Материал: Электродвигатель отопителя автомобиля Lada Vesta

Регулировка путем смешивания горячего воздуха с холодным (воздушная) требует крупные конструктивные затраты.

Также воздушная регулировка нуждается в большем пространстве для размещения дополнительных заслонок и каналов. Непросто реализовать равномерное смешивание холодного воздуха с горячим, следовательно, необходимо свыкнуться с некоторым расслоением потоков, то есть с тем, что холодный воздух начнет подниматься вверх, как это бывает в некоторых системах. Поскольку поток воды в этих системах не регулируется, при жаркой погоде он значительно зависит от герметичности управляющей заслонки, вследствие этого, хотя бы для летней эксплуатации автомобиля следует предусматривать возможность отключения нагретой охлаждающей жидкости в целях избежать нагрева свежего воздуха. Достоинствами описываемого типа регулировки считаются: быстрая реакция на регулировочные воздействия; независимость от поступления воздуха (скорости движения); возможность точной регулировки температуры; при этом кран регулировки поступления воды может отсутствовать.

Смешанная регулировка считается видоизменением обозначенных выше способов регулировки. Её отличие - управление температурой может происходить через регулировку количества нагретой охлаждающей жидкости, которая поступает в теплообменник, так и через смешивание холодного воздуха с горячим. В конечном результате менее значительным становится управление водяным краном, способности регулировки и реакция системы улучшаются. Механически связанными могут быть управление водяным краном и смесительной заслонкой. Канал для поступления свежего воздуха в такой конструкции может быть малым, поскольку часть воздуха проходит через управляемый теплообменник. Вследствие этого для размещения таковой системы потребуется меньше места. Грандиозными преимуществами обладает смешанное регулирование, на основании чего исключительно его, в наше время, чаще всего применяют на автотранспортных средствах среднего класса.

Конструкция современного отопителя состоит из радиатора, патрубков для циркуляции охлаждающей жидкости, нескольких воздуховодов и заслонок, вентилятора и регулятора потока жидкости.

Радиатор отопителя располагается за передней панелью. Охлаждающая жидкость поступает по двум трубкам, присоединенным к радиатору. Она циркулирует благодаря помпе не только по отопительной системе автомобиля, но и по системе охлаждения двигателя. В момент нагрева двигателя совершается теплообмен. Охлаждая двигатель, антифриз забирает от него тепло. Затем попадает в радиатор печки уже в нагретом состоянии.

Вентилятор печки прогоняет холодный воздух через радиатор, пока он нагревается. Вновь осуществляется теплообмен: воздух охлаждает радиатор, который отдает ему тепло. В салон автомобиля начинает дуть теплый воздух, тогда как охлажденный тосол вновь оказывается внутри двигателя, охлаждая его. Наиболее эффективной и распространенной считается именно такая система отопления.

Ремонт отопительной системы не предполагает собой сложный процесс. Достаточно очищать части системы от загрязнений во время её разборки. Но иногда возникают сложности, требующие более основательного подхода. Чаще всего возникшие проблемы неисправности печки - сломанная помпа, забитый радиатор или краник.

Неисправность помпы приводит к перегреванию двигателя, так как из-за этого может повести головку блока цилиндров. В этом случае капитального ремонта мотора не избежать.

Определить поломку краника можно по шлангам радиатора печки. Горячий входящий шланг и холодный выходящий шланг- возможные причины. Однако если проблема не в кранике, необходимо менять радиатор печки. Скорее всего, поломку могло вызвать большое количество накипи, которая образовывается внутри радиатора.

Как любая техника печка требует своевременного осмотра и ремонта. Соответственно, чем больше возраст автомобиля, тем тщательнее нужно готовить его к отопительному сезону. Если система не имеет повреждений, то воздушный поток беспрепятственно проходит по системе.

Чаще всего в автомобиле не греет печка из-за завоздушивания системы охлаждения или неисправности сопутствующих узлов: радиатора или термостата.

Появление воздушной пробки в печке происходит из-за очень узких трубок, не позволяющих слабому потоку жидкости выгнать её. Прогрев двигателя поможет избавиться от пробки. Для этого можно ослабить хомут на шланге, осторожно сняв его с трубки, для появления небольшой щелочки, через которую сможет выйти воздух.

Неприятный запах в салоне проявляется из-за попадания грязи в радиатор, которая начинает гнить.

Своевременный ремонт и осмотр необходим для правильной работы печки. Следует, что чем больше автомобиль находится в эксплуатации, тем тщательнее его готовят к отопительном сезону. Отсутствие повреждений позволит воздушному потоку свободно проходить по системе.

Фактором поломки или нестабильной работы может послужить высокое загрязнение салонного фильтра или его отсутствие вовсе. Эти причины к проникновению частиц пыли и грязи в мотор, из-за чего может быть дисбаланс или поломка мотора. Если грязь попадает на радиатор, происходит процесс разложения и это приводит к малоприятному запаху внутри салона автомобиля. Когда радиатор забит пылью, пухом или листьями, поток теплого воздуха не поступает в салон.

Помимо прочего к неэффективной работе печки в машине способен привести заменена антифриза не вовремя. Применение низкокачественного антифриза может послужить причиной выхода из строя термостата, потому что радиатор при этом начнет забиваться изнутри.

Встречаются случаи некачественной работы печки вследствие разрушения или сбоя в работе заслонки радиатора, призванной прикрывать поток воздуха, идущий через радиатор.

Пока в салоне автомобиля комфортный климатический режим поддерживается отопительной системой, она не привлекает особого внимания. С трудностью конструкции и проблемами приходится столкнуться владельцам подержанных автомобилей или с пробегом. Чем старше транспортное средство, тем больше внимания надлежит уделять отопительной системе, своевременно осуществлять диагностические и профилактические мероприятия. Таких правил должны придерживаться владельцы и отечественных, и импортных автомобилей.

Имея опыт в обслуживании автомобиля, проверять производительность работы системы отопления позволительно самостоятельно.

Для проверки подготовленности системы к отопительному сезону, требуется провести следующие действия: открыть кран отопителя салона до упора ,а затем прогреть двигатель. Необходимо удостовериться в герметичности крана и радиатора, а также в эффективной работе вентилятора на всех скоростях. Вдобавок необходимо протестировать состояние салонных фильтров. После летнего применения их потребуется заменить, потому что они сильно загрязнены. Затем проверить работу электровентилятора, при которой его включение обязано выполняться без промедления. Работа его осуществляется на всех режимах, без наличия посторонних шумов. В неподвижном состоянии автомобиля воздушный поток также должен поступать.

При наличие в транспортном средстве системы климат-контроль, которая имеет датчики температуры и двухзонный контроль потока воздуха, отопительная система целиком имеет более сложную конструкцию. Это случается из-за установки второго радиатора и кондиционера.

Отопительная система признается исправной, если при температуре на улице -250 С через 10-15 минут работы двигателя температура в нижней части салона поднимается до +160 С, а в верхней его части - до +100 С. Такой перепад не вызывает перегрева головы водителя, что абсолютно неприемлемо.

Температура в районе задних сидений автомобиля должна составлять порядка +150С. Для того чтобы предотвратить серьёзные проблемы, вызванные неисправностью или неэффективностью работы системы отопления, следует как можно быстрее заняться устранением появившихся неполадок.

Из вышеизложенных фактов можно сделать вывод: как и любой иной механизм, отопительная система считается существенным элементом современного автотранспортного средства. Как и любой другой узел, система отопления в автомобиле требует к себе надлежащего внимания и оперативного ремонта и профилактики. Невзирая на сравнительную простоту ремонта и обслуживания, присутствие требуемых комплектующих на прилавках магазинов, не стоит доводить до последнего. Чем старше становится автомобиль, тем тщательнее становится его подготовка к зимнему сезону.

Осуществление в целях профилактики существенно сократит денежные средства и затраченное время, чем выполнение тщательного дорогостоящего ремонта.

Для прогрева в зимние время года салона необходимо на выходе печки получить около 30 градусов. Данная температура не позволит запотеть стеклам и прогреет салон. На приборной панели расположен переключатель положения обдува, регулирующий положение заслонок. Они в свою очередь направляют поток воздуха в определенные стороны: лобовое стекло, лицо или ноги. Практически постоянно необходимо направление воздушных потоков на лобовое стекло. Это требуется для получения избыточного давления в салоне. Такое давление помогает не запотевать стеклам, и останавливает попадание грязи и пыли в салон автомобиля.

Рисунок 1.2 - Устройство современной системы отопления и кондиционирования воздуха салона легкового автомобиля

         1.3 Обзор применяемых типов электродвигателей

Двигатель постоянного тока - электронная машина, преобразующая электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.

Электрический двигатель (Рисунок 1.3) является основной электропривода. Экономичность, надежность, качество продукции и заданную производительность обеспечивает соответствие энергетических, механических и конструктивных параметров двигателя условиям работы механизма изготовления.

Состоит из неподвижного элемента - статора, который служит для возбуждения основного магнитного поля машины, и вращающегося элемента якоря (ротора).

Статор состоит из станины (литая сталь), на которой крепятся главные полюсы (для возбуждения основного магнитного потока) и дополнительные полюсы (для хорошей коммутации).

Главный полюс состоит из сердечника (шихтованный, укреплен болтами на станине), и обмотки возбуждения. Сердечник снабжается полюсным наконечником (для создания необходимого распределения магнитного потока). ОВ питается либо от источника постоянного тока, либо от зажимов якорной обмотки.

Якорь состоит из сердечника зубчатого, набранного из листовой стали, у которого в пазы уложена обмотка якоря и коллектора, насаженного на вал якоря. Коллектор представляет собой полый цилиндр, который собран из изолированных друг от друга клинообразных пластин из меди.Два конца секции обмотки якоря присоединены к каждой пластине коллектора. Неподвижные щетки, через которые внешняя цепь соединяется с обмоткой якоря, устанавливаются на коллекторе.

Рисунок 1.3 - Устройство двигателя постоянного тока

Рассчитывать мощность, выбирать род тока, напряжение, угловую скорость, конструктивное исполнение- всё это приходится делать при выборе электродвигателя для рабочей машины. Для этого необходимо понимать условия работы электрифицируемой автомашины, которые должны быть выражены в задании на проектирование.

Тип примененного электропривода в существенной степени определяет кинематическую схему и конструкцию машинного устройства.

Он с одной стороны, сам зависит от свойств рабочей машины, а с другой - оказывает влияние на ее конструктивные особенности. В самой начальной стадии проектирование рабочей машины осуществляется параллельно с проектированием электропривода.

При эксплуатации электроприводов в производственных условиях потребность подбора электродвигателя чаще всего появляется при замене слабо загруженных асинхронных электродвигателей, модернизации оборудования, изменении технологического процесса. Здесь приходится решать существенно меньше задач, чем при проектировании электропривода, тем не менее требуются знания и навыки по определению оптимальных нагрузок, пусковых свойств и перегрузочных способностей электродвигателя.

Электродвигатели постоянного тока имеют широкое применение в разных отраслях промышленности. Их внушительное распространение объясняется преимуществом характеристик: высокий пусковой и перегрузочный момент, высокое быстродействие, широкий диапазон плавного регулирования частоты вращения.

Двигатели постоянного тока с мощностью от десятка до сотен ватт широко им пользуются в электроприводах гибких производственных систем, промышленных роботов, систем автоматики и транспортных средств.

По способу возбуждения двигатели постоянного тока (ДПТ) делятся на двигатели с электромагнитным возбуждением и с магнитоэлектрическим возбуждением (с возбуждением от постоянных магнитов). Двигатели с возбуждением от постоянных магнитов (Рисунок 2) наиболее перспективны вследствие малой их инерционности. К преимуществам этих двигателей следует также отнести высокий КПД, стабильность магнитного потока возбуждения при изменении температуры окружающей среды, высокую надежность и технологичность конструкции индуктора.

Необходимое регулирование частоты вращения якоря двигателя постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов осуществляется изменением напряжения питания, при этом поток возбуждения остается постоянным при различных частотах вращения, что создает благоприятные условия для коммутации и устойчивой работы.

Увеличение быстродействия коллекторных двигателей малой мощности ограничивается допустимыми электромагнитными нагрузками, моментом инерции и перегрузочной способностью, определяемой условием коммутации, насыщением зубцовой зоны якоря. Для достижения предельного быстродействия у двигателей необходимо уменьшать момент инерции и увеличивать магнитный поток в воздушном зазоре, что увеличивает магнитодвижущую силу возбуждения, габариты и массу индуктора, поэтому получение высоких динамических и удельных электромеханических параметров в одном типе двигателя практически невозможно. В связи с этим проведена дифференциация технических требований к ДПТ малой мощности в зависимости от их функциональных назначений, имеющих следующую классификацию:

− силовые двигатели, предназначенные для продолжительного режима работы, для которых основными параметрами являются максимальный КПД и ресурс при лимитированных массе и объеме;

− силовые двигатели, предназначенные для кратковременного и повторно-кратковременного режимов работы, для которых основными параметрами являются минимальная масса на единицу полезной мощности, лимитируемые предельно допустимой температурой обмоток двигателя;

− управляемые двигатели, основными параметрами которых являются минимальные электромеханическая и электромагнитная постоянные времени при лимитированных массе и объеме.

Рисунок 2 - Схема коллекторного двигателя с постоянными магнитами

«Жесткая» характеристика присуща двигателям независимого и параллельного возбуждения (станки, прокатные станы, вентиляторы и т.д.).