ในฤดูหนาวมันไม่ได้เป็นเรื่องเล็กน้อยที่จะได้รับสภาพแวดล้อมรถยนต์ที่อบอุ่นและสะดวกสบายอย่างรวดเร็วและนี่คือภารกิจหลักของเครื่องทำความร้อนรถยนต์ มันไม่ใช่เครื่องใช้ไฟฟ้าอิสระ แต่เป็นส่วนประกอบความร้อนหลักในระบบทำความร้อนและเครื่องปรับอากาศของรถ (HVAC) สาระสำคัญของมันคือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่มีประสิทธิภาพ

1. แนวคิดหลักและหลักการทำงาน: ภูมิปัญญาของการเปลี่ยนขยะให้กลายเป็นสมบัติ
การดำเนินการของ เครื่องทำความร้อนรถ เป็นแบบจำลองของภูมิปัญญาทางวิศวกรรมรีไซเคิล "ความร้อนเสีย" ที่สร้างขึ้นอย่างชาญฉลาดในระหว่างการทำงานของเครื่องยนต์:
แหล่งความร้อน: สารหล่อเย็นเครื่องยนต์
เมื่อเครื่องยนต์ทำงานการเผาไหม้จะสร้างความร้อนจำนวนมาก ระบบทำความเย็น (ปั๊มน้ำ, หม้อน้ำ, เทอร์โมสตัท) หมุนเวียนสารหล่อเย็นอย่างต่อเนื่องเพื่อดูดซับและกำจัดความร้อนนี้เพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ร้อนเกินไป
อุณหภูมิของสารหล่อเย็นหลังจากไหลผ่านบล็อกกระบอกสูบเครื่องยนต์และหัวกระบอกสูบเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (โดยปกติจะสูงถึง 90 ° C หรือมากกว่า) กลายเป็นแหล่งความร้อนในอุดมคติ

ศูนย์แลกเปลี่ยนความร้อน: คอร์ฮีตเตอร์
ตั้งอยู่ใต้แดชบอร์ดมักจะประกอบด้วยอลูมิเนียมขนาดเล็กหรือหลอดทองแดงและครีบกระจายความร้อนหนาแน่นและดูเหมือนว่าเป็นหม้อน้ำขนาดเล็ก
สารหล่อเย็นร้อนถูกนำเข้าสู่แกนฮีตเตอร์ผ่านวาล์วท่อเฉพาะ

การถ่ายเทความร้อน: การพาความร้อนของอากาศ
อากาศบริสุทธิ์จากภายในหรือภายนอกยานพาหนะ (ขับเคลื่อนด้วยเครื่องเป่าลม/พัดลม) ถูกบังคับให้พัดผ่านพื้นผิวของครีบของแกนฮีตเตอร์
หลักการทางกายภาพที่สำคัญ: ครีบร้อนจะถ่ายโอนความร้อนไปยังอากาศที่ไหลผ่าน (การนำความร้อน) และอุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้นหลังจากความร้อน (การพาความร้อน)
อากาศร้อนถูกส่งไปยังช่องอากาศในรถ (แผงหน้าปัด, เท้า, กระจกหน้ารถ ฯลฯ ) ผ่านท่ออากาศ

การควบคุมอุณหภูมิ
อุณหภูมิผสมแดมเปอร์: นี่คือองค์ประกอบหลักสำหรับการควบคุมอุณหภูมิที่ดี มันเป็นเหมือนแผงประตูที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ซึ่งควบคุมอัตราส่วนการผสมของอากาศร้อนที่ไหลผ่านแกนฮีตเตอร์และอากาศเย็นผ่านแกนฮีตเตอร์ (โดยปกติจะมาจากเครื่องระเหยเครื่องปรับอากาศ) ยิ่งมีการเปิดตัวแดมเปอร์มากเท่าใดสัดส่วนของอากาศร้อนก็ยิ่งสูงขึ้นในการไหลของอากาศผสมและอุณหภูมิทางออกที่สูงขึ้น มิฉะนั้นจะเย็นกว่า ปุ่มควบคุมปุ่มหรือการตั้งค่าเครื่องปรับอากาศอัตโนมัติในที่สุดจะปรับตำแหน่งของแดมเปอร์นี้
วาล์วควบคุมการไหลของน้ำหล่อเย็น (บางรุ่น): รุ่นเก่ากว่าหรือออกแบบมาเป็นพิเศษอาจมีวาล์วติดตั้งบนท่อน้ำหล่อเย็นเข้าสู่แกนฮีตเตอร์เพื่อควบคุมความสามารถในการทำความร้อนสูงสุดโดยการปรับการไหลของน้ำหล่อเย็น รถยนต์สมัยใหม่ไม่ค่อยใช้วาล์วนี้และส่วนใหญ่อาศัยการปรับแดมเปอร์

2. คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับส่วนประกอบของระบบหลัก
ระบบฮีตเตอร์ยานยนต์เป็นความร่วมมือทั้งหมด:
ฮีตเตอร์คอร์: องค์ประกอบการแลกเปลี่ยนความร้อนหลักวัสดุและการออกแบบมีผลต่อประสิทธิภาพการแลกเปลี่ยนความร้อนและความทนทาน
BLOWER/FAN: ให้กำลังการไหลของอากาศเพื่อเป่าลมผ่านแกนฮีตเตอร์ (และ/หรือเครื่องระเหยเครื่องปรับอากาศ) มีความเร็วลมหลายอย่างที่สามารถปรับได้
อุณหภูมิผสมแดมเปอร์: ปรับอัตราส่วนการผสมของอากาศเย็นและอากาศร้อนเพื่อให้ได้การควบคุมอุณหภูมิทางออกที่แม่นยำ
Damper Mode: การควบคุมที่ใช้สำหรับการส่งอากาศ (เช่นใบหน้า, เท้า, การละลายน้ำแข็งกระจกหน้ารถ, โหมดผสมละลายน้ำแข็ง/เท้า ฯลฯ )
แดมเปอร์การไหลเวียนภายในและภายนอก: ควบคุมแหล่งที่มาของอากาศ (อากาศบริสุทธิ์นอกรถหรือการไหลเวียนของอากาศภายในรถ)
ท่อน้ำอุ่นและวาล์ว: ไปป์ไลน์เฉพาะแนะนำสารหล่อเย็นอุณหภูมิสูงจากเครื่องยนต์เข้าไปในแกนฮีตเตอร์แล้วหมุนเวียนกลับไปที่ระบบทำความเย็นเครื่องยนต์ วาล์ว (ถ้ามี) ควบคุมการเปิดและปิดสารหล่อเย็น
แผงควบคุม/หน่วยควบคุม: อินเทอร์เฟซปฏิบัติการของคนขับ (ลูกบิด, ปุ่ม, หน้าจอสัมผัส) และโมดูลควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) ด้านหลังซึ่งได้รับคำแนะนำและขับมอเตอร์แดมเปอร์และเครื่องเป่าลม
ระบบท่ออากาศ: เครือข่ายที่ซับซ้อนของท่อพลาสติกที่นำทางอากาศที่ผ่านการบำบัดไปยังเต้าเสียบแต่ละทาง

3. ฟังก์ชั่นหลักและความสำคัญ
เครื่องทำความร้อนรถยนต์ให้ความสะดวกสบายมากกว่าแค่
ความร้อนในช่องรถยนต์: ให้สภาพแวดล้อมการขับขี่ที่อบอุ่นและสะดวกสบายในฤดูหนาวป้องกันผู้โดยสารจากการแช่แข็งและปรับปรุงความสะดวกสบายและความเข้มข้นในการขับขี่
การละลายน้ำแข็งอย่างปลอดภัยและ defogging: มันสำคัญมาก! การล้างน้ำค้างแข็งและหมอกอย่างรวดเร็วบนกระจกหน้ารถและหน้าต่างด้านข้างเพื่อฟื้นฟูมุมมองที่ชัดเจนคือการรับประกันหลักของความปลอดภัยในการขับขี่ในฤดูหนาว
หน้าต่างด้านหลังและกระจกมองหลังละลายน้ำแข็ง (เสริม): มักจะเชื่อมโยงกับระบบฮีตเตอร์หรือควบคุมแยกต่างหากโดยใช้ความร้อนลวดไฟฟ้าความร้อนเพื่อให้ได้การละลายน้ำแข็งและการป้องกัน (กระจกหน้ารถด้านหลัง) หรือการแยกน้ำ (กระจกมองหลัง)
ความร้อนที่นั่ง (ฟังก์ชั่นขั้นสูง): ฟังก์ชั่นความร้อนที่นั่งของรุ่นไฮเอนด์บางรุ่นอาจรวมเข้ากับระบบ HVAC สำหรับตรรกะการควบคุมและการกระจายพลังงาน
ปรับอุณหภูมิการทำงานของเครื่องยนต์ให้เหมาะสม (ทางอ้อม): การใช้ความร้อนเครื่องยนต์เพื่อให้ความร้อนช่วยให้ระบบทำความเย็นกระจายความร้อนภายใต้สภาพการทำงานที่เฉพาะเจาะจง (โดยเฉพาะหลังจากเริ่มเย็นในพื้นที่เย็น) และส่งเสริมให้เครื่องยนต์เข้าถึงและรักษาอุณหภูมิการทำงานที่ดีที่สุดได้เร็วขึ้น

4. วิวัฒนาการของเทคโนโลยีและการดำเนินงาน
การควบคุมด้วยตนเอง: รูปแบบพื้นฐานผู้ขับขี่จะปรับลูกบิดอุณหภูมิด้วยตนเอง (ควบคุมแดมเปอร์ผสม), ลูกบิดปริมาตรอากาศ (ควบคุมความเร็วของเครื่องเป่าลม) และสวิตช์โหมด (ควบคุมตำแหน่งแดมเปอร์)
เครื่องปรับอากาศอุณหภูมิคงที่แบบกึ่งอัตโนมัติ/อัตโนมัติ: หลังจากตั้งค่าอุณหภูมิเป้าหมายระบบจะปรับการเปิดตัวแดมเปอร์แบบผสมโดยอัตโนมัติความเร็วของเครื่องเป่าลม (บางครั้งรวมถึงการเริ่มต้นและหยุดของคอมเพรสเซอร์และการไหลเวียนภายในและภายนอก) เพื่อรักษาอุณหภูมิที่ตั้งไว้ เซ็นเซอร์ (อุณหภูมิในรถยนต์ความเข้มของแสงแดดอุณหภูมิแวดล้อม ฯลฯ ) ให้ข้อเสนอแนะ
การควบคุมอุณหภูมิโซน: รุ่นไฮเอนด์ให้การตั้งค่าอุณหภูมิที่เป็นอิสระสำหรับที่นั่งคนขับและที่นั่งนักบินร่วม (แม้แต่แถวหลัง) และระบบสามารถควบคุมโซนได้ผ่านตัวหน่วงและเซ็นเซอร์เพิ่มเติม
ระยะไกลเริ่มอุ่น: เริ่มต้นยานพาหนะจากระยะไกลผ่านการควบคุมระยะไกลหรือแอพโทรศัพท์มือถือและระบบฮีตเตอร์ (พร้อมกับเครื่องยนต์) ทำงานล่วงหน้าเพื่อเปิดห้องโดยสารและละลายน้ำแข็งก่อนที่ผู้โดยสารจะได้รับการปรับปรุงประสบการณ์รถฤดูหนาว

5. ความแตกต่างในระบบทำความร้อนรถยนต์ไฟฟ้า
ยานพาหนะไฟฟ้า (EVs) ไม่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในดังนั้นจึงไม่มี "ความร้อนจากขยะ" สำเร็จรูปและวิธีการทำความร้อนของพวกเขานั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง:
เครื่องทำความร้อน PTC:
โซลูชันหลัก ใช้ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก (PTC) องค์ประกอบความร้อนไฟฟ้าเซรามิกเพื่อเพิ่มพลังโดยตรงและสร้างความร้อน
ข้อดี: โครงสร้างที่ค่อนข้างง่ายและความเร็วความร้อนที่รวดเร็ว
ข้อเสีย: การใช้พลังงานสูงการบริโภคพลังงานแบตเตอรี่อย่างมีนัยสำคัญหนึ่งในเหตุผลหลักสำหรับการลดช่วงยานพาหนะไฟฟ้าในฤดูหนาว
ระบบปั๊มความร้อน:
โซลูชันขั้นสูงและประหยัดพลังงานมากขึ้น หลักการทำงานนั้นคล้ายคลึงกับการใช้เครื่องปรับอากาศในครัวเรือนแบบย้อนกลับ "การขนส่ง" ความร้อนจากอากาศรอบข้าง (แม้ว่าจะเย็น) หรือความร้อนจากแบตเตอรี่/มอเตอร์ของเสียไปยังรถ
ข้อดี: อัตราส่วนประสิทธิภาพการใช้พลังงาน (COP) สูงกว่า PTC มากซึ่งจะช่วยลดการใช้พลังงานความร้อนได้อย่างมากและมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อช่วงการล่องเรือ
ข้อเสีย: ระบบมีความซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าและประสิทธิภาพการให้ความร้อนและความเร็วอาจลดลงในสภาพแวดล้อมที่เย็นมาก (เช่นต่ำกว่า -10 ° C)
โซลูชันไฮบริด: บางรุ่นใช้ PTC และปั๊มความร้อนร่วมกัน PTC ใช้เพื่อช่วยในการทำความร้อนอย่างรวดเร็วในช่วงเริ่มต้นเย็นหรือเย็นมากและปั๊มความร้อนส่วนใหญ่ใช้ภายใต้สภาวะปกติ

6. ปัญหาและการบำรุงรักษาทั่วไป
ไม่มีอากาศร้อนร้อน/อากาศอุ่นไม่เพียงพอ:
ปัญหาสารหล่อเย็น: ระดับของเหลวต่ำเกินไปรั่วและไม่ได้ถูกแทนที่เป็นเวลานานส่งผลให้ประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพและอากาศผสมเข้าสู่อากาศเพื่อก่อให้เกิดการอุดตันของอากาศ
ความล้มเหลวของเทอร์โมสตัท: ติดอยู่ในตำแหน่งเปิดเครื่องยนต์ไม่สามารถไปถึงอุณหภูมิการทำงานปกติและอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นต่ำเกินไป
การอุดตันหลักของฮีตเตอร์: สนิมสเกลหรือตะกอนสารต้านการแข็งตัวของสารกันน้ำแข็งคุณภาพต่ำภายในระบบทำความเย็นจะบล็อกท่อภายในของแกนกลาง
อุณหภูมิผสมความล้มเหลวของแดมเปอร์: ความเสียหายของมอเตอร์, การเชื่อมต่อก้าน, แดมเปอร์ติดอยู่และไม่สามารถหมุนไปยังตำแหน่งความร้อนได้
วาล์วน้ำอุ่นล้มเหลว (ถ้ามี): วาล์วไม่สามารถเปิดได้
โบลเวอร์ไม่ทำงาน/ผิดปกติ:
ความเสียหายของมอเตอร์, ความล้มเหลวของตัวต้านทานการควบคุมความเร็ว, การเป่าฟิวส์, สวิตช์หรือปัญหาเส้น วัตถุแปลกปลอมในใบมีดหรือท่ออากาศอาจทำให้เกิดเสียงผิดปกติ
ปริมาณอากาศไม่เพียงพอ/ปริมาณอากาศที่ไม่สอดคล้องกันที่เต้าเสียบ:
ตัวกรองเครื่องปรับอากาศอุดตันอย่างจริงจัง
ท่ออากาศรั่วหรือตกลงมา
ความแดมเปอร์ของโหมดเฉพาะติดอยู่หรือทำงานผิดปกติ
กลิ่น (ปลาทิลี่เปรี้ยว):
ตัวกรองเครื่องปรับอากาศสกปรกหรือชื้นและมีเชื้อรา
แม่พิมพ์เติบโตบนพื้นผิวของเครื่องระเหย (ส่วนประกอบเครื่องทำความเย็นเครื่องปรับอากาศ) หรือแกนฮีตเตอร์ การใช้ลมธรรมชาติเพื่อทำให้ท่ออากาศแห้งเป็นระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะปิดเครื่องปรับอากาศสามารถบรรเทาปัญหานี้ได้

คำแนะนำการบำรุงรักษา:
แทนที่ตัวกรองเครื่องปรับอากาศอย่างสม่ำเสมอ: ทุก ๆ ปีหรือตามระยะทาง (เช่น 10,000-15,000 กิโลเมตร) เพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพอากาศและปริมาณอากาศ
ใช้สารป้องกันการแข็งตัวที่ผ่านการรับรองและแทนที่ตามข้อกำหนดของผู้ผลิต: โดยปกติทุก 2-5 ปีหรือ 40,000-80,000 กิโลเมตรเพื่อป้องกันการกัดกร่อนและการอุดตัน
ตรวจสอบระบบทำความเย็น: ตรวจสอบระดับของเหลวและการรั่วไหลเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการอุดตันของอากาศในระบบ
หมายเหตุความผิดปกติ: หากไม่มีอากาศร้อนกลิ่นหรือการตอบสนองที่ผิดปกติตรวจสอบและซ่อมแซมในเวลา
การใช้งานฤดูหนาว: หลังจากเริ่มรถเย็นแล้วรอจนกว่ามาตรวัดอุณหภูมิน้ำจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย (เครื่องยนต์เริ่มอุ่นเครื่อง) ก่อนที่จะเปิดเครื่องทำความร้อนซึ่งจะมีผลดีกว่าและจะไม่เพิ่มภาระพิเศษใด ๆ การใช้งานการไหลเวียนภายในอย่างสมเหตุสมผลสามารถทำให้ความร้อนเร็วขึ้น แต่จำเป็นต้องเปลี่ยนไปใช้การไหลเวียนภายนอกในเวลาเพื่อเพิ่มอากาศบริสุทธิ์