آشنایی با بخاری خودرو

شبکه‌ی بخاری خودرو (heater core) رادیاتوری است که در گرمایش کابین خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیال داغ از موتور خودرو از طریق لوله‌های مارپیچی شبکه عبور می‌کند. این شبکه نقش مبدل حرارتی بین خنک‌کننده و هوای کابین را ایفا می‌کند. پره‌های متصل به لوله‌های شبکه سطحِ انتقال گرما به هوا را بیشتر می‌کنند. هوا توسط یک فن از کنار آن‌ها می‌وزد، و در نتیجه کابین را گرم می‌کند.

نحوه‌ی کار

موتور احتراق داخلی در اکثر اتومبیل‌ها و کامیون‌ها توسط محلول آب و ضد یخ خنک می‌شود. این محلول در رادیاتور توسط یک پمپ آب گردش می‌کند تا گرمای موتور را جذب کرده و آن را به هوای محیط منتقل کند. مقداری از این محلول خنک‌کننده را می‌توان با استفاده از شبکه‌ی بخاری طوری هدایت کرد که مقداری از حرارت موتور را به کابین انتقال دهد یا دمای هوای مطبوع را تنظیم کند.

شبکه‌ی بخاری خودرو در واقع یک رادیاتور کوچک است که در زیر داشبورد خودرو قرار دارد و از لوله‌های آلومینیومی با برنجی رسانا با پره‌های خنک‌کننده برای افزایش سطح انتقال گرما تشکیل شده است. سیال داغی که از شبکه‌ی بخاری عبور می‌کند قبل از بازگشت به مدار خنک‌کننده‌ی موتورْ گرمای خود را به هوای محیطش منتقل می‌کند. فنِ سیستم تهویه‌ی خودرو این هوا را از طریق شبکه‌ی بخاری هدایت می‌کند تا گرما را از مایع خنک‌کننده به هوای کابین منتقل کند، و در نهایت این گرما از طریق منافذ بخاری (روی داشبورد) به داخل خودرو هدایت می‌شود.

کنترل دما

پس از گرم شدن موتور، مایع خنک‌کننده (سیال) توسط ترموستات در دمای نسبتاً ثابت نگه داشته می‌شود. دمای هوای ورودی به داخل خودرو را می‌توان با استفاده از یک شیر محدودکننده‌ی میزان عبور سیال از شبکه‌ی بخاریْ کنترل کرد. یک روش دیگر، مسدود کردن شبکه‌ی بخاری با یک درب است، تا این‌که بخشی از (یا تمام) هوای ورودی به دور هسته‌ی بخاری طوری هدایت شود که گرما به درون خودرو راه نیابد. بعضی از اتومبیل‌ها از ترکیب این دو سیستم و روش استفاده می‌کنند.

سیستم‌های ساده‌تر به راننده امکان می‌دهد شیر یا درب را مستقیماً کنترل کند (معمولاً با استفاده از یک دکمه چرخشی یا یک اهرم). سیستم‌های پیچیده تر از ترکیبی از محرک‌های الکترومکانیکی و ترمیستورها برای کنترل شیر یا درها استفاده می‌کنند تا هوا را با مقدار دمای دقیقِ انتخاب‌شده توسط کاربر تحویل دهند.

تهویه‌ی هوا

در اتومبیل مجهز به سیستم تهویه، هوای بیرون (یا هوای کابین، اگر چرخش هوا در حالت بستن ورودی‌های هوای خارجی تنظیم شده باشد) پس از فیلتر شدن توسط فیلتر هوای کابین، ابتدا از درون سیم پیچ اواپراتور کولر رد می‌شود. می‌توان این‌گونه تصور کرد که یک شبکه‌ی بخاری پر از مایع بسیار سرد است که در حال تغییر حالت گاز (تبخیر) است، فرایندی که بیش از آن‌که هوای ورودی را گرم کند، خنک می‌شود. برای دستیابی به دمای مطلوب ممکن است هوای ورودی ابتدا توسط تهویه هوا خنک شود و سپس دوباره توسط بخاری گرم شود. در خودرویی که مجهز به کنترل دستی بخاری و کمپرسور تهویه هوا است، استفاده از هر دو سیستم با هم باعث رطوبت‌زدگی هوای کابین می‌شود، زیرا کویل اواپراتور به دلیل تراکم، رطوبت هوا را از بین می‌برد. این می‌تواند منجر به افزایش سطح مطبوعیت هوا در داخل خودرو شود. سیستم‌های کنترل دمای خودکار می‌توانند بهترین عملکرد را در تنظیم عملکرد کمپرسور، میزان دوباره گرم شدن و سرعت دمیدن هوا داشته باشند، که این‌ها به دمای هوای خارجی و دمای داخلی و همچنین مقدار دمای هوای کابین یا اثر سریع برفک زدایی درخواست شده توسط کاربر وابسته است.

خنک‌سازی موتور

از آن‌جا که شبکه‌ی بخاری با انتقال گرمای سیال خنک‌کننده‌ی موتور به هوای کابین سیال را خنک می‌کند، می‌تواند به عنوان رادیاتور کمکی موتور نیز عمل کند. اگر رادیاتور به طور نامناسب کار کند، راننده می‌تواند بخاری را (همراه با فن دمنده‌ی کابین در سرعت کامل، و باز کردن پنجره‌های ماشین) روشن کند که باعث می‌شود سیال خنک‌کننده‌ی موتور (که پس از خنک کردن موتور داغ شده است) خنک‌تر شود. این ایده فقط تا حدودی کار می‌کند، زیرا شبکه‌ی بخاری به اندازه‌ی کافی بزرگ نیست و همچنین هوای سرد کافی برای عبور از آن وجود ندارد تا مقدار زیادی از سیال را خنک کند.