Núcleo de aquecimento - Heater core
Um núcleo aquecedor é um dispositivo semelhante a um radiador usado no aquecimento da cabine de um veículo . O refrigerante quente do motor do veículo é passado por um tubo de enrolamento do núcleo, um trocador de calor entre o refrigerante e o ar da cabine. As aletas presas aos tubos centrais servem para aumentar a área de superfície para transferência de calor para o ar que é forçado a passar por eles por um ventilador, aquecendo assim o habitáculo.
Como funciona
O motor de combustão interna na maioria dos carros e caminhões é resfriado por uma mistura de água e anticongelante que circula no motor e no radiador por uma bomba d'água para permitir que o radiador libere o calor do motor para a atmosfera. Parte desse refrigerante pode ser desviado através do núcleo do aquecedor para dar algum calor ao motor para a cabine ou ajustar a temperatura do ar condicionado.
O núcleo do aquecedor é um pequeno radiador localizado sob o painel do veículo e consiste em alumínio condutor ou tubulação de latão com aletas de resfriamento para aumentar a área de superfície. O líquido refrigerante quente que passa pelo núcleo do aquecedor libera calor antes de retornar ao circuito de refrigeração do motor.
O ventilador de gaiola do sistema de ventilação do veículo força o ar através do núcleo do aquecedor para transferir calor do refrigerante para o ar da cabine, que é direcionado para o veículo por meio de aberturas em vários pontos.
Ao controle
Assim que o motor aquece, o refrigerante é mantido a uma temperatura mais ou menos constante pelo termóstato . A temperatura do ar que entra no interior do veículo pode ser controlada por meio de uma válvula que limita a quantidade de líquido refrigerante que passa pelo núcleo do aquecedor. Outro método é bloquear o núcleo do aquecedor com uma porta, direcionando parte (ou todo) do ar de entrada ao redor do núcleo do aquecedor completamente, para que não fique aquecido (ou reaquecido se o compressor do ar condicionado estiver ativo). Alguns carros usam uma combinação desses sistemas.
Os sistemas mais simples permitem que o motorista controle a válvula ou porta diretamente (geralmente por meio de um botão giratório ou uma alavanca). Sistemas mais complicados usam uma combinação de atuadores eletromecânicos e termistores para controlar a válvula ou portas para fornecer ar a um valor de temperatura preciso selecionado pelo usuário.
Carros com dupla função de clima (permitindo que o motorista e o passageiro definam uma temperatura diferente) podem usar um núcleo do aquecedor dividido em dois, onde diferentes quantidades de refrigerante fluem através do núcleo do aquecedor em ambos os lados para obter o aquecimento desejado.
Ar condicionado
Em um carro equipado com ar condicionado , ar externo ou ar da cabine, se a aba de recirculação tiver sido ajustada para fechar as passagens de ar externas, é primeiro forçado, geralmente após ser filtrado por um filtro do ar da cabine , através da bobina do evaporador do ar condicionado. Isso pode ser pensado como um núcleo de aquecedor cheio de líquido muito frio que está passando por uma mudança de fase para gás (a evaporação), um processo que resfria em vez de aquecer o ar que entra. A fim de obter a temperatura desejada, o ar de entrada pode primeiro ser resfriado pelo ar condicionado e depois aquecido novamente pelo núcleo do aquecedor. Em um veículo equipado com controles manuais para o aquecedor e o compressor do ar condicionado, o uso de ambos os sistemas em conjunto desumidificará o ar da cabine, pois a serpentina do evaporador remove a umidade do ar devido à condensação. Isso pode resultar em maiores níveis de conforto do ar dentro do veículo. Os sistemas de controle automático de temperatura podem tomar o melhor curso de ação na regulação da operação do compressor, quantidade de reaquecimento e velocidade do soprador dependendo da temperatura do ar externo, interno e do valor da temperatura do ar da cabine ou um efeito de descongelamento rápido solicitado pelo usuário.
Função de resfriamento do motor
Como o núcleo do aquecedor resfria o refrigerante aquecido do motor, transferindo seu calor para o ar da cabine, ele também pode atuar como um radiador auxiliar do motor. Se o radiador estiver funcionando inadequadamente, o operador pode ligar o aquecimento (junto com o ventilador da cabine colocado em velocidade máxima e com as janelas abertas) na cabine de passageiros, resultando em certo efeito de resfriamento do refrigerante superaquecido do motor. Essa ideia só funciona até certo ponto, já que o núcleo do aquecedor não é grande o suficiente nem tem ar frio suficiente passando por ele para resfriar grandes quantidades de refrigerante de forma significativa.
Possíveis problemas
O núcleo do aquecedor é feito de uma pequena tubulação com várias curvas. O entupimento da tubulação pode ocorrer se o sistema de refrigerante não for lavado ou se o refrigerante não for trocado regularmente. Se ocorrer entupimento, o núcleo do aquecedor não funcionará corretamente. Se o fluxo do refrigerante for restrito, a capacidade de aquecimento será reduzida ou mesmo perdida se o núcleo do aquecedor ficar bloqueado. As válvulas de controle também podem entupir ou emperrar. Quando uma porta de mistura é usada em vez de uma válvula de controle como um método de controlar a quantidade de aquecimento do ar, a própria porta ou seu mecanismo de controle pode ficar preso devido à expansão térmica . Se a unidade de controle de clima for automática, os atuadores também podem falhar.
Outro possível problema é um vazamento em uma das conexões com o núcleo do aquecedor. Isso pode ser primeiro perceptível pelo cheiro ( o etilenoglicol é amplamente usado como refrigerante e tem um cheiro doce); também pode causar embaçamento (um pouco gorduroso) do pára - brisa acima da abertura do aquecedor do pára-brisa. O glicol também pode vazar diretamente para o carro, deixando o estofamento ou carpete úmido.
A eletrólise pode causar corrosão excessiva, levando à ruptura do núcleo do aquecedor. O refrigerante será borrifado diretamente no compartimento do passageiro, seguido por uma fumaça branca, um perigo significativo para a direção.
Como o núcleo do aquecedor está normalmente localizado sob o painel, dentro do veículo, e está contido no duto do sistema de ventilação, a manutenção geralmente requer a desmontagem de uma grande parte do painel, o que pode ser trabalhoso e, portanto, caro.
Como o núcleo do aquecedor depende do calor do refrigerante para aquecer o ar da cabine, ele não começará a funcionar até que o refrigerante do motor aqueça o suficiente. Este problema pode ser resolvido equipando o veículo com um sistema de aquecimento auxiliar , que pode usar eletricidade ou queimar o combustível do veículo para trazer rapidamente o líquido de arrefecimento do motor às temperaturas de operação.
Motores refrigerados a ar
Os motores que não possuem sistema de refrigeração a água não podem aquecer a cabine por meio de um núcleo de aquecimento; uma alternativa é guiar o ar ao redor do coletor de escapamento do motor (muito quente) e, em seguida, para o interior do veículo. O controle de temperatura é obtido pela mistura com ar externo não aquecido. Os motores Volkswagen refrigerados a ar usam esse método. Dependendo do projeto, isso pode causar um problema de segurança, em que um vazamento no sistema de escapamento começará a encher a cabine de passageiros com gases letais.
Reutilizar para outros fins
Núcleos de aquecimento de carros também são usados para projetos do tipo faça você mesmo, como para resfriar sistemas caseiros de refrigeração a líquido para computadores .
Veja também
- Resfriamento de ar
- Resfriamento do motor de combustão interna
- Radiador (resfriamento do motor)
- Radiador (aquecimento)
- Resfriamento de água