Что такое климат-контроль в автомобиле

Что такое климат-контроль в автомобиле

Несколько десятилетий назад обогрев сидений считался пиком комфортабельности, но сейчас даже обычного поддержания оптимальной температуры недостаточно. Когда в машине несколько пассажиров, то обязательно найдется тот, кому дует или очень жарко. Именно по этой причине инженеры и ведущие умы разработали климат-контроль, который способен обеспечить свой микроклимат для каждого пассажира, находящегося в одном салоне.

Что собой представляет климат-контроль?

Задача автомобильного кондиционера – подавать в салон машины нужное количество воздуха, охлажденного до установленной температуры. Забор осуществляется с улицы, изнутри авто либо в смешанном режиме (полная или частичная рециркуляция) по выбору водителя. Аналогично работает салонный отопитель, прогоняющий воздушный поток через нагретый от двигателя радиатор.

Важный момент! Отопительная и охлаждающая установка функционирует отдельно, независимо друг от друга. Отсюда возникают неудобства для пассажиров – временами в салоне машины становится слишком душно или прохладно, водителю приходится корректировать температуру воздуха вручную.

Отличие кондиционера от климат-контроля заключается в следующем: первый представляет собой отдельный агрегат, выполняющий две функции, – охлаждение и осушение воздуха. Климат-контроль – это система, объединяющая несколько установок и призванная автоматически поддерживать комфортную температуру внутри автомобиля. В состав системы входят следующие элементы:

• все агрегаты кондиционера – компрессор, теплообменники испарителя и конденсатора, плата управления;
• радиатор автомобильной печки, заполняемый горячим антифризом от двигателя;
• вентилятор – нагнетатель;
• сеть воздуховодов, расположенных под передней панелью и расходящихся по салону;
• заслонки распределения воздушных потоков, оснащенные сервоприводами;
• дефлекторы, ручки и кнопки настройки температуры;
• собственный электронный блок управления (контроллер);
• датчики температуры воздуха.

Особенности работы климат-контроля

Нельзя сказать, что данная опция в автомобиле является панацеей от всех неудобств, связанных с неприятными погодными условиями. Вот распространенные трудности, которые могут возникать при ее использовании.

1. Некоторые автомобилисты ошибочно полагают, что наличие системы контроля климата обеспечит быстрый прогрев салона зимой. Следует помнить, что данная функция зависит только от температуры охлаждающей жидкости мотора.

Вначале антифриз циркулирует по малому кругу, чтобы двигатель прогрелся до рабочей температуры (о том, какой она должна быть, читайте здесь). После того, как сработает термостат, жидкость начинает двигаться по большому кругу. Только в этот момент радиатор печки начинает нагреваться.

Чтобы салон автомобиля нагревался быстрее, чем сама система охлаждения двигателя, нужно приобрести автономный обогреватель.

2. Если автомобиль оснащен данной системой, нужно быть готовым к перерасходу топлива. Летом это обусловлено работой дополнительного навесного оборудования (компрессор кондиционера), которое приводится в движение от привода ГРМ. Чтобы температура воздуха в салоне поддерживалась, необходима постоянная работа мотора. Только в этом случае хладагент будет циркулировать по теплообменнику кондиционера.

3. Для эффективной работы обогрева или кондиционирования необходимо, чтобы все окна в машине были закрыты. В этом случае весь свежий воздух в машину будет поступать через салонный фильтр. Это заметно уменьшит интервал его замены. А если в машине присутствует пассажир с симптомами ОРЗ, то для остальных риск заразиться повышается.

4. Не все системы контроля климата в автомобиле функционируют одинаково эффективно. Дорогой вариант будет работать мягче и без резких переключений. Бюджетный аналог быстрее меняет температуру в машине, что может сказаться на состоянии здоровья всех, находящихся в салоне.

По умолчанию данная система однозонная. То есть поток идет через дефлекторы, установленные в переднюю панель. В этом случае воздух в салоне будет распределяться от передней части к задней. Такая опция практична для поездок с одним пассажиром. Если в машине чаще будет находиться несколько человек, тогда при покупке нового авто стоит выбрать один из следующих вариантов:

• двухзонный;
• трехзонный;
• четырехзонный.

Устройство системы

Микроклимат салона автомобиля поддерживается за счет совместной работы систем кондиционирования, отопления и вентиляции. Обеспечивает работу этих систем электронный блок управления, через компоненты исполнительного узла.

Климатическая установка состоит из:

компонентов отопительного узла, включая радиатор отопления;

элементов системы вентиляции с вентилятором приточного воздуха;

системы кондиционирования воздуха, включая конденсатор, ресивер, испаритель и компрессор.

Составляющие системы управления разделены на три основных блока:

Группа датчиков

Они устанавливаются внутри и снаружи автомобиля. Их количество зависит от уровня сложности климатической установки. Перечислим датчики системы КК:

измерители температуры воздуха на улице;

сенсоры уровня солнечной активности и датчик положения солнца;

измерители выходной температуры;

потенциометры заслонок, которые фиксируют их положение;

датчики температуры испарителя и давления, они обеспечивают работу системы кондиционирования.

Считываемая датчиками информация преобразуется в электронные импульсы и поступает в ЭБУ.

Выходные температурные датчики измеряют показатели в салоне автомобиля. В многозонных системах климат-контроля их устанавливают больше, по количеству рабочих зон в автомобиле.

Электронный блок управления

Он, в считанные секунды, перерабатывает поступающие данные, создает команды, и передает их на исполнительные устройства. При поломке любого датчика, блок управления будет использовать то значение температуры, которое заложено у него в программе.

Исполнительные устройства

К ним относятся электродвигатель вентилятора приточного воздуха и приводы заслонок. Приводы могут быть механические и электрические. В климатическую систему входят следующие заслонки:

входного потока воздуха;

температурного регулирования (в многозонных системах);

Заслонки обеспечивают правильную работу системы в целом. Они распределяют теплые и холодные потоки воздуха, в нужную часть автомобиля.

Водителю не обязательно знать все элементы системы климат-контроля. Главное — правильная эксплуатация системы и проведение профилактики неисправностей.

Конструкция и принцип работы

Устройство системы достаточно сложное и состоит из десятков исполнительных элементов. В стандартную конструкцию контроля климата входят:

1. Датчики, установленные в салоне и снаружи автомобиля. Они расположены в функциональных зонах и позволяют получить информацию о температурном режиме в машине, чтобы регулировать работу оборудования. Наружные датчики анализируют загрязненность воздуха и ультрафиолетовое излучение.
2. Климатическое оборудование, выступающее в роли исполнительного механизма. Стандартные системы состоят из кондиционера, радиатора обогрева, модуля HVAC, воздуховодов, вентиляторов, фильтров и дополнительных элементов, необходимых для нормального воздухообмена.
3. Электронный блок управления, предназначенный для настройки работы климат-контроля, а также считывания параметров датчиков, анализа температурного режима и подачи команд на климатическую технику.

Пример схемы работы климат-контроля

Принцип работы достаточно простой. Водитель с помощью блока управления настраивает температурные параметры, после чего показатели датчиков сравниваются с номинальными. Если они не соответствуют, включается обогрев или кондиционер для изменения параметров воздуха до нужного значения. После этого система переходит в режим ожидания, а когда в температурном режиме происходят изменения — оборудование автоматически включается заново.

Функция уменьшения влажности

О том, что кондиционер, работая на охлаждение, одновременно подсушивает воздух, знают практически все. А как климат контроль в автомобиле зимой справляется с этой задачей, слышали не многие. Для обеспечения этой функции установка снабжается специальным измерителем влажности. Данные от этого датчика поступают на контроллер. При низких отрицательных температурах осушение воздуха обычно не требуется, с парами влаги справляется и печка. Ситуация меняется при температурах, близких к нулю, в условиях мокрого снега, при оттепели. Стекла автомобиля начинают интенсивно запотевать. В этой ситуации ваша климатическая установка сработает следующим образом:

• датчик влажности сообщит контроллеру о необходимости удаления излишков влаги;
• контроллер даст команду на одновременное включение кондиционера и печки;
• влажный воздух, проходя через испаритель кондиционера, будет оставлять частицы влаги в виде конденсата или инея на сотах теплообменника;
• после испарителя воздух поступает на радиатор печки, где также дополнительно подсушивается.

Таким образом, использование климат-контроля предотвращает запотевание стекол и обеспечивает комфортные условия вождения в зимний период.

Фильтр салона

Принцип работы системы кондиционирования воздуха

Для комфортного пребывания в автомобиле в летний период нужна система, которая будет охлаждать приходящий с улицы воздух. И если с отопителем всё более или менее ясно, то вот откуда взять холод горячему двигателю, предположить сложнее. Лучший способ объяснить, как работает кондиционер автомобиля – описать, что происходит с хладагентом при движении по системе. Начнем наше описание с компрессора. Он находится под капотом авто и приводится в движение за счёт вращения коленчатого вала двигателя.

1. Компрессор представляет собой простой насос, который прокачивает хладагент по системе. Горячий фреон под высоким давлением проходит через трубку к конденсатору.
2. Конденсатор стоит перед радиатором автомобиля, выглядит так же и делает то же самое, что и радиатор: он использует проходящий через него поток, чтобы охладить газ. Горячий хладагент при остывании конденсируется в холодную жидкость.
3. Теперь жидкий фреон течёт через трубку высокого давления к клапану. В зависимости от марки авто этот клапан называется либо тепловым, либо расширительным клапаном.
4. Клапан пропускает только небольшое количество фреона, а также уменьшает давление, создаваемое компрессором.
5. Холодный хладагент низкого давления поступает в испаритель, который похож на радиатор печки. Но поскольку фреон холодный, то поток, который проходит через него, охлаждается.
6. За циркуляцию воздуха через испаритель отвечает тот же вентилятор отопителя.

После завершения цикла хладагент поступает обратно в компрессор через трубку низкого давления, начиная цикл заново. Регулировка степени охлаждения и интенсивности обдува также возлагается на водителя.

Эти системы очень важные и полезные, от их работы зависит не только комфорт, но и безопасность. И если раньше автомобили оснащались кондиционерами только в дорогих комплектациях, то сейчас эта опция имеется уже в базе. Обе системы (отопления и кондиционирования) находятся в одном блоке. Переключение потоков (от радиатора к испарителю) происходит за счёт перемещения заслонки. Многие замечали, что при длительной поездке становится либо невыносимо жарко, либо холодно (в зависимости от того, что включено). Для того чтобы сделать температуру в салоне комфортной, нужно оборудовать машину автоматическим регулятором. Отличие её от простого кондиционера с печкой в том, что они имеют общую электронную систему управления с набором датчиков. Водителю достаточно раз выставить нужные параметры, и климат-контроль сам выберет, что нужно включить в данных погодных условиях. Работа климата заключается в считывании информации с датчиков и принятии решения, что именно требуется включить в данный момент, и с какой интенсивностью. После того как температура в салоне достигнет заданной, климатический контроль перейдёт в режим поддержки. Боле продвинутые системы имеют дополнительные датчики определения температуры за бортом и датчики солнечного света, чтоб реагировать на любые изменения. В более дорогих версиях авто климат-контроль может быть двух, трёх и даже четырёхзонным, чтобы каждый мог установить себе нужные параметры.

Некоторые особенности систем климат-контроля

Разные “климаты” имеют разные алгоритмы работы и достижение совершенства зависит от электроники, воздуховодов и количества термометров-датчиков. Например, более простые и дешёвые системы в холодное время года могут сразу отправить в салон холодного воздуха, а только спустя время прогретый. А системы более продвинутые сначала отправят воздух на стёкла (чтобы они оттаяли и не запотевали), потом немного тёплый воздух на ноги и только потом, спустя время, на лицо. А самые дорогостоящие системы учитывают даже качество воздуха (если недостаточен – то включаются фильтры), интенсивность солнечного излучения и влажность воздуха.

Схема движения воздуха в салоне

В автоматическом режиме система климат-контроля сама будет решать какая температура будет у воздуха в салоне, с какой силой и куда его направить. После того, как Вы зададите определённую температуру и до того момента, когда она реально будет в салоне пройдёт немного времени (в прямой зависимости от температуры снаружи). Современные системы “климата” позволяют выбрать пользователю температуру от 15 до 30 градусов по Цельсию.

Климатические системы могут иметь от одной до четырёх зон (у каждого пассажира индивидуальный микроклимат).

Ручной и автоматический режимы

Управлять климат-контролем можно в ручном и автоматическом режимах.

При автоматическом режиме пользователь только задает желаемую температуру, а система сама начинает контролировать и обеспечивать качество и объем подаваемого в салон воздуха. При этом пользователь может самостоятельно дополнительно регулировать направление потоков воздуха с помощью дефлекторов.

Включив автоматический режим, первые несколько минут придется потерпеть повышенный уровень шума.

При ручном режиме пользователь сам устанавливает не только температуру, но и интенсивность обдува, скорость оборотов вентилятора. Данный режим оптимален для таких ситуаций, когда зимой нужно как можно скорее нагреть салон, или летом в жару быстрее охладить его.