1Мар

Как работает двухзонный климат контроль в автомобиле: Климат-контроль в автомобиле. Как правильно пользоваться?

1 Мар 2023 alexxlab Комментировать

Содержание

Климат контроль и кондиционер: отличия в автомобиле, принцип работы и устройство

Система поддержания нужной температуры в салоне автомобиля настолько привычна большинству автовладельцев, что мало кто задумывается, с чего всё начиналось. Первой попыткой охладить уставших от жары пассажиров была простейшая вентиляция салона. Помните угловые форточки на старых автомобилях, поворачивающиеся под углом, как воздухозаборники? При отрытых настежь окнах струя воздуха врывалась в салон движущегося автомобиля и дарила прохладу автовладельцу и его компаньонам вместе с пылью, шумом и возможностью простудиться от сквозняка. К тому же такая система не работала тогда, когда в ней больше всего нуждались — на стоянках и в пробках под палящим солнцем.

Поэтому уже в далёких ныне 30-х годах XX в. в Америке — стране победившего комфорта — самые дорогие и «навороченные» авто класса лимузин начинают опционально оснащаться системой охлаждения воздуха в салоне — размером в пол-багажника, без регулировок, и отбирающей до половины мощности двигателя, работающего на малых оборотах.

В Европе же до 80-х годов о машинах с кондиционерами даже особо и не задумывались.

Сегодня только бюджетные линейки автомобилей не оснащаются кондиционерами в нулевой комплектации. Для всех остальных случаев система охлаждения воздуха в салоне — норма. Помимо стандартного кондиционера многие автопроизводители оснащают свои детища климат-контролем. Отличия климат-контроля и кондиционера в автомобиле и каковы особенности каждой из систем, должен знать каждый автовладелец, ведь это поможет правильно и долго эксплуатировать данные агрегаты без поломок.

Содержание

  • 1 Как работает кондиционер

    • 1.1 Компрессор

    • 1.2 Конденсатор

    • 1.3 Осушающий фильтр

    • 1.4 Расширительный клапан

    • 1.5 Испаритель

    • 1.6 Система трубопроводов и датчиков

    • 1.7 Последовательность работы

      • 1.7.1 Видео: принцип работы кондиционера

  • 2 Что такое климат-контроль в автомобиле

    • 2. 1 Кондиционер

    • 2.2 Отопитель

    • 2.3 Система воздуховодов

    • 2.4 Система датчиков

    • 2.5 Электронное управление

    • 2.6 Виды климат-контроля

  • 3 Основные отличия

    • 3.1 Плюсы и минусы разных систем

  • 4 Можно ли поставить климат-контроль вместо кондиционера

Как работает кондиционер

Со времени своего появления физическая основа работоспособности охлаждающих машин не претерпела существенных изменений. Это основа — способность веществ поглощать, либо отдавать накопленное тепло при переходе из одного агрегатного состояния в другое (то есть при испарении и конденсации). Кондиционер — не единственное устройство в автомобиле, которое работает на этом принципе. Система охлаждения двигателя через радиатор — ещё один пример, где в качестве теплоносителя раньше использовалась обычная вода, сейчас — тосол или антифриз.

В современности кондиционер является обязательной функцией и оснащён даже автомобилях с минимальной комплектацией

В агрегатах кондиционирования теплоноситель носит названия хладагента. В настоящее время это различные марки фреонов — особых углеводородов с нужными точками кипения и конденсации. Помимо хладагента, в контуре охлаждения циркулирует масло особых марок. Оно обеспечивает долговременную и бесперебойную работу трущихся и движущихся механизмов. Расположены эти детали преимущественно в компрессоре. Масло и хладагент находятся в состоянии смеси, поэтому при утечке происходит не только падение давления и коэффициента полезного действия, но и снижается безопасность работы механизмов.

Компрессор

Самая важная деталь, которая обеспечивает работоспособность охлаждающего устройства. Он сочетает в себе две функции. Во-первых, является насосом, который обеспечивает прокачку по всем трубопроводам фреона, находящегося в жидком или газообразном состоянии. Во-вторых, внутри компрессора создаётся давление, которое сгущает пары фреона, поступившие из испарителя. Под влиянием давления газ переходит в жидкость с одновременным изменением температурных характеристик.

Общий вид компрессора кондиционера

Компрессор приводится в движение методом отбора мощности от коленчатого вала через приводной ремень. При работе кондиционера тратится в среднем от 5 до 15 л. с., поэтому если двигателю под нагрузкой не хватает мощности, включение обдува холодным воздухом только усугубит ситуацию. Между шкивом и ротором компрессора дополнительно есть электромагнитная муфта — она разобщает двигатель компрессора, когда его нужно выключить.

Компрессор выполняет важную задачу — он разделяет контуры высокого и низкого давления жидкости и газа. Первый называется нагнетательной системой, второй — всасывающей.

Конденсатор

Вы можете встретить название «конденсёр», но сути дела это не меняет. По виду он напоминает автомобильный радиатор и располагается там же. В радиаторе фреон, сгущённый в компрессоре и ставший благодаря этому горячим, должен охладиться. Поэтому производители стараются вынести конденсатор как можно ближе к переднему краю, за радиаторную решётку. Здесь набегающий поток воздуха при движении помогает охлаждению. Имеется у конденсатора и свой вентилятор, или даже пара вентиляторов — для быстрого достижения эффекта. Правда, здесь есть и обратная сторона медали. Находясь впереди, конденсатор постепенно забивается дорожной пылью и грязью, мусором, насекомыми. Со временем это может ухудшить теплообмен, поэтому автолюбителю нужно периодически проверять его состояние и очищать механическим способом. Это поможет продлить срок службы системы и увеличить упавший КПД.

Конденсатор кондиционера распологается перед радиатором под капотом

Осушающий фильтр

Этот элемент не обеспечивает физику процесса охлаждения, но способствует её качеству и бесперебойности. Дело в том, что фреон накапливает в себе влагу, которая обладает другими параметрами испарения и конденсации, а значит мешает исполнению главной функции кондиционера. Кроме того, влага более агрессивна влияет на металлические части, способствует коррозии. Осушение хладагента приводит его к изначальному состоянию. Ну а фильтрация позволяет удалить из теплоносителя механические включения, попавшие туда в процессе эксплуатации — пыль, грязь, мелкий мусор.

Расширительный клапан

Второе его название — терморегулирующий вентиль. Поступивший из фильтра-осушителя фреон дозированными порциями подаётся из расширительного клапана в испаритель. При прохождении клапана хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное, но не до конца. На этом этапе фреон представляет взвесь газа и мелкодисперсной жидкости. Похожее состояние вы можете наблюдать, когда распыляете что-либо из аэрозольного баллончика. Иногда на ТРВ ставят специальный глазок для визуального контроля за количеством теплоносителя в системе.

Основная функция расширительного клапана — снять внутреннее напряжение перед испарителем, что приведёт к его охлаждению

Испаритель

Это тот же радиатор, только работающий наоборот. Если в радиаторе атмосферный воздух охлаждает горячую жидкость внутри, то в испарителе поступающий холодный фреон в состоянии газ-жидкость охлаждает окружающее пространство. Для этого в паре с испарителем работает вентилятор, который прогоняет воздух салона через испаритель и охлаждает его. Вентилятор барабанного типа, как и в стационарных комнатных сплит-системах. Испаритель обычно не очень больших размеров.

Для корректной работы кондиционера рекомендуется проводить чистку испарителя не реже раза в 2-3 года

Система трубопроводов и датчиков

Разводка кондиционера представлена трубками, выполняющимися из меди или медных сплавов. Они образуют маршрут фреона от конденсатора к испарителю через компрессор. От компрессора и конденсатора они тонкие и горячие, а обратный контур от испарителя обратно до компрессора — большего сечения и холодный. Также кондиционер включает систему сбора влаги, которая конденсируется на поверхности испарителя. Сливается собранная вода непосредственно под днище автомобиля. Вот причина появления лужиц под машиной, в которой на стоянке работал кондиционер. Также охлаждающее устройство имеет несколько датчиков, которые соотносят режим работы элементов кондиционера с заданными параметрами температуры.

Последовательность работы

При нажатии кнопки на панели приборов происходит запуск компрессора. Поскольку шкив приводится в действие вращением коленвала, запуск возможен только при работающем двигателе. Электромуфта подключает шкив к механизму компрессора, и он начинает прогонять хладагент по системе, одновременно сжимая его. Горячий фреон поступает в конденсатор, где не только охлаждается, но и полностью переходит в жидкое состояние, конденсируется. Обдув уличным воздухом с помощью вентилятора и силы встречного потока ускоряют этот процесс. Хладагент проходит через фильтр-осушитель, где очищается и избавляется от влаги. При прохождении через расширительный клапан давление в системе резко понижается, жидкость переходит в состояние аэрозоля. Вследствие такого перехода фреон начинает кипеть, то есть переходить в газообразное состояние и становиться холодным. Будучи поданным в испаритель, он понижает его температуру. Воздух, продуваемый через испаритель вентилятором, подаётся в салон через специальные вентиляционные отверстия. Отдавая холод в испарителе, фреон в газообразном состоянии идёт по обратному контуру в компрессор, где цикл замыкается. По достижении нужной температуры в салоне датчик подаёт сигнал на отключение гидромуфты, и кондиционер некоторое время «отдыхает».

Принцип работы автомобильного кондиционера схож с работой домашнего кондиционера или холодильника

Видео: принцип работы кондиционера

Что такое климат-контроль в автомобиле

Климат-контроль — это опция, которой изначально стали оснащаться автомобили представительского и бизнес-класса. Со временем технические возможности позволили значительно удешевить и оптимизировать систему климат-контроля. Сейчас его устанавливают в большинство автомобилей среднего класса и опционально — в недорогие машины малого класса.

Климат-контроль позволяет поддерживать необходимую температуру в салоне на заданном уровне

Климат-контроль — это комплексная система поддержания заданной температуры в салоне автомобиля, которая включает в себя несколько элементов, каждый из которых служит этой цели.

Кондиционер

Охладить воздух в машине в жаркую погоду может только кондиционер. Система с компрессором, испарителем, конденсатором и фреоном в качестве теплоносителя обеспечивает комфортные условия в жару.

Отопитель

Отопитель появился в автомобилях на постоянной основе значительно раньше кондиционера. Это связано с тем, что в любом автомобиле элементы, необходимые для работы печки, изначально присутствуют в конструкции. К ним относится радиатор охлаждения двигателя, ведь двигатель при работе нагревается всегда, независимо от времени года и климата. Достаточно просто отвести теплоноситель из радиатора в отдельный испаритель, поближе к салону, и подключить вентилятор, который будет направлять поток воздуха на горячий испаритель. Нагретый воздух попадает в салон компенсирует низкую забортную температуру. Долгое время отопители направляли воздух из-под приборной панели в нижнюю часть салона. Современные модели подключены к системе воздуховодов.

Система воздуховодов

Воздух, подаваемый в салон от испарителей кондиционера и отопителя, будет иметь малую эффективность в случае неграмотного распределения по салону. До появления воздуховодов тёплый воздух принято было направлять единой струёй вниз, в ноги пассажиров. Холодный воздух первых кондиционеров подавался из-под заднего стекла вверх, огибал потолок и опускался на пассажиров. В основе этих процессов лежит физика и физиология. Холодный воздух опускается вниз, тёплый поднимается наверх — так обеспечивается. Когда человек замерзает, согреть в первую очередь хочется ноги, а если ему жарко, то охладить лучше голову и верхнюю часть туловища.

Принцип работы климат-контроля в автомобиле: воздух снаружи нагнетается вентилятором в испаритель, в котором охлаждается, затем подаётся в печку для нагрева и поступает в салон

Воздуховоды решили проблему перераспределения.воздушных масс. Нужную температуру стало поддерживать намного легче, ведь воздух подаётся одновременно в несколько точек в салоне. Более того, водитель и пассажиры могут сами выбрать, куда направить, куда направлять воздушную струю.

Также очень полезной является функция обдува стёкол, прежде всего, ветрового. От влажности оно может запотеть, а в мороз и вообще обледенеть, что затрудняет обзор и может привести в аварийной ситуации. Обдув стекла сохраняет его чистым в мороз, снег и дождь, при условии работы дворников, конечно.

Кроме того, в системе климат-контроля осуществляется не просто перемещение воздушных масс внутри салона, но и приток забортного воздуха, его фильтрация и приведение к нужному температурному состоянию.

Система датчиков

Работоспособность климат-контроля невозможна без специальных датчиков. Регистрировать они могут не только температуру, но и влажность, и даже степень загрязнённости воздуха. Чем совершеннее и дороже система климат-контроля, тем больше датчиков установлено в автомобиле. В разных частях салона температура различна, поэтому если датчик установлен под потолком, он будет давать неполную картину. Хорошей считается система с трёхточечным расположением: вверху в потолке, внизу в ногах и на приборной панели. Иногда к этому прибавляется датчики внешней температуры, уровня солнечной инсоляции и множество других.

Электронное управление

Все составляющие климат-контроля были бы бесполезным грузом, если бы не центр — электронный «мозг», получающий команду на поддержание температуры. Он собирает информацию от датчиков и включает те системы, которые необходимы: в жару — кондиционер, в мороз — отопитель, в дождь — обдув ветрового стекла тёплым воздухом. Помимо температуры и скорости воздушного потока в некоторых машинах есть заслонки с сервоприводом, которые открываются на заданную величину. Введя комфортные параметры, можно забыть о регулировке температуры — компьютер позаботиться об этом.

Электронный блок управления (ЭБУ) учитывает показания датчиков и регулирует температуру в салоне

Виды климат-контроля

В зависимости от «навороченности» климат-контроля, у него есть разные возможности по поддержанию условий в салоне авто. Выделяют следующие виды:

  1. Однозонный. Самый простой вид, температура берётся в среднем по салону, воздух из заслонок поступает везде одинаковый.
    У такого климат-контроля минимальное количество датчиков.
  2. Двухзонный. Более совершенная система. Позволяет сделать различные условия для водителя и переднего пассажира. Удобно, если у них разные предпочтения по комфорту. Задние пассажиры обдуваются неким усреднённым воздухом, который перемешался.
  3. Многозонный. Дорогой климат-контроль помимо максимального количества датчиков имеет воздуховоды с автозаслонками не только на передней панели и под ней, но и в просвете между передними сидениями, а также в подлокотниках задних сидений или под задним стеклом. Такими системами оснащаются машины бизнес-класса.

Двухзонные системы позволяют регулировать температуры для водителя и пассажира, сидящего на переднем сидении, раздельно

Основные отличия

Основное отличие — в спектре действий, за которые отвечает система Кондиционер — это устройство только для охлаждения воздуха. Отопитель — отдельный агрегат со своими регулировками, и водитель сам решает, когда и в какой степени задействовать то или иное устройство. Климат-контроль — это интегрированная система поддержания комфортной температуры, где отопитель и кондиционер включаются по команде электронного блока управления.

Климат-контроль имеет несколько датчиков, которые будут определять режим его работы. Это не значит, что в кондиционере датчиков нет. Просто их там всегда будет меньше и они будут регулировать режимы включения-выключения компрессора.

Плюсы и минусы разных систем

Климат-контроль значительно удобнее обычного кондиционера тем, что водителю и пассажирам нет необходимости каждый раз подстраивать работу оборудования, как только условия поменяются. Достаточно ввести нужные значения в блок управления и наслаждаться комфортом.

Только климат-контроль может создавать различные условия для водителя и пассажиров. Если комфорт превыше всего, то подход к его организации должен быть индивидуальным. Обычный кондиционер такой возможности не даёт.

Климат-контроль также выигрывает в плане экономии топлива, так как вовремя отключает функции подогрева и охлаждения

Климат-контроль принципиально сложнее, а значит и дороже своего родственника кондиционера. В случае выхода из строя электронного блока ремонт встаёт в солидную сумму. За расширенные функции придётся платить, и немало.

Климат-контроль может не всегда адекватно выдавать желаемую температуру. Кроме того, если датчики расположены не совсем удачно, автоматика по этому значению может перегреть или переохладить автомобиль.

Можно ли поставить климат-контроль вместо кондиционера

Теоретически кондиционер любого автомобиля можно заменить на климат-контроль. Ведь почти все необходимые узлы — блок охлаждения, блок отопления, воздуховоды — уже есть. На практике есть множество нюансов.

Например, климат-контроль требует автоматического управления заслонками, что потребует установления тросиков с двигателями или сервоприводов. Обязательно нужно будет установить несколько дополнительных датчиков. Одной из самых дорогих деталей будет установка «головы» — электронного блока управления.

Для того чтобы переделать кондиционер на климат-контроль на кондиционер необходимо целиком разобрать переднюю панель

Отсюда вывод: переделка системы охлаждения в полноценный климат-контроль сопряжена с большими расходами. Доверить такую операцию можно только проверенному сервису, где есть опыт подобных процедур. Если комфорт для вас превыше всего, тогда технически в этом нет ничего невозможного.

Охладиться в жару и согреться в мороз — важная возможность, которая делает автомобиль не просто средством передвижения, а комфортным экипажем. Когда вы находитесь в дороге, такие системы, как отопитель, кондиционер, климат-контроль превращают поездку в удовольствие. Безусловно, комфорт стоит любых денег, ведь в автомобиле мы проводим часть жизни.

  • Автор: Андрей