Климат контроль для машины
Как это работает: климат-контроль
Выясняем, каким образом устроен климат-контроль и в чем его преимущества над обычным кондиционером.
Как это работает: климат-контроль
Многие водители и пассажиры, наверное, обращали внимание, что если в машине, оснащенной кондиционером, включить режим охлаждения воздуха, то через какое-то время в салоне станет неестественно холодно. Обратную ситуацию можно заметить и с работающей печкой — когда через определенное время в автомобиле вместо теплого климата образуется «Ташкент». Все дело в том, что обычные кондиционер и печка не умеют измерять температуру в салоне и с упрямством осла будут работать с неизменным напором, пока водитель вручную не сбавит обороты вентилятора и не прикроет воздушную заслонку.
Климат-контроль же лишен таких недостатков — водителю достаточно задать нужную температуру (комфортными условиями для человека считаются 22-24 градусов по Цельсию) и забыть о нем, поскольку «погода» в машине будет поддерживаться автоматически. Каким же образом достигается такая благодать? Вот тут как раз резонно обратиться к устройству климат-контроля. Простыми словами, инженеры подружили между собой кондиционер и печку (отопитель), научив их работать сообща, а кроме этого установили внутри машины датчики, которые и помогают поддерживать столь желанное постоянство. Как только датчики фиксируют, что температура в салоне начинает падать, то задействуется печка, а когда становится жарко — на первый план выходит кондиционер. При детальном рассмотрении устройство и принципы работы «среднестатистического» климат-контроля, понятное дело, окажутся несколько сложнее.
В упрощенном варианте работа климат-контроля осуществляется следующим образом: воздух с улицы нагнетается вентилятором в испаритель (один из ключевых элементов кондиционера), в котором он охлаждается и сушится. Затем воздушный поток направляется в печку, в которой он прогревается и затем подается в салон. Таким образом, основной задачей климат-контроля является смешивание холодного и теплого воздуха, чтобы он отвечал заданной водителем или пассажирами температуре.
Что задействовать в тот или иной момент (кондиционер или печку) климат-контроль решает не только основываясь на показаниях температурных датчиков в салоне, но и с оглядкой на температуру воздуха за бортом. Тут ему на помощь приходит датчик наружной температуры. То есть, если на улице мороз, то комфортный климат в салоне будет создавать отопитель, а если жара — то кондиционер. Другими словами, установив однажды нужную температуру, и летом, и зимой она будет поддерживаться автоматически.
Каждый климат-контроль имеет свой алгоритм работы, совершенство которой будет зависеть от количества датчиков, потенциометров заслонок, воздуховодов, программного обеспечения. Например, в морозный период простые системы могут сразу направить в салон прохладный воздух, в то время как более продвинутые климатические установки сперва направят поток на стекла, чтобы они оттаяли и не запотевали, а потом по мере прогрева двигателя направят его в ноги и только лишь по достижению заданной комфортной температуры — в область лица. Более того, дорогие системы могут даже учитывать интенсивность солнечного излучения, влажность, а также анализировать качество забираемого с улицы воздуха, активируя в случае его загрязнения режим внутренней рециркуляции.
В режиме Auto электроника самостоятельно решает куда, с какой силой и какой температуры гнать воздух. Для достижения заданной водителем или пассажирами температуры зачастую потребуется определенное время, которое будет зависеть от уличной температуры. Современные климатические установки позволяют выбрать температуру от 14 до 28 градусов Цельсия.
Климат-контроль бывает одно-, двух- (можно установить разную температуру для водителя и переднего пассажира), трех- и даже четырехзонным. В последних двух вариантах создать свой индивидуальный микроклимат могут и задние пассажиры.
Советы по выбору климат-контроля
Если у вашей второй половинки другие температурные предпочтения, то безусловно есть смысл выбрать двухзонный климат-контроль. На самом деле, в современных машинах именно такие зачастую и устанавливают. Тут нужно не забыть поинтересоваться о максимально допустимой разнице температур. Иногда климатические установки не позволят установить для водителя, к примеру, 17 градусов, а для переднего пассажира — 25. Порой максимально возможная разница составляет 2-3 градуса по Цельсию. То есть если водитель установит 21 градус, то пассажир сможет лишь установить температуру в диапазоне между 18 и 24 градусами соответственно. Тем не менее, чем климатическая установка современней, чем она дороже, тем больше свободы получают как водитель, так и пассажир.
Кроме этого, стоит обратить внимание на количество температурных датчиков в салоне. Не секрет, что горячий воздух подымается вверх, в то время как холодный собирается в нижней части салона. Поэтому если датчик будет установлен, например, в крыше, то не исключен вариант, что вместо теплого воздуха на пассажиров будет подаваться холодный. Все дело в том, что расположенный сверху датчик будет считать, что салон прогрет до необходимой температуры, хотя на самом деле это не так. Системы, у которых датчики температуры установлены как снизу, так и сверху, понятное дело, будут работать гораздо совершенней. Компромисс — когда датчики устанавливаются непосредственно в передней панели, то есть по центру.
При выборе трех- или четырехзонного климат-контроля не лишним будет поинтересоваться, установлен ли сзади дополнительный блок отопителя/кондиционера. Нередко даже на автомобилях премиум-класса производители ограничиваются лишь дополнительным вентилятором, из-за чего в задней части салона растет погрешность между заданной и реальной температурами.
Что такое климат-контроль и как он работает?
Ряд современных систем, которые разрабатываются инженерами крупных автоконцернов, призваны создать в салоне машины максимально комфортные условия – например, поддерживать оптимальную температуру воздуха. Яркий пример такого полезного оборудования – система климат-контроля.
Климат-контроль: определение и назначение
Это сложная техника, которая включает кондиционер, датчики температуры и влажности, отопитель, электронный блок управления и систему фильтрации. Основная цель климатической системы – формирование в салоне авто микроклимата, комфортного для водителя и пассажиров, а также его поддержание. Подходящими для человека признаны следующие условия: температура – от +22 до +25°С, влажность – от 65 до 80%. Климат-контроль анализирует эти показатели, а затем нагревает воздух в салоне (при помощи печки) или, напротив, снижает его температуру (благодаря кондиционеру).
Можно ли установить климатическую систему дополнительно?
Почти во всех современных автомобилях климат-контроль входит в перечень базового оборудования. Этой системой оснащаются транспортные средства разных типов – от легковых автомобилей и автобусов до самоходных машин и спецтехники.
Установить систему можно и дополнительно – как правило, многие автолюбители отказываются от кондиционера в ее пользу. Однако следует помнить, что монтаж климат-контроля возможен не на любые машины, ведь для этого требуется печка определенной конфигурации, которая позволила бы монтировать сервопривод и прокладывать проводку под «торпедой».
Отличия климат-контроля и кондиционера
Как работает система?
Несмотря на сложность механизма, принцип его работы достаточно прост:
Регулировать температуру можно посредством перемены позиции центральной и дополнительных шторок, которые находятся на панели управления климатической установкой.
Как использовать систему?
Для начала нужно активировать систему – для этого предназначена кнопка ON/OFF (в некоторых моделях авто вместо надписи на нее нанесено изображение разорванного круга). Чтобы выставить нужную температуру, следует воспользоваться кнопками или вращающимся регулятором. В большинстве установок шаг регулировки равен 0,5 градусам. Предельная разница между зонами обычно не превышает 5°. Если комфортная температура задана, нажмите на клавишу AUTO – система станет поддерживать ее автоматически.
Отрегулировать направление воздуха помогут специальные кнопки, каждая из которых соответствует определенному режиму: обдув ног, лобового стекла или головы и ног. Эти 3 режима считаются стандартными, однако есть и дополнительные:
Чтобы учесть все нюансы эксплуатации установки именно в Вашем автомобиле, тщательно изучите техническую документацию.
Специалисты рекомендуют активировать климат-контроль спустя минуту после запуска мотора авто, а деактивировать, напротив, за минуту до выключения двигателя.
Функционирование климат-контроля в холодное время
Зимой климатическая установка используется преимущественно для подогрева наружного воздуха. В этих условиях Вам хватит и печки.
В ситуации, когда нулевая температура сочетается с высокой влажностью и дополняется снегом и дождем, Вам пригодится весь потенциал системы – ее следует перевести в автоматический режим. Удалить избыток влаги поможет кондиционер.
2-, 3- и 4-зонные установки объединяются в одну группу – многозонный климат-контроль.
Плюсы и минусы системы
К достоинствам климат-контроля можно смело отнести:
Немаловажен и тот факт, что водитель, который находится в комфортных условиях (он не замерзает и ему не жарко), может полноценно сосредоточиться на вождении. Это повышает уровень безопасности эксплуатации транспортного средства.
Однако автолюбители выявили и ряд недостатков:
Вы узнали, в чем разница между кондиционером и современной климатической системой, а также проанализировали плюсы и минусы установки оборудования. Если Вы все же сделали выбор в пользу максимального комфорта, то не забывайте про уход за климат-контролем: систему нужно регулярно чистить. В этом случае она порадует Вас долгой бесперебойной работой.
Правильно пользуемся современными климат-системами
Хорошо настроенная климатическая система ― инженерный шедевр. Учитываются даже такие нюансы, как используемая в то или иное время года одежда.
Правильный микроклимат в салоне автомобиля ― это не только вопрос комфорта. Если температура в кокпите повышается с 25 С° до 35, время реакции водителя увеличивается примерно на 20%. Например, фирма SEAT считает, что «перегретый» водитель опасен в той же степени, что и пьяный с содержанием алкоголя в крови 0,5 промилле. Кроме того, климатические системы помогают держать чистыми окна. Всё это вопрос не только уюта, но и безопасности.
Парадокс заключается в том, что мощности отопителей и кондиционеров достигают 8–10 кВт, тогда как для поддержания комфортной температуры человеческого тела необходимо в 50–100 раз меньше. Дело в том, что основную энергию приходится тратить на нагрев или охлаждение самого автомобиля, в частности элементов интерьера. Около трети поверхности тела пассажира соприкасается с сиденьем ― именно поэтому подогрев или вентиляция (охлаждение) сидений при малых затратах энергии дают большой эффект. Но климатическая система в любом случае должна подавать в салон не менее пяти-десяти кубометров воздуха в минуту, в зависимости от размера машины.
Считается, что в салоне наиболее комфортна температура от 18 до 22 С°. Это среднее значение, потому что ближе к полу должно быть на пять-восемь градусов теплее, чем в области головы. Такова физиология. Не зря бабушка надевала вам в детстве тёплые носки: греть надо прежде всего ноги. А охлаждать летом эффективнее всего грудь, спину и руки. Поэтому при отоплении основной поток горячего воздуха должен быть направлен вниз, а холодный напор летом ― в центральные дефлекторы. Кстати, с их помощью наиболее эффективно остывает и задняя часть салона.
Цифры, задаваемые вами на автоматическом климат-контроле, ― всего лишь некий условный индекс уюта, а не точная температура в градусах Цельсия. В разных частях света у людей свои привычки и представления о комфорте, и автопроизводители это учитывают. Одна и та же фактическая температура в салоне может соответствовать 20–22 «градусам», выставленным на пульте европейского автомобиля и 22–24 «градусам» ― в машине азиатского бренда. Поэтому пересев из Фольксвагена в Nissan, не удивляйтесь, что будете замерзать при привычной цифре «22» на дисплее.
Ручное управление направлением обдува ― тоже в некотором роде иллюзия. Даже если речь идёт об автомобиле с прямым механическим управлением «печкой», например, перевод рукоятки в положение «в ноги» означает лишь то, что вниз пойдёт основной поток. Десять-двадцать процентов воздуха всё равно будет подаваться на лобовое и боковые стёкла, чтобы они не запотевали, а разница температур между верхними и нижними слоями не стала дискомфортной. Сейчас почти все «печки» и «кондеи» достаточно мощны, а разница между плохими и хорошими системами заключена именно в нюансах подобных тонких настроек.
Раздельный климат-контроль ― безусловный плюс. Однако под одним и тем же названием скрываются системы разной степени совершенства. В бюджетных машинах можно индивидуально менять лишь температуру. Водитель, которому нужно разморозить боковые стёкла, неизбежно заберёт тепло от ног пассажиров. Продвинутые системы позволяют позонно управлять также направлением и интенсивностью обдува. И даже тонко настраивать разницу температур по слоям.
«Лицо» климат-контроля ― его пульт управления. Мы считаем, что он должен быть организован логично и рассчитан на руки в перчатках. Хорошо, когда даже в автоматическом режиме на дисплее показывается, куда и как дует климатическая система, а не просто горит Auto ― это спасает от лишних манипуляций. Для России особенно важно, чтобы легко было на ощупь включить рециркуляцию воздуха ― вероятность «упереться» на шоссе в дымящий КамАЗ или карбюраторный пазик, не имея возможности обогнать их на протяжении нескольких километров, очень велика. Спасение от сажи и вони в салоне ― только в закрытии заслонки рециркуляции.
Даже простейшие автоматические системы имеют датчик солнечной радиации, потому что когда солнечный свет попадает на кожу, наше восприятие температуры меняется. В более дорогих автомобилях таких датчиков может быть несколько. А ещё инфракрасные сенсоры запотевания стёкол (лобового и передних боковых), качества воздуха, содержания углекислого газа в салоне, информация от навигационной системы, например, о тоннелях… Продвинутые системы оценивают температуру в разных местах внутри блока HVAC. В общем, температура в салоне на самом деле постоянно меняется ― но если климат-контроль настроен классно, мы этого не замечаем.
В большинстве автомобилей климат-контроли работают адекватнее, чем среднестатистический водитель, управляющий микроклиматом вручную. Я регулярно езжу в такси, и, по моим наблюдениям, лишь единицы шофёров понимают, что и как нужно делать. Самые распространённые ошибки ― подача горячего воздуха не в ноги, а вверх и полное отключение вентилятора. Недостаток воздухообмена и неправильное распределение температуры в салоне ― прямой путь к утомлению и той самой потере адекватного времени реакции. Смысла в выключении вентилятора ― ноль: климатическая система фактически перестаёт функционировать вовсе.
Поэтому самый важный совет: не мешай машине работать! Выставить комфортный индекс температуры, нажать кнопку Auto и ничего не трогать. Но сначала надо позволить автоматике работать максимально эффективно ― открыть все дефлекторы, не заслонять датчики и не открывать окна и люк. Правда, если нежарко и нет опасности запотевания стёкол, можно вручную отключить кондиционер. Многие современные компрессоры регулируются по производительности плавно и не увеличивают расход топлива так драматически, как было лет 20 назад. Однако физику не обманешь: несколько процентов роста расхода всё равно «кондей» даёт.
Современные блоки HVAC (Heating, Ventilation, Air conditioning) ― то есть собственно «комбайны», готовящие и поставляющие воздух в салон, ― рассчитаны на постоянное использование кондиционера. Понятие «кран печки» фактически ушло в прошлое ― на большинстве машин охлаждающая жидкость циркулирует в радиаторе отопителя и зимой, и летом. Порой отопитель последовательно «врезан» в малый круг системы охлаждения, через него проходит вся жидкость, и на морозе «печка» начинает греть раньше и сильнее. Так сделано даже на вазовских машинах. Но летом раскалённый радиатор, пусть и перекрытый заслонками, тоже частично подогревает забортный воздух ― и рука тянется к кнопке A/C.
Вообще, отапливать автомобиль проще не становится. Чем эффективнее и экологичнее оказываются современные двигатели, тем меньше тепла они отдают. Чтобы скорее протопить салон, приходится идти на хитрости ― играть опережением зажигания, использовать частичную рециркуляцию воздуха и более дорогие паяные радиаторы. Эффективны электрические догреватели, некогда применявшиеся только с холодными дизелями, а сейчас необходимые и для экономичных малообъёмных турбомоторов.
Это вовсе не спиральные ТЭНы, как у бабушки на даче, а так называемые PTC-резисторы, где PTC переводится с английского как «позитивный температурный коэффициент». Нагревательный элемент изготавливается из легированной поликристаллической керамики на основе титаната бария, а смысл в том, что его производительность сама меняется в зависимости от температуры. Работают они при температуре около 270 С°, а КПД может превышать 90%! Обычно в легковушках применяются PTC-догреватели мощностью около одного-полутора киловатт.
Чисто конструктивно блоки HVAC почти не меняются, но совершенствуются в мелочах. Например, работают всё тише и эффективнее ― благодаря бесщёточным электродвигателям вентилятора, установленным на мягких опорах, а также специальному покрытию дефлекторов. Системы старт-стоп вынуждают применять испарители кондиционера с термоаккумуляторами ― запаянными трубками с жидкостью, встроенными в соты: чтобы прохлада была доступна и какое-то время после выключения двигателя. Всё чаще используются дефлекторы, в которых можно менять не только направление и интенсивность потока, но и его «фокусировку».
Новые подходы появляются разве что в связи с распространением электромобилей. Здесь от климатики требуется экономичность. Пяти минут работы шестикиловаттного отопителя автомобиля Tesla Model S достаточно, чтобы «украсть» примерно три километра запаса хода. Вместо традиционных систем есть смысл использовать «тепловые насосы», то есть «кондиционер наоборот».
Экономить начинают даже в мелочах: автоматика активнее использует режим рециркуляции, чтобы не тратить энергию на приведение «в должный вид» воздуха с улицы. Есть системы, отключающие воздухообмен в тех или иных зонах кузова, если там никто не сидит. В целом ― хорошо, когда важные системы автоматизируются и забирают у водителя часть рутины. Проблема только в том, что полностью адекватные климатические установки встречаются разве что в премиальных сегментах. И дело не только в числе датчиков или мощности РТС-догревателя ― но и в настройках, и в опыте автопроизводителя. Поэтому нажимая кнопку Auto, не теряем бдительности.
Что такое климат-контроль в автомобиле и чем он отличается от обычного кондиционера
В прошлом наличие кондиционера в автомобиле уже считалось важной дополнительной опцией, за которую приходилось доплачивать. Сегодня даже в бюджетных моделях данный узел обычно является базовым — в гражданских транспортных средствах исключений почти нет. Впрочем, когда речь заходит про машины более высокого класса, в обсуждении появляется климат-контроль, а также число зон, которые с помощью него получится контролировать. Речь про автомобильный узел, который обеспечивает заданную температуру в салоне. Кроме систем охлаждения и нагрева воздуха, он также включает блок управления с датчиками, а также специальные фильтры.
Чем климат-контроль отличается от кондиционера
Кондиционер — достаточно примитивная система. Она отвечает лишь за одну задачу — охлаждение воздуха для поддержания в салоне автомобиля более низкой температуры, чем за бортом. За нагрев отвечает условная «печка», представляющая собой ещё один механизм, который фактически напрямую не связан с кондиционером.
Климат-контроль — многофункциональный узел с целым набором входящих в его состав систем. Он отвечает за поддержание заданной температуры в салоне автомобиля вне зависимости от того, жарко на улице или холодно. Это куда удобнее, чем ориентироваться по личным ощущениям, поэтому считается важным преимуществом.
В узел климат-контроля входит отдельный кондиционер, охлаждающий воздух, а также отопитель, который его нагревает. Это — базовые системы, но есть целый ряд дополнительных, которые появляются с увеличением стоимости автомобиля. Любой отопительный прибор делает воздух достаточно сухим, от чего страдают слизистые в носу и других органах человека, повышается риск подхватить вирусную инфекцию. Поэтому есть системы климат-контроля, которые, в том числе, управляют влажностью воздуха, чтобы сделать нахождение в салоне автомобиля максимально комфортным. Климат-контроль также может предоставлять контроль температуры по зонам салона.
Какие дополнительные факторы учитывает климат-контроль
Очевидно, что климат-контроль в недорогой модели автомобиля достаточно сильно отличается от аналогичного узла в премиальном секторе. Впрочем, общий принцип работы и использования приблизительно одинаковый, поэтому какого-то общепризнанного разделения по качеству систем фактически нет. Единственное, обычно сразу же уточняется число зон для контроля. Если климат-контроль однозонный, то он поддерживает общую температуру во всём салоне. Если система двухзонная, то идёт разделение между водителем и пассажиром на переднем сиденье. Трёхзонная система обычно подразумевает точный контроль для задних пассажиров.
Примитивная система климат-контроля, использующаяся в недорогих автомобилях, по большому счёту, представляет собой автомат для включения и отключения кондиционера и отопителя сразу после достижения температуры, заданной на панели управления. В дорогих моделях, чтобы сделать контроль более чётким, а пребывание в салоне максимально приятным, учитывается не только температура и влажность, но и скорость движения автомобиля, интенсивность солнечных лучей, которые его нагревают, а также частота вращения вентиляторов, гоняющих воздух через дефлекторы.
Что входит в структуру системы климат-контроля
✓ Панель управления. С помощью неё водитель, а также пассажиры устанавливают желаемую температуру — общую или для каждой зоны салона, если это предусмотрено. Более того, здесь же обычно можно выбрать интенсивность работы вентиляторов, а также поиграть с режимами работы — к примеру, отключить поступление воздуха извне.
✓ Дефлекторы. Они предназначены для контроля направления воздушных потоков. Такие отверстия со специальными направляющими, чаще всего выполненными в виде жалюзи, в любой комплектации располагаются на центральной панели. В более дорогих моделях они также есть в центральном туннеле для задних пассажиров и не только.
✓ Воздуховоды. Они представляют собой внутренние пути, по которым воздух двигается к отопителям, кондиционерам, а также дефлекторам. Обычно они оборудованы специальными заслонками, которые нужны для того, чтобы менять направление потока, в зависимости от заданных режимов, а также температуры. Кстати, работу заслонок обычно хорошо слышно в салоне.
✓ Вентиляторы. Во время движения автомобиля воздух может фактически проходить сквозь него за счёт скорости движения. Впрочем, чтобы сделать его перемещение более быстрым, также предусмотрены вентиляторы. Интенсивность их работы также регулируется на панели управления. Они также нужны для изменения направления воздушных потоков.
✓ Датчики и блок контроля. Первые, о чём уже шла речь выше по тексту, предназначены не только для контроля температуры воздуха, но и для считывания других параметров. Они связаны с панелью управления и передают информацию «мозгам», которые включают те или иные механизмы для корректной работы климат-контроля.
✓ Кондиционер и отопитель. Первый уменьшает температуру воздуха, которая через него проходит. Второй, напротив, повышает её. С помощью воздуховодов с регулируемыми заслонками воздух двигается именно к той системе, которая актуальна в данный момент времени. Конечно, это происходит без участия водителя или пассажиров.
✓ Воздушный фильтр. Кроме прочего, в систему климат-контроля также обязательно входит данный компонент. Он представляет собой расходник и обычно меняется не реже, чем раз в 20 тысяч километров. Когда воздух проходит через фильтр, он избавляется как от твёрдых частей, так и от мелких загрязнителей, включая выхлопные газы.
Какие особенности есть в работе климат-контроля
Если климат-контролю необходимо тепло, он получает его от радиатора отопителя. Именно поэтому в холодное время года система начинает гонять горячий воздух только после того, как прогреется двигатель вместе с антифризом. Впрочем, в некоторых автомобилях есть автономные нагреватели, которые значительно ускоряют данный процесс, и тёплый воздух из дефлекторов идёт почти сразу после запуска двигателя. Для эффективной работы данной системы в автомобиле с двигателем внутреннего сгорания, последний должен быть запущен. В электромобилях используется отдельный нагреватель, который ощутимо разряжает батарею.
Что касается охлаждения, за которое отвечает кондиционер, для его правильной работы в системе должен находиться необходимый уровень фреона. Если это не так, необходимо провести дозаправку. Узел климат-контроля принято проверять в преддверие периодов его интенсивного использования. Он особенно нужен летом и зимой, поэтому диагностируется весной и осенью. Обычно под обслуживанием подразумевается как раз заправка кондиционера фреоном. Впрочем, периодически может также понадобиться ремонт вентиляторов и других элементов системы. Про замену воздушного фильтра также забывать не стоит.
Как правильно использовать климат-контроль
Как и кондиционер, включать систему климат-контроля рекомендуется спустя минуту или две после запуска двигателя. Выключать данный узел, соответственно, нужно за минуту до отключения авто. Обычно рекомендуют, чтобы температура в салоне не отличалась от уличной более чем на 10°C — в противном случае повышается риск распираторных и других заболеваний. Встречал обсуждения по поводу невозможности использовать климат-контроль зимой из-за вопроса с расширением фреона и потенциальным разрывом ёмкости с ним. Но следует понимать, что система автоматически отключает кондиционер, когда на улице слишком холодно, поэтому проблемы зимой быть не может.
В общем, климат-контроль — следующий шаг в развитии отдельных систем кондиционера и отопителя. С одной стороны, он объединяет их усилия для достижения максимальной эффективности. С другой стороны, он даёт возможность автоматической регулировки по заданной температуре без участия водителя и пассажиров.