Что такое климат контроль в авто – различные типы систем

Но в техническом плане эта система достаточно сложная, она основана на большом количестве датчиков, блоков управления и автоматики. С помощью датчиков температуры и прочих важных узлов автоматика контролирует весь микроклимат в салоне машины и позволяет без особых проблем создавать нужные условия для поездки. Сегодня чудо техники способно создавать целых четыре зоны с отдельным климатом, но об этом речь пойдет дальше в публикации. Мы поговорим об устройстве климат-контроля, постараемся разъяснить принцип работы всех механизмов простым языком.

Сложно представить современную машину в среднем или высшем ценовом классе без такого важного параметра, как климат-контроль. Это один из самых востребованных узлов, который предпочитают установить на свой автомобиль практически все покупатели новых машин. Даже в бюджетных автомобилях производители начали предлагать качественные системы автоматического контроля климата в опциональном оборудовании. То есть, за дополнительные деньги можно поставить климат-контроль даже на машину со скромным ценником и отсутствием невероятно богатой комплектации.

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.

Основные отличия

Разные автомобили имеют совершенно разные системы охлаждения и обогрева. В чём же отличия между кондиционером и климат-контролем?

Кондиционер – это ручное управление температурой воздуха, закачиваемого в кабину, а также скоростью вращения вентилятора. Это то, что есть в большинстве автомобилей. Вы вручную включаете кондиционер, выбираете нужную температуру и регулируете скорость вращения вентилятора. В зависимости от марки и модели вашего авто, пассажиры могут иметь собственные средства управления для достижения этой цели (работа в двух зонах).

Климат-контроль – это современный технологичный компьютеризированный механизм, который самостоятельно автоматизирует все процессы в автомобиле. Изменить автоматические настройки можно через бортовой компьютер. Раньше такое оборудование встречалось только на дорогих авто, но в последнее время и машины среднего класса начали поддерживать эту функцию.

По сути, всё, что от вас требуется, – это указать необходимую температуру. Затем система с помощью ряда внутренних и наружных датчиков отрегулирует подаваемый в салон воздух и скорость вращения вентилятора. На рынке существует множество таких систем, и все они работают по-разному в зависимости от рассматриваемого автопроизводителя, а также от марки и модели.

Основное отличие между кондиционером и климат-контролем заключается в том, что последний позволяет пассажирам установить желаемую температуру, и система будет автоматически поддерживать её при изменении условий за пределами автомобиля.

Вместо одной настройки система климат-контроля позволит вам установить конкретную температуру. Иногда они будут с шагом в полградуса, в пределах примерно от 16 до 30 градусов по Цельсию. У большинства автомобилей также есть настройка Макс., которая автоматически включит обогреватель на полную мощность. Обычно это необходимо для того, чтобы как можно скорее очистить ветровое стекло и окна автомобиля с помощью тёплого воздуха.

Другое ключевое различие кондиционера и климат-контроля состоит в том, что последний, скорее всего, будет иметь автоматическую настройку. Помимо обычных элементов управления, направляющих воздух к вашим ногам, телу или голове, а также кнопки, позволяющей выбирать между свежим или рециркуляционным воздухом в салоне, предусмотрена кнопка «Авто», которая для поддержания разницы желаемой температуры автоматически регулирует воздушный поток.

Устройство

Нетрудно разобраться в том, как пользоваться климат контролем и включать разные режимы его работы. Но автовладельцу рекомендуется предварительно познакомиться с устройством этой системы.

Она включает в себя большое количество элементов, но основными являются 3:

1. ЭБУ. Блок управления считается главной составляющей климат контроля, поскольку он отвечает за рабочие процессы. Состоит из контроллера, программного управления и системы для ввода данных. Используются электронные и механические регуляторы, в зависимости от модели. Современные ЭБУ позволяют осуществлять управление с помощью цифровых данных и пульта ДУ.
2. Датчики. Их устанавливают внутри и снаружи транспортного средства. На многозонных системах в машинах используется большее количество считывающих устройств, передающих полученную информацию на ЭБУ.
3. Исполнительные устройства. Это отопительная система, охлаждающее оборудование, заслонки, электроприводы двигателей, вентиляторы, дефлекторы, разные фильтры и прочие компоненты.

Необязательно знать каждый элемент, входящий в состав климатического оборудования. Для водителя важно уметь грамотно управлять системой и проводить периодические профилактические мероприятия. Это позволит избежать серьёзных поломок и дорогостоящего ремонта.

Что такое климат-контроль в автомобиле?

Климат-контроль в автомобиле — такая система, которая автоматически поддерживает заданную температуру в салоне. Установка объединяет в единое целое блоки отопителя, а также кондиционер и систему подачи нагретого или охлажденного воздуха. Работа комплекса обеспечивается различными сенсорами, установленными в салоне и на элементах системы. Это является главным отличием климата от обычного кондиционера, который необходимо регулировать вручную.

На некоторых автомобилях применяются кондиционеры с дополнительным автоматическим режимом. Подобная схема не является полноценным климат-контролем, хотя и обеспечивает поддержание температуры воздуха.

Устройство системы климат-контроля

В состав установки микроклимата на авто входят компоненты:

• 1 — переключатель режима работы;
• 2 — клапан на компрессоре, защищающий систему от повышенного давления;
• 3 — крыльчатка вентилятора, установленного на радиаторе;
• 4 — выключатель климатической установки, работающий от давления в магистрали;
• 5 — сенсор температуры охлаждающей жидкости в рубашке двигателя;
• 6 — термопереключатель режимов работы вентилятора на радиаторе;
• 7 — испаритель с установленным внутри сенсором температуры;
• 8 — крыльчатка подачи воздуха в климатическую установку;
• 9 — блок управления системой впрыска топлива;
• 10 — электромагнитная муфта, служащая для привода компрессора;
• 11 — электронный блок управления климатической установкой.

Узлы климатической установки

Устройство непосредственно блока климатической установки:

• 1 — двигатель с заслонкой в воздуховоде;
• 2 — радиатор отопителя;
• 3 — привод заслонки отвода части воздуха в отопитель;
• 4 — регулятор интенсивности забора воздуха извне;
• 5 — заслонка клапана рециркуляции;
• 6 — поток входящего воздуха;
• 7 — двигатель заслонок потока воздуха и рециркуляции;
• 8 — крыльчатка вентилятора;
• 9 — блок испарителя;
• 10 — распределительная заслонка;
• 11 — подача потока воздуха в салон.

Узлы климатической системы

На ряде автомобилей в состав климатической установки включен электрический подогреватель, обеспечивающий подачу теплого воздуха сразу после запуска двигателя.

В состав простейшей климатической установки входят датчики:

• сенсор температуры воздуха на улице, располагается в районе переднего бампера;
• измеритель температуры в районе ног;
• сенсор температуры на панели приборов;
• фотодатчик, измеряющий активность солнечного излучения;
• измеритель температуры забираемого с улицы воздуха.

Расположение датчиков в автомобиле

Данные от датчиков поступают в блок управления климатической установкой. При отказе любого девайса блок управления использует для работы фиксированное значение температуры, заложенное в программу.

Основные функции компонентов климат-контроля

Входящие в состав компоненты обеспечивают:

1. Радиатор и вентилятор используется для охлаждения хладагента. Может применяться собственный вентилятор или общая с системой охлаждения крыльчатка.
2. Встроенные защитные датчики обеспечивают корректную работу микроклимата, отключая при неисправности или при утечке хладагента систему охлаждения.
3. Компрессор установки обеспечивает сжатие хладагента, который при расширении охлаждает испаритель. Хладагент поступает в радиатор испарителя в жидком виде, испарение происходит только в радиаторе. Таким образом достигается наибольшая эффективность работы системы.
4. Электромагнитная муфта включает и выключает компрессор по мере необходимости. На автомобилях, оснащенных автоматической трансмиссией, муфта отключает компрессор в режиме «кикдаун». Благодаря этому обеспечивается максимально интенсивный разгон.
5. Блок управления климатической установкой представляет собой отдельное устройство, оснащенное дисплеем, поворотными манипуляторами и кнопками. Модуль получает информацию от различных сенсоров системы и проводит обработку данных в соответствии с заложенным алгоритмом. Затем происходит формирование командных сигналов, которые подаются на исполнительные приводы. Блоки могут оснащаться модулем памяти, который хранит коды ошибок. Ориентируясь на коды можно понять, какой из элементов климатической установки неисправен или дает периодические сбои в работе.
6. Сенсор температуры располагается в блоке управления или в панели приборов. Девайс размещается в потоке воздуха для обеспечения максимальной точности измерения. Подача воздуха выполняется отдельным малогабаритным вентилятором.

Дополнительные режимы климат-контроля

В зависимости от конструкции климатическая установка может иметь дополнительные возможности:

• подача теплого или холодного воздуха по трем направлениям (стекло, ниша для ног, район головы);
• ручной режим работы;
• синхронный режим (для многозонных систем);
• рециркуляция воздуха в салоне;
• принудительное отключение системы;
• вывод дополнительной информации на экран блока управления (доступно на некоторых автомобилях).

Виды систем климат-контроля и их особенности

Под понятием вид климат-контроля подразумевается в основном число зон, в которые подается воздух различной температуры. Установки могут отличаться также по дополнительным функциям, например, наличию ионизатора воздуха.

В машинах встречаются варианты:

1. Однозонная установка, представляет собой простой вариант климат-контроля. Воздух, подаваемый к местам водителя и переднего пассажира, имеет одинаковую температуру. Этот же поток подается к заднему ряду сидений через каналы, расположенные под передними сидениями или внутри центральной консоли.
2. Двухзонный тип, разделяющий потоки воздуха между водителем и передним пассажиром. На задний ряд поступает воздух разной температуры.
3. Трехзонная система, позволяющая выставлять индивидуальное значение температуры пассажирам на заднем ряду сидений. Для работы трехзонного климата может применяться отдельная установка, размещенная в консоли. Но как правило, используется один прибор, что приводит к погрешности между заданной и реальной температурой воздуха.
4. Четырехзонный климат-контроль, позволяющий установить свое значение температуры воздуха для каждого пассажира. Наиболее сложный и продвинутый тип установки, применяемый на автомобилях премиум-сегмента.

Базовый вариант климатической установки распределяет потоки по направлениям:

• ниши для ног;
• верхняя часть салона на уровне головы;
• комбинированный режим подачи воздуха в ноги и в район головы;
• лобовое стекло и ниша для ног;
• максимальный поток на лобовое стекло, применяемый для размораживания и удаления конденсата.

На многозонных вариантах климат-контроля имеются дополнительные режимы работы и сочетания направлений подачи воздуха.

Основные принципы работы современной системы климат-контроля

В контексте разговора об автоматической настройке климата в машине стоит выделить дешевые и дорогие варианты климат-контроля. Дешевая конструкция состоит из одного датчика, который обычно располагается на крыше. Это не самый эффективный способ измерить температуру в салоне, да и сопоставление внутренней и внешней температуры будет полезным делом. Пока температура в верхней части салона наберет настроенное значение, в ногах пассажиров будет очень холодно (или жарко, если речь идет о зиме). Такие системы не слишком эффективны, они чаще всего применяются в китайских автомобилях. В дорогом климат-контроле работает целая группа датчиков:

• температура в салоне измеряется на двух уровнях — внизу и вверху, также возможны датчики на картах дверей;
• обязательно происходит сопоставление с температурой внешней среды, что позволяет оптимизировать работу системы;
• на панели стоит датчик прогревания солнечных лучей, который также оптимизирует работу автоматики;
• внутри кондиционера находятся датчики давления фреона, дающие информацию о безопасности работы установки;
• при агрессивных настройках температуры бортовой компьютер может самостоятельно оптимизировать работу установки;
• в некоторых авто также стоят датчики влажности воздуха, и этот параметр можно настроить;
• рекуперация воздуха включается во многих современных машинах автоматически при появлении посторонних примесей.

Это значит, что водителю достаточно указать только желаемую температуру, а кондиционер или отопитель с помощью автоматики сам включится в нужный режим работы. Для этого автоматика использует показания всех датчиков, анализирует и сопоставляет данные и отдает команды климатическим модулям. Подобные решения позволяют без труда наладить необходимые режимы в условиях работы кондиционера и отопителя. Также в некоторых авто происходит автоматическая вентиляция воздуха и увлажнение при необходимости. Впрочем, увлажнители включаются в зависимости от выставленной температуры.

Как работает климатическая установка?

Внедрение климат-контроля позволило согласовать работу установок отопления и кондиционирования, подчинить их одному управляющему центру. Плюс реализовано ограничение температуры с помощью внутренних и внешних датчиков – ориентируясь на их показания, контроллер регулирует интенсивность охлаждения или обогрева.

Зимой климат-контроль в автомобиле работает следующим образом:

1. Воздушный поток, зашедший через входное отверстие, попадает в воздуховод и теплообменник – испаритель кондиционера. При контакте с холодными ребрами радиатора выпадает конденсат – воздух осушается.
2. Дальше система заслонок, оборудованных электроприводами, направляет часть потока в радиатор отопителя на прогрев.
3. На выходе из теплообменника горячий воздух смешивается с холодным для достижения установленной температуры. Пропорции регулирует контроллер, получающий сигнал от соответствующего датчика.
4. Смешанный поток движется по воздуховодам в салон, выходя сквозь дефлекторы передней панели либо в ногах пассажиров.

Примечание. В процессе автоматического регулирования электронный блок управления ориентируется также на показания внешнего температурного датчика. Если на дворе мороз, контроллер направит воздух в обогреватель, во время жары пропустит только через охладитель.

Летом обработка воздушной массы климатической установкой упрощается – поток не нужно греть в отопителе и смешивать. Блок управления занимается только кондиционированием – после охлаждения до требуемой температуры останавливает компрессор. Включение агрегата происходит по сигналу салонного датчика, информирующего о нагреве воздуха на 3–5 °С.

Зимой бюджетные версии систем могут направить едва теплый поток прямо на пассажиров, когда двигатель автомобиля не успел прогреться. Поэтому на данном этапе водителю приходится вмешиваться в работу климат-контроля и регулировать отопление вручную. Разница между дешевыми и более дорогими установками следующая: последние не подают воздух в лицо или ноги пассажиров, пока он не нагреется. В первые минуты работы мотора заслонки направляют воздушные потоки на стекла.

Если водитель выставляет желаемую температуру (комфортной считается диапазон 22–24 °С) и активирует режим «Авто», контроллер сам принимает решение об интенсивности нагрева (или охлаждения), направлении и мощности потоков. В большинстве автомобилей температура регулируется в пределах 14–28 °С.

Как работает кондиционер

Поскольку в последнее время наблюдается рост цен на топливо и экономический кризис, многие автолюбители выступают за отмену использования автомобильных кондиционеров. По общей экономии энергии существует множество рекомендаций, и использование встроенного заводского охлаждения – один из основных факторов низкой экономии топлива.

Противники кондиционеров рекомендуют использовать традиционную вентиляцию, представляющую собой входящий в окно воздух. Конечно, эта версия очень непрактична, особенно зимой, когда открытое окно может вызвать грипп и воспаление. Тем не менее чтобы выбрать наиболее подходящее для вас решение, сначала стоит рассмотреть самые распространённые преимущества и недостатки использования кондиционера в автомобиле.

Активное охлаждение салона с помощью кондиционера может увеличить общее потребление бензина на 10%! Исследования показали, что открытые на проветривание окна при движении со средней скоростью 70 км/ч (или ниже) обеспечат вашему авто максимальную эффективность с точки зрения расхода и комфорта.

В большинстве стандартных ситуаций (проезд по городу, выезд в торговый центр, встреча с друзьями или родственниками) проще всего всегда проветривать автомобиль естественным воздухом, если окружающая среда и температура не будут вызывать у вас дискомфорта или не повлияют на правильное функционирование транспортного средства. Таким образом, с весны до осени вы можете держать окна автомобиля открытыми, когда позволяет тепло, при этом сохраняя расход топлива на максимально низком уровне.

Начнём с хладагента (r134a) внутри системы. Этот хладагент был специально создан для автомобильной промышленности в конце 1980-х годов, и он несколько отличается от бытовых или промышленных хладагентов. Некоторые называют его «Фреон».

Часть газа удерживается под давлением внутри системы. Когда система не работает, хладагент остаётся газом под низким давлением. Оптимальным свойством газа является его способность выходить из горячего состояния, когда он сжимается, а при охлаждении в конденсаторе, расположенном перед радиатором, он превращается в жидкость под давлением, которая затем выпускается через расширительный клапан или диафрагму (небольшое отверстие). Жидкость под высоким давлением мгновенно превращается в пар низкого давления, который создаёт холод внутри испарителя, и в этом случае электродвигатель вентилятора пропускает воздух через него в систему вентиляции и во внутреннюю часть машины.

Сердечник испарителя выглядит как маленький радиатор, который расположен внутри автомобиля. Как только хладагент израсходовал холодный заряд, он собирается в шланг низкого давления и на компрессор, где снова обрабатывается. Хладагент передаётся от одного компонента к другому с помощью шлангов или труб. Шланг со стороны высокого давления соединяет компрессор с конденсатором, от конденсатора до расширительного клапана или трубки с отверстиями, которые расположены перед испарителем. Низкая сторона соединяет испаритель с компрессором. Расширительный клапан или диафрагма выполняют в основном ту же самую работу, система может иметь тот или иной вариант. Расширительный клапан может иметь различный размер в зависимости от температуры, тогда как диафрагма имеет фиксированный размер.

Автокондиционер

Когда пользоваться кондиционером полезно

Если вы превышаете скорость 70-80 километров в час, как это обычно бывает при длительных поездках в другой город, лучше держать окна закрытыми и использовать систему кондиционирования. Открытые окна увеличат расход топлива на целых 20%! Сильный поток воздуха замедляет автомобиль и делает его ещё более нестабильным, не говоря уже о неуклюжем управлении. Но быстро ездить с закрытыми окнами некомфортно, поэтому при движении на более высокой скорости рекомендуется использовать кондиционер.

Помимо кондиционирования воздуха, есть и другие решения, которые позволяют вентилировать автомобиль и поддерживать комфорт внутри него. Во-первых, главный вентилятор автомобиля, если он выведен в салон, может достаточно хорошо проветривать автомобиль и снизить его температуру. Также он может изменить запах в авто, а именно избавить от топливного или уличного «аромата». Лучше всего использовать этот параметр по максимуму, но при желании вы можете выбрать менее интенсивные настройки.

Ещё один очень простой способ – припарковать машину на стоянке или в прохладном месте в тени. В жаркий день вы выиграете с точки зрения комфорта, а расход топлива будет снижен.

Профилактика и грамотная эксплуатация

Кондиционер или отопитель, работающий в составе климат контроля, нужно поддерживать в оптимальном техническом состоянии.

Водители допускают элементарные ошибки при эксплуатации системы и толком не понимают, как работает климат контроль в автомобиле.

Есть несколько рекомендаций, которые помогут избежать нежелательных поломок и дорогостоящего ремонта КК:

• минимум раз в год проверяйте систему на предмет герметичности, поскольку используемый хладагент может вытекать через треснувшие патрубки, ослабшие крепления и другие повреждённые участки;
• следите за уровнем охладителя и по мере его снижения проводите дозаправку (это дешевле, чем полностью заправить систему);
• для ремонта и обслуживания обращайтесь только в специализированные сервисные центры, поскольку самостоятельно чинить такое оборудование не рекомендуется;
  
• параллельно с дозаправкой делайте диагностику работы электронного блока;
• систему рекомендуется включать минимум через 1 минуту после запуска мотора и отключать её хотя бы за 1 минуту до остановки двигателя;
• чтобы избежать проблем со здоровьем, выставляйте температуру внутри салона не ниже 10 градусов по сравнению с наружной температурой (если на улице 30 градусов Цельсия, кондиционер рекомендуется включать не холоднее 20 градусов);
• периодически меняйте салонный фильтр, особенно при регулярном использовании охлаждения и отопления;
• проводите чистку радиатора (кондиционера) для избавления от накопившейся пыли, включая режим продува раз в месяц на 5 – 10 минут;
• очищайте вентиляцию салона с помощью доступных методов, чтобы избавиться от загрязнений и скапливающихся вредных микроорганизмов.

Простые меры, которые помогут продлить жизнь вашему климатическому оборудованию. Если не придерживаться этих рекомендаций, будете регулярно сталкиваться с проблемами и дорогостоящим ремонтом.