Как работает система вентиляции автомобиля. Схема работы отопителя салона

Система отопления автомобиля у многих моделей устроена и работает по схожему принципу. Понимание принципа включения и регулировки скорости работы вентилятора отопителя салона очень будут кстати при самостоятельных поисках неисправности (к примеру, если у вас ).

Общая схема циркуляции воздуха

Забор воздуха в салон автомобиля осуществляется вентилятором, который может быть установлен в салоне либо за моторным щитом. Над электродвигателем располагается . При необходимости подогрева воздушный поток проходит через радиатор отопителя. Радиатор печки соединен с системой охлаждения автомобиля, поэтому при нагреве двигателя циркулирующая жидкость из системы охлаждения двигателя нагревает соты радиатора печки. Поэтому, проходя через соты, поток воздуха также становится теплым.

Воздушные заслонки

Перенаправление воздушных потоков для регулирования температуры осуществляется специальной заслонкой. Виды управления заслонкой:

• механическое. Привод заслонки посредством тяг и тросов соединяется напрямую с переключателем в салоне. В таком случае водитель, перемещая регулятор, вручную дозирует температуру поступающего воздуха;
• электронное. Заслонка оборудована сервоприводом. Электромотор изменяет положение заслонки, получая команды от блока управления. Такая схема применяется на автомобилях с климатическими установками. Водителю достаточно задать в бортовом компьютере желаемую температуру в салоне, после чего электронный блок управления, ориентируясь на температурные датчики, будет управлять сервоприводом воздушной заслонки.

От вентилятора печки в салон уходят каналы, по которым воздух может подаваться на лобовое стекло, в ноги либо через центральные дефлекторы. В зависимости от схемы работы, режимы могут быть как комбинированными, так и единичными, когда весь заборный воздух подается только в одну зону. Переключение режимов может осуществляться механически либо с помощью сервопривода и блока управления. Механический способ предполагает прямое соединение воздушных заслонок с переключателем на торпеде. Электропривод заслонок позволяется управлять ими нажатием клавиши, а также реализовать автоматическое управление электронным блоком системы кондиционирования салона.

Рециркуляция

В режиме рециркуляции закрывается основная воздушная заслонка, после чего вентилятор печки начинает забирать воздух из салона. Подобный режим работы позволяет заблокировать доступ неприятных запахов и загрязненного воздуха с улицы, если вы, к примеру, едете за автомобилем по пыльной гравийной дороге.

Зимой режим рециркуляции позволяет быстрее прогревать салон автомобиля, так как через радиатор отопителя проходит не морозный, а уже салонный теплый воздух. Соответственно, летом рециркуляция упрощает кондиционеру процесс охлаждения.

Виды привода рециркуляции:

Как работает вентилятор печки

Вентилятор системы обогрева салона автомобиля представляет собой обычный двигатель переменного тока. Это может быть как простейший осевой вентилятор, так и диаметральный вариант, который чаще всего устанавливается на современных автомобилях. Устройство внутренней части вентилятора печки ничем не отличается от устройства обычного электродвигателя переменного тока с возбуждением от постоянных магнитов.

Больший интерес для нас представляет работа электродвигателя на разных скоростях. Реализуется эта возможность включением в схему дополнительного сопротивления. Резисторы увеличивают сопротивление, что приводит к уменьшению протекающей в цепи силы тока. Следовательно, вентилятор начинает вращаться медленней. Номинал резистора определяет, насколько сильным будет падение тока в цепи. Последняя скорость вентилятора является прямой, поскольку в цепь не включено сопротивление. Это позволяет вентилятору отопителя оставаться работоспособным, даже если сопротивление вышло из строя.

Схема подключения

На рисунке показана простейшая принципиальная схема подключения вентилятора печки. Когда плюсовой вывод переключателя, защищенный предохранителем, замкнут с контактом H, ток протекает к электродвигателю напрямую, заставляя его вращаться с максимальной скоростью. Когда же плюсовой контакт замкнут с контактом V, ток течет через сопротивление, что снижает скорость вращения вентилятора.

Электродвигатель отопителя моделей ВАЗ 2108, 21099 имеет уже 3 скорости вентилятора. Когда плюсовой вывод переключателя режимов замкнут на 1 контакт, в цепь включены последовательно 2 сопротивления, поэтому скорость вращения электродвигателя будет минимальной. При подаче питания на второй контакт переключателя режимов ток будет протекать через один резистор, что будет соответствовать средней скорости вращения. Соответственно, 3 контакт предназначен для подачи питания в обход дополнительного резистора и соответствует самой быстрой скорости вращения.

Именно такой принцип включения электродвигателя отопителя на большинстве автомобилей. Для лучшего понимания схемы предлагаем посмотреть видео.

Система автоматизированного управления

На схеме мы все так же видим дополнительный резистор, вот только теперь все команды передаются электровентилятору не напрямую от ручки переключения скоростей, а через блок управления системой отопления (№3). Также блок управляет электромагнитным клапаном рециркуляции салона и микромоторедуктором привода заслонки. В данной схеме используется лишь один датчик температуры в салоне, но в более продвинутых вариантах присутствуют также датчики температуры заборного воздуха, а также датчики, измеряющие в нескольких точках температуру подаваемого в салон воздуха.

1. Вступление.

2. Система вентиляции.

3. Система отопления салона.

4.Система кондиционирования.

Три различных системы объединенных в одну с единой целью - обеспечить комфорт водителя и пассажиров находящихся в автомобиле. Зимой поворачивая рычажок, начинает работать печка и обогревает салон, поднимая температуру в автомобиле выше уличной. Система вентиляции позволяет проветривать автомобиль, не дает запотевать стеклам во время сырой погоды и очищает воздух поступаемый в салон. Кондиционирование же позволяет в жаркую погоду поддерживать микроклимат в салоне автомобиля охлаждая воздух и направляя его в салон.

Вся система кондиционирования, вентиляция и отопления связаны одной магистралью трубопровода и позволяет нажатием клавиши или поворотом рычажка изменять и поддерживать постоянную температуру в салоне автомобиля не зависимо от окружающих условий.

2. Система вентиляции.

Сама по себе система вентиляции весьма проста. Ее задача забрать воздух из подкапотного пространства, пропустить через фильтр очистив его и передать в салон с той температурой, которой забирался. Передается воздух по системе воздуховодов на необходимые вентиляционные сопла, регулируются потоки воздуха с помощью все тех же пресловутых заслонок. Система вентиляции обеспечивает циркуляцию воздуха в салоне, в дождливую погоду позволяет поддерживать нужную влажность и температуру не позволяя стеклам запотевать

3. Система отопления салона.

Как я уже писал выше, система отопления служит для обогрева салона в зимнее время. Попробую описать, как все это дело происходит под капотом автомобиля.

Как вам известно, тосол или антифриз циркулирует по системе охлаждения и когда необходимо обогреть салон, поворотом рычага открывается заслонка через которую уже горячая охлаждающая жидкость поступает в радиатор отопителя салона. Хочу отметить, что система работает уже с малым кругом охлаждения. После того, как охлаждающая жидкость нагрела радиатор, а тот в свою очередь начал отдавать тепло остается только включить моторчик который лопастями нагоняет воздух, обдувает радиатор и через воздуховоды передает тепло в салон автомобиля. То есть принцип работы системы отопления охладить радиатор и охлаждающую жидкость, именно поэтому если двигатель в летнее время перегревается, и вентилятор не перестает молотить, чтобы не закипеть - включают печку, которая так же способствует охлаждению двигателя, отводя все тепло в салон.

4. Система кондиционирования.

Наиболее сложная и одновременно интересная система из всех трех перечисленных. Служит система кондиционирования для подачи охлажденного воздуха в салон автомобиля, что значительно увеличивает комфорт в жаркую погоду.

Состоит система кондиционирования из: дополнительного радиатора, компрессора, осушителя, ресивера осушителя, вентилятора и терморегулирующего вентиля.

Работает все это дело так. Нажатием кнопки включения кондиционера прижимной диск примагничивается к шкиву генератора и раскручивает компрессор, который под давлением заставляет газ фреон сжиматься и перекачивает в радиатор кондиционера. В радиаторе кондиционера, также называемом конденсатором фреон охлаждается обдуваемым воздухом, охладившись фреон конденсируется в сжиженное состояние и перетекает в осушитель который очищает сжиженный фреон от грязи и продуктов износа компрессора.

Последним этапом становится прохождение сжиженного фреона через терморегулирующий вентиль и испаритель. Проходя через вентиль фреон начинает кипеть и испаряться, благодаря этому сильно охлаждается казалось бы абсурд - и кипит и охлаждает, но нет. Охлажденный фреон замораживает испаритель, который выполняет функцию радиатора и чтобы передать холод в салон, достаточно включить вентилятор, который сдувает с испарителя холод и по системе воздуховодов передает охлажденный воздух в салон автомобиля.

Система обогрева и вентиляции салона состоит из:

• подогревно-вентиляционного устройства
• воздуховодов
• сопел, т.е. выходных отверстий

Подогревно-вентиляцтонное устройство расположено под задней частью передней панели. Оно может подавать свежий воздух из окружающей среды, или из салона автомобиля (рециркуляция). Воздух, посредством регулирующего устройства, воздуховодов и каналов подается к выбранным водителем соплам. Сопла А и В, подающие воздух вдоль автомобиля, оснащены рычажками, дающими возможность регулировки количества подаваемого воздуха и его направления в вертикальной плоскости.

Лицевая панель регулирующего устройства схематически показана на рисунке. Рычажок 1 служит для регулировки количества подаваемого воздуха. В левом положении (напротив символа неподвижного вентилятора) количество подаваемого воздуха зависит только от естественного напора, т.е. от скорости автомобиля (система не работает). Передвижение рычажка вправо вызывает включение наддува, причем в первом положении количество подаваемого воздуха наименьшее, а в третьем положении наибольшее. Рычажок 2 направляет воздух к выбранному соплу. При установке рычажка напротив оного из находящихся под ним символом, происходит подача воздуха к выбранным соплам.

Рис. Система вентиляции и обогрева салона:
1 — подогревно-вентиляционное устройство,
2 — центральное сопло,
3 — магистраль бокового сопла,
4 — боковое сопло,
5 — прокладка бокового сопла,
6 — магистраль сопла бокового стекла,
7 — сопло ветрового стекла.

Рис. Схема устройства вентиляции и обогрева салона автомобиля:
А — средние сопла, В — боковые сопла, С — нижние сопла, D — сопла ветрового стекла; Е — сопла боковых стекол, S — приток свежего воздуха, R — рециркуляция
2 — вентилятор, 4 — электродвигатель, 7 — подогреватель, 8 — заслонка, 9 — заслонка регулировки температуры.

Рис. Сопла, размещенные на передней панели: А — средние сопла, В — боковые сопла, С — нижние сопла, D — сопла ветрового стекла, Е — сопла боковых стекол.

Рис. Лицевая панель регулирующего устройства:
1 — переключатель наддува,
2 — рычажок выбора направления воздушного потока,
3 — рычажок выбора способа вентиляции (свежий воздух/рецикуляция),
4 — регулятор температуры воздуха,
5 — выключатель климатической установки.

Рычажок 3 служит для выбора способа вентиляции. В крайнем левом положении в салон автомобиля поступает только свежий воздух. Перемещение рычажка вправо постепенно прекращает подачу окружающего воздуха во внутренний объем автомобиля. При крайне левом положении рычажка 3 воздух, находящийся в автомобиле, подвергается полной рециркуляции. Этим режимом рекомендуется пользоваться при преодолении сильно загазованных участков дорог или туннелей, а также для быстрого обогрева салона автомобиля. Если автомобиль оснащен системой кондиционирования воздуха, система рециркуляции позволяет быстро достичь существенного снижения температуры в салоне.

Рычажок 4 регулирует температуру воздуха, поступающего из обогревателя. В левом положении обогреватель не действует. Перемещение рычажка вправо ведет к росту температуры воздуха, поступающего в салон.

Обогревно-вентиляционное устройство состоит из следующих основных узлов: нагревателя, вентилятора, приводимого в действие Электродвигателем, кожухов, заслонок и устройства управления. Нагреватель устройства подключен к системе охлаждения двигателя, т.е. эффективность подогрева воздуха, поступающего внутрь автомобиля, зависит от температуры охлаждающей жидкости.

Давно прошли те времени, когда автомобиль ценился только за его технические характеристики и внешний вид, сегодня очень важной составляющей машины является ее комфорт. За создание комфорта отвечает несколько систем автомобиля, в том числе кондиционер и дальнейшее его развитие — климат-контроль. Именно об этих двух системах пойдет речь в данной статье.

Назначение системы кондиционирования

Вплоть до 30-х — 40-х годов прошлого века большинство автомобилей, особенно грузовых, не имели закрытой кабины и салона, поэтому их комфорт зависел от погоды — в кабине старой машины была, фактически, та же «погода», что и на улице. Современные автомобили в этом плане далеко ушли от своих предшественников, однако даже в герметичной кабине без принятия специальных мер будет тот же мороз или зной, что и снаружи.

Решить проблему микроклимата в салоне автомобиля инженеры пытаются очень давно, и к сегодняшнему дню в этом деле достигнут немалый прогресс. Но если обогреть машину довольно легко (достаточно направить в салон воздух из подкапотного пространства — так утилизируется бесполезно нагреваемый работающим двигателем воздух), то охладить воздух — задача куда более сложная. Но и ее решение существует — это автомобильный кондиционер.

Система кондиционирования предназначена для охлаждения воздуха в салоне автомобиля, благодаря чему создается благоприятный микроклимат независимо от температуры наружного воздуха. Первые автомобильные кондиционеры появились довольно рано — уже в 1930-х годах, однако вплоть до конца 1950-х системами кондиционирования оснащались наиболее дорогие автомобили в топовых комплектациях.

К 1960-м годам технологии достигли того уровня, который позволял производить эффективные автомобильные кондиционеры малых габаритов и с низкой ценой (а первые кондиционеры занимали не меньше половины пространства багажного отделения, и имели немалую стоимость), что обусловило их самое широкое распространение. Однако такая ситуация наблюдалась только в США — в странах Европы автомобильные кондиционеры стали распространяться только с 1980-х годов, а в России и вовсе с 90-х.

На сегодняшний день кондиционер в автомобиле — это уже не роскошь, а необходимость, хотя он до сих пор в большинстве случаев предлагается в качестве опции. Широкое распространение получили и системы климат-контроля, в которых основную роль также играет кондиционер, однако вряд ли эта система в ближайшем будущем станет штатной для автомобилей разных классов.

Устройство и принцип действия системы кондиционирования

Работа кондиционера основана на простых принципах термодинамики, на основе этих же физических законов работают и простые бытовые холодильники, а автомобиль с кондиционером — это, в сущности, самый настоящий холодильник.

В основе работы кондиционера лежит парокомпрессионный холодильный цикл, который в общем случае сводится к следующему. Газообразный хладагент достаточно низкой температуры с помощью компрессора сжимается (давление хладагента увеличивается примерно в пять раз) и под высоким давлением подается в конденсатор — специальный радиатор, обдуваемый воздухом для охлаждения. В конденсаторе хладагент вследствие охлаждения и повышения давления переходит из газообразного состояния в жидкое, в таком состоянии он подается в дросселирующее устройство (где частично испаряется) и в испаритель — радиатор, в котором происходит полное испарение жидкого хладагента. Испарение происходит с поглощением тепла, и именно это используется для охлаждения салонного воздуха, который прогоняется через испаритель. Нагретый хладагент вновь поступает в компрессор, и цикл повторяется.

Так работает любой кондиционер, в том числе и автомобильный. Последний состоит из следующих компонентов:

Компрессор;
- Конденсатор;
- Вентилятор конденсатора (обычно используется штатный вентилятор системы охлаждения двигателя);
- Ресивер-осушитель;
- Терморегулирующий вентиль (расширительный клапан, редукционный клапан, дроссель);
- Испаритель;
- Вентилятор испарителя;
- Датчики высокого и низкого давления;
- Система трубопроводов.

Все компоненты системы соединены с помощью медных или алюминиевых трубопроводов, соединения выполнены герметично, поэтому вся система является замкнутой и не сообщается с атмосферой. Часть системы, включающая компрессор, конденсатор, ресивер-осушитель и половину редукционного клапана, называется стороной высокого давления. Здесь хладагент находится в жидком состоянии под давлением до 15-25 атмосфер. Система, включающая вторую половину редукционного клапана, испаритель и входную часть компрессора, называется стороной низкого давления (или обратной магистралью). Здесь хладагент находится под давлением около 3-5 атмосфер. Разделителями сторон служат, как нетрудно понять, компрессор и редукционный клапан.

Температура хладагента в различных частях системы кондиционирования неодинакова. Так, на входе компрессора (то есть, по выходу из испарителя) хладагент имеет температуру +10…+20°C, в компрессоре происходит сжатие хладагента, вследствие чего его температура может достигать +70…+90°C. В конденсаторе хладагент подвергается охлаждению, однако его конечная температура (по выходу из конденсатора) зависит от температуры наружного воздуха — хладагент в среднем на 10-20 градусов теплее. После прохождения редукционного клапана хладагент сильно охлаждается, его температура может принимать отрицательные значения. Но в испарителе хладагент нагревается до указанных выше величин.

Необходимо сказать о назначении, устройстве и работе основных компонентов системы кондиционирования.

Наружный воздух может поступать в салон через окна дверей при опущенных стеклах и воздухозаборник, расположенный перед ветровым стеклом справа и снабженный фильтром улавливания пыли, который очищает поступающий в салон воздух от пыли, копоти, пыльцы растений и пр. Воздух, поступающий в салон через воздухозаборник, проходит через отопитель. В зависимости от положения рукояток регуляторов блока 13 (см. рис. 1.6) управления отоплением и вентиляцией в салон автомобиля поступает либо подогретый, либо холодный воздух.

Расположение органов распределения потоков воздуха показано на рис. 1.8 , расположение органов управления отоплением и вентиляцией - на рис. 1.9.

В салоне автомобиля расположены следующие органы распределения потоков воздуха.

1 – воздуховоды подачи воздуха к ногам пассажиров на заднем сиденье.

2 – боковые сопла подачи воздуха к водителю и пассажиру на переднем сиденье или на стекла передних дверей . Направление потока воздуха регулируют поворотом решетки (в вертикальном направлении) и створок (в горизонтальном направлении) за рукоятку 2, расположенную в середине решетки. Интенсивность потока регулируют перемещением колеса 1 в вертикальном направлении. При верхнем крайнем положении регулировочного колеса поток воздуха из левого сопла максимальный, при нижнем положении - поток воздуха перекрыт. Алгоритм управления интенсивностью потока из правого сопла аналогичен левому.

3 – сопла обдува стекол передних дверей.

4 – сопла обдува ветрового стекла.

5 – центральные сопла подачи воздуха в салон. Направление потоков воздуха из центральных сопел регулируют так же, как из боковых (см. п. 2).

Для вентиляции салона установите регуляторы и переключатель блока управления вентиляцией и отоплением в следующие положения.

1. Поверните по часовой стрелке до упора рукоятку регулятора 2 температуры подаваемого воздуха.

4. Установите регулятором 3 нужную скорость подачи воздуха электровентилятора отопителя.

5. При запотевании ветрового стекла установите регуляторы блока управления системой отопления и вентиляции салона, как показано на фото.

Полезный совет: Если автомобиль укомплектован кондиционером, установите регулятор температуры подаваемого воздуха в крайнее левое положение. Такой способ наиболее эффективен летом в дождливую погоду.

Для быстрой очистки ветрового стекла и стекол передних дверей от снега и льда выполните следующее.

1. Поверните против часовой стрелки в крайнее левое положение рукоятку регулятора 1, а рукоятку регулятора 2 по часовой стрелке в крайнее правое положение до упора, как показано на фото.

2. Установите на минимальную скорость переключатель 3 режимов работы электровентилятора отопителя и постепенно, через малые интервалы времени увеличивайте скорость электровентилятора, поворачивая переключатель по часовой стрелке вправо до максимума. Постепенное повышение скорости электровентилятора предотвратит появление трещины на ветровом стекле в результате резкого перепада температуры.

Для быстрого прогрева воздуха в салоне выполните следующее.