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.
Все авто семейства «Классика» от АвтоВАЗ оснащались системой вентиляции и отопления салона. Во многом они были сходны по конструкции и просты, поскольку не использовали современных ныне кондиционеров. И хоть в летнее время в салоне «Классики» дождаться прохлады невозможно, зато система отопления замерзнуть зимой не даст.
Система отопления ВАЗ 2104, как и остальных моделей семейства, производилось от жидкостной системы охлаждения силовой установки. Чтобы было понятно, данная система включает два радиатора, в которых производится отвод тепла от проходящей через них охлаждающей жидкости.
Но один из радиаторов является основным, им производится регулировка температуры жидкости, поэтому тепло от него отводиться в окружающую среду, чтобы теплообмен производится эффективно. Устанавливается он впереди авто, под радиаторной решеткой
Второй радиатор – обеспечивает отопление салона. В нем тоже производится теплообмен с отдачей тепла воздуху, но этот воздух подается в салон, этим и обеспечивается его обогрев.
Но этот радиатор по размерам небольшой, поэтому для эффективного обогрева салона используется целая система, обеспечивающая принудительную подачу воздуха к радиатору, отвод уже разогретого воздуха в определенный зоны салона, при этом существует возможность перекрытия подачи разогретой жидкости в радиатор печки ВАЗ-2104. После перекрытия система может и дальше работать, обеспечивая подачу холодного воздуха в салон – та обеспечивается система вентиляции салона летом.
Конструкция системы отопления и вентиляции
Для наглядности предоставлена схема печки ВАЗ-2104
Итак, под позицией 1 находится резистор изменения скорости вращения вентилятора. Основа печки состоит из корпуса вентилятора 2 и направляющей вентилятора обдува 3 . С верхней частью корпуса они соединены скобами 4 . Верхняя часть корпуса является кожухом радиатора 5 . Сверху на нем установлен люк воздухопритока 6 .
Внутри верхней части размещен радиатор 8 , а для плотности его посадки используется поролоновая прокладка 7 . Этот радиатор соединен с системой охлаждения посредством металлических патрубков 9 . На входящем патрубке установлен кран 10 подачи жидкости в радиатор.
Вентилятор печки состоит из крыльчатки 11 и электродвигателя 12 . Крепится вентилятор в корпусе посредством скобы 13 , а чтобы исключить его вибрацию, он поджимается подушкой 14 .
На нижней части корпуса имеются заслонки подачи теплого воздуха на передние двери 15 , а также крышка подачи воздуха в зону ног 16 .
Но это только конструкция печки, для того чтобы, обогрев салона ВАЗ 2104 происходил должным образом, к ней прикреплены дополнительные механизмы.
На следующих картинках показаны остальные элементы системы
Конструкция системы отопления ВАЗ 2104
Система отопления вид сбоку
Под обозначениями 1 и 2 показаны левый и правый воздуховоды с левым 4 и правым 5 соплами. Позиция 3 указывает на воздуховод лобового стекла. Панель управления – 6 , с рукоятками управления краном 9 , управления крышкой притока 10 и управления отопления боковых и ветрового стекол 11 . Под позицией 12 находится рычаг воздухораспределительной крышки.
Далее идут элементы самой печки: 13 – корпус вентилятора с крыльчаткой 14 и электродвигателем 15 , заслонка ветрового стекла 16 , резистор управления скорости вентилятора 17 , направляющая корпуса вентилятора 21 , кран управления подачи жидкости 22 , корпус радиатора 23 , радиатор 25 с прокладкой 24 , элементы крепления крышки воздухопритока 26 .
Позиция 18 – тяга управления заслонкой бокового обогрева, 19 – заслонка обогрева боковых стекол, 27 – тяга отопителя, 28 – воздухозаборная решетка, 29 – капот авто, 30 – коробка воздухопритока, 31 – ветровое стекло.
Схема отопления
Схема воздухопотока системы отопления ВАЗ-2104
Холодный воздух подается внутрь системы отопления через воздухозаборную решетку 28 , установленной возле лобового стекла извне авто. Дальше отопление ВАЗ-2104 может осуществляться по трем направлениям, которые выбираются системой управления:
1 – обогрев ветрового стекла, обозначено это направление красным цветом. При этой схеме воздух поступает чрез люк 7 в коробку воздухопритока 30 для очистки от пыли и капель воды. Затем он движется через радиатор 25 , где отбирает тепло из охлаждающей жидкости, а также корпус вентилятора 13 , откуда попадает в воздуховод обогрева лобового стекла 3 .
2 – обогрев боковых стекол спереди, данное направление обозначено синим цветом. Здесь воздух тоже попадает через люк в коробку, далее в кожух радиатора 23 , а затем поступает в левый и правый воздуховоды 1 и 2 .
3 – обогрев ног, это направление имеет зеленое обозначение. Воздух в салон попадает, как и при других направлениях, но после кожуха радиатора он поступает воздуховод внутренней вентиляции 8 .
Управление системой
У ВАЗ-2104 отопление салона управляется рукоятками панели управления, каждая из которых обеспечивает закрытие и открытие того или иного элемента.
Так, верхняя рукоятка 9 обеспечивает открытие и закрытие крана радиатора 22 . Ею регулируется количество жидкости, которая будет попадать в радиатор.
Средней рукояткой 10 производится открытие и закрытие крышки люка 7 воздухопритока, чем регулируется количество подаваемого свежего воздуха извне авто.
Нижняя рукоятка 11 регулирует положение заслонки 16, которая распределяет поток воздуха по воздуховодам.
Есть одна особенность управления распределения воздушного потока. При положении заслонки 16 на обдув лобового стекла заслонки обогрева боковых стекол полностью перекрываются. И наоборот, при перекрытии подачи потока заслонкой на лобовое стекло, воздух направляется только на боковые стекла.
Такое явления обусловлено тем, что рычаг заслонки лобового стекла соединен с рычагом заслонок боковых воздуховодов. Поэтому для одновременного обогрева лобового и боковых стекол рукоятку управления заслонкой нужно ставить в средне положение.
Отопление ВАЗ-2104 производится 4 способами
:
- Обогрев лобового стекла (Средняя и нижняя рукоятки панели управления переведены вправо до упора);
- Обогрев боковых стекол (средняя рукоятка переведена вправо, а нижняя – влево до упора);
- Обогрев ног (верхняя рукоятка – вправо до упора, воздухораспределительная крышка корпуса отопителя опущена вниз);
- Подача горячего воздуха извне через опущенные стекла (похоже на шутку, но так указано в технической документации к авто);
На данном авто предусмотрена и вытяжная вентиляция, для отвода воздуха из салона. К сожалению, схемы этой вентиляции именно для ВАЗ-2104 нет, но она идентична модели ВАЗ-2105, которая представлена ниже:
Итак, 1 – это система отопления авто, 2 – декоративная решетка, под ней спрятан резиновый клапан 3 , через который воздух может выйти наружу при закрытых стеклах. Этот же клапан предотвращает попадание пыли и влаги в салон.
Правильное управление системой отопления и вентиляции ВАЗ-2104
Правильность управления зависит от погоды на улице. Летом, когда жарко и подача горячей жидкости на радиатор не нужна :
- Нижняя рукоятка панели управления системой переводится вправо до упора для открытия крышки воздухопритока и подачи свежего воздуха в салон;
- Распределение воздушного потока выполняется средней ручкой;
- Для обеспечения большего притока свежего воздуха можно включить вентилятор;
Когда на улице прохладно :
- Верхнюю ручку перевести до упора вправо для обеспечения подачи горячей жидкости в радиатор печки;
- Сопла боковых воздуховодов повернуть так, чтобы теплый воздух шел на боковые стекла в зону расположения боковых зеркал;
- Для обогрева ног нужно опустить крышку корпуса отопителя вниз;
Если лобовое стекло покрылось изморозью и его нужно быстро разморозить
:
- Верхнюю ручку перевести вправо до упора для максимальной подачи жидкости в радиатор печки;
- Среднюю рукоятку – до упора влево, чтобы перекрыть подачу воздуха извне авто;
- Нижнюю ручку – вправо до упора, чтобы обеспечить подачу теплого воздуха только на лобовое стекло;
Видео — печка ВАЗ 2104
Наличие печки в любом автомобиле является обязательным, особенно, если речь идет о транспортных средствах, использующихся на территории стран бывшего СССР. Если в жару работоспособность отопительной системы не так важна, то с приходом холодов без печки использовать авто практически невозможно. Какие функции выполняет в системе отопителя радиатор, какие неисправности характерны для печки и как их устранить — ответы вы найдете в этой статье.
[ Скрыть ]
Особенности устройства печки
В зависимости от модели транспортного средства, конструкция системы отопления может быть разной.
Типичная печка, в целом, имеет сравнительно простое устройство:
- радиаторное устройство, которое соединено с охладительной системой;
- вентилятор печки, предназначенный для обдува радиаторного узла;
- резистор вентилятора;
- насос печки;
- системы патрубков и воздуходувов, которые используются для подачи прогретого воздушного потока в салон авто;
- крана отопителя;
- мотора отопительной системы, выполняющего функцию запуска узла;
- блока управления отопителем, расположенного на центральной консоли авто в салоне и предназначенного для управления регулировкой режимов работы.
Практически все элементы системы, в том числе электрокран и двигатель печки, обычно располагаются под центральной консолью салона транспортного средства. В некоторых авто часть составляющих узлов находится в подкапотном пространстве.
Принцип работы
К радиаторному устройству подключены два патрубка, по которым в него поступает расходный материал — антифриз. Вещество циркулирует по системам отопления, а также охлаждения мотора при помощи насосного устройства. После того, как мотор прогревается до рабочей температуры, происходит обмен теплом — хладагент охлаждает силовой агрегат, забирая у него тепло, после чего горячая охлаждающая жидкость поступает в радиаторный узел.
Последний разогревается по принципу нагрева обычной бытовой батареи, после чего вентилирующее устройство передает холодный воздушный поток через него. В результате опять осуществляется теплообмен — радиаторный узел передает тепло воздушному потоку, который, в свою очередь, охлаждает устройство (автор видео — Олег Краснощеков).
В итоге теплый воздушный поток поступает в салон автомобиля, а охлажденный хладагент вновь поступает в силовой агрегат и производит его охлаждение. Данный вариант отопительной системы считается одним из наиболее распространенных, а также эффективных. Чтобы в период холодов автомобильный салон должны образом прогревался, из отопителя должен выходить воздушный поток температурной примерно 30 градусов. Мощность работы печки, а также направление воздуха — на ноги, в лицо, на лобовое и боковые стекла — водитель может регулировать с помощью управляющего модуля, расположенного на торпеде. Если вы не будете пускать обдув на лобовое стекло, то оно начнет запотевать, при этом в салон может попадать грязь извне.
Сама по себе печка представляет собой дополнительный радиаторный узел. В том случае, если мотор машины не прогрет до необходимой температуры, то при активации отопителя будет осуществляться дополнительное охлаждение. В результате это приведет к образованию коррозийных процессов на корпусе радиаторного механизма, а силовой агрегат придется прогревать дольше. Помимо этого, возрастет и влажность воздуха, что приведет к запотеванию стекол. Именно поэтому отопительная система должна включаться только тогда, когда двигатель прогреется не менее, чем до 50 градусов, а лучше — до рабочей температуры, то есть примерно до 90 градусов (автор видео — канал Автоэлектрика ВЧ).
Возможные неисправности
Для диагностики отопителя следует просто включить агрегат и оценить — эффективно ли он работает или нет. Если эффективность работы снижена либо же в салоне авто появились следы подтеков охлаждающей жидкости, то узел нуждается в более тщательной диагностике и ремонте.
Какие неисправности характерны для отопителя:
- Выход из строя управляющего модуля, расположенного на торпеде. Возможно, произошло механическое повреждение элементов управления, в результате чего отопитель не может работать в разных режимах.
- Вышел из строя радиатор отопителя салона. При поломке этот узел, как правило, начинает течь, что способствует образованию лужи в салоне авто, под передними ковриками (обычно под пассажирским).
- Потек электрический или механический краник отопителя. Эта неисправность также способствует утечке рабочей жидкости, проблема решается путем замены детали.
- Выход из строя электродвигателя. Если моторчик по каким-то причинам ломается, то, как можно понять, работа устройства будет невозможной. Как правило, электромотор ремонту не подлежит, поэтому его нужно менять в сборе.
- Выход из строя температурного контроллера, который, как правило, расположен в салоне. Этот датчик необходим для автоматической активации отопительного устройства.
- Еще одной причиной, по которой узел будет работать не эффективно, является утечка охлаждающей жидкости. Если утечка не связана с поломкой радиатор или крана, то скорей всего, причиной являются изношенные шланги. Перед добавлением антифриза следует заменить износившиеся патрубки.
Фотогалерея «Основные неисправности»
Особенности эксплуатации и ремонта печки
Поскольку основным элементом любого отопительного узла является электромотор, предлагаем ознакомиться с процессом его замены на примере автомобиля ВАЗ 2110.
Как поменять электродвигатель своими руками:
- В первую очередь следует , затем произвести демонтаж жабо.
- Само жабо следует отодвинуть в сторону, а затем, используя отвертку с крестовым наконечником, открутить три самореза.
- Сделав это, вы можете отсоединить провода от имеющего электродвигателя.
- Теперь вам остается только извлечь из посадочного места старый моторедуктор и произвести его замену на новое устройство. Дальнейшая сборка осуществляется в обратной последовательности.
Что касается основных особенностей эксплуатации, то для того, чтобы не допустить поломок в работе отопителя, рекомендуем руководствоваться следующими правилами:
- Если ваше транспортное средство оснащено кондиционером, то лучше всего его включать в сырую погоду, поскольку кондер позволяет убрать влагу из салона.
- Никогда и ничем не заграждайте воздуходувы, через которые подается воздушный поток в салон, в частности, речь идет о соплах, которые расположены в нижней части и используются для обдува ног.
- В холодное время года стекла транспортного средства должны быть тщательно очищены от влаги, а также загрязнений.
- Кроме того, в период морозов специалисты рекомендуют использовать два положения регулировки печки. Если нужно быстро осушить лобовое стекло, то включается конкретно обдув стекла. А когда вы начинаете движение, то лучше всего активировать режим обдува ног.
Отопитель салона – одно из самых главных устройств в автомобиле в холодное время года. От него напрямую зависит комфортность поездок, а неисправности «печки» даже самые суровые автомобилисты исправляют в первую очередь. Как работает это устройство?
Существует два типа отопителей салона: работающие от системы охлаждения двигателя и функционирующие за счет сгорания топлива в отдельном приспособлении. Печки, работающие на бензине, напрочь устарели и сейчас не применяются в виде основного отопителя. Однако они не исчезли совсем, а легли в основу автономных отопителей, которые широко применяются на грузовом транспорте.
Салоны же легковых автомобилей отапливаются исключительно за счет системы охлаждения двигателя. Общий принцип работы такого отопителя прост: охлаждающая жидкость забирает тепло у двигателя и, проходя через радиатор «печки», отдает его в салон. Рассмотрим типичный отопитель в деталях.
Радиатор отопителя
Внутри любого автомобильного отопителя установлен радиатор. Это самый настоящий радиатор, очень похожий на тот, что установлен между фар, только маленький. У него также есть каналы и ребра охлаждения и через него циркулирует горячий тосол или антифриз. Радиатор отопителя устанавливается в корпус из жаропрочного пластика.
Поток горячей охлаждающей жидкости от двигателя, проходящей через радиатор, может регулироваться краном, как это делалось, например, на ВАЗовской классике. Кран регулировал поток, примерно так же, как это происходит в обычном домашнем смесителе, и, за счет этого, регулировалась температура воздуха в салоне. Это крайне медлительный и очень не точный метод. Поэтому в современных отопителях кранов на радиаторе нет и охлаждающая жидкость циркулирует внутри него постоянно.
Температура же воздуха из печки регулируется при помощи воздушной заслонки.
Воздушная заслонка
Если бы в составе автомобильной «печки» был только горячий радиатор, толку от нее было бы немного. Да, горячий воздух поднимается вверх, но, в случае с автомобилем, этого явно недостаточно. Например, оттаивания лобового стекла пришлось бы ждать несколько часов. Для ускорения прогрева салона нужно, чтобы через радиатор отопителя проходил дополнительный воздух и желательно под напором.
Этот воздух берется из двух мест: с улицы или из салона. Про забор воздуха из салона читайте ниже в разделе Рециркуляция воздуха, а здесь рассмотрим, как в отопитель попадет уличный воздух.
Для того чтобы воздух с улицы попадал в отопитель, предусмотрен специальный воздухозаборник, который у большинства автомобилей находится в районе «дворников». Через этот канал воздух попадает в корпус отопителя и… Дальше существует два «крайних» варианта: воздух либо идет через горячий радиатор, либо в обход него. Возможно и смешивание этих вариантов в любых пропорциях. Что это значит?
Перед радиатором, в воздушном канале, установлена заслонка, положение которой определяет, сколько воздуха пойдет через радиатор, а сколько в обход него. Именно за счет положения этой заслонки и регулируется температура воздух из печки в современных отопителях. То есть, температура определяется не количеством горячей жидкости в радиаторе, а количеством воздуха, нагревающимся от прохода через радиатор.
Рециркуляция воздуха
Забор воздуха из салона называется рециркуляцией. Такая функция есть на всех современных автомобилях, но недоступна на многих старых российских моделях, а зря. Рециркуляция крайне необходима при проезде по запыленной или задымленной местности, а также помогает быстрее прогреть салон.
Смысл рециркуляции в том, что отопитель забирает воздух не с улицы, а из салона через специальный, дополнительный канал. Между каналами устанавливается дополнительная заслонка, в зависимости от положения которой один из каналов закрыт. Таким образом, когда перекрыт уличный канал, в отопитель идет уже прогретый салонный воздух, что и помогает создать комфортные условия для людей быстрее.
Режим рециркуляции включается на торпеде кнопкой или ползунком. В первом случае работает достаточно хитрая система, в состав которой входит электрический клапан и вакуумный привод, передвигающий заслонку. Во втором все проще – ползунок двигает рычаг и через гибкую тягу перемещает заслонку рециркуляции.
Если при быстрой езде уличный воздух может попадать в отопитель «по инерции», то при стоянии, например, в пробке, такого не будет. Не попадет сам по себе в «печку» и воздух из салона при включенной рециркуляции. Для принудительного забора воздуха и более эффективного обогрева салона в конструкции отопителя есть вентилятор.
Вентилятор отопителя
Вентиляторы отопителей в российских автомобилях бывают двух типов: с самым настоящим пропеллером (ВАЗовская «классика») и турбинного типа. «Пропеллерные» вентиляторы давно отошли в прошлое, как слабые и ненадежные (Почитайте: ) и уступили место мощным турбинным.
Турбинный вентилятор представляет собой специальное колесо с лопастями определенной формы, установленное на вал электродвигателя. Вращаясь, это колесо создает мощный поток воздуха, идущий в одном направлении. В случае с автомобильным отопителем это направление – в сторону радиатора.
Вентиляторы отопителей имеют несколько скоростей вращения, которые выбираются водителем на панели управления «печкой». В простейшем случае, скорости вентилятора переключаются поворотным переключателем, как минимум на четыре положения («выключено» и три скорости вращения). Хотя существуют и совсем примитивные варианты с трехпозиционной кнопкой без подсветки и каких-либо удобств.
Скорости вентилятора создаются за счет резисторов. Переключатель на торпеде подает ток на двигатель вентилятора таким образом, что на любой скорости, кроме максимальной, двигатель оказывается подключенным через соответствующий резистор. Эти простые устройства уменьшают проходящий через них ток, и вал двигателя вращается медленнее. На последней же, максимальной, скорости, вентилятор подключается напрямую (в обход блока резисторов) и, соответственно, вращается и дует в полную силу.
Воздуховоды и система распределения воздуха
Распределительная коробка и воздуховоды отопителя ВАЗ-2110 Чтобы воздух из отопителя эффективно попадал на лобовое стекло, стекла передних дверей, в зону ног водителя и пассажиров, да еще и обогревал остальное пространство салона, требуется как можно ближе подвести воздух к этим «целям» и равномерно его распределить. Это делается за счет развитой системы воздуховодов, спрятанной под торпедой.
Воздуховоды представляют собой цельные или сборные пластиковые трубы, которые собраны в единую систему. Воздух, прошедший через горячий радиатор или в обход него, выходит в эту систему и его дальнейшее движение определяется распределительной заслонкой или несколькими заслонками.
Управление этими заслонками находится на торпеде в виде поворотного переключателя (или древних ползунков с рычагами). Заслонки могут иметь механический (при помощи гибких тяг), вакуумный (когда заслонки двигаются вакуумными приводами, работающими от разряжения во впускном коллекторе двигателя) или электрический привод (с помощью электродвигателей).
В зависимости от того, какой режим выберет водитель, заслонки принимают такое положение, что воздух из отопителя идет, например, только на лобовое стекло или на лобовое стекло и в ноги или в некой другой комбинации.
Воздуховоды оканчиваются дефлекторами. Это те самые решеточки на торпеде, откуда и дует воздух. Современные дефлекторы представляют собой достаточно сложные и интересные устройства. Как правило, каждая такая «решеточка» имеет целый набор функций: можно менять направление воздуха по горизонтали и вертикали, силу напора воздуха, а то и вовсе перекрыть воздуху путь, «отключив» дефлектор! Все это делается колесиками/рычажками снизу или по бокам дефлектора. Соответственно, направление воздуха меняется за счет поворотных лопаток и изменения положения самого дефлектора, а его «отключение» – закрытием индивидуальной маленькой заслоночки, которая наглухо перекрывает путь воздуху из отопителя к выходу соответствующего дефлектора.
Все это вместе, дает широчайшие возможности по созданию комфортного микроклимата в салоне.
Климат-контроль и другие возможности
В данной статье рассмотрена простейшая «базовая» автомобильная «печка». Этот принцип заложен в основу любого отопителя, однако он может добавляться и усложняться за счет внедрения дополнительных устройств, например, кондиционера.
В таком случае «печка» способна уже не только нагревать, но и эффективно охлаждать салон. А добавление электронной составляющей позволяет реализовать функцию климат-контроля. В общих словах, климат-контроль реализуется за счет датчиков, определяющих температуру в салоне и подающих соответствующие сигналы на электронный блок. В зависимости от этих сигналов, блок управляет теми же заслонками сам, при помощи электроприводов. И делает он это таким образом, чтобы постоянно поддерживать температуру, заданную водителем. То есть, человеку достаточно выбрать температуру и режим обдува, а остальное автомобиль будет делать сам.
Тонкий металл кузова легковой машины или кабины грузовика моментально реагирует на колебания атмосферной температуры. Летом в салоне температура может повыситься до 40 – 50 градусов. Зимой температура в салоне или кабине отличается от наружного мороза на 2 -3 градуса. Водители и пассажиры автотранспорта спасаются от летнего перегрева, включая кондиционер или открывая окна. Зимой обеспечить нормальную температуру в салоне может только система отопления автомобиля. В климатических условиях России нормальная работа автомобильного отопителя актуальна две трети года.
Принцип работы автомобильного отопителя
В истории автомобиля существовали даже такие виды отопления салона, как компактные угольные и дровяные печи, газовые лампы. Позже для отопления использовались выхлопные газы. Автомобилестроители практически отказались от водяного отопления салона, которое применялось в некоторых моделях пассажирских автобусов. Нагретая вода, циркулирующая по трубопроводам под креслами и на стенах салона, быстро охлаждалась, отопительная система отличалась низким КПД.
Современные отопительные системы преимущественно используют жидкость охлаждения двигателя для обогрева салона, с ее помощью, нагретым и отфильтрованным атмосферным воздухом. Для принудительного забора воздуха используется вентилятор. Воздух нагревается теплоотдачей работающего автомобильного двигателя, интенсивность его подачи регулируется в ручном или автоматическом режиме.
Нормально функционирующий автомобильный отопитель, который водители называют просто «печкой», зимой нагревает воздух в салоне до 20 – 25 градусов тепла. Дополнительной функцией автомобильной печки становится прогрев запотевших или заледеневших стекол машины, оттаивание примерзших стеклоочистителей.
Виды отопительных систем
В общем виде автомобильные печки разделяют на штатные (установленные автопроизводителем) и дополнительные, которые владельцы машин устанавливают самостоятельно. У большинства иномарок автомобильный отопитель собран в едином блоке с кондиционером, составляя климатическую систему.
Конструкция штатных систем отопления
Стационарная система отопления автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (дизельным или бензиновым), в качестве источника тепла использует рабочий нагрев мотора.
У большинства отопительных систем вентилятор забора воздуха и теплообменник (радиатор печки) устанавливаются перед перегородкой моторного отсека. Отводящим и подводящим трубопроводами теплообменник соединен с системой охлаждения автомобильного двигателя. Атмосферный воздух, нагнетаемый вентилятором, при проходе через соты радиатора нагревается. После этого подогретый воздух проходит через салонный фильтр и по трубопроводам подается на вентиляционные дефлекторы салона.
Система охлаждения двигателя
У различных моделей авто дефлекторы располагаются в центральной консоли, в центре и по бокам «торпедо», под лобовым стеклом, могут выходить в ногах задних пассажиров. Обычная температура работающего двигателя в 90 градусов обеспечивает нагрев воздуха, подаваемого в салон, до 30 – 35 градусов.
Важным качеством отопительной системы становится регулировка подачи теплого воздуха. Сила подачи воздуха регулируется поворотом регулятора или нажатием кнопки с пиктограммой вентилятора (у систем кондиционирования).
Ручные регулировки направления воздуха в стороны заслонками дефлектора очень приблизительны. Гораздо точнее работают регулировки климатических установок. После установки водителем нужной температуры в бортовом компьютере, блок управления климат-контроля по температурным датчикам через сервоприводы автоматически регулирует положение открытия или закрытия заслонок.
Устройство современного отопителя салона с кондиционером
Отопительные системы многих моделей авто могут использовать прямой и рециркуляционный режимы подачи нагретого воздуха. Режим рециркуляции работает при закрытой основной заслонке забора воздуха. В такой позиции втяжной вентилятор отопительной системы использует только объем воздуха из салона. При этом увеличивается температура воздуха, в салоне пропадают неприятные запахи дорожной пыли, автомобильных выхлопов.
Наиболее эффективно рециркуляционный режим работает в автоматических установках климат-контроля. Блок управления климатом, ориентируясь на показания газоанализаторов, автоматически включает режим рециркуляции при обнаружении вредных веществ в атмосферном воздухе. Так же автоматически режим рециркуляции отключается, если повышается процент углекислого газа в салоне от дыхания пассажиров.
Автономные отопители салона
Кроме функций отопления при включенном двигателе, в ряде случае необходимо обеспечить предварительный обогрев салона и прогрев двигателя. Для этого на грузовики и легковые модели устанавливают автономные отопители и предпусковые подогреватели. Среди качественных производителей автономных отопителей выделяются бренды Webasto, Eberspacher, российская марка «Планар».
Несмотря на недоверие владельцев легковых машин к автономным отопителям, польза такого прибора очевидна. При его применении не нужен холостой прогрев двигателя, что приносит значительную экономию горючего. Используя дистанционное включение автономного обогревателя, водитель садится за руль в теплый салон с чистыми стеклами и готовыми к работе «дворниками». Снижается износ мотора за счет отказа от холодного пуска с охлажденным маслом.
Для грузовиков в ряде стран Евросоюза автономные отопители законодательно признаны обязательным оборудованием. Без них водителям магистральных грузовиков запрещено ночевать или отдыхать в кабинах на придорожных стоянках и грузовых паркингах. Таким образом европейские власти борются с дополнительными выбросами вредных выхлопов работающих двигателей в атмосферу, снижают уровень шумов.
Чаще всего автономные обогреватели работают на основном топливе двигателя. Поэтому их модели разделяют на бензиновые, дизельные, газовые. По конструкции эти обогреватели подобны.
Все модели, собранные в отдельном компактном корпусе, используют:
- герметичную камеру сгорания;
- трубопровод подачи горючего от штатного топливного бака;
- нагнетатель воздуха;
- циркуляционный насос;
- теплообменник;
- свечу зажигания или накала;
- датчик перегрева;
- блок управления.
Бензиновые подогреватели воздуха для легковых машин более компактны. При мощности, достигающей 46 кВт, их можно установить под капотом автомобиля. Дизельные отопители и предпусковые жидкостные подогреватели двигателя для грузовиков отличаются большей мощностью (до 82 кВт) и размерами.
Электрический автономный обогреватель не использует автомобильное топливо, работает по принципу тепловентилятора. Отопительное устройство часто называют автофеном. В герметичном керамическом корпусе установлены втяжной и вытяжной вентиляторы, электрическая спираль или керамические элементы, нагревающие воздух. У автономного электрического фена, питающегося от аккумулятора через прикуриватель, мощность недостаточна, чтобы полноценно отапливать салон, поэтому его используют как дополнительный источник обогрева.
Стационарный электрический обогреватель подобной конструкции, работающий от бортовой электросети, стал основой отопительной системы электромобилей. Именно он обеспечивает тепловой комфорт в салоне, встроенный в блок климатической системы и дополненный обогревом всех кресел машины.
Обслуживание и ремонт отопительных систем легкового автотранспорта
Самостоятельное обслуживание отопительных систем легковых автомашин обычно сводится в замене салонного фильтра, который нужно менять через 7000 – 15000 километров пробега (в зависимости от запыленности местности, загазованности городской атмосферы). Процедура замены может быть довольно сложной, так как требует разборки перчаточного ящика или педалей управления.
Замена салонного как и воздушного фильтров рекомендуется менять на реже одного раза в 15 тыс.км.
Типичные неисправности печки обычно проявляются одновременно с ухудшением работы охлаждения двигателя и связаны с засорением радиаторов грязью, пылью, тополиным пухом. Самостоятельная очистка радиаторов грубыми механическими способами не рекомендуется, так как тонкий металл теплообменника легко повредить. При обращении в автосервис механики очищают радиаторы сжатым воздухом или водной струей с соблюдением максимально возможных давлений. При более сложных поломках штатного или автономного отопителя лучше воспользоваться помощью квалифицированных специалистов.
Ремонт отопительной системы может потребовать замену:
- радиатора (при механическом износе сот, течах антифриза);
- крыльчатки или электродвигателя вентилятора;
- патрубков и тройников;
- элементов электрической схемы управления (резисторов, контроллеров, термодатчиков);
- микроредукторов приводов заслонок;
- кранов отопителя;
- сервоприводов воздушных заслонок;
- клапанов рециркуляции;
- переключателей режимов работы.
Все демонтажные и монтажные работы с отопительной системой нужно проводить по технологическим картам производителя. Ремонт требует точной диагностики, знания расположения узлов системы, методов разборки и сборки. Квалифицированные автосервисы одновременно с ремонтом печки проводят дезинфекцию салона и воздушных вентиляционных каналов, промывают радиатор.
