Содержание статьи
Правильный климат в салоне — это не только вопрос комфорта. Если температура в кабине повышается с 25°C до 35°C, время реакции водителя увеличивается примерно на 20%. SEAT, например, утверждает, что перегретый водитель так же опасен, как и пьяный водитель с содержанием алкоголя в крови 0,5 промилле. Кроме того, климатические системы помогают поддерживать чистоту окон. Все — это вопрос комфорта и безопасности.
Мощность климат-системы автомобиля
Парадоксально, что мощность обогревателей и кондиционеров достигает 8-10 кВт, в то время как для поддержания комфортной температуры тела человека требуется в 50-100 раз меньше. Дело в том, что основная энергия расходуется на нагрев или охлаждение самого автомобиля, особенно внутренних компонентов. Около трети поверхности тела пассажира соприкасается с сиденьем — поэтому нагрев или вентиляция (охлаждение) сидений дает большой эффект при небольшом расходе энергии. Но система кондиционирования в любом случае должна подавать в салон не менее пяти-десяти кубических метров воздуха в минуту, в зависимости от размера автомобиля.
Вы сами видите, сколько места занимают блоки системы кондиционирования даже в таком маленьком автомобиле, как Mercedes-Benz S-Class (W220). В ВАЗе «копейка», очень эффективный для того времени «радиатор», занимала во много раз меньший объем.
Считается, что наиболее комфортная температура в салоне составляет от 18 до 22°С. Это среднее значение, поскольку ближе к полу должно быть на пять-восемь градусов теплее, чем возле головы. Это физиологично. Не зря бабушка в детстве давала вам теплые носки: именно ноги в первую очередь нуждаются в согревании. А самый эффективный способ охлаждения летом — это грудь, спина и плечи. Поэтому при прогреве основной поток теплого воздуха должен быть направлен вниз, а холодный поток летом — к центральным дефлекторам. Кстати, они также наиболее эффективно охлаждают заднюю часть салона.
Saab 900 1979 года был первым, в котором была установлена «тепловая завеса» — постоянный поток вдоль двери, значительно повышающий комфорт в зимнее время. До эпохи кондиционеров во многих автомобилях холодный наружный воздух попадал в центральные дефлекторы (синие стрелки).
Значения, установленные на автоматическом климат-контроле, являются лишь приблизительным показателем уюта, а не точной температурой в градусах Цельсия. Люди в разных частях света имеют разные привычки и представления о комфорте, и производители автомобилей учитывают это. Одна и та же фактическая температура внутри салона может соответствовать 20-22 «градусам», установленным на пульте дистанционного управления европейского автомобиля, и 22-24 «градусам» — в автомобиле азиатской марки. По этой причине не стоит удивляться, если после переключения с Volkswagen на Nissan на дисплее застынет простая цифра «22».
Как настроить вручную
Ручное управление направлением воздушного потока также является некоторой иллюзией. Даже если речь идет, например, об автомобиле с прямым механическим управлением отопителем, установка ручки в положение «стоп» означает лишь то, что основной поток уменьшится. Двадцать или десять процентов воздуха будет направляться на лобовое и боковые стекла, чтобы они не запотевали, а разница температур между верхним и нижним слоями не была неприятной. Сейчас почти все «печи» и «кондиционеры» достаточно мощные, и разница между хорошими и плохими системами заключается именно в нюансах таких незначительных регулировок.
Отдельный кондиционер является безусловным плюсом. Но под одним и тем же названием скрываются системы с разной степенью совершенства. В бюджетных автомобилях можно индивидуально изменить только температуру. Водитель, которому необходимо разморозить боковые стекла, неизбежно улавливает тепло от ног пассажиров. Современные системы также позволяют контролировать направление и интенсивность обдува. И даже точно отрегулировать разницу температур в слоях.
Один из лучших климатов среди бюджетных автомобилей: Renault Arkana. Большие, логичные элементы управления. Измеритель температуры можно настроить с точностью до 0,5 «градуса». Однако нет никаких указаний о том, что происходит в режиме Авто.
Крутилки кондиционера автомобиля — как пользоваться
«Лицом» кондиционера является его панель управления. Мы считаем, что он должен быть логически организован и предназначен для рук в перчатках. Хорошо, если даже в режиме Auto дисплей показывает, куда и как дует кондиционер, а не просто Auto — это избавляет от ненужных непониманий. Для России особенно важно легкое включение рециркуляции воздуха на ощупь — вероятность попасть под дымящий КамАЗ или карбюраторный Пазик (автобус ПАЗ) на автобане, не проехав мимо них и десятка километров, очень велика. Единственное спасение от копоти и вони в салоне — закрыть заслонку рециркуляции.
«Нераздельный» климат-контроль — это когда не все параметры регулируются индивидуально, начиная от температуры, распределения потока и заканчивая скоростью вентилятора.
Датчик температуры авто-кондиционера
Даже самые простые автоматические системы оснащены датчиком солнечного излучения, поскольку, когда солнечные лучи попадают на кожу, наше восприятие температуры меняется. Более дорогие автомобили могут иметь более одного такого датчика. Также имеются инфракрасные датчики запотевания окон (лобового и боковых стекол), качества воздуха, содержания углекислого газа в салоне, информации от навигационной системы о туннелях, например….. Более современные системы оценивают температуру в различных зонах внутри блока HVAC. Вообще говоря, температура в салоне действительно постоянно меняется — но если кондиционер регулируется прохладно, мы этого не замечаем.
Вытяжная вентиляция через клапаны, обычно расположенные в заднем бампере, играет важную роль. Чем эффективнее он работает, тем свежее воздух в салоне.
Автоматический режим обдува
В большинстве автомобилей кондиционер (климат-система/климатроник) работает более адекватно, чем средний водитель, вручную управляющий микроклиматом. Я регулярно езжу на такси, и, по моим наблюдениям, лишь немногие шоферы понимают, что и как нужно делать. Самые распространенные ошибки — это подача горячего воздуха вверх, а не на ноги, и полное выключение вентилятора. Недостаточный воздухообмен и плохое распределение температуры в салоне — прямой путь к усталости и потере адекватного времени реакции. Выключение вентилятора не имеет смысла: климатическая система фактически вообще перестает работать.
Производители автомобилей традиционно заказывают системы кондиционирования воздуха у специализированных поставщиков. В мире насчитывается около десяти таких поставщиков. Справа — испаритель кондиционера с тепловым аккумулятором, для автомобилей с системой «стоп-старт».
Поэтому самый важный совет: не вмешивайтесь в работу машины! Установите на дисплее комфортную температуру, нажмите кнопку Auto и ничего не трогайте. Но сначала дайте автоматике работать как можно эффективнее — откройте все дефлекторы, не закрывайте датчики, не открывайте окна и заслонки. Правда, если не жарко и нет опасности запотевания окон, можно выключить кондиционер вручную. Многие современные компрессоры плавно регулируют производительность и не увеличивают расход топлива так резко, как это было 20 лет назад. Однако физику не обманешь: увеличение потребления на несколько процентов все равно с «кондиционером».
Система охлаждения Lada Granta: весь малый круг (показан красным), минуя одноклапанный термостат, проходит через «печку». Кабина нагревается сразу после запуска. Та же схема, но с обратным клапаном отопителя, использовалась в Saab 900 в конце 1970-х годов.
HVAC — и есть система кондиционирования воздуха салона автомобиля
Современные устройства HVAC (отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха) — по сути, «комбинаторы», которые подготавливают и подают воздух в кабину — рассчитаны на постоянное использование кондиционера. Понятие «клапан отопителя» фактически ушло в прошлое — в большинстве автомобилей охлаждающая жидкость циркулирует через радиатор отопителя и зимой, и летом. Иногда радиатор последовательно «врезается» в малый круг системы охлаждения, вся жидкость проходит через него, и в холодную погоду «радиатор» начинает прогреваться раньше и сильнее. Его исполняют даже на вазовских машинах. Но летом раскаленный радиатор, хотя и блокируется дросселями, частично нагревает наружный воздух — и человек тянется, чтобы нажать кнопку A/C.
Температура в припаркованном автомобиле светлого цвета всегда на 8-15 % ниже, чем в черном. Это означает, что затраты энергии на кондиционирование воздуха соответственно ниже.
Управление дефлекторами вручную
В целом, отапливать автомобиль не проще. Чем эффективнее и чище современные двигатели, тем меньше тепла они выделяют. Чтобы быстрее прогреть салон, приходится идти на хитрости — играть с опережением зажигания, использовать частичную рециркуляцию воздуха и более дорогие паяные радиаторы. Эффективны электрические подогреватели, которые раньше использовались только на холодных дизелях, а теперь необходимы и на экономичных низкооборотных турбодвигателях.
Косвенное управление дефлекторами с помощью дисплея — это скорее дизайнерская, чем инженерная вещь. Но это модно!
Это не спиральные нагревательные элементы, как у бабушки, а так называемые PTC-резисторы, где PTC означает «положительный температурный коэффициент». Нагревательный элемент изготовлен из поликристаллического керамического сплава на основе титаната бария, а идея заключается в том, что мощность сама изменяется в зависимости от температуры. Они работают при температуре около 270 °C, а КПД может превышать 90%! Нагреватели PTC мощностью около полутора киловатт в основном используются в легковых автомобилях.
Дефлекторы электромобиля Porsche Taycan не имеют подвижных выходных элементов, но изменяют направление и направленность воздушного потока благодаря скрытым в глубине заслонкам.
Чисто по дизайну блоки HVAC остаются практически неизменными, но улучшаются в деталях. Например, они становятся тише и эффективнее — благодаря бесщеточным двигателям вентиляторов, установленных на мягких опорах, а также специальным дефлекторам. Системы «старт-стоп» заставляют использовать испарители кондиционеров с термоаккумуляторами — герметичными трубками для жидкости, встроенными в соты: таким образом, прохлада сохраняется в течение некоторого времени после выключения двигателя. Все чаще используются дефлекторы, в которых можно изменять не только направление и интенсивность струи, но и ее «фокус».
Как будут развиваться авто-кондиционеры
Новые подходы появляются только с распространением электромобилей. Здесь от кондиционера требуется экономия. Пяти минут работы шестикиловаттного нагревателя в Tesla Model S достаточно, чтобы «украсть» около трех километров запаса хода. Вместо традиционных систем имеет смысл использовать «тепловые насосы», или «обратное кондиционирование».
Вместо традиционных раздельных дефлекторов на Tesla Model 3 установлен один щелевой дефлектор на всю ширину. Для отвода воздуха от лица к стеклу (от синих стрелок к красным) открывается подача во вторую щель. Ползунки, отмеченные зеленым цветом, изменяют поток вправо и влево.
Даже самые незначительные вещи становятся более экономичными: автоматика активнее использует режим рециркуляции, чтобы не тратить энергию на приведение наружного воздуха «в форму». Существуют системы, которые отключают воздухообмен в определенных зонах тела, если там никто не сидит. В целом, хорошо, когда важные системы автоматизированы и снимают часть рутины с водителя. Проблема в том, что полностью адекватные климатические системы можно найти только в премиум-сегменте. И не только в количестве датчиков или мощности PTC-нагревателя — но и в настройках, а также в опыте автопроизводителя…. Поэтому, нажимая кнопку Auto, давайте не терять бдительности.
Источник: drive.ru
