Система циркуляции воздуха в машине. Схема работы отопителя салона. Рычаг управления заслонкой
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.
Схема системы отопления, вентиляции и кондиционирования:
1 – компрессор;
2 – вентилятор системы охлаждения двигателя;
3 – трубопровод низкого давления;
4 – бачок;
5 – клапан для заправки и выпуска хладагента из трубопровода низкого давления;
6 – редуктор;
7 – вентилятор отопителя;
8 – корпус отопителя;
9 – заслонка регулятора температуры;
10 – радиатор отопителя;
11 – испаритель;
12 – щиток передка;
13 – клапан для заправки и выпуска хладагента из трубопровода высокого давления;
14 – трубопровод высокого давления;
15 – радиатор системы охлаждения двигателя;
16 – ресивер;
17 – конденсатор;
18 – датчик давления хладагента
Автомобиль может быть оборудован либо системой отопления и вентиляции, либо системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, которые служат для создания наиболее комфортных условий для водителя и пассажиров независимо от погодных условий.
В систему вентиляции и отопления входят: отопитель, вентилятор отопителя, воздуховоды и дефлекторы. По воздуховодам воздух из отопителя подводится к решеткам обдува ветрового и боковых стекол, к центральным и боковым дефлекторам на панели приборов, а также к вентиляционным отверстиям в кожухе отопителя для подачи воздуха к ногам водителя и пассажиров.
Управление системой осуществляется поворотом рукояток, расположенных на блоке управления отоплением, вентиляцией и кондиционированием. Блок управления установлен на консоли панели приборов.
Расположение отопителя и воздуховодов системы отопления, вентиляции и кондиционирования:
1 – воздуховод к боковому дефлектору;
2 – воздуховод к решетке обдува ветрового стекла;
3 – воздуховод к центральным дефлекторам;
4 – электродвигатель вентилятора отопителя;
5 – воздуховоды к ногам пассажиров заднего сиденья;
6 – отопитель
Отопитель установлен под панелью приборов в центре, воздуховоды закреплены под поперечной балкой панели приборов. В корпусе отопителя установлены вентилятор отопителя, распределительные заслонки, направляющие потоки воздуха к определенным зонам, и радиатор отопителя, соединенный шлангами с системой охлаждения двигателя. Через радиатор отопителя постоянно циркулирует охлаждающая жидкость. В зависимости от положения заслонки, связанной с регулятором температуры, наружный воздух может проходить через радиатор отопителя либо минуя его.
При движении автомобиля воздух поступает в отопитель через отверстия, расположенные в левой и правой декоративных накладках щитка передка. Для увеличения подачи воздуха в салон во время движения автомобиля, а также на стоянке, служит вентилятор отопителя.
Интенсивность подачи воздуха определяется скоростью вращения вентилятора. Электродвигатель вентилятора, в зависимости от подсоединения дополнительного резистора, может вращаться с четырьмя различными скоростями.
Из салона воздух выходит через отверстия, расположенные сверху в боковинах багажника и далее наружу, через клапаны, установленные за боковинами заднего бампера.
Элементы системы кондиционирования воздуха:
1 – трубопровод высокого давления;
2 – клапан для заправки и выпуска хладагента в трубопроводе высокого давления;
3 – задняя часть трубопровода низкого давления;
4 – передняя часть трубопровода низкого давления;
5 – клапан для заправки и выпуска хладагента в трубопроводе низкого давления;
6 – демпфер;
7 – компрессор;
8 – трубопровод высокого давления, соединяющий компрессор и конденсатор;
9 – конденсатор;
10 – ресивер;
11 – датчик давления
Управление потоками воздуха в салоне осуществляется регулятором распределения потоков воздуха, который тягами связан с заслонками. Управляя заслонками, регулятор направляет потоки воздуха через воздуховоды к центральным и боковым дефлекторам, к нижним вентиляционным отверстиям в кожухе отопителя, а также к решеткам обдува стекол, расположенным в панели приборов.
Для ускорения прогрева салона и предотвращения поступления в салон наружного воздуха (при движении автомобиля по задымленным, запыленным участкам дороги) служит система рециркуляции воздуха. При перемещении рычага включения режима рециркуляции воздуха заслонка системы рециркуляции перекрывает доступ наружного воздуха в салон автомобиля, при этом воздух в салоне автомобиля начинает циркулировать по замкнутому контуру без обмена с наружным воздухом.
Компрессор кондиционера:
1 – шкив с электромагнитной муфтой;
2 – вывод провода электромагнитной муфты;
3 – задняя крышка;
4 – корпус;
5 – передняя крышка
Часть автомобилей комплектуется системой кондиционирования воздуха. Система кондиционирования предназначена для снижения температуры и влажности воздуха в салоне. Кондиционер включается нажатием кнопки выключателя кондиционера, расположенной в блоке управления отоплением, вентиляцией и кондиционированием воздуха, при этом должен быть включен вентилятор отопителя. При включении кондиционера загорается сигнализатор, расположенный в кнопке выключателя кондиционера.
Компрессор кондиционера установлен на кронштейне двигателя спереди, под генератором. Компрессор сжимает поступающий к нему из испарителя хладагент, находящийся в парообразном состоянии под низким давлением 0,5 – 2,0 бара. На выходе из компрессора кондиционера давление паров хладагента растет, а температура достигает 80 –100 °C. Привод компрессора кондиционера осуществляется поликлиновым ремнем от шкива привода вспомогательных агрегатов. В шкив компрессора встроена фрикционная электромагнитная муфта, осуществляющая соединение-разъединение вала компрессора со шкивом по сигналам ЭБУ двигателем.
После компрессора пары хладагента поступают в конденсатор, расположенный перед радиатором системы охлаждения двигателя. При обдуве пластин конденсатора потоком воздуха, создаваемым во время движения автомобиля, а также с помощью вентилятора системы охлаждения, хладагент под высоким давлением (15,0 – 20,0 бар) переходит из газообразного состояния в жидкое. В левую часть конденсатора встроен рессивер-осушитель. Рессивер-осушитель также снабжен фильтром для очистки хладагента от примесей Из конденсатора хладагент поступает в редуктор, который представляет собой дроссельный клапан, на выходе из которого давление и температура хладагента резко снижаются (до 1,0 бара и – 7 °C соответственно), в результате чего хладагент переходит из жидкого в газообразное состояние. Далее хладагент поступает в испаритель, расположенный под панелью приборов в корпусе отопителя. Поток воздуха, проходящий в корпусе отопителя через испаритель кондиционера под воздействием вентилятора отопителя, вызывает испарение хладагента. При этом воздух, отдавая тепло хладагенту в испарителе, становится более холодным. Из испарителя хладагент вновь засасывается компрессором, и рабочий цикл повторяется.
На трубопроводах высокого и низкого давления установлены клапаны для заправки и выпуска хладагента из системы кондиционирования.
На трубопроводе между компрессором и конденсатором установлен датчик давления хладагента.
Датчик давления выдает сигнал ЭБУ, который управляет электровентилятором системы охлаждения двигателя в зависимости от величины давления хладагента и скорости движения автомобиля.
Кроме того, по сигналам датчика давления ЭБУ выключает компрессор кондиционера при падении давления хладагента в системе до 2,0 бар и при возрастании давления до 27,0 бар. В штуцере трубопровода, под датчиком давления установлен запорный клапан, который закрывается при отворачивании датчика. Поэтому при замене датчика давления утечки хладагента из системы кондиционирования не произойдет
Хладагент в системе кондиционирования находится под высоким давлением. При работах, связанных с разгерметизацией системы кондиционирования, следует избегать попадания хладагента в глаза, на кожу и в дыхательные пути.
Любые работы с хладагентом необходимо проводить только в проветриваемом помещении.
При заправке системы кондиционирования следует использовать только материалы, рекомендуемые заводом-изготовителем.
Запрещается проводить сварочные или паяльные работы на узлах системы кондиционирования. Работы по ремонту и обслуживанию системы кондиционирования следует проводить на специализированных сервисах. Для поиска утечек в системе применяется специальное оборудование, при этом в систему нужно будет ввести специальное контрастное вещество. После удаления хладагента из системы обязательно нужно откачать воздух, чтобы удалить остатки влаги. Перед заправкой в систему необходимо добавить специальное масло, рекомендованное заводом-изготовителем.
Система отопления (кондиционирования) и вентиляции воздуха эффективно действует при закрытых окнах и представляет собой единый комплекс, обеспечивающий максимально комфортные условия в автомобиле независимо от погодных условий и температуры окружающей среды. Система включает в себя:
- Отопитель, который повышает температуру воздуха при любых режимах работы системы;
- Кондиционер, который снижает температуру и влажность воздуха;
- Блок управления смешиванием холодного и горячего воздуха для достижения требуемой температуры в салоне.
Наружный воздух может поступать в салон через окна дверей при опущенных стеклах и воздухонагнетатель, воздухозаборник которого расположен перед ветровым стеклом. Воздух из воздухонагнетателя поступает в салон автомобиля через сопла обдува ветрового стекла, боковые и центральные сопла, а также через нижние сопла корпуса отопителя.
Рис 1
: Распределение потоков воздуха из дефлекторов и воздуховодов системы отопления (кондиционирования) и вентиляции салона ЛАДА Гранта.
В салоне расположены следующие элементы распределения потоков воздуха:
- сопла обдува стекол передних дверей;
- боковые сопла подачи воздуха к водителю и пассажиру на переднем сиденье или на стекла передних дверей;
- сопла обдува ветрового стекла;
- центральные сопла подачи воздуха в салон;
- воздуховоды подачи воздуха к ногам пассажиров на заднем сиденье;
- воздуховоды подачи воздуха в зону ног водителя и переднего пассажира.
Блок управления климатической системой ЛАДА Гранта
Рис 2 1 2 3 4 5
Рис 3
1
- переключатель режимов работы вентилятора; 2
- регулятор температуры подаваемого в салон воздуха; 3
- блок кнопочных выключателей; 4
- регулятор распределения потоков подаваемого в салон воздуха; 5
- рычаг управления системой рециркуляции
В блоках управления установлены следующие переключатели и регуляторы:
1) Переключатель режимов работы вентилятора
. Для увеличения интенсивности подачи воздуха в салон во время движения и обеспечения подачи воздуха на неподвижном автомобиле установите рукояткой переключателя один из четырех режимов работы вентилятора воздухонагнетателя.
2) Регулятор температуры подаваемого в салон воздуха
. Для изменения температуры поступающего в салон воздуха вращайте рукоятку регулятора температуры. Синяя часть шкалы соответствует подаче максимально охлажденного воздуха, красная - подаче максимально подогретого. При среднем положении рукоятки в салон подается воздух при температуре окружающей среды, На автомобиле, оборудованном кондиционером- система обеспечивает также режим автоматического поддержания в салоне заданной температуры.
3) Блок кнопочных выключателей
. В зависимости от комплектации в блоке могут быть установлены:
4) Регулятор распределения потоков подаваемого в салон воздуха
. Для изменения направления подачи воздуха выберите рукояткой регулятора один из четырех вариантов (по часовой стрелке):
- подача воздуха на ветровое стекло (через сопла обдува ветрового стекла);
- подача воздуха в верхнюю часть салона (через боковые и центральные сопла панели приборов);
- подача воздуха в нижнюю часть салона (через нижние сопла корпуса отопителя);
- подача воздуха в нижнюю часть салона и на ветровое стекло (через нижние сопла корпуса отопителя и сопла обдува ветрового стекла).
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
- выключатель обогревателя заднего стекла. При нажатии на кнопку включается обогреватель заднего стекла и загорается сигнализатор включения обогревателя на кнопке;
ПРИМЕЧАНИЕ
- выключатель электрообогрева ветрового стекла используется для быстрого удаления с него инея и влаги. При нажатии на кнопку включается обогреватель ветрового стекла и загорается сигнализатор включения обогревателя на кнопке. Система функционирует только при работающем двигателе.
Система выключается:
- автоматически по истечении 6 мин;
- при повторном нажатии на клавишу выключателя во время обогрева;
- при падении напряжения в бортовой сети ниже допустимого уровня;
- при снижении оборотов двигателя ниже допустимых;
- при выключении зажигания;
ПРИМЕЧАНИЕ
Вентиляция салона
Для вентиляции салона установите регуляторы блока управления вентиляцией и отоплением в следующие положения.Предотвращение запотевания стекол
При высокой влажности воздуха (во время интенсивного дождя) стекла автомобиля могут запотеть. Для предотвращения запотевания ветрового стекла и стекол передних дверей выполните следующее:Очистка стекол от снега и льда
Дня быстрой очистки ветрового стекла и стекол передних дверей от снега и льда выполните следующее:Быстрый прогрев салона
Для этого выполните следующее:ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Обеспечение комфортной температуры воздуха в салоне
Если стекла в салоне очищены, а температура еще не достигла желаемой, выполните следующее:Охлаждение
Для охлаждения воздуха в салоне выполните следующее:ПРИМЕЧАНИЕ
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ
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.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Подобные документы
Назначение, устройство, техническое обслуживание и ремонт российского легкового автомобиля семейства "Волга" ГАЗ-3110. Система отопления и вентиляции. Неисправности, основные причины и их устранение. Диагностика системы воздухораспределения автомобиля.
реферат , добавлен 11.09.2014
Назначение, устройство, принцип работы тормозной системы, характеристика основных неисправностей. Технология разборки, сборки и ремонта, экономическая эффективность и целесообразность. Техническое обслуживание, охрана труда и техника безопасности.
дипломная работа , добавлен 10.09.2010
Оценка технического состояния тормозной системы. Назначение, устройство, базовая комплектация и блок индикаторов стенда VIDEOline фирмы CARTEC. Описание тормозной системы автомобиля ВАЗ 2112. Анализ неисправностей и способы ремонта тормозной системы.
дипломная работа , добавлен 12.09.2010
Вентиляционная система вагона, ее принципиальная схема, определение необходимой мощности, аэродинамический расчет. Построение спирального кожуха радиального вентилятора. Необходимая теплопроизводительность системы отопления данного исследуемого вагона.
курсовая работа , добавлен 07.01.2011
Назначение, устройство, принцип работы двигателя автомобиля ВАЗ 2111. Диагностика неисправностей и методы их устроения. Повышенный расход топлива, недостаточное давление в рампе системы питания. Техническое обслуживание двигателя, охрана труда.
курсовая работа , добавлен 10.05.2011
Техническое устройство и характеристика автомобиля ВАЗ-2101 производства Волжского автомобильного завода. Описание автомобиля, его кинематический расчет. Конструкция коробки передач автомобиля ВАЗ-2101. Модернизация коробки передач автомобиля ВАЗ-2101.
курсовая работа , добавлен 25.08.2014
Характеристика автомобилестроения России, история его развития. Сущность техобслуживания и ремонта автомобиля, их роль в работе транспортного средства. Устройство тормозной системы Урал 4320, порядок и особенности его технического обслуживания и ремонта.
курсовая работа , добавлен 08.12.2009
Автосцепка: назначение, устройство, работа, метод ее ремонта. Разработка схемы управления контрольным пунктом автосцепки. Расчет применяемых систем энергоснабжения, вентиляции и канализации на участке. Технология ремонта автосцепного устройства вагона.
дипломная работа , добавлен 03.07.2015