Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха

Системы контроля
Для удобства управления системой имеются электрические переключатели, которые позволяют водителю выбирать требуемую температуру и скорость подачи воздуха, направляемого в салон автомобиля. После установки требуемой температуры, которая часто индицируется в цифровой форме, компьютер регулирует работу систем отопления и охлаждения таким образом, чтобы внутри автомобиля поддерживалась температура, очень близкая к установленной. Температура внутри салона автомобиля постоянно измеряется электрическим датчиком; по получаемым от него сигналам электронный модуль управления производит требуемые регулировки.

Система контроля климата
Благодаря стремительным успехам в развитии систем электронного управления стало возможным использовать эти устройства для управления температурой воздуха и его качеством, в соответствии с пожеланиями пассажиров автомобиля. В результате многие автомобили класса «люкс» оснащаются в настоящее время сложными системами контроля климата (климатическими установками).

Термостатическские переключатели
Когда для охлаждения конденсатора системы кондиционирования воздуха, радиатора двигателя и масляного радиатора применяется более чем один вентилятор, часто устанавливается дополнительный переключатель. Из соображений экономии при обычной работе используется только один вентилятор; другой вентилятор включается в работу только в тех случаях, когда охлаждающая нагрузка высока.

Испаритель
Если конденсатор отдает тепло нагретого пара хладагента воздуху, то у испарителя обязанность как раз противоположная — он отбирает тепло у проходящего через него воздуха; это тепло расходуется на испарение хладагента.

Система регулировки
Состоит из датчика, закрепленного на выходном трубопроводе испарителя и капиллярной трубки. Когда охлаждающая нагрузка испарителя увеличивается, газ в датчике «чувствует» подъем температуры. В результате газ расширяется и перемещает мембрану вниз, это увеличивает степень открывания клапана и обеспечивает больший поток хладагента.

Смотровое стекло
Это устройство позволяет наблюдать за состоянием хладагента.

Конденсатор
Теплообменник представляет собой ребристую трубку, в которой протекающий через нее поток холодного воздуха используется для перевода хладагента из состояния перегретого пара в жидкость.

Роторный насос
Пластинчато-роторный компрессор, получил широкое распространение благодаря малому внутреннему трению, высокой производительности и низкому уровню шумов.

Аксиально-поршневой компрессор
Этот компактный компрессор имеет обычно три или пять пар поршней, расположенных радиально вокруг ведущего вала. Эти поршни перемещаются вперед и назад в осевом направлении, при помощи наклонного диска, который приводится валом, соединенным с электромагнитной муфтой.

Компрессор с поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение
Он похож на небольшой двухтактный двигатель и может иметь один, два цилиндра или два цилиндра, расположенных в виде буквы V.

Компрессор
Компрессор, используемый в системе, может быть одного из двух типов:

Детали системы кондиционирования воздуха
Хотя основные принципы работы остаются теми же самыми, конструкция пяти основных деталей, необходимых для осуществления цикла охлаждения, может несколько различаться у различных производителей систем кондиционирования воздуха.

Принцип работы
Цикл охлаждения представляет собой непрерывный процесс; он базируется на изменении температуры хладагента, протекающего по жидкостному контуру. Эти изменения температуры вызываются изменениями давления и агрегатного состояния хладагента.

Влияние давления на хладагент
Как и у других жидкостей, температура перехода в другое агрегатное состояние (точка кипения) зависит от давления. Зависимость давление-температура используется в рабочем цикле, поскольку путем изменения давления хладагента, протекающего по системе, можно регулировать температуру, поддерживая ее на требуемом уровне в определенной части системы.

Современные хладагенты
Хлорфтороуглероды (CFCs) были признаны главными виновниками разрушения озонового слоя Земли. В соответствии с вновь принятыми международными соглашениями о запрещении использования средств, вредящих окружающей среде, хладагенты типа CFC и промывочные агенты больше не разрешается использовать в системах кондиционирования воздуха.

Хладагент
Система охлаждения действует благодаря тому, что, во-первых, рабочая субстанция имеет низкую температуру кипения, а во-вторых, она легко изменяет свое агрегатное состояние, превращаясь из жидкости в пар и наоборот.

Испарение
Для перехода жидкости в газ требуется большое количество тепла, называемого теплотой парообразования. В случае воды для превращения ее в пар требуется очень большое количество тепла. Если естественное испарение сопровождается процессом расширения, тогда необходимо тепло от внешнего источника.

Сжатие и расширение
Когда газ сжимается, его давление и температура возрастают. Тепло, полученное при сжатии, нагревает пластины компрессора и это тепло рассеивается в атмосферу.

Принципы отопления и охлаждения
Прежде чем рассматривать устройство системы кондиционирования воздуха, рекомендуется рассмотреть некоторые основные принципы, чтобы можно было понять назначение различных деталей этой системы.

Кондиционирование воздуха
В настоящее время все большее число автомобилей оснащается системами кондиционирования воздуха, поскольку системы контроля климата предоставляют следующие удобства:

Конструкция системы
Система циркуляции свежего воздуха не будет эффективной, если только воздух не будет проходить через салон кузова и выходить наружу, обеспечивая место для захода потока свежего воздуха. Пути прохождения воздуха, когда он проходит через различные вентиляционные отверстия кузова. В идеале, эти отверстия должны располагаться в тех точках, где внешнее давление воздуха мало, чтобы обеспечить естественную циркуляцию. Подобным же образом, входное отверстие должно располагаться в месте высокого давления, увеличение давления в этих точках обычно происходит вследствие движения автомобиля через слои воздуха и вследствие изменения направления потока воздуха.

Простая система отопления и вентиляции
Такая система используется на большинстве автомобилей, кроме автомобилей класса «люкс», на которых установка системы кондиционирования воздуха в настоящее время является стандартом. Если простая система не удовлетворяет потенциального владельца автомобиля, большинство производителей предлагают системы кондиционирования воздуха в качестве опции (дополнительного оборудования).

Конструкция рамы автомобиля
В течение длительного времени пассажиры автомобилей страдали от воздействия экстремальных температур. В течение многих лет системы отопления и вентиляции эволюционировали от открытых окон, которые вначале были единственным источником свежего воздуха, до современных сложных систем кондиционирования воздуха. Помимо охлаждения воздуха, пассажиры современного автомобиля нуждаются и в наличии отопительной системы, которая поддерживала бы комфортную температуру, обеспечивая вместе с тем подачу свежего воздуха, чтобы не дать водителю заснуть.