Автомобиль без кондиционера уже давно стал редкостью, но даже это не соответствует современному уровню развития систем создания комфорта в салоне. Присущие вручную управляемым охладителям воздуха недостатки требовали устранения, результатом чего и стало появление современных комплексных устройств обеспечения микроклимата для водителя и пассажиров. Их принято называть климат-контролем.
Функциональный состав климатической системы
Решением стала интеграция отопительных и охлаждающих устройств в едином автоматизированном комплексе поддержания нужной температуры. Они объединяют следующие компоненты:
- обогреватель салона, называемый также отопителем или просто печкой;
- систему кондиционирования (охлаждения) салонного воздуха:
- модуль управления интегрированной системой, иногда обозначаемой англоязычной аббревиатурой HVAC;
- многочисленные воздуховоды с заслонками, дефлекторами и фильтрацией;
- электронику с датчиками и исполнительными механизмами перераспределения воздушных и жидкостных потоков;
- органы управления и индикации со стороны водителя.
Задача водителя уже не состоит в непрерывном регулировании температуры и распределении обдува, ему достаточно указать желаемый тепловой режим по цифровому значению, после чего автоматика самостоятельно его наберёт и будет непрерывно поддерживать в рамках своих возможностей. Причём часто индивидуально в каждой из условных зон кузовного объёма.
Режимы работы системы контроля за климатом
В зависимости от класса автомобиля меняется сложность набора оборудования и его возможности. Можно выделить ряд типовых режимов, в которых работает климат-контроль:
- забор воздуха из внешнего пространства (вентиляция) или внутрисалонная рециркуляция для исключения попадания постороннего загрязнённого воздуха, имеющего избыточно высокую или низкую температуру;
- выбор одного из трёх режимов изменения температуры – охлаждение, нагрев или вентиляция без поступления внутренней энергии;
- очистка поступающего снаружи или циркулирующего внутри воздуха имеющимся многофункциональным воздушным фильтром;
- анализ состояния забортной атмосферы по сигналам внешних датчиков солнечной радиации, температуры и влажности;
- работа в многоканальных режимах, когда каждый пассажир может выбирать свой собственный микроклимат по индивидуальным предпочтениям;
- удержание влажности в разумных пределах для сохранения обзорности через внешнее остекление.
На фоне таких сложных и эффективных систем обычные отопители и кондиционеры теряют своё значение, системы автоматического контроля за климатом используются на всех классах автомобилей, включая самые бюджетные.
Системы климат-контроля различной сложности
Основой усложнения стали не только возможности по мощности отопления и кондиционирования или точности поддержания температуры, но преимущественно по количеству независимых каналов регулирования. Принято говорить об однозонных системах или многозонных, с указанием количества каналов. Например, четырёхзонная система регулирование обеспечит климат индивидуально каждому из четырёх пассажиров на задних и передних сиденьях.
Более простые двухзонные климат-контроли раздельно управляют салоном в районе передних и задних пассажиров. Трёхзонные обеспечивают предпочтения отдельно водителю и переднему пассажиру, а задняя часть салона имеет единые установки климата.
В зависимости от установленных режимов распределения потоков можно помещать верхние и нижние части салона в различные условия по температуре. Особо качественные системы умеют это делать незаметно для пассажиров, не создавая заметных перемещений воздуха и сквозняков. Можно одновременно подогревать лобовое стекло и зону ног, охлаждая воздух в районе головы.
Устройство климатической системы
В основе управления климатом лежит информация, поступающая от многочисленных датчиков. Электронный блок собирает и анализирует их сигналы, делая вывод о значениях:
- температуры в различных точках салона автомобиля;
- забортной температуры и уровня солнечной радиации;
- степени загрязнённости и влажности воздуха.
Результаты обсчёта показаний выводятся в виде электрических команд на приводы исполнительных механизмов. В их роли выступают заслонки и регуляторы системы распределения воздушных потоков, привод вентиляторов и вспомогательных механизмов. Всего комплекс может насчитывать десятки единиц сенсоров и приводов. Электроника непрерывно сравнивает показания датчиков с желаемыми значениями, корректируя работу кондиционера, отопителя и вентиляции.
Водитель или пассажиры с имеющихся в их распоряжении органов управления задают доступные им режимы. Обычно регулировке подлежат:
- распределение воздушных потоков по зонам верхнего уровня, среднего и нижнего, а также сидений отдельных пассажиров;
- значение температуры воздуха в цифровом виде, точность, как правило, составляет 0,5 градуса;
- скорость воздушного обмена.
В качестве органов управления всё чаще используются тач-скрины информационных дисплеев, хотя необходимость сохранения отдельных кнопок многими поддерживается, как удобная и привычная. В частности, считается, что круглые рукоятки более эргономичны, чем виртуальные клавиши на дисплеях.
Особые режимы работы климат-контроля
Эффективные системы способны отбирать значительную мощность от двигателя, что требует дополнительного топлива и противоречит тенденции к снижению расхода автомобилей. Отсюда появляются многофункциональные режимы, включаемые в одно нажатие кнопки с соответствующей аббревиатурой.
Econ – функция экономичного режима, когда мощность системы искусственно ограничивается, снижая нагрузку на двигатель. Водителю не надо задумываться о способах снижения расхода топлива, достаточно просто перевести климат в этот экономичный режим. Электронные блоки управления климатической системой и двигателем получают команды и переходят на энергосберегающие программы по оборотам, крутящему моменту и скорости изменения температуры в салоне.
Sync – ограничение количества зон в многозонных системах. Регулировки климата синхронизируется, что упрощает функционирование и снижает связанные с этим потери энергии. Не всегда есть необходимость раздельной установки экстремальных температурных режимов.
Блок управления двигателем может и самостоятельно принимать решение на ограничение мощности, отдаваемой кондиционеру и отопителю. Например, при максимальной интенсивности разгона, полностью нажатой педали акселератора или просто при выходе системы охлаждения двигателя из рабочего диапазона.
Плюсы и минусы автоматического контроля за климатом
Основное достоинство состоит в минимальном отвлечении водителя на обеспечение нужной температуры в салоне. Тем более это затруднительно в случае многозонного обеспечения. Есть и другие плюсы:
- быстрый выход на нужный температурный режим;
- оптимальное распределение воздушных потоков;
- исключение сквозняков и простудных эффектов;
- максимальное сбережение топлива;
- точное управление климатом без резких отклонений при ручном регулировании;
- автоматическое реагирование на внешние воздействия, включая разгерметизацию салона.
Из недостатков известно только усложнение системы, что ведёт к повышению цены автомобиля. До сих пор в бюджетном классе климат-контроль предлагается лишь в качестве опции. При недостатке средств будущие автовладельцы вынуждены выбирать между простым кондиционером или автоматическим управлением, причём разной степени сложности. Или вообще отказываться от охлаждения, что сейчас уже не везде можно выбрать.
То же можно сказать и про стоимость ремонта или обслуживания системы. При таком количестве устройств и блоков вероятность частичных отказов растёт даже при высоком качестве изготовления. А в случае недорогих автомобилей много проблем доставляют дешёвые пластики, из которых изготавливаются воздуховоды, заслонки и их приводные механизмы. Ремонт же связан с большими затратами труда квалифицированного персонала по причине плотной упаковки современного салона.
