Předměty:
- obecný
- Ovládání ventilace
- Teplotní regulace
- Kamna
- Vnitřní ventilátor
- Sériový odpor
- Kamna
- Radiátor ohřívače a kohout ohřívače
- Větrací šachty
Obecné:
Klima v autě lze optimálně nastavit pomocí dnešních systémů. Když je chladno, lze interiér vytápět různými způsoby. Toto teplo pochází z tepla motoru. Příjemná teplota je udržována pokud možno konstantní. Při vysokých teplotách venkovního vzduchu je příjemné, když je do interiéru vháněn studený vzduch. U vozů bez klimatizace se jedná o čistý venkovní vzduch, ale u vozů s klimatizace Tento venkovní vzduch se nejprve výrazně ochladí, než je vháněn do interiéru. Příliš vysoká teplota způsobuje ztrátu pozornosti, pomalejší reakce a únavu.
Klimatizace ovlivňuje i vlhkost v interiéru; toto se snižuje. Pokud je vlhkost příliš vysoká, můžete pociťovat dusno a tísnivý pocit, a pokud je vlhkost příliš nízká, můžete mít sucho v krku a suché oči. Nejpříjemnější klima je při teplotě mezi 20 a 23 stupni, s vlhkostí mezi 30 a 60 % a samozřejmě s filtrovaným vzduchem přes interiérový filtr.
Ovládání ventilace:
Změny venkovní teploty nebo rychlosti vozu mění teplotu v interiéru vozu. Pro udržení správné teploty je nutné pravidelně upravovat nastavení topení a ventilace pro ruční ohřev. Vozy s automatickou regulací teploty tento problém nemají; sám si upravuje rychlost ventilace a teplotu. Řídicí jednotka zajišťuje udržení nastavené teploty. Pokud je například nastaveno 20 stupňů Celsia a okno bylo chvíli otevřené, když je venku chladno, čidla vnitřní teploty změří, že teplota v interiéru klesla. Zvýší se teplota topení (např. na 24 stupňů) a zvýší se rychlost větrání. Jakmile vnitřní teplota opět dosáhne 20 stupňů Celsia, otáčky ventilátoru a výstupní teplota se opět sníží.
Sluneční senzor na palubní desce také ovlivňuje rychlost vnitřního ventilátoru. Intenzita světla se měří pomocí ultrafialového záření ve slunečním světle. Při ostrém slunci bude interiérový ventilátor vhánět do interiéru větší množství studeného vzduchu. Sluneční senzor poznáte podle tečky, která se obvykle nachází uprostřed v horní části palubní desky. Na obrázku je sluneční senzor.
Regulace teploty:
Teplotu v interiéru lze udržovat konstantní dvěma způsoby; konkrétně pomocí:
- Regulace směšovaného vzduchu: Studený a teplý vzduch se mísí pomocí ventilů topení v domě topení. Studený vzduch je venkovní teplota vzduchu a teplý vzduch je co nejteplejší (maximálně ohřátý chladicí kapalinou). Otevřením teplovzdušné klapky o něco dále se do venkovního vzduchu přidá o něco více teplého vzduchu. Více informací o kamnářství je popsáno dále na stránce.
- Řízení kapaliny: Elektronickým ovládáním ventilů topení se mění průtok chladicí kapaliny chladičem topení. Venkovní vzduch proudí přes radiátor topení. Tím se ohřívá vzduch. Teplota vzduchu tedy závisí na teplotě chladicí kapaliny v chladiči topení. Více informací o radiátoru topení je popsáno dále na stránce.
- Výparník: Výparník je součástí klimatizačního systému a je popsán na samostatné stránce. Tento vzduch se ochlazuje tím, že teplý venkovní vzduch proudí přes studený výparník.
Vnitřní ventilátor bude muset foukat vzduch skrz kryt ohřívače, radiátor ohřívače a/nebo výparník, aby získal vzduch požadovanou teplotu, a poté jej nechá proudit do interiéru.
Vozidla vybavená samostatným klimatizačním systémem mají upravenou skříň topení, takže výstupní teploty se mohou lišit od levé a pravé strany.
Následující obrázek ukazuje samostatný systém klimatizace, u kterého je výstupní teplota na straně řidiče 21 stupňů Celsia a na straně spolujezdce 23 stupňů.
Je možné, že cestující vzadu mají také jednu nebo dvě vlastní klimatické zóny s číselníkem nebo displejem pro nastavení teploty ve dvou dalších zónách. V tomto případě kamna obsahují další kanály pro regulaci smíšeného vzduchu.
Kamna:
Kamna je zobrazena níže. Vnitřní ventilátor je namontován pod chladičem topení. Větrací vzduch vstupuje ze strany ventilátoru prostoru pro cestující a je vháněn nahoře přes chladič topení a výparník klimatizace. Skříň topení je umístěna uprostřed pod přístrojovou deskou a lze ji v zásadě demontovat až po sejmutí kompletní přístrojové desky.
Obrázek nahoře ukazuje průhledný kryt ohřívače obsahující řadu krokových motorů. Krokové motory ovládají ventily, které regulují proudění vzduchu a teplotu vzduchu. Obrázek níže ukazuje proudění vzduchu skrz těleso ohřívače obsahující ventily ovládané krokovými motory.
Vnitřní ventilátor nasává venkovní vzduch sacím potrubím. Konec této sací trubky je obvykle umístěn pod kapotou, za parafanem. Pokud je vůz vybaven klimatizací, vnitřní ventilátor prohání nasávaný vzduch přes výparník. Ve výparníku se vlhkost a teplo odebírají z venkovního vzduchu, což způsobuje, že suchý a ochlazený vzduch vstupuje do radiátoru topení. Když je klimatizace vypnutá, vzduch proudí také přes výparník, ale nedojde ke změně teploty a vlhkosti.
Teplota radiátoru ohřívače ovlivňuje ohřev vzduchu; v okruhu chladicí kapaliny zajišťují kohouty upravený průtok; nižší průtok chladicí kapaliny způsobí menší ohřev vzduchu. Z chladiče topení se vzduch dostává alespoň ke třem vzduchovým regulačním ventilům: jeden k čelnímu sklu, jeden k ventilačním mřížkám v palubní desce a jeden do prostoru pro nohy. Poloha ventilu určuje, kolik vzduchu je vháněno do příslušných výstupních otvorů.
Obsluha vzduchových regulačních ventilů, regulačního ventilu teploty, obtokového ventilu vzduchu a recirkulačního ventilu může být ruční. V tom případě je mezi ovládacími jezdci nebo tlačítky na palubní desce a ventily fyzické propojení bowdenem. V dnešní době se setkáváme téměř pouze s elektronicky řízenými ventily: krokové motory ovládá řídicí zařízení.
Elektronicky řízený ventilační systém má často více možností než ručně ovládaný systém s kabely:
- Více teplotních zón: Na straně řidiče lze vzduchové regulační ventily a regulační ventil teploty ovládat samostatně ze strany spolujezdce. Ventily jsou dvojité. U luxusních vozů lze dokonce nastavit až čtyři zóny: tím se zdvojnásobí počet ventilů a vzduchových kanálů ve stejném krytu topení;
- poloha MAX, aby klimatizace fungovala na maximální výkon: v poloze MAX se otevře obtokový ventil vzduchu a zavírá se ventil regulace teploty: do skříně rozvodu s ventily regulace vzduchu vstupuje pouze ochlazený vzduch. Recirkulační ventil také uzavře přívod venkovního vzduchu a nasaje přes ventilátor již ochlazený vzduch z interiéru a dále jej ochladí;
- automatické otevírání a zavírání recirkulačního ventilu při čidlo kvality vzduchu registruje škodlivé látky v nasávaném venkovním vzduchu.
Vnitřní ventilátor:
Níže je zobrazen vnitřní ventilátor. Vnitřní ventilátor se také nazývá „motor topení“ nebo „dmychadlo“. Lopatky jsou umístěny uprostřed vnitřního ventilátoru, které zajišťují vhánění vzduchu do interiéru. Ventilační vzduch je nasáván v horní části motoru a přiváděn bočními kanály do chladiče topení. Radiátor ohřívače je namontován přímo za vnitřním ventilátorem ve skříni ohřívače.
Provoz a různé způsoby ovládání jsou popsány na stránce motoru topení.
Radiátor topení a ventil topení:
Topidlo zajišťuje ohřívání vzduchu vháněného do interiéru. Ohřívač se skládá ze dvou trubek (přívodní a výfukové), které se dělí na kanály, mezi kterými jsou umístěny lamely. Lamely poskytují větší teplosměnnou plochu.
Radiátor topení funguje jako výměník tepla stejně jako chladič v přední části vozu. Studený vzduch, který proudí lamelami, je ohříván chladicí kapalinou, která proudí kanály podél lamel. Teplo z chladicí kapaliny se přenáší do proudu vzduchu. Ohřátý vzduch končí v interiéru vozu; toto je topení, které je aktivováno obyvateli. Protože teplý vzduch, který interiérový ventilátor vhání do interiéru, závisí na teplotě chladicí kapaliny, je logické, že topení je bezprostředně po nastartování motoru ještě studené. Topení je plně funkční pouze při provozní teplotě motoru.
Obyvatelé mohou nastavit topení na teplejší nebo chladnější. Provozem ohřívače se mění úhel otevření ventilu ohřívače. Ventil topení reguluje množství chladicí kapaliny, která protéká radiátorem topení. Velikost průtoku chladicí kapaliny v konečném důsledku určuje teplotu vzduchu.
Obrázek níže ukazuje ventil ohřívače s trubkami na obou stranách, kde jsou tlačeny hadice chladicí kapaliny. Uprostřed těchto trubek je umístěn otočný ventil, který blokuje nebo umožňuje průtok chladicí kapaliny v závislosti na úhlu otevření. Ventil je ovládán pákou, která je také vidět na tomto obrázku. Páka se může pohybovat maximálně o 90 stupňů; v krajních polohách je ventil zcela otevřen nebo uzavřen. K této páce je připojen bowden k řídící jednotce topení (mechanický) nebo elektrický/krokový motor (elektrický). Více o tom později.
Principy ovládání ventilu ohřívače jsou popsány níže:
Ventil topení plně otevřený:
- Velký průtok chladicí kapaliny.
- Chladicí kapalina není snadno ochlazována proudem vzduchu.
- Materiál radiátoru topení zůstává velmi teplý.
- Vzduch vháněný do interiéru je tedy také teplý.
Ventil ohřívače částečně otevřený nebo zavřený:
- Malý nebo žádný průtok chladicí kapaliny.
- Chladicí kapalina se proto snáze ochlazuje díky proudění vzduchu.
- Materiál radiátoru ohřívače se ochlazuje.
- Vzduch vháněný do interiéru je vlažný nebo studený, protože venkovní teplota má malý nebo žádný vliv.
Níže uvedené obrázky ukazují komponenty:
- Princip činnosti pohonu (vlevo);
- Ventil ohřívače a pohon v namontovaném stavu (uprostřed);
- ECU ovládání klimatizace (vpravo).
Dotyčný pohon a ECU pocházejí z Maserati Quattroporte z roku 2001. Pohon je typu Stejnosměrný elektromotor s uhlíkovými kartáčky. To se provádí pomocí a pracovní cyklus vybaveno ovládáním pomocí ECU. Elektromotor pohání jak výstupní hřídel, tak běžec, který se pohybuje po kontaktním kotouči prostřednictvím více ozubených převodů. Disk je napájen napětím 5 voltů a zemí. V závislosti na poloze běžce je do ECU odeslán signál, který určuje polohu výstupního hřídele a tím i ventilu topení. V aktuální poloze je napětí signálu 4,5 V. V okamžiku, kdy se výstupní hřídel a běžec otočí o několik stupňů proti směru hodinových ručiček, napětí signálu klesne na 4,4 voltů nebo méně. V extrémních nastaveních bude napětí signálu mezi 0,5 a 4,5 volty.
ECU ovládá ventil topení, dokud není dosaženo mechanického koncového dorazu. Díky nízkému točivému momentu elektromotoru je otáčení tímto koncovým dorazem zastaveno a také signální napětí běžce na kontaktní desce zůstává konstantní. ECU ukončí řízení.
Elektromotor je opatřen napájecím napětím a zemí. Ty jsou řízeny ECU pomocí PWM řízení. Následující obrázek dalekohledu ukazuje řídicí signály měřené na kladném a zemním spojení elektromotoru při otáčení vlevo a vpravo.
- Otočení proti směru hodinových ručiček: ECU vyšle blokovací signál do plusu elektromotoru. Hmotnost je neustále 0 voltů;
- Otočte ve směru hodinových ručiček: polarita elektromotoru se změní.
Je možné, že se hřídel v kohoutku ohřívače začne více pohybovat v důsledku věku. Tato mechanická odolnost umožňuje ECU „myslet si“, že bylo dosaženo koncového dorazu. Tím kontrola končí. Brzy bude publikován nový článek o tom, že výše uvedená ECU a motor ovladače mají poruchu řízení. Po diagnostice a opravě plošného spoje systém opět fungoval správně. Příznaky, příčina a řešení vysvětlí obrázky.
Kromě této verze se stejnosměrným motorem a PWM řízením je mnoho ventilů topení a kohoutů topení ovládáno pomocí a krokový motor kontrolované.
Když se v zimě okamžitě aktivuje topení a vnitřní ventilátor je nastaven do polohy 4, motor také dosáhne provozní teploty pomaleji. Procházející vzduch totiž chladicí kapalinu opět ochlazuje. To není žádoucí, protože přirozeně chceme, aby se motor zahřál co nejrychleji. Topení je proto vhodné aktivovat až po ujetí několika kilometrů.
S a nezávislé topení nebo elektrické přídavné topení chladič topení a chladicí systém spalovacího motoru lze rychleji zahřát na teplotu.
Větrací šachty:
Obrázek níže ukazuje ventilační šachty a výstupy. Normálně to není vidět, protože je nad ním namontovaná palubní deska, středová konzola a koberec. Krokové motory ventilů ohřívače v ohřívači regulují proudění vzduchu v různých směrech (k čelnímu sklu, k levé nebo pravé ventilační mřížce nebo k nohám). Do zadního oddílu proudí konstantní ventilace. Zadní větrací mřížky ve středové konzole lze zavřít mechanicky.
Čísla 1, 2, 3: Vzduchový otvor k čelnímu sklu (včetně pro odmlžování / odmrazování čelního skla)
Čísla 4, 5: Odmlžení obou bočních oken předních dveří
Čísla 6, 8, 9, 11: Větrací mřížky prostoru pro jezdce a spolujezdce
Čísla 7, 10: Větrací otvory pro nohy v prostoru pro řidiče a spolujezdce
Čísla 12, 13, 16, 17: Větrací otvory pro nohy zadních cestujících
Čísla 14, 15: Větrací mřížky ve středové konzole pro cestující vzadu
