emner:
- generelt
- Ventilationskontrol
- Temperatuurordning
- Brændeovn
- Indvendig ventilator
- Serie modstand
- Brændeovn
- Varmer radiator og varmeventil
- Ventilationsskakter
overordnet:
Klimaet i bilen kan tilpasses optimalt med nutidens systemer. Når det er koldt, kan interiøret varmes op på forskellige måder. Denne varme kommer fra varmen fra motoren. En behagelig temperatur holdes så konstant som muligt. Ved høje udelufttemperaturer er det rart, hvis der blæses en kølig lufttemperatur ind i det indre. I biler uden aircondition er dette den rene udeluft, men i biler med aircondition Denne udeluft køles først betydeligt ned, inden den blæses ind i det indre. For høj temperatur forårsager tab af opmærksomhed, langsommere reaktioner og træthed.
Klimaanlægget påvirker også luftfugtigheden i det indre; dette falder. Er luftfugtigheden for høj kan man få en indelukket og trykkende følelse og er luftfugtigheden for lav kan man få tør hals og tørre øjne. Det mest behagelige klima er ved en temperatur mellem 20 og 23 grader, med en luftfugtighed mellem 30 og 60% og selvfølgelig med filtreret luft gennem et indvendigt filter.
Ventilationskontrol:
Variationer i udetemperaturen eller i bilens hastighed ændrer temperaturen i bilens indre. For at opretholde den korrekte temperatur skal varme- og ventilationsindstillingerne for manuel opvarmning justeres regelmæssigt. Biler med automatisk temperaturkontrol har ikke dette problem; den justerer selv ventilationshastigheden og temperaturen. Styreenheden sørger for, at den indstillede temperatur holdes. Hvis der for eksempel er indstillet 20 grader celsius, og vinduet har stået åbent et stykke tid, mens det er koldt udenfor, vil indetemperaturfølerne måle, at temperaturen inde er faldet. Temperaturen på opvarmningen vil stige (til f.eks. 24 grader), og ventilationshastigheden vil stige. Så snart den indvendige temperatur igen er nået op på 20 grader Celsius, reduceres ventilatorhastigheden og udgangstemperaturen igen.
Solsensoren på instrumentbrættet påvirker også den indvendige ventilators hastighed. Lysintensiteten måles ved hjælp af ultraviolet stråling i sollys. I stærkt sollys vil den indvendige ventilator blæse en større mængde kold luft ind i interiøret. Solsensoren kan genkendes på prikken, der normalt er placeret i midten øverst på instrumentbrættet. Billedet viser en solsensor.
Temperaturregulering:
Temperaturen i det indre kan holdes konstant på to måder; nemlig ved brug af:
- Blandingsluftstyring: Den kolde og varme luft blandes sammen ved hjælp af varmeventiler i varmehuset. Den kolde luft er udeluftens temperatur, og den varme luft er så varm som muligt (maksimalt opvarmet af kølevæsken). Ved at åbne varmluftspjældet lidt længere tilføres udeluften lidt mere varm luft. Mere information om brændeovnshuset er beskrevet længere nede på siden.
- Væskestyring: Ved elektronisk styring af varmeventiler ændres kølevæskestrømmen gennem radiatoren. Udeluften strømmer gennem radiatoren. Dette varmer luften. Lufttemperaturen afhænger derfor af kølevæsketemperaturen i radiatoren. Mere information om radiatoren er beskrevet længere nede på siden.
- Fordamper: Fordamperen er en del af klimaanlægget og er beskrevet på en separat side. Denne luft afkøles ved at lade den varme udeluft strømme gennem den kolde fordamper.
Den indvendige ventilator bliver nødt til at blæse luften gennem varmelegemet, radiatoren og/eller fordamperen for at give luften den ønskede temperatur og derefter lade den strømme ind i det indre.
Køretøjer udstyret med et separat klimasystem har et modificeret varmelegeme, hvilket betyder, at udgangstemperaturerne kan variere fra venstre og højre.
Følgende billede viser et separat klimaanlæg, hvor udløbstemperaturen på førersiden er 21 grader celsius og på passagersiden 23 grader.
Det er muligt, at bagsædepassagererne også har en eller to egne klimazone(r) med drejeskive eller display til at indstille temperaturen i yderligere to zoner. I så fald indeholder brændeovnshuset ekstra kanaler til blandingsluftstyring.
Brændeovnshus:
Brændeovnshuset er vist nedenfor. Den indvendige ventilator er monteret under radiatoren. Ventilationsluften kommer ind på siden af kabineventilatoren og blæses i toppen gennem radiatoren og klimaanlæggets fordamper. Varmehuset er placeret i midten under instrumentbrættet og kan i princippet først afmonteres, når hele instrumentbrættet er fjernet.
Billedet ovenfor viser et gennemsigtigt varmelegeme med et antal stepmotorer. Stepmotorerne styrer ventiler, der regulerer luftstrømmen og temperaturen i luften. Billedet nedenfor viser luftstrømmen gennem et varmelegeme, der indeholder ventilerne, der betjenes af stepmotorerne.
Den indvendige ventilator suger udeluften ind gennem indsugningsrøret. Enden af dette indsugningsrør er normalt placeret under hætten, bag parafanen. Hvis bilen er udstyret med aircondition, blæser den indvendige blæser den opsugede luft gennem fordamperen. I fordamperen trækkes fugt og varme ud af udeluften, hvorved tør og afkølet luft kommer ind i radiatoren. Når klimaanlægget er slukket, strømmer luften også gennem fordamperen, men vil ikke undergå en ændring i temperatur og fugt.
Temperaturen på varmelegemeradiatoren påvirker opvarmningen af luften; i kølevæskekredsløbet sikrer haner en justeret flowhastighed; en lavere kølevæskestrøm vil medføre mindre opvarmning af luften. Fra radiatoren når luften mindst tre luftreguleringsventiler: en til forruden, en til ventilationsgitrene i instrumentbrættet og en til fodrummet. Ventilens position bestemmer, hvor meget luft der blæses til de relevante udløbsåbninger.
Betjening af luftreguleringsventilerne, temperaturreguleringsventilen, luftomløbsventilen og recirkulationsventilen kan være manuel. I så fald er der en fysisk forbindelse med et bowdenkabel mellem betjeningsskyderne eller knapperne på instrumentbrættet og ventilerne. I dag ser vi næsten kun elektronisk styrede ventiler: en styreenhed styrer stepmotorerne.
Et elektronisk styret ventilationssystem har ofte flere muligheder end et manuelt betjent system med kabler:
- Flere temperaturzoner: På førersiden kan luftreguleringsventilerne og temperaturreguleringsventilen betjenes separat fra passagersiden. Ventilerne er lavet dobbelt. I luksusbiler kan der endda indstilles op til fire zoner: dette fordobler antallet af ventiler og luftkanaler i samme varmelegeme;
- en MAX-position for at tillade klimaanlægget at fungere med maksimal kapacitet: i MAX-positionen åbner luftomløbsventilen og temperaturreguleringsventilen lukker: kun afkølet luft kommer ind i fordelingshuset med luftreguleringsventilerne. Recirkulationsventilen vil også lukke for tilførslen af udeluft og suge den allerede afkølede luft ind fra det indre via ventilatoren og køle den yderligere;
- automatisk åbning og lukning af recirkulationsventilen, når den luftkvalitetssensor registrerer skadelige stoffer i den indsugte udeluft.
Indvendig ventilator:
En indvendig ventilator er vist nedenfor. Den indvendige ventilator kaldes også en "varmemotor" eller "blæser". Bladene er placeret i midten af den indvendige ventilator, som sørger for, at der blæses luft ind i interiøret. Ventilationsluften suges ind i toppen af motoren og føres gennem sidekanalerne til radiatoren. Radiatoren monteres direkte efter den indvendige ventilator i varmelegemet.
Betjeningen og de forskellige styringsmetoder er beskrevet på siden med varmelegememotor.
Varmer radiator og varmeventil:
Varmelegemet sørger for, at den luft, der blæses ind i det indre, opvarmes. Varmelegemet består af to rør (et indblæsning og et aftræk), der deler sig i kanaler, mellem hvilke lameller placeres. Lamellerne giver en større varmevekslende overflade.
Radiatoren fungerer som varmeveksler ligesom radiatoren foran i bilen. Den kolde luft, der strømmer gennem lamellerne, opvarmes af kølevæsken, der strømmer gennem kanalerne langs lamellerne. Varmen fra kølevæsken overføres til luftstrømmen. Den opvarmede luft ender i det indre af bilen; dette er varmelegemet, der aktiveres af beboerne. Fordi den varme luft, som den indvendige ventilator blæser ind i interiøret, afhænger af kølevæskens temperatur, er det logisk, at varmeren stadig er kold umiddelbart efter start af motoren. Varmeren er kun fuldt funktionsdygtig, når motoren er ved driftstemperatur.
Beboerne kan indstille varmeren varmere eller koldere. Ved at betjene varmelegemet ændres varmeventilens åbningsvinkel. Varmeventilen regulerer mængden af kølevæske, der strømmer gennem radiatoren. Størrelsen af kølevæskestrømmen bestemmer i sidste ende lufttemperaturen.
Billedet nedenfor viser en varmeventil med rør på begge sider, hvor kølevæskeslangerne er skubbet. I midten af disse rør er der en roterende ventil, der blokerer eller tillader kølevæskestrømmen, afhængigt af åbningsvinklen. Ventilen betjenes af håndtaget, som også kan ses på dette billede. Håndtaget kan maksimalt bevæge sig 90 grader; i yderstillingerne er ventilen helt åben eller lukket. Et bowdenkabel til varmeapparatets styreenhed (mekanisk) eller en elektrisk/trinmotor (elektrisk) er forbundet til dette håndtag. Mere om dette senere.
Styreprincipperne for varmeventilen er beskrevet nedenfor:
Varmeventil helt åben:
- Stort kølevæskeflow.
- Kølevæsken køles ikke let af luftstrømmen.
- Materialet i radiatoren forbliver meget varmt.
- Luften, der blæses ind i interiøret, er derfor også varm.
Varmeventil delvis åben eller lukket:
- Lille eller ingen kølevæskestrøm.
- Kølevæsken afkøles derfor lettere på grund af luftstrømmen.
- Materialet i radiatoren afkøles.
- Luften, der blæses ind i det indre, er lunken eller kold, fordi udelufttemperaturen har ringe eller ingen indflydelse.
Billederne nedenfor viser komponenterne:
- Den principielle drift af aktuatoren (venstre);
- Varmeventilen og aktuatoren i monteret tilstand (midten);
- Klimastyringens ECU (højre).
Den pågældende aktuator og ECU stammer fra en Maserati Quattroporte fra 2001. Aktuatoren er af typen DC elektrisk motor med kulbørster. Dette gøres ved hjælp af en arbejdscyklus forsynet med kontrol af en ECU. Den elektriske motor driver både udgangsakslen og løberen, der bevæger sig over kontaktskiven gennem flere geartransmissioner. Disken forsynes med en spænding på 5 volt og jord. Afhængig af løberens position sendes et signal til ECU'en, der bestemmer positionen af udgangsakslen og dermed varmeventilen. I den aktuelle position er signalspændingen 4,5 volt. I det øjeblik udgangsakslen og løberen drejer et par grader mod uret, falder signalspændingen til 4,4 volt eller lavere. I de ekstreme indstillinger vil signalspændingen være mellem 0,5 og 4,5 volt.
ECU'en styrer varmeventilen, indtil det mekaniske endestop nås. På grund af elmotorens lave drejningsmoment stoppes rotationen af dette endestop, og signalspændingen fra løberen på kontaktpladen forbliver også konstant. ECU'en vil afslutte kontrollen.
Elmotoren er forsynet med forsyningsspænding og jord. Disse styres af ECU'en ved hjælp af en PWM-kontrol. Følgende scope-billede viser styresignalerne målt ved den elektriske motors positive og jordforbindelser under venstre og højre rotation.
- Drej mod uret: ECU'en sender et blokeringssignal til den elektriske motors plus. Massen er konstant 0 volt;
- Drej med uret: elmotorens polaritet ændres.
Det er muligt, at akslen i en varmehane begynder at bevæge sig kraftigere på grund af alder. Denne mekaniske modstand gør det muligt for ECU'en at "tænke", at endestoppet er nået. Dette afslutter kontrollen. En ny artikel vil snart blive offentliggjort om, at ovenstående ECU og aktuatormotor har en kontrolfejl. Efter en diagnose og reparation af printpladen fungerede systemet igen korrekt. Symptomerne, årsagen og løsningen vil blive forklaret med billeder.
Ud over denne version med DC-motor og PWM-styring styres mange varmeventiler og varmehaner af en trinmotor kontrolleret.
Når varmeren aktiveres med det samme om vinteren, og den indvendige blæser er indstillet til position 4, vil motoren også nå langsommere driftstemperatur. Dette skyldes, at den passerende luft afkøler kølevæsken igen. Det er ikke ønskeligt, for vi vil naturligvis gerne have, at motoren varmes op så hurtigt som muligt. Det er derfor tilrådeligt først at aktivere varmeren efter et par kilometers kørsel.
Med a parkeringsvarmer eller el-tilskudsvarmer varmelegemet og forbrændingsmotorens kølesystem kan hurtigere bringes op på temperatur.
Ventilationsaksler:
Billedet nedenfor viser ventilationsskakter og udgange. Normalt er dette ikke synligt, fordi instrumentbrættet, midterkonsollen og tæppet er monteret over det. Stegmotorerne til varmeventilerne i varmehuset regulerer luftstrømmen i forskellige retninger (til forruden, til venstre eller højre ventilationsgitre eller til fodrummene). Der er et konstant ventilationsflow til det bagerste rum. De bagerste ventilationsgitre i midterkonsollen kan lukkes mekanisk.
Nummer 1, 2, 3: Luftåbning til forruden (inklusive til afdugning/afrimning af forruden)
Nummer 4, 5: Afdugning af begge sideruder på fordørene
Nummer 6, 8, 9, 11: Ventilationsgitre til fører- og passagerkabine
Nummer 7, 10: Udluftningsåbninger til fører- og kabinefodrum
Nummer 12, 13, 16, 17: Luftventiler til bagsædepassagerens fodrum
Nummer 14, 15: Ventilationsgitre i midterkonsollen til bagsædepassagerer
