Как работает двухзонный климат контроль в автомобиле

Чем отличается климат контроль от кондиционера в автомобиле

Несмотря на то что кондиционер и климат контроль предназначены для поддержания комфортной обстановки в салоне автомобиля, между ними существует принципиальная разница. Изначально кондиционер предназначен для производства охлажденного воздуха и является неотъемлемым узлом системы климат контроля. Последняя, в свою очередь, является комплексным решением, созданным для автоматического регулирования температуры в салоне. В некоторой степени система климат контроля похожа на используемый в быту кондиционер с инверторным управлением. Она представляет максимальную безопасность для здоровья человека (по причине подачи воздуха с температурой, приближенной к температуре воздуха в салоне) и включается-выключается автоматически, в то время как включение-выключение кондиционера происходит по команде пользователя.

Принцип работы двухзонного климат-контроля

До конца 1980-х годов пассажир на переднем сиденье был вынужден мириться с температурой, которую устанавливал водитель. Все изменилось, когда появился двухзонный климат-контроль. С тех пор есть возможность обеспечить комфорт для двух людей. Система позволяет сформировать внутри салона пару частично изолированных участков. Первый будет обдувать воздух с температурой +21 °C, а второй прогреется до +26 °C. Больше не придется спорить из-за сильной жары или пронизывающего холода.

История появления

На заре автомобилестроения подавляющее большинство машин выпускалось с открытым кузовом. Кабриолетам ни к чему система для создания благоприятного микроклимата. Только в 1938 г. американцы из компании Nash Motors начали устанавливать на свои модели «печки» с жидкостным нагревом. Вентилятор обдувал радиатор, по которому циркулировал антифриз из системы охлаждения. Так горячий воздух попадал в салон.

Nash Ambassador 1938 года

Nash Ambassador 1938 года

В 1946 г. фирма Cadillac разработала систему с двумя радиаторами, которые располагались под передними сиденьями. Интенсивность нагрева можно было регулировать. Вот он, прообраз современного климат-контроля. Но полноценной автоматики не было и в помине. К 1964 г. машины бренда оснащали полноценным климатическим оборудованием. За температуру стали отвечать датчики.

Двухзонную систему впервые установили на немецком BMW E32 7-Series 1986 г. выпуска. А вот как выглядела панель управления на этой машине:

Панель управления кондиционером BMW

Панель управления кондиционером BMW 750il

Все атрибуты двухзонного климат-контроля на месте. Есть кондиционер, отдельные регуляторы для водителя и пассажира, даже кнопка «автоматически». С тех пор органы настройки стали полностью электронными, появились жидкокристаллические дисплеи, датчики измерения внешней и внутренней температуры.

Устройство

Главная задача системы — обеспечить два потока воздуха с разной температурой. Один пойдет через дефлекторы к водителю, второй — к пассажиру. При этом не получится сделать так, чтобы «градус» в одном контуре был +20 °C, а во втором поднимался до +30 °C. Средняя разница составит ±5 °C. Вот принципиальная схема работы климатической установки:

Схема работы климат-контроля

Схема работы двухзонового климат-контроля

Сначала открывается привод заслонки, свежий воздух поступает в систему. Вентилятор прогоняет его через испаритель кондиционера, происходит охлаждение и осушение. Затем остывшая масса направляется к радиатору отопителя, где нагревается до нужной температуры. Если нагрева нет, нужно разбираться, почему плохо греет печка. Двухзонная система устроена так, что есть две камеры смешения, изолированные друг от друга с помощью заслонок. Автоматика обеспечивает нужную температуру в каждой. Подготовленная смесь идет в салон через дефлекторы.

Виды регулировки

Современные водители не стремятся разобраться в деталях. Бортовые компьютеры и системы навигации упрощают взаимодействие с машиной. Но производители дают возможность настраивать климатическую систему двумя способами:

1. Ручная регулировка. Она незаменима, когда нужно как можно быстрее создать подходящий микроклимат в салоне. Элементы управления позволяют буквально за 5 минут остудить воздух внутри авто летом или нагреть зимой. Очень удобно.
2. С развитием техники за настройку стала отвечать автоматика. Она слегка «задумчива», зато дает возможность один раз установить нужный режим и забыть об этом. Температуру определяют внутренние и наружные датчики, а потом подгоняют под стандарт.

Кстати. Из-за смешения воздуха не получится обеспечить температуру с точностью до градуса. Если пассажир вместо 24°C устанавливает 25°C, то у водителя вместо желаемых 22°C будет как минимум 23°C. Все дело в близком расположении передних кресел.

Функции

Климат-контроль в первую очередь помогает создать в салоне благоприятную температуру. Над этой задачей работает ЭБУ — электронный блок управления, а также датчики, расположенные внутри автомобиля и за бортом. Если за основу выбран параметр 21°C, а оборудование зафиксировало изменение до 22°C, в смесь добавляется больше холода из зоны испарителя кондиционера. В противном случае воздух прогревается за счет радиатора «печки».

Две температурные зоны в салон

Две температурные зоны в салоне авто

У системы есть и другие функции:

1. Распределение потоков. Дефлекторы на панели — не единственные. Есть еще отверстия, направленные на лобовое стекло и ноги. Горячий воздух поднимается наверх, значит автоматика для охлаждения будет «гнать» новые порции смеси туда же.
2. Контроль влажности. Если в воздухе много водяных паров, начинают запотевать стекла. Становится душно или слишком холодно. Система кондиционирования способна убрать лишнюю воду. За это отвечает испаритель. Стекла становятся прозрачными.
3. Фильтрация воздуха. Сложные системы двухзонного климат-контроля способны решить задачу. Для этого предназначен салонный фильтр. Он бывает бумажным или угольным. Второй вариант предпочтительнее. Внутрь не попадает пыль и аллергены.

Информация. Автомобили с климат-контролем расходуют меньше топлива, чем машины с кондиционером. При ручной регулировке большой ресурс системы тратится впустую. Автоматика плавно регулирует обороты вентилятора, интенсивность работы компрессора и другие параметры.

Плюсы климатической системы

Преимущества климат-контроля лучше всего ощущаются в летний зной. Солнце светит в лобовое стекло и раскаляет верхнюю часть приборной панели. Жара растет, о комфортном вождении не может быть и речи. Вот какая температура устанавливается в салоне легкового автомобиля среднего класса при поездке длиной в 1 час, когда за бортом +30°C:

С климатической установкой

Работа климат-контроля в автомобиле

Когда-то появление обогрева на машине считалось верхом комфорта. Однако сейчас даже автоматического поддержания в салоне автомобиля температуры уже недостаточно. Как правило, при наличии пассажиров кому-то жарко, кому-то зябко, кому-то дует – каждому нужен свой микроклимат. Вот и появились такие устройства, как двухзонный климат-контроль, а также 3-х и даже 4-х зонный.

Оглянемся немного назад

Приводимые ниже сведения отрывочны, носят неполный характер и служат исключительно для получения представления о том, как появилась и развивалась система климат-контроля, в том числе 2-х и 4-х зонная.
Первые автомобили вообще обходились без обогрева салона. Естественно, что подобное не могло продолжаться слишком долго, и появилось устройство, обеспечивающее подачу горячего воздуха от двигателя автомобиля. Для этого на машине под передней панелью ставился специальный радиатор, который обдувался вентилятором, а горячий воздух поступал в салон.

Появление обогрев салона

Затем на автомобиле появилась полноценная система отопления, схема которой предусматривала подачу горячего воздуха и на задние места, регулировку температуры горячего воздуха и его количества, поступающего на обогрев. Принцип управления такой системой был предельно прост: жарко – убавил температуру или, что одно и то же, уменьшил количество воздуха, идущего на обогрев, холодно – прибавил, Контроль работы подобной системы осуществлялся исключительно по ощущениям водителя или пассажиров.

Охлаждение салона

Кроме проблемы борьбы с холодом появилась проблема борьбы с жарой. Хотя первые подобные системы были изготовлены давно, а идея кондиционера запатентована ещё в 1815 году, однако созданные образцы обладали слишком большими размерами, только к середине прошлого столетия удалось их привести к более-менее приемлемым величинам.

Тепло зимой, прохлада летом

Теперь все составные элементы системы присутствовали, и оставалось только ждать, когда появится полноценный климат-контроль. Однако первой оказалась система автоматического управления отопителем. На ее примере можно оценить однозонный принцип управления и контроля системы отопления. Такая схема управления предусматривала установку на потолке салона датчика температуры, по сигналам которого контроллер изменял режим работы вентилятора отопителя, а значит количество воздуха, поступающего на обдув в салон. В машине при таком подходе устанавливалась и поддерживалась постоянная температура, которая по желанию могла быть изменена с панели управления контроллера.

Работа климат-контроля

Климат-контроль в автомобиле явился принципиально новым этапом обеспечения комфорта в нем. В отличие от предыдущих вариантов схема его реализации предусматривала несколько другой принцип – обеспечение комфорта в салоне автомашины реализовывалось с использованием кондиционера. Именно его применение превращает обыкновенную систему автоматического управления отопителем в климат-контроль.

Самое главное достоинство подобной системы – устройство не использует непосредственно ни горячий воздух от двигателя, ни холодный воздух от кондиционера. В работе климат-контроля реализуется принцип смешения: холодный и горячий воздух смешиваются между собой, а смесь затем поступает в салон автомобиля.

Как это выполняется, можно увидеть на рисунке, приведенном ниже:

Такая схема работы системы предполагает, что устройство поддерживает в салоне заданную температуру изменением количества теплого и холодного воздуха, поступающего на смешение, а также общего его объема, поступающего внутрь автомобиля. Для этого используются разнообразные заслонки, изменение положения которых приводит к изменению температуры и объема кондиционированного воздуха, направляемого системой в салон.

Такой подход к организации работы климат-контроля позволяет получить определенные преимущества:

• регулировку температуры в салоне при любых внешних условиях (жара или холод);
• фильтрацию внешнего воздуха от пыли;
• использование кондиционера дополнительно осушает воздух, что исключает запотевание стекол автомобиля при повышенной влажности;
• исключает или, по крайней мере, уменьшает возможность возникновения простудных заболеваний, появляющуюся при обдуве холодным воздухом из кондиционера при жаре.

Кроме того, такая система подразумевает работу вообще без забора внешнего воздуха, для этого используется специальный клапан рециркуляции, перекрывающий его поступление в салон.

Однако, при всех отмеченных достоинствах, по своей сути – это однозонный вариант обеспечения заданных условий в салоне, т.е. по всему его объему поддерживается одна заданная температура. Для исключения отмеченного недостатка в работе системы был использован зонный принцип контроля температуры, в дальнейшем доведенный до создания 4-х таких зон.

Многозонный климат-контроль

Организация такой схемы работы климат-контроля подразумевает возможность установки и поддержания в разных местах автомобиля разной температуры. Самый распространенный вариант – 2-х зонный. При подобном варианте для пассажира на переднем сиденье и водителя может быть задана отличающаяся температура. Конечно, эта разница не может быть значительной, но при работе климат-контроля она есть и поддерживается устройством автоматически.
Однако это не единственный вариант того, как может быть реализован зонный принцип обеспечения комфорта.

Существуют такие его варианты:

1. 3-х зонный, когда возможна установка и поддержание различной температуры на передних и на задних сиденьях;
2. 4-х зонный, когда для каждого из пассажиров на заднем сиденье задается своя температура окружающего воздуха.

Однако во многих случаях, например, тот же 4-х зонный контроль является избыточным, особенно если вы предпочитаете перемещаться на машине в одиночестве или максимум вдвоем. В то же время он может оказаться чрезвычайно полезным при размещении пассажиров на заднем сиденье.

Стоит отметить, что работа такого устройства, как климат-контроль, когда предусматривается зонный принцип регулирования температуры, возможна при использовании специальных воздуховодов с дополнительными заслонками, датчиками и только под управлением специального контроллера. Как пример можно рассмотреть Climatronic, устанавливаемый на некоторых автомобилях семейства Volkswagen.

Climatronic

Climatronic – один из вариантов реализации системы управления в салоне микроклиматом. Существуют различные конструктивные исполнения, но Climatronic предназначен для автоматического управления смешиванием горячего и холодного воздуха, при этом поступление холодного воздуха обеспечивается применением кондиционера. Подобная схема работы основана на сравнении заданной и фактически достигнутой температуры в салоне.

Для реализации подобного режима в контроллер управления Climatronic приходит информация от электронных датчиков, она обрабатывается по заданному алгоритму, и согласно полученным результатам на исполнительные механизмы выдаются управляющие сигналы. Даже в случае возникновения каких-то неисправностей Climatronic переходит в аварийный режим и выполняет свои функции.
Управление работой Climatronic осуществляется с панели прибора, размещённой на консоли машины.

Системы существующего климат-контроля, используемые на современных автомобилях, отличаются большим разнообразием, позволяя создавать наиболее комфортные условия при движении как для водителя, так и для пассажиров. Для этого могут применяться такие системы, как 4-х зонные устройства, удовлетворяющие индивидуальные запросы каждого, находящегося в машине.

Климат-контроль vs кондиционер: чем отличаются, как работают, что лучше

Такая климатическая система контролирует влажность, температуру, интенсивность солнечного излучения, количество углекислого газа в кабине и другие параметры. Климат-контроль также регулирует циркуляцию воздуха, скорость вращения вентилятора и устраняет запотевание стекол. Что еще может климат-контроль и чем он лучше кондиционера?

Что такое климат-контроль

Климат-контроль — установка для настройки комфортной температуры и влажности в салоне автомобиля. Он не только охлаждает или нагревает воздух, но и поддерживает заданную температуру. Помимо комфорта, климатические системы помогают удалить лед, иней и конденсат на стеклах. Они также синхронизируют работу других настроек:

• Направление потока. Контролируется углом наклона дефлектора. Позволяет перенаправлять основной поток, например, в ноги или по центру салона.
• Скорость обдува. Регулируется при помощи настроек вентилятора. Выбирается вручную или корректируется компьютером автоматически.
• Рециркуляция. В этом режиме используется воздух внутри салона. Удобно при движении в пробке или тоннеле, чтобы выхлопные газы впереди идущего авто не попадали в салон. При помощи циркуляции можно быстрее прогреть или охладить салон.
• Фильтрация. Для очистки воздуха от пыльцы, пыли и других частиц. В некоторых моделях также есть опция ионизации воздуха.
• Ароматизация. Климатические системы преимущественно премиальных марок не только регулируют температуру, но и наполняют салон авто ароматом.

Как работает климат-контроль

Климат-контроль объединяет отопитель, вентилятор и кондиционер. Их работу синхронизирует компьютер или электронный блок управления (ЭБУ). Благодаря информации от множества датчиков внутри и снаружи авто, он строит оптимальный алгоритм работы. В расчет принимаются данные о погоде за бортом, интенсивности солнечных лучей, загазованности воздуха и др.

Климат-контроль управляется вручную и автоматически через включение кнопки «AUTO». В этом случае система сама регулирует все настройки, основываясь на информации о предпочтениях водителя и внешних факторах. При ручном управлении часть настроек все равно продолжит контролировать компьютер.

На практике работа климат-контроля выглядит следующим образом:

• Водитель выбирает необходимое значение температуры.
• Электроника анализирует информацию от термодатчиков, сравнивая ее с заданными условиями.
• Если температура выше или ниже, то система автоматически распределяет в нужных пропорциях холодные и теплые воздушные потоки.
• Чтобы быстрее достичь установленных водителем значений климат-контроль сам включит вентилятор на ту или иную скорость обдува. При необходимости, компьютер запустит рециркуляцию.
• По мере того как температура будет приближаться к заданной, компьютер снизит скорость обдува.

Климат-контроль и кондиционер: отличия

В кондиционере водитель устанавливает нужную температуру воздуха и все. Это значит, что для ее поддержания, придется ориентироваться на ощущения и постоянно корректировать настройки. Климат-контроль позволяет сохранять ее неизменной и не требует постоянного участия водителя.

Есть у двух систем и другие отличия:

• Если кондиционер сушит и охлаждает воздух, то климат-контроль сперва делит его на два потока. Один направляет в отопитель, другой — в кондиционер. На входе в салон они смешиваются в разных пропорциях, соответственно заданным настройкам.
• Климат-контроль управляется электроникой, которая определяет оптимальную работу заслонок, вентилятора и других систем. Например, в холодное время года при запуске автомобиля компьютер направит больший поток теплого воздуха на лобовое стекло.
• Сегодня кондиционеры устанавливают почти на все автомобили и даже в стартовых комплектациях. Климат-контроль чаще предлагают в виде опции или в дорогих версиях. В итоге стоимость с автоматизированной системой оказывается выше.