Подходящий микроклимат в салоне автомобиля — это не только вопрос комфорта. Если температура повышается с 25 до 35 °C, скорость реакции водителя увеличивается до 20%. По словам экспертов SEAT, если водитель испытывает перегрев, он представляет такую же опасность, как и человек с 0,5 промилле алкоголя в крови. Кроме того, системы климат-контроля позволяют держать окна чистыми, а это важно для безопасности.
Парадокс в том, что мощность нагревателей и кондиционеров достигает 8-10 кВ, в то время как для поддержания комфортной температуры человеческого тела требуется в 50-100 раз меньше. Основная энергия расходуется на нагревание и охлаждение самого автомобиля, в частности элементов интерьера. Около трети поверхности тела пассажира контактирует с автокреслом, поэтому подогрев или обдув (охлаждение) сидений при малых затратах энергии дает поразительные результаты. Однако в любом случае климатическая система должна подавать по крайней мере 5-10 кубических метров воздуха в минуту в зависимости от габаритов автомобиля.
Наиболее комфортной температурой в салоне принято считать 18-22°C. Это усредненная цифра, поскольку ближе к полу температура должна быть на 5-8 градусов выше, чем в головной части. Так мы устроены. Неспроста в детстве бабушка надевала вам носки, ведь ноги нужно держать в тепле. А вот летом быстрее всего охлаждается область груди, спина и руки. Поэтому при нагреве основной поток горячего воздуха должен быть направлен вниз, а холодный поток летом — в центральные дефлекторы обдува. Кроме того, задняя часть кузова с их помощью остывает гораздо быстрее.
Цифры, которые мы видим на приборной панели, представляют собой всего лишь условный индекс комфорта, а не конкретную температуру в градусах Цельсия. Представления и привычки людей относительно комфорта в автомобиле разнятся от страны к стране. Одна и та же фактическая температура может соответствовать 20-22 градусам на приборной панели “европейца” и 22-24 градусам — в автомобиле азиатского бренда. Поэтому не удивляйтесь, если вдруг замерзнете при стандартных 22, пересев из Фольксвагена в Ниссан.
Управление направлением потока воздуха вручную — это также в некоторой мере иллюзия, даже если говорить об автомобиле с прямым механическим управлением обогревателем, к примеру, при повороте ручки в положение “в ноги” основной поток воздуха просто будет направлен вниз. 10-20% воздуха по-прежнему будет поступать на ветровое стекло и боковые стекла во избежание запотевания и неприятного перепада температур. В наше время все обогреватели и кондиционеры обладают большой мощностью, поэтому разница между хорошими и плохими системами кондиционирования заключается в тонких настройках.
Отдельный климат-контроль — это несомненное преимущество. Однако под одним и тем же именем скрываются системы разной степени совершенства. В бюджетных автомобилях можно индивидуально изменить только температуру. Чтобы избавиться от льда на боковых стеклах, водителю придется забрать часть тепла от ног пассажиров. Усовершенствованные системы позволяют контролировать направление и силу обдува, а также тонко настраивать разницу температур по слоям.
Панель управления — это “лицо” климат-контроля, поэтому все в ней должно быть логично и подходить для рук в перчатках. Хорошо, когда даже в автоматическом режиме на дисплее отображается информация о том, как и куда дует воздух, а не просто горит значок “Auto”. Это избавляет водителя от ненужных действий. Это особенно актуально для России, когда можно касанием включить рециркуляцию воздуха, ведь на трассе велика вероятность “упереться” в коптящий КамАЗ или карбюраторный ПАЗик. Единственный способ спастись от сажи и вони в салоне — захлопнуть заслонку рециркуляции.
Даже простейшие автоматические системы оснащены датчиком солнечной радиации, ведь наше восприятие температуры меняется при контакте с солнечными лучами. На более дорогих автомобилях устанавливают несколько датчиков. Кроме того, в таких автомобилях есть инфракрасные датчики запотевания окон (ветровое стекло и передние окна), качества воздуха, содержания углекислого газа, данные от системы навигации (о туннелях)… Прогрессивные системы оценивают температуру на различных участках внутри блока HVAC. В целом, температура в салоне постоянно меняется, но если климат-контроль работает гладко, мы не замечаем этих колебаний.
В большинстве автомобилей климат-контроль работает эффективнее среднестатистического водителя, управляющего микроклиматом вручную. Если вы часто пользуетесь услугами такси, то наверняка знаете, о чем мы. Наиболее распространенная ошибка среди водителей — это подача горячего воздуха вверх, а не вниз при полном отключении вентилятора. Недостаток воздухообмена и неправильное распределение воздуха в салоне приводят к усталости и потере адекватного времени реакции. Нет смысла отключать вентилятор, ведь тогда система климат-контроля просто-напросто перестает работать.
Основное правило — пусть система работает! Установите комфортную температуру, нажмите кнопку “Auto” и все. Но сначала нужно сделать так, чтобы автоматика работала как можно эффективнее. Для этого необходимо открыть дефлекторы, не заслонять датчики и не открывать окна и люк. Если в салоне не очень жарко и нет риска запотевания стекол, можно вручную отключить кондиционер. Многие современные компрессоры имеют слаженную настройку производительности и не увеличивают расход топлива так, как это было раньше. Но обойти законы физики не получится: кондиционер все равно на пару процентов увеличивает потребление топлива.
Современные блоки HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning) являются теми самыми составляющими, которые готовят и направляют воздух в салон. Понятие “клапан обогревателя” — пережиток прошлого. В большинстве автомобилей охлаждающая жидкость циркулирует в радиаторе обогревателя всесезонно. Иногда обогреватель последовательно “встраивают” в круг охлаждающей системы. Вся накопившаяся жидкость проходит сквозь него, поэтому обогреватель начинает работать сильнее на морозе. Однако летом разогретый радиатор, даже закрытый заслонками, также частично подогревает внешний воздух, поэтому рука сама тянется к кнопке включения кондиционера.
На удивление отапливать автомобиль становится все сложнее. Чем более экологичнее и энергоэффективнее двигатель, тем меньше тепла они отдают. Приходится идти на ухищрения всякого рода — подстраиваться под время зажигания, использовать частичную рециркуляцию воздуха и более дорогие радиаторы с припоем. Эффективны нагреватели двигателя, которые раньше использовали лишь на автомобилях с холодным дизелем, а сейчас — для энергоэффективных турбодвигателей малого объема.
Мы имеем в виду не те трубчатые электронагреватели, как у бабушки на даче, а так называемые PTC-резисторы, где PTC означает “положительный температурный коэффициент”. Нагревательный элемент изготавливают из легированной поликристаллической керамики на основе титаната бария. Весь смысл в том, что температура влияет на производительность. Эти резисторы работают при температуре около 270°C, а эффективность может превышать 90%! Обычно в легковых автомобилях используют PTC-резисторы емкостью 1-1,5 кВ.
В структурном плане блоки HVAC остаются практически неизменными. Их совершенствуют в мелочах. К примеру, работают они тише и эффективнее благодаря бесколлекторным двигателям вентилятора, установленным на мягких опорах, а также особому покрытию дефлекторов. Системы старт-стоп заставляют использовать испарители кондиционеров с термоаккумуляторами — запаянными трубками с жидкостью, встроенными в соту, таким образом чтобы прохлада оставалась в салоне еще некоторое время после отключения двигателя. Широко используют сегодня дефлекторы, в которых можно изменить не только направление и интенсивность потока, но и “фокус”.
Новые подходы появляются лишь в связи с растущей популярностью электрокаров. Здесь от климат-системы требуется эффективность. Пяти минут работы обогревателя мощностью 6 кВ автомобиля Tesla Model S достаточно, чтобы “лишить” запаса хода в 3 километра. Имеет смысл использовать тепловые насосы вместо традиционных систем.
Автопроизводители экономят даже на мелочах: автоматика активно использует режим рециркуляции, чтобы не тратить энергию на приведение поступающего воздуха в “надлежащее состояние”. Существуют системы, которые отключают воздухообмен в некоторых частях автомобиля, если в салоне никого нет. Это неплохо, если важные системы автоматизированы, и водителю не приходится отвлекаться. Загвоздка в том, что такими климат-системами оборудуют только автомобили премиальных марок. Вопрос не только в количестве установленных датчиков или мощности PTC-нагревателя, но и в настройках и мастерстве автопроизводителя. Будьте бдительны, нажимая кнопку “Auto”.
Оригинальная статья на сайте ДРАЙВ: https://www.drive.ru/technic/5eb26b30ec05c4794c0000c3.html
