Устройство и принцип работы системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха HVAC
Проблема поддержания комфортной температуры в салоне автомобиля возникла еще на заре автомобильной промышленности. Для того чтобы поддерживать тепло, автомобилисты применяли компактные дровяные и угольные печи, газовые лампы. Для отопления использовались даже выхлопные газы. Но по мере развития технологий стали появляться более удобные и безопасные системы, способные обеспечить комфортный климат во время поездки. Сегодня эту функцию выполняет система вентиляции, отопления и кондиционирования автомобиля – HVAC.
Распределение температуры в салоне
В жаркие дни кузов автомобиля сильно нагревается на солнце. Из-за этого температура воздуха в салоне значительно повышается. Если температура на улице достигает 30 градусов, то внутри автомобиля показатели могут подниматься до 50 градусов. При этом самые нагретые слои воздушных масс оказываются в зоне, расположенной ближе к потолку. Это вызывает усиленное потоотделение, повышение кровяного давления и чрезмерный перегрев зоны головы водителя.
Чтобы создать наиболее благоприятные условия для поездки, необходимо обеспечить обратную схему распределения температур: когда воздух в районе головы немного прохладнее, чем в ногах водителя. Обеспечить такой прогрев поможет система HVAC.
Устройство системы
Модуль HVAC (Heating Ventilation Air-Conditioning) включает в себя сразу три отдельных устройства. Это системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Основная функция каждой из них – поддерживать комфортные условия и температуру воздуха в салоне транспортного средства.
Выбор той или иной системы обуславливается климатическими условиями: в холодное время года задействуется система отопления, в жаркие дни в автомобиле включается кондиционер. Для того чтобы воздух внутри оставался свежим, применяется вентиляция.
Система отопления в автомобиле включает в себя:
Потоки нагретого воздуха направляются на лобовое и боковые стекла, а также на лицо и ноги водителя и пассажира, сидящего спереди. В некоторых автомобилях также устанавливаются воздуховоды для задних пассажиров. Дополнительно используются электрические устройства для обогрева заднего и ветрового стекол.
Система вентиляции помогает охлаждать и очищать воздух в автомобиле. При работе вентиляции задействуются основные элементы отопительной системы. Дополнительно применяются фильтры очистки, задерживающие пыль и улавливающие посторонние запахи.
Наконец, система кондиционирования способна охлаждать воздух и уменьшать влажность в салоне машины. Для этих целей используется автомобильный кондиционер.
Система HVAC позволяет не только обеспечить комфортную температуру, но и необходимую видимость, когда стекла автомобиля могут замерзать или запотевать.
Как воздух попадает в салон
Для обогрева, кондиционирования или вентиляции салона используется воздух, поступающий внутрь во время движения автомобиля через предусмотренное для этого входное отверстие. В данной области создается высокое давление, позволяющее воздуху поступать дальше в воздуховод, а затем в отопитель.
Если воздух используется для вентиляции, то его дополнительный нагрев не осуществляется: через дефлекторы на центральной панели он поступает в салон. Воздух, поступающий снаружи, проходит предварительную очистку в салонном фильтре, также устанавливаемом в модуле HVAC.
Устройство и принцип работы автомобильной печки
Отопление салона происходит с помощью жидкости, охлаждающей двигатель. Она забирает тепло у работающего мотора и, проходя через радиатор, переносит его в салон автомобиля.
Конструкция автомобильного отопителя, более известного как «печка», состоит из нескольких основных элементов:
Радиатор отопления находится за приборной панелью. К устройству присоединены две трубки, передающие внутрь охлаждающую жидкость. Ее циркуляцию по системам охлаждения автомобиля и обогрева салона обеспечивает помпа.
Как только мотор нагревается, антифриз забирает исходящее от него тепло. Далее нагретая жидкость попадает в радиатор печки, нагревая его как батарею. Одновременно с этим вентилятор отопителя прогоняет холодный воздух. В системе вновь происходит теплообмен: нагретый воздух проходит дальше в салон, а более холодные массы охлаждают радиатор и антифриз. Далее охлаждающая жидкость снова поступает к двигателю, и цикл повторяется заново.
В салоне водитель регулирует направление нагретых потоков с помощью переключения заслонок. Тепло может быть направлено на лицо или ноги автомобилиста, а также на лобовое стекло машины.
Если включить печку при непрогретом двигателе, это приведет к дополнительному охлаждению системы. Также увеличится влажность воздуха в салоне, стекла начнут запотевать. Поэтому отопитель важно включать только после того, как охлаждающая жидкость нагреется минимум до 50 градусов.
Рециркуляция воздуха
Воздушная система автомобиля может забирать воздух не только с улицы, но и из салона автомобиля. Далее воздушные массы охлаждаются с помощью климатической установки и вновь подаются в салон через воздуховоды. Данный процесс называется рециркуляцией воздуха.
Активировать рециркуляцию можно с помощью кнопки или переключателя, находящегося на приборной панели автомобиля.
Режим рециркуляции позволяет быстрее понизить температуру в салоне, чем при заборе воздуха с улицы. Салонный воздух неоднократно проходит через охлаждающую установку, с каждым разом охлаждаясь все больше и больше. По такому же принципу может происходить и прогрев автомобиля.
Рециркуляция особенно важна для людей, чувствительных к дорожной пыли, цветочной пыльце и другим аллергенам, поступающим в салон извне. Также отключение подачи воздуха с улицы может стать необходимым, если впереди вас едет старый грузовик или другой автомобиль, от которого исходит неприятный запах.
Однако важно учесть, что рециркуляция полностью исключает воздухообмен с окружающей средой. Это значит, что водителю и пассажирам придется дышать ограниченным количеством воздуха. Поэтому не рекомендуется использовать данный режим длительное время. Специалисты советуют ограничиться 15-минутным интервалом. После этого необходимо подключить подачу воздуха извне, либо открыть окна в автомобиле.
Как происходит управление климатом
Управлять нагревом или охлаждением воздуха в салоне автомобиля водитель может с помощью ручной установки режимов, подключения кондиционера. В более современных транспортных средствах заданную температуру внутри машины поддерживает система климат-контроля. Устройство объединяет кондиционер, блоки отопителя и систему подачи нагретого или охлажденного воздуха. Управление климат-контролем осуществляется с помощью датчиков, установленных в салоне и на отдельных элементах системы.
Например, простейшая климатическая установка комплектуется минимальным набором датчиков, в число которых входят:
Система отопления, вентиляции и кондиционирования является одним из важных элементов, обеспечивающих комфорт водителя в любое время года. В наиболее бюджетных транспортных средствах блок HVAC представлен только системой отопления и вентиляции воздуха. В большинстве автомобилей к их числу добавляется кондиционер. Наконец, современные модели комплектуются системой климат-контроля, который позволяет автоматически регулировать температуру внутри салона.
Interview the customer to obtain as much information as possible about the conditions and environment under which the malfunction occurred.
With CONSULT
Is any DTC detected? YES >> GO TO 4.
4.PERFORM DTC DIAGNOSTIC PROCEDURE
Perform the diagnostic procedure for the detected DTC. Refer to HAC-32, «DTC Inspection Priority Chart».
Perform the operation check. Refer to HAC-48, «Work Procedure».
Check the symptom diagnosis table. Refer to HAC-96, «Diagnosis Chart By Symptom».
With CONSULT
Is any DTC detected? YES >> GO TO 4.
8.PERFORM FINAL OPERATION CHECK
Perform the operation check. Refer to HAC-48, «Work Procedure».
Does it operate normally? YES >> Inspection End.
The purpose of the operational check is to check that the individual system operates normally.
Conditions : Engine running at normal operating temperature
1.CHECK MEMORY FUNCTION
Is the inspection result normal? YES >> GO TO 2.
NO >> Check power and ground circuits for A/C auto amp. Refer to HAC-56, «Diagnosis Procedure».
2.CHECK BLOWER MOTOR SPEED
Is the inspection result normal? YES >> GO TO 3.
NO >> Check blower motor system. Refer to HAC-85, «Diagnosis Procedure».
3.CHECK DISCHARGE AIR (MODE SWITCH AND DEF SWITCH)
NOTE: Confirm that the A/C compressor clutch is engaged (sound or visual inspection) and intake door position is at FRE ( ) when the D/F ( ) or DEF () is selected. Is the inspection result normal? YES >> GO TO 4.
NO >> Check mode door system. Refer to HAC-80, «Diagnosis Procedure».
NOTE: Confirm that the A/C compressor clutch is engaged (sound or visual inspection) and the FRE ( ) switch is pressed when the D/F ( ) or DEF ( ) is selected. Is the inspection result normal? YES >> GO TO 5.
NO >> Check intake door system. Refer to HAC-77, «Diagnosis Procedure».
Confirm that the A/C compressor clutch engages (sound or visual inspection).
Is the inspection result normal? YES >> GO TO 6.
NO >> Check magnet clutch system. Refer to HAC-91, «Diagnosis Procedure».
6.CHECK TEMPERATURE DECREASE
Is the inspection result normal? YES >> GO TO 7.
NO >> Check for insufficient cooling. Refer to HAC-98, «Diagnosis Procedure».
7.CHECK TEMPERATURE INCREASE
Is the inspection result normal? YES >> GO TO 8.
NO >> Check for insufficient heating. Refer to HAC-99, «Diagnosis Procedure».
8.CHECK DUAL MODE FUNCTION
Is the inspection result normal? YES >> GO TO 9.
NO >> Refer to HAC-96, «Diagnosis Chart By Symptom» and perform the appropriate diagnosis.
Is the inspection result normal? YES >> Inspection End.
NO >> Refer to HAC-96, «Diagnosis Chart By Symptom» and perform the appropriate diagnosis.
Temperature Setting Trimmer
If the temperature felt by the customer is different than the airflow temperature controlled by the temperature setting, the auto amplifier control temperature can be adjusted to compensate for the temperature setting.
Using CONSULT, perform “TEMP SET CORRECT” in “WORK SUPPORT” of HVAC.
Foot Position Setting Trimmer
In FOOT mode, the air blowing to DEF can change ON/OFF.
With CONSULT
Perform the “BLOW SET” of HVAC work support item.
NOTE: When the battery cable is disconnected from the negative terminal or when the battery voltage becomes 10 V or less, the setting of the discharge air mix ratio in FOOT mode may be cancelled.
Inlet Port Memory Function (FRE)
Using CONSULT, perform “FRE MEMORY SET” in “WORK SUPPORT” of HVAC.
NOTE: When the battery cable is disconnected from the negative terminal or when the battery voltage becomes 10V or less, the setting of the FRE switch memory function may be cancelled.
Inlet Port Memory Function (REC)
Using CONSULT, perform “REC MEMORY SET” in “WORK SUPPORT” of HVAC.
NOTE: When the battery cable is disconnected from the negative terminal or when the battery voltage becomes 10V or less, the setting of the REC switch memory function may be cancelled.
Target Evaporator Temp Upper Limit
Set the target evaporator temperature upper limit.
With CONSULT
Perform the “TARGET EVAPORATOR TEMP UPPER LIMIT SETTING” of HVAC work support item.
Умный HVAC – саморегулируемая система отопления, вентиляции и кондиционирования (Heating, Ventilation, & Air Conditioning), являющаяся непременной частью умного дома.
Задачей системы является поддержание комфортного климата внутри помещения при максимальной оптимизации энергопотребления.
Рассматривая технические способы контроля климата, началом истории систем HVAC можно назвать 1902 год, когда Альфред Вольф и Уиллис Хэвиленд Кэрриер разработали первую систему кондиционирования воздуха. С тех пор шло обновление компонентов систем, развитие их применения. Сочетание системы кондиционирования с системой отопления и системой вентиляции воздуха позволяло контролировать климат в помещении, что сказывалось на улучшении условий нахождения в нем человека.
Развитие всех трех систем шло параллельно друг другу, в ногу с техническим прогрессом, что создало условие для огромного количества комбинаций систем разных типов, выполняющих одну функцию – контроль климата в помещении. Современные климат-контроль системы являются неотъемлемым элементом любого автомобиля, поезда, самолета и др. видов транспорта и техники.
Отличие «умного» от привычного HVAC в том, что система сама определяет, где и какое требуется вмешательство для создания комфортного климата в помещении. Пользователю больше не требуется следить за необходимостью включения устройств, система сама определит зону с застоявшимся воздухом, уровень содержания кислорода в воздухе, температуру и влажность, а так же создаст комфортные условия в зависимости от ваших занятий: отдых, уборка, работа, прием гостей и т.п.
Отдавая функцию контроля и мониторинга автоматизированной системе, мы избавляемся от фактора перерасхода ресурса, что положительно сказывается на экономичности энергопотребления.
Отопление – нагрев и контроль сухости воздуха путем регулировки теплоотдачи источников нагрева: центрального отопления или электрических приборов;
Вентиляция – регулировка состава и качества воздуха в помещении путем естественной и принудительной вентиляции. Фильтрация поступающего воздуха.
Кондиционирование – охлаждение и регулировка влажности воздуха.
Управление умным HVAC осуществляется из одного центрального интерфейса. Особенность системы в том, что управление ведется не над конкретными устройствами, а над зонами, за которые эти устройства отвечают. Система HVAC тесно интегрируется в системы умного дома и работает совместно с системами освещения.
Обязательным условием для устройств системы HVAC является использование общих протоколов связи, например RS232 и RS485.
Внедрение умных HVAC систем в офисы и производства, взамен нынешних систем вентилирования и кондиционирования позволит значительно уменьшить издержки на используемое тепло и электроэнергию, при этом создаст постоянные комфортные условия для работы сотрудников. Использование в индивидуальных целях – создание умного дома.
Элементы системы безопасности автомобиля: LDW [ Предупреждает водителя, об отклонении автомобиля от заданной траектории ]
Узнать о всех системах безопасности автомобилей вы можете в статье: » Системы безопасности автомобиля «
К идеи Lane Departure Warning [ Видео, аудио система предупреждает водителя, об отклонении автомобиля от заданной траектории ]
Разработчик: Continental Teves AG
Подробно о Lane Departure Warning ( LDW ) [ Видео, аудио система предупреждает водителя, об отклонении автомобиля от заданной траектории ]
В России немецкая компания Hella известна прежде всего как производитель качественной осветительной техники. Однако треть ее трехмиллиардного товарооборота приходится на электронные системы для автомобилей. Система предупреждения смены рядности движения Lane Departure Warning (LDW) — одна из них. Кроме того, компания производит ряд оптических устройств и датчиков, а также компонентов для систем адаптивного круиз-контроля Adaptive Cruise Control (АСС). Система LDW является следующим логическим шагом в разработке автомобильных систем, использующих приемы считывания и обработки видеоизображения. Она реализует алгоритм, задача которого — обнаружение с помощью видеокамеры специальных меток (маркеров) на дороге, их отслеживание и предупреждение водителя о беспричинной смене полосы движения. То есть система, включающаяся при скоростях более 40 км/ч, следит за положением автомобиля относительно дорожной разметки, анализирует действия водителя (поворот руля, нажатие на педаль тормоза, включение сигнала поворота) и при возникновении критической ситуации (например, вероятности съезда с дороги) предупреждает его звуковым сигналом.
Камера системы LDW, устанавливаемая в нижней части лобового стекла (также она может быть встроена в бампер или блок-фару), считывает метки и передает информацию об их положении (угол, расстояние) в компьютер, который на основании различных данных и в соответствии с вложенным в него алгоритмом принимает решение о включении звукового сигнала. Звук может быть продублирован вибросигналом от встроенного в сиденье устройства.
Использовать систему LDW предполагается как автономно, так и вместе с другими электронными устройствами, имеющими оптические датчики и схожие алгоритмы управления. Серийно она начнет выпускаться в 2009 г. и будет предлагаться в качестве опции (ее стоимость — 200-300 долларов) для легковых автомобилей различных марок.
11 — Отсутствие сигнала от датчика положения коленчатого вала
12 — Неправильный (высокий или низкий уровень сигнала) от датчика массового расхода воздуха (Mass Airflow Sensor)
13 — Блок управления не получает сигнала от датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя в течении 45 секунд после запуска двигателя (Coolant Temp. Sensor)
14 — Отсутствие сигнала датчика скорости автомобиля (Vehicle Speed Sensor (VSS))
21 — Отсутствие сигнала зажигания
22 — Неисправность топливного насоса
31 — Неисправность электронного блока управления
32 — Неисправность датчика системы рециркуляции ОГ (EGR sensor)
With CONSULT
With CONSULT
) when the D/F ( 
) or DEF (
) is selected. Is the inspection result normal? YES >> GO TO 4.
) or DEF ( 
) is selected. Is the inspection result normal? YES >> GO TO 5.
With CONSULT
With CONSULT
