Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Отопление и вентиляция. Система отопления кузовов автомобилей (за исключением автомобилей "Запорожец") - водяная, с использованием охлаждающей жидкости из системы охлаждения двигателя.

В отличие от других автомобилей "Запорожец" имеет воздушную систему отопления, которая работает независимо от двигателя. Нагрев воздуха осуществляется в теплообменнике отопителя за счет тепла, выделяемого при сгорании бензина, засасываемого из центральной магистрали питания двигателя.

Отопитель кузова автомобиля ГАЗ-24 "Волга" (рис. 9) собран в один агрегат, крепящийся болтами к кронштейнам верхней панели передка. В кожухе отопителя установлены радиатор 6, роторный вентилятор 9 с электродвигателем 11 и регулировочная заслонка 7. Наружный воздух забирается в отопитель спереди через люк 8. В нижней части кожуха отопителя имеются два отверстия, перекрываемые двумя заслонками 12. Через эти отверстия теплый воздух поступает к ногам водителя и пассажира, которые сидят на переднем сиденье. С левой стороны кожуха установлены два распределителя воздуха - 4 и 13.

Рис. 9. Схема отопления кузова автомобиля ГАЗ-24 'Волга': 1 - штуцер; 2 - кран; 3 - шланги; 4 и 13 - распределители теплого воздуха; 5 - патрубки обдува стекла; 6 - радиатор; 7 - регулировочная заслонка; 8 - люк воздухо-притока; 9 - вентилятор; 10 - облицовки патрубков обдува боковых стекол; 11 - электродвигатель вентилятора; 12 - заслонка; 14 - ручка управления заслонкой подачи воздуха; 15 - патрубки подачи теплого воздуха в заднее помещение кузова; 16 - ручка управления регулировочной заслонкой; 17 - ручка управления вентиляцией кузова; 18 - патрубок; 19 - заслонки люка; 20 - люк вентиляции кузова

Заслонка 7 в крайних положениях направляет воздух в один из распределителей - в распределитель 13 (только на обогрев стекол) или в распределитель 4 (только на обогрев кузова). В промежуточных положениях заслонка пропускает воздух в обоих направлениях. Стекла передних дверей обогреваются через патрубки 15. Вращающиеся облицовки 10 патрубков позволяют регулировать направление потоков теплого воздуха.

Для открытия и закрытия заслонки люка 8 забора воздуха (воздухопритока) служит ручка 14, а для заслонки 7 отопителя - ручка 16. Для включения электродвигателя вентилятора слева на панели приборов имеется переключатель 19 на три положения: выключено, включена малая скорость вентилятора и включена большая скорость. Вода в радиатор отопителя поступает через нижнюю трубку отопителя и кран 2.

Вентиляция кузовов легковых автомобилей осуществляется при открытых поворотных стеклах и опущенных стеклах дверей. Приточная вентиляция в кузове автомобиля ГАЗ-24 "Волга" осуществляется через люк, расположенный с левой стороны верхней панели передка. Люк открывается ручкой. При очень высокой температуре окружающего воздуха для усиления вентиляции можно при закрытом кране отопления открывать люк воздухопритока и включать вентилятор. Вытяжная вентиляция кузова осуществляется на ходу автомобиля через отверстия в боковинах кузова и перфорированную обивку потолка.

На современных автобусах применяется подача воздуха в салон падающим потоком. При падающем потоке охлажденный воздух подается в салон из канала (или каналов) в крыше; воздух из салона отсасывается к испарителю, расположенному на задней части кузова, или непосредственно наружу, или по двум каналам над боковыми окнами.

Количество подаваемого в салон автобуса воздуха при естественной вентиляции зависит от скорости движения автобуса. В городских автобусах, у которых скорость движения невелика и которые часто останавливаются, наиболее эффективной является система вентиляции совмещенного типа (естественная и принудительная).

Система отопления с использованием тепла системы охлаждения двигателя имеет существенные недостатки: при длительных остановках автобуса и неработающем двигателе автобус остывает; при низких температурах (ниже - 25°С) количество тепла системы охлаждения двигателя может быть недостаточно для обогрева салона. Поэтому в дополнение к основной системе отопления применяются независимые отопители. Так, у автобуса ЛАЗ-695М в крыше установлены дополнительно четыре осевых вентилятора с электроприводом, обеспечивающих приточно-вытяжную вентиляцию.

Особенностью системы отопления автобуса ЛАЗ-698 является применение для отопления и вентиляции кабины водителя и для обдува ветровых стекол отопительно-вентиляционной установки ОВ-65. Установка работает независимо от работы двигателя автобуса и может быть использована как при движении, так и при стоянке. Схема отопления и вентиляции салона автобуса Икарус-250 показана на рис. 10. В летний период вентиляция внутреннего пространства автобуса и циркуляция воздуха осуществляются в основном через потолочные вентиляционные люки и раздвижные боковые окна. Интенсивность вентиляции салона автобуса зависит от положения люков и величины открытия окон. Дополнительно интенсивность вентиляции салона автобуса и кабины водителя можно увеличить, использовав устройства THERMAL и SIROKKO.

Рис. 10. Общая схема отопления и вентиляции автобуса Икарус-250: 1 - обогреватель ветровых стекол; 2 - запорный кран; 3 - радиатор; 4 - отопительное устройство; 5 - потолочные вентиляторы; 6 - воздушная заслонка; 7 - регулятор положения воздушной заслонки

Отопитель кабины автомобиля КамАЗ предназначен для отопления кабины и обогрева ветрового стекла и стекол дверей в случае их замерзания. Радиатор отопителя помещен в нише панели и установлен с внешней стороны, а два вентилятора с электродвигателями размещены в кабине и закрыты съемным защитным кожухом.

Радиатор включен в систему охлаждения двигателя.

Наружный воздух поступает к радиатору через решетку облицовочной панели. Пройдя через радиатор, нагретый воздух с помощью двух вентиляторов подводится по шлангам к соплам обдува ветровых стекол. К ногам водителя и пассажиров воздух подается из отверстий в нижней стенке воздухораспределителей с заслонками, с помощью которых большую часть теплового воздуха можно направить на обдув стекол.

Для обдува стекол дверей предусмотрены специальные воздухонаправляющие решетки, установленные на панели приборов с правой и левой сторон.

Вентиляция кабины в летнее время осуществляется через поворотные форточки, опущенные стекла дверей кабины и вентиляционный люк, который устанавливается в четырех фиксированных положениях. Кроме того, свежий воздух может поступать в кабину через люк в передней панели, расположенной с правой стороны от середины кабины. При сильной запыленности воздуха вентиляционный люк в передней панели следует закрывать.

Чтобы автоматически поддерживать в замкнутом объеме заданную температуру и влажность воздуха, автомобили оборудуются системой кондиционирования воздуха.

Система полного кондиционирования воздуха должна обеспечивать: охлаждение воздуха; удаление из воздуха влаги; поддержание температуры и влажности воздуха в наиболее благоприятных пределах; фильтрацию воздуха; добавление к воздуху, циркулирующему в салоне, некоторой доли свежего воздуха; ионизацию и ароматизацию воздуха.

Выполнение системой кондиционирования всех этих функций представляет собой сложную техническую задачу. Из отечественных автомобилей пока только автомобили ГАЗ-14 "Чайка" и ЗИЛ-117 оборудованы этой системой.

Основным элементом систем кондиционирования воздуха автомобилей является охладитель воздуха, температура поверхности которого ниже точки росы обрабатываемого воздуха. Из всех возможных систем кондиционирования для автомобилей и автобусов применяют только фреоновые компрессионные установки.

Наиболее типичное решение систем кондиционирования воздуха для легковых автомобилей показано на рис. 11. В этих установках испаритель с вентиляционным агрегатом обычно скомпонован в виде самостоятельной панели и расположен под приборной панелью или встроен непосредственно в отопительно-вентиляционную систему автомобиля.

Рис. 11. Схема установки кондиционирования воздуха для легкового автомобиля: 1 - электромагнитная муфта; 2 - компрессор; 3 - испаритель; 4 - перепускные клапаны; 5 - устройство для отключения вентилятора; 6 - термостатический запорный клапан; 7 - вентилятор; 8 - смотровое отверстие; 9 - фильтр-дегидратор; 10 - сборник; 11 - конденсатор; 12 - выключатель перепускного клапана; 13 - выключатель электромагнитной муфты

Масса всего устройства составляет около 40-60 кг.

Системы кондиционирования воздуха для грузовых автомобилей по мощности и по температурным характеристикам аналогичны применяемым на легковых автомобилях, отличаясь, однако, исполнением. Типичное исполнение показано на рис. 12. Привод компрессора и в этом случае осуществляется от клиноременной передачи непосредственно от двигателя автомобиля. Конденсатор с испарительной батареей образует единое целое и смонтирован на крыше автомобиля. Устройство этого типа, установленное на автомобиле "Татра", включает в себя холодильные агрегаты, разработанные в ЧССР.

Рис. 12. Схема установки системы кондиционирования воздуха для кабины грузового автомобиля (стрелкой указано направление езды): 1 и 5 - вентиляторы; 2 - конденсатор; 3 - перегородка; 4 - конденсатор

Системы кондиционирования воздуха для автобуса более сложны энергетически и пространственно, потому что они рассчитаны на производительность 13 000-25 000 ккал/ч при общем количестве кондиционированного воздуха 2000-5000 м³/ч. Эти устройства выпускают в различных исполнениях, и отличаются они друг от друга главным образом по приводу охлаждающего компрессора: от специального карбюраторного двигателя; от двигателя автобуса посредством клиноременной или карданной передачи, гидро- или электропривода.