Как работает отопитель в автомобиле

Отопитель салона – одно из самых главных устройств в автомобиле в холодное время года. От него напрямую зависит комфортность поездок, а неисправности «печки» даже самые суровые автомобилисты исправляют в первую очередь. Как работает это устройство?

Существует два типа отопителей салона: работающие от системы охлаждения двигателя и функционирующие за счет сгорания топлива в отдельном приспособлении. Печки, работающие на бензине, напрочь устарели и сейчас не применяются в виде основного отопителя. Однако они не исчезли совсем, а легли в основу автономных отопителей, которые широко применяются на грузовом транспорте.

Салоны же легковых автомобилей отапливаются исключительно за счет системы охлаждения двигателя. Общий принцип работы такого отопителя прост: охлаждающая жидкость забирает тепло у двигателя и, проходя через радиатор «печки», отдает его в салон. Рассмотрим типичный отопитель в деталях.

Радиатор отопителя

Внутри любого автомобильного отопителя установлен радиатор. Это самый настоящий радиатор, очень похожий на тот, что установлен между фар, только маленький. У него также есть каналы и ребра охлаждения и через него циркулирует горячий тосол или антифриз. Радиатор отопителя устанавливается в корпус из жаропрочного пластика.

Радиатор отопителя Лада Гранта

Поток горячей охлаждающей жидкости от двигателя, проходящей через радиатор, может регулироваться краном, как это делалось, например, на ВАЗовской классике. Кран регулировал поток, примерно так же, как это происходит в обычном домашнем смесителе, и, за счет этого, регулировалась температура воздуха в салоне. Это крайне медлительный и очень не точный метод. Поэтому в современных отопителях кранов на радиаторе нет и охлаждающая жидкость циркулирует внутри него постоянно.

Температура же воздуха из печки регулируется при помощи воздушной заслонки.

Воздушная заслонка

Если бы в составе автомобильной «печки» был только горячий радиатор, толку от нее было бы немного. Да, горячий воздух поднимается вверх, но, в случае с автомобилем, этого явно недостаточно. Например, оттаивания лобового стекла пришлось бы ждать несколько часов. Для ускорения прогрева салона нужно, чтобы через радиатор отопителя проходил дополнительный воздух и желательно под напором.

Этот воздух берется из двух мест: с улицы или из салона. Про забор воздуха из салона читайте ниже в разделе Рециркуляция воздуха, а здесь рассмотрим, как в отопитель попадет уличный воздух.

Для того чтобы воздух с улицы попадал в отопитель, предусмотрен специальный воздухозаборник, который у большинства автомобилей находится в районе «дворников». Через этот канал воздух попадает в корпус отопителя и… Дальше существует два «крайних» варианта: воздух либо идет через горячий радиатор, либо в обход него. Возможно и смешивание этих вариантов в любых пропорциях. Что это значит?

Перед радиатором, в воздушном канале, установлена заслонка, положение которой определяет, сколько воздуха пойдет через радиатор, а сколько в обход него. Именно за счет положения этой заслонки и регулируется температура воздух из печки в современных отопителях. То есть, температура определяется не количеством горячей жидкости в радиаторе, а количеством воздуха, нагревающимся от прохода через радиатор.

Рециркуляция воздуха

Забор воздуха из салона называется рециркуляцией. Такая функция есть на всех современных автомобилях, но недоступна на многих старых российских моделях, а зря. Рециркуляция крайне необходима при проезде по запыленной или задымленной местности, а также помогает быстрее прогреть салон.

Смысл рециркуляции в том, что отопитель забирает воздух не с улицы, а из салона через специальный, дополнительный канал. Между каналами устанавливается дополнительная заслонка, в зависимости от положения которой один из каналов закрыт. Таким образом, когда перекрыт уличный канал, в отопитель идет уже прогретый салонный воздух, что и помогает создать комфортные условия для людей быстрее.

Режим рециркуляции включается на торпеде кнопкой или ползунком. В первом случае работает достаточно хитрая система, в состав которой входит электрический клапан и вакуумный привод, передвигающий заслонку. Во втором все проще – ползунок двигает рычаг и через гибкую тягу перемещает заслонку рециркуляции.

Если при быстрой езде уличный воздух может попадать в отопитель «по инерции», то при стоянии, например, в пробке, такого не будет. Не попадет сам по себе в «печку» и воздух из салона при включенной рециркуляции. Для принудительного забора воздуха и более эффективного обогрева салона в конструкции отопителя есть вентилятор.

Вентилятор отопителя

Вентиляторы отопителей в российских автомобилях бывают двух типов: с самым настоящим пропеллером (ВАЗовская «классика») и турбинного типа. «Пропеллерные» вентиляторы давно отошли в прошлое, как слабые и ненадежные (Почитайте: визжит печка на ВАЗ) и уступили место мощным турбинным.

Турбинный вентилятор представляет собой специальное колесо с лопастями определенной формы, установленное на вал электродвигателя. Вращаясь, это колесо создает мощный поток воздуха, идущий в одном направлении. В случае с автомобильным отопителем это направление – в сторону радиатора.

Вентиляторы отопителей имеют несколько скоростей вращения, которые выбираются водителем на панели управления «печкой». В простейшем случае, скорости вентилятора переключаются поворотным переключателем, как минимум на четыре положения («выключено» и три скорости вращения). Хотя существуют и совсем примитивные варианты с трехпозиционной кнопкой без подсветки и каких-либо удобств.

Скорости вентилятора создаются за счет резисторов. Переключатель на торпеде подает ток на двигатель вентилятора таким образом, что на любой скорости, кроме максимальной, двигатель оказывается подключенным через соответствующий резистор. Эти простые устройства уменьшают проходящий через них ток, и вал двигателя вращается медленнее. На последней же, максимальной, скорости, вентилятор подключается напрямую (в обход блока резисторов) и, соответственно, вращается и дует в полную силу.

Воздуховоды и система распределения воздуха

Чтобы воздух из отопителя эффективно попадал на лобовое стекло, стекла передних дверей, в зону ног водителя и пассажиров, да еще и обогревал остальное пространство салона, требуется как можно ближе подвести воздух к этим «целям» и равномерно его распределить. Это делается за счет развитой системы воздуховодов, спрятанной под торпедой.

Воздуховоды представляют собой цельные или сборные пластиковые трубы, которые собраны в единую систему. Воздух, прошедший через горячий радиатор или в обход него, выходит в эту систему и его дальнейшее движение определяется распределительной заслонкой или несколькими заслонками.

Управление этими заслонками находится на торпеде в виде поворотного переключателя (или древних ползунков с рычагами). Заслонки могут иметь механический (при помощи гибких тяг), вакуумный (когда заслонки двигаются вакуумными приводами, работающими от разряжения во впускном коллекторе двигателя) или электрический привод (с помощью электродвигателей).

В зависимости от того, какой режим выберет водитель, заслонки принимают такое положение, что воздух из отопителя идет, например, только на лобовое стекло или на лобовое стекло и в ноги или в некой другой комбинации.

Воздуховоды оканчиваются дефлекторами. Это те самые решеточки на торпеде, откуда и дует воздух. Современные дефлекторы представляют собой достаточно сложные и интересные устройства. Как правило, каждая такая «решеточка» имеет целый набор функций: можно менять направление воздуха по горизонтали и вертикали, силу напора воздуха, а то и вовсе перекрыть воздуху путь, «отключив» дефлектор! Все это делается колесиками/рычажками снизу или по бокам дефлектора. Соответственно, направление воздуха меняется за счет поворотных лопаток и изменения положения самого дефлектора, а его «отключение» – закрытием индивидуальной маленькой заслоночки, которая наглухо перекрывает путь воздуху из отопителя к выходу соответствующего дефлектора.

Все это вместе, дает широчайшие возможности по созданию комфортного микроклимата в салоне.

Климат-контроль и другие возможности

В данной статье рассмотрена простейшая «базовая» автомобильная «печка». Этот принцип заложен в основу любого отопителя, однако он может добавляться и усложняться за счет внедрения дополнительных устройств, например, кондиционера.

В таком случае «печка» способна уже не только нагревать, но и эффективно охлаждать салон. А добавление электронной составляющей позволяет реализовать функцию климат-контроля. В общих словах, климат-контроль реализуется за счет датчиков, определяющих температуру в салоне и подающих соответствующие сигналы на электронный блок. В зависимости от этих сигналов, блок управляет теми же заслонками сам, при помощи электроприводов. И делает он это таким образом, чтобы постоянно поддерживать температуру, заданную водителем. То есть, человеку достаточно выбрать температуру и режим обдува, а остальное автомобиль будет делать сам.

Существуют и более сложные системы, например, разделяющие салон на несколько разных климатических зон (двух-, и даже трехзонные климат-контроли). Датчики способны учитывать не только температуру в салоне, но и даже влияние на эту температуру солнечного света…

Однако принципы, описанные здесь, повторяются в конструкции любых автомобильных отопителей, какими бы «навороченными» они не были.

Система отопления автомобиля. Принцип работы автомобильной печки

Из чего состоит система предварительного прогрева двигателя (жидкостного типа)

При запуске мотора в диапазоне отрицательных температур, из-за высокой вязкости масла повышается износ деталей, увеличивается крутящий момент, нарушается процесс образования горючей смеси, снижается компрессия. В зимнее время пуск двигателя, в особенности дизельного, без прогрева затруднен.

Основная функция предпускового подогревателя — обогрев двигателя и салона. На некоторых автомобилях устройство входит в комплектацию как опция, но при необходимости может быть установлено дополнительно.

Комплект оборудования состоит из:

• котла и камеры сгорания;
• радиатора;
• топливной системы трубопроводов;
• топливного насоса;
• насоса для антифриза;
• термореле;
• электронного блока управления;
• системы пуска подогревателя.

Каким образом происходит обогрев салона в современных автомобилях?

Охлаждающая жидкость двигателя является основным элементом в системе отопления автомобиля. За передней панелью в автомобиле установлен радиатор. К нему подсоединены 2 трубки, по которым тосол циркулирует в самом радиаторе. Прокручивая на печке автомобиля переключатель в «красную» зону, происходит открытие крана, и охлаждающая жидкость попадает в радиатор.
После этого с помощью вентилятора и подкапотного пространства через радиатор всасывается воздух. Воздух охлаждает радиатор, и в салон автомобиля он попадает уже подогретым. Данная система отопления является самым эффективным вариантом обогрева автомобиля.

Зимой для комфортной температуры в салоне нужно, чтобы из выходил подогретый до 35-45 градусов воздух. Данная температура максимально быстро нагреет внутрисалонное пространство, исключив проблему запотевших стёкол. С помощью шторки на передней панели можно регулировать направление потока обдува: вниз, вверх или посередине. За счёт того, что в системе охлаждения очень высокое давление, температура кипения жидкости охлаждения увеличивается, и температурные режимы могут начинаться от 40 и достигать 130 градусов. Включать печку можно и нужно лишь тогда, когда температура тосола достигла 50 градусов минимум, а лучше когда побольше. Автомобильная печка считается ещё одним радиатором, поэтому включение на «холодном» автомобиле приведет к ещё большему охлаждению системы и неприятным последствиям.

Последствия могут быть следующими:

• на прогрев мотора потребуется гораздо больше времени;
• из-за конденсата на радиаторных стенках будет образовываться ржавчина — предвестник быстрой коррозии радиатора.

Когда на улице холодно и на непрогретой машине будет включена печка, из-за высокой влажности воздуха есть большая вероятность запотевания стёкол. Сейчас на автомобилях активно используется фильтр воздуха в салоне. С его помощью воздух, который попадает в салон из подкапотного пространства, фильтруется и нагревается в печке, поэтому салон попадает нагретый чистый воздух. Данные фильтры рекомендуется менять 1-2 раза в год в зависимости от экологической обстановки в месте работы или проживания.

Проблемы, периодически возникающие при использовании автомобильной печки.

Если печка греет недостаточно, то возможно это связано с тем, что заклинило кран или появилась протечка охлаждающей жидкости. Либо из экономии была приобретена некачественная охлаждающая жидкость, что привело к накипи. Решение стандартно: произвести замену регулирующего краника, выявить протечку тосола и устранить её. И не стоит экономить — лучше приобретать качественные охлаждающие жидкости. Также может заклинить . Решение и произвести замену клапанов печки.

Как же работает предварительный прогрев двигателя

Прогрев мотора осуществляется за счет сжигания бензина или солярки из штатного топливного бака транспортного средства в камере сгорания прибора. Оборудование монтируется в двигательном отсеке и подключается к системе жидкостного охлаждения мотора.

С помощью насоса закачивается топливо в камеру сгорания. В камере сгорания топливо воспламеняется свечой. Нагретый котел отдает тепло охлаждающей жидкости нагнетаемой в устройство помпой, обеспечивающей циркуляцию хладагента по всей системе охлаждения мотора.

Параметры датчиков и таймера задаются с пульта управления (устанавливается время начала работы и выключения оборудования, температура). При наличии в автомобиле системы навигации, возможен запуск оборудования по мобильному телефону.

Когда охлаждающая жидкость прогреется, с дистанционного пульта можно включить вентилятор штатного отопителя, который нагреет салон к приходу водителя. Жидкостная система потребляет порядка 0,5 литров горючего в час.

Минус системы

• При работе системы подогрева увеличивается расход энергии, что может привести к разрядке аккумуляторной батареи.
• Высокая цена

Плюсы

• Надежный пуск двигателя при любой температуре окружающей среды.
• Салон отапливается.
• Система потребляет меньше топлива, по сравнению с прогревом на холостых оборотах.
• Низкий уровень шума.
• Универсальность (возможно применение на всех видах двигателей внутреннего сгорания с системой водяного охлаждения).

Самые распространенные неисправности печки

Автомобильные печки имеют простую конструкцию, и сам принцип их работы не отличается особой сложностью. Нагревание антифриза в оборудовании происходит за счет тепловой энергии, выделяемой двигателем. Дальше тепловой воздушный поток распространяется по салону. Исходя из принципа работы радиатора отопителя, мастера определяют наиболее распространенные его поломки:

• завоздушеность системы охлаждения;
• выход из строя термостата;
• загрязнение каналов и патрубков теплообменника;
• сбои в работе вентилятора.

В каждом из этих случаев ремонт печки автомобиля квалифицированные мастера начинают с тщательной диагностики устройства. Процедура позволяет достоверно определить весь спектр имеющихся очевидных и скрытых неисправностей, своевременно произвести замену изношенных деталей.

Автономная печка (фен)

Устройство предназначено для быстрого нагрева воздуха в салоне транспортного средства.

Устройство состоит из:

• электромагнитного бензонасоса;
• электронного блока управления;
• свечи накаливания;
• теплообменника с камерой сгорания;
• электродвигателя с крыльчаткой;
• датчиков температуры на входе потока, в заданном месте салона и датчика перегрева;
• корпуса.

Принцип работы «фена”

Электромагнитный бензонасос, управляемый электронным блоком, подает топливо из штатного или отдельно установленного бензобака в камеру сгорания отопителя. Свеча накаливания поджигает смесь. Пламя нагревает окружающий камеру сгорания теплообменник. Холодный воздух, подаваемым вентилятором в пространство между корпусом устройства и теплообменником, нагревается до заданной температуры и поступает обратно в салон.

Продукты горения по патрубкам выводятся за пределы автомобиля. Сигналы с датчиков поступают на блок управления, который регулирует подачу топлива, в зависимости от их показаний. С пульта управления можно задавать параметры температуры и длительность работы. Энергоснабжение отопителя ведется от штатного аккумулятора. В ряде случаев устанавливается отдельный аккумулятор отопителя.

Плюсы системы

• Высокая экономичность (расход горючего от 0,1 литра/час)
• Удобство монтажа (устанавливается в любом месте салона автомобиля)
• Выбор программы режимов работы.
• Эффективный обогрев салона.

Минусы

• Не влияет на температуру двигателя.
• Разряжает аккумулятор.

Автономная печка и система предпускового прогрева двигателя делают процесс эксплуатации автомобиля более комфортным, помогают преодолеть трудности долгой зимы, продлить срок службы двигателя.

Воздухонагревательная печь создает дополнительные удобства при длительных стоянках, как при морозах, так и в условиях умеренного климата. Система предпускового прогрева двигателя наиболее эффективна в условиях морозных зим. Дополнительные затраты, связанные с покупкой и установкой оборудования окупаются с лихвой, ведь от этого зависит не только удобство эксплуатации автомобиля, но и жизнь водителя.

Автономный обогрев

В большинстве случаев эти печки устанавливаются на минивены, в салоны микроавтобусов, жилых фургонов либо же грузовиков. Питается обогреватель от топлива. Система имеет отдельную самостоятельную камеру сгорания и трубу для выпуска отработанных газов.

Установка дополнительного отопителя салона возможна только в подкапотное пространство. Прибор функционирует независимо от двигателя, поэтому и называется автономным.

Серди положительных характеристик можно выделить независимость от нагрева двигателя, возможности регулировки их салона, отсутствие лишних деталей в интерьере, готовность к работе непосредственно после запуска. И в отличие от фенов, оборудование достаточно эффективно, хорошо отдает тепло и имеет высокую мощность.

Но без минусов никуда — монтаж гораздо сложней по сравнению с установкой фена. Если хочется тепла в салоне, придется заплатить за бензин немного больше — устройство увеличивает расход. Стоимость владений выше, чем у фена. Ну и вдобавок при работе этот дополнительный отопитель салона автомобиля сильно шумит.

Что касается устройства, то это металлический цилиндр, в котором находится камера сгорания и электроника.

Последняя и контролирует процесс. Система подключается к топливному насосу, оснащена комбинированными и температуры, блоком управления,

Печка дует теплым воздухом (не горячим)

Вероятно, двигатель ещё не успел разогреться до требуемой температуры. Если стрелка на датчике не достигает отметки в 90 градусов, причина проблемы очевидна. В случае постоянного наблюдения подобного явления, необходимо убедиться в исправности термостата. Обычно в таких ситуациях он подлежит замене.

По сути, этот список можно дополнить и другими рекомендациями. Больше о том, почему печка плохо греет –

Главная задача автомобильной печки — создавать тепло в салоне. При -25 градусах на улице внутри машины должно быть +16, это по ГОСТу.

Устройство печки в автомобиле весьма нехитрое. Тепло попадает в машину из двигателя. Помпа гоняет тосол и по системе охлаждения двигателя и по системе отопления автомобиля. Горячий антифриз поступает в радиатор печки. Он, как батарея, нагревается, а вентилятор прогоняет сквозь него воздух, который дует прямо в салон. Пройдя через печку, тосол возвращается в двигатель.

Впервые обогреваемые кабины появились на американских автомобилях в 1917 году. Салон грели от выхлопной трубы. Советские шоферы, чтобы не мерзнуть, просверливали в нескольких местах перегородку между моторным отсеком и кабиной. Это спасало их от мороза даже в лютую стужу.

Неисправная помпа , забитый радиатор печки, краник, воздух – вот наиболее частые причины отказа печки. Начнем с помпы.

С неисправной помпой салон прогревается в 2-3 раза хуже, чем с полностью исправной. И это не самое страшное. Нерабочая помпа грозит большими неприятностями. Из-за неисправной помпы может повести головку блока цилиндров. Двигатель от перегрева может заклинить и в последующем потребуется капитальный ремонт мотора.

Иногда печка плохо греет по вине неисправного краника. Он может засорится или сломаться от старости. Проверить просто: входной шланг у радиатора печки горячий, а выходной холодный. Попробуйте открыть кран вручную, если не получится, то смело меняйте его.

Если при этих симптомах вы сняли кран, но он оказался в порядке, то дело плохо: радиатор печки изнутри забит накипью. Его придется менять и ничего тут не поделаешь. Снаружи враги радиатора – пух, дорожная пыль, сухие листья и прочая грязь. С перекрытым радиатором температура воздуха в салоне поднимется всего на несколько градусов, потому что холодный воздух с улицы не проходит сквозь решетку радиатора печки, а просто обдувает его по краям.

Воздушный пузырь в печке двигателя прекрасно себя чувствует, потому что в узких трубках радиатора слишком слабый поток антифриза, не способный выгнать пробку. Чтобы избавиться от нее вот вам совет: прогрейте двигатель, но не долго, чтобы не обжечь руки. Ослабьте хомут на шланге, который подходит к печке и осторожно снимите его с трубки так, чтобы образовалась маленькая щель. Через нее воздух и выйдет.

Качественный антифриз, контроль его уровня, но только при холодном двигателе, и чистый радиатор автомобильной печки – вот простые , которые избавят вас от холода и сырости в салоне. И еще: не злоупотребляйте герметиками системы охлаждения. Вместе со щелями они затыкают и трубки радиаторов.

, она же
радиатор отопителя
, в автомобиле выполняет ту же функцию, что и в любом другом месте – обогревает пространство, в данном случае салон. Кроме того, предназначается для противодействия . По норме при 25 градусах мороза в салоне авто должно быть минимум +16 для обеспечения нормального состояния водителя и комфортной эксплуатации транспортного средства. Именно для такой цели придумали отопитель салона.

Чем хорош автономный отопитель салона автомобиля?

Главное его достоинство – возможность применения в любых условиях и автономность. Обычно с обогревом салона, например грузового автомобиля, успешно справляется штатный отопитель. И все выглядит нормально при движении. А вот во время ночевки в зимнее время картина уже не такая радужная.

Если рассматривать грузовики, а обычно на них устанавливают такие автономные отопители салона, то необходимо учесть, что штатные устройства обогрева работают при запущенном двигателе. В случае ночевки на дороге это приводит к неоправданному расходу горючего и уменьшению моторесурса. Кроме того, существуют и другие ситуации, когда автономный отопитель просто необходим.

Речь идет, например, о развозном автомобиле, который движется внутри города с частыми остановками и на короткие расстояния, когда просто не успевает прогреваться в достаточной мере. А у микрофургонов и автобусов мощности штатного отопителя не хватает для прогрева салона. Не говоря уже о том, что на стоянках запрещается ночевать с включенным двигателем.

Источник http://russia-avto.ru/interesnoe/elektricheskie-sistemy-i-ustrojstva-v-avtomobile/kak-rabotaet-otopitel-v-avtomobile
Источник http://akki-carsh.ru/oborudovanie/ustrojstvo-radiatora-pechki.html