Система отопления автомобиля

Назначение

Назначение автомобильного отопителя, другими словами «печки», понятно каждому — это устройство предназначено для поддержания тепла в салоне автомобиля. Однако функции отопителя несколько шире – помимо комфорта, печка нужна для того, чтобы стекла автомобиля не запотевали. Такая ситуация возникает не только зимой, но и весной, и осенью, когда задача печки сводится только к решению такого рода проблемы.

Печка дует неравномерно

Автомобильный бензобак устройство и принцип работы

Иногда система отопления обеспечивает подачу то горячего, то холодного воздуха в салон автомобиля. Причина такого явления – попадание воздуха в систему охлаждения. Это происходит в таких ситуациях:

• места соединений патрубков негерметичны;
• попадание воздуха в расширительную емкость в процессе замены охлаждающей жидкости;
• выход из строя клапана расширительного бачка.

После определения причины, нужно избавиться от пробки. Для этого открываем крышку расширительного бачка и несколько раз нажимаем педаль акселератора, причем температура движка не должна составлять ниже 90 градусов.

История появления

До появления автомобильных отопителей в машинах устанавливали обычные печки-буржуйки и газовые лампы. Первые автономно обогреваемые кабины появились в 1917 году на американских машинах. Кабину тогда подогревали от выхлопной трубы. Таким способом отапливался, например, Ford A 1929 года. Также для отопления салона ставили дополнительный радиатор и вентилятор для его обдува. Впервые эту систему отопления применили на автомобилях General Motors. Постепенно именно эта схема отопления нашла развитие во всем мире.

В СССР владельцы машин, чтобы не замерзнуть, проделывали отверстия в перегородке между кабиной и моторным отсеком. Это помогало им в самый суровый мороз.

Современные же автомобили обогреваются с помощью охлаждающей жидкости двигателя.

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.

Принцип работы

Конструкция печки состоит из радиатора, патрубков для круговорота охлаждающей жидкости, регулятора потока жидкости, воздуховодов, заслонок, вентилятора.

За передней панелью находится радиатор отопителя. К нему присоединены две трубки, по которым внутрь радиатора поступает охлаждающая жидкость. Эта жидкость циркулирует с помощью помпы ( специального насоса) и по системе охлаждения двигателя и по системе отопления автомобиля.

Когда двигатель нагревается, происходит теплообмен. Антифриз охлаждает двигатель, забирая от него тепло . Горячий антифриз попадает в радиатор печки. Радиатор нагревается, как обычная батарея. В это время вентилятор печки прогоняет через радиатор холодный воздух. Снова происходит теплообмен: радиатор отдает воздуху тепло, а воздух охлаждает радиатор. Теплый воздух дует в салон, а охлажденный тосол снова оказывается в двигателе и охлаждает его. Такая система отопления является самой распространенной и эффективной.

Для того, чтобы зимой салон прогрелся, на выходе из печки должно быть около 30 градусов. Эта температура не только хорошо прогреет салон, но и не даст запотеть стеклам. Переключатель положения обдува, расположенный на приборной панели, регулирует положение заслонок. Они направляют воздушные потоки в определенную сторону: лицо, ноги, лобовое стекло. Направление потоков на лобовое стекло необходимо практически постоянно. Это нужно для того, чтобы в салоне создавалось избыточное давление. При таком давлении стекла не запотеют , а грязь и пыль не попадут в салон.

Печка – это дополнительный радиатор. Если автомобиль не прогрет, то при включении печки, происходит дополнительное охлаждение системы . Из-за этого на стенках радиатора появляется ржавчина, а мотор приходится дольше прогревать. Кроме того увеличивается влажность воздуха, и окна потеют. Поэтому печку нужно включать тогда, когда охлаждающая жидкость нагрелась хотя бы до 50 градусов.

Общая схема циркуляции воздуха

Забор воздуха в салон автомобиля осуществляется вентилятором, который может быть установлен в салоне либо за моторным щитом. Над электродвигателем располагается фильтр салона. При необходимости подогрева воздушный поток проходит через радиатор отопителя. Радиатор печки соединен с системой охлаждения автомобиля, поэтому при нагреве двигателя циркулирующая жидкость из системы охлаждения двигателя нагревает соты радиатора печки. Поэтому, проходя через соты, поток воздуха также становится теплым.

Когда в подогреве необходимости нет, заборный и очищенный фильтром воздух подается в салон напрямую из окружающей среды. Если автомобиль оборудован кондиционером, в режиме охлаждения перед попаданием в салон поток проходит испаритель, после чего холодный воздух направляется в дефлекторы (более подробно о принципе работы системы кондиционирования).

Воздушные заслонки

Перенаправление воздушных потоков для регулирования температуры осуществляется специальной заслонкой. Виды управления заслонкой:

• механическое. Привод заслонки посредством тяг и тросов соединяется напрямую с переключателем в салоне. В таком случае водитель, перемещая регулятор, вручную дозирует температуру поступающего воздуха;
• электронное. Заслонка оборудована сервоприводом. Электромотор изменяет положение заслонки, получая команды от блока управления. Такая схема применяется на автомобилях с климатическими установками. Водителю достаточно задать в бортовом компьютере желаемую температуру в салоне, после чего электронный блок управления, ориентируясь на температурные датчики, будет управлять сервоприводом воздушной заслонки.

От вентилятора печки в салон уходят каналы, по которым воздух может подаваться на лобовое стекло, в ноги либо через центральные дефлекторы. В зависимости от схемы работы, режимы могут быть как комбинированными, так и единичными, когда весь заборный воздух подается только в одну зону. Переключение режимов может осуществляться механически либо с помощью сервопривода и блока управления. Механический способ предполагает прямое соединение воздушных заслонок с переключателем на торпеде. Электропривод заслонок позволяется управлять ими нажатием клавиши, а также реализовать автоматическое управление электронным блоком системы кондиционирования салона.

Рециркуляция

В режиме рециркуляции закрывается основная воздушная заслонка, после чего вентилятор печки начинает забирать воздух из салона. Подобный режим работы позволяет заблокировать доступ неприятных запахов и загрязненного воздуха с улицы, если вы, к примеру, едете за автомобилем по пыльной гравийной дороге.

Зимой режим рециркуляции позволяет быстрее прогревать салон автомобиля, так как через радиатор отопителя проходит не морозный, а уже салонный теплый воздух. Соответственно, летом рециркуляция упрощает кондиционеру процесс охлаждения.

Виды привода рециркуляции:

• механический (описан выше);
• вакуумным. Заслонка соединена с вакуумной системой тормозов. При нажатии кнопки заслонка перемещается за счет вакуума и остается в закрытом положении до следующего нажатия кнопки;
• с помощью сервопривода. На некоторых автомобилях блок управления, ориентируясь на показания газоанализатора, может автоматически включать рециркуляцию при обнаружении высокого уровня концентрации выхлопных газов в заборном воздухе.

  

Виды обогревателей

Наряду с жидкостными обогревателями встречаются еще жидкостные электроподогреватели и воздушные обогреватели. Они используются как дополнительные отопители.

В жидкостных электроподогревателях используется электрическая энергия. Такой обогреватель напоминает обычный кипятильник. Но бывают и усложненные его модели. В них входит зарядное устройство для аккумулятора и таймер. Главный минус таких устройств – зависимость от электросети.

Принцип работы воздушных отопителей напоминает работу жидкостных. Только греют они не жидкость, а сам воздух. Эти устройства подогревают только кабины, двигатель они не подогревают. Преимущество их в меньшем расходе топлива.

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 –

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.

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.

Принцип работы и основные причины неисправности печки в авто

Прежде, чем перейти к рассмотрению причин неисправностей печки в авто, стоит ознакомиться с принципом работы автомобильных систем отопления. Для обеспечения комфортной температуры в салоне машины необходимо, чтобы все элементы и узлы, отвечающие за подачу теплого воздуха, были в исправном состоянии. Печка салона в авто имеет простую конструкцию.

Основные элементы, обеспечивающие подачу теплого воздуха в салон авто:

• Блок управления печкой.
• Радиатор печки (теплообменник).
• Подводной и отводной патрубки.
• Краник управления подачей теплоносителя (антифриза).
• Воздушные заслонки с приводами.
• Вентилятор печки.
• Воздуховоды.

Рассмотрим, как работает печка:

• Работающий двигатель выделяет тепловую энергию, которая подогревает антифриз, обеспечивающий охлаждение мотора.
• Горячий теплоноситель попадает в теплообменник печки, обеспечивая подогрев воздуха, попадающего с улицы.
• Теплый воздушный поток направляется в салон машины.

Чтобы система могла обеспечить подачу нагретого воздуха, необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры.

После того, как мы разобрались с принципом действия печки, рассмотрим 7 основных причин неисправности отопительной системы авто:

1. Завоздушена система охлаждения В случае неправильно выполненной замены антифриза или недостаточной герметичности прокладки ГБЦ, в системе может сформироваться пробка из воздуха.
2. Поломка термостата
   Система охлаждения автомобиля регулируется термостатом. Бывает, что этот элемент подклинивает в одном положении. В результате возможна ситуация, при которой во время длительной поездки на пятой или четвертой передаче печка плохо греет, а на низких передачах салон нагревается хорошо. Это говорит о том, что термостат работает только в открытом состоянии. Кстати, если заклинивание термостата происходит в закрытом положении, то печка будет работать хорошо, а вот мотор будет перегреваться.
3. Забит радиатор печки

   
   

   
   Бывает, что радиатор печки авто не может пропустить нужный объем горячего антифриза. Причины такой неисправности могут быть вызваны загрязнениями как внешними, так и внутренними загрязнениями. Снаружи соты теплообменника могут забиваться пылью, листвой и т.д. Если нарушается регламент замены жидкости в системе охлаждения авто или используется охлаждающая жидкость плохого качества, то каналы печки и патрубки могут забиваться отложениями.
4. Забит салонный фильтр
   Неисправность в работе отопителя авто может быть вызвана чрезмерным загрязнением салонного фильтрующего элемента (его нужно менять не реже, чем раз в год).
5. Поломка вентилятора печки
   Вентилятор, который обеспечивает подачу воздушных масс в авто, может не работать из-за изношенных подшипников или щеток. Эта проблема приводит к неправильной работе вентиляционной системы. Причиной поломки вентилятора может быть неисправность датчика, электропроводки, предохранителя и т.д.
6. Поломка крана отопителя

   
   

   
   Подобная неисправности характерна для авто отечественного производства. Причиной может служить износ или закисание крана, а также пересыхание резинок. Для устранения поломки необходима замена краника печки.
7. Выход из строя блока управления печкой
   С неисправностью блока управления печки авто, часто сталкиваются собственники транспортных средств российского производства. Симптом такой поломки — неправильная работа вентилятора в определенных режимах отопителя. Причиной неправильной работы блока управления печкой может быть температурный контроллер, отслеживающий температурный режим в салоне авто.

Существует много различных факторов, которые могут вызвать проблемы в работе салонного отопителя в авто. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся:

• Недостаточное количество антифриза в системе охлаждения. Низкий уровень жидкости может быть обусловлен наличием утечек. Протекание антифриза, как правило, вызвано повреждениями отдельных элементов (патрубков, прокладок, шлангов и т.д.) или несоблюдением регламента обслуживания системы охлаждения двигателя. Диагностику и устранение неисправностей, а также долив антифриза следует выполнять только после того, как двигатель остынет.
• Из-за внутренних коррозионных процессов может произойти загрязнение радиатора печки. В результате будет нарушена циркуляция охлаждающей жидкости. Устранить поломку поможет промывка теплообменника печки авто.
• Выход из строя температурного датчика в салоне авто приводит к сбоям в работе отопительной системы. Для проверки необходимо подать на датчик питание с напряжением 12 В.
• Неисправность заслонок печки авто приводит к дискомфорту водителя и пассажиров, так как из вентсистемы в салон поступает только холодный или, наоборот, исключительно горячий воздушный поток.
• Поломка водяного насоса приводит к нарушению циркуляции охлаждающей жидкости, что чревато перегревом мотора авто и дорогостоящим ремонтом. К наиболее распространенным причинам такой неисправности относится люфт шкива. Обнаружить такую поломку можно, открыв капот и прислушавшись к работе двигателя. При люфте шкива будет отчетливо слышен стук, вызванный проскакиванием подшипника. Наличие такого звука указывает на значительный износ узла. Изношенный подшипник может в любой момент рассыпаться. Убедиться в наличии люфта можно, если покачать рукой шкив помпы.

Чтобы проверить работу системы охлаждения, опытные автомобилисты рекомендуют положить на некоторое время под авто в районе моторного отсека лист белой бумаги. Намокание бумаги, а также наличие на ней пятен желто-зеленого цвета свидетельствует о наличии течи в системе охлаждения.

Технология устранения неисправностей печки авто может отличаться в зависимости от модели автотранспортного средства.

Рекомендуем

«Как обманывают в автосервисе и что можно предпринять для своей защиты» Подробнее

Жидкостные

Это наиболее эффективные модели. Они встраиваются в штатную систему отопления и устанавливаются в салоне или под капотом автомобиля. В работе используется антифриз или иная охлаждающая жидкость.

Такие устройства представляют собой блок, в котором расположена камера сгорания, вентиляторы. При установке может понадобиться дополнительная помпа для повышения давления охлаждающей жидкости. Тепло от камеры сгорания прогревает охлаждающую жидкость, которая проходит через радиатор. Вентиляторами тепло подается в салон, также прогревается двигатель.

Устройство жидкостного отопителя

Для поддержки горения в камеру сгорания подается воздух. Свеча накаливания разжигает топливо. Дополнительная жаровая труба увеличивает теплообмен. Отработавшие газы отводятся небольшим глушителем под днище автомобиля.

В более современных моделях жидкостных отопителей имеется блок управления, через который контролируется расход заряда батареи и расход топлива. При низком заряде прибор автоматически отключается.

Включить дополнительный отопитель можно через брелок, из салона или дистанционно.

Плюсами жидкостных отопителей являются:

• экономичный расход топлива;
• эффективный прогрев салона и двигателя;
• возможность установки в подкапотном пространстве.

Среди минусов можно назвать:

• сложный монтаж, для установки необходимы определенные навыки;
• высокая стоимость.