Нормальная работа вентилятора является непременным условием хорошей работы климатической установки (контур хладагента) и двигателя (контур системы охлаждения). Без охлаждения снижается производительность конденсатора. Нормальная работа климатической установки больше не обеспечивается. При наличии климатической установки зачастую дополнительно применяется второй или даже третий вентилятор.
Они обеспечивают достаточное количество свежего воздуха, проходящего через радиатор и конденсатор. Управление вентиляторами осуществляется блоком управления вентилятора системы охлаждения J293. Регулирование осуществляется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и от давления в контуре хладагента. Абсолютные величины температуры и давления различны для конкретных моделей автомобилей.
Блок управления вентилятором системы охлаждения J293
Блок управления вентилятором системы охлаждения J293
Также существуют такие варианты включения, когда функции этого блока управления берет на себя блок управления климатической установки. Порядок включения в систему блоков управления особый для каждой модели автомобиля. Информацию можно получить из соответствующих электросхем.
Этот блок управления включен в систему блоков управления автомобиля.
Входные сигналы при базовом варианте:
- от термовыключателя F18;
- от манометрического выключателя F129;
- от панели управления E87 (при автоматической климатической установке).
Назначение
Преобразование входных сигналов для:
- включения и выключения вентилятора системы охлаждения;
- включения и выключения электромагнитной муфты компрессора.
Расширенные функции блока управления нового поколения
Блок управления вентилятором системы охлаждения J293 был усовершенствован и функционально согласован с новым датчиком высокого давления G65.
Блок управления устанавливают совместно с датчиком высокого давления; блок управления в качестве отличительного признака имеет измененную конструкцию штекерных подсоединений.
Блок управления оценивает модулированный по ширине импульса сигнал от датчика высокого давления. Благодаря этому обеспечивается постоянный контроль по всему диапазону давления в контуре хладагента.
Функции
- Включение и выключение ступеней вентилятора и электромагнитной муфты компрессора.
- Обмен сигналами в обеих направлениях с блоками управления двигателя и коробкой передач.
- Контроль за температурой охлаждающей жидкости.
- С временным модулем для управления насосом охлаждающей жидкости V51 (например, на 5-клапанном двигателе рабочим объемом 1,8 л мощностью 165 кВт).
Регулирование температуры
Ручное регулирование
Ручное регулирование
Для чего необходимо регулирование температуры
- Охлажденный в испарителе поток свежего воздуха с помощью вентилятора
направляется в салон.
- Температура потока свежего воздуха, поставляемого в салон, в большинстве случае значительно ниже, чем необходимо (хладопроизводительность рассчитывается на максимальное охлаждение, на практике, однако, в большинстве умеренная температура наружного воздуха).
- Для достижения комфортной температуры в салоне часть потока холодного свежего воздуха направляется через теплообменник обогревателя и там нагревается.
- Кроме того, имеют место колебания температуры в салоне вследствие изменений температуры наружного воздуха, скорости движения автомобиля, температуры охлаждающей жидкости, подвода свежего воздуха.
- Регулирование температуры при наличии простой климатической установки с ручным управлением должен осуществлять водитель.
Что подлежит регулированию
- Определение фактических величин, что означает субъективную оценку температур.
- Проведение сравнения фактических и номинальных величин, т.е. водителю необходимо проводить субъективное сравнение температур. Он определяет, холодно или тепло в салоне.
- В зависимости от результатов этой оценки водитель приходит к решению: следует ли провести подрегулирование; в каком направлении; насколько следует отрегулировать и в конечном счете осуществляет или не осуществляет ручную регулировку.
В переносном смысле водитель здесь выступает как в качестве управляющего органа, так и в качестве исполнительного механизма. Он передвигает температурную заслонку.
Автоматическое регулирование
Автоматическое регулирование
Климатические установки с автоматическим регулированием освобождают водителя от этих операций.
В систему регулирования может быть введено значительное количество параметров, и может быть получена предварительная оценка результатов регулирования.
Применяется электронное регулирование климатических установок:
- цифровое регулирование температуры;
- Климатроник;
- климатическая установка с автоматическим регулированием.
Все системы имеют такие устройства:
- блок управления;
- датчик температуры наружного воздуха (один или два);
- датчик температуры воздуха в салоне;
- дополнительные датчики (не в каждой системе), например, в целях корректирования воздействия солнечного излучения;
- исполнительные механизмы в системе отопления/климатической установке.
Местонахождение датчиков показано на рисунке.
В центре системы находится цифровой блок управления. Он проводит предварительную обработку всех входных сигналов от сенсоров (датчиков информации), обеспечивает защиту их от помех и передает сигналы встроенному микрокомпьютеру.
Микрокомпьютер рассчитывает выходные сигналы в соответствии с предварительно заданными номинальными величинами.
Через выходные ступени эти сигналы передаются актуаторам (исполнительным механизмам). Исполнительными механизмами являются серводвигатели отопителя/климатической установки.
Эти серводвигатели предназначены для перемещения соответствующих заслонок. Климатические установки нового поколения связаны с другими блоками управления автомобиля непосредственно или через шину данных CAN. Таким образом передаются данные о скорости движения автомобиля, частоте вращения двигателя и времени нахождения автомобиля на стоянке для использования их в блоке управления климатической установки.
Перечень устройств регулирования климатической установки с электронным регулированием
Блок управления с панелью управления
Устройство
Блок управления выполнен как единое целое с панелью управления. Узел выполняется с учетом особенностей дизайна интерьера конкретной модели автомобиля.
Теперь датчик температуры в салоне встраивается в блок управления.
Функции
Блок управления получает информацию от электрических и электронных устройств (датчиков). Полученная информация оценивается на соответствие номинальным величинам. Выходные сигналы блока управления служат для управления электрическими исполнительными устройствами (актуаторами).
Блок управления оборудован регистратором неисправностей.
При выходе из строя какого-либо устройства или обрыве проводки можно определить неисправность путем самодиагностики.
В случае любых неисправностей блок управления переводит систему в режим аварийной работы.
Актуаторы/сенсоры в отопителе/кондиционере
Каждая заслонка для распределение потоков воздуха в отопителе/кондиционере оборудована серводвигателем.
Напорная и рециркуляционная заслонки имеют привод от одного и того же серводвигателя. Раздельное регулирование осуществляется посредством приводного диска с двумя направляющими дорожками.
Регулирование рециркуляционной заслонки в других системах может осуществляться вакуумным или электромагнитным приводом. Вентилятор подачи свежего воздуха и блок управления этим вентилятором в данной системе являются отдельными устройствами. Они могут быть объединены в одно устройство.
Важнейшие термодатчики
Датчик температуры наружного воздуха G17
Этот датчик размещен в передней части автомобиля. Он измеряет фактическую температуру наружного воздуха.
Использование сигнала
В зависимости от температуры наружного воздуха осуществляется регулирование положения температурной заслонки и работы вентилятора подачи свежего воздуха.
Работа при отсутствии сигнала
При отсутствии сигнала используются показания второго термодатчика (датчика температуры в канале всасываемого воздуха).
Если и этот датчик выйдет из строя, установка работает с учетом принятой резервной величины в +100C. При этом режим рециркуляции невозможен. Термодатчик включен в систему самодиагностики.
Датчик температуры в канале всасываемого воздуха G89
Этот датчик размещен непосредственно в канале всасываемого воздуха. Здесь второе место замера температуры наружного воздуха.
Использование сигнала
В зависимости от температуры наружного воздуха осуществляется регулирование положения температурной заслонки и работы вентилятора подачи свежего воздуха.
Работа при отсутствии сигнала
При отсутствии сигнала используются показания первого термодатчика (датчика температуры наружного воздуха) в передней части автомобиля. Этот термодатчик контролируется системой самодиагностики.
Всегда обрабатывается наименьшее из показаний обоих термодатчиков.
Термодатчик в передней панели G56 с вентилятором для термодатчика V42
Этот датчик большей частью встроен прямо в блок управления и поставляет в последний информацию о температуре воздуха в салоне. Датчик расположен в потоке воздуха от вентилятора, подающего воздух из салона. Вентилятор управляется с панели управления. Он отсасывает воздух из салона во избежание ошибки при замере температуры.
Использование сигнала
Замеренная величина температуры сравнивается с номинальной величиной. Далее осуществляется регулирование положения температурной заслонки и работы вентилятора подачи свежего воздуха.
Работа при отсутствии сигнала
При отсутствии сигнала используется резервная величина +240С. Этот термодатчик контролируется системой самодиагностики.
Термодатчик в дефлекторе подачи воздуха в зону ног G192
Он замеряет температуру воздуха, выходящего из отопителя/кондиционера (и направляемого в салон). Температура измеряется при помощи сопротивления, изменяющего свою величину при изменении температуры.
При снижении температуры величина сопротивления повышается.
Использование сигнала
Сигнал оценивается в блоке управления. Он служит для регулирования положения заслонки “зона ног/обогрев лобового стекла” и работы вентилятора подачи свежего воздуха.
Работа при отсутствии сигнала
При отсутствии сигнала используется резервная величина +800С. Установка продолжает работать. Этот термодатчик контролируется системой самодиагностики.
Фотосенсор солнечного излучения G107
Блок управления климатической установки
Фотосенсор
первый сенсор
второй сенсор
В систему регулирования климатической установки включен фотосенсор. Он оценивает интенсивность солнечных лучей, падающих на автомобиль.
В зависимости от исполнения климатической установки могут быть один или два фотосенсора, причем в последнем случае замеряется солнечное излучение с обеих сторон автомобиля.
Назначение
Солнечный свет через фильтр и оптический элемент попадает на фотодиоды. Фильтр служит как солнцезащитные очки и защищает оптический элемент от ультрафиолетового излучения.
Фотодиоды представляют собой светочувствительные полупроводниковые элементы. Если нет потока света, через диоды проходит малый ток. При повышении интенсивности светового потока повышается ток. Чем больше световой поток, тем сильнее ток.
Блок управления климатической установки учитывает изменение интенсивности солнечного излучения и соответствующим образом изменяет регулировки температуры воздуха в салоне. Осуществляется регулирование положения температурной заслонки и работы вентилятора подачи свежего воздуха. При наличии двух фотосенсоров происходит более сильное охлаждение той стороны салона, которая больше освещена солнцем.
Работа при отсутствии сигнала
Блок управления в этом случае работает, исходя из принятой фиксированной величины интенсивности солнечного излучения.
Дополнительные сигналы для терморегулирования
Дополнительные сигналы для терморегулирования способствует повышению комфортности в салоне. Эти сигналы поступают от различных блоков управления автомобиля и обрабатываются в блоке управления климатической установки.
Важнейшие сигналы:
- длительность стоянки th;
- скорость движения автомобиля v;
- частоты вращения двигателя n.
Сигнал о длительности стоянки th
Длительность стоянки = от выключения зажигания до нового пуска двигателя.
Сигнал используется для регулирования положения температурной заслонки. Блок
управления обрабатывает после нового пуска двигателя внесенные в память данные о температуре наружного воздуха перед остановкой двигателя.
Изменения замеренных величин, например, из-за солнечного излучения, не принимаются во внимание при регулировании. Процесс регулирования на получение комфортной температуры происходит быстрее, удается избежать переохлаждения салона.
Сигнал о скорости движения автомобиля v
Необходим для регулирования положения напорной заслонки. Используется сигнал от датчика скорости для спидометра, который обрабатывается в блоке управления. При высокой скорости движения уменьшается проходное сечение воздухозаборного канала для того, чтобы держать на постоянной величине количество свежего воздуха, поступающего в салон.
Сигнал о частоте вращения двигателя n
Служит в качестве источника информации для блока управления климатической
установки о режиме работы двигателя. При необходимости, например, при отсутствии этого сигнала, происходит отключение электромагнитной муфты компрессора.
Серводвигатели
Механизмы перемещения заслонок различны по исполнению. Соотношение перемещения кривошипа и угла поворота заслонки всегда индивидуальные для заслонок различного назначения.
При климатических установках с ручным регулированием водитель посредством гибких тяг меняет положение следующих заслонок:
- температурной заслонки;
- центральной заслонки;
- заслонки “зона ног/обогрев лобового стекла”.
В климатических установках с автоматическим регулированием положение этих заслонок изменяется посредством электрических серводвигателей. Таким же образом происходит регулирование положения рециркуляционной заслонки. Серводвигатели всегда расположены в непосредственной близости от осей заслонок на отопителе/кондиционере. Все двигатели получат управляющие сигналы от блока управления климатической установки. Каждый двигатель снабжен потенциометрическим датчиком, который в порядке обратной связи информирует блок управления о положении заслонки.
Посредством серводвигателей (они же актуаторы, исполнительные устройства) происходит преобразование электрических выходных сигналов в механические перемещения.
Воздушный поток
Отопитель/кондиционер и схема неразделенного потока воздуха в отопителе/кондиционере в режиме сильного охлаждения
Направление потоков воздуха и распределение их всегда определяются конкретным исполнением отопителя/кондиционера и принятым уровнем комфортности.
Принципиальная разница при неразделенном и разделенном потоке воздуха:
- при неразделенном потоке воздуха он, естественно, не делится по сторонам салона автомобиля;
- при разделенном потоке воздуха он делится на потоки для левой и правой стороны салона.
Во втором случае, само собой разумеется, требуются повышенные затраты на дополнительные сенсоры, серводвигатели и воздушные заслонки.
Схема неразделенного потока воздуха в отопителе/охладителе в режиме сильного подогрева
Все отопители/охладители имеют аналогичную принципиальную схему, представленную на рисунке:
- воздухозаборник для наружного воздуха;
- воздухозаборник для рециркуляции (если предусмотрен);
- вентилятор подачи свежего воздуха;
- испаритель (для охлаждения воздуха);
- теплообменник (для подогрева воздуха);
- заслонки и канала для целенаправленного распределения воздушных потоков воздуха (в зону ног, на лобовое стекло, через сопла в передней панели).
Схема неразделенного потока воздуха в отопителе/охладителе в смешанном режиме
Режим охлаждения может быть выбран также при влажном и холодном наружном воздухе. Используется эффект осушения воздуха при прохождении его через испаритель, в результате чего удается избежать запотевания стекол.
