Какие основные узлы включает в себя система отопления кабины грузового автомобиля
Система отопления автомобиля
Принцип работы автомобильного отопителя
В истории автомобиля существовали даже такие виды отопления салона, как компактные угольные и дровяные печи, газовые лампы. Позже для отопления использовались выхлопные газы. Автомобилестроители практически отказались от водяного отопления салона, которое применялось в некоторых моделях пассажирских автобусов. Нагретая вода, циркулирующая по трубопроводам под креслами и на стенах салона, быстро охлаждалась, отопительная система отличалась низким КПД.
Современные отопительные системы преимущественно используют жидкость охлаждения двигателя для обогрева салона, с ее помощью, нагретым и отфильтрованным атмосферным воздухом. Для принудительного забора воздуха используется вентилятор. Воздух нагревается теплоотдачей работающего автомобильного двигателя, интенсивность его подачи регулируется в ручном или автоматическом режиме.
Нормально функционирующий автомобильный отопитель, который водители называют просто «печкой», зимой нагревает воздух в салоне до 20 – 25 градусов тепла. Дополнительной функцией автомобильной печки становится прогрев запотевших или заледеневших стекол машины, оттаивание примерзших стеклоочистителей.
Виды отопительных систем
В общем виде автомобильные печки разделяют на штатные (установленные автопроизводителем) и дополнительные, которые владельцы машин устанавливают самостоятельно. У большинства иномарок автомобильный отопитель собран в едином блоке с кондиционером, составляя климатическую систему.
Конструкция штатных систем отопления
Стационарная система отопления автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (дизельным или бензиновым), в качестве источника тепла использует рабочий нагрев мотора.
У большинства отопительных систем вентилятор забора воздуха и теплообменник (радиатор печки) устанавливаются перед перегородкой моторного отсека. Отводящим и подводящим трубопроводами теплообменник соединен с системой охлаждения автомобильного двигателя. Атмосферный воздух, нагнетаемый вентилятором, при проходе через соты радиатора нагревается. После этого подогретый воздух проходит через салонный фильтр и по трубопроводам подается на вентиляционные дефлекторы салона.
Система охлаждения двигателя
У различных моделей авто дефлекторы располагаются в центральной консоли, в центре и по бокам «торпедо», под лобовым стеклом, могут выходить в ногах задних пассажиров. Обычная температура работающего двигателя в 90 градусов обеспечивает нагрев воздуха, подаваемого в салон, до 30 – 35 градусов.
Важным качеством отопительной системы становится регулировка подачи теплого воздуха. Сила подачи воздуха регулируется поворотом регулятора или нажатием кнопки с пиктограммой вентилятора (у систем кондиционирования).
Ручные регулировки направления воздуха в стороны заслонками дефлектора очень приблизительны. Гораздо точнее работают регулировки климатических установок. После установки водителем нужной температуры в бортовом компьютере, блок управления климат-контроля по температурным датчикам через сервоприводы автоматически регулирует положение открытия или закрытия заслонок.
Устройство современного отопителя салона с кондиционером
Отопительные системы многих моделей авто могут использовать прямой и рециркуляционный режимы подачи нагретого воздуха. Режим рециркуляции работает при закрытой основной заслонке забора воздуха. В такой позиции втяжной вентилятор отопительной системы использует только объем воздуха из салона. При этом увеличивается температура воздуха, в салоне пропадают неприятные запахи дорожной пыли, автомобильных выхлопов.
Наиболее эффективно рециркуляционный режим работает в автоматических установках климат-контроля. Блок управления климатом, ориентируясь на показания газоанализаторов, автоматически включает режим рециркуляции при обнаружении вредных веществ в атмосферном воздухе. Так же автоматически режим рециркуляции отключается, если повышается процент углекислого газа в салоне от дыхания пассажиров.
Автономные отопители салона
Кроме функций отопления при включенном двигателе, в ряде случае необходимо обеспечить предварительный обогрев салона и прогрев двигателя. Для этого на грузовики и легковые модели устанавливают автономные отопители и предпусковые подогреватели. Среди качественных производителей автономных отопителей выделяются бренды Webasto, Eberspacher, российская марка «Планар».
Несмотря на недоверие владельцев легковых машин к автономным отопителям, польза такого прибора очевидна. При его применении не нужен холостой прогрев двигателя, что приносит значительную экономию горючего. Используя дистанционное включение автономного обогревателя, водитель садится за руль в теплый салон с чистыми стеклами и готовыми к работе «дворниками». Снижается износ мотора за счет отказа от холодного пуска с охлажденным маслом.
Для грузовиков в ряде стран Евросоюза автономные отопители законодательно признаны обязательным оборудованием. Без них водителям магистральных грузовиков запрещено ночевать или отдыхать в кабинах на придорожных стоянках и грузовых паркингах. Таким образом европейские власти борются с дополнительными выбросами вредных выхлопов работающих двигателей в атмосферу, снижают уровень шумов.
Чаще всего автономные обогреватели работают на основном топливе двигателя. Поэтому их модели разделяют на бензиновые, дизельные, газовые. По конструкции эти обогреватели подобны.
Все модели, собранные в отдельном компактном корпусе, используют:
Бензиновые подогреватели воздуха для легковых машин более компактны. При мощности, достигающей 46 кВт, их можно установить под капотом автомобиля. Дизельные отопители и предпусковые жидкостные подогреватели двигателя для грузовиков отличаются большей мощностью (до 82 кВт) и размерами.
Электрический автономный обогреватель не использует автомобильное топливо, работает по принципу тепловентилятора. Отопительное устройство часто называют автофеном. В герметичном керамическом корпусе установлены втяжной и вытяжной вентиляторы, электрическая спираль или керамические элементы, нагревающие воздух. У автономного электрического фена, питающегося от аккумулятора через прикуриватель, мощность недостаточна, чтобы полноценно отапливать салон, поэтому его используют как дополнительный источник обогрева.
Стационарный электрический обогреватель подобной конструкции, работающий от бортовой электросети, стал основой отопительной системы электромобилей. Именно он обеспечивает тепловой комфорт в салоне, встроенный в блок климатической системы и дополненный обогревом всех кресел машины.
Обслуживание и ремонт отопительных систем легкового автотранспорта
Самостоятельное обслуживание отопительных систем легковых автомашин обычно сводится в замене салонного фильтра, который нужно менять через 7000 – 15000 километров пробега (в зависимости от запыленности местности, загазованности городской атмосферы). Процедура замены может быть довольно сложной, так как требует разборки перчаточного ящика или педалей управления.
Замена салонного как и воздушного фильтров рекомендуется менять на реже одного раза в 15 тыс.км.
Типичные неисправности печки обычно проявляются одновременно с ухудшением работы охлаждения двигателя и связаны с засорением радиаторов грязью, пылью, тополиным пухом. Самостоятельная очистка радиаторов грубыми механическими способами не рекомендуется, так как тонкий металл теплообменника легко повредить. При обращении в автосервис механики очищают радиаторы сжатым воздухом или водной струей с соблюдением максимально возможных давлений. При более сложных поломках штатного или автономного отопителя лучше воспользоваться помощью квалифицированных специалистов.
Ремонт отопительной системы может потребовать замену:
Все демонтажные и монтажные работы с отопительной системой нужно проводить по технологическим картам производителя. Ремонт требует точной диагностики, знания расположения узлов системы, методов разборки и сборки. Квалифицированные автосервисы одновременно с ремонтом печки проводят дезинфекцию салона и воздушных вентиляционных каналов, промывают радиатор.
Дополнительное оборудование кузова (кабины)
Система отопления и вентиляции
Система отопления обогревает в холодное время кузов легкового или кабину грузового автомобиля.
В кабине автомобилей ГАЗ-51А, ГАЗ-53А, ЗИЛ-130 и в кузове автомобиля «Москвич-412» устанавливают систему отопления, использующую теплоту от системы охлаждения двигателя.
Система вентиляции служит для обмена воздуха в кабине или кузове (легкового) автомобиля. Конструктивно система отопления объединена с системой вентиляции. На автомобиле ГАЗ-53А отопитель кабины установлен под щитком приборов и состоит из радиатора 7, наружного люка воздухопритока, рукоятки 1 управления крышкой люка, крышки 5 наружного люка, воздухопровода подачи теплого воздуха для обдува ветрового стекла и соединительных шлангов.
Схема отопления, вентиляции кабины и обдува ветрового стекла
Схема отопления, вентиляции кабины и обдува ветрового стекла:
1 — рукоятка крышки люка воздухопритока;
2 — рукоятка крышки внутреннего люка;
3 — переключатель электродвигателя вентилятора;
4 — крышка внутреннего люка;
5 — крышка наружного люка воздухопритока;
6 — вентилятор с электродвигателем;
7 — радиатор отопителя;
8 — распределитель.
Радиатор отопителя шлангами соединен с рубашкой охлаждения головки блока цилиндров и с водяным насосом двигателя.
При движении автомобиля, когда открыта крышка 5 наружного люка воздухопритока, встречный поток воздуха входит в люк и далее через сетку и кожух к радиатору 7. Проходя сквозь радиатор, воздух нагревается и поступает через распределитель в кабину.
Устройства для обдува и обмыва ветрового стекла кабины (кузова)
Для предотвращения обмерзания или запотевания ветрового стекла предусмотрен его обдув при помощи вентилятора 6 системы отопления автомобиля. Воздух подается через вентилятор к радиатору 7 отопителя, там нагревается и поступает по воздухопроводу к двум щелям, расположенным на панели кузова (кабины) с внутренней стороны ветрового стекла. Вентилятор включают переключателем 3.
Схема устройства для обмыва ветрового стекла
Схема устройства для обмыва ветрового стекла:
1 — бачок с водой;
2 и 5 — соединительные шланги;
3 — диафрагменный насос;
4 — педаль насоса;
6 — жиклер.
Кроме стеклоочистителя, для обмыва ветрового стекла установлено специальное устройство.
Оно включает: диафрагменный насос с ножным приводом, расположенный в левом углу пола кабины; водяной бачок, смонтированный под капотом; жиклеры, установленные снаружи перед ветровым стеклом. В бачке помещают клапаны с фильтром и соединительные шланги. Если нужно обмыть стекло, нажимают несколько раз педаль диафрагменного насоса, вода из бачка подается к жиклерам и опрыскивает ветровое стекло, одновременно включают и стеклоочиститель.
Стеклоочистители автоматически очищают ветровые стекла от воды, снега и т. д.
На автомобиль ГАЗ-51А устанавливают стеклоочиститель с вакуумным приводом. В этом приводе используют разрежение во впускном трубопроводе системы питания двигателя.
Стеклоочиститель с вакуумным приводом
Стеклоочиститель с вакуумным приводом:
I — устройство; II — схемы действия;
а — стеклоочиститель выключен; стеклоочиститель включен, клапан перемещается влево; в — стеклоочиститель включен, клапан перемещается вправо;
1 — включатель; 2 — крышка корпуса; 3 — щетка стеклоочистителя; 4 — корпусу 5 — золотниковый механизм; 6 — подвижной клапан с осью; 7 — рычаг щетки.
Полости корпуса при помощи золотникового механизма поочередно сообщаются то с впускным трубопроводом, то с атмосферой. Создающийся перепад давления в корпусе стеклоочистителя заставляет перемещаться клапан 6 с осью и приводить в действие через рычаг 7 щетку стеклоочистителя.
На автомобилях ГАЗ-53А и «Москвич-412» устанавливают двухскоростные стеклоочистители с электрическим приводом на две щетки. Электродвигатель 8 через червячный механизм приводит в движение щетки 2 и 6 стеклоочистителя.
Схема стеклоочистителя с электроприводом
Схема стеклоочистителя с электроприводом:
1 и 5 — рычаги;
2 и 6 — щетки;
3 и 4 — тяги;
7 — механизм стеклоочистителя;
8 — электродвигатель; 9— переключатель.
Включают и изменяют частоту вращения электродвигателя и соответственно движение щеток переключателем 9.
Автомобиль ЗИЛ-130 оборудован стеклоочистителем, приводимым в действие сжатым воздухом от системы пневматического привода тормозов. Для включения стеклоочистителя и регулирования скорости движения его щеток пользуются краном, головка которого находится на панели щитка приборов,
Неисправности дополнительного оборудования кузова (кабины)
Во время эксплуатации автомобиля возможны случаи вращения электродвигателя системы отопления и вентиляции с малой частотой или прекращения вращения. Для устранения этой неисправности электродвигатель ремонтируют или заменяют.
При работе стеклоочистителя возможны следующие дефекты: удары щеток о детали кузова, движение щеток только на одной скорости, плохая очистка ветрового стекла. Эти неисправности устраняют регулировками стеклоочистителя или заменой его деталей.
Неисправности устройства для обмыва ветрового стекла: засорение жиклеров, нарушение герметичности соединительных шлангов, повреждение диафрагмы насоса. Для устранения неисправностей продувают жиклеры, заменяют соединительные шланги и диафрагму насоса.
Уход за дополнительным оборудованием кузова (кабины):
Контрольные вопросы
Объясните схему отопления и вентиляции кабины автомобиля ГАЗ-53А.
Как работает устройство для обмыва ветрового стекла?
Какие неисправности возможны при работе стеклоочистителя и устройства для обмыва ветрового стекла?
Какой уход необходим за стеклоочистителями автомобилей ГАЗ-53А?
«Автомобиль», под. ред. И.П.Плеханова
Устройство автомобилей
Вентиляция и отопление кузова
Вентиляция и отопление кузова предназначены для регулирования воздухообмена и температуры воздуха в салоне (кабине) автомобиля. При этом предусматривается система, препятствующая запотеванию и обмерзанию стекол.
Многие современные автомобили, особенно легковые, оборудуются системами кондиционирования воздуха и системами «климат-контроль», позволяющими водителю и пассажиру чувствовать себя в таком автомобиле комфортно при любых погодных условиях.
Устройство систем отопления различных типов кузовов и кабин рассмотрим на примере конкретных марок отечественных автомобилей.
Отопление кабины автомобиля «КамАЗ»
Горячая жидкость поступает из рубашки охлаждения головки блока цилиндров 13 по подводящим патрубкам 11, 12, 29 через кран 30, который расположен на передней панели 32 кабины рядом с радиатором. По подводящему патрубку 28 горячая жидкость из системы охлаждения двигателя поступает в нижнюю часть радиатора отопителя, где отдает тепло для обогрева салона и по сливному патрубку из верхней части радиатора направляется во всасывающую полость жидкостного насоса системы охлаждения двигателя.
Кран отопителя регулирует количество поступающей в радиатор жидкости из системы охлаждения двигателя и приводится в действие гибкой тягой 5 от верхнего рычага 19 на щитке привода 18 под панелью приборов слева от водителя. При крайнем левом положении рычага кран полностью перекрыт и жидкость из системы охлаждения в радиатор отопителя не поступает – отопление выключено. При перемещении рычага 19 вправо количество подаваемой в радиатор жидкости увеличивается.
Наружный воздух через решетку облицовочной панели кабины поступает к радиатору отопителя, нагревается и вентилятором через воздухораспределители подается по шлангам 24 к соплам 23 обдува ветрового стекла, к вращающимся дефлекторам 16 на панели приборов и при поднятой заслонке 26 распределителя к ногам водителя и пассажиров. Вращающиеся дефлекторы 16 позволяют направлять воздушный поток на окна дверей, на водителя, пассажиров или дополнительно на ветровое стекло.
Заслонки воздухораспределителя приводятся в действие гибкими тягами от двух нижних рычагов 20 на щитке привода. Мощность воздушного потока, поступающего через радиатор отопителя в кабину (салон), регулируется переключением частоты вращения электродвигателя вентиляторов.
Отопление кабины автомобиля «ВАЗ»
Устройство и принцип действия отопителя салона легкового автомобиля марки «ВАЗ» (рис. 2) аналогичен вышеописанному. Воздух поступает к радиатору отопителя через коробку 8 воздухопритока, а в нее снаружи через продольные отверстия воздухозаборной решетки капота.
Крышка 3 воздухопритока, управляемая рукояткой 17, позволяет регулировать количество поступающего воздуха. Принудительное нагнетание воздуха обеспечивается вентилятором осевого или центробежного типа. Количество поступающей в радиатор отопителя жидкости регулируется краном 9, который управляется рычагом 18. Воздух поступает в салон через верхние поворотные дефлекторы 1 и воздухопроводы 2, 14.
При воздействии на рычаг 15 закрывается или приоткрывается крышка 10 воздухораспределителя, при этом воздух целиком поступает через дефлекторы 1 (при закрытой крышке) или частично через воздухопровод 14 к ногам водителя и пассажиров (при открытой крышке).
Принципиальная схема работы отопителя приведена на рисунке ниже.
При использовании системы отопления следует учитывать, что в современных автомобилях забор воздуха, проходящего через радиатор отопителя, может осуществляться из внешней среды за пределами кузова, или из внутреннего объема кузова. В последнем случае прогрев воздуха в салоне (кабине) будет более интенсивным, но при этом возможно запотевание стекол автомобиля, поскольку воздух внутри салона имеет повышенную влажность из-за дыхания находящихся в нем водителя и пассажиров, и конденсат оседает на стеклах, лишая их прозрачности. Чтобы избавиться от запотевания стекол следует переключиться на воздухозабор извне салона, или приоткрыть стекла (вентиляционный люк) в кабине или салоне автомобиля.
Отопление салона автобусов
Отопление салона автобусов осуществляется с помощью калориферной системы, в которой теплый воздух поступает от радиатора системы охлаждения двигателя в отопительные каналы кузова и далее в салон и кабину водителя.
Вентиляция кабины и салона
Вентиляция кабины грузового автомобиля «КамАЗ» осуществляется с помощью поворотных форточек, опускных стекол дверей и вентиляционного люка крыши (естественная вентиляция). Вентиляционный люк 5 (рис. 3) может иметь четыре фиксированных положения, создавая или нагнетающую, или эжекционную вентиляцию. Возможна вентиляция через систему отопления летом при отключенном кране отопителя. С помощью вентиляторов отопителя можно создать принудительную вентиляцию в кабине.
Легковые автомобили имеют естественную приточную и вытяжную вентиляцию салона кузова. Естественная вентиляция происходит при опускании стекол дверей и открывании поворотных форточек в окнах дверей (при наличии). Приточная вентиляция осуществляется через воздухозаборник 1 и систему отопления, а вытяжная – через отверстия 3 на боковинах кузова и перфорированную облицовку 2 внутренней поверхности крыши.
Системы вентиляции кузова современных легковых автомобилей оснащаются фильтрами для очистки поступающего в салон воздуха.
Вентиляция салона кузова автобуса осуществляется с помощью системы отопления, открывающихся боковых окон, вентиляционных люков 5, расположенных в крыше, и воздухозаборника 4, расположенного под козырьком передней части автобуса.
Комфорт в кабине грузовика, система отопления и система холодного пуска
Сегодня мы рассмотрим новые модули в системе ELECTUDE, переведённые на русский язык. В фокусе – зона комфорта автомобиля. Остановимся на таких важных вопросах, как комфорт в кабине грузовика, система отопления, система холодного пуска.
Температура наружного воздуха влияет на температуру в кабине грузового автомобиля. Когда на улице тепло, кабина прогревается. Когда на улице холодно, кабина остывает.
Для контроля климата в кабине многие грузовые автомобили оснащены кондиционером и отоплением.
Человек чувствует себя комфортно при определённой температуре и влажности. Зона, в которой комфортно находиться, называется зоной комфорта.
Если в кабине холодно, то в неё нужно подавать тёплый воздух. Если в кабине жарко, то температуру надо снижать. Важно отметить, что влажность должна оставаться в определённом диапазоне. Вы можете её уменьшить, но увеличить нельзя.
В систему климат-контроля входит отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Все эти системы регулируют температуру и влажность в кабине.
Чтобы нагреть воздух в кабине, можно включить обогрев. Вентиляция контролирует скорость и направление воздушного потока. Система кондиционирования воздуха охлаждает тёплый воздух и уменьшает влажность.
Система отопления
Виды автомобильных систем отопления
Существует два типа автомобильных систем отопления:
Электрические, бензиновые обогреватели – более распространённый вариант для легковых авто (в силу их компактности).
Что получает водитель благодаря системе отопления?
Выгоды от использования качественной системы отопления очевидны:
1. Комфорт для водителя. Он садится в теплый салон с чистыми стеклами.
2. Увеличение срока эксплуатации авто. Не нужно прибегать к холодному пуску с загустевшим, холодным маслом. Существенно снижается износ мотора.
Содержимое модуля «Система отопления»
Температура наружного воздуха изменчива и зависит от сопутствующих факторов: иногда на улице холодно, иногда тепло. Для того, чтобы в кабине грузового транспорта всегда поддерживались комфортные условия, был придуман отопитель (печка).
Система смешивания воздуха
При изменении положения воздушного клапана соотношение между количеством горячего и холодного воздуха изменяется, тем самым регулируя температуру воздушного потока, который поступает в кабину. 
Система контроля жидкости
Ещё одним способом контроля температуры потока воздуха является использование расходного клапана отопителя.
Кроме того существуют системы, в которых кроме расходного клапана используется щиток управления, а также регулирующая заслонка. Такая система называется комбинированной системой управления
Теплообменник отопителя
Прежде, чем поступить в кабину наружный воздух нужно нагреть. Эту функцию выполняет теплообменник отопителя. Радиатор получает тепло от охлаждающей жидкости, которая нагревается при контакте с горячим двигателем. С помощью полученного тепла радиатор-отопитель обогревает кабину грузовика.
Чтобы нагревать поток воздуха, обогреватель размещается в кабине под инструментальной панелью.
Устройство
Между трубами расположены рёбра для увеличения площади поверхности теплообменника.
В бачках для охлаждающей жидкости расположены направляющие рёбра, благодаря которым поток охлаждающей жидкости проходит от подающей трубке к возвратной.
Горячая охлаждающая жидкость нагревает отопитель. Тепло от обменника поступает к более холодному воздушному потоку и нагревает его.
Система холодного пуска
Если на улице очень холодно, то запустить двигатель может быть очень трудно.
Причины этого следующие:
Потеря электрической ёмкости аккумулятором.
Высокое механическое сопротивление в двигателе из-за густого моторного масла (высокая вязкость).
Плохое самовоспламенение дизельного топлива из-за слишком низкой конечной температуры сжатия (дизельному топливу нужны достаточно высокие температуры для самовоспламенения).
Для каждой из этих проблем есть решение: так называемые системы холодного пуска:
Свечи накаливания используются для подогрева камеры сгорания в цилиндре. Это приводит к повышению температуры после такта сжатия, и двигатель легче запускается. Свеча накаливания установлена в каждом цилиндре.
Запальная свеча накаливания нагревает впускной коллектор, который служит для подогрева воздух, поступающий в двигатель. 
Элемент холодного пуска находится в системе пуска воздуха двигателя. Внутри элемента находится нить накала. Когда подогреватель включён, электрический ток течёт через нить накала, что вызывает нагрев элемента подогревателя и подогрев воздуха, поступающего в двигатель. Из-за тёплого воздуха, поступающего в двигатель, в цилиндре достигается более высокая конечная температура сжатия. Благодаря этому поступающее топливо воспламеняется быстрее.
Подогреватель блока двигателя – это электрический нагревательный элемент. Этот элемент установлен в канале охлаждающей жидкости блока двигателя и нагревает охлаждающую жидкость. Охлаждающая жидкость, в свою очередь, нагревает блок двигателя. Нагревательный элемент обычно находится сбоку цилиндра и устанавливается вместо заглушки рубашки охлаждения. 
Подогреватель охлаждающей жидкости нагревает охлаждающую жидкость, которая передаёт тепло моторному маслу. Масло становится более жидким и уменьшает трение. Блок двигателя тоже нагревается. Тёплый двигатель запускается легче, чем холодный.
Закрепить теорию, раскрытую в модулях, всем, кто обучается посредством платформы ELECTUDE, помогут активные симуляции. Этот тот неотъемлемый компонент системы ELECTUDE, с которым прямо в процессе обучения Вы сможете не только получать, закреплять знания, но и вырабатывать навыки, в том числе, и навыки работы с системой отопления и холодного пуска.