Микроклимат салона автомобиля

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Принцип работы датчика влажности

2. Датчик влажности и климат - контроль

3. Климат - контроль

Список литературы

Введение

Каждому водителю, как и пассажиру, хочется провести время поездки с максимальным комфортом. При этом важно позаботиться не только об удобных сидениях, но и о микроклимате салона. Датчик влажности воздуха поможет решить проблему запотевания стёкол, которая влияет на комфорт и безопасность на дороге.

1. Принцип работы датчика влажности

Запотевание стёкол - неудобство, которое знакомо многим водителям. Иногда пар, содержащийся в воздухе, превосходит допустимые нормы и оседает на поверхность в виде капелек влаги. Стёкла постоянно необходимо протирать, что сильно отвлекает, и создаёт дополнительную нагрузку на человека за рулём. Кроме того, часто потеющие стёкла, могут стать одной из причин дорожно-транспортного происшествия. Ведь они значительно снижают видимость на дороге.

Датчик влажности - прибор, который измеряет влажность воздуха. Им оснащён практически каждый автомобиль и находится он в салоне в блоке управления климатом. По сигналу датчика водитель механически включает или выключает режим циркуляции воздуха. При повышенной влажности воздух направляется непосредственно на стёкла автомобиля, таким образом, осушая их.

Облегчить работу датчика влажности воздуха можно, изучив причины повышенной влажности и способы их устранения:

1) В сырой и дождливой погоде (выход из ситуации - периодический прогрев салона машины);

2) Мокрые коврики под ногами (необходимо перед каждой поездкой наводить порядок в салоне, в том числе следить за чистотой и сухостью ковриков);

3) Грязный салонный фильтр (периодически промывать).

Хорошо помогают очистить стёкла от чрезмерной влаги специальные «антизапотевающие средства». Но, к сожалению - это «удовольствие» не из дешёвых. А те, которые более доступны - оставляют разводы и создают блики. Есть и народные методы, к примеру, натереть стёкла глицерином или табаком. Однако, это хорошее средство борьбы с повышенной влажностью в дневное время суток. Ночью же, окна, натёртые глицерином (табаком) только создадут аварийную ситуацию.

Случается и так, что все нормы соблюдены, а влажность в салоне зашкаливает. Скорее всего - проблема в самом датчике влажности воздуха. Необходимо его снять и промыть. Если такая манипуляция не решила вопрос, придётся позаботиться о новом приборе.

2. Датчик влажности и климат - контроль

Датчик влажности - одна из составляющих системы климат-контроля, которая во многом превосходит обычный автомобильный кондиционер. Она в своём подразделении, зависимо от цены, может иметь несколько датчиков. К примеру - датчик температуры наружного воздуха, датчик температуры в салоне, датчик температуры испарителя, датчик солнечного излучения, а также датчик влажности воздуха.

Датчики вырабатывают сигналы, на основе которых система автоматически, с помощью электронных устройств, регулирует микроклимат в салоне машины.

Климат-контроль - незаменим для семейных поездок, ведь он способен создать несколько температурных режимов одновременно. Это будет полезно тем, у кого имеются дети. Ведь тёплую и более прохладную зону в автомобиле можно организовать синхронно. К тому же установив систему климат-контроля, участники поездки навсегда забудут о злополучных сквозняках, которые часто становятся причинами различных заболеваний.

Повышенная влажность воздуха, другими словами, сырость, может негативно сказаться на здоровье человека. Во избежание проблем, необходимо постоянно контролировать влажность в любом помещении. В автомобилях с проверкой влажности воздуха отлично справится датчик. Главное - следить за его рабочим состоянием и вовремя предотвращать поломку!

3. Климат - контроль

Широкое распространение получили в настоящее время кондиционеры с электронным управлением - системы климат-контроля (HVAC - Heating, Ventilation and Air Conditioning).

Так, если обычный кондиционер работает только в режиме, который ему задает водитель (регулирует скорость потока воздуха и устанавливает интенсивность охлаждения), то автоматизированный климат-контроль с электронным блоком управления допускает как ручную, так и автоматическую настройку.

Такая система, в отличие от традиционного кондиционера, ориентирована в первую очередь на автоматическую работу, то есть на поддержание заданной температуры и режима работы независимо от внешних условий. После включения автоматизированный климат-контроль переходит в режим ожидания, считывает информацию с датчиков и если определит, что микроклимат в салоне не соответствует параметрам комфорта, заданным водителем, либо хранящимся в памяти системы характеристикам, то он начинает самостоятельно функционировать в соответствии с заданной программой.

Для поддержания комфортного микроклимата в салоне реализуются следующие основные функции климат-контроля - рассеивающая приточная вентиляция, прямоточная вентиляция, обогрев стекол с автоматическим включением при их запотевании, автоматическая или принудительная рециркуляция. Прямоточная подача свежего воздуха часто вызывает ощущение дискомфорта или сквозняка. Поэтому современные автомобили оснащаются рассеивающей системой вентиляции, которая может рассеивать воздух, поступающий в салон через высокорасходные дефлекторы.

Пример распределения воздушных потоков в салоне легкового автомобиля показан на рисунке:

Рис. Схема распределения воздушных потоков в салоне автомобиля: 1 - противопыльный фильтр; 2 - приточный вентилятор; 3 - правый теплообменник; 4 - дополнительный нагревательный элемент; 5 - дефлектор (заслонка) средней консоли; 6 - задние нижние дефлекторы; 7 - левый теплообменник; 8 - испаритель; 9 - кондиционер; 10 - поток воздуха

Под действием разрежения, создаваемого вентилятором, воздух проходит через противопыльный фильтр и поступает к испарителю. За испарителем воздушный поток, идущий через кондиционер, разветвляется в первый раз. Основная часть проходит через теплообменники, а остальная - в обход теплообменников, к заслонкам кондиционера, которые управляют подачей холодного воздуха. Конструктивная схема с двумя параллельными теплообменниками позволяет подавать воздух раздельными потоками в правую и левую зоны салона. Температуру воздуха в каждом из этих двух потоков определяют, в основном, настройки, которые задают водитель и передний пассажир. За теплообменниками воздушные потоки распределяются посредством электроприводных заслонок и направляются к дефлекторам в разных точках салона. При этом воздух, поступающий в салон через отверстия в средних стойках кузова и через задние нижние дефлекторы, может попутно подогреваться дополнительными нагревательными элементами.

Система с электронным управлением кондиционирования снабжена датчиками, клапанами, предохранителями.

Датчик низкого давления отключает компрессор при давлении в системе ниже 2 кг/смІ и включает при 2,3 кг/смІ. Это необходимо для предотвращения заклинивания компрессора, так как при снижении давления во время аварийного сброса хладагента или его утечке нарушается циркуляция масла.

Датчик высокого давления отключает компрессор при давлении хладагента в системе 30…34 кг/смІ и включает при 26 кг/смІ. Повышенное давление может возникнуть из-за неисправности расширительного клапана, нарушения теплообмена в конденсаторе при снижении интенсивности проходящего через него воздушного потока.

Датчик включения дополнительных электровентиляторов обдува конденсатора включает их при повышении давления в системе до 19…22 кг/смІ и выключает при 14…16 кг/смІ.

Датчик температуры компрессора устанавливается на его корпусе, на стороне нагнетания, отключает электромагнитную муфту при температуре 90…100°С.

Электронное управление сервоприводов, определяющих положение заслонок, осуществляется по показаниям датчиков температуры, один из которых расположен в воздухопроводе, другой - на панели приборов.

Комбинированные датчики могут совмещать несколько функций, их устанавливают вместо перечисленных датчиков.

Отопитель и кондиционер обеспечивают как автоматический, так и принудительный обогрев стекол, что предотвращает запотевание стекол. Система управления микроклиматом непрерывно измеряет температуру лобового стекла, влажность воздуха и температуру в точке определения влажности. По результатам измерений определяется возможность запотевания стекла. Все три параметра измеряет психрометрический датчик. Он обычно устанавливается в основании салонного зеркала и генерирует соответствующие сигналы.

Для измерений влажности используется тонкопленочный емкостный датчик. Он работает на принципе пластинчатого электроконденсатора.

Рис. Принцип действия психометрического датчика влажности: 1 - сигнальное напряжение; 2 - электронный блок датчика; 3 - пластинчатый конденсатор; 4 - диэлектрик; 5 - водяные пары; а - без отсутствия водяных паров; б - с присутствием водяных паров

датчик влажность кондиционер климат

Емкость конденсатора, иначе говоря, его способность накапливать электрическую энергию, определяет площадь поверхности пластин, расстояние между ними и физические свойства наполнителя (диэлектрика), разделяющего две пластины. Диэлектрик, используемый в рассматриваемом измерительном конденсаторе, способен поглощать водяные пары. При этом изменяются его электрические свойства, а значит, и емкость конденсатора. Иными словами, измеряя емкость конденсатора, можно получить информацию о влажности воздуха. Электронный блок датчика преобразует измеренную электрическую емкость в сигнальное напряжение. Способность датчика накапливать в себе водяные пары зависит от температуры. Поэтому одновременно с влажностью необходимо определять и соответствующую температуру.

Для измерения температуры лобового стекла используются инфракрасные датчики:

Рис. Принцип действия инфракрасного датчика: 1 - поглощенное тепловое излучение; 2 - инфракрасный датчик; 3 - поглощенное тепловое излучение; 4 - электронный блок датчика; 5 - сигнальное напряжение; 6 - термометр; 7 - лобовое стекло; а - холодное лобовое стекло; б - нагретое лобовое стекло

Интенсивность инфракрасного излучения, исходящего от лобового стекла, измеряет предназначенный для этого высокочувствительный датчик. Вместе с температурой стекла изменяется и доля инфракрасных лучей в составе теплового излучения, исходящего от стекла. Датчик реагирует на такое изменение. Электронный блок датчика преобразует эту реакцию в сигнальное напряжение.

Для управления системой кондиционирования в первых управляющих системах использовались только датчики температуры в салоне, в настоящее время появились датчики качества воздуха, определяющие концентрацию оксидов углерода и азота в окружающем воздухе, чтобы при необходимости система автоматически переходила в режим рециркуляции, исключая использование забортного воздуха с повышенной концентрацией токсичных компонентов.

Рис. Принцип действия датчика воздуха: 1 - датчик; 2 - сигнальное сопротивление; 3 - электронный блок датчика; а - отсутствие вредных компонентов в воздухе; б - присутствие окисляемого газа; в - присутствие восстанавливаемого газа

Активной основой датчика является смесь окислов вольфрама или олова. Эти соединения изменяют свои электрические свойства при контакте с окисляемыми или восстанавливаемыми газами. К окисляемым газам относятся оксид углерода (CO), пары бензола и бензина, углеводороды, несгоревшие остатки топлива и продукты его неполного сгорания. Восстанавливаемыми газами являются оксиды азота NOx.

Упрощенно окислению соответствует поглощение кислорода химическим элементом, а восстановлению - выделение кислорода из химического соединения. Иными словами, окисляемые газы стремятся поглотить кислород и соединиться с ним. Восстанавливаемые газы, напротив, отдают кислород другим элементам или соединениям. Если находящаяся внутри датчика смесь оксидов вступает в контакт с окисляемым газом, последний начинает поглощать из окислов кислород. В результате изменяются электрические свойства смеси. Ее сопротивление уменьшается. Если же датчик подвергается воздействию восстанавливаемого газа, то смесь оксидов поглощает из этого газа кислород. При этом электрические свойства смеси также изменяются, но при этом сопротивление возрастает.

Используются также датчики наличия пассажиров в салоне, которые позволяют системе определять необходимый объем подаваемого воздуха. В некоторые моделях используются фотодатчики солнечного излучения, позволяющие вычислять интенсивность и угол падения солнечных лучей и, исходя из этой информации, обеспечивать подачу дополнительного прохладного воздуха в ту часть автомобиля, где воздействие прямых солнечных лучей оказывает особенно сильное влияние.

Рис. Принцип действия датчика солнечного излучения: 1 - фильтр; 2 - оптический элемент; 3 - фотодиод; а - направление солнечных лучей под углом спереди; б - направление солнечных лучей вертикально

Солнечный свет попадает через фильтр и оптический элемент на фотодиод. Фильтр предназначен для предотвращения повреждения фотодиода солнечными лучами. Фотодиод изменяет силу тока пропорционально попадающего на него потока солнечного света. Чем сильнее поток света, тем больше сила тока. Благодаря этому по повышению силы тока от датчика, блок управления опознает увеличение потока солнечного света и воздействует на систему управления кондиционированием с целью сохранения заданной температуры.

При направлении солнечных лучей под углом спереди, прямо на водителя и переднего пассажира температура в салоне повышается, при этом на светодиод попадает значительная часть светового излучения. Хладопроизводительность системы управления кондиционированием увеличивается, компенсируя нагревающее действие солнечного света.

При направлении солнечного света вертикально солнечные лучи задерживаются крышей автомобиля. В этом случае на оптический элемент света падает меньше и он направляет меньше света на светодиод. Хладопроизводительность системы управления кондиционированием уменьшается, поскольку пассажиры автомобиля не находятся под прямыми солнечными лучами.

Может также фиксироваться температура и влажность тел водителя и пассажиров через перфорированную обивку сидений.

Для поддержания комфортного температурного режима в салоне автомобиля в холодное время года при неработающем двигателе могут применяться дополнительные обогреватели. Топливо для таких устройств, которые вырабатывают тепло без помощи работы двигателя, поступает или из стандартного топливного бака автомобиля, или из специального бака для транспортных средств больших размеров. Электрический насос подает топливо к форсунке, которая впрыскивает распыленное топливо в камеру сгорания; распыленное топливо смешивается с воздухом и сгорает. Горячие отработавшие газы затем направляются к теплообменнику.

Рис. Вспомогательный воздухообогреватель (независимый от работы двигателя): 1 -- воздухообогреватель с вентилятором, камерой сгорания и теплообменником; 2 -- впуск воздуха; 3 -- выпускное отверстие для воздуха, подаваемого в салон автомобиля; 4 -- приток воздуха в камеру сгорания; 5 -- подача питания: 6 -- система выпуска отработавших газов; 7 -- электронный блок управления; 8 -- термостат и таймер для предварительного выбора продолжительности включения

Теплообменник может функционировать одним из двух способов: или с помощью непосредственного подогрева воздуха салона, или посредством передачи тепла в систему охлаждения двигателя. В последнем случае циркуляция поддерживается отдельным электрическим насосом, что предоставляет возможность использования стандартного устройства обогрева, позволяющего подогревать воздух в пассажирском салоне. Этот тип вспомогательного подогрева охлаждающей жидкости двигателя также улучшает характеристику холодного запуска в зимний период.

Список литературы

1. Авдонькин Ф. Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей / Ф.Н. Авдонькин, М.: Транспорт, 1985. 215 с.

2. Авдонькин Ф. Н. Текущий ремонт автомобилей / Ф.Н. Авдонькин, М.: Транспорт, 1978. 269 с.

3. Авдонькин Ф. Н. Оптимизация изменения технического состояния автомобиля / Ф.Н. Авдонькин, М.: Транспорт, 1993. 352 с.

4. Авдеев М.В. и др. Технология ремонта машин и оборудования. М.: Агропромиздат, 2007.

5. Грибков В.М., Карпекин П.А. Справочник по оборудованию для ТО и ТР автомобилей. М.: Россельхозиздат, 2008. 223 с.

Размещено на Allbest.ru