5.0 Системы охлаждения, отопления

Системы охлаждения, отопления

Общая информация и меры предосторожности

Система охлаждения двигателя

Схема циркуляции охлаждающей жидкости на примере 6-цилиндрового двигателя

1 — Водяной насос
2 — Маслоохладитель
3 — Правая головка цилиндров
4 — Блок цилиндров

5 — Левая головка цилиндров
6 — Корпус дросселя
7 — Термостат

Схема организации отопления/вентиляции салона

1 — Передний дефлектор воздуховода обдува ветрового стекла
2 — Боковые дефлекторы воздуховода обдува ветрового стекла
3 — Дефлекторы центрального воздуховода панели приборов
4 — Дефлекторы боковых воздуховодов панели приборов
5 — Передние дефлекторы нижнего воздуховода
6 — Задние дефлекторы нижнего воздуховода
7 — Свежий воздух
8 — Потоки циркуляции воздуха
9 — Вентиляционная заслонка

10 — Заслонка нижнего воздуховода
11 — Заслонка воздуховода обдува ветрового стекла
12 — Смесительная заслонка
13 — Впускные заслонки
14 — Теплообменник отопителя
15 — Испаритель (модели с К/В)
16 — Вентилятор отопителя
17 — Фильтр (дополнительная комплектация)

Сервопривод управления функционированием режимных заслонок

1 — Обдув ветрового стекла
2 — Обдув стекла/обогрев салона

3 — Обогрев салона
4 — Вентиляция/обогрев салона

Все модели рассматриваемых в настоящем Руководстве автомобилей оборудованы работающей при избыточном давлении системой охлаждения двигателя с термостатическим управлением циркуляцией рабочей жидкости. Водяной насос роторного типа закреплен на левом полублоке двигателя (модели 2.0 и 2.5 л), либо помещен в кожух, образуемый углублениями в задней крышке привода ГРМ и верхней секции поддона картера (модели 3.0 л) и обеспечивает прокачку охлаждающей жидкости сквозь охладительный тракт силового агрегата (см. Раздел Водяной насос — общая информация). Привод водяного насоса осуществляется от газораспределительного ремня/цепи. Поток жидкости омывает районы расположения каждого из цилиндров в блоке, проложенные в литье полублоков и головок цилиндров охладительные каналы обеспечивают интенсивное охлаждение впускных и выпускных портов, районов установки свечей зажигания и направляющих втулок выпускных клапанов. Система охлаждения с момента запуска двигателя проходит через три режима функционирования: на первом этапе, пока тем пература охлаждающей жидкости не поднялась выше 76 °С, термостат остается закрытым и жидкость циркулирует по малому кругу, из рабочего контура которого исключен радиатор, что обеспечивает быстрый разогрев двигателя; при температуре 76 ÷ 80 °С термостат открывается и в контур циркуляции включается радиатор; по достижении температурой охлаждающей жидкости значения 95°С (4-цилиндровые двигатели)/91°С (6-цилиндровые двигатели) ECM, ориентируясь на показания датчика температуры охлаждающей жидкости (ECT), выдает команду на активацию вентилятора(ов) системы охлаждения, нагнетаемый которым(и) дополнительный воздушный поток в значительной мере повышает эффективность функционирования теплообменника радиатора.

Воскозаполненный термостат встроен во впускной патрубок водяного насоса и контролирует рабочую температуру двигателя в процессе его разогрева. В первые минуты после запуска холодного двигателя термостат остается закрытым, предотвращая тем самым циркуляцию охлаждающей жидкости через радиатор. По мере приближения температуры двигателя к нормальному рабочему значению, клапан термостата постепенно открывается, подключая к контуру охлаждения радиатор, обеспечивающий максимальную интенсивность теплоотвода от рабочего тела (охлаждающей жидкости).

Система охлаждения имеет герметичную конструкцию и плотно закрыта крышкой радиатора, способной выдерживать избыточное давление, что обеспечивает повышение точки кипения охлаждающей жидкости и, соответственно, эффективности теплоотвода через радиатор. При превышении внутренним давлением в системе некоторого определенного значения, подпружиненная тарелка вмонтированного в крышку радиатора предохранительного клапана приподнимается над своим седлом, обеспечивая перетекание избытка охлаждающей жидкости по соединительной (переливной) трубке в расширительный бачок. По мере остывания системы жидкость автоматически возвращается из бачка в радиатор.

Доливание охлаждающей жидкости в систему производится через горловину расширительного бачка, который одновременно выступает также в роли ресивера, аккумулирующего в себе вытесняемый из радиатора избыток расширяющейся при разогреве жидкости.

Ввиду перечисленных особенностей конструкции, такая система охлаждения получила название замкнутой, поскольку в ней исключены какие-либо функциональные потери рабочего тела.

Системы отопления/вентиляции/кондиционирования воздуха (HVAC)

Система отопления/вентиляции салона

Основными компонентами системы отопления/вентиляции салона являются помещенные в закрепленный под панелью приборов коробчатый кожух отопителя электрический вентилятор и теплообменник, а также система воздуховодов раздачи воздушного потока. Разогретая в двигателе охлаждающая жидкость циркулирует через теплообменник отопителя, отдавая свое тепло заполняющему кожух воздуху, при включении вентилятора крыльчатка последнего начинает прогонять подаваемый в салон воздух через теплообменник, обеспечивая его интенсивный разогрев. Активация вентилятора возможна только при включенном зажигании, выбор скоростного режима вентилятора обеспечивается соединенной с управляющим переключателем специальной резистивной сборкой приводного электромотора.

Теплообменник посредством резиновых шлангов соединен с системой охлаждения двигателя. Сборка управления функционированием отопителя/кондиционера воздуха вмонтирована в среднюю часть панели приборов автомобиля и посредством изменения положений соответствующих заслонок позволяет осуществлять регулировку температуры и выбор направления раздачи воздушного потока. Электромотор привода впускной заслонки помещается в верхней части впускной секции сборки отопителя и, в зависимости от положения переключателя режимов циркуляции обеспечивает подачу в салон свежего воздуха, либо его циркуляцию в объеме салона автомобиля. Сервопривод управления режимными заслонками закреплен с левой стороны сборки отопителя и по сигналам, поступающим от управляющих переключателей, обеспечивает требуемое перемещение соответствующих заслонок.

В качестве дополнительной комплектации в контур системы отопления/вентиляции может устанавливаться салонный фильтр, обеспечивающий очистку подаваемого в салон воздуха от пыли. Фильтр помещается непосредственно за вентилятором, впереди модуля испарителя.

1 — Фильтрующие элементы
2 — Испаритель К/В

Система кондиционирования воздуха (К/В)

В состав системы кондиционирования входят установленный впереди радиатора конденсатор, расположенный рядом с теплообменником отопителя испаритель, закрепленный на блоке двигателя компрессор, и фильтрующий ресивер-осушитель (аккумулятор), оборудованный редукционным клапаном высокого давления. Все компоненты соединены между собой рефрижераторными линиями. Циркулирующий в тракте системы кондиционирования хладагент выходит из компрессора, прогоняется через конденсатор, ресивер-осушитель и испаритель, затем вновь возвращается в компрессор, расход поступающего в испаритель хладагента регулируется встроенным в испаритель расширительным клапаном.

Температура испарителя постоянно поддерживается на некотором заданном уровне за счет управления активацией компрессора. Когда температура испарителя опускается ниже заданного значения, специальное термочувствительное исполнительное устройство производит остановку компрессора, при повышении температуры испарителя то же устройство вновь запускает компрессор.

Для защиты рабочего контура К/В от чрезмерного возрастания или падения давления предусмотрен специальный датчик-выключатель, по сигналу которого также производится блокировка компрессора.

Вентилятор прогоняет поступающий в салон воздух сквозь теплообменник испарителя, работающий в режиме, обратном режиму функционирования радиатора. Прокачиваемый через теплообменник хладагент закипает и, испаряясь, отбирает у воздуха избыток тепла. Температура внутри салона при этом снижается до требуемого комфортного значения (по выбору оператора). Компрессор поддерживает циркуляцию хладагента в системе, прокачивая разогретую жидкость через конденсатор, где она охлаждается и поступает обратно в испаритель.

Элементы управления функционированием системы кондиционирования входят в состав той же сборки, с которой осуществляется выбор рабочих параметров систем отопления и вентиляции.

Автоматическая система кондиционирования воздуха (климат-контроль)

На некоторых моделях организовано централизованное управление функционированием систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздухом (система климат-контроля). При такой комплектации климатические условия в салоне автомобиля поддерживаются автоматически в соответствии с введенными пользователем установками. Сборка управления HVAC помещается в центральной части панели приборов автомобиля на стандартном месте, где обычно помещается панель управления систем отопления/вентиляции и кондиционирования моделей стандартной комплектации.

Поддержание заданной температуры осуществляется за счет организации в системе управления климат-контроля обратной связи с ECM через дополнительные информационные датчики. К числу таких датчиков относятся работающие по принципу термистора датчики температуры воздуха внутри и снаружи автомобиля и датчик солнечного излучения.

Для подачи воздуха на чувствительный элемент датчика температуры воздуха в салоне автомобиля используется создаваемое воздушным потоком разрежение, вследствие чего датчик функционирует лишь при включенном вентиляторе отопителя.

Датчик температуры наружного воздуха закреплен на стойке радиатора позади декоративной решетки последнего, что обеспечивает хороший его обдув набегающим потоком. С целью повышения тепловой мощности корпус датчика изготавливается из пластмассы, что снижает быстроту реагирования термистора на изменение температуры, таким образом, датчик фиксирует лишь среднюю температуру окружающей среды и не способен регистрировать резкие ее изменения.

Основу конструкции датчика солнечного излучения составляет фотодиод, выдающий на ECM электрический, пропорциональный интенсивности солнечного излучения.

На основании анализа непрерывно поступающих от информационных датчиков данных ECM управляет функционированием встроенного в смесительный демпфер сервомотором, посредством тяги связанным с демпферным клапаном. Входящий в состав сервомотора потенциометр информирует ECM о текущем положении клапана, замыкая тем самым контур обратной связи по температуре подаваемого в салон воздуха.

Аналогичным же образом организовано управление демпферными клапанами выбора направления раздачи воздушного потока, а также клапаном переключения режимов циркуляции воздуха.

Базовое напряжение мощного транзистора приводного электромотора вентилятора К/В изменяется по команде ECM, что позволяет ступенчато регулировать скорость вращения крыльчатки. Замечание: Для защиты цепи от перегрузки в нее включен специальный термопредохранитель, срабатывающий при температуре 119°С и обеспечивающий отсечку питания от вентилятора.

Температура испарителя контролируется специальным установленным на выходе сборки датчиком.

Таким образом, ECM, основываясь на анализе входящей информации, способен вычислять количество нагнетаемого в салон воздуха (ТАО), требуемое для поддержания выбранного пользователем температурного режима.

При вводе крайних значений рабочего диапазона (18 и 32 °С) система переводится в фиксированное состояние максимальной интенсивности охлаждения/обогрева (по ТАО). В диапазоне значений от 18.5°С до 31.5°С оптимальное значение ТАО вычисляется модулем управления.

Инструкции по применению

См. также Раздел Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Модели с ручным управлением функционированием системы кондиционирования воздуха

Принцип управления функционированием систем вентиляции/отопления/кондиционирования воздуха с ручным управлением проиллюстрирован в приведенной ниже таблице. На иллюстрации представлены схемы направлений раздачи воздуха в зависимости от положения переключателя

.

Процентное соотношение расхода воздуха через соответствующие воздуховоды в различных положениях управляющего переключателя может быть оценено по приведенной на сопр. иллюстрации диаграмме.

Модели с автоматическим управлением функционированием системы кондиционирования воздуха (климат-контроль)

См. Раздел Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Во избежание ошпаривания, ни в коем случае не снимайте крышку расширительного бачка и не отсоединяйте никакие компоненты охладительного тракта при горячем двигателе. Если возникает необходимость в снятии крышки расширительного бачка до полного остывания охлаждающей жидкости, (хотя таких ситуаций следует по возможности избегать), следует предварительно сбросить избыточное давление в системе. Оберните крышку бачка толстым слоем ветоши, затем медленно отверните до возникновения шипения. Когда указывающее на выпуск пара шипение прекратится, медленно отверните крышку до конца. Если на последней стадии отворачивания шипение не возобновится, крышка может быть снята. В процессе выполнения всей процедуры не наклоняйте лицо над горловиной бачка, для защиты рук наденьте резиновые перчатки!

1.10 Вентиляция и отопление салона

1.10. Вентиляция и отопление салона

Схема отопления и вентиляции салона автомобиля Ford Sierra

Опускание и подъем стекол боковых дверей

Выключатели электрических подъемников стекол передних левых и правых боковых дверей

Стекла боковых дверей, в зависимости от версии оснащения автомобиля, опускаются и поднимаются при помощи рукояток, расположенных на внутренней стороне дверей, или электрически при помощи подъемников, управляемых кнопками.

Электрические механизмы могут быть установлены в передних или во всех боковых дверях автомобиля. Электрические выключатели расположены на средней консоли за рычагом переключения передач и доступны для водителя и пассажира.

Электрические выключатели механизмов задних боковых дверей расположены в подлокотниках. Кроме того, на средней консоли находится дополнительный выключатель, выключающий подачу тока к выключателям управления стекол задних боковых дверей и делающий невозможным открытие этих окон. Дополнительный выключатель должен быть нажат для того, чтобы было возможно управление открытием стекол задних боковых дверей.

Открытие люка

Для открытия люка следует опустить вниз рукоятку и вращать ее в направлении против часовой стрелки. После открытия люка (частично или полностью) следует сложить рукоятку. При вращении рукоятки в обратном направлении люк закрывается.

Для наклона задней части люка следует при закрытом люке вращать рукоятку по часовой стрелке. После преодоления значительного сопротивления задняя часть люка приподнимется. После достижения необходимого наклона следует сложить рукоятку. При большой скорости движения наклон люка может вызвать образование внутри автомобиля пониженного давления. Этого можно избежать путем открытия средних сопл системы вентиляции на передней панели.

Перемещаемый кожух люка может быть установлен в любом положении, независимо от того, открыт ли люк, закрыт или наклонен. Открытие люка вызывает одновременно перемещение его кожуха.

Внутренние сопла системы вентиляции

Элементы управления отоплением и вентиляцией

1 – рычажок регулировки температуры, 2 – рычажок регулировки направления подачи воздуха, 3 – переключатель вентилятора

Средние сопла системы вентиляции

1 – ручка регулировки,

2 – перемещаемые пластины,

3 – рычаги регулировки положения пластин

Воздух поступает внутрь салона автомобиля через неподвижные и подвижные сопла системы вентиляции, позволяющие устанавливать направление поступления воздуха. Этот воздух может быть подогрет, если он поступает через отопитель, использующий тепло охлаждающей жидкости двигателя.

Обогрев

Температура и направление подачи воздуха регулируются двумя перемещаемыми вертикально рычажками, расположенными на передней панели (см. рис. Элементы управления отоплением и вентиляцией).

Воздух поступает через два неподвижных сопла, а также через регулируемые боковые и средние сопла системы вентиляции.

Регулировка температуры воздуха

Температура воздуха регулируется левым рычажком (1, см. рис. Элементы управления отоплением и вентиляцией). В верхнем положении этого рычажка обогрев выключен, а в нижнем положении – обогрев максимальный. Рычажок может занимать любое промежуточное положение, которому соответствует средняя температура обогрева воздуха.

Регулировка направления подачи воздуха

Правый рычажок (2, см. рис. Элементы управления отоплением и вентиляцией) регулирует направление подачи воздуха внутрь салона автомобиля. В верхнем положении этого рычажка (около треугольника, вершиной направленного вверх) воздух направляется на ветровое стекло, а также в боковые неподвижные боковые сопла, направляющие его на стекла боковых дверей (против запотевания стекол).

В верхнем положении этого рычажка на высоте треугольника, вершиной направленного вниз, воздух подается через два неподвижных сопла в направлении пола.

В среднем положении рычажка между треугольниками воздух подается частично на ветровое и боковые стекла, а частично на пол.

В самом нижнем положении этого рычажка подача воздуха на стекла и на пол перекрыта, а между положением, соответствующим нижнему треугольнику, и наинизшим положением подача воздуха на стекла и на пол тем меньше, чем рычажок находится ближе к наинизшему положению.

Сопла

Регулировка направления подачи воздуха не имеет отношения к двум соплам, расположенным в середине передней панели. Интенсивность поступления воздуха в них регулируется расположенными рядом с ними ручками. Кроме того, подвижные пластины регулируют направление подачи воздуха как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Температура выходящего через них воздуха зависит от положения рычажка (1, см. рис. Элементы управления отоплением и вентиляцией).

Боковые сопла, расположенные на обоих концах передней панели, как и средние сопла, регулируются индивидуально. Кроме того, в своей верхней части они не регулируются и направляют поток воздуха на стекла боковых дверей (противодействие запотеванию стекол). Интенсивность потока воздуха через эти части сопл зависят от положения рычажка, регулирующего направление подачи воздуха.

Вентилятор

Интенсивность естественного потока воздуха зависит от скорости движения. При скорости ниже 60 км/ч интенсивность мала. Ее можно увеличить, включив вентилятор при помощи поворотного переключателя, расположенного под рычажками регулировки отопления и вентиляции, и который позволяет работать вентилятору с тремя скоростями.

Переключатель вентилятора имеет четыре положения:

0 – вентилятор выключен;
1, 2 и 3 – вентилятор включен, на каждом последующем положении – более сильная подача воздуха.

Устранение запотевания стекол и размораживание заднего стекла

Под левым боковым соплом расположен выключатель обогрева заднего стекла. Нажатие на его нижнюю часть вызывает включение, а на верхнюю часть – выключение обогрева заднего стекла.

В некоторых версиях автомобилей выключение обогрева заднего стекла наступает автоматически через 10 минут после включения. Возможно более раннее ручное выключение. Контрольная лампочка, расположенная под выключателем, загорается при включении обогрева. Предупреждение

Обогрев заднего стекла потребляет большое количество электроэнергии. Рекомендуется пользоваться им исключительно во время работы двигателя и выключать его сразу после того, как видимость через заднее стекло станет достаточной.

Обогрев передних сидений

В некоторых версиях оснащения автомобилей сидения и их спинки (либо только сидение водителя) являются обогреваемыми. Обогрев включается двумя рычажковыми выключателями (или одним), расположенными около пепельницы. Полной эффективности этот обогрев достигает через 4–6 минут после включения.
Предупреждение

Обогрев передних сидений может быть включен при положении ключа зажигания в позиции «I» (при выключенном зажигании). Рекомендуется, однако, включать обогрев при работающем двигателе, чтобы не разряжать аккумулятор.

Обогрев заднего стекла

Обогрев заднего стекла включается кнопкой (2, см. рис. Кнопки включения) над левым боковым соплом системы вентиляции. Предупреждение

Обогреватель заднего стекла потребляет большой ток, поэтому рекомендуется пользоваться им исключительно во время работы двигателя и выключать его сразу после того, как видимость через заднее стекло станет достаточной.