Системы отопления современных автобусов

технические науки

• Коротков Александр Александрович , студент
• Волжский Политехнический Институт
• Кулько Алексей Павлович , кандидат наук, доцент, доцент
• Волгоградский государственный технический университет, Волжский политехнический институт (филиал)

• Похожие материалы

  В базовую комплектацию автобусов входит отопление посредством контуров в крыше. Этого вполне достаточно для автобусов, предназначенных для эксплуатации в условиях мягкого климата. По дополнительному заказу устанавливаются конвекторы в автобусах, предназначенных для эксплуатации в условиях холодного климата, чтобы обеспечить необходимое отопление салона.

  Основным источником тепла в пассажирском отделении автобуса служит нагревательный элемент. В центральном распределительном блоке имеется двухпозиционный пневмоклапан и циркуляционный насос. Теплопередающими элементами в контуре являются конвекторы и вентиляторы системы отопления. Значения температуры регистрируются датчиком температуры.

  Конвекторная система обогрева автобуса не так быстро прогревает салон, своей быстрой циркуляцией для поднятия пыли и «транспортировки» бацилл нет, а вот приемлимая температура держится дольше даже при выключенном нагревателе

  К слову, первому в мире автономному отопителю, созданному разработчиками Eberspacher, недавно исполнилось 60 лет. Именно они в далеком уже 1953-м по заданию концерна Volkswagen разработали независимую от двигателя автомобильную печку. Ее принцип оказался довольно востребованным, используется по сей день. Eberspacher и его земляк Webasto среди отечественных потребителей являются самыми популярными брендами сегмента отопительных систем. Правда, к нам они пришли не так скоро.

  На данный момент самая высокая востребованность закрепляется на отопителями Eberspacher и Webasto. Продукция эти производителей стала неким мерилом, эталоном качества и максимальной производительности. Они не одиноки, на отечественный рынок приходят со своей продукцией и другие производители, но тех высот, которые достигли эти две компании, они не достигли.
  Тем не менее, к нам вполне удачно пробились довольно качественные и надежные отопители всё той же немецкой компании под названием Spheros. В некоторой степени они стали популярными за счет более меньшей стоимости и знаменитом немецком качестве при этом. Например, автономный дизельный подогреватель Spheros Thermo E 320, который тоже предназначены для предпускового разогрева двигателей и прогрева до комфортной температуры салонов автобусов и другого коммерческого транспорта, в столичном регионе обойдется приблизительно в 42–43 тыс. рублей без монтажа, а с установкой в пределах 54–55 тыс. руб. Некоторые транспортники считают, что Spheros Thermo E 320 (теплопроизводительность 32 кВт) более экономичный, чем более ранняя модель DBW 300 с потенциалом в 30 кВт.

  Отопление водительского отделения

  Отопление водительского отделения представляет собой контур. Количество тепла, подаваемого в контур, регулируется водяным клапаном с пневматическим приводом, расположенным в центральном распределительном блоке. Управление клапаном осуществляется модулем системы поддержания микроклимата. Контур состоит из специально адаптированного вентилятора системы отопления, установленного в передней части автобуса, и дополнительного конвектора. Помимо отопления водительского отделения, вентилятор также повышает эффективность обдува стекла. Температура в водительском отделении определяется датчиком температуры.

  Водяной клапан вентилятора водительского отделения и нагревательный элемент, если применимо, открываются и регулируются, когда потенциометр регулирования температуры в водительском отделении переключается из выключенного положения. Скорость работы вентилятора регулируется водителем.

  В 2-осных автобусах применяется пять датчиков температуры, измеряющие температуру наружного воздуха, в воздуховоде, в пассажирском отделении и водительском отделении. В 3-осных автобусах используется семь датчиков температуры. Имеется отдельный датчик температуры внутреннего воздуха в пассажирском отделении и один — в водительском отделении, а также датчики температуры наружного воздуха, которые одинаковы для обоих отделений.

  Функция включается, когда двигатель запускается и потенциометр регулирования температуры воздуха в пассажирском отделении переключается из выключенного положения.

  Когда двигатель работает, модуль системы поддержания микроклимата управляет клапанами в верхнем блоке системы отопления и вентиляции так, чтобы температура в пассажирском отделении соответствовала заданному значению.

  Модуль управления системы поддержания микроклимата устанавливает заслонку в положение рециркуляции, когда:

  • Кондиционер включен и температура наружного воздуха превышает температуру воздуха в пассажирском отделении, если эта температура превышает заданное значение на 4°C.

  Количество тепла в системе охлаждения недостаточно для достижения заданной температуры вследствие, например, очень холодной погоды или сразу после запуска двигателя.

  Принято считать, что в автобусах температура должна держаться на отметке не ниже 10 градусов тепла, если «за бортом» от 15 до 25 градусов мороза. В среднем общепринятая разница между наружной и салонной температурой составляет где-то 18–20 градусов. Это — приемлемый вариант, отвечающий мировым санитарным нормам.
  В России, к примеру, существуют исключения: если температура наружного воздуха находится на отметке до 40 градусов мороза, то в салоне автобуса должно быть не ниже 5 градусов тепла. Правда, отметим, что в утренние часы наших пассажиров тогда беспокоит не столько то, какое тепло будет в салоне, сколько вышел бы автобус на линию.

  Список литературы

  1. G. Carlo Bertangol. Системы с зональным регулированием // Термометръ. — февраль 2009.
  2. Scania CV AB 2007, Sweden / J1939 climate control
  3. Автоперевозчик-спецтехника. http://ap-st.ru
  4. Злыгостев А.С. http://motorzlib.ru/ ‘MotorzLib.ru: Статьи и книги по автомобилестроению, наземному транспорту и организации движения’

  Завершение формирования электронного архива по направлению «Науки о Земле и энергетика»

  Создание электронного архива по направлению «Науки о Земле и энергетика»

  Электронное периодическое издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), свидетельство о регистрации СМИ — ЭЛ № ФС77-41429 от 23.07.2010 г.

  Соучредители СМИ: Долганов А.А., Майоров Е.В.

  Система отопления автомобиля

  Тонкий металл кузова легковой машины или кабины грузовика моментально реагирует на колебания атмосферной температуры. Летом в салоне температура может повыситься до 40 – 50 градусов. Зимой температура в салоне или кабине отличается от наружного мороза на 2 -3 градуса. Водители и пассажиры автотранспорта спасаются от летнего перегрева, включая кондиционер или открывая окна. Зимой обеспечить нормальную температуру в салоне может только система отопления автомобиля. В климатических условиях России нормальная работа автомобильного отопителя актуальна две трети года.

  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:

  • герметичную камеру сгорания;
  • трубопровод подачи горючего от штатного топливного бака;
  • нагнетатель воздуха;
  • циркуляционный насос;
  • теплообменник;
  • свечу зажигания или накала;
  • датчик перегрева;
  • блок управления.

  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:

  • радиатора (при механическом износе сот, течах антифриза);
  • крыльчатки или электродвигателя вентилятора;
  • патрубков и тройников;
  • элементов электрической схемы управления (резисторов, контроллеров, термодатчиков);
  • микроредукторов приводов заслонок;
  • кранов отопителя;
  • сервоприводов воздушных заслонок;
  • клапанов рециркуляции;
  • переключателей режимов работы.

  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.

  Читайте также:  Рехау контроллер теплых полов