Устройство и принцип работы печки автомобиля

Устройство и принцип работы печки автомобиля

Неопытные автовладельцы не всегда понимают, от чего работает печка в машине и каким образом она получает тепловую энергию, с помощью которой затем нагревает салон. Понимание процесса образования тепловой энергии в отопителе автомобиля важен не только в качестве теории, но и практически, ведь без такой информации водитель не сможет правильно использовать обогреватель салона.

Неопытные автовладельцы не всегда понимают, от чего работает печка в машине и каким образом она получает тепловую энергию, с помощью которой затем нагревает салон. Понимание процесса образования тепловой энергии в отопителе автомобиля важен не только в качестве теории, но и практически, ведь без такой информации водитель не сможет правильно использовать обогреватель салона.

Для чего нужна печка

За этим агрегатом закрепилось несколько названий:

• печка;
• отопитель;
• обогреватель.

Все они описывают его суть – устройство предназначено для обогрева салона, чтобы даже во время лютых моторов внутри авто было тепло и уютно. Кроме того, отопитель горячим воздухом обдувает лобовое стекло, благодаря чему на нем тают снег и наледь.

Как работает система обогрева салона

Печка является частью системы охлаждения двигателя, поэтому для понимания принципов ее работы сначала необходимо разобраться в том, откуда в моторе берется тепловая энергия и почему его важно охлаждать. Современные автомобили, не считая электромобилей, оснащены моторами, которые работают за счет расширения газов во время сжигания топливовоздушной смеси (бензин, дизель или газ плюс воздух), поэтому такие силовые агрегаты называются «двигателями внутреннего сгорания» или ДВС.

Температура внутри цилиндров во время рабочего такта достигает двух тысяч градусов по Цельсию, что заметно выше температуры плавления не только алюминия, из которого сделана головка блока цилиндров (ГБЦ), но и чугунного блока цилиндров (БЦ).

Откуда берется избыток тепла

После окончания рабочего такта начинается такт выпуска, когда раскаленные газы выходят из двигателя и поступают в катализатор, где происходит дожиг углеводородов и угарного газа, поэтому коллектор нередко нагревается до уровня 600–900 градусов. Тем не менее, за время рабочего такта горящая смесь бензина и воздуха успевает передать часть тепловой энергии БЦ и ГБЦ, а учитывая, что скорость вращения вала даже устаревших дизельных моторов на холостых оборотах составляет 550 оборотов в минуту, за секунду рабочий такт проходит в каждом цилиндре 1–2 раза. По мере роста нагрузки на автомобиль водитель все сильней жмет на газ, из-за чего увеличивается:

• количество топливовоздушной смеси;
• температура во время рабочего такта;
• количество тактов за секунду.

То есть увеличение нагрузки приводит к росту выделяемой тепловой энергии и нагреву всех деталей двигателя. Учитывая, что многие элементы силовой установки изготовлены из алюминия, такой нагрев для них недопустим, поэтому избыток тепла отводят с помощью системы охлаждения. Оптимальная температура двигателя во время работы составляет 95–105 градусов Цельсия, именно под нее рассчитаны все тепловые зазоры двигателя, а значит, износ деталей при такой температуре минимален. Понимание принципа получения избыточной тепловой энергии необходимо для ответа на вопрос – от чего работает печка в машине.

Нагревание двигателя автомобиля

Чтобы нормально заводить машину зимой, к штатной системе охлаждения подключают автономный (работающий от штатного топлива и аккумулятора) или сетевой предпусковой подогреватель, который нагревает теплоноситель до температуры 70 градусов. Такое устройство позволяет запускать печку до включения двигателя, ведь в состав предпускового подогревателя входит дополнительный насос, обеспечивающий циркуляцию антифриза (охлаждающей жидкости, ОЖ). Без этого устройства холодный пуск силового агрегата негативно влияет на состояние двигателя, ведь вязкое масло не обеспечивает эффективной смазки трущихся поверхностей.

Куда сбрасывают излишки тепла

Чтобы обеспечить такой режим, избыток тепловой энергии необходимо куда-то сбросить. В схеме системы охлаждения для этого предназначены два отдельных круга циркуляции антифриза, каждый со своим радиатором (теплообменником):

• салонный (печки);
• основной (двигателя).

Теплоизлучающая способность салонного радиатора в десятки раз меньше, чем основного, поэтому он оказывает на температурный режим двигателя минимальное влияние, зато его производительности хватает для обогрева внутреннего пространства автомобиля. По мере прогрева мотора возрастает его температура, поэтому сразу после того, как водитель завел машину, через радиатор отопителя салона проходит холодный антифриз, который постепенно нагревается. Поэтому, когда стрелка термометра сдвигается с мертвой зоны, из дефлекторов, при включенной печке, начинает дуть теплый воздух.

Естественной циркуляции ОЖ по системе охлаждения недостаточно, поэтому ее принудительно перекачивает водяной насос (помпа), который ремнем соединен с распределительным или коленчатым валом. Нередко один ремень приводит в действие помпу, генератор и насос гидроусилителя руля (ГУР). Поэтому скорость движения жидкости напрямую зависит от оборотов двигателя, на холостом ходу циркуляция минимальна, хотя параметры системы охлаждения подобраны так, чтобы исключить перегрев мотора. Но, в машинах с уставшим силовым агрегатом и забитой системой охлаждения, двигатель на холостых часто перегревается.

Пока температура теплоносителя ниже уровня открытия термостата (80–95 градусов), циркуляция жидкости идет только по малому кругу, это снижает теплопотери, а такой режим работы называется прогревом. После достижения установленной температуры термостат открывается и начинается циркуляция по большому кругу, благодаря чему возрастают теплопотери и избыток тепла уходит в атмосферу.

Когда температура двигателя достигает отметки 95–100 градусов, включается вентилятор, который резко увеличивает эффективность охлаждения силового агрегата, позволяя ему максимально эффективно работать. Такая схема надежно защищает мотор, но, никак не влияет на функционирование печки, ведь температура антифриза, проходящего через нее, поддерживается на одном уровне, а тепловыделения мотора достаточно даже при максимальном обдуве салонного радиатора.

Как печка обогревает салон

Из-за небольших размеров и удаления от салона теплообменник отопителя не может напрямую обогревать внутреннее пространство автомобиля, поэтому в качестве теплоносителя используют внутрисалонный или забортный воздух. Поэтому печка – это сложное устройство, которое состоит из следующих элементов:

• вентилятора;
• салонного фильтра;
• радиатора;
• корпуса с каналами;
• заслонок;
• воздуховодов, транспортирующих нагретый воздух в разные части салона;
• дефлекторов, выпускающих нагретый воздух в салон;
• элементов управления

На легковушки устанавливают 2 типа вентиляторов:

• центробежные;
• пропеллерные.

Первые представляют собой корпус «улитку», внутри которой электромотор вращает оснащенное лопастями колесо. Во время вращения колесо закручивает воздух, из-за чего возникает центробежное ускорение, заставляющее его искать выход из «улитки». Таким выходом становится небольшое окошко, через которое он проходит с определенной скоростью. Чем быстрей вращается колесо, с тем сильней дует вентилятор.

Вентилятор печки авто

Второй тип вентилятора – это электрический моторчик с закрепленным на его валу пропеллером (крыльчаткой). Изогнутые под определенным углом крылья пропеллера во время движения выдавливают воздух. Такие вентиляторы дешевле в изготовлении, а также занимают меньше места, но менее эффективны, поэтому их ставили лишь на устаревшие модели бюджетных машин, например, все классическое семейство автомобилей «ВАЗ», то есть легендарные «Жигули».

Салонный фильтр

Печка засасывает воздух из нижней части подкапотного пространства, поэтому высока вероятность попадания в воздухозаборник мелких камней и другого мусора, который может повредить вентилятор или радиатор. Фильтрующий элемент изготавливают в виде съемного картриджа, а воздух очищает сложенный в гармошку нетканый синтетический материал с антибактериальной пропиткой.

Наиболее качественные и дорогие фильтры оснащают дополнительной секцией, заполненной активированным углем, благодаря чему они очищают входящий воздух даже от неприятного запаха.

Радиатор

Теплообменник является основным элементом отопителя, ведь именно он передает тепловую энергию от двигателя воздушному потоку, проходящему через него. Он представляет собой несколько трубок, проходящих через решетку из металла с высокой теплопроводностью, обычно алюминия или меди. Решетка, состоящая из отдельных пластинок-ребер расположена так, чтобы оказывать минимальное сопротивление проходящему через них воздушному потоку, но при этом максимально нагревать его, поэтому чем больше размер теплообменника, тем большее количество воздуха он может нагреть за единицу времени до заданной температуры. Эту деталь выпускают в двух основных вариантах:

• изогнутая змейкой труба, проходящая через ребра – такая конструкция максимально дешева в производстве и очень ремонтопригодна, но ее КПД невысок;
• два бачка (коллектора) соединенные тонкими трубками, проходящими через решетку, такая конструкция заметно дороже в производстве и сложней в ремонте, зато ее КПД гораздо выше

Радиатор печки машины

Недорогие модели изготавливают из стали и алюминия, более качественные делают из меди.

Корпус с каналами

От вентилятора через корпус проходят 2 канала, в одном расположен радиатор, второй обходит теплообменник стороной. Такая конфигурация позволяет регулировать температуру поступающего в салон воздуха от уличной, до максимально горячей. Направляет воздушный поток заслонка, расположенная на стыке каналов. Когда она находится посередине, воздушный поток поступает в оба канала с примерно одинаковой скоростью, смещение в любую сторону приводит к закрытию соответствующего канала и полному открытию другого.

Заслонки

В автомобильном отопителе установлены 3 заслонки:

• первая открывает и закрывает воздуховоды, через которые воздушный поток поступает к радиатору, именно от нее зависит, откуда отопитель будет засасывать воздух, с улицы или из салона;
• вторая управляет подачей воздуха к радиатору, а значит, регулирует его температуру на выходе;
• третья распределяет поступление воздушного потока к различным дефлекторам, позволяя обогревать как весь салон, так и только отдельные его части.

Заслонка печки авто

В бюджетных авто рычажки и ручки управления этими заслонками выведены на консоль передней панели, на более дорогих машинах их работой управляет микроконтроллер климатической установки.

Воздуховоды

В зависимости от модели и конфигурации машины воздуховоды прокладывают как под передней панелью, так и под полом, а их выходы располагаются в различных местах салона. Наиболее популярными являются местами выхода воздуха являются пространства под передними и задними сиденьями, ведь такое расположение идеально подходит для обогрева не только верхней, но и нижней части салона, а значит, ног водителя и пассажиров.

Дефлекторы

Эти элементы выполняют 2 важные задачи:

• рассекают поток воздуха на несколько меньших потоков, чтобы снизить скорость движения при сохранении общего объема подачи;
• защищают воздуховоды от попадания в них грязи.

Дефлектор печки авто

К примеру, дефлекторы на «торпеде», то есть передней панели, можно поворачивать, меняя таким образом направление движения воздуха, поступающего из них. Эта функция особенно полезна, если замерзло лицо и поворот дефлектора направляет на него горячий воздушный поток.

Читайте также: Дополнительный отопитель в салоне автомобиля: что это, зачем нужен, устройство, как работает

Элементы управления

В любом авто элементы управления печкой вынесены на переднюю панель или ее консоль, однако способ их воздействия на заслонки различен. В максимально недорогих моделях без кондиционера или системы климат-контроля, заслонками управляют тяги, присоединенные к выведенным наружу рычагам. В более дорогих и престижных моделях, а также топовых комплектациях всем управляет электроника, которая получает сигналы от выведенных на переднюю панель кнопок и потенциометров, а также от бортового компьютера или блока управления климатической установкой.

Заключение

Обогреватель салона – это не отдельное устройство, а сложная система, соединенная с двигателем автомобиля и бортовой электропроводкой, а источником тепла для нее является сгорающее в цилиндрах топливо. Поэтому ответ на вопрос – от чего работает печка в машине, очевиден, ведь именно двигатель внутреннего сгорания является настоящей «грелкой» водителя и пассажиров, а остальные элементы лишь передают им тепло, нагревая входящий воздух и распределяя его по салону. Вне зависимости от того, какая у вас машина – «Таврия», «УАЗ» или современная иномарка, обогрев салона всегда работает по этому принципу.

Обогрев салона автомобиля зимой: как быстро прогреть салон (пошаговая инструкция + фото)

При наступлении зимы многие автовладельцы сталкиваются с неудобством передвижения в холодной машине. Тут либо выходить на улицу и ждать пока двигатель прогреется до рабочей температуры и из печки начинает выходить теплый воздух, либо ехать в холодном салоне авто. Но есть способы сделать езду более комфортной.

Подготовка автомобиля к зиме

Чтобы приход зимы не застал врасплох нужно провести профилактические мероприятия еще летом или в начале осени:

• проверить охлаждающую жидкость. Ее уровень должен быть в норме. Если ее будет недостаточно, тогда помпа не сможет полноценно прокачивать жидкость через радиатор печки;
• воздушные пробки также могут препятствовать правильной циркуляции жидкости;
• проверить степень загрязненности вентилятора. Если он сильно забит грязью, тогда печки не будет дуть полноценно;
• радиатор печки также не должен быть забит грязью;
• проверить работу шторок воздуховодов, они должны свободно перемещаться и дать возможность дуть на стекло.

Правила обогрева салона зимой (ТОП-7 правил)

Многие автолюбителя не знают как правильно прогреть салон автомобиля. Но в инструкции к автомобилю производители предусмотрели правила прогрева холодной машины. Правила эти не сложные и понять их сможет каждый:

1. Самое первое — это запустить двигатель;
2. Нужно выбрать режим рециркуляции воздуха, чтобы перекрыть доступ холода в салон. На разных машинах это делается по-разному либо будет кнопка переключения, либо рычаг, который нужно сдвинуть в нужном направлении;
3. Регулятор температуры должен быть сдвинут на максимальное значение;
4. Скорость вентилятора должен находиться на минимальных оборотах;
5. Когда двигатель начнет прогреваться, то обороты вентилятора тоже нужно увеличивать. Из печки дует уже теплый воздух, который нужно направить на обледеневшие или запотевшие стекла;
6. После оттаивания окон, режим печки нужно поставить для комфортного нахождения водителя и пассажиров;
7. После прогревания салона нужно выключить режим рециркуляции воздуха.

Для экономии топлива, многие автолюбителя начинают движение до того, когда прогрелся салон автомобиля. И это разумно, ведь на прогрев салона тратится в два раза больше времени, чем на прогрев двигателя. Да и к тому же двигатель прогревается быстрее на ходу, чем при работе на холостом ходе.

Данные правила важно соблюдать при ручном управлении обогрева салона. Если в автомобиле установлен климат контроль, тогда все действия за водителя сделает компьютер. Остается лишь указать необходимые данные. Но не всегда климат контроль выбирает нужный режим обогрева или к, примеру, нужно направить воздух на разморозку стекол. В этом случае климат контроль нужно выключить и перейти на ручное управление.

В автомобилях премиум класса установлена многозоновая климатическая установка. В этом случае компьютер уже управляет температурой в следующих зонах: место водителя, место переднего пассажира и место задних пассажиров. Эти зоны могут быть и другими, все будет зависеть от конкретной модели, или установлены производителем по желанию клиента.

Дополнительное оборудование для автономного обогрева салона

Также в автомобиле можно установить дополнительное оборудование, предпусковые обогреватели. Они бывают:

1. Топливное устройство устанавливается рядом с двигателем и питается тем же топливом. В автомобилях премиум класса такие установки, как правило, устанавливаются на заводе. Эта установка включается перед запуском двигателя и способна прогреть двигатель и салон авто.
2. Электрическое устройство устанавливается в водяной рубашке или в картере двигателя. Это устройство представляет собой нагревательный элемент подключенный к домашней сети 220 Вольт. После нагревания до определенной температуры рабочих жидкостей, довольно легко происходит запуск двигателя.

Дистанционный запуск автомобиля

В некоторых моделях установлена сигнализация с возможностью запуска двигателя удаленно. Даже если такая сигнализация в автомобиле не установлена, тогда стоит узнать возможна ли установка такой сигнализации.

Машина запускается не выходя из дома. А свободное время можно потратить на завтрак. К моменту выхода из дома двигатель прогреется до рабочей температуры и в салоне будет уже комфортно.

Обогреватель для салона от прикуривателя

Самым простым вариантом быстрого обогрева салона будет установка дополнительного обогревателя, работающего от прикуривателя авто. Для обогрева салона такой обогреватель выбирают начинающие водителя. Более опытные используют его для удаления конденсата со стекол.

Такой обогреватель продается в любом автомагазине и стоит не так дорого. Но у них также есть и свои недостатки: так как прибор очень мощный, то он дает нагрузку на генератор и электропроводку автомобиля.

Автономный обогреватель для салона

На больших машинах, автобусах, грузовиках есть возможность дополнительной установки автономного обогревателя, который будет питаться тем же топливом, что и силовой агрегат. У такого прибора есть ряд важных плюсов:

• устройство работает независимо от двигателя и способно нагреть воздух салона сразу;
• возможность регулировки температуры из салона;
• так как устройство устанавливается под капот, то салон не будет загроможден дополнительным оборудованием;

На ряду с таким явными преимуществами, у таких устройств есть и недостатки:

• Монтаж такого устройства сложен и самому с ним не справиться;
• увеличение расхода топлива;
• высокая стоимость;
• дополнительный шум.

Установка дополнительного радиатора для обогрева салона

В автомобилях с большим объемом салона некоторые автовладельцы устанавливают дополнительный радиатор с вентилятором. Питание в этом случае будет идти той же охлаждающей жидкостью, что и основной радиатор.У данного способа можно найти ряд преимуществ:

• работает от основной системы отопления;
• быстрый прогрев салона;
• любой удобный вариант выбора радиатора в любом автомагазине;
• низкая стоимость оборудования.

К этим преимуществам стоит добавить и недостатки:

• трудоемкий монтаж;
• пока двигатель не прогрелся, тепло не появится в салоне;
• дополнительные шланги для подвода охлаждающей жидкости;
• изменение внешнего вида интерьера;
• нет 100 % гарантии эффективности данного оборудования;
• увеличение охлаждающей жидкости в системе автомобиля.

Обогрев салона автомобиля зимой: еще одна печка от прикуривателя и не только

Каждый автомобилист желает, чтобы в его машине были созданы наиболее комфортные условия. Особенно это касается холодного времени года, когда в салоне непрогретой машины очень дискомфортно находиться. Штатный обогреватель далеко не всегда способен эффективно справиться с решением поставленных задач. Выйти из положения можно просто – достаточно купить дополнительную печку в салон автомобиля.

Ее установку можно осуществить самостоятельно, не прибегая к услугам специализированной автомастерской. Крайне важно остановить свой выбор на хорошем автономном обогревателе, который будет обладать доступной стоимостью и эффективно справляться с решением поставленных задач.

Что представляют собой дополнительные печки

При хранении автомобиля на открытой парковке его кузов очень быстро остывает, металлические элементы промерзают. Все это приводит к тому, что даже стекла изнутри запотевают и покрываются тонкой коркой льда. Если машина простоит так всю ночь, температура в салоне сравнится с окружающей средой.

Если плохо прогревается салон автомобиля зимой, следует задуматься об установке дополнительного обогревателя. Это устройство, способное значительно быстрее прогреть салон, создать в нем комфортную условия нахождения.

Особенно часто такие приборы устанавливаются в автобусах, микроавтобусах и фургонах, где штатный обогреватель не способен эффективно справиться с решением поставленной задачи.

Если изучить ассортимент таких товаров в специализированных интернет-магазинах России, можно увидеть, что существуют разные виды дополнительных обогревателей. Это позволяет выбрать и приобрести тот вариант, который наилучшим образом будет подходить конкретному виду транспортного средства. К основным отличиям таких устройств можно отнести:

• способ монтажа;
• потребляемый ток;
• стоимость;
• внешний вид.

Электрические устройства

Обогрев салона автомобиля зимой от прикуривателя является самым простым вариантом. Зачастую такой прибор устанавливают на переднюю панель. Как правило, такому девайсу отдают предпочтение начинающие водители. Более опытные используют электрический обогреватель только для того, чтобы удалить конденсат со стекол после зимней стоянки.

Читайте также: Типичные ошибки водителей во время прикуривания авто

К положительным качествам таких устройств можно отнести:

• невысокую стоимость;
• легкость монтажа, который можно произвести самостоятельно;
• работу от бортовой электросети, что не требует дополнительного расхода топлива;
• готовность к работе сразу после подключения;
• эстетичный вид, позволяющий с легкостью расположить в салоне любого автомобиля;
• возможность приобретения в любом автомагазине.

Среди недостатков выделяют:

• большое количество подделок, эксплуатация которых грозит опасностью;
• высокий уровень потребления электроэнергии, что дает усиленную нагрузку на аккумулятор и генератор;
• негативное влияние на электропроводку из-за высокой мощности.

Если изучить отзывы про обогрев салона автомобиля зимой от прикуривателя, то можно увидеть – чаше всего им пользуются кратковременно, чтобы исключить запотевание стекол автомобиля после ночного простоя.

Автономные отопители

Подобный дополнительный обогреватель салона автомобиля на 12в своими руками устанавливают в салоны минивенов, микроавтобусов, фургонов или грузовиков. Питание этого устройства происходит топливом.

Автономный обогрев имеет свою камеру сгорания и выхлопную систему. Монтируют конструкцию в подкапотное пространство или снаружи кабины. Прибор работает автономно от силового агрегата автомобиля.

Такой воздушный вентилятор обладает рядом преимуществ:

• устройство работает независимо от степени нагрева двигателя;
• существует возможность регулировать уровень нагрева из салона;
• интерьер машины остается неизменным;
• полная работоспособность после запуска;
• максимальная производительность.

К отрицательным моментам можно отнести:

• необходимость проведения более сложного монтажа;
• дополнительное потребление топлива во время работы;
• более высокую стоимость;
• создание дополнительного шума от автономного отопителя.

Дополнительный радиатор

Очень часто автомобилисты решают проблему обогрева салона транспортного средства с помощью еще одного радиатора и вентилятора. Он подключается к штатному отопителю, для чего проводятся дополнительные трубки к салону. Такое решение является достаточно распространенным для салонов пассажирских микроавтобусов, автобусов и фургонов, которые имеют большой объем.

Читайте также: Развод водителей-туристов в Крыму: как бесплатные парковки стали платными

К плюсам можно отнести:

• штатный принцип работы;
• эффективный и быстрый прогрев;
• возможность подбора выгодного варианта в любом автомагазине;
• более низкую стоимость, чем у аналогов.

Негативными моментами этого варианта являются:

• необходимость проведения грамотного монтажа;
• эффективность нагрева зависит от степени прогрева двигателя;
• требуются дополнительные расходники – шланги, трубки, изоляционные материалы;
• вмешательство во внешний вид интерьера;
• нет гарантий в достижении желаемого эффекта от установки;
• увеличивается объем охлаждающей жидкости.

Что говорят водители

Каждый из вариантов дополнительной печки по-своему хорош. Кто располагает бюджетом, отдает предпочтение автономным моделям. Они позволяют прогреть салон удаленно и сесть в уже теплую машину.

В любом случае, какой бы вариант не был выбран, крайне важно соблюдать правила техники безопасности, чтобы исключить возникновение непредвиденных ситуаций.

Можно ли сделать самому

В целом, большинство работ можно произвести самостоятельно. Современные устройства сопровождаются инструкцией пользователя. Если следовать ей, можно произвести все действия своими руками, не прибегая к услугам мастеров специализированного сервиса. Это позволит изрядно сэкономить.

Заключение

С наступлением холодов вопрос обогрева салона после зимней стоянки становится особенно актуальным. Для этого можно использовать:

• электрический обогреватель в прикуриватель;
• автономный обогреватель;
• дополнительный радиатор с вентилятором.

Каждый из вариантов имеет свои положительные и слабые стороны. Зная их, можно выбрать самое оптимальное решение для каждого конкретного случая.

А вы задумывались об установке дополнительного обогревателя?

Как вам статья?

Источник https://avtotachki.com/ustroystvo-i-princip-raboty-pechki-avtomobilya/

Источник https://voditelexpert.ru/obogrev-salona-avtomobilya-zimoj/

Источник https://mycary.ru/how/tips/pechka-dopolnitelnyj-obogrev-avto.html