Obehové čerpadlo Webasto v Mazda 6 (2004): Kompletný sprievodca vykurovaním a klimatizáciou vášho auta

Teplota a kvalita vzduchu majú zásadný vplyv na komfort a pozornosť vodiča a posádky. Preto je kľúčové zabezpečiť prívod čerstvého, filtrovaného a temperovaného vzduchu do kabíny vozidla. Tento článok sa zameriava na systémy vykurovania a klimatizácie vozidla, s dôrazom na obehové čerpadlo Webasto v kontexte vozidla Mazda 6 z roku 2004.

Princípy vetrania a vykurovania interiéru

Vetranie interiéru vozidla je zabezpečené núteným spôsobom, pomocou ventilátora, pretože prirodzené prúdenie vzduchu je efektívne až pri vyšších rýchlostiach (cca 50 km/h). Nasávanie vzduchu je umiestnené tak, aby minimalizovalo prístup nečistôt a výfukových plynov. Nútené vetranie vytvára v kabíne malý pretlak, ktorý uľahčuje odvádzanie použitého vzduchu.

Spôsoby vykurovania interiéru vozidla

Rozlišujeme dva základné spôsoby vykurovania interiéru:

Motory chladené vzduchom: Nasávaný vzduch sa ohrieva pomocou tepla výfukových plynov cez tepelný výmenník.
Motory chladené kvapalinou: Nasávaný vzduch sa privádza k tepelnému výmenníku ohrievanému chladiacou kvapalinou. Tento systém je v súčasnosti dominantný. Teplota vzduchu sa reguluje množstvom chladiacej kvapaliny prúdiacej výmenníkom alebo množstvom nasávaného vzduchu, ktoré je zahrievané v ňom.

Oba systémy fungujú pri nútenom aj náporovom nasávaní vzduchu. Moderné systémy čoraz viac využívajú elektroniku na riadenie vykurovania. Požadovaná teplota sa nastavuje pomocou ovládačov a teplotné snímače monitorujú aktuálnu teplotu v interiéri. Riadiaca jednotka porovnáva tieto hodnoty a reguluje teplotu pomocou magnetických ventilov, ktoré kontrolujú prietok chladiacej kvapaliny.

Prídavné vykurovacie systémy (Nezávislé kúrenie)

Nezávislé kúrenie slúži na vykurovanie stojaceho vozidla pri vypnutom motore. Tieto systémy zvyčajne spaľujú palivo z nádrže vozidla. Vzduch pre spaľovanie zabezpečuje ventilátor a teplo z horenia sa odovzdáva nasávanému vzduchu, ktorý je vháňaný do interiéru. Alternatívne sa môže ohrievať chladiaca kvapalina a následne pomocou ventilačnej sústavy interiér.

Prečítajte si tiež: Bezpečnosť a obehové čerpadlá

Dokurovanie chladiacej kvapaliny

Moderné dieselové motory produkujú menej odpadového tepla, preto je často potrebné dokurovanie chladiacej kvapaliny. Špeciálnym riešením je pomocné vykurovanie systémom PTC (Positive Temperature Coefficient), ktorý využíva termistorové kúrenie. Keramické polovodičové odpory premieňajú elektrickú energiu na teplo, ktoré je odvádzané do vzduchu prúdiaceho do interiéru. Systém funguje pri teplotách pod 5 °C a vypnutej klimatizácii.

Ďalšie komponenty vykurovacieho systému

Výmenník tepla výfukových plynov: Odovzdáva teplo z výfukových plynov chladiacej kvapaline.
Palivový ohrievač: Ohrieva chladiacu kvapalinu motora pomocou malej spaľovacej komory.

Klimatizácia vozidla

Klimatizácia je dnes štandardnou výbavou vozidiel. Zväčšené presklené plochy spôsobujú skleníkový efekt a zvyšujú teplotu v interiéri, čo negatívne ovplyvňuje pozornosť vodiča a komfort cestovania.

Princíp fungovania klimatizácie

V klasickom vozidle so spaľovacím motorom poháňa kompresor klimatizácie motor pomocou remeňa. Elektronika kontroluje, či sú splnené všetky podmienky pre činnosť a následne zapne kompresor. Hybridné vozidlá a elektromobily majú kompresor poháňaný elektromotorom, takže klimatizácia funguje aj pri vypnutom spaľovacom motore.

Chladivo R134a

V moderných klimatizačných zariadeniach sa používa chladivo R134a (tetrafluóretán). Objem chladiva v systéme sa pohybuje okolo 500 gramov a trendom je jeho znižovanie.

Manuálna vs. automatická klimatizácia

Manuálna klimatizácia: Vodič manuálne nastavuje teplotu, otáčky ventilátora a smer prúdenia vzduchu.
Automatická (digitálna) klimatizácia: Elektronika udržiava predvolenú teplotu konštantnú pomocou teplotných snímačov. Rozdelenie a množstvo vzduchu je regulované automaticky.

Proces chladenia vzduchu

Kompresor: Nasáva plynné chladivo, stláča ho a zvyšuje jeho teplotu na 60-90 °C.
Kondenzátor: Horúce chladivo sa ochladzuje a skvapalňuje, pričom odovzdáva teplo okolitému vzduchu.
Filter a dehydrátor: Chladivo sa zbavuje vlhkosti.
Expanzná nádrž: Chladivo sa odparuje pri teplote -28 °C a odoberá teplo svojmu okoliu.
Výparník: Ventilátory preháňajú vzduch cez výparník, čím sa vzduch ochladzuje a smeruje do kabíny.

Okruhy vzduchu

Otvorený okruh: Nasáva čerstvý vzduch, filtruje ho, ochladzuje vo výparníku, ohrieva v tepelnom výmenníku a smeruje do interiéru.
Uzavretý okruh (vnútorná cirkulácia): Nasáva vzduch z interiéru, filtruje ho, upravuje teplotu a opäť ho vháňa do interiéru. Používa sa na zabránenie nasávania znečisteného vzduchu.

Snímač kvality vzduchu

Moderné klimatizácie sú vybavené snímačom kvality vzduchu, ktorý meria koncentráciu škodlivín. Ak je koncentrácia príliš vysoká, systém automaticky prepne na vnútornú cirkuláciu.

Prečítajte si tiež: Efektívne vykurovanie a ohrev vody

Kompresor klimatizácie

Kompresor zabezpečuje cirkuláciu chladiva v systéme. Existujú rôzne konštrukcie kompresorov (bubnové, piestové, špirálové, lopatkové) a delia sa na regulované a neregulované. Regulované kompresory umožňujú plynulú reguláciu množstva chladiva.

Ďalšie komponenty klimatizačného systému

Kondenzátor: Ochladzuje chladivo a mení ho na kvapalné skupenstvo.
Zásobník chladiva so sušiacim filtrom: Slúži ako zásobník a vyrovnávacia nádobka pre chladivo a filtruje nečistoty a vodu.
Expanzný ventil: Reguluje množstvo chladiva vstupujúceho do výparníka.
Výparník: Odparuje chladivo a odoberá teplo zo vzduchu.
Vedenie chladiva: Rozdeľuje sa na vysokotlakové (menší prierez, zahrieva sa) a nízkotlakové (väčší prierez, ochladzuje sa).

Bezpečnostné zariadenia klimatizácie

Klimatizácia obsahuje bezpečnostné zariadenia, ktoré chránia systém pred poškodením:

Teplotný snímač: Zopne prídavný ventilátor na kondenzátore pri vysokej teplote chladiva.
Vysokotlakový spínač: Vypne kompresor pri príliš vysokom tlaku.
Nízkotlakový spínač: Vypne kompresor pri príliš nízkom tlaku.
Pretlakový ventil: Vypustí chladivo pri príliš vysokom tlaku (nad 4 MPa).

Riadiaca jednotka klimatizácie

Riadiaca jednotka udržiava požadovanú teplotu v interiéri pomocou snímačov a reguluje výkon kúrenia, chladenia, množstvo vzduchu a rozdeľovanie vzduchu.

Vplyv klimatizácie na spotrebu paliva

Klimatizácia odoberá časť výkonu motora, čo sa prejavuje na spotrebe paliva. Zvýšenie spotreby je najvýraznejšie v prvej fáze zapnutia klimatizácie, kým sa interiér ochladí. Samotné udržanie nastavenej teploty je energeticky menej náročné.

Optimalizácia spotreby paliva pri používaní klimatizácie

Na začiatku jazdy otvorte okná na vyvetranie prehriateho interiéru.
V prvej fáze ochladzovania interiéru zapnite vnútornú cirkuláciu vzduchu.