Dvouzónová klimatizace: co to je v autě a jak to funguje

Pro pohodlný pohyb v autě za různých povětrnostních podmínek je nutné v kabině udržovat optimální teplotu a vlhkost. A za to jsou zodpovědné určité systémy a zařízení. Prvním takovým vybavením byl ventilační systém, který zajišťoval přívod chladného vzduchu do kabiny zvenčí, a vytápění kabiny (kamna). Později k nim byla přidána klimatizace, která vzduch v kabině dodatečně chladila.

Všechny tyto systémy fungují samostatně (nezávisle na sobě) a jsou ovládány ručně. Řidič navíc musí nejen zapnout požadovaný systém, ale také pravidelně sledovat a regulovat jeho provozní režim – snižovat, zvyšovat intenzitu ohřevu nebo chlazení vzduchu, sílu proudění přiváděného vzduchu. Zároveň není vždy možné vytvořit v kabině příjemné klima s ručním ovládáním.

Výsledkem neustálého zdokonalování zařízení, která udržují teplotní režim v kabině, je systém klimatizace automobilu. Tento systém kombinuje všechna uvedená zařízení a systémy – větrání, topení a klimatizaci.

Účel a struktura systému

Klimatizace udržuje optimální teplotu a vlhkost v kabině s minimálním zásahem řidiče. Dělá to prostřednictvím interakce klimatizace, topení a ventilačního systému a vše funguje automaticky. Díky tomuto systému je úkolem řidiče pouze nastavit preferovanou teplotu v kabině, klimatizace se o zbytek postará sama.

Automatická klimatizace je konstrukčně složitý systém, který kombinuje mnoho komponent. Pokud však vezmeme v úvahu konstrukci tohoto systému jako celku, zahrnuje:

• Řídicí systém;
• Sledovací zařízení;
• Pracovní a výkonné jednotky.

V podstatě je klimatizační systém postaven na stejném principu jako všechny moderní automobilové systémy.

Řídicí systém

Hlavním prvkem systému klimatizace je elektronická řídicí jednotka. Tato jednotka přijímá a zpracovává informace z monitorovacích zařízení a také z ovládacího panelu jednotky, pomocí kterého řidič nastavuje teplotní režim. Na základě všech přijatých dat řídí řídicí jednotka (ECU) akční členy.

Ve většině případů pracuje klimatizace automaticky – udržuje nastavenou teplotu a sleduje čistotu vzduchu vstupujícího do kabiny. Mnoho verzí však nabízí i manuální ovládání topení a klimatizace, které umožňuje nuceně nasměrovat proudění vzduchu do požadované oblasti.

Sledovací zařízení

Veškeré informace potřebné pro správný provoz klimatizace pocházejí z monitorovacích zařízení – senzorů. Počet těchto prvků neustále roste, což umožňuje přesněji určit klima v kabině a upravit provoz jednotky. Existují však i základní monitorovací zařízení, která jsou přítomna ve všech klimatizacích. Patří mezi ně senzory:

• venkovní teploty vzduchu;
• Teplota výstupního vzduchu (přiváděného do prostoru pro cestující);
• Teploty výparníku klimatizace;
• Intenzita slunečního záření;
• Polohy klapek.

Díky těmto senzorům se upravuje provozní režim klimatizace. Například díky teplotním senzorům systém určuje, kolik vzduchu je třeba ohřát nebo ochladit, s přihlédnutím k přirozenému ohřevu kabiny slunečními paprsky.

Příklad dvouzónové klimatizace

Řídicí jednotka (ECU) samostatně monitoruje provoz klimatizačních jednotek – tlak v systému, teplotu kompresoru. V případě abnormální situace (překročení tlaku v systému nad normu, nouzové odvzdušnění chladiva) díky těmto senzorům řídicí systém vypne klimatizaci a zabrání tak poruše hlavních jednotek.

Pokročilejší systémy klimatizace jsou vybaveny dalšími senzory:

• Teploty čelního skla;
• Vlhkost vzduchu v kabině;
• Teploty v oblasti chodidel;
• Kvalita ovzduší;
• Počet cestujících v kabině.

Díky senzorům teploty čelního skla a vlhkosti interiéru dokáže klimatizace samostatně určit pravděpodobnost zamlžení skla a přijmout opatření k jeho odstranění – přivést k čelnímu sklu ohřátý vzduch. Systém navíc dokáže vzduch samostatně vysušit a dosáhnout tak optimální vlhkosti v interiéru.

Snímač kvality vzduchu určuje množství nečistot a škodlivých látek a na základě jeho naměřených hodnot řídicí jednotka nastaví požadovaný režim – přívod vzduchu do kabiny zvenčí nebo zapnutí recirkulace vzduchu.

Díky senzoru počtu cestujících systém vypočítává objem vzduchu, který je třeba do kabiny přivést.

Pracovní a výkonné jednotky

Jak již bylo uvedeno, klimatizace kombinuje systém vytápění interiéru, klimatizaci a větrání interiéru. Tyto prvky zajišťují vytápění, chlazení a přívod vzduchu.

Chladič topení, výparník klimatizace a ventilátor ventilačního systému se přímo podílejí na vytváření klimatu v kabině. Tyto jednotky lze klasifikovat jako pracovní prvky.

Umístění součástí systému klimatizace

Pohony zahrnují vzduchovody vedoucí do požadovaných zón a v nich instalované elektrické klapky. V některých systémech tato součást navíc obsahuje elektrické ohřívače vzduchu.

Hlavními prvky výkonné komponenty jsou klapky. Zajišťují proudění vzduchu do požadovaných zón a provádějí přechod z režimu přívodu vzduchu do režimu recirkulace.

V konstrukci klimatizace vozu se používají následující klapky:

• Přívod vzduchu zvenčí;
• Centrální;
• Recirkulace;
• Přívod vzduchu do vybrané zóny;
• Regulace teploty.

Všechny klapky jsou vybaveny elektrickým pohonem a jsou ovládány řídicí jednotkou (ECU). Řídicí jednotka navíc monitoruje a upravuje provoz ventilátoru ventilačního systému, takže se vztahuje i na akční členy.

Použitím velkého počtu tlumičů je možné nastavit:

• Režim (přívod vzduchu, recirkulace);
• Doručovací zóna (čelní sklo, nohy, oblast hlavy, kombinované zóny – nohy/čelní sklo, nohy/hlava);
• Distribuce vzduchu (přímé proudění, rozptyl).

Pokud jde o poslední funkci, v poslední době se přímé rozvody používají stále méně kvůli vytváření méně komfortních podmínek – při přímém přívodu vzniká pocit průvanu. Difúzní rozvody jsou optimálnější, ale jejich realizace vyžaduje poměrně rozsáhlou síť vzduchovodů.

Jak to všechno funguje

Princip fungování klimatizace v automobilu je následující: poté, co řidič nastaví teplotní režim, řídicí jednotka motoru (ECU) shromáždí informace z dostupných senzorů a aktivuje akční členy. Nejprve se zapne ventilátor, který zajišťuje přívod vzduchu. Vytvořený proud prochází filtrem, kde se z něj odstraňují nečistoty.

V závislosti na okolní teplotě a nastaveném režimu se použije požadovaný pracovní prvek. Pokud je požadován pokles teploty, řídicí jednotka (ECU) zapne klimatizaci a proudění vzduchu prochází výparníkem, v důsledku čehož se vzduch ochladí. Poté je vzduchová hmota přiváděna vzduchovody do nastavených zón (průtok je přesměrován otevíráním/zavíráním klapek). Pokud výstupní senzor detekuje pokles teploty pod nastavenou normu, řídicí jednotka (ECU) vyšle signál do centrální klapky a část vzduchu vycházejícího za výparníkem je směrována do chladiče topení. Za topením se tento vzduch mísí s hlavním prouděním, čímž se jeho teplota zvýší na požadovanou úroveň.

Pokud je nutné ohřát vzduch, řídicí jednotka motoru (ECU) klimatizaci neaktivuje. Proud vzduchu sice prochází výparníkem, ale není ochlazen, poté jde do chladiče topení a poté je vzduchovými kanály přiváděn do prostoru pro cestující. Teplota ohřevu vzduchu se nastavuje stejnou centrální klapkou, která přesměrovává proud do chladiče nebo přímo do prostoru pro cestující. Stupeň otevření této klapky určuje objem vzduchu, který půjde do chladiče nebo ho obchází.

Míchání vzduchu při nastavování teploty v kabině

Pokud je detekováno zamlžení čelního skla, systém klimatizace spustí proud ohřátého vzduchu na sklo. Pokud je vzduch silně znečištěný, klimatizace zavře klapku přívodu vzduchu a otevře klapku recirkulace. Systém udělá totéž, když detekuje vysokou vlhkost.

Typy a jejich vlastnosti

Existuje několik typů klimatizace, které se dělí podle počtu obsluhovaných prostor v kabině. Podle tohoto kritéria se klimatizační jednotky dělí na:

Jednozónová klimatizace je nejjednodušší instalací. Řídí a udržuje nastavenou teplotu v celé kabině. Dvouzónová instalace umožňuje nastavit optimální teplotu samostatně pro řidiče a spolujezdce. Třízónový systém má navíc samostatnou jednotku pro regulaci teploty pro cestující na zadních sedadlech. Čtyřzónový systém je „nejpokročilejší“, protože umožňuje každému cestujícímu nastavit si vlastní teplotu.

Upozorňujeme však, že čím více servisních zón, tím složitější je systém klimatizace – zvyšuje se počet senzorů, je nutné instalovat další vzduchovody k zadním sedadlům a je nutné instalovat další vybavení (elektrické ohřívače ve vzduchovodech zadních sedadel).

Výhody a nevýhody

Mezi pozitivní vlastnosti klimatizace patří:

• Snadné ovládání;
• Plně automatický provoz zařízení;
• Dostupnost dalších funkcí (vyhřívání čelního skla, odstraňování přebytečné vlhkosti);
• Možnost samostatného nastavení teploty (pro dvouzónové typy a vyšší).

Ale nebylo to bez nevýhod. Mezi negativní vlastnosti klimatizace patří:

• Složitost designu;
• Vysoké náklady na opravy;
• Nesprávný provoz v důsledku poruchy jedné ze součástí;
• Obtížnost samoobsluhy.

Klimatizace je dnes pokročilý systém, který zajišťuje komfortní podmínky v interiéru vozu, takže stále více výrobců automobilů vybavuje své modely tímto systémem. Prozatím však tento systém nedokáže nahradit samostatně instalovaná topení klimatizací. Důvodem je vysoká cena zařízení. Mnoho automobilových nadšenců nechce za auto s „klimatizací“ přeplácet a dává přednost modelům s jednoduchými klimatizacemi.

Jak funguje dvouzónová klimatizace, co to je v autě? Jedná se o systém, který dokáže zajistit individuální teplotu ve dvou různých místech kabiny, například v blízkosti sedadla řidiče a sedadla spolujezdce. Je složitější v provedení, ale poskytuje vyšší úroveň pohodlí. Níže zvážíme, o jaký druh zařízení se jedná, jaký je jeho rozdíl s 1zónovou verzí, jaký je princip fungování, výhody a nevýhody.

Co je dvouzónová klimatizace

Pro další vysvětlení musíte pochopit vlastnosti 2zónové klimatizace, co to je. Jednoduše řečeno, jedná se o systém skládající se z řídicí jednotky a aktuátorů, který umožňuje vytvořit individuální mikroklima v blízkosti sedadla řidiče a sedadla spolujezdce. To je možné díky přítomnosti dvou sad ovládacích prvků pro jeden systém.

Dvouzónová klimatizace v autě je nejběžnější možností, protože poskytuje potřebnou úroveň pohodlí a nevede k výraznému zvýšení nákladů na vozidlo (ve srovnání s 3 nebo 4 zónovými systémy).

Tato varianta je vhodná pro rodiny s dětmi nebo manžele s individuálními požadavky na teplotu.

Rozdíl oproti jednozónové

Při zvažování, jak se dvouzónová klimatizace liší od jednozónové klimatizace, je nutné zdůraznit dvě složky:

• Princip fungování. 2zónové systémy umožňují nastavit různé teploty v blízkosti sedadel řidiče a spolujezdce. Oproti tomu 1zónový systém tuto možnost nemá a nastavuje obecný teplotní režim pro celou kabinu. Proto je první možnost pohodlnější.

• Designové prvky. Při úvahách, co v autě znamená dvouzónová klimatizace, nesmíme zapomenout na její složitější konstrukci. Na rozdíl od 1zónového systému mají taková zařízení více funkčních prvků a samotná řídicí jednotka současně řídí teplotní režim ve dvou oblastech. To vše vytváří další požadavky na dvouzónovou výbavu v autě.

Jak to funguje?

Abyste pochopili otázku, co znamená dvouzónová klimatizace, musíte pochopit její vlastnosti a princip fungování. Zařízení se obvykle skládá ze dvou součástí:

1. Řídící systém. Elektronická jednotka, která přijímá signály ze senzorů a odesílá odpovídající příkazy akčním členům.
2. Klimatický systém. To zahrnuje zbývající prvky, které zajišťují vytvoření a distribuci proudění teplého / studeného vzduchu. Zahrnují výparník-ohřívač, klapky, kondenzátor, výměník tepla, ventilátor, chladicí okruh, trubky a přepážky. Všechna tato zařízení jsou umístěna pod palubní deskou a zajišťují chod zařízení.

Nyní se krátce podíváme, jak funguje dvouzónová klimatizace v autě. Nejprve teplotní čidla zaznamenávají situaci na ulici a uvnitř vozu. Dále je proud vzduchu rozdělen na dva: jeden je směrován do kondenzátoru a druhý do radiátoru ohřívače. V dalším kroku se vzduch promíchá, aby se dosáhlo požadované teploty a přivádí se do požadovaných oblastí vozu. Jakmile senzory zaznamenají nová data v kabině nebo venku, 2zónové zařízení provede změny ve svém provozu.

Když víte, jak funguje dvouzónová klimatizace v autě, je snadné zdůraznit její hlavní funkce:

• Úprava a udržování nastavené teploty, pokud je skutečná hodnota nižší než nastavená. Elektronická jednotka vydá příkaz k zapnutí, pokud je mezi těmito parametry rozpor. Pokud je například parametr teploty nižší, dvouzónová klimatizace vozu funguje pro vytápění, a pokud je vyšší, pro chlazení.
• Distribuce proudů studeného / teplého vzduchu. Mohou být rozmístěny v několika oblastech: na nohy, čelní sklo, úroveň obličeje, obličej/nohy atd.

• Řízení optimální úrovně vlhkosti, které zabraňuje dusnu v interiéru vozu a zamlžování skel.
• Filtrace proudění vzduchu. Upozorňujeme, že tato možnost není k dispozici u všech dvouzónových ovladačů klimatizace. Nejčastěji má vůz společný kabinový filtr, který přebírá hlavní zatížení.

S tím už není otázka, jak porozumět tomu, jak funguje dvouzónová klimatizace, aktuální.

Ovládání se provádí ve dvou režimech:

1. Manuál. Zahrnuje samočinné nastavení optimálního mikroklimatu. V tomto případě si řidič sám volí teplotu, rychlost ventilátoru a aktivitu proudění vzduchu. Tato možnost je relevantní, když potřebujete rychle zahřát nebo vychladit auto.
2. Auto. Uživatel si nastaví určitou teplotu a o zbytek práce se postará dvouzónová klimatizace v autě. Jeho funkcí je dosažení nastaveného parametru a jeho udržení po celou dobu provozu (do provedení změn). V tomto případě může uživatel nezávisle upravit průtok v autě.

Stojí za zvážení, že i když nastavíte různé teploty ve dvou zónách, nebude možné dosáhnout ideálního režimu. Proudění vzduchu se bude v každém případě mísit, protože sedadla řidiče a spolujezdce jsou velmi blízko u sebe. Chyba tedy bude v každém případě.

U některých vozů je dvouzónová klimatizace organizována jinak. Používají se zejména speciální vzduchovody vybavené přídavnými čidly, klapkami a regulátorem. Příkladem je Climatronic od Volkswagenu. Úkolem systému je mísit studený a horký proud. Chlazení v tomto případě zajišťuje klimatizace a hlavní práce spočívá v porovnání aktuální a nastavené teploty.

Výhody a nevýhody

Po zvážení toho, jak funguje 2zónová klimatizace, můžeme shrnout a zdůraznit výhody / nevýhody zařízení.

1. Vytvoření individuálního mikroklimatu ve dvou oblastech.
2. Dodatečná filtrace vzduchu od prachu (ne ve všech systémech).
3. Odvlhčování vzduchu, aby se zabránilo zamlžování.
4. Pohodlné řízení.
5. Přesný chod elektroniky.
6. Možnost volby režimu bez externího nasávání vzduchu.

• Složitější provedení.
• Potíže s nastavením optimálního mikroklimatu, protože sedadla řidiče a spolujezdce jsou poblíž.
• Zvýšení ceny vozu.

Nyní víte, co je dvouzónová klimatizace v autě, jak funguje a jak se liší od jednozónové klimatizace. V komentářích sdílejte, jaký systém je nainstalován ve vašem autě a jaké potíže vznikají při jeho provozu.