Практическая работа № 7

Системы автоматического управления отоплением и кондиционерами.

Цель работы

Изучить назначение, основные принципы работы и конструктивные элементы электронных систем автоматического управления отоплением и кондиционерами.

1. Теоретическая часть.

Назначение и структура систем управления кондиционерами. Автомобильные кондиционеры предназначены для создания ком­фортных условий в салоне автомобиля в течение всего года. Это до­стигается путем подогрева или охлаждения воздуха, удаления из него влаги за счет переключения воздушного потока, проходящего через теплообменники нагревателей и охладителей, которые размещены в едином корпусе. Естественно, что для этого требуется более высокий уровень управления, чем в системах с независимым подогревом и ох­лаждением.

Появились кондиционеры, которые автоматически поддерживают заданную температуру в салоне. Они регулируют температуру и воздухообмен на основе данных о внешней температуре, интенсив­ности солнечного излучения и температуре воздуха в салоне. Слож­ность системы управления такими кондиционерами гораздо выше, чем бытовыми.

Обычно с помощью автоматических кондиционеров решают следующие задачи в зависимости от условий внутри и вне авто­мобиля:

регулирование температуры воздуха на выпуске — изменением сте­пени открытия заслонки воздушного смесителя;

регулирование интенсивности потока воздуха — изменением часто­ты вращения вала двигателя вентилятора;

управление впускным и выпускным отверстиями — переключение выпускных отверстий охладителя и нагревателя, переключение по­ступления воздуха из атмосферы или салона;

управление компрессором — включение и выключение электромаг­нитной муфты компрессора.

Основные элементы.

Датчики температуры. В кондиционерах применяют несколько датчиков внутренней и на­ружной температуры воздуха, температуры испарителя, температуры охлаждающей жидкости двигателя. Во всех датчиках используются термисторы, причем термисторы датчиков внутренней и наружной температуры и температуры испарителя имеют одинаковые характе­ристики.

Датчик температуры воздуха в салоне содержит малогабаритный вентилятор, чтобы, пропуская через себя воздух салона, показывать его среднюю температуру. Внешняя часть датчика температуры возду­ха вне салона изготавливается из смолы с высокой теплоемкостью, поэтому датчик не реагирует на резкие изменения температуры (на­пример, из-за поступления отработавших газов от впереди идущего автомобиля) и показывает среднюю наружную температуру. Датчик испарителя устанавливается на выходном отверстии испарителя (в ко­тором происходит испарение сжатого хладоагента) и показывает тем­пературу охлажденного воздуха, т. е. дает информацию о максималь­но достижимой сгепени охлаждения. Датчик температуры охлаждаю­щей жидкости расположен на выходе из системы охлаждения двигателя и показывает ее температуру. Он используется для установ­ления наибольшей охлаждающей способности и включения в случае необходимости схемы подогрева.

Датчик интенсивности солнечного излучения. Датчик устанавливается над щитком приборов так, чтобы он воспринимал солнечные лучи. С помощью этого датчика опреде­ляется интенсивность солнечного излучения и учитывается изменение температуры салона, вызванное солнечными лучами. Датчики могут быть двух видов — с термистором и с фотодиодом. Фотодиод подбирается таким образом, чтобы он не реагировал на температуру окружающего воздуха, но обладал вы­сокой чувствительностью к солнечным лучам.

Электронный блок управления. В системе используются ЭБУ индикацией и ЭБУ, выполняющий регулирование. Оба блока выполнены на осно­ве однокристальных микроЭВМ и обеспечивают управление путем об­мена между собой выходными и входными сигналами. ЭБУ индика­цией обрабатывает входные сигналы от различных переключателей заслонок и обеспечивает индикацию заданной температуры. ЭБУ, выполняющий регулирование, с помощью аналого-цифрового преобра­зователя (АЦП), преобразует аналоговые сигналы различных датчи­ков температуры, установленных внутри и снаружи автомобиля, в цифровые сигналы, а также с помощью микроЭВМ вычисляет необхо­димую температуру воздуха на выпуске и в соответствии с условиями внутри и снаружи автомобиля вырабатывает сигналы для различных исполнительных механизмов.