Jak správně používat moderní klimatizační systémy — DRIVE

Manuální klimatizace – je chladicí systém, který je do automobilů instalován již několik desítek let, ale jeho provoz nepřináší vždy očekávané výsledky. Elektronický, plně automatická verze přívodu vzduchu poskytuje maximální komfort a intuitivní ovládání, vyžaduje však značné náklady nejen ve fázi nákupu, ale i při následném provozu. Navíc výrazně snižuje výkon motoru.

Typy klimatizací
Klimatizace je doplňkový prvek výbavy automobilu, který má na starosti chlazení (nebo ohřev) vzduchu uvnitř vozu. Tento systém se skládá z kompresoru, kondenzátoru, sušičky, expanzního ventilu, výparníku a ventilátoru. V současné době existují dva typy klimatizací – manuální a automatické. V prvním případě musí řidič ručně nastavit teplotu, výkon a směr proudění vzduchu. Ve druhém se parametry nastavují pomocí pokročilé elektroniky. Připravili jsme stručný popis každého z nich.

Manuální klimatizace
Tradiční ručně ovládaná verze automobilové klimatizace se na americkém trhu objevila ve 1930. letech minulého století. Postupem času se začal šířit i na další kontinenty a stal se velmi oblíbeným prvkem výbavy automobilů. Na jeho ovládacím panelu je pouze startovací tlačítko (s označením klimatizace nebo symbolem sněhové vločky) a tři knoflíky zodpovědné za nastavení teploty, síly a směru proudění vzduchu. Manuální klimatizace se snadno ovládá, i když k dosažení požadovaných podmínek řidiče často vyžaduje několik otočení knoflíku, což může při řízení rušit. Chladicí vzduch má totiž stále stejnou teplotu, i když se venku mění počasí.

Automatická klimatizace
Elektronická klimatizace (nazývaná také klimatizace) funguje zcela jiným způsobem. Zde si řidič nastaví na displeji pouze tolik stupňů, kolik chce v kabině, a nikoli konkrétně teplotu nasávaného vzduchu. Po zapnutí chladicí systém automaticky upraví příslušné parametry tak, aby byly podmínky uvnitř vozidla udržovány na konstantní úrovni. K tomuto účelu slouží řada senzorů, které analyzují mimo jiné teplotu v sacím potrubí čerstvého vzduchu, sluneční záření a teplotu přiváděného vzduchu kolem nohou. To umožňuje proudění chladnějšího vzduchu z ventilačního otvoru, když se počasí otepluje. U pokročilejších verzí automatické klimatizace se můžete setkat i s externím senzorem, který kontroluje koncentraci škodlivých látek obsažených ve výfukových plynech. Když je jejich hodnota vysoká, systém automaticky přepne na uzavřenou cirkulaci vzduchu, čímž zajistí maximální komfort dýchání pro řidiče a cestující uvnitř vozu.

Navíc v některých (bohužel dražších) možnostech výbavy vozidla je elektronická klimatizace rozdělena do tzv. zón. To umožňuje instalovat několik nezávislých větracích otvorů pro jednotlivé části vozidla. U jednofázového systému je teplota v celé kabině stejná, u dvoufázového lze nastavit různé podmínky pro přední a zadní část vozu a u čtyřfázového dokonce pro každého cestujícího zvlášť.

Manuální ovládání nebo klimatizace?
Automatická klimatizace na trhu postupně nahrazuje manuálně ovládané klimatizace a není se čemu divit. Největší výhodou elektronického systému chlazení je bezesporu komfort. Díky využití moderních technologií a síti pokročilých senzorů se řidič může plně soustředit na silnici a přitom mít v kabině konstantní, předem nastavenou teplotu. Minimalizace výkyvů tepla a chladu téměř na nulu navíc zabraňuje nachlazení, ke kterému může snadno dojít v klimatizované místnosti.

Systém automatického chlazení má i své nevýhody a ty se bohužel týkají především financí. Začněme tím, že člověk, který si přeje koupit auto s klimatizací, již ve fázi hledání zaznamená výrazný rozdíl v ceně oproti modelům s manuálním chlazením. Výrazně dražší jsou i opravy vyplývající z konstrukce automatické klimatizace automobilu. Skládá se z mnoha pokročilých elektronických řešení, která, jak víme, časem selhávají a vyžadují pozornost specialisty. U klimatizace navíc zaznamenáte mnohem vyšší spotřebu paliva a překvapivě velký pokles výkonu motoru při jízdě se zapnutým sáním vzduchu.

Kontrola klimatizace je nutností!
Bez ohledu na typ chladicího systému ve vašem vozidle jej pravidelně kontrolujte a pozorně sledujte, když je v provozu. V jednom z našich článků popisujeme 5 příznaků, které naznačují, že klimatizace nefunguje správně. Rady, které obsahuje, vám pomohou rychle reagovat na případné poruchy a vyhnout se ještě vyšším nákladům na opravy.

Dobře vyladěný klimatizační systém je inženýrské mistrovské dílo. Dokonce se berou v úvahu i takové nuance, jako je oblečení používané v té či oné době.

Správné mikroklima v interiéru vozu není jen otázkou pohodlí. Pokud teplota v kokpitu stoupne z 25 C° na 35, prodlouží se reakční doba řidiče asi o 20 %. Například SEAT věří, že „přehřátý“ řidič je stejně nebezpečný jako opilý řidič s obsahem alkoholu v krvi 0,5 promile. Systémy klimatizace navíc pomáhají udržovat okna čistá. To vše je otázkou nejen pohodlí, ale také bezpečnosti.

Paradoxem je, že výkon topidel a klimatizací dosahuje 8–10 kW, přičemž k udržení komfortní teploty lidského těla je potřeba 50–100krát méně. Faktem je, že hlavní energie musí být vynaložena na vytápění nebo chlazení samotného vozu, zejména prvků interiéru. Přibližně třetina povrchu těla cestujícího je v kontaktu se sedadlem – proto má vyhřívání nebo ventilace (chlazení) sedadel velký vliv na nízkou spotřebu energie. Klimatizační systém ale každopádně musí dodávat do kabiny minimálně pět až deset metrů krychlových vzduchu za minutu v závislosti na velikosti auta.

Podívejte se, kolik místa vyžadují komponenty klimatizačního systému i v tak velkém autě, jakým je Mercedes-Benz třídy S (W220). Ve VAZ „kopku“ zabírala tehdy velmi výkonná „kamna“ mnohonásobně menší objem.

Předpokládá se, že nejpohodlnější teplota v kabině je od 18 do 22 C°. Jde o průměrnou hodnotu, protože blíže k podlaze by mělo být o pět až osm stupňů tepleji než v oblasti hlavy. To je fyziologie. Ne nadarmo vám babička v dětství oblékala teplé ponožky: v první řadě si musíte zahřát nohy. A nejúčinnější způsoby, jak si v létě ochladit hrudník, záda a paže. Během vytápění by proto měl hlavní proud horkého vzduchu směřovat dolů a studený tlak v létě by měl směřovat do centrálních deflektorů. Mimochodem, s jejich pomocí se nejefektivněji ochlazuje zadní část kabiny.

Na Saabu 900 z roku 1979 se poprvé objevila „tepelná opona“ – konstantní proudění podél dveří, což výrazně zlepšuje pohodlí v zimě. Před érou ovládání klimatizace byl do centrálních ventilačních otvorů mnoha vozů přiváděn studený venkovní vzduch (modré šipky).

Čísla, která nastavíte na automatické klimatizaci, jsou jen jakýmsi podmíněným indexem komfortu, a ne přesnou teplotou ve stupních Celsia. V různých částech světa mají lidé své zvyky a představy o pohodlí a automobilky s tím počítají. Stejná skutečná teplota v kabině může odpovídat 20–22 „stupňům“ nastaveným na dálkovém ovladači evropského auta a 22–24 „stupňům“ u auta asijské značky. Pokud tedy přesednete z Volkswagenu na Nissan, nedivte se, že vás zamrazí, když na displeji uvidíte obvyklou číslici „22“.

Počítačové konstrukční metody umožnily učinit klimatické systémy efektivnějšími a tiššími v provozu. Všimněte si prosím, jak důležité je proudění od předních deflektorů v interiéru crossoveru Škoda Kodiaq pro cestující na zadních sedadlech.

Ruční ovládání směru foukání je také poněkud iluzorní. I když mluvíme o autě s přímým mechanickým ovládáním například „sporáku“, posunutí rukojeti do polohy „nohy“ znamená pouze to, že hlavní proud půjde dolů. Deset až dvacet procent vzduchu bude stále přiváděno na čelní sklo a boční okna, aby se nezamlžovala a nestal se nepříjemný teplotní rozdíl mezi horní a spodní vrstvou. Nyní jsou téměř všechna „kamna“ a „klimatizace“ poměrně výkonná a rozdíl mezi špatnými a dobrými systémy spočívá právě v nuancích takových jemných nastavení.

Samostatná klimatizace je jednoznačným plusem. Pod stejným názvem však existují systémy různého stupně dokonalosti. U levných vozů můžete měnit teplotu pouze individuálně. Řidič, který potřebuje odmrazit boční okna, nevyhnutelně odebere teplo nohám cestujících. Pokročilé systémy také umožňují zónu po zóně ovládat směr a intenzitu proudění vzduchu. A dokonce doladit teplotní rozdíl mezi vrstvami.

Jedna z nejlepších jednotek klimatizace mezi levnými vozy: Renault Arkana. Velké, logické ovládání. Teplotní index lze nastavit s přesností na 0,5 stupně. Ale nic nenaznačuje, co se děje v automatickém režimu.

„Tváří“ klimatizace je její ovládací panel. Věříme, že by měl být organizován logicky a navržen pro ruce v rukavicích. Je dobré, když i v automatickém režimu displej ukazuje, kde a jak fouká klimatizační systém, a nesvítí pouze Auto – to vás ušetří zbytečných manipulací. Pro Rusko je obzvláště důležité, aby bylo snadné zapnout recirkulaci vzduchu dotykem – pravděpodobnost, že na dálnici narazíte na kouřící KamAZ nebo drážku karburátoru, aniž byste je mohli předjet na několik kilometrů, je velmi vysoká. Jediný způsob, jak uniknout sazím a smradu v kabině, je zavřít klapku recirkulace.

„Neúplné“ ovládání klimatizace je, když nejsou všechny parametry individuálně regulovány z teploty, distribuce průtoku a rychlosti ventilátoru.

I ty nejjednodušší automatické systémy mají senzor slunečního záření, protože když sluneční světlo dopadne na pokožku, naše vnímání teploty se změní. Dražší auta mohou mít několik takových senzorů. A také infračervené senzory zamlžování skel (přední sklo a přední strana), kvality vzduchu, obsahu oxidu uhličitého v kabině, informace z navigačního systému např. o tunelech. Pokročilé systémy vyhodnocují teplotu na různých místech uvnitř HVAC jednotka. Obecně se teplota v kabině ve skutečnosti neustále mění – ale pokud je klimatizace dobře nastavena, nevnímáme to.

Značnou roli hraje odvětrávání výfuku přes ventilky umístěné obvykle v zadním nárazníku. Čím je výkonnější, tím je vzduch v kabině čerstvější.

Ve většině vozů funguje ovládání klimatizace přiměřeněji než průměrný řidič ovládající klima manuálně. Pravidelně jezdím taxíkem a podle mých pozorování jen málo řidičů rozumí tomu, co a jak má dělat. Nejčastějšími chybami je přivádění horkého vzduchu ne k nohám, ale nahoru a úplné vypnutí ventilátoru. Nedostatečná výměna vzduchu a nesprávné rozložení teploty v kabině je přímou cestou k únavě a ztrátě adekvátní reakční doby. Nemá smysl vypínat ventilátor: klimatizační systém ve skutečnosti úplně přestane fungovat.

Automobilky tradičně objednávají klimatizační systémy od specializovaných dodavatelů. Na světě jich je asi desítka. Vpravo je výparník klimatizace s tepelnými akumulátory zabudovanými do voštin, pro vozy se start-stop.

Proto nejdůležitější rada: nezasahujte do práce stroje! Nastavte pohodlný teplotní index, stiskněte tlačítko Auto a ničeho se nedotýkejte. Nejprve ale musíte automatizaci umožnit, aby fungovala co nejefektivněji – otevřete všechny deflektory, nezacloňujte senzory a neotevírejte okna a poklop. Pravda, pokud není horko a nehrozí zamlžení oken, můžete klimatizaci ručně vypnout. Mnoho moderních kompresorů je z hlediska výkonu plynule regulováno a nezvyšují spotřebu paliva tak dramaticky jako před 20 lety. Fyziku však neoklamete: byt stále poskytuje o několik procent zvýšení spotřeby.

Chladicí systém Lada Granta: celý malý kruh (zobrazený červeně), který obchází jednoventilový termostat, prochází „sporákem“. Kabina se zahřeje ihned po nastartování. Podobné schéma, ale se zpětným ventilem ohřívače, bylo použito stejným Saabem 900 na konci 70.

Moderní HVAC (Heating, Ventilation, Airklimatizace) jednotky – tedy skutečné „kombináty“, které připravují a přivádějí vzduch do kabiny – jsou určeny pro neustálé používání klimatizace. Koncept „ventilu sporáku“ je ve skutečnosti minulostí – u většiny automobilů cirkuluje chladicí kapalina v chladiči topení jak v zimě, tak v létě. Někdy je ohřívač postupně „zapuštěn“ do malého kruhu chladicího systému, veškerá kapalina jím prochází a v chladu se „kamna“ začne zahřívat dříve a silněji. To se provádí i na vozech VAZ. Jenže v létě rozpálený radiátor, i když je ucpaný klapkami, částečně ohřívá i venkovní vzduch – a ručička sáhne po tlačítku klimatizace.

Ve světlém autě je teplota po zaparkování vždy o 8–15 % nižší než v černém. To znamená, že spotřeba energie na klimatizaci je odpovídajícím způsobem nižší.

Obecně platí, že vytápění auta není o nic jednodušší. Čím jsou moderní motory účinnější a šetrnější k životnímu prostředí, tím méně tepla vydávají. Pro rychlejší vytopení interiéru musíte použít triky – pohrát si s časováním zapalování, využít částečnou recirkulaci vzduchu a dražší pájené radiátory. Efektivní jsou elektrické přihřívače, které se kdysi používaly pouze u studených dieselových motorů, ale nyní jsou nezbytné pro ekonomické nízkoobjemové turbomotory.

Nepřímé ovládání deflektorů přes displej je spíše designový než technický prvek. Ale jak módní!

Nejde vůbec o spirálová topná tělesa jako u babičky na chatě, ale o takzvané PTC rezistory, kde PTC je z angličtiny přeloženo jako „pozitivní teplotní koeficient“. Topné těleso je vyrobeno z dopované polykrystalické keramiky na bázi titaničitanu barnatého a jde o to, že jeho výkon se sám mění v závislosti na teplotě. Pracují při teplotě asi 270 C° a účinnost může přesáhnout 90 %! Osobní automobily obvykle používají topná tělesa PTC s výkonem přibližně jeden až jeden a půl kilowattu.

Deflektory elektromobilu Porsche Taycan nemají pohyblivé výstupní prvky, ale mění směr a zaměření proudění vzduchu díky tlumičům ukrytým v hloubce.

Čistě konstrukčně zůstávají vzduchotechnické jednotky téměř nezměněny, ale jsou vylepšeny v malých věcech. Například pracují stále tišeji a efektivněji – díky bezkomutátorovým elektromotorům ventilátorů namontovaným na měkkých podpěrách a také speciálnímu povlaku na deflektorech. Systémy Start-stop si vynucují použití klimatizačních výparníků s tepelnými akumulátory – utěsněnými trubicemi s kapalinou zabudovanou do voštin: aby byl chládek k dispozici ještě nějakou dobu po vypnutí motoru. Stále častěji se používají deflektory, u kterých je možné měnit nejen směr a intenzitu proudění, ale i jeho „zaostřování“.

Nové přístupy se objevují až v souvislosti s rozšířením elektromobilů. Zde vyžaduje ovládání klimatizace účinnost. Pět minut provozu šestikilowattového topení Tesly Model S stačí k „ukradení“ zhruba tří kilometrů rezervy chodu. Místo tradičních systémů má smysl používat „tepelná čerpadla“, tedy „reverzní klimatizaci“.

Namísto tradičních samostatných deflektorů má elektromobil Tesla Model 3 jeden slot přes celou šířku panelu. Pro přesměrování vzduchu z obličeje na sklo (od modré šipky k červeným) se otevře přívod do druhého slotu. Tlumiče, zakroužkované zeleně, mění průtok vlevo a vpravo.

Začínají šetřit i na maličkostech: automatizace aktivněji využívá režim recirkulace, aby neplýtvala energií na uvedení vzduchu z ulice „do správné formy“. Existují systémy, které vypínají výměnu vzduchu v určitých oblastech těla, pokud tam nikdo nesedí. Obecně je dobré, když jsou důležité systémy automatizovány a odstraňují část rutiny řidiče. Jediným problémem je, že zcela adekvátní systémy klimatizace se nacházejí pouze v prémiových segmentech. A nejde jen o počet senzorů nebo výkon RTS dohřívače – ale také o nastavení a zkušenosti automobilky. Proto při stisku tlačítka Auto neztrácíme ostražitost.