Czy wiecie, że przy projektowaniu samochodowej klimatyzacji pracują eksperci od aerodynamiki? I że oprogramowanie klimatyzacji różni się w zależności od rynku, na jaki trafia dane auto? Oto ciekawostki o systemie klimatyzacji.
Naciskasz jeden przycisk i rozgrzane wnętrze samochodu zaczyna się schładzać. Dawniej był to powiew luksusu, teraz stał się praktycznie elementem wyposażenia standardowego. Ale nadal niewiele osób zdaje sobie sprawę z tego, ile pracy kosztuje zaprojektowanie układu klimatyzacji – i że układ ten ciągle się rozwija. Przykład: w najnowszej wersji Climatronica (klimatyzacja w modelach Skody) system potrafi automatycznie zamknąć dopływ powietrza z zewnątrz, jeżeli wyczuje nadmierne zanieczyszczenie.
Przy projektowaniu systemów klimatyzacji wykorzystywane są najnowsze technologie. Układ ten musi zapewniać komfort użytkownikom o różnej budowie ciała – rosłym mężczyznom, drobnym kobietom, dzieciom i seniorom. I to w we wszystkich strefach klimatycznych – zarówno w północnej Europie, jak i w Chinach.
Pustynia w Mlada Boleslav
Od maja 2019 roku Skoda w swoich zakładach w Mlada Boleslav ma cztery komory klimatyczne, które są w stanie pracować w zakresie temperatur od -40 °C do +60 °C.
„Najczęściej ustawiamy temperaturę na 40 stopni” – mówi ekspert od rozwoju klimatyzacji Jan Hrncir. „Wydajność klimatyzacji sprawdzamy za pomocą standardowych testów. Ustawiamy lampy fluorescencyjne, które symulują promienie słoneczne o mocy 1000 W/m² – takie warunki spotkacie na pustyni w Arizonie. Naszym celem jest, by temperatura w okolicach głowy pasażerów po 20 min osiągnęła poziom 25 °C.”
Aby wszystko to działo się automatycznie, bez ingerencji kierowcy, zarówno w klimacie środkowoeuropejskim, jak i w Australii, podczas testów potrzeba wielu obliczeń, cierpliwości i dużo doświadczenia. Technicznie poszczególne modele Skody mają te same układy klimatyzacji, niezależnie od rynku, na jaki trafiają. Ale ich oprogramowanie różni się w zależności od regionu.
„Rozróżniamy kraje z klimatem łagodnym i te z tropikalnym – takie jak Indie czy Chiny. Tam wentylatory rozpoczynają pracę bardziej intensywnie, by zapewnić szybszą wymianę powietrza. W samochodach na Europę wszystko dzieje się mniej gwałtownie.”
Nawet wnętrze ma swoją aerodynamikę
Także dział aerodynamiki odgrywa niebagatelną rolę w projektach nowych układów klimatyzacji. Większość ludzi prawdopodobnie widziała obrazki przedstawiające nadwozie samochodu i opływające je powietrze. Ale najczęściej nie zdają sobie oni sprawy z tego, że nawet więcej uwagi przywiązuje się do przepływu powietrza wewnątrz samochodu. Jest on o tyle ważny, że nie tylko wpływa na komfort pasażerów, ale także na bezpieczeństwo i akustykę.
Animacja poniżej pokazuje strumienie powietrza w trójstrefowej klimatyzacji Skody Kodiaq:
„Prawidłowy przepływ powietrza zapewnia dobrą widoczność, skuteczne odmrażanie szyb w zimie i zapobiega ich zaparowaniu” – mówi David Svitil, koordynator działu aerodynamiki wewnętrznej. Komputery określają także, w którym miejscu strumienie powietrza mogą wywołać nieprzyjemne dźwięki. Dzięki symulacjom możliwe jest przyspieszenie procesu projektowania i redukcja kosztownych testów.
„Podczas projektowania samochodu współpracujemy z działem designu, żeby ustalić umiejscowienie poszczególnych elementów systemu wentylacji” – mówi David Svitil. „Na przykład Scala i Kamiq mają wysoko umieszczony system multimedialny, więc centralne wyloty powietrza musiały zostać umieszczone niżej. Dzięki komputerowym symulacjom mogliśmy je zaprojektować tak, by przepływ powietrza w kabinie był odpowiednio komfortowy.”
„W wirtualnej kabinie naszego nowego samochodu monitorujemy kierunek i przepływ ,uwzględniając ilość dostarczonego powietrza oraz kwestie akustyczne. Bo to nie tylko wiatraki mogą być źródłem hałasu. Mogą to też być źle zaprojektowane wyloty” – mówi David Svitil.
Projekt całego układu, w tym kształt wylotów, jest odpowiednio modyfikowany. Następnie trafia do testów w kabinach klimatycznych i na zwykłych drogach – nic nie zastąpi przecież doznań z prawdziwej eksploatacji.
„Komora jest w stanie pokazać nam jedynie ogólne dane dotyczące wydajności systemu klimatyzacji, ale nie odda wszystkich niuansów ustawień oprogramowania. To jesteśmy w stanie zweryfikować jedynie dzięki tysiącom kilometrów chłodnych poranków, gorących dni czy gwałtownych burz” – dodaje Jan Hrncir.
Najpierw klimatyzacja, później prototyp
Nowe systemy klimatyzacji są testowane jeszcze przed tym, jak stworzony zostanie pierwszy prototyp. Takie testy przeprowadzane są na zwykłych modelach, z zewnątrz nie różniących się od produkcyjnych, ale wewnątrz wyposażonych w nową technologię.
„Testujemy i na biegunie, i na pustyni. Oczywiście to ekstremalne warunki” – mówi Jan Hrncir. „Wiosna i jesień w regionach alpejskich to idealne miejsce do testowania trybu automatycznego. Możesz się łatwo znaleźć w sytuacji, gdzie będzie mroźno, ale ostre promienie słońca zaczną ogrzewać wnętrze. To najtrudniejsza chwila dla systemu. Korzystając z czujników, system musi odpowiednio dopasować prędkość przepływu i temperaturę jednocześnie dla nóg i głowy, tak by wszyscy czuli się komfortowo.
Przede wszystkim komfort
Dawniej klimatyzacja była wyposażeniem luksusowym. Obecnie, nawet w Fabii, jest to wyposażenie standardowe. A w nowej Skodzie Scali od wersji wyposażeniowej Style pojawia się dwustrefowy układ Climatronic.
W modelach wyższej klasy, takich jak Kodiaq czy Superb, traficie także na trójstrefową klimatyzację, z oddzielnym sterowaniem dla tylnego rzędu. To rozwiązanie docenią wszyscy, którzy podczas wakacyjnej podróży toczą kłótnie o temperaturę w kabinie.
Współczesna automatyczna klimatyzacja przełącza również automatycznie system obiegu zamkniętego – w zależności od poziomu zanieczyszczenia powietrza na zewnątrz pojazdu. Mało osób wie, że przez większość czasu Climatronic działa w trybie obiegu zamkniętego. W Skodzie Octavi i Karoq dostępny jest także system Air Care, który automatycznie odcina dostęp zanieczyszczonego powietrza – także podczas podróży po szutrowych drogach. Dodatkowo powietrze wewnątrz jest cały czas filtrowane, przechodząc przez filtr kabinowy. Czujnik wilgotności zapobiega parowaniu szyb. Oczywiście system bada też jakość powietrza wewnątrz i odpowiednio dawkuje to z zewnątrz, tak by w pojeździe cały czas było poczucie świeżości.
Współczesna klimatyzacja automatyczna wyposażona jest w szereg czujników. Mierzą one temperaturę na zewnątrz i wewnątrz, wilgotność, ciśnienie w układzie i pracę kompresora. Czujnik naświetlenia mierzy nie tylko intensywność światła słonecznego, ale także kierunek padania promieni, i na tej podstawie dostosowuje temperaturę po lewej i prawej stronie samochodu.
Ciekawostki o systemie klimatyzacji
- Od maja 2019 w Skodzie działają cztery komory klimatyczne
- Zakres temperatur w tych komorach klimatycznych wynosi od -40 °C do +60 °C.
- Komory wyposażone są rolki napędzające koła i ogromne wiatraki, symulujące poruszanie się pojazdu
- Systemy klimatyzacji testowane są zarówno w warunkach polarnych, jak i tropikalnych (gdzie weryfikowana jest ich wydajność)
- Najbardziej wymagającym testem jest jednak poruszanie się w zwykłym ruchu, ale na dużych wysokościach
- Aerodynamika odgrywa dużą rolę w projekcie – nie tylko jeżeli chodzi o rozprowadzanie powietrza po wnętrzu, ale także w temacie głośności
