Gaznaauto Сайт про автомобили
Сучасний обігрівач салону, який ми приймаємо як належне, — продукт довгої еволюції. Ми розібралися, як конструктори «приручили» спочатку гаряче повітря з вихлопної ти, потім антифриз, а також як був влаштований клімат-контроль 30-х років.
Одного разу мій приятель, який читав книжку Тома Бауера «Формула-1 — історія головної автоперегонів світу та їхнього керівника Берні Екклстоуна» сказав: «Книжка безглузда, там є епізод, у якому Берні продав машину без пічки. Чи не могли придумати, чи що, більш правдоподібну історію?» Судячи з усього, йшлося про такий абзац:
«Один із працівників Вайтхауса на ім’я Пітер Рікс якось запитав його за кухлем пива:
— У тебе знайдеться хороший старий MG?
— Так, — відповів Екклстоун. — Яскраво-червоний.
— А пічка там є? — запитав Рікс, оскільки пічку в машину ставили окремо.
Рікс заплатив за машину, а коли її пригнали, виявив, що пічки немає».
Довелося пояснити моєму приятелеві, що пічка, без якої ми машину не мислимо, була опцією ще в шістдесятих роках. А машини з нею вважалися чудово комфортними. Загалом, саме час розповісти про те, як з’явився і еволюціонував такий звичний сьогодні атрибут автомобіля, як кліматична установка, яку в народі раніше називали «пічкою».
Торпедо MG Magnette
Перші експерименти
Починаючи з кінця XIX століття машини випускалися без закритого кузова, і там пічка була б майже марна. Тим паче що охолодження двигуна зазвичай було термосифонним або взагалі повітряним — опалювати цілеспрямовано салон за його допомогою було складно. Найкомфортабельніші закриті кузови опалювалися по-каретному, окремою маленькою піччю або ж безпечнішим нагрітим камінням чи іншими заздалегідь прогрітими предметами. Та й самі кузови були дерев’яними, часто непогано утепленими.
А ось на електромобілях (вони були вельми популярні в США на початку століття!) зустрічалася така цікава опція, як підігрів рульового колеса. Однак гріти одного водія було надто накладно, тож до певного часу найнадійнішим його другом у холодну погоду був спеціальний одяг або попони, що закривали одразу салон і кількох людей.
Перші рецепти справді автомобільного опалення з’явилися досить рано. Реклама 1907 року в журналі Motor пропонувала унікальну можливість — пристрій, що подає нагріте вихлопною системою повітря в салон. Подібного роду пристрої пропонувалися безліччю фірм.
Конструкція їх була зазвичай нехитра: з вихлопної ти частина гарячих газів відводилася в теплообмінник-радіатор у салоні. Якщо обігрів не був потрібен, то просто закривали клапан подачі газів. Теплообмінник ставили на підлогу машини. Зрозуміло, в стандартну комплектацію такі пристрої не входили, але зате поставити його можна було на будь-яку машину з ДВЗ.
Пристрій був небезпечним, тому що вихлопні гази могли потрапити прямо в салон у разі порушення герметичності, а регулювати температуру було складно, оскільки температура і тиск вихлопних газів постійно змінювалися. До того ж їх потрібно було періодично прочищати, адже вихлоп на старих машинах був дуже брудним. Існувала й небезпека загоряння дерев’яних кузовів машин або інших деталей, що стикалися з обігрівачем. Загалом, система не прижилася.
У 1925 році відбулася одна знаменна подія, сенс якої можна оцінити тільки зараз. Вперше світове виробництво машин із закритими кузовами перевищило виробництво відкритих авто. Ера кабріолетів — вітру в обличчя, пилу, снігу та окулярів-консервів — закотилася. Вибір було зроблено на користь комфортного переміщення в будь-яку погоду, зокрема й у зимовий час.
Опалювач із нагріванням у випускному колекторі
Більш досконала система опалення салону з’явилася 1929 року на Ford Model A. Її вже розробляли спеціально для цієї моделі, вона містила в собі теплообмінник на випускному колекторі мотора і гнучкі ти.
Вентилятор у підкапотному просторі, нагнітаючи повітря для двигуна, попутно «задував» у лійку тки «гки», звідти повітря прямувало в теплообмінник у колекторі, нагрівалося і надходило потім у салон. Регулювалася така система звичними нам сьогодні заслінками і навіть мала можливість спрямувати потік гарячого повітря на лобове скло або в ноги.
Дещо досконалішу систему опціонально встановлювали на Ford V8 з 1933 року. Повітряний потік, який нагнітався у лійку вентилятором, ділився надвоє. Одна частина залишалася холодною, інша — йшла через тчастий теплообмінник у вихлопному колекторі. Далі обидва потоки йшли в змішувальну камеру. Із салону можна було відрегулювати склад повітряної суміші, рухаючи заслінку змішання і отримуючи таким чином більш-менш гаряче повітря.
Паровий обігрівач
Конструкторська думка не стояла на місці: компанія Delco в ті ж роки пропонувала систему парового опалення для машини. Котел системи встановлювали все туди ж, на вихлопну ту. А отримана пара нагрівала радіатори в салоні. А ті зі свого боку обдувалися цілком звичними нам електричними вентиляторами. Так потроху збиралися разом компоненти звичайної автомобільної «пічки».
Життя подібних систем виявилося довгим, їх застосовували на безлічі дешевих європейських машин, на знаменитому «Жуку», на 2CV і на перших варіантах наших «Запорожців». На машинах з повітряним охолодженням мотора іноді застосовували варіант з подачею в салон повітря з системи охолодження мотора, але домішки масла, бензину і вихлопу зробили таку конструкцію ще менш комфортною, ніж обігрів від вихлопної ти. На «Жуку» початковий варіант замінили спочатку на простий теплообмінник на вихлопній ті, а потім спробували використовувати масляний радіатор.
Не дивно, що на тлі всіх цих складнощів автомобілі з паровими машинами вважалися верхом комфорту. Паровички братів Добл, наприклад моделі Doble Detroit 1917 року або швидкісний Doble Model E 1924 року, не тільки вражали уяву швидкістю і динамікою розгону — Model E розганялася до 160 км/год, що тоді вважалося абсолютно приголомшливим, а й тихо працювали, не видавали неприємного диму (паливом слугував спирт), і, звісно ж, опалювалися паром, а також були на ті часи приголомшливо комфортними. На жаль, вони виявилися в рази дорожчими за машини з ДВЗ, і випуск їх не дотягнув і до сотні штук сумарно.
Doble Model E 1924 року
Перші рідинні опалювачі
Перші машини з водяною помпою і термостатом, тобто з циркуляційною системою охолодження з’явилися в середині двадцятих років. Для них невдовзі були створені й опціонні «пічки» майже сучасної конструкції. Через маленький радіатор у салоні проганялася гаряча вода із системи охолодження двигуна, а сам радіатор обдувався електричним вентилятором.
У 1927 році А.Б. Арнольд побудував експериментальну установку для Ajax Car (підрозділ Nash Motors, про яку нижче) радіатор системи був повнопотоковим. Трохи пізніше, 1930 року, після доведення його системи Harrison Radiator Division of General Motors із групою підприємств узяли патент US 1,923,355 на подібні системи опалення і почали серійне виробництво.
Але це була все ще окрема система, яку можна було поставити на будь-яку машину з двигуном, що мав помпу. Але зате її виробляли масово і вона була простою в установці — достатньо було просвердлити кілька отворів у моторному щиті. Важливо розуміти: це була просто «пічка», яка гріла салон. Можна було відрегулювати її нагрівання та інтенсивність роботи вентилятора, а з системою вентиляції обігрівач був не пов’язаний. Власне кажучи, для вентиляції ніякої системи і не було — салон провітрювали через кватирки в бічних вікнах, та на ходу через спеціальні заслінки обдувалося лобове скло.
Першою ж машиною, на якій обігрівач з’явився як вбудований елемент, заведено вважати Nash. Починаючи з 1938 року на всі машини марки можна було замовити обігрівач салону рідинного типу схожий на сучасний. «Пічкою» можна було керувати двома ручками на приладовій панелі. Одна регулювала швидкість роботи вентилятора, інша — клапан подачі антифризу в радіатор обігрівача і заслінку змішування холодного забортного повітря з повітрям, що подається з нагрітого радіатора. Що вища була потрібна температура, то більше антифризу і менше забортного повітря.
Торпедо Nash Rambler
Розвиток систем клімат-контролю
А вже 1939 року в опціях з’явилася система Nash Weather Eye, яку можна вважати прообразом систем клімат-контролю, температура повітря в ній підтримувалася автоматично. Систему можна було поставити на топові моделі LaFayette, Ambassador Six і Ambassador Eight.
Повітря не тільки підігрівалося, воно ще й проходило через фільтри, а в салоні повітрям, що нагніталося, підтримувався підвищений тиск, щоб дорожній пил і холодне повітря не проникали всередину через щілини. Утім, це були машини класу нинішнього «Роллс-Ройса» і «Бентлі», ну або топових «Мерседесів».
Звісно ж, жодних електронних блоків управління і температурних датчиків наприкінці 30-х не було. Для автоматичного регулювання температури обдування використовувався звичайний термостат. Повітря з пічки, що подається до салону, залежно від своєї температури, розширювало або стискало парафін у термостаті, і той, відповідно, регулював клапан подачі антифризу до радіатора і заслінку змішування. Подальший технічний прогрес був пов’язаний із розвитком цієї принципової схеми. Опалювач і клімат-контроль ставав компактнішим, досконалішим і дешевшим.
Уже згаданий підрозділ Harrison Radiator Division of General Motors впродовж багатьох років займався удосконаленням систем вентиляції та опалення на автомобілях GM і розробив систему, до якої входив радіатор для монтажу під сидіння і система підведення свіжого повітря. Комплект установки можна було замовити для машин Oldsmobile, Pontiac і Chevrolet, а на Cadillac таку опцію можна було замовити і в заводському виконанні.
Після війни, 1946 року, набагато більш «демократичний», ніж Nash, Buick представив власну систему опалення з автоматичним контролем температури. А Cadillac того ж року створив систему з двома окремими радіаторами під передніми сидіннями — за їхньою допомогою можна було підтримувати різну температуру в правій і лівій частинах салону. Цю систему, напевно, можна вважати першою системою роздільного регулювання, предком наших багатозонних клімат-контролів.
У 1950 році систему з вентиляцією та обігрівом впровадив General Motors для всіх своїх моделей, а до 1962-го — інтегральні кліматичні установки, що поєднували вентиляцію салону і його обігрів. У 1968 році виробництво машин без системи опалення було в США заборонено законодавчо.
Тим часом на нашому боці океану
Перехід до використання систем опалення в Європі теж був нешвидким і завершився приблизно до середини шістдесятих років. І почався він теж із люксових машин. Але загалом автомобілі були простішими за американські, і обігрівач часто виявлявся дорогою опцією. Так і сталася історія з Екклстоуном, яку ми згадували вище, вона цілком правдива.
На спортивних машинах на кшталт MG комфорт часто приносили в жертву ціні та легкості. До початку сімдесятих років знайти новий автомобіль без обігрівача вже практично неможливо, навіть найдешевші обзаводяться «пічкою».
Ось тільки велика кількість компактних авто змушувала конструкторів шукати способи здешевлення системи. Наприклад, на Fiat 500 і Ford Anglia використовували систему з підведенням тепла від спеціальної секції основного радіатора, тобто без окремого радіатора обігрівача. Трохи дорожчий Renault 4 міг похвалитися повноцінною системою обігріву, хоча вентиляція салону все ще йшла через кватирки.
Радянський досвід
Термін експлуатації машин у Європі взагалі і в СРСР зокрема був великим. Багато хто пам’ятає подорожі на оригінальних «Москвичах»-400, де пічки не було зовсім, або на ГАЗ-51 перших випусків. Але ж вони бігали по дорогах ще у вісімдесяті роки! Показовим у цьому плані є перехід від ГАЗ-М-20 «Победа» до ГАЗ-21 «Волга».
На «Перемозі» не було повноцінної гки, тепле повітря подавалося переважно на лобове скло слабеньким моторчиком, а в «Волзі» ж за бажання можна було «влаштувати Ташкент». На ГАЗ-24 з’явилася вже повноцінна система вентиляції салону, що забезпечує і його прогрів, і охолодження. Загалом вітчизняний автопром навіть виявився в чомусь більш прогресивним, ніж європейський. Сувора зима не дозволяла зробити обігрівач опціональним елементом, та й продаж опцій не в’язався з радянською економікою. Щоправда, гріли пічки не завжди добре через погану збірку, забруднення і невдалі конструкції, але вони були.
Альтернатива
Не завжди опалювачі використовують температуру вихлопу, мастила або антифризу. Є й більш екзотичні варіанти з бензиновими пальниками та електричними опалювачами.
І зрозуміло, розповідь про сучасні системи кліматизації була б неповною без опису систем кондиціонування повітря. Але про подальший прогрес і екзотичні рішення — у наступній частині статті.
