Современные электромобили расходуют заряд на обогрев салона, тогда как автомобили с ДВС используют тепло двигателя. К пути к привычной «печке» можно отнести длительную эволюцию: сначала водители грелись кирпичами, а ранние отопительные системы порой допускали проникновение угарного газа в салон.
- От кирпичей и угольных ящиков к первым отопителям
- Первая попытка использовать тепло двигателя
- Опасные решения: обогрев выхлопом и забор воздуха из моторного отсека
- Герметичные кожухи и автономные бензиновые отопители
- Жидкостное отопление и становление современной схемы
- Компоновка воздуховодов и ранняя вентиляция
- Регулирование температуры и автоматизация
- Особенности отопления в электромобилях
От кирпичей и угольных ящиков к первым отопителям
Первые автомобили были по сути прогулочными экипажами — открытыми и рассчитанными на поездки в тёплую погоду. Комфорт пассажиров отодвигался на второй план по сравнению с мощностью и надёжностью моторa. В холодную погоду люди надевали тулупы и меховую обувь, под ноги подкладывали раскалённые кирпичи или камни, завернутые в ткань.
Ещё до массового распространения автомобилей в конных экипажах применяли переносные угольные печки — металлические ящики с тлеющим брикетом, которые ставили у ног и накрывали пледом или шкурой. Такой способ давал тепло всего на несколько часов и лишь частично улучшал климат в салоне.
Первая попытка использовать тепло двигателя
В 1893 году американская изобретательница Маргарет Уилкокс запатентовала конструкцию, направлявшую воздух вокруг тёплого двигателя в салон. Это была ранняя идея применять тепло силового агрегата для обогрева пассажиров, но изначально система предназначалась прежде всего для закрытых вагонов — открытые машины того времени прогреть таким образом было проблематично. К тому же в патентованной версии отсутствовали заслонки, и регулировать температуру нельзя было.
Опасные решения: обогрев выхлопом и забор воздуха из моторного отсека
Позже появились отопители, использующие тепло выхлопной трубы: трубу размещали под полом или около ног пассажиров, а водитель вручную открывал клапан. Однако такие установки обугливали пыль, сильно зависели от режима работы двигателя и несли риск утечки выхлопных газов с опасностью отравления угарным газом. Другие схемы направляли в салон воздух из моторного отсека, но неприятные запахи привели к отказу от этих решений.
Герметичные кожухи и автономные бензиновые отопители
Более безопасным решением стали герметичные металлические кожухи вокруг выхлопной трубы: внешний воздух прогонялся вентилятором через такой кожух, не смешиваясь с выхлопными газами. Этот принцип применялся на автомобилях с воздушным охлаждением, например Volkswagen Beetle и машинах Tatra.
Позже на некоторых моделях начали применять автономные бензиновые отопители, которые могли обогревать салон при выключенном двигателе — такие системы стояли на ЗАЗ‑965 и ЗАЗ‑968, а похожие решения использовались на Chevrolet Corvair и Volkswagen Transporter. Они обеспечивали независимый обогрев, но требовали обслуживания и потребляли топливо.
Жидкостное отопление и становление современной схемы
Ключ к более надёжному и удобному отоплению привёл переход к жидкостному охлаждению двигателя: появление водяных насосов и термостатов обеспечило более стабильный источник тепла. Уже в 1930 году General Motors в качестве штатного оборудования на своих премиальных моделях установила жидкостный отопитель: горячая охлаждающая жидкость направлялась в отдельный радиатор, через который вентилятор прогонял тёплый воздух в салон.
Современные системы работают по тому же принципу — тепло вырабатывает двигатель, а нагреватель салона лишь использует излишки тепла двигателя, отводимые охлаждающей жидкостью к компактному радиатору отопителя. При этом воздух в салоне не смешивается с выхлопными газами, и таким образом сформировался базовый принцип автомобильной «печки».
Компоновка воздуховодов и ранняя вентиляция
В 1933 году воздуховоды начали направлять тёплый воздух прямо на лобовое стекло, что помогало бороться с запотеванием и обледенением. В 1937 году компания Nash Motor предложила сквозную вентиляцию с забором воздуха снаружи. После войны система Ford Magic Air для автомобилей 1949 модельного года объединила отопление и приточную вентиляцию, улучшив циркуляцию и комфорт внутри салона.
Регулирование температуры и автоматизация
Ранние системы регулировали подачу тепла вручную — краном подачи охлаждающей жидкости и воздушными заслонками. В 1939 году Nash Motors представила систему Weather Eye с термостатическим управлением, а в 1954 году выпустила All‑Weather Eye, совмещавшую отопление, вентиляцию и охлаждение. В 1964 году Cadillac Comfort Control применил термисторы и позволил автоматически поддерживать заданную водителем температуру салона.
Особенности отопления в электромобилях
В электрических автомобилях отсутствует привычный запас тепла от двигателя внутреннего сгорания, поэтому для обогрева применяют PTC‑нагреватели, которые почти напрямую превращают электричество в тепло, и тепловые насосы, переносящие тепло из наружного воздуха и иногда использующие остаточное тепло электрических компонентов. При сильных морозах эффективность таких систем снижается. Для более быстрого согревания пассажиров используются подогревы сидений и рулевого колеса, которые не зависят от нагрева всего салона.
