Как это устроено: система контроля качества воздуха

По мере усложнения автомобилей в них начинают появляться системы, которые, на первый взгляд, являются совершенно ненужными. Например, контроля качества воздуха. Хоть многие автолюбители расходятся во мнениях касательно этой системы, от нее все же есть польза. Особенна велика польза в больших городах с сильно загрязненным воздухом, а также в тех случаях, когда часто приходится ездить по тоннелям, стоять в «пробках» и следовать позади грузового транспорта. Система контроля салонного воздуха, которую начал продвигать концерн Volvo еще в 1998, получила название IAQS. Сейчас доработанные (или даже упрощенные) варианты система используют многие европейские концерны. Давайте разберемся, что это такое, какова эффективность и с какими неисправностями сталкиваются водители, имеющие автомобиль с IAQS-системой или ей подобной.

Экскурс в историю

По мере развития электроники в автомобилях начали появляться довольно сложные электромеханические и электронные узлы, работавшие в тандеме. Например, кондиционер был заменен системой климат-контроля, которая не просто охлаждала воздух, но еще и была способна поддерживать определенный температурный уровень. Для этого системе нужно было самой замерять температуру воздуха в салоне и корректировать свою работу. Первая система климат-контроля появилась еще в 1979 на автомобиле немецкого концерна Mercedes Benz: W126. Доработка климат-контроля продолжалась до 1998 года и к нашему времени эта система не претерпела серьезных изменений. Но вот полученные технические наработки легли в основу еще множества интересных вещей.

Важным этапом в развитии системы контроля качества воздуха стало появление датчиков, способных определять концентрацию вредных веществ в воздухе. В частности, азота и угарных газов. Кстати, подобными датчиками изначально планировалось оснащать другие автомобильные датчики. Например, датчик NOx, о котором мы писали в данном материале, должен был работать в тандеме с электроникой двигателя. Однако очень похожий датчик нашел применения и в системе анализа состава салонного воздуха. Именно такую систему создали инженеры шведского концерна Volvo – упомянутый выше IAQS. Изобретение оказалось настолько интересным и востребованным, что его взяли концерны Volkswagen, BMW, Ford, Renault и Mercedes-Benz. Они создали свои собственные системы на базе IAQS, которые остаются очень похожими на те, что входили в штатное оснащение некоторых моделей Volvo. Важно здесь то, что любая система контроля качества салонного воздуха работает по ряду строгих принципов, так что в разделении на «систему Ford» или «систему BMW» нет смысла – это практически одно и то же.

Как это работает

Основной задачей упомянутой системы является создание наиболее оптимального микроклимата в салоне автомобиля. По факту, это улучшенный вариант климат-контроля, но у него есть некоторые особенности, о которых мы вскоре расскажем. Пока что выделим основные задачи системы контроля качества воздуха:

• Определение состава воздуха в салоне и подводимого воздуха;
• Своевременной включение продувки салона;
• Контроль и поддержание температуры, влажности и т.д.

Главным элементом такой системы, как читатель наверняка догадался, является фильтр салонного воздуха. Основой хорошего фильтра является активированный уголь, хотя часто встречаются расходники, в которых воздух проходит через обычный волоконный фильтрующий элемент, который просто задерживает мелкие частицы. И вот здесь проявляется интересная особенность системы контроля качества салонного воздуха. Если фильтр справляется со своей задачей недостаточно хорошо, система реагирует на ненормальное изменение состава подводимого воздуха и переходит в режим рециркуляции. В этом режиме в салон не поступает воздух с улицы – очищается только тот воздух, что уже был подведен и находится в салоне. Для определения состава воздуха система нуждается в нескольких элементах:

1. Датчик загрязнения/датчик качества воздуха. Анализирует не только состав как салонного, так и приточного воздуха;
2. Блок управления. По сути, «мозг» системы, который обрабатывает сигналы от датчика и подает управляющие сигналы.

Особенно интересен датчик загрязнения, иначе называемый датчиком качества воздуха. Он фиксирует вредные примеси и определяет их примерную долю в подводимом/циркулирующем воздухе. Различают два вида вредных примесей/газов: восстановительные, окислительные. Примером первых является оксид азота. Вторых примесей больше и они не менее вредны: простые углеводороды, оксиды углерода и азота, пары топлива. В зависимости от концентрации примесей датчик, расположенный в районе воздухозаборника, подает сигнал электронному блоку управления системы климат-контроля. Важный момент: IAQS и подобные системы не имеют собственных блоков управления. Если датчик регистрирует присутствие в подводимом воздухе восстановительных и/или окислительных газов, происходит следующее:

1. Сигнал подается главному автомобильному блоку управления;
2. Блок дает сигнал электроприводу заслонки рециркуляции;
3. Заслонка перекрывается и IAQS переходит в режим рециркуляции.

Режим рециркуляции может активироваться как в условиях критически высокой концентрации вредных веществ, так и при одновременном включении стеклоомывателей и дворников. Также переход в данный режим происходит при движении транспортного средства задним ходом. Рециркуляция может быть полной или частичной. При любых условиях рециркуляции осуществляется не более 10 минут. Корректировка времени осуществляется с учетом таких параметров:

• Использование стеклоочистителя;
• Работа системы кондиционирования;
• Температура атмосферного воздуха.

Если данные параметры учитываются, в ходе рециркуляции не будет наблюдаться запотевание стекол. Проще говоря, воздух, который уже есть в салоне и проходит повторную очистку, будет не только безопасным для пассажиров для водителя, но и станет причиной снижения комфортности и безопасности езды. Существуют варианты системы контроля качества воздуха с функцией автоматической вентиляцией салона (англ.: CZIP – Clean Zone Interior Package). Дополненная CZIP система может произвести вентиляцию салона автомобиля при помощи команды с пульта. Обычно вентиляция производится за одну-две минуты или до момента, когда одна из дверей не будет открыта. CZIP позволяет быстро удалить неприятные запахи. К несчастью, служит система автоматической вентиляции около 4 лет.

Как устроены датчики качества воздуха

Несмотря на то, что автомобильные датчики качества воздуха отличаются от обычных бытовых, они работают примерно по одним и тем же принципам. Автомобильные датчики бывают двойными, тройными и нестандартной конструкции и форм-фактора (зависит от фирмы-производителя). Интересно, что такие устройства во многих онлайн-каталогах можно найти под названием «датчик температуры воздуха в салоне», что вводит автолюбителей в заблуждение. Отдельные модели датчиков учитывают и температуру, однако основная их задача – определение доли примесей восстановительных и окислительных газов. Датчик состоит из:

• Корпуса;
• Электрических выводов;
• Пластин из оксида олова или вольфрама.

Суть работы датчика сводится к тому, что при прохождении воздуха вдоль пластин их электрическое сопротивление меняется. Датчик учитывает сопротивление пластин и подает блоку управления сигнал о том, что через заслонку проходит загрязненный воздух. В зависимости от конструкции датчики контроля качества воздуха могут включать несколько пластин, каждая из которых лучше реагирует на восстановительные или на окислительные газы.

Неисправности системы

Неисправностей систем контроля качества воздуха довольно много и выявить их бывает сложно. Мы рекомендуем обращаться на СТО уже после того, как вы произвели замену салонного фильтра и она не дала результата. К признакам неисправной системы принято относить:

• Произвольное включение/отключение системы, а также ее переход из одного режима в другой;
• Затухание кнопки рециркуляции/полный выход ее из строя;
• Плохое качество работы с воздухом в салоне: постоянно высокая влажность, присутствие неприятных запахов и т.п.;
• Слишком долгая рециркуляция, т.е. более 10 минут.

Как уже было указано выше, автолюбителю сначала стоит заменить салонный фильтр. А далее обратить внимание на работу системы. Напоминаем, контроль качества воздуха активируется нажатием кнопки со светодиодом, который продолжает гореть после нажатия. Системы не должна включаться и отключаться произвольно, не учитывая изменения в составе поступаемого в салон воздуха. Иногда она просто работает недостаточно эффективно. В подавляющем большинстве случаев это вызвано неисправностью соответствующего датчика.

Выбор датчика для ремонта

В большинстве случаев системы перестает нормально работать по причине выхода из строя датчика качества воздуха, что подтверждается статистикой официальных дилеров. Зачастую датчик просто не дает сигнал на закрытие заслонки подачи воздуха, «считая», что через него всегда проходит чистый воздух. Такую проблему проще всего решить полной заменой устройства. Найти его можно по:

• Каталожному номеру;
• Параметрам транспортного средства.

Так как номер датчика автолюбитель наверняка не знает, поиск стоит вести по параметрам ТС. К ним относят: марку, модель, год выпуска, комплектацию (опционально), параметры двигателя. Устройство располагается на воздухозаборнике, так что его несложно снять и прочитать номер на корпусе – это упростит дальнейший поиск замены. Интересный момент: если вы решили добраться до самого датчика, попробуйте почистить его мембраны и посадочное место. В некоторых случаях очистка устройства на время возвращает его в строй.

Другой интересный момент: не все ремонтники из частных мастерских осведомлены о том, как устроена системы контроля качества воздуха и как с ней работать. Автолюбителю могут сказать, что изменение характера подачи воздуха в салон при, например, движении на задней передаче может быть вызвано «глюком» электроники. На самом же деле это указывает на то, что датчик еще работает (но не факт, что в нормальном режиме). Если поднести лист тлеюущей бумаги к датчику и в течение 3-5 секунд заслонка не перекроется, устройство более не работоспособно – его химическая «начинка», ответственная за регистрацию вредных примесей в воздухе, имеет нулевой остаточный ресурс. В среднем, датчик контроля качества воздуха служит от 3 до 4 лет.

Вывод

Система контроля качества воздуха – это очень приятная опция многих автомобилей премиум-класса, которая делает поездку чуть более комфортной. Именно эта систем должна избавить водителя и пассажиров от проблемы накопления в салоне неприятных запахов, от которых не может спасти даже угольный салонный фильтр. К несчастью, система довольна капризна и зачастую перестает нормально работать уже спустя 3-4 года эксплуатации. Проблемы решаются заменой салонного фильтра и датчика качества воздуха.