Aby byl v autě správný vzduch

Na první pohled nenápadnou oblastí, která ovšem ovlivňuje komfort a bezpečnost moderních vozů, je větrání, vytápění a chlazení interiéru. Aby auto dovedlo správně zajistit v interiéru požadovanou teplotu, aby okna nenamrzala a nezamlžovala se, to vše vyžaduje souhru mnoha inženýrů. A v konečném důsledku také určitou spolupráci a znalost na straně uživatelů auta.

Moderní výdechy klimatizace jsou dnes i ozdobou palubní desky.

„Interní aerodynamika se týká proudění vzduchu v kabině. Pro nás to v podstatě znamená, že navrhujeme kanály pro nasávání čerstvého vzduchu, pro jeho rozvod po interiéru z jednotky vzduchotechniky a končíme u takzvaných ofukovačů neboli výdechů ventilace do interiéru,“ popisuje záběr svého oboru David Svítil z oddělení aerodynamiky a CFD simulací.

David Svítil
oddělení aerodynamiky a CFD simulací

Drtivou většinu práce inženýři tohoto oddělení odvádějí ve virtuálních nástrojích, maximum věcí se tedy vyvíjí za pomocí simulací, na prototypech se pak už jen ověří, že vše funguje správně. Například to, aby se z výdechů neozývaly při proudění nepříjemné zvuky, rychlost vzduchu na vyústění z výdechu totiž může přesahovat i 36 kilometrů za hodinu a hrozí určitý efekt „píšťaly“. Obvyklé rychlosti proudění vzduchu jsou ale podstatně nižší, pohybují se mezi sedmi až čtrnácti kilometry za hodinu.

Ofukovače na středové konzole modelu Škoda Superb pro zadní sedadla

Základem soustavy ventilace, topení a úpravy vzduchu je centrální jednotka vzduchotechniky. Jednotka obsahuje modul topení a klimatizace. Inženýři v Technickém vývoji Škoda Auto pak ve spolupráci s kolegy z designu navrhují takové řešení, které bude nejen dobře vypadat, ale zároveň zařídí tepelnou pohodu v interiéru auta i další potřebné funkce.

Jednoduchý oříšek

Z celého systému vytápění patří dnes k nejsložitějším částem vlastně ta, kterou posádka vidí jako jedinou: již zmíněné vyústění ventilace do interiéru, tedy ony ofukovače. Ty bývají typicky po stranách přístrojové desky, v jejím středu a někdy také v zadní části středové konzoly (pro zadní sedadla). Méně viditelné jsou pak mřížky pod čelním sklem na palubní desce a samozřejmě vyústění pod palubní deskou nebo předními sedačkami, kudy proudí vzduch k nohám předních či zadních pasažérů. Každý z těchto prvků má svůj účel.

Fabia čtvrté generace má po stranách hravé kruhové výdechy.

Nejsložitější jsou ofukovače na přístrojové desce, které si mohou řidič a spolujezdec nastavovat pomocí joysticku a směrovat proud vzduchu v poměrně širokém rozsahu. To je mimochodem díl, na kterém je právě nejvíce potřeba spolupráce různých oddělení. „Designéři samozřejmě chtějí, aby byly ofukovače co nejkrásnější, my společně s kolegy z Technického vývoje zajišťujeme, aby zároveň měly správnou funkci,“ vysvětluje Svítil. Není to podle něj jen otázka tvaru těchto „ventilačních mřížek“, ale také jejich pozice v interiéru.

Simulace proudění teplého vzduchu na předním skle modelu Kodiaq

Výdechy klimatizace jsou tak často poměrně charakteristickým prvkem interiéru daného vozu. Vždyť třeba Fabia čtvrté generace má po stranách hravé kruhové výdechy, druhá generace SUV Kodiaq má elegantní horizontálně protažené mřížky a čtvrtá generace modelu Superb využívá skrytý design, který je dnes jedním z moderních trendů v této oblasti. „Zamaskování výdechů zajišťuje design přístrojové desky s vertikálním žebrováním, na které navazují nastavitelné vertikální lamely. Horizontální lamely tu vlastně nejsou, jejich funkci přebírá dvoukanálová vnitřní konstrukce ofukovače,“ popisuje Svítil řešení. Výsledek je nejen elegantní, ale i skvěle funkční.

Aktuální generace modelu Superb nabízí například výdechy klimatizace kryté mřížkou táhnoucí se po celé šíři palubní desky.

Nechte to na automatu

Aby chlazení nebo vytápění interiéru opravdu fungovalo tak, jak má, měl by řidič vědět, jak některé jeho prvky fungují. „Každý má samozřejmě rád jinou tepelnou pohodu a klima. Někdo rád směruje vzduch na sebe, někdo naopak preferuje proudění mimo tělo a s co nejmenší intenzitou,“ říká Svítil. Prozrazuje ovšem, že v interiéru auta v podstatě existuje jakési ideální nastavení, které je nejvýhodnější z hlediska efektivity práce celého systému.

Proto mají dnes systémy vytápění a klimatizace tlačítko pro automatické nastavení. Elektronika, kterou programují v Technickém vývoji Škoda Auto, pak podle aktuálních parametrů a požadované teploty sama určuje parametry i rychlost proudění vzduchu do interiéru. Je tak chytrá, že řeší například i směr, ze kterého svítí sluce, na té straně se totiž bude interiér logicky ohřívat víc než na té opačné.

Nastavení proudění vzduchu v infotainmentu aktuální generace modelu Octavia

Posádka může správné funkci systému pomoci. „Obecně platí, že nejvýhodnější nastavení ofukovačů je takové, že ty boční míří na boční okénko a ty ve středu palubní desky zase vzhůru. Tak zaručíme, že se interiér ohřívá nebo chladí právě od okna, které je tím největším zdrojem chladu nebo tepla, a zároveň že dopravíme vzduch k zadní řadě sedadel,“ vysvětluje Svítil.

Simulace optimálního proudění vzduchu v modelu Superb

Škoda je přísnější než předpisy

Při takovém nastavení se mimochodem okénka auta nejrychleji odmlžují nebo odmrazují. Pro tyto disciplíny musí automobilky splnit i homologační předpisy „Homologační předpisy jsou vcelku benevolentní, naše interní požadavky jsou daleko přísnější. Chceme posádce zajistit co nejlepší tepelnou pohodu a s tím jde ruku v ruce i co nejefektivnější zajištění výhledu z vozu,“ uvádí Svítil. Proto také podle něj nedává smysl výdechy ventilace zavírat, byť tato možnost tu samozřejmě je.

Nastavení zónové klimatizace v modelu Škoda Superb

Automatika totiž řídí i to, kam má vzduch proudit především. V létě, kdy je třeba interiér chladit, tak nepouští zbytečně moc chladného vzduchu k nohám pasažérů, preferuje jeho distribuci vrchními kanály. „Chladný vzduch klesá dolů a přirozeně ochladí celý interiér a těla pasažérů,“ vysvětluje Svítil. V zimě je to naopak: teplý vzduch, který stoupá přirozeně vzhůru, posílá systém k nohám pasažérů. Samozřejmě jen natolik, aby se nedostatkem teplého vzduchu nezačala mlžit okna, takže určitá část do horní části interiéru proudit musí.

Horní pohled na optimální proudění vzduchu v kabině modelu Kodiaq

Ohledně zamlžování je důležité pochopit i práci systému vnitřní cirkulace vzduchu. V létě totiž zamlžování velkým problémem není, protože při klimatizování zároveň dochází k odvlhčení vzduchu. Automatické řízení přitom zajistí, že se jednou za čas vzduch vymění za čerstvý (na potřebu přísunu čerstvého vzduchu jsou normy). V zimě ale může zapnutá cirkulace i u moderních aut přispívat k mlžení oken: samotné topení totiž nedovede odstranit vlhkost, která se v interiéru hromadí jak z dechu cestujících, tak může být dovnitř zanesena na botách či oblečení ve formě vody či sněhu. Proto je potřeba intenzivní přísun čerstvého a neustále ohřívaného vzduchu.