Manualne układy regulacji temperatury w kabinie Fot. Militaryrok

Klimatyzacja w pojazdach do niedawna kojarzyła się tylko z samochodami luksusowymi i chęcią poprawy komfortu. Aktualnie wiele badań udowadnia, że odpowiednio użytkowany klimatyzator przyczynia się w dużym stopniu do poprawy bezpieczeństwa na drogach oraz sprawności załogi przebywajacej w kabinie lub pod pancerzem.

 Pierwszy układ klimatyzacji zastosowano w samochodzie w 1939 roku w Stanach Zjednoczonych, aktualnie już ponad połowa pojazdów jest wyposażone w tą instalację. W ciągu ostatnich kilku lat klimatyzacja stała się często spotykanym wyposażeniem samochodów. Dziś prawie wszystkie samochody klasy średniej i wyższej seryjnie wyposażane są w klimatyzację. Staje się ona także coraz bardziej popularna w

samochodach użytkowych. Jednak w pojazdach wojskowych jej zastosowanie ma nieco bardziej praktyczny wymiar. Prowadzenie cięzkich wozów opancerzonych wymaga zwiększonego wysiłku ze strony kierowcy oraz wysokiego poziomu koncentracji, między innymi dlatego, aby utrzymać sprawność kierowcy na odpowiednim poziomie, ogranicza się jego czas pracy, służy to bezpieczeństwu. Zastosowanie w przedziale kierowania układu klimatyzacji, pozwala kierowcy zachować odpowiednią koncentrację oraz zmniejsza jego wysiłek. Klimatyzacja nie tylko obniża temperaturę w kabinie, ale obniża także wilgotność i oczyszcza powietrze we wnętrzu kabiny. Rynek układów klimatyzacji do pojazdów wojskowych stale się powiększa, gdyż ze względu na swoje przeznaczenie, pojazdy te wymagają zastosowania różnorodnych rozwiązań, ze względu na przestrzeń do zabudowy jak i wydajność.

Wpływ temperatury na organizm

Pozytywny wpływ układu klimatyzacji na organizm człowiek potwierdzają obserwację reakcji organizmu na stabilną i obniżoną temperaturę w kabinie. Otwieranie okien, włączona dmuchawa, która i tak nawiewa niewiele chłodniejsze powietrze nie dają pożądanych rezultatów, wręcz przeciwnie potęgują hałas w kabinie oraz zanieczyszczenie jej wnętrza spalinami. Wnętrze pojazdu może nagrzać się nawet do 60 st. C. jeśli pojazd jest w ruchu można jeszcze jakoś wytrzymać, najbardziej obciążony jest organizm gdy stoimy w korku. Puls człowieka jest wówczas bardzo wysoki, temperatura ciała podnosi się nawet do 39°C, a mózg jest gorzej zaopatrywany w tlen. Efektem warunków panujących w kabinie jest osłabienie spostrzegawczości oraz wydłużony czas reakcji nawet o kilkadziesiąt procent. U kierowców pojawia się: większa nerwowość, częste zmiany pasów ruchu, gwałtowne manewry, agresywność, podświadome zwiększanie prędkości jazdy w celu szybszego zakończenia jazdy i opuszczenia rozgrzanego pojazdu. Stabilna temperatura, najlepiej około 5 stopni niższa od panującej na zewnątrz pozwala uniknąć tak niekorzystnych reakcji psychofizycznych organizmu. Mając na uwadze właśnie względy bezpieczeństwa, w najbliższym czasie w krajach Południowej Europy wprowadzony zostanie w okresie letnim zakaz poruszania się ciężarówek o dopuszczalnej masie całkowitej ponad 12 ton, które nie są wyposażone w klimatyzatory postojowe.

Budowa układu klimatyzacji

Podstawowe podzespoły układu klimatyzacji Fot. Militaryrok

W zależności od objętości kabiny (tym samym od przeznaczenia pojazdu) klimatyzacja musi się charakteryzować odpowiednią wydajnością, ponadto na budowę układu ma wpływ ilość dostępnego miejsca pod zabudowę: w przedziale silnika, na dachu, za kabiną. Głównymi elementami współczesnych systemów klimatyzacji są: sprężarka, skraplacz. osuszacz, rozprężacz oraz parownik. Sprężarka (kompresor) zapewnia obieg płynu (czynnika chłodzącego) w systemie klimatyzacji. Napędzana jest, bardzo często, za pomocą paska klinowego od silnika. Skraplacz to wymiennik ciepła chłodzony wymuszonym przepływem powietrza podczas jazdy lub na postoju przez elektrowentylatory, co pozwala na skroplenie czynnika chłodniczego. Zawór redukcyjny (rozprężny) zmniejsza ciśnienie czynnika chłodzącego i zmienia czynnik chłodzący ze stanu ciekłego w gazowy. Przy rozprężaniu następuje znaczny spadek temperatury. Parownik schładza i osusza powietrze, które przez niego przepływa. Do układu klimatyzacji, mimo jej dobrej szczelności, zawsze dostaje się niewielka ilość wilgoci z zewnątrz. Jest to spowodowane mikroporami węży i innych elementów układu. Za eliminację tej wilgoci z układu odpowiedzialny jest osuszacz. Filtr wychwytuje z powietrza napływającego do kabiny dużą część szkodliwych zanieczyszczeń, takich jak: kurz i pyłki roślinne, spaliny oraz bakterie. Klimatyzacja składa się z dwóch obwodów: wysokiego i niskiego ciśnienia. Obwód wysokiego ciśnienia zaczyna się na wyjściu ze sprężarki a kończy się przy zaworze redukcyjnym. Cykl pracy klimatyzacji jest następujący: za sprężarką znajduje się obwód wysokiego ciśnienia, wytworzone przy sprężaniu ciepło jest odbierane z układu poprzez skraplacz owiewany strumieniem powietrza, czynnik chłodzący w zbiorniku za sprężarką w stanie ciekłym dochodzi następnie do zaworu redukcyjnego zwanego także rozprężnym, następuje gwałtowne rozprężanie czynnika chłodzącego przez co przechodzi on w stan gazowy. Rozprężaniu towarzyszy wydzielanie się zimna (lub raczej pobór ciepła z otoczenia), rozprężony czynnik chłodzący przechodzi do sprężarki gdzie jest ponownie sprężany w ten sposób cykl się zamyka. Czynnikiem chłodzącym w starszych klimatyzacjach była ciecz oznaczona symbolem R12 (zwana również freonem), aktualnie stosuje się ciecz R134a.

Warto wspomnieć, że wraz z obniżeniem temperatury we wnętrzu zmniejsza się ilość pary wodnej zawartej w powietrzu, zjawisko to pozwala na wykorzystywanie klimatyzacji do oczyszczania szyb z pary i szronu.

W układach klimatyzacji, do regulacji temperatury, wykorzystywane są układy sterowania ręczne lub automatyczne. W sterowaniu ręcznym kierowca reguluje temperaturę wewnątrz auta za pomocą pokręteł, przy czym wydajność klimatyzacji jest stała zmienna jest jedynie ilość ciepłego powietrza od nagrzewnicy. W układzie automatycznym czynności kierowcy ograniczają się jedynie do ustawienia żądanej wartości temperatury, która jest utrzymywana na stałym poziomie dzięki czujnikom, jeśli wykryją one wzrost temperatury powyżej ustawionej wartości to włączają odpowiednio: układ klimatyzacji, wyższy program wentylatora, ponadto kierują chłodne powietrze do odpowiedniej strefy w kabinie.

Na ogół pojazdom wojskowym stawia się wymaganie, aby były zdolne do obniżenie temperatury o 8 - 18 stopni w temperaturze otoczenia +51 stopni w czasie 30 minut. To bardzo wysokie wymaganie.
Znacznie ostrzej postawiono sprawę w zakresie pojazdów medycznych, tutaj nie wskazane jest by temperatura wzrosła powyżej 20 stopni z wiadomych względów.