Основной причиной, побудившей меня дорабатывать печку, было то что вскоре планирую внедрять МПСЗ и злой карбюратор к-88, а повышенная динамика подразумевает повышенное тепловыделение. В случае змз 402 возникает проблема с 4м цилиндром, так как лихо гонять можно только летом, а летом печка закрыта, то есть циркуляция ОЖ у 4го цилиндра всяко будет меньше, даже и с прокладкой ГБЦ с круглыми окошками. Как вариант, можно сдалать перепускной кран, и пускать ОЖ мимо печки, но у такого варианта есть существенный недостаток - горячая ОЖ из ГБЦ снова подаётся в блок, не охлаждаясь. Проблема усугубляется тем, что гидродинамическое сопротивление такого пути ОЖ ощутимо меньше, что приведёт к тому, что циркуляция ОЖ в основном радиаторе и по "малому" кругу мимом печки будет соспоставимой. То есть температуру цилиндров мы выравняем, но вот циркуляцию через основной радиатор ухудшим, то есть ограничим движок по максимальной нагрузке - система охлаждения просто не справится. Как эта проблема решается в современных авто - малый круг делается циркуляцией через печку. То есть ОЖ выходит с обратной стороны ГБЦ от помпы и постоянно циркулирует через радиатор печки. Летом же горячий воздух не попадает в салон благодаря герметичным заслонкам и развитым каналам подачи воздуха через/мимо печки. В отличие от варианта с шунтированием печки, при постоянной циркуляции ОЖ, печка создаёт гидродинамическое сопротивление, то есть ОЖ через основной радиатор идти гораздо легче, чем через радиатор печки - в результате основной поток ОЖ идёт через основной радитор и эффективно охлаждается. Таким образом - моя задача была загерметизировать заслонки, чтобы разделить потоки холодного и горячего воздуха и чтобы летом, при циркулирующей ОЖ в радиторе отопителя, тепло не шло в салон. Как бонус я загреметизировал все щели в печке. Также при замене салонного фильтра я обратил внимание, что соты радиатора не пропаяны к трубкам, отчего решил сменить и радиатор отопителя. В процессе снятия отопителя я намаялся с тросиками и ужаснувшись тому, что их придётся цеплять обратно решил автоматизировать управление заслонками.
При разборке таки понял, зачем нужна четвёртая заслонка приточной вентиляции - она закрывает\открывает центральные воздуховоды:
Её почти все глушат при переборке печки, а в 3110 её вообще убрали. Зимой я замечал, что лобовое стекло со стороны пассажира начинало оттаивать немножко раньше, теперь понятно почему: Аэродинамика просто ужасна и воздуху продраться до воздуховода со стороны водителя проблематично. Так выглядит располовиненная деталь печки: Верхнюю часть ампутируем нафиг: Заслонки удаляем, теперь, теоритически, воздуху будет легче попадать на сторону водителя, чем разворачиваться на 180 градусов и идти на половину пассажира, что в общем-то неплохо. По месту дырки сделал заглушку из пластика: Формуем по периметру герметиком. Как показала практика, зря я мудрил съёмную заглушку - надо было шурупами прикрутить. В дырке оси заслонки герметиком формуем пробку: Изначльно планировал на заслонку стекло/ноги поставить активатор, даже купил его, однако поразмыслив решил оставить тягу. Однако сперва, подготавливая к автоматизации данную заслонку, решил проблему подклинивания заслонки. Чтобы она не задевала стенок, с одной стороны подобрал шайбы, с другой стороны шайбы одеть невозможно из-за выпрессованных упоров на оси, поэтому навернул гвоздь вокруг оси: С такими шайбами заслонка двигалась не задевая стенок: Спереди заслонка довольно герметична: Для того, чтобы уплотнительные буртики из герметика держались крепче просверли дырки в корпусе, впоследствии от дырок отказался так как герметик силовой нагрузки не несёт, ограничиваясь просто обезжириванием поверхности. ЧТобы заслонка легко отошла от застывшего герметика, обернул её упаковочной плёнкой: Наносим пистолетом герметик и опускаем заслонку: После застывания герметика, видим выступивший буртик, который может вызывать заклинивание заслонки, да и создаёт лишнее аэродинамическое сопротивление: Срезаем его нафиг: Уплотнение заслонки ноги/стекло готово. Теперь зимой при разморозке стекла всё тепло пойдёт только на стекло: Далее переходим к воздушной заслонке. Штатную мне так и не удалось зафиксировать на оси с тем, чтобы она не задевала стенок, так что пришлось изготовить новую из оргстекла, как и ось. Размеры 13*15,5 см. Правда потом её ещё пришлось уменьшить, но об это будет ниже :) . Ещё одно преимущество оргстекла - низкая теплопроводность, то есть такую заслонку можно не утеплять. Итак, обматываем заслонку упаковочной плёнкой: Обезжириваем стенки, наносим герметик и опускаем заслонку: А вот и готовое уплотнение заслонки: В таком положении весь воздух пойдёт через печку: А теперь формуем на нижней части отопителя уплотнитель для положения заслонки "печка закрыта": И также опускаем заслонку: Перед формованием уплотнителя на верхней части отопителя делаем проставку между половинками из изоленты, для того, чтобы при стягивании половинок герметик не препятствовал уплотнению половинок по периметру: То есть герметик на верхней половинке наносим и в стык между половинок: Первый слой уплотнителя верхней половинки: А теперь формуем основной уплотнитель, с боков подпираем по границе резинового уплотнителя колодца, так как здесь отопитель будет упираться в колодец: Получившийся уплотнитель: От формования стенок образовались заусенцы: В таком положении заслонки воздух пойдёт строго мимо печки: Лишнее отрезаем: По известной технологии изготвления автоодеяла вырезаем выкройку из асбестовой ткани: Для придания жёсткости формируем упорную ось из проволоки: С обратной стороны уже всё не так просто. С одной стороны нужно сохранить сечение канала, а с другой стороны максимально отдалить поток холодного воздуха от печки, чтобы даже турбулентными потоками захватывалось минимум подогретого воздуха. Для этого выкройка выходит за пределы радиатора на несколько см, а чтобы под собственным весом она не затыкала канал, из проволоки сделана оттопырка: Чтобы канал сформовался правильно, заполняем его чем-нибудь, обмотав оно упаковочной плёнкой. Поскольку консткрукция корпуса в месте контакта с изолятором довольно сложная, я не стал мучиться с упаковочной плёнкой, а промазал места контакта изолятора с корпусом касторовым маслом для облегчения отделения изолятора после застывания герметика: Радиатор обматываем упаковочной плёнкой: Пропитываем выкройку из асбестовой ткани герметиком: Помещаем его на место Сверху вогружаем печку: Так выглядит выход канала холодного воздуха: Аналогично изготавливаем верхнюю часть теплоизолятора. Фоток мало, так как все руки были в герметике, и процесс это довольно нервозатратный: Собрав половинки, стягиваем их. При это покрыть герметиком выкройку получилось только снаружи: После застывания герметика, наносим герметик и на внутреннюю поверхность теплоизолятора: При этом повеохность контакта теплоизолятора с корпусом также промазано касторовым маслом: Готовые теплоизоляторы выглядят так: Сверху пришлось добавить полоску ткани: А вот входное сечение для холодного воздуха: Далее приступил к изготовлению кронштейна крепления мотор-редуктора. Стояла задача воспользоваться штатными болтами, чтобы в случае поломки был шанс снять кронштейн без снятия отопителя с автомобиля: Сперва изготовил шпиндель, выполнив пропил под квадратную ось мотор-редуктора (ширина 8мм), на самой оси редуктора вырезал небольшую ось, которая войдёт внутрь оси шпинделя, отцентрировав ось мотор-редуктора с осью заслонки: На оси заслонки шпиндель будет фиксироваться шплинтом: Вертикальная часть кронштейна с уголком: Хитрый кронштейн собран (неплохой я у мамы инженегр? :) ): Мотор-редуктор установлен на кронштейн: Мотор-редуктор, вид снаружи: Так выглядит мотор-редуктор изнутри - никакой электроники, ось останавливается, когда упирается в выступы: Так выглядит мотор-редуктор, установленный на отопитель: Между делом сформовал уплотниель между нижней частью отопителя и пластиковой частью по известной технологии, обмотав одну деталь плёнкой, а вторую обезжирил и покрыл герметиком: Опробовав мотор-редуктор, огорчился люфту заслонки. Ощутимый вклад вносил шплинт. Для жёсткой фиксации шпинделя пришлось постараться. На оси сделал пропилы: Аналогично поступил на шпинделе. Чтобы проточить в нужных местах, продевал шплинт и нацарапывал нужное положение пропила тонкой проволокой: Далее изготовил такую дабл-шпонку, она будет упираться в корпус отопителя, то есть никуда не денется: Вот так выгляди конструкция в сборе. Диаметр оси 6 мм, обрабатывал детали надфилями очень аккуратно. В итоге люфт шпиндель/ось пропал полностью: Разъёмы мотор-редуктора спилил нафиг. Во-первых у меня не было нужных фишек, а во-вторых они упирались в корпус и не давали установить мотор-редуктор как надо: Так выглядит шпиндель, роль шплинта играет болт на 4 с гровером, дополнительно покрыт клеем момент. Обычно затянутые соединения покрываю цапон-лаком, но он кончился: Чтобы не забыть распайку, написал её на мотор-редукторе: Поскольку мотор-редуктор был успешно внедрён, то решил пойти дальше и попытаться замутить климат-контроль, то есть микроконтроллер должен будет поддерживать заданную температуру в салоне независимо от температуры воздуха, охлаждающей жидкости и скорости её циркуляции. Для этого необходимо установить датчики температуры, я применил lm19ciz они измеряют температуру от -50 до +110 - более чем достаточно, стоят рублей 50 и питания требуют 5 Вольт. Впаял их в платы: Выходной датчик врезал в пластиковую деталь на пути к заслонке ноги\стекло: Сделал его максимально сильно торчащим внутрь потока, думаю показания будут довольно точными: Входной датчик врезал на границе воздушной заслонки, думаю будет неплохо обдуваться внешним воздухом: Снаружи также ничему мешать не будет: Заслонке не мешает: Собранная система выглядит так: Колодец, вид снизу: Печка действительно наклонена салонной частью вверх, то есть радиатор отопителя надо устанавливать штуцерами вверх: Готовая система в разрезе: Перед установкой отопителя наклеиваем уплотнитель для колодца по периметру: При затяжке гаек крепления печки, удивился тому, как туго они шли. Решил снять передок, и понял, что Штирлиц был близок к провалу как никогда: Заслонка упёрлась в колодец и нехило выгнулась. Как она не сломалась ни в одном месте, и не пострадал редуктор - ХЗ. В общем слава ручной сборке ГАЗа - двух одинаковых колодцев не бывает. И обратите внимание на зазоры по бокам. Ослабил гайки, открыл/ закрыл заслонку - вот насколько она заходила на колодец. То есть штатная заслонка рассчитана на то, чтобы упираться в колодец, а не в отопитель. Фотка сделана при помощи зеркала. При помощи зеркала начиркал, сколько надо отрезать. К счастью, болты крепления заслонки выходят в колодец, так что снял заслонку, не снимая отпителя и отпилил лишнее - где-то 8 мм в среднем: Из-за укорочения заслонки образовалась щель, пришлось формовать дополнительный уплотнитель: Теперь по всему периметру: Также сформовал новый и уплотнитель и на верхней части колодца: Временно подключил мотор-редуктор заместо антенны. На будущее подключу его к МПСЗ. Вот видео, где показано как мотор-редуктор управляет воздушной заслонкой:Как показал первый опыт эксплуатации, план сработал на все сто, то есть ОЖ через радиатор отопителя салона циркулирует постоянно, а в салоне жарче не стало. В то же время терморежим 4го цилиндра ощутимо улучшился. В чём это проявляется - раньше с закрытой печкой при динамичном разгоне тапок в пол до 4-5 тысяч оборотов после разгона ощутимо падала динамика, то есть для того чтобы ехать с постоянной скоростью, приходилось жать тапок некоторое время, пока движок остывал, ощутимо сильне. Теперь же динамичный разгон за 4 тысячи оборотов происходит спокойно, без последствий, то есть по окончании разгона машина едет как раньше. Из-за циркуляции горячей ОЖ мимо основного радиатора проблем не появилось, успел уже в жару в пробке постоять - стрелка температуры неподвижна. Также с закрытым краном печки движок при перегреве слегка начинало колбасить, теперь такого нет.
Во время переборки отопителя решил проверить правильность направления вращения крыльчатки, и был удивлён, тому что она вращалась в неправильную сторону:
Во всех цетробежных насосах, которые мне встречались ранее, лопасти были направлены назад, а здесь они были направлены вперёд. Вспомнив нехорошими словами инженеров ГАЗа и\или криворуких сборщиков, я довольный поменял контакты в фишке, развернув направление вращения в правильную сторону. Однако шума при работе стало гораздо меньше, также сперва ощутимо упали обороты, я это списывал на то, что щётки притёрлись для вращения в обратную сторону. Запланировал, если в течение месяца обороты не восстановятся, то заменю щётки, а то и сам моторчик. Однако, в течение нескольких дней обороты вернулись до прежних значений, а воздух из диффузоров не шёл. Вообще не шёл - моторчик шумел, а не дуло ни хрена. Я крепко задумался, а почему так? Изучил вопрос. Оказывается, в промышленности применяются вентиляторы как с направлением лопастей вперёд, так и назад. То есть косяк инженеров ГАЗа отпадал, как говорится, it`s not bug, it`s feature!Поразмыслив над причинами штиля, до меня допёрло, неотъемлемой частью цетробежного насоса является отвод, так сказать "аппендицит", а сам поток воздуха с крыльчатки срывается по касательной:
То есть после разворота вращения крыльчатки лопастями назад, весь поток воздуха тупо упирался в стенку, таким образом, направление вращения в цетробежном насосе менять нельзя. Стало быть, так и было задумано инженерами ГАЗа, осталось понять почему?Поразмыслив, пришёл к такому выводу. В отмеченной области, накапливается воздух, и покидает её, только накопив необходимую кинетическую энергию, вследствие цетробежной силы. В случае лопастей, направленных назад, воздух просто вытесняется. По опыту, обороты электрического двигателя зависят от напряжения, а потребляемый ток от нагрузки. Таким образом получается, что лопасти, направленные вперёд, накапливают дополнительную массу, увеличивают нагрузку на двигатель, и, как следствие, потребляемый ток. То есть в случае лопастей, направленных вперёд, электродвигатель потребляет дополнительную мощность, которая идёт на увеличение скорости воздушного потока, увеличенная скорость даёт увеличенное давление потока и меньшее затухание при движении по воздуховодам. Распалата за это, повышенный шум.
Это самое "накопление" воздуха до момента накопления воздухом необходимой кинетической энергии объясняет и хитрую форму лопастей, в случае направленности назад, как правило применяются прямые, или слегка искривлённые лопасти.В общем в очередной раз убедился, что инженеры ГАЗа - толковые ребята, а стоковые решения - самые верные.