Принцип работы автомобильного кондиционера

Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и

обычный бытовой холодильник, хотя и устроен немного по-другому.

Автомобильный кондиционер представляет собой герметичную систему,

заполненную фреоном и специальным холодильным маслом, растворимым

в жидком фреоне и не боящимся низких температур. Масло нужно для

смазки компрессора и всей системы.

Теоретически, заполнить кондиционер

можно было бы и обычным пропаном, если бы не его взрывоопасность.

Для холодильных систем придумали специальные хлоросодержащие

соединения, которые, кроме безопасности, обладают еще и набором

Несмотря на некоторые отличия между кондиционерами на

автомобилях разных производителей, принципиальная их схема

одинакова. Мы рассмотрим самый распространенный вариант. Итак,

вы нажали на кнопку включения кондиционера. Сработала

электромагнитная муфта, стальной прижимной диск <3>, издав

характерный щелчок, примагнитился к шкиву <2>. Шкив

приводится в движение ремнем и, когда кондиционер выключен,

крутится вхолостую. Теперь заработал компрессор <1>.

Компрессор сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно

нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсор <4>.

В народе этот самый конденсор часто называют "радиатором

кондиционера". В конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон

Охладиться ему помогает вентилятор <5>, который включился

на первую скорость одновременно с компрессором. Если автомобиль

едет — еще лучше, конденсор дополнительно обдувается набегающим

потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает

конденсироваться, и выходит из конденсора уже жидким. После этого

жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель <6>. Здесь

от него отфильтровываются продукты износа компрессора и прочая

Где-то в районе ресивера-осушителя, часто на нем самом, есть

смотровой глазок <9>. Через него на жидкий фреон можно

полюбоваться воочию. Вообще-то, ничего интересного, выглядит как

газ в зажигалке. Впрочем, глазок сделан не для удовлетворения

любопытства. Через него можно визуально оценить, насколько

система полна. Если часть фреона утекла в атмосферу, то при

работе компрессора в глазке будет видна молочно-белая пена. К

сожалению, глазки есть далеко не на всех автомобилях.

Очистившись в ресивере-осушителе, фреон течет в сторону салона

автомобиля, чтобы выполнить свое основное предназначение.

Кульминация наступает, когда жидкий фреон проходит через ТРВ

<10>. ТРВ, он же терморегулирующий вентиль, представляет

собой специальное устройство, регулирующее перегрев пара,

выходящего из испарителя. (Перегрев — разница температур на

выходе из испарителя и кипения хладагента). ТРВ устанавливают на

трубопроводе, по которому жидкий фреон поступает в испаритель.

Если испаритель полностью заполнен жидким фреоном, то из него

выходит насыщенный пар, температура которого равна температуре

кипения. Регулирующий орган ТРВ закрывается. Если из испарителя

выходит пар, перегрев которого превышает установку ТРВ, то

регулирующий орган ТРВ открывается настолько, чтобы площадь его

проходного сечения соответствовала допустимой величине. По сути,

ТРВ является автоматически регулируемым дросселем. Не вдаваясь в

термодинамику, можно сравнить ТРВ с соплом аэрозольного баллончика.

Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в

газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается.

Испаритель <12> — это тот же радиатор, только маленький.

Ледяной фреон охлаждает испаритель, а вентилятор <13>

сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через

испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова

Круг замыкается. Часть системы от компрессора до ТРВ называется

напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким

трубкам, которые теплые или горячие. Часть же от испарителя

до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью

низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь

ледяная. Если в напорной магистрали во время работы компрессора

давление колеблется от 7-ми до 15-ти атмосфер (в аварийных

случаях и до 30-ти), то в обратной магистрали давление не

превышает 3.5 атмосфер. Когда кондиционер выключен, давление в

обеих магистралях уравнивается и составляет около 5-ти атмосфер.

За правильной работой системы следят несколько датчиков.

Количество их варьируется. В нашем случае на ресивере-осушителе

<6> стоит датчик <7> включения второй скорости

вентилятора. Когда охлаждение конденсора <4> недостаточно

(вы стоите в пробке, например), давление в напорной магистрали

начинает стремительно расти, а фреон в конденсоре перестает

конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает

вентилятор <5> на полную мощность. Датчик <8>

выключает компрессор, если давление в напорной магистрали

достигает запредельных величин. Датчик <11> выключает

компрессор, если температура испарителя становится слишком

• Как самостоятельно проверить

Материалы: http://freezer.ru/condition.shtml

А нужно ли мне знать принцип работы автокондиционера, его устройство, дует себе, и дует — этот вопрос может возникнуть у многих владельцев транспортных средств.Ответ однозначный — да. Нужно знать и применять.В этой статье мы расскажем вам как устроена система кондиционирования автомобиля,коснемся немного истории,посмотрим как влияет температура воздуха в салоне на самочувствие водителя,рассмотрим вопросы диагностики,эксплуатации и, в конечном счете,почему нужно знать принцип работы автокондиционера.

Сегодня невозможно представить современный автомобиль без кондиционера. Они проектируются как на автомобилях представительского класса, так и на микролитражках. Даже отечественные автопроизводители всерьез занялись этим вопросом! Необходимость комфортной температуры сложно переоценить. Вы стояли когда-нибудь в многочасовой пробке под палящим солнцем, в летний зной? Если да, то необходимость данной опции подтвердите без колебаний. Также думали и первые изобретатели автомобилей. Кроме, собственно, комфорта и микроклимата, работа кондиционера влияет и на безопасность – жара и духота отвлекает водителя от дороги.… Впрочем, всё по-порядку…

Из истории автокондиционера

Идея повысить комфорт внутри автомобиля витала в головах автостроителей с момента изобретения автомобиля. Однако все предлагаемые на тот момент системы терпели крах. Система трубопроводов для циркуляции воздуха, скрытые вентиляторы, принудительные воздухозаборники и даже кубики льда на специальном поддоне… Каких только экзотических систем не проектировалось и не внедрялось, однако ничего из предлагаемого нормально не работало, или было неэффективно…

Поиски продолжались до момента изобретения компрессорных систем охлаждения. Первым автомобилем, снабженным прообразом современной системы кондиционирования считается Паккард 1939 года. Системе было далеко до идеала – для того, чтобы «охладиться» приходилось проделывать целый ряд манипуляций. Нужно было остановить автомобиль, заглушить двигатель, подключить «кондиционер», завести двигатель, отрегулировать воздушный поток, «охладиться», заглушить двигатель, отключить систему, завести двигатель и продолжить путь. Впечатляет? Однако принцип стал популярен, а начало положено. Дальнейшее развитие систем кондиционирования автомобиля было лишь делом техники и времени. Уже в 1941 году Кадиллак выпускает партию в 300 автомобилей с кондиционерами, работающими по привычной нам схеме. В 60-х годах количество «комфортных» автомобилей исчислялось тысячами, а в 80-х уже миллионами.

Влияние температуры воздуха в салоне на самочувствие водителя

Автопроизводители, как известно, уделяют большое внимание научным исследованиям. Выяснено, что наиболее комфортная для водителя и пассажиров температура воздуха в салоне -18-20°С, а влажность – в пределах 30-70%. Отклонение от данных показателей считается небезопасным. Так, при +10-15°С следует переохлаждение тела. При +25°С утомляемость и рассеянность значительно увеличиваются, может клонить в сон. При +30°С и выше - нарушение координации движений, замедление реакции, логические ошибки при управлении транспортным средством и анализе дорожной обстановки.

Принцип работы автокондиционера

Система автокондиционирования предназначена для создания и поддержания комфортного микроклимата внутри салона автомобиля — регулирования температуры воздуха, влажности. Кроме того – оптимизация потоков воздуха, а также фильтрация от вредных примесей и устранение запахов.

Принципиально устройство и работа автокондиционера не отличается от работы обычного кухонного холодильника. Может возникнуть вопрос – а так ли нужно знать его устройство и принцип работы? Ответ – да. Знание принципов работы и основных узлов позволит вам вовремя диагностировать большинство неисправностей системы и предвидеть необходимость некоторых работ, например –дезинфекцию

Автокондиционер – замкнутая, герметичная система с закачанным внутрь хладагентом (специальным рабочим веществом, для простоты — газом).

Система состоит из нескольких основных и множества дополнительных (опционных) узлов.

Основной принцип работы автомобильного кондиционера следующий:

Компрессор сжимает хладагент (для примера возьмем фреон), отчего тот, как известно из курса физики, сильно разогревается.

Горячий хладагент гонится по трубопроводам в конденсатор. Там фреон конденсируется в жидкость и выходит из узла уже в жидком состоянии.

Затем он попадает в ресивер-осушитель, где фильтруется от амортизационного мусора, далее – попадает напрямую в магистраль, идущую в салон автомобиля.

Тут-то и начинается его работа. Проходя через следующий узел – терморегулирующий вентиль, хладагент попадает в испаритель. На этом участке системы он переходит в газообразное состояние, при этом значительно охлаждаясь.

Проходя через салонный испаритель, он охлаждает его трубки практически до ледяного состояния, а имеющийся вентилятор гонит через них воздух в салон автомобиля.

Далее фреон вновь попадает в компрессор, что знаменует завершение цикла и всё начинается сначала.

Система трубопроводов и узлов от компрессора до терморегулирующего вентиля называется системой высокого давления — рабочие показатели могут колебаться от 5 до 25 и более атмосфер. Система от вентиля до компрессора – система низкого давления (обратная магистраль). Рабочее давление там редко превышает 3-4 атмосферы. Нужно учитывать, что система кондиционирования находится под постоянным давлением, даже тогда, когда заглушен двигатель. Давление в системе в состоянии покоя выравнивается в среднем до 5 атмосфер.

Безусловно, система автокондиционирования снабжена и необходимым количеством рабочих и аварийных датчиков. Они следят за работой узлов и устраняют, главным образом, опасные для системы перегрев, избыточное, либо, наоборот, недостаточное давление.

И в настоящее время ведутся научные поиски безопасного и эффективного хладагента. Еще совсем недавно повсеместно использовался фреон R12 (CFC). Однако после подтвержденного исследованиями негативного влияния на атмосферу, его применение сокращено до минимума. В настоящее время используемся условно-«экологически чистый» хладагент R134а (HFC). Однако он существенно проигрывает R12 по текучести и в эффективности (хуже на 10-15%). Также усложнилась и сама система кондиционирования.

Хладагенты R12 и R134а, а также применяемые совместно с ними компрессорные масла – несовместимы!

Сейчас ожидается массовое применение хладагента R744, еще более экологически чистого состава, работающего, однако, под значительно более высоким рабочим давлением.

Смазка подвижных частей компрессора производится специальным компрессорным маслом. Оно циркулирует по системе вместе с хладагентом. Для кондиционеров, где применяется фреон R12, используются минеральные масла. Где используется R134а — полиалкиленгликолевое (или — PAG). Как уже отмечалось ранее – эти фреоны и масла несовместимы, их смешивание приведет к неизбежной поломке кондиционера.

В моторном отсеке имеются информационные наклейки (таблички) с указанием хладагента и масла, применяемого в системе. Кроме того, существует цветовое обозначение — наклейки для R134а — зеленого цвета, а для R12 – желтого цвета. Дополнительно производители комплектуют эти системы разными по конструкции заправочными узлами (что называется – «защита от дурака»).

Принцип работы автокондиционера, основные узлы и их функции

- Компрессор (1). Пожалуй, наиболее сложный узел в системе. Его задача – обеспечить сжатие хладагента в газ высокого давления и температуры. Самые распространенные типы компрессоров роторно-лопастные, аксиально-поршневые. Работа компрессора обеспечивается от двигателя с использованием приводных ремней через шкив (2) и диск привода компрессора (3) электромагнитной муфты. При подаче напряжения на муфту (включении кондиционера), она блокируется с валом компрессора, запуская его в работу. При отключенном кондиционере происходит свободное вращение шкива – сам компрессор не работает.

- Конденсатор (4). Довольно объемный узел, представляющий собой подобие змеевика, где сжатый и нагретый хладагент охлаждается не без помощи вентилятора (5) или системы вентиляторов. Данный узел устанавливается таким образом, что при движении автомобиля он дополнительно охлаждается набегающим потоком воздуха. Наиболее уязвимая часть автокондиционера – подвергается как риску механических повреждений, так и стремительно коррозирует.

После охлаждения хладагент становится жидким и далее по трубопроводу уже течет в жидком виде.

-Ресивер-осушитель (6). Представляет собой фильтр для очистки хладагента от грязи, примесей, металлической стружки и прочих амортизационных загрязнителей, неизбежных в любом работающем механизме. Как правило, в районе ресивера-осушителя либо на самом узле располагается смотровой глазок, для визуальной оценки наполненности системы хладагентом и его чистоты. Появление там вместо прозрачной жидкости молочно-белой взвеси свидетельствует о неисправности кондиционера или значительной утечке хладагента в атмосферу.

-Терморегулирующий вентиль (расширительный клапан) (10). Это температурный регулятор и один из ключевых узлов любого кондиционера. Он регулирует скорость и объем подачи хладагента в испаритель, чтобы на выходе температура хладагента соответствовала заданным параметрам.

- Испаритель (12). Он же – теплообменник. Также как и конденсатор, представляет собой змеевик из тонкой трубки, по которой течет стремительно охлаждающийся хладагент. Вентилятор продувает через испаритель наружный воздух, который мгновенно превращается в ледяной и через систему распределения подается в салон.

- Редукционный клапан. Аварийный клапан для стравливания критического давления в системе (как правило, от 32 атм. и выше).

- Датчик низкого давления. Отключает компрессор при падении давления ниже 2-х атм., во избежание заклинивания компрессора от недостаточной подачи смазки.

- Датчик высокого давления. Отключает компрессор во избежание повреждения всей системы кондиционирования вследствие избыточного (более 30 атм.) давления.

- Комбинированные и дополнительные датчики. Считывают прочую информацию, такую, например, так температура корпуса компрессора, наличие прямого солнечного света и т.д. с установленным алгоритмом дальнейших действий.

Правильная эксплуатация кондиционера

- В жаркий день сначала откройте по возможности все двери автомобиля на минуту, чтобы салон полностью проветрился, далее – закройте двери и запускайте кондиционер.

- Эксплуатируйте кондиционер исключительно при полностью закрытых дверях, окнах, люках. Приток наружного воздуха в салон снижает эффективность работы кондиционера, нагружает его, что способствует повышенному износу и неоправданному расходу топлива.

- Минимум раз в неделю включайте кондиционер не менее, чем на 5-10 минут. Это необходимо, чтобы не вышли из строя эластичные прокладки и внутренние системы не начали корродировать от отсутствия масла. Как и любой системе с движущимися деталями, кондиционеру нужно постоянное омывание внутренних рабочих поверхностей смазочным маслом.

Неисправности и проблемы

Самая распространенная проблема – утечка хладагента. Кондиционер перестает выполнять свои функции, начинает работать с перегрузками, нарушается циркуляция смазывающего масла. Кроме того, в случае негерметичности системы, кондиционер вполне может забирать из влажной атмосферы воду, которая, попав в магистрали, летом может вызвать паровой удар, а зимой – разрыв магистрали вследствие замерзания. И в том и в другом случае – это дорогостоящий ремонт.

Многие модели автокондиционеров предполагают возможность самостоятельного обслуживания и дозаправки. Данную процедуру, а именно – диагностику и дозаправку, необходимо производить по мере надобности, но не реже одного раза в два года.

Материалы: http://klimatcar.ru/news/2013-10-14/printcip-raboty-avtokonditcionera

Мы постараемся интересно и доступно описать принцип работы кондиционера в автомобиле, потому что столь удобная система контроля климата в салоне наверняка давно волнует каждого водителя, который приобрел машину с такой комплектацией. Некоторые даже сомневаются, не вредно ли это для здоровья, поэтому нужно скорее раскрывать все тайны, чтобы устранить или подтвердить опасения.

Но, прежде всего, стоит разобраться, что же это за устройство, которое обеспечивает не только кондиционирование, но и очищение воздуха в салоне авто. Чаще всего, кондиционер связан в одно целое вместе с системами отопления и вентиляции. Естественно, самой важной его функцией является создание благоприятного климата, причем, не имеет значение, идет речь об охлаждении или же нагреве воздуха. Кроме того, немаловажной является и фильтрация воздуха, с этой целью на него устанавливается ряд фильтров (катехиновый, электростатический, фотокаталитический и угольный). Они обладают антибактериальными действиями и способствуют устранению неприятных запахов.

Основным узлом автокондиционера является компрессор. Именно от него зависит, насколько работа системы будет эффективна. В некоторых дорогих автомобилях также устанавливают и ресивер-коллектор. Основная его функция – защита компрессора, он способствует полному выпариванию хладагента, так последний не попадает на компрессор и не наносит разрушительного действия. Менее дорогие модели авто не снабжены ресивером-коллектором. В этом случае вполне достаточно горячего подкапотного пространства, которое отлично обеспечивает испарение хладагента как в трубках обратного контура, так и в испарителе.

Зимой из-за низкой температуры на улице значительно снижается и температура подкапотного пространства, поэтому в систему устанавливается датчик температуры окружающей среды, который не допускает включения кондиционера, если на улице менее -5 °С.

По сути, устройство кондиционера автомобиля такое же, как и у обычного бытового. При нажатии на кнопку включения срабатывает электромагнитная муфта, и прижимной диск примагничивается к шкиву, который приводится в движение с помощью ремня. В этот момент система охлаждения работает вхолостую. Компрессор, сжимая фреон, гонит его в конденсор, где он и охлаждается с помощью вентилятора. Охладившись, фреон конденсируется и в жидком состоянии проходит через осушитель, в котором происходит фильтрация. Далее, уже очищенный, он проходит через терморегулирующий вентиль (ТРВ), в чью функцию входит регулирование перегрева пара.

Установлена данная система на трубопроводе, через который фреон течет в испаритель. Если испаритель уже заполнен фреоном, тогда из него выходит пар, причем температура этого пара достигает температуры кипения. Таким образом, хладагент попадает в испаритель в газообразном состоянии, но при этом его температура очень сильно понижается. Получается, что испаритель охлаждается ледяным фреоном, а вентилятор подает холод в салон авто. Далее после испарителя жидкость снова течет в компрессор, и все повторяется заново.

Несмотря на то, что устройство автокондиционера предусмотрено герметичным, тем не менее, происходит диффузия газа, поэтому эти агрегаты нуждаются в дозаправке, хотя бы раз в пять лет, правда этот срок больше определяется состоянием авто, его годом выпуска и спецификой. Перед этой процедурой очень важно почистить кондиционер, удалить из системы все примеси, влагу, воздух и грязь, осуществляется это путем вакуумирования. Отогнать воздух можно насосом.

Также, заправляя кондиционер авто, стоит добавить в систему рефрижераторное смазочное масло. Если абсолютно все компоненты хорошо функционируют, и давление в норме, но при этом вы не наблюдаете должного охлаждения, значит, вам пора менять ресивер-осушитель. Кстати говоря, он является съемным элементом, поэтому достаточно будет просто купить и поставить новый, разбирать сложную систему не понадобится.

Материалы: http://carnovato.ru/ustroistvo-princip-raboty-kondicionera-avtomobilya/