Автомобильный кондиционер - Устройство автомобиля - Журнал - Тест-драйвы - Тюнинг - Обзоры

Принцип работы автомобильного кондиционера

Автомобильный кондиционер представляет собой герметичную систему, заполненную фреоном и специальным компрессорным маслом, растворенном в жидком фреоне. Масло необходимо для смазки компрессора и некоторых компонентов системы. Существует насколько типов расположения узлов систем автокондиционеров, но, несмотря на некоторые отличия, их принципиальная схема одинакова. Мы рассмотрим самый распространенный.

При включении кондиционера срабатывает электромагнитная муфта компрессора (1), и прижимной диск (3) примагничивается к шкиву (2) компрессора (шкив приводится в движение ремнем от коленчатого вала двигателя и, даже когда кондиционер выключен, постоянно вращается). Теперь начал работать компрессор (1). Компрессор сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсатор (4). Конденсатор часто называют конденсором, радиатором кондиционера. В конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается. Охладиться фреону помогает вентилятор (5). При движении автомобиля конденсатор дополнительно охлаждается 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 шлаки (продукты износа компрессора, пыль, грязь и пр.) Часто на ресивере-осушителе, есть смотровое окно (9), которое позволяет визуально оценить заполненность системы фреоном. Если система неполная, то при работе компрессора в глазке будет видна молочно-белая пена. Очистившись в ресивере-осушителе (6), жидкий фреон подходит к ТРВ (10). ТРВ (терморегулирующий вентиль) представляет собой специальное устройство, регулирующее разницу температур на выходе из испарителя и кипения хладагента перегрев пара (перегрев), выходящего из испарителя (12). 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, и 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. Проходя через ТРВ и попадая в испаритель (12), фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается, охлаждая и испаритель, а вентилятор (13) сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор. И процесс повторяется. За правильной работой системы следят различные датчики. Их количество зависит от типа и модели кондиционера. В нашей схеме на ресивере-осушителе (6) стоит датчик (7) включения второй скорости вентилятора (5). Когда охлаждение конденсора (4) недостаточно, 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 при значительном повышении давления в напорной магистрали. Датчик (11) выключает компрессор при слишком низкой температуре испарителя (12). Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие. Часть системы от испарителя до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь холодная. Если в напорной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7 до 15 атмосфер (в аварийных случаях и до 30), то в обратной магистрали давление не превышает 1-2 атм. Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около 5 атмосфер.

Устройство и принцип работы кондиционера

Автомобильная система охлаждения воздуха состоит из следующих основных элементов:

За счёт работы компрессора в кондиционере циркулирует хладагент, проходя через пять основных узлов в замкнутой цепи. В этих узлах системы хладагент находится под воздействием различного давления и в различном агрегатном состоянии (в газообразном или в жидком). Процесс перехода из жидкого состояния в газообразное и наоборот сопровождается соответственно поглощением и выделением тепла. Тепло отбирается от воздуха, поступающего в салон автомобиля, и выделяется во внешнюю среду. Процесс протекает следующим образом. Со стороны низкого давления в компрессор поступает хладагент низкого давления, компрессор сжимает газообразный хладагент и направляет его на конденсор (радиатор кондиционера). Процесс сжатия сопровождается повышением температуры газа. Воздух окружающей среды проходит через конденсор, охлаждает его и циркулирующий в нём газообразный хладагент до точки конденсации. Процесс конденсации сопровождается выделением тепла, которое отдаётся во внешнюю среду. Жидкий хладагент подаётся в ресивер- влагоотделитель, где отфильтровываются примеси и удаляется влага. Этот блок также служит в качестве временного резервуара для хранения жидкого хладагента. Находясь под высоким давлением, жидкий хладагент поступает в расширительный клапан. В нём происходит скачкообразное понижение давления хладагента. На выходе из расширительного клапана жидкий хладагент находится под низким давлением. Температура кипения жидкости под таким давлением ниже температуры в салоне, и жидкость начинает кипеть (испаряться), превращаясь в газ. Процесс испарения жидкого хладагента в испарителе сопровождается поглощением тепла, которое отбирается от проходящего через испаритель воздушного потока. Охлаждённый воздух попадает в салон. Влага, содержащаяся в воздухе, конденсируется на испарителе и сливается по дренажным трубкам во внешнюю среду. Цикл завершается, когда газообразный хладагент низкого давления вновь подаётся на компрессор.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Работа кондиционера основана на свойстве фреона поглощать тепло при переходе из жидкого состояния в газообразное и выделять его при обратном превращении. Температура кипения фреона, применяемого в автомобильных кондиционерах, —26,3°С при нормальном атмосферном давлении. Любой кондиционер состоит из 5 основных частей: компрессора, испарителя, конденсора, терморегулирующего клапана, фильтра – осушителя. Все это «хозяйство» соединяется между собой алюминиевыми трубками (тонкие – для жидкости, толстые – для газа).

Фреон движется по замкнутому кольцу: компрессор — конденсор — фильтр-осушитель — терморегулирующий клапан — испаритель — компрессор. Компрессор сжимает газообразный фреон, в результате чего он нагревается. В конденсоре фреон охлаждается, переходя в жидкое состояние (конденсируется). Конденсор часто называют радиатором кондиционера. Фильтр-осушитель очищает фреон от примесей и влаги. Терморегулирующий клапан скачкообразно снижает давление жидкого фреона. В испарителе жидкий фреон низкого давления закипает и переходит в газообразное состояние, поглощая при этом тепло из окружающего воздуха. Вентилятор нагоняет охлажденный воздух в салон. Испарившийся газообразный фреон под низким давлением поступает в кондиционер — круг замыкается.

В некоторых системах вместо терморегулирующего клапана устанавливается расширительная трубка, а вместо фильтра-осушителя – аккумулятор, которые выполняют аналогичные функции. Правда, в отличие от фильтра, аккумулятор устанавливается после испарителя, перед компрессором. Это связано с тем, что его дополнительной задачей является недопущение попадания жидкого фреона в компрессор. Компрессор рассчитан на сжатие газа, и попадание жидкости вызовет его поломку в результате гидроудара. В остальном принципиальных отличий между двумя системами нет.

УХОД И РЕМОНТ

Кондиционер требует постоянного, а не сезонного внимания. Даже если на улице мороз или слякоть, необходимо хотя бы раз в неделю кратковременно его включать. Это нужно для смазки движущихся частей компрессора и резиновых уплотнений. Большинство современных кондиционеров прекрасно пускаются даже при низких температурах, играя роль осушителя воздуха. «Профилактическое» включение можно проводить, например, при посещении СТО или мойки. Рекомендация снимать на зиму приводной ремень компрессора, якобы для продления срока службы, неприемлема - убытки от многомесячного простоя могут оказаться весьма существенными.

Компрессор — основной компонент кондиционера. Он приводится от коленвала ремнем. О его неисправности свидетельствует посторонний шум. Причин, как правило, две: либо износился подшипник шкива (шум прослушивается при выключенном компрессоре), либо произошла поломка поршневой группы (шум появляется после его включения). В первом случае подшипник нужно как можно скорее заменить, так как промедление может привести к поломке шкива, а то и вала компрессора. Второй случай еще более серьезный, и в большинстве случаев требует замены компрессора. Знайте, что производителями не предусмотрен ремонт поршневой группы. Если мастер предлагает вам такой вариант — то это его собственное «ноу-хау». Рисковать или нет — решать вам. При замене компрессора, чтобы не повредить новый агрегат отходами «жизнедеятельности» старого (металлические опилки, стружки), необходимо предварительно промыть всю систему. Такая работа производится только на СТО на специальной установке. После промывки в обязательном порядке заменяется фильтр-осушитель либо расширительная трубка и аккумулятор.

Конденсор, устанавливаемый перед радиатором системы охлаждения, работает в самых тяжелых условиях (перепады температур, дорожная пыль, мусор), а изготавливается из хрупких алюминиевых деталей. Поэтому коррозия медленно, но верно «убивает» его. Если коррозия достигла серьезных размеров, сварка не поможет — только замена. Уход за конденсором состоит в регулярной промывке теплой водой под умеренным напором. Есть верный способ проверить, загрязнен ли конденсор. Облейте его холодной водой, и если в салоне стало прохладней — соты забиты. Сильно загрязненный радиатор может не спасти и мойка, придется его менять.

Испаритель, устанавливаемый в салоне, надежно защищен от внешних воздействий, но, тем не менее, тоже требует ухода. Теплый воздух, остывая, оставляет на испарителе влагу, которая стекает в поддон. Оттуда через дренажную трубку конденсат сливается под днище автомобиля. К влажному испарителю прилипает пыль, ухудшая теплообмен. Кроме того, в таких «тепличных» условиях бурно развиваются бактерии, и неухоженный испаритель становится источником неприятного запаха в салоне. Рекомендации — своевременно меняйте салонный фильтр, используйте специальную автохимию для борьбы с бактериями. Но помните, что препараты предназначены только для дезинфекции. А для очистки от сильных загрязнений испаритель необходимо демонтировать и вымыть под струей воды с использованием моющих средств. В особо запущенных случаях не помогает даже механическая очистка, и испаритель приходится заменять.

Соединительные алюминиевые трубки и резиновые уплотнения, пожалуй, чаще всего создают проблемы. Трубки корродируют, резинки высыхают. Через образовавшиеся отверстия и неплотности улетучивается фреон — кондиционер не «холодит». Если визуально место утечки определить не удалось, применяют более «продвинутые» методы. Звуковой способ: отверстие находят с помощью специального приборчика, «слышащего» свист проходящего сквозь трубку воздуха. Для поиска более мелких дырок используется течеискатель, который улавливает пары фреона. В самых сложных случаях помогают ультрафиолетовые лучи (в систему предварительно добавляют флуоресцирующую жидкость).

Если коррозия невелика, трубку можно заварить аргоном, но только если вы уверены в репутации мастера. Существуют и специальные установки для напыления металла «Димет». Более надежный и простой способ ремонта – замена прогнившей алюминиевой трубки на резиновую. Такой трубопровод надежностью не уступает заводскому: сверхпрочный резиновый шланг с неопреновым герметизирующим слоем выдержит до 80 бар. Рабочее давление в системе - до 30 бар. Шланг обязательно фиксируется на трубке с помощью обжимного станка, иначе с гладкой трубки он непременно сползет. Заботливые владельцы не ждут прихода коррозии, а заранее покрывают трубки слоем антикора.

Материалы: http://autogive.ru/magazine/avtomobilnyiy-konditsioner-643

Сравнивая автомобили 10-15 лет тому и сейчас, можно увидеть, что даже в базовую комплектацию некоторые производители устанавливают кондиционеры или системы климат-контроля.

Идея повышения комфорта автомобиля как снаружи, так и внутри всегда была одной из целей автостроителей с момента изобретения автомобиля. Первые системы кондиционирования были разнообразны и вовсе не похожи на современные. Использовали и много вентиляторов, и системы трубопроводов с холодной водой, воздухозаборники принудительные, но нечего не давало ожидаемого эффекта или нормально работало.

Прежде чем понять, как работает кондиционер или климат-контроль, разберемся, с чего состоит сама система охлаждения. Кондиционер, это набор элементов, которые совокупно создают систему охлаждения.

Пойдем по порядку рассматривать, что для чего предназначено. Первым по списку идет компрессор, его основным назначением является сжатие хладагента (фреона) в газ высокого давления и температуры. Работу компрессора обеспечивает двигатель автомобиля, благодаря передаточным ремням на шкив и электронную муфту.

Что касается комбинированных и дополнительных датчиков системы кондиционера, то в основном они устанавливаются при наличии климат-контроля. Предназначены для снятия параметров с разных приборов, их контроля и управления ими. В отличии от системы кондиционера, эта система управляется с помощью бортового компьютера и автоматически регулирует все параметры для обеспечения выбранной температуры. Так же отличием является то, что возможно выбрать температуру для каждого ряда или стороны (левой/правой) в автомобиле. Другими словами, это полная автоматика кондиционера.

Весь процесс включения кондиционера или климат-контроля начинается с компрессора. Как только вы включаете кнопку кондиционера, срабатывает муфта на компрессоре, притягивая шкив с передаточным ремнем от мотора.

В системе существует два давление, низкое и высокое. С компрессора выходит высокое давление, а в компрессор входит низкое давление.

С компрессора хладагент попадает в конденсатор, благодаря вентилятору и потоку воздуха он охлаждается и передается в осушитель, где убирается возможная влага и мусор с хладагента. Только потом хладагент попадает в испаритель. В большинстве случаев вместе с испарителем установлено много других приборов и датчиков. Это и вентилятор для обдува испарителя, система вентиляции, разные датчики и регуляторы. Если же это климат-контроль, то там целый набор регуляторов и датчиков. Иногда может быть и несколько испарителей, все зависит от построения системы вентиляции в автомобиле.

Немало важным является обслуживание системы кондиционирования вашего автомобиля. Одни говорят, что из-за несвоевременного осмотра в салоне может появиться неприятный запах, другие, что будет перегреваться система кондиционера. Но все ведет к тому, что поломка приведет к немалым денежным затратам.

Следующее на что часто жалуются это неприятный запах в салоне, к этому может привести образование грибка или грязи на внутреннем испарителе. Именно они и дают неприятный запах. Есть два выхода, первый это добраться до испарителя и хорошо вымыть его (не в коем случаи не откручивать от соединительных труб). Второй способ, это с помощью специальных моющих средств, для внутренних частей автомобильных кондиционеров. Через удлинитель, без разборки передней панели оно наносится на испаритель, и через время промывается во время работы кондиционера, тем самым упрощая процесс очистки внутренней части.

Часто бывает ситуация когда все на взгляд исправно в системе кондиционера, но ожидаемого эффекта нет, тогда стоит обратиться к специалистам, возможно в системе отсутствует хладагент. Без специальных приборов его невозможно закачать в систему кондиционера. Зачастую проверяют на утечку специальным прибором течеискателем, такие отверстия незаметны человеческому глазу. После устранения поломки, специалисты запустят хладагент в систему и начнут процесс проверки и тестирование кондиционера на работоспособность.

Казало бы элементарные вещи, захотелось прохладного воздуха в салоне автомобиля в жаркую погоду, нажал кнопку пуска кондиционера, выставил температуру и наслаждаешься. Но увы, не всегда так бывает. В этом и начинается разница климат-контроля и кондиционера.

Чаще всего забывают закрыть заслонку подачи воздуха снаружи, иначе охлаждение не будет ожидаемым. В обязательном порядке все окна должны быть закрыты, это тоже будет влиять не только на температуру, но и на работу компрессора кондиционера и расход топлива. Нагнав нужную температуру, компрессор автоматически выключается, если же окна или заслонка открыты, то компрессор будет постоянно в работе, а значит и расход топлива увеличится. Как результат долгой работы кондиционера без отключения может привести к сгоранию компрессора.

При поломке кондиционера, первое, что приходит на ум это в какую сумму обойдется его ремонт. Скажем сразу, что сумма будет зависеть от марки и модели вашего автомобиля. Чем он дороже и больше система, тем дороже будет стоить ремонт.

Материалы: http://fastmb.ru/auto_shem/650-princip-raboty-avtomobilnogo-kondicionera.html

Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой холодильник, хотя и устроен по‑другому В основу работы этих устройств положен эффект Джоуля‑Томсона – понижение температуры рабочего тела при дросселировании. Дросселированием называется понижение давления рабочего вещества при протекании его через сужение в канале или какое‑либо местное сопротивление (шайба, капиллярная трубка, терморегулирующий вентиль).

Основная функция кондиционеров – обработка внутреннего воздуха в салоне, поскольку кондиционеры лишь обеспечивают комфортную для человека температуру, а именно охлаждение или обогрев воздуха. Кондиционеры обладают дополнительными функциями:

• режим осушения – неконтролируемое осушение воздуха;

• регулирование направления воздушного потока;

• фильтр грубой очистки воздуха – у всех кондиционеров;

• различные фильтры тонкой очистки воздуха – у бытовых настенных моделей;

• ионизация, устранение запахов, микробов и прочие функции, влияющие на качество воздуха.

Дополнительные функции отличаются у разных моделей и разных фирм.

В отличие от сплит‑систем, состоящих из одного внутреннего и одного наружного блоков, что, впрочем, почти идеально подходит для обеспечения комфортных условий в отдельных помещениях, или получивших широкое распространение инвертерных систем кондиционирования с переменной производительностью и свободной комплектацией внутренними блоками различной мощности, система кондиционирования воздуха в автомобиле наиболее близка к мультизональным системам с изменяемым расходом хладагента (VRF).

В помещениях объектов недвижимости такие системы позволяют присоединять к одному наружному блоку от двух до нескольких десятков внутренних блоков различных моделей, притом расстояние между наружным и внутренним блоками может достигать 100 м, а перепад по высоте – до 50 м.

С другой стороны, автомобильный кондиционер представляет собой герметичную систему, заполненную фреоном и специальным компрессорным маслом, растворенным в жидком фреоне. Масло необходимо для смазки компрессора и некоторых компонентов системы.

Существуют несколько типов расположения узлов систем автомобильных кондиционеров, но, несмотря на некоторые отличия, их принципиальная схема одинакова. Далее рассмотрим самый распространенный вариант; он представлен на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Схема работы автомобильного кондиционера

При включении кондиционера срабатывает электромагнитная муфта компрессора и прижимной диск примагничивается к шкиву компрессора (шкив приводится в движение ремнем от коленчатого вала двигателя и, даже когда кондиционер выключен, постоянно вращается). Теперь начал работать компрессор. Компрессор сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсатор. Конденсатор часто называют конденсором, радиатором кондиционера. В конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается. Охладиться фреону помогает вентилятор. При движении автомобиля конденсатор дополнительно охлаждается набегающим потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает конденсироваться и выходит из конденсора уже жидким. После этого жидкий фреон проходит через ресивер‑осушитель. Здесь от него отфильтровываются шлаки (продукты износа компрессора, пыль, грязь и прочее).

Часто на ресивере‑осушителе есть смотровое окно, которое позволяет визуально оценить заполненность системы фреоном. Если система неполная, то при работе компрессора в глазке будет видна молочно‑белая пена.

Очистившись в ресивере‑осушителе, жидкий фреон подходит к терморегулирующему вентилю (ТРВ). ТРВ представляет собой специальное устройство, регулирующее разницу температур на выходе из испарителя и кипения хладагента – перегрев пара (перегрев), выходящего из испарителя.

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, и 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.

Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается, охлаждая и испаритель, а вентилятор сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор. И далее процесс повторяется.

За правильной работой системы следят различные датчики. Их количество зависит от типа и модели кондиционера. В нашей схеме на ресивере‑осушителе стоит датчик включения второй скорости вентилятора. Когда охлаждение конденсора недостаточно, давление в напорной магистрали стремительно растет, а фреон в конденсоре перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор на полную мощность.

Датчик выключает компрессор при значительном повышении давления в напорной магистрали. Датчик выключает компрессор при слишком низкой температуре испарителя.

Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие.

Часть системы от испарителя до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь холодная.

Если в напорной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7 до 15 атмосфер (в аварийных случаях и до 30), то в обратной магистрали давление не превышает 1–2 атм.

Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около 5 атмосфер.

Точные данные по величинам давления и другие характеристики систем кондиционирования автомобилей приведены в специальных справочниках.

В дополнение к описанию принципа работы автомобильного кондиционера на рис. 1.2 представлена наглядная технологическая схема взаимодействия его основных устройств с указанием направлений циркуляции воздушных потоков.

Рис. 1.2. Схема взаимодействия основных устройств кондиционера с указанием направлений циркуляции воздушных потоков

Материалы: http://avto-kholod.ru/kniga-avtomobilnye-konditcionery-ustanovka-obsluzhivanie-remont/2014-03-17/novaya-zapis-4