Устройство и эксплуатация автомобиля        19 июня 2020        97         0

Как работает автомобильный кондиционер?

Благоприятный климат в автомобиле влияет на самочувствие водителя, его концентрацию на управлении ТС. Зимой и в условиях повышенной влажности кондиционер сушит воздух в салоне, препятствуя запотеванию стекол. Давайте изучим  принцип работы и устройство автомобильного кондиционера. Рассмотрим частые неисправности и их признаки.

дефлекторы автокондиционера в салоне

Как генерируется прохлада в салоне?

Принцип действия кондиционера использует свойство газов поглощать тепло при изменении агрегатного состояния. Проще всего действие физических законов будет объяснить на примере воды. При температуре 100°С вода начинает кипеть и с увеличением теплового воздействия температура воды не возрастет, так как избыток тепла отводится в виде пара. В автомобильных системах кондиционирования используется газ с низкой точкой кипения (-26,5°С для R134а). При такой температуре газ закипает, поглощая тепло расположенных вблизи элементов. В автомобиле этим элементом является испаритель, который при закипании в нем газа охлаждается, поглощая тепло проходящего через него воздушного потока.

В автомобильных установках до середины 1990-х в качестве хладагента использовался газ R132. Из-за сильного негативного влияния на озоновый слой планеты, на законодательном уровне R132 был заменен на R134а. Такой тип хладагента используется на большинстве современных авто, но и он постепенно вытесняется еще более безопасным для экологии R1234yf.

Схематическое устройство

принцип действия автокондиционера, низкое и высокое давление

На схеме изображено устройство простейшего автомобильного кондиционера, который включает в себя:

  • компрессор. Необходим для создания давления фреона в системе, благодаря которому газ нагревается, преодолевая точку кипения;
  • конденсатор. Охлаждает сжатый фреон для поддержания его температурного баланса;
  • осушитель. Размещенный внутри осушителя силикагель поглощает влагу, препятствуя корродированию металлических элементов системы;
  • расширительный клапан либо терморегулирующий вентиль (ТРВ). Дозирует количество газа, проходящее из контура высокого давления к испарителю;
  • испаритель. Расположен непосредственно после вентилятора отопителя салона. В нем газ выкипает, поглощая тепло стенок испарителя.

схематическое устройство кондиционера в машине
Во всех современных системах присутствует датчик высокого и низкого давления (очень часто совмещен в одном корпусе).

Принцип действия автокондиционера

Чтобы понять принцип работы автомобильного кондиционера, рассмотрим очередность изменения агрегатного состояния хладагента.

  1. Фреон из контура низкого давления в газообразном состоянии засасывается компрессором.
  2. Внутри компрессора хладагент сжимается, вследствие чего повышается его температура – газ переходит в жидкую фазу.
  3. Разогретый от сжатия фреон через контур высокого давления направляется к конденсатору. Конденсер предназначен для рассеивания избыточного тепла от хладагента. Охлаждение сжимаемого фреона препятствует образованию избыточного давления.
  4. Охлажденный фреон в жидкой фазе направляется к осушителю. После прохождения через резервуар с влагопоглощающим наполнителем (силикагель) из фреона удаляется влага. Также в осушителе расположен фильтрующий элемент, улавливающий продукты износа компрессора (стружку, тефлон) и прочий сор, циркулирующий в магистрали.
  5. Очищенный фреон под высоким давлением и с высокой температурой подводится к дросселю или расширительному клапану (зависит от типа конструкции).
  6. Проходя через дроссель/расширительный клапан, газ попадает в испаритель. Из-за резкого снижения давления в системе газ возвращается в состояние термодинамического равновесия и испаряется. Иными словами, после принудительного сжатия и повышения вследствие этого температуры, мы позволили ему испариться. Поскольку точка кипения фреона R134a -26,5°С, при испарении газ активно поглощает тепло при контакте со стенками испарителя.
  7. Нагнетаемый вентилятором отопителя воздух проходит через охлажденный испаритель.

Из описания принципа работы видно: все виды кондиционеров автомобилей не генерирует холод, а лишь поглощает тепло воздушного потока от вентилятора печки.

Устройство компрессора кондиционера

По внутреннему устройству различают несколько типов компрессоров:

  • поршневые. Чаще всего встречаются аксиально-поршневые нагнетатели с вращающимся наклонным диском. Качающаяся шайба на оси компрессора двигает поршни, нагнетающие газообразный хладагент из зоны низкого давления в магистраль высокого давления;

схема автомобильного компрессора кондиционера

  • вихревые (спиральные) нагнетатели. Используются преимущество в системах, где нужно охлаждать салон большого объема (к примеру, автобусные);
  • роторно-лопастные.

Немаловажно и различие компрессоров по способу регулировки нагрузки. До сих пор на большинстве автомобилей установлены компрессоры с электромагнитной муфтой, которая при срабатывании замыкает шкив и ось компрессора. В такой системе сервисный ремень двигателя постоянно вращает шкив, посаженный на вал компрессора через подшипник. Муфта при этом жестко соединена с валом и при подаче напряжения на обмотку муфты возникает явление электромагнитной индукции, заставляющее подпружиненный диск со ступицей прижаться к шкиву. Сила трения заставляет их вращаться вместе.

принцип работы муфты компрессора кондиционера

На более современных системах применяется комбинированный способ регулировки нагрузки. Помимо электромагнитной муфты, в конструкцию компрессора включен клапан, регулирующий количество хладагента, засасываемого нагнетателем.

Чем отличается кондиционер от климат-контроля в автомобиле?

Главное отличие климат-контроля в автоматическом управлении температурой поступающего в салон воздуха. Если в автомобиле отсутствует климат-контроль, водитель вручную выбирает температуру приточного воздуха, скорость вращения вентилятора и направление обдува.

В системе с климат-контролем в салоне установлены ряд дополнительных датчиков, которые измеряют фактическую температуру в салоне. Сигналы с датчиков посылаются в блок управления климат-контролем. ЭБУ постоянно сравнивает фактическую и желаемую водителем температуру в салоне и для выравнивания параметров блок управляет скоростью вращения вентилятора отопителя, компрессором кондиционера, сервоприводами заслонок воздушных потоков.

Видео:Устройство, принцип работы и ремонт автокондиционера по технологии производителя.

Основные неисправности кондиционера и их признаки

  1. Утечка хладагента. Фреон характеризуется высокой летучестью, а поэтому постепенно выветривается из системы при малейшей утечке. Даже на герметичной системе кондиционер нуждается в перезаправке каждые 3-5 лет. Чаще всего утечка возникает при повреждении сот конденсатора, от естественной потери эластичности резиновых уплотнений (колечки на трубках, обжимка шлангов, сальник вала компрессора).
  2. Обрыв муфты включения конденсатора. Нормальное сопротивление исправной обмотки – 4-6 Ом.
  3. Неисправность проводки, реле кондиционера. Чаще всего встречается банальное перегорание предохранителя и образование окислов на контактах.
  4. Засорение конденсатора. Главный признак неисправности – низкая производительность компрессора, повышенное давление в контуре высокого давления.
  5. Неисправность выключателя по высокому/низкому давлению в системе. Во всех современных системах применяется комбинированный датчик давления. Благодаря ШИМ-сигналу блок управления постоянно отслеживает фактическое давление в системе.
  6. Засорение испарителя. Через забитый испаритель в салон попадает меньший объем воздуха. Естественно, холодом из дефлекторов дуть кондиционер не будет.
  7. Залипание терморегулирующего вентиля.
  8. Выход из строя комперссора. Случается по причине естественного износа либо работы без масла.

Часто компрессор не включается после долгого простоя. Поэтом, если вы задаетесь вопросом, можно ли включать кондиционер в машине зимой, ответ однозначно утвердительный. Периодическое включение позволяет разогнать масло по системе, смазать элементы компрессора. Общеизвестен факт, что кондиционер сушит воздух, а поэтому зимой помогает избежать запотевания стекол.


Очень плохоПлохоСреднеХорошоОтлично (Пока оценок нет)
Загрузка...

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Мы ВКонтакте