Принцип работы автокондиционера

19.05.2013

Принцип работы автокондиционера

Схема кондиционераА 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.

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 кондиционера автомобиля,чистку.

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.

 Хладагент и смазка

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 - полиалкиленово-гликолевое (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 наполнености 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.Какие встречаются основные неисправности в работе кондиционера,вы можете прочитать в статье: "Неисправности автомобильного кондиционера".

 Заправка и обслуживание

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.

Буду очень признателен,если Вы поделитесь статьей с друзьями в соц.сетях,оставите комментарий.

Посмотрите другие интересные публикации:

"Как выбрать видеорегистратор для автомобиля",

"Навигатор в машину принцип работы и основные функции",

"Что такое парктроник".

 

 


Еще с сайта:
Комментарии к записи "Принцип работы автокондиционера"
Перейти к форме комментирования
  1. Прочитал с интересом, особенно история создания впечатлила. Могу порекомендовать как дополнение к этой информации прочитать об обслуживании и уходе статью здесь http://avtomastersam.ru/kondicioner-ekspluataciya-uxod-i-obsluzhivanie/.
    Предлагаю обменяться постовыми.

Оставьте комментарий к этой записи ↓

* Обязательные для заполнения поля