Устройство и работа кондиционера авто

Современный автомобиль перестал быть просто средством передвижения, и причина этому явлению – высокие требования владельцев к личному автотранспорту. Производители стремятся сделать машины комфортнее, быстрее и лучше, однако некоторые составляющие остаются бессменными спутниками. Речь идёт о кондиционере – устройстве для регулирования уровня холода или тепла в салоне автомобиля. Чтобы понять преимущества оборудования, стоит понимать принцип работы кондиционера. Но перед этим важно разобраться в устройстве кондиционера.

Основы обслуживания

Обслуживание автомобильного кондиционера

Как показывает практика, чаще всего из строя выходит теплообменник, который расположен рядом с радиатором мотора. Обычно он находится под давлением, составляющим 20 атмосфер, от чего регулярно подвержен воздействию пыли и грязи, которая попадает на устройство при движении авто. В результате воздействия вибраций и коррозии, а также различных внешних повреждений, на теплообменнике возникают микротрещины, со временем приводящие к утечке расходного материала.

Обслуживаете ли вы кондиционер в своем авто?

Кроме того, нередко из строя выходит и компрессор. Для того, чтобы увеличить ресурс эксплуатации системы в целом и всех отдельных ее комплектующих в частности, необходимо поддерживать чистоту моторного отсека. Конденсор следует регулярно очищать от скопившейся грязи и особенно соляных отложений, которые обычно собираются там весной. Как показывает практика, именно по причине загрязнения этого устройства в работе системы возникают проблемы.

Во время очистки моторного отсека следует проверять, насколько герметично и надежно установлены трубки, по которым проходит фреон. Если один из патрубков начинает вибрировать, а это будет видно, то его следует закрепить. В плане подготовки системы к лету — также нет ничего сложного или специфического. Желательно проверить работу устройства за несколько дней до начала сезона и при выявлении каких-либо неисправностей обратиться за помощью к профессионалам.

Управляющий блок

Единственное отличие между обычным кондиционером и более продвинутым климат-контролем кроется в управляющем блоке, поддерживающем подключение различных датчиков, а общий принцип одинаков – управление компрессором и вентиляторами. Управление кондиционером сводится к подаче напряжения на электромуфту компрессора и регулировке скорости вращения вентиляторов. Для этого и нужно коммутирующее устройство, ведь кнопки и потенциометры, установленные на передней панели автомобиля, не рассчитаны на подключение мощной нагрузки. Подключение к управляющему блоку контроллера и различных датчиков, а также возможность менять направление движения входящего воздуха, чтобы он шел через испаритель, превращает кондиционер в систему климат-контроля.

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.

Принцип работы автомобильного 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.

Стоит помнить, что кондиционер или климат-контроль будет работать только при заведенном двигателе, иначе эффекта не будет. После срабатывания муфты запускается компрессор и начинается нагнетание давления.

Рекомендуем:  Карбюратор или инжектор – сравнение, принцип действия, преимущества и недостатки

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.

Именно с испарителя выходит низкое давление, которое подается обратно в компрессор, после чего процесс начинается по кругу. Все мелочи в виде датчиков и регуляторов описать смысла нет, так как для каждого автомобиля они индивидуальны, а вот принцип работы кондиционера или климат-контроля в системе охлаждения одинаковые.

Электромагнитная муфта

Второй вариант привода компрессора кондиционера – с помощью электромагнитной муфты. В этом случае шкив и вал компрессора не находятся в постоянном соединении. Шкив посажен на подшипник, установленный на шейке передней крышки корпуса компрессора, и свободно вращается от ремня навесного оборудования. С валом компрессора соединена приводная пластина с резиновым или пружинным демпфером. Внутри шкива находится электромагнитная катушка. Когда на нее подается напряжение, возникает магнитное поле, которое притягивает и прижимает к шкиву приводную пластину. В этом случае шкив и вал компрессора вращаются вместе как единое целое. Когда напряжение с катушки снимается, приводная пластина выходит из зацепления со шкивом: между ними создается зазор.

Чаще всего электромагнитная муфта начинает проскальзывать. А именно проскальзывает приводная пластина относительно шкива. Далеко не во всех случаях проскальзывание начинается из-за износа привалочных поверхностей муфты. Обычно в самом компрессоре появляется излишние давление хладагента, что сильно нагружает муфту и вызывает ее проскальзывание.

Ну а дальше процесс разрушения идёт очень быстро: трущиеся приводная пластина и шкив разрушают привалочные поверхности, при этом выделяется очень много тепла, которое запекает резиновые компоненты и может сжечь электромагнитную катушку.

От перегрева в результате пробуксовки муфту защищает термопредохранитель, который размыкает цепь питания электромагнита.

Читайте также:  Характеристика двигателя по номеру

В некоторых видах муфт предусмотрен резиновый демпфер приводной пластины, который разрушается в том случае, если вал компрессора вращается с повышенным усилием или заклинил.

Люфт всей муфты возникает из-за износа подшипника и шейки передней крышки корпуса компрессора. Если шейка изношена, то и после установки нового подшипника шкив будет вращаться с люфтом и биением.

Принцип действия автокондиционера

Принципиально автомобильный кондиционер по большей части совпадает с бытовым аналогом. В основе принципа работы оборудования заложена простая физическая закономерность – при испарении вещества тепловая энергия поглощается, тогда как при конденсации происходит выделение тепла. Нажимая на кнопку включения устройства, происходит срабатывание электромагнитной муфты, вследствие чего прижимной диск примагничивается к шкиву. Последний элемент начинает двигаться посредством ремня. Система функционирует вхолостую.

Фреон сжимается компрессором, проходит в конденсор, где производится охлаждение потоком воздуха, идущим от вентилятора. Как только фреон охлаждён, газ конденсируется и поступает к осушителю для последующей фильтрации. Будучи очищенным, фреон проходит через терморегулирующий вентиль, отвечающий за контроль и регулирование уровня перегрева пара.

Система устанавливается на трубопроводе, по которому охлаждающий газ транспортируется к испарителю. Когда испаритель заполняется хладагентом, происходит выделение пара, температура которого достигает точки кипения воды. Фреон поступает в испаритель, будучи в газообразном состоянии, тогда как температурный показатель существенно снижается. Происходит охлаждение испарителя ледяным газом, благодаря чему вентилирующее устройство направляет холодный воздух в салон автомобиля. Хладагент циркулирует по системе, служа источником необходимой для водителя и пассажиров прохлады. Таким образом, жидкость испаряется, а затем поступает в компрессор, и процедура снова повторяется.

Обогрев салона кондиционером

Превращаясь в жидкость, хладагент отдаёт тепловую энергию. Фреон превращается в конденсат, находясь в теплообменнике внутреннего блока, тогда как испарение производится в наружном. Обогрев салона автомобиля кондиционером считается финансово выгодным, поскольку объём тепловой энергии, выдаваемой устройством, в несколько раз превышает потребляемую мощность.

Рекомендуем:  Устройство Common rail: принцип работы, преимущества и недостатки

Возможные капризы устройства автокондиционера

Устройство любой системы кондиционирования — герметичное. Уплотнительные кольца для автокондиционера обычно работают надежно, но при этом в системе в любом случае происходит диффузия газа. Соответственно, время от времени (минимум один раз в 4-5 лет) устройство нужно заправлять. Но этот показатель в целом определяется состоянием транспортного средства, а также различными специфическими особенностями. В частности, речь идет о комплектующих.

Если у вас возникнет необходимость очистки системы, то перед тем, как заняться этим процессом, необходимо будет избавиться от влаги и воздуха, присутствующих в системе. Для этого проводится процедура вакуумирования. Она позволит избавиться от всех примесей, а также грязи. Вывод воздуха производится при помощи насоса (автор видео — Сергей Иванов).

Электрическая схема кондиционера также обычно работает без проблем. Но если вы столкнулись с проблемой неработающего климатизера, то в первую очередь желательно проверить работоспособность предохранителей и реле. При выходе из строя некоторых элементов возможны перебои в работе климатизера.

Во время заправки автокондиционера в систему также необходимо добавлять специальное масло. В том случае, если все элементы системы работают нормально, при этом уровень давления в норме, но кондиционер не холодит, нужно обратить внимание на осушитель. При выходе из строя этого компонента нормальная работа системы будет невозможна. Следует отметить, что это устройство является съемным, поэтому при необходимости его всегда можно демонтировать и без проблем заменить на новое.

Обслуживание кондиционера

Самостоятельное обслуживание, не требующее специального оборудования, заключается в своевременной замене салонного фильтра и оценке работы кондиционера. Фильтр необходимо менять каждые 15–20 тысяч километров. Если вы часто пользуетесь кондиционером или эксплуатируете машину в условиях сильной запыленности, сократите пробег до 7–12 тысяч километров. Это защитит вас от появления неприятного запаха в салоне. Если кондиционер вдруг начал хуже работать, а замена салонного фильтра не помогла, необходимо проверить количество хладагента. Это можно сделать, измерив давление в системе и сравнив его с необходимым. 

Все данные о давлении написаны на небольшой металлической табличке, закрепленной на внутренней стороне капота или на задней стенке подкапотного пространства. Эту табличку монтируют во время установки кондиционера.

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.
Рекомендуем:  Знакомимся с надежной системой рулевого управления — электроусилителем руля

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

Правильная эксплуатация автомобильного кондиционера

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.

Кондиционер только способен подавать количество прохладного воздуха относительно выставленной температуры. Необходимо помнить, что стоит закрыть заслонку подачи воздуха снаружи, знать, какая температура безопасна для вашего здоровья, если в машине дети, то не стоит злоупотреблять, иначе выйдя на улицу при жаркой погоде, можно легко простыть.

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.

В климат-контроле все параметры контролируются и управляются с помощью бортового компьютера, он автоматически закроет заслонку или подаст сигнал, что она не закрыта. Так же предложит закрыть все окна во избежание перегрузки компрессора. Подобрав оптимальную температуру, система будет автоматически поддерживать её, отключая и включая компрессор, добавляя теплого или холодного воздуха. Зачастую в климат-контроле намного больше функций для направления воздуха, температурных режимов (так как это одновременно и система обогрева салона зимой).

Муфта постоянного привода

Поршневые компрессоры кондиционера часто имеют постоянный привод. Т.е. их вал постоянно вращается при работе двигателя, никакого электромагнита в шкиве нет, провода к муфте не подведены.

Муфты постоянного привода могут быть пластиковыми или металлическими, могут иметь привод от ремня или от вала. Внутри такой муфты обязательно присутствуют простейшие резиновые демпферы. Демпферы расположены между шкивом и приводной пластиной, которая посажена непосредственно на вал компрессора. Приводная пластина также называется «срывной» или «предохранительной».

Это значит, что в случае заклинивания вала компрессора или избыточного давления в его корпусе приводная пластина буквально разрушается: происходит обрыв в специальном предохранительном элементе или участке пластины. При этом разрывается связь между валом и шкивом компрессора. Также обрыв предохранительной пластины происходит из-за биения приводного ремня, неисправности натяжного ролика, заклинивании обгонной муфты генератора.

Возможны и другие поломки приводной пластины. Муфта постоянного привода, отслужившая большой срок, может начать стучать во время работы двигателя. Стук возникает из-за разрушения резиновых демпферов и появления люфта. Т.е. соединительные штыри приводной пластины будут стучать по пазам в шкиве. Через некоторое время игнорирование стука приводит к тому, что все штыри срезает, т.е. опять же разрушается связь шкива с валом компрессора.

На некоторых автомобилях используются компрессоры постоянного привода, в муфте которых нет эластичного демпфера, а используется амортизирующий грузик. Такие муфты разрушаются из-за проблем с натяжением приводного ремня.

Муфта постоянного привода вращается на подшипнике, посаженном на шейку передней крышки кондиционера. Если появляется люфт подшипника, то в большинстве случаев его можно заменить на новый. Но при этом посадочная плоскость на шейке не должна быть изношена.

При установке новой приводной пластины на многие компрессоры для автомобилей группы VAG крайне важно не забыть установить на вал компрессора регулировочную шайбу. Без нее при завинчивании пластина просто сломается так, как это задумано производителем в случае заклинивания вала компрессора.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: