КОНДИЦИОНЕР В АВТОМОБИЛЕ: ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, КОНСТРУКЦИЯ, ОБСЛУЖИВАНИЕ (ЗАПРАВКА) И ПОЛОМКИ
Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется автомобильной системой кондиционирования воздуха, в народе известной, как авто кондиционер, а также, каков принцип работы устройства. Кроме того, расскажем про то, из каких основных и вспомогательных компонентов состоит автомобильная система кондиционирования, а также, как выглядит принципиальная схема климатической установки. В заключении мы поговорим о правилах обслуживания кондиционера машины, какой ресурс основных узлов системы, как можно продлить срок службы деталей и узлов климатической установки, а также рассмотрим главные признаки, указывающие на неисправность того или иного механизма устройства.
Итак, что называется автомобильным кондиционером? Кондиционером называется разновидность системы кондиционирования воздуха, которая устанавливается в автомобиль и позволяет охлаждать воздух, находящийся в салоне машины, а также производить его очистку от лишней влаги и посторонних запахов. Почти все современные автомобили уже по умолчанию, то есть штатно, как не удивительно намного реже опционально оборудуются кондиционерами, которые являются составной частью системы вентиляции и отопления салона машины.
Как правило, большинство современных систем кондиционирования конструктивно объединены с отоплением салона машины. Это отражается на общих воздуховодах и системе управления устройствами. Панель управления, которая служит для настройки и регулировки режимов системы обогрева, а также кондиционера на легковых автомобилях зачастую располагается на центральной консоли между водителем и передним пассажиром. Заметим, что автокондиционер требует ухода за собой на систематической основе, а также квалифицированного обслуживания. Как функционирует и устроен кондиционер автомобиля, а также, какие возможные признаки неисправности существуют мы далее подробно разберем в нашей статье.
1. Функции и принцип действия автомобильного кондиционера
Главной особенностью любого автомобильного кондиционера является то, что его функционирование осуществляется не от электричества, а от частичной мощности силовой установки машины. Происходит этот процесс благодаря частичному отбору потенциала от коленвала при помощи приводного или общего ремня с генератором . Такой компонент системы, как конденсатор располагается под капотом автомобиля, и чтобы избежать воздействия тепла мотора на систему, располагают его ближе к переднему бамперу перед радиатором на определенную дистанцию друг от друга, чтобы не страдал, обдув узла системы охлаждения двигателя. Справочно заметим, отвод влаги от испарителя кондиционера происходит прямо под кузов машины, в связи с чем под автомобилем, нередко особенно летом можно видеть небольшую лужу с водой.
Принцип работы авто кондиционера почти ничем не отличается от функционирования стандартного холодильника, однако само строение системы иное. Любая система кондиционирования в машине представляет из себя герметичную установку, заполненную фреоном и специальным маслом (не боится низких температур), которое растворяется в жидком хладагенте. Масло же необходимо для такого ключевого узла системы, как компрессор.
На сегодняшний день существует несколько типов автомобильных систем кондиционирования, однако несмотря на некоторые различия между ними, принципиальная схема функционирования у всех одинаковая. Как правило, все начинается с нажатия кнопки включения кондиционера, которая чаще всего располагается в салоне автомобиля на центральной консоли. Далее срабатывает электромагнитная муфта со стальным прижимным диском, который издает довольно характерный звук щелчка, а затем от примагничивается к шкиву.
Шкив же в свою очередь приводится в движение приводным ремнем и при выключенном кондиционере, продолжает крутится вхолостую. Далее в работу подключается компрессор, который сжимает фреон, находящийся в газообразном состоянии, поэтому устройство подвержено сильному разогреву. Фреон гонится компрессором по трубопроводу в конденсор (он же радиатор), где газ охлаждается. Ниже на изображении наглядно показана принципиальная типовая схема функционирования системы кондиционирования автомобиля.
Когда фреон попадает в радиатор для охлаждения, то устройству также еще помогает вентилятор системы, который включается одновременно с компрессором на первую скорость. Когда автомобиль находится в движении, то третьей силой для охлаждения фреона служит встречный поток ветра, который дополнительно обдувает устройство. После охлаждения, фреон в сжатом виде начинает преобразовываться из газообразного состояния в жидкое и выходит из радиатора (конденсора) к следующему компоненту системной цепочки. Далее жидкий фреон попадает в специальный ресивер или сушитель, который отфильтровывает продукты износа компрессора, на примере разной грязи, осадков и отложений. Кстати в области сушителя (ресивера) находится смотровой глазок, который позволяет визуально оценивать заполненность системы.
После очищения в ресивере (осушителе), жидкий фреон продолжает свое движение в направлении салона машины, чтобы исполнить свою главную задачу. Далее фреон проходит терморегулирующий вентиль, который всегда устанавливается на трубопроводе системы и поступает в испаритель. В том случае, если испаритель переполнен фреоном, то из него выходит насыщенный пар с температурой равной кипению. В таком случае, терморегулирующий вентиль закрывается. В том случае, если из испарителя выходит пар с температурой превышающей установку вентиля, терморегулятор открывается на площадь равную проходному сечению, которая будет соответствовать допустимой величине. Справочно заметим, что терморегулиющий вентиль — это тот же дроссель только автоматического типа.
Когда фреон проходит терморегулирующий вентиль, а затем попадает прямиком в испаритель, происходит очередное преобразование фреона из жидкого в газообразное состояние. Когда фреон проникает в испаритель, он начинает кипеть и параллельно с этим сильно охлаждаться. Дек, что же такое испаритель? Это тот же радиатор, только в несколько раз меньше по размерам. Когда ледяной фреон охлаждает испаритель, вентилятор направляет холод в виде воздуха в салон транспортного средства. После прохождения испарителя, довольно холодный по температуре фреон попадает снова в компрессор и на этом рабочая цепочка замыкается.
Кроме вышеописанных компонентов системы кондиционирования имеются еще не менее важные элементы такие, как напорные магистрали. Магистрали всегда выходят из компрессора, их можно определить по тонким трубкам, которые по нагреву будут теплыми или холодными. Магистрали делятся на 2 типа : низкого и высокого давления. Магистраль низкого давления называется еще обратной магистралью и идет она от испарителя до компрессора. Производится такая магистраль только из толстых трубок, на ощупь будет холодной. Давление в обратной магистрали не должно превышать 2 Атмосфер. Что касается 2-ой напорной магистрали, то во время функционирования компрессора, давление в ней находится в диапазоне от 6 до 16 Атмосфер. Справочно заметим, что при выключенной системе кондиционирования, давление в обеих магистралях, как бы выравнивается и составляет в районе 5 Атмосфер.
Кроме ранее описанных магистралей, система также снабжена специальными датчиками, которые следят за правильной работой устройств. Первый датчик устанавливается на осушителе, он помогает осуществить включение вентилятора на 2-ой скорости. В том случае, если охлаждение основного радиатора системы или конденсора недостаточно и давление в напорной магистрали начинает резко повышаться при этом фреон перестает конденсироваться на помощь приходит следующий, второй датчик, который реагирует на скачок давления, а затем при надобности активирует вентилятор на максимальную мощность. Третий датчик отвечает за выключение компрессора, в том случае, если давление в напорной магистрали достигает очень высоких показателей. Заключительный, четвертый датчик также отвечает за выключение компрессора, в случае если температура испарителя становится очень низкой.
2. Как обслуживать кондиционер? Признаки неисправностей
Справочно заметим, что в автомобильной системе кондиционирования воздуха механическому износу в значительной мере подвержен компрессор. Что касается остальных компонентов, за исключением вентиляторов, то они находятся в неподвижном состоянии. Однако по статистике довольно часто первым из строя выходит не компрессор, а конденсатор или другими словами говоря — теплообменник, который устанавливается перед радиатором мотора. Дело в том, что конденсатор постоянно находится под давлением, порой оно способно доходить до 22 Атмосфер, а также это устройство испытывает воздействие летящей с дороги грязи с пылью. Также конденсатор сильно подвержен коррозии, он постоянно находится под вибрацией, испытывает механические воздействия и все это в итоге приводит к появлению на нем микротрещин, благодаря которым в дальнейшем происходят утечки фреона из системы.
Чтобы продлить ресурс кондиционера и его компонентов, необходимо постоянно поддерживать подкапотное пространство в порядке и чистоте. Исходя из рекомендаций специалистов по обслуживанию и ремонту транспортных средств, желательно хотя 2 раза в год промывать радиатор кондиционера от накопившихся в нем соляных, а также грязевых отложений. Также заметим, что довольно часто из-за сильного загрязнения конденсора (радиатор кондиционера) может плохо функционировать система, то есть охлаждение воздуха будет происходит дольше обычного. Полезным делом будет в процессе мойки подкапотного пространства и конденсора, проверить надежность механического крепления трубок, патрубков, проводов. В том случае, если одна из трубок в процессе проверки имеет даже небольшую вибрацию, то ее необходимо обязательно закрепить.
Справочно заметим, что в большинстве случаев подготовка автомобильной системы кондиционирования воздуха к летнему сезону не требуется. Однако рекомендуется проверять работоспособность узлов и компонентов на исправность заранее, не дожидаясь наступления сильной жары на улице, путем включения всех режимов системы попеременно. В процессе проверки, при подозрении на недостаточную эффективность системы или поломку, желательно обратиться на станцию технического обслуживания для тщательной диагностики и возможной заправки кондиционера фреоном.
Главными сигналами, которые свидетельствуют о поломках в системе кондиционирования являются посторонние шумы, появляющиеся при включении кондиционера или в процессе его работы. В том случае, если кондиционер гудит при работающей силовой установке машины и не исчезает звук при его отключении, то быстрее всего в этом случае, неисправен подшипник шкива. При возникновении такой проблемы лучшим вариантом будет обращение на СТО. Но есть поломки еще серьезней, например, в том случае, если кондиционер начинает шуметь при включении, а затем затихает при отключении. В данной ситуации, это будет означать, что придется готовится к замене компрессора системы, так как у устройства появились чрезмерные люфты при перемещении деталей.
В заключении отметим, что как утверждают специалисты по ремонту и обслуживанию автомобильных климатических установок, серьезного ремонта почти всегда можно с легкостью избежать, если вовремя обратиться, так сказать при появлении первых признаков неисправности системы на СТО. Исправление той или иной проблемы связанной с кондиционером и его компонентами, можно осуществить только при проведении детальной диагностики системы.
Источник
Dim4el68 › Блог › Автомобильный кондиционер. Как работает и его обслуживание.
Кондиционер, как и многие другие агрегаты автомобиля, требует постоянного ухода и обслуживания. В чем оно заключается, мы поговорим после того, как вспомним вкратце его устройство.
Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой холодильник, хотя и устроен немного по-другому. Он 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 помимо безопасности обладают еще и набором нужных характеристик. Несмотря на некоторые различия между автокондиционерами разных производителей, их принципиальная схема одинакова. Мы рассмотрим самый распространенный вариант (см. рисунок).
Итак, при нажатии на кнопку включения кондиционера срабатывает электромагнитная муфта, и стальной прижимной диск 3, издав характерный щелчок, примагничивается к шкиву 2. Шкив приводится в движение ремнем и, когда кондиционер выключен, крутится вхолостую. Теперь заработал компрессор 1. Он сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсор 4 (в народе его часто называют радиатором кондиционера, в чем есть доля истины, так как в конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается.
В этом ему помогает вентилятор 5, который включается 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 грязь.
Где-то в районе ресивера-осушителя, часто на нем самом, есть смотровой глазок 9. Через него можно визуально оценить, насколько система полна. К сожалению, он есть далеко не на всех автомобилях.
Очистившись в ресивере-осушителе, фреон течет в сторону салона автомобиля, чтобы выполнить свое основную работу. Кульминация наступает, когда жидкий фреон проходит через терморегулирующий вентиль (ТРВ) 10. 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, нагрев которого превышает установку ТРВ, то регулирующий орган ТРВ открывается настолько, чтобы площадь его проходного сечения соответствовала допустимой величине. По сути ТРВ является автоматически регулирующимся 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 в компрессор. 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 до 15 атмосфер (в аварийных случаях и до 30), то в обратной магистрали давление не превышает одной — двух атмосфер. Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около пяти 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 (например, вы стоите в пробке), 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 низкой.
Вот, собственно, и все, что можно сказать об устройстве и работе автомобильного кондиционера. А теперь расскажем о его обслуживании.
В автомобильном кондиционере механическому износу больше всего подвержен компрессор. Остальные элементы (кроме вентиляторов) неподвижны. Но чаще всего первым выходит из строя не он, а конденсор — теплообменник, установленный перед радиатором двигателя. Он находится под давлением (до 20 атм.) и постоянно испытывает воздействие летящей с дороги соли, грязи и т. п. Коррозия, вибрация, механические напряжения приводят к образованию в нем микротрещин и к утечке хладагента. Продлить срок его службы, как, впрочем, и остальных деталей кондиционера, поможет поддержание подкапотного пространства в чистоте. Особенно тщательно нужно промывать конденсор от накопившихся соляных отложений весной. Кроме того, загрязнение конденсора вообще часто является единственной причиной плохой работы кондиционера.
В процессе мойки подкапотного пространства полезно проверить надежность механического крепления трубок — фреонопроводов. Если какая-либо трубка вибрирует, ее обязательно нужно закрепить.
Также при эксплуатации автомобиля с кондиционером полезно почаще проверять уровень масла в двигателе, охлаждающей жидкости в радиаторе, натяжение ремня привода агрегатов. Это связано с повышенной нагрузкой на двигатель, которую создает работающий кондиционер.
Каких-либо специальных мероприятий по подготовке кондиционера к летнему сезону обычно не требуется. Можно лишь порекомендовать проверить его работоспособность заранее, до наступления теплых дней, и при подозрении на недостаточную эффективность либо неисправность заехать в сервис на диагностику и заправку кондиционера. У нас обычно это откладывают до последнего, и с наступлением жары во всех обслуживающих кондиционеры фирмах возникают большие очереди.
Конденсор, прослуживший пять-семь лет, почти всегда имеет многочисленные очаги коррозии, особенно в местах крепления. В районе возникновения микротрещин на нем появляется характерное пятно от просачивающегося масла. Такой конденсор при очередном обслуживании автомобиля подлежит замене. Попытки заварить его чаще всего обречены на неудачу — проблема вскоре вновь проявится, возможно, на месте другого очага коррозии. Правда, некоторым фирмам, имеющим хорошее оборудование по аргонно-дуговой сварке, а также квалифицированных специалистов, это иногда удается.
Источник
