Принцип работы кондиционера автомобиля

Охладиться ему помогает вентилятор , который включился 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 . Здесь от него отфильтровываются продукты износа компрессора и прочая грязь.

Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой холодильник, хотя и устроен немного по-другому. Автомобильный кондиционер 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, кроме безопасности, обладают еще и набором нужных характеристик.

Охладиться ему помогает вентилятор , который включился 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 . Здесь от него отфильтровываются продукты износа компрессора и прочая грязь.

Где-то в районе ресивера-осушителя, часто на нем самом, есть смотровой глазок . Через него на жидкий фреон можно полюбоваться воочию. Вообще-то, ничего интересного, выглядит как газ в зажигалке. Впрочем, глазок сделан не для удовлетворения любопытства. Через него можно визуально оценить, насколько система полна. Если часть фреона утекла в атмосферу, то при работе компрессора в глазке будет видна молочно-белая пена. К сожалению, глазки есть далеко не на всех автомобилях.

Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается. Испаритель – это тот же радиатор, только маленький. Ледяной фреон охлаждает испаритель, а вентилятор сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор.

Самостоятельно устанавливать в автомобиль кондиционер не стоит. Необходимо не только герметично собрать всю систему, но точно соблюсти норму ее заправки фреоном. Иначе компрессор будет работать на повышенных оборотах и быстро выйдет их строя.

Можно ли запускать автокондиционер зимой или нет?

Летом с охлаждением салона все понятно, кондиционерная установка для этого и предназначена. А вот как автокондиционер работает зимой, когда на улице минус? Водители в холода его включают, чтобы снизить влажность воздуха в салоне. Но как долго при таком режиме он проработает?

При циркуляции фреона по контуру кондиционирования он постоянно трансформируется, переходя из состояния газа в жидкость и обратно. Однако автокондиционеры ФРОСТ и их аналоги устроены так, что компрессор может перекачивать хладагент только в газообразном виде. Даже капля жидкого фреона может привести к его поломке.

Но при сильном холоде на улице охлаждается и теплоноситель, что приводит к изменению температуры его закипания. Чтобы не допустить повреждения компрессора, автоматика на некоторых моделях машин не позволяет зимой включать автокондиционер. Но многое здесь зависит от марки и качества фреона.

Большинство автокондиционеров рассчитаны на работу при низких зимних температурах. Не дает их включать исключительно бортовая электроника. Наоборот – регулярный запуск охлаждающего агрегата в машине зимой является отличной профилактикой для всей системы.

Пройдя испаритель хладагент, уже в газообразном состоянии, по магистрали низкого давления поступает к компрессору, и весь процесс повторяется вновь.

Кондиционер в составе климат-контроля

Функционирование кондиционера осуществляется по замкнутому кругу. Компрессор выполняет нагнетание газообразного фреона, создавая давление, из-за чего хладагент разогревается. После этого по магистрали высокого давления вещество подается в конденсатор. В нем за счет отдачи тепла происходит конденсирование фреона, и он становиться жидкостью, все еще находящейся под давлением.

После конденсатора по магистралям хладагент движется дальше и проходит через осушитель, где из него удаляются частицы воды и других примесей, чтобы они не привели к поломке системы.

Из осушителя жидкий хладагент поступает в ТРВ, где происходит регулировка (снижение) давления. При этом падение давления приводит к началу процесса перехода в газообразное состояние. То же самое происходит и в системах, оснащенных дросселем с аккумулятором.

После ТРВ фреон попадает в испаритель, в котором происходит сильное падение давления из-за чего хладагент начинает испаряться, поглощая тепло из окружающей среды. Вода же, сконденсировавшаяся на поверхности радиатора, по дренажному каналу выходит из салона.

Пройдя испаритель хладагент, уже в газообразном состоянии, по магистрали низкого давления поступает к компрессору, и весь процесс повторяется вновь.

Где-то в районе ресивера-осушителя есть смотровой глазок 9 . Через него можно визуально оценить, насколько система полна. Он есть далеко не на всех автомобилях.

В автомобильном кондиционере механическому износу подвержен компрессор. Остальные элементы (кроме вентиляторов) неподвижны. Чаще 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 и грязи. Коррозия, вибрация, механические напряжения приводят к образованию в нем микротрещин и утечке хладагента.

Признаками неисправности являются шумы, которые появляются при его включении или в процессе работы. Так, если кондиционер шумит при работающем двигателе и не пропадает при его отключении, скорее всего, неисправен подшипник шкива. С подобной поломкой лучше обратиться в авто сервис.

Ситуация ещё серьезнее, если начинает шуметь при включении и замолкать при отключении. Значит необходима замена компрессора, т.к. у старого появились люфты. Серьезного ремонта можно избежать, если обратиться в мастерскую при первых признаках неисправности. Исправить ситуацию можно, лишь проведя полную диагностику системы.

Проблемы электронных компонентов почти всегда связаны с окислением и гниением контактов по пути следования процесса охлаждения. В этом случае первым делом необходимо обратиться к автоэлектрику, а лучше всего к мастеру, который непосредственно занимается автокондиционерами.

И раз уж речь зашла о разгерметизации, то мы сейчас кратко поговорим о негерметичности автокодиционера.

Помимо солей, о которых мы уже говорили. Существует сама проблема резиновых деталей, которые рассыхаются и трескаются. Частой причиной его выхода из строя могут стать шланги, прохудившиеся от лет. Помимо этого, с годами эластичность теряет сальник компрессора, что приводит к разгерметизации. И тут конечно нельзя не сказать о механических повреждениях, связанных как с ремонтом, либо аварией.

Проблемы электронных компонентов почти всегда связаны с окислением и гниением контактов по пути следования процесса охлаждения. В этом случае первым делом необходимо обратиться к автоэлектрику, а лучше всего к мастеру, который непосредственно занимается автокондиционерами.

После проблем с электроникой мы вновь возвращаемся к техническим проблемам. Повышенное давление — одна из них. Чаще всего оно вызвано несколькими причинами:

— Неработающий датчик включения вентилятора

— Неправильная заправка кондиционера

И последней неисправностью, которую можно назвать — неприятной мелочью является слабый поток воздуха на максимальных оборотах. Причина данной проблемы проста — засоренный салонный фильтр.

В целом, описав принцип работы автомобильного кондиционера мы искренне хотим помочь Вам попробовать самостоятельно выявить возможную причину поломки, но все же лучше при неисправности автокондиционера обратиться к специалистам!

Система кондиционера герметична, заполнена фреоном(хладагентом) и специальным компрессорным маслом.

Принцип работы автомобильного кондиционера такой же, как у обычного бытового холодильника, отличие лишь в конструктивных особенностях. Существует ошибочное мнение, что кондиционер «вырабатывает» холод, это далеко не так. Автокондиционер осуществляет «перенос» тепла-холода в пространстве(из салона автомобиля наружу).

Рассмотрим самый распространенный вариант кондиционера:

Система кондиционера герметична, заполнена фреоном(хладагентом) и специальным компрессорным маслом.

При нажатии в салоне кнопки включения авто кондиционера, электромагнитная муфта компрессора(1) притягивает прижимной диск (3) к шкиву компрессора(2), который связан с коленчатым валом двигателя автомобиля ременным приводом. Таким образом компрессор начинает работать. Компрессор сжимает газообразный фреон и гонит его в конденсатор(4) по трубопроводу. При сжатии фреон сильно нагревается, охлаждение его происходит в конденсаторе с помощью вентилятора(5).

Из конденсатора жидкий и охлажденный фреон поступает в ресивер-осушитель, где происходит его очистка от продуктов износа компрессора, влаги, грязи и прочих примесей. В некоторых моделях кондиционеров на ресивере-осушители имеется смотровое окно(9), через него можно визуально оценить степень заполненности системы кондиционера фреоном.

Далее фреон поступает к ТРВ( терморегулирующий вентиль)(10), который регулирует количество поступающего жидкого фреона в испаритель(12). В испарителе фреон переходит в газообразное состояние и при этом сильно охлаждается, охлаждая и испаритель.

Воздух, подаваемый вентилятором испарителя (13) (часто называемый «вентилятор печки»), проходя через испаритель, охлаждается и подается в салон автомобиля.
Далее, из испарителя, все еще холодный фреон попадает снова в компрессор. Процесс циклически повторяется.

Часть системы от компрессора до ТРВ называется магистралью высокого давления(ВД), часть от испарителя до компрессора – магистралью низкого давления (НД).Давление в магистрали ВД в момент работы компрессора 7-15 атмосфер, а в аварийных ситуациях до 30. Давление в магистрали НД около 1-2 атмосфер. При выключенном кондиционера давление в обеих магистралях уравнивается и равняется примерно 5 атм.

Пропускаемый через испаритель воздух не только очищается и охлаждается, но и осушается. Влага, выбранная из воздуха, вместе с гарью и пылью оседает вниз — характерные капли можно заметить под автомобилями, которые длительное время стоят с заглушенными двигателями. Подобным образом происходит очитка воздуха от различных примесей.

Эксплуатация автокондиционера

Надежная и качественная работа кондиционера во многом зависит от правильного ухода за ним. К примеру, наибольшей эффективности работа системы достигает только тогда, когда в автомобиле закрыты все окна . Снизить температуру в салоне автомобиля можно за короткое время даже в самый жаркий день: достаточно открыть на пару минут все окна и двери, после чего все закрыть и включить автокондиционер при запущенном двигателе.

Работа кондиционера в осушающем режиме позволяет предотвратить запотевание стекол автомобиля, поэтому его можно включать одновременно с печкой. Впрочем, здесь есть один нюанс: многие климатические системы не работают одновременно с системами обогрева салона.

Вместе с хладагентом по системе кондиционера циркулирует специальное масло. Долгое бездействие оборудования приводит к тому, что некоторые узлы и детали, к примеру, неопреновые прокладки, начинают разрушаться. По этой причине желательно еженедельно запускать кондиционер на 10-15 минут даже в зимнее время года — этого времени достаточно для того, чтобы смазать маслом все узлы системы.

Любой автомобильный кондиционер состоит из нескольких трубок, шлангов, компрессора, конденсатора, испарителя, ТРВ, осушителя. Все это собрано в одну систему и заполнено фреоном и маслом. Несмотря на общую схожесть, автокондиционеры бывают 2-х типов, с ТРВ и без него. Мы расскажем об обоих типах устройства.

Тип первый. Автомобильный кондиционер с ТРВ.

В салоне машины, перед радиатором печки, находится испаритель. Это тоже радиатор, небольшой по размеру и полностью алюминиевый. Прямо перед входом в испаритель стоит небольшое устройство, называющееся ТРВ, или терморегулирующий вентиль. Это устройство имеет внутри небольшое проходное отверстие, около миллиметра в диаметре. Отверстие способно менять свое сечение под воздействием температуры.

Кроме фреона, в системе в количестве 200-300 граммов присутствует рефрижераторное масло. Оно смешано с фреоном и служит для смазки механизма и сальника компрессора и регулирующего органа ТРВ.

Системой управляет несколько датчиков. Либо один, в котором совмещены все функции.

Датчик низкого давления не позволяет включиться компрессору, если давление в системе упало ниже 2 бар. Это защитная функция. Если фреон из кондиционера утечет, то, включившись «на сухую», компрессор вскоре заклинит. Ведь масло для его смазки переносится потоком фреона.

Датчик среднего давления. Если кондиционеру «жарко» и давление в радиаторе кондиционера или после него поднимается выше 15-17 бар, датчик включает дополнительный вентилятор, расположенный перед радиатором кондиционера. Вентилятор охлаждает радиатор и давление падает до нормы.

Еще один датчик стоит на испарителе в салоне. Это обычная термопара, как в холодильнике. Задача датчика испарителя – отключить компрессор в том случае, если испаритель уже достаточно холодный. Если бы этого датчика не было, на испарителе намерзала бы ледяная шуба, что перекрывало бы проход через него воздуха.

— прежде, чем заглушить двигатель, выключите автокондиционер.

Большинство автомобилистов считают, что автокондиционер служит для охлаждения воздуха в салоне. Но это только одна, хотя, пожалуй, основная его функция. На деле автокондиционер не только изменяет температуру воздуха, но и снижает его влажность, задерживает пыль и гарь, а также устраняет неприятные запахи. Поэтому такие устройства правильнее называть климатизаторами, тем более что некоторые их модели еще и принудительно вентилируют салон, автоматически поддерживая заданные параметры воздуха.

Конструктивно такая установка состоит из компрессора с электромагнитной муфтой 2, конденсора с электровентилятором 3, ресивера 1, климатического блока 5, патрубков и шлангов 4, соединяющих отдельные части установки, датчиков и электронных приборов управления. В режиме принудительной вентиляции кран радиатора отопителя закрыт, компрессор не работает, а электровентилятор подает в салон автомобиля необходимое количество воздуха.

В режиме отопления открывают кран, горячий «Тосол» поступает в теплообменник отопителя, где нагревает подаваемый вентилятором воздух.

— не включать автокондиционер при температуре окружающего воздуха ниже 5°С, так как прошедший испаритель фреон может не перейти в парообразное состояние, а попадание жидкого фреона в компрессор вызовет его поломку;

— если вы садитесь в нагретую на стоянке машину, то сначала пустите двигатель и дайте поработать ему хотя бы полминуты, а уж потом нажимайте кнопку автокондиционера (кстати, при этом будет меньше нагрузка на стартер двигателя при пуске);

— прежде, чем заглушить двигатель, выключите автокондиционер.

Конечно, можно отступать от этих правил, так как современные автокондиционеры основательно защищены соответствующими датчиками. Но электроника тоже иногда отказывает, а замена компрессора в российских условиях может обойтись в 800 долларов.

При работе автокондиционера компрессор отбирает у двигателя от 2 до 6 кВт мощности. Параметры компрессора подбирают в зависимости от размеров автомобиля и установленного на нем двигателя, так что снижение ходовых характеристик почувствует только очень опытный водитель.

Несколько слов о резинометаллических патрубках и шлангах, соединяющих узлы системы. От их герметичности во многом зависит работоспособность установки, поэтому периодически проверяйте, нет ли потертостей, трещин и т. п. Штуцерные соединения должны быть чистыми, без следов «замасленности».

А во-вторых, фреон — это не «Тосол», его нельзя будет потом залить через воронку. Для заправки автокондиционера требуется специальное оборудование, так как сначала нужно откачать воздух из системы, а потом подать строго определенное количество фреона.

Заводы— изготовители автомобилей не выпускают автокондиционеры (климатические установки), а покупают у специализированных фирм (наиболее известные — «Санден», «Калкинсон», «Алекс Ориджинал», «Конвекта»). Автокондиционер, установленный на конвейере при сборке автомобиля, обходится владельцу в 1,5-2 раза дешевле, чем смонтированный потом в специализированной мастерской. Такая разница в цене легкообъяснима — при монтаже на уже готовый автомобиль приходится разбирать-собирать полмашины.

У нас в стране небольшие фирмы и мастерские с недавних пор предлагают установить автокондиционеры практически на все российские автомобили. Технический уровень автокондиционеров и монтажа — самый различный. Много автокондиционеров подвесного типа покупают в Арабских Эмиратах — местные умельцы устанавливают их на «жигули» и «волги».

А теперь о запахах. Если неприятный запах исходит из системы кондиционирования, то причину я рекомендую искать в испарителе. Та влага, которая конденсируется на испарителе, фильтрует воздух и задерживает грязь.
И что же происходит с этой грязью? Эта грязь, растворенная в конденсированной влаге, удаляется с помощью дренажной трубки, выходящей из корпуса испарителя. При этом можно заметить, как капает вода в процессе работы кондиционера (обычно за правым передним колесом).

Принцип работы автокондиционера такой же, как и у домашнего холодильника или кондиционера. Это – способность жидкости поглощать тепло при её испарении и выделять при конденсации. В качестве такой рабочей жидкости (хладагента) часто используется фреон. Сначала детально рассмотрим принцип работы первой схемы.

При выходе из радиатора кондиционера хладагент проходит поглотитель влаги (ресивер), где очищается от воды и других ненужных примесей. Возле ресивера, а иногда на нём самом, находится смотровой глазок, позволяющий оценить степень наполненности системы. Но эта опция присутствует не на всех моделях автомобилей.

Затем очищенный хладагент проходит ТРВ, который осуществляет функцию регулирования перегрева пара. Он установлен на трубопроводе, который подает жидкий хладагент в испаритель. При полном заполнении испарителя этим хладагентом, из него выходит пар с температурой кипения. Регулирующий элемент ТРВ в таком случае закрывается. Когда из испарителя начинает выходить пар с температурой, превышающей установку ТРВ, то регулировочный элемент ТРВ открывается.

Пройдя ТРВ и попав в испаритель, хладагент начинает закипать, переходя, таким образом, в газ. В процессе этого он сильно охлаждается. Испаритель является маленьким радиатором, который охлаждается ледяным хладагентом. С помощью вентилятора воздух, обдувая испаритель, также охлаждается и, попав в салон машины, охлаждает его. Выйдя из испарителя, газообразный хладагент снова приходит в компрессор и рабочий круг замыкается. Таков принцип работы данной схемы автокондиционера.

При работе автокондиционера по второй схеме, на выход испарителя ставится аккумулятор, задачей которого является устранение влаги, находящейся в хладагенте, с последующим перегревом хладагента, который может пойти из испарителя.

Также каждый автомобиль имеет в схеме кондиционирования ряд датчиков, обеспечивающих безопасную и надежную работы системы. В зимнее время года, когда температура под капотом машины существенно снижается, датчик температуры окружающей среды не допускает работу автокондиционера.

Рассмотрим подробнее устройство отдельных составляющих кондиционера.

Конденсатор или радиатор кондиционера – это тот же теплообменник, выполненный из алюминиевого сплава или медного. Расположен он обычно спереди радиатора охлаждения мотора. Самые распространенные виды конденсаторов – ленточный, он же серпантинный, и многопроточный (MFC).

Задача конденсатора – преобразование газообразного разогретого хладагента в состояние жидкости. При этом образующееся тепло отдается в атмосферу.

Очень важным моментом является содержание конденсатора в чистоте. Дорожная пыль, грязь и соль (в зимний период года) приводят к коррозии и загрязнению конденсатора.

Как следствие происходит постепенное разрушение и нарушение нормального функционирования системы. Поэтому рекомендуется периодически мыть радиатор кондиционера несильной струей воды.

ТРВ или расширительная трубка представляют собой клапаны, регулирующие поток хладагента в системе. Как правило, они устанавливаются на входе испарителя. ТРВ, который в наше время применяется все реже, имеет подвижные элементы, которые могут выйти из строя, как в открытом, так и в закрытом состоянии. Это приводит к нарушению функции охлаждения. При этом поломка в закрытом состоянии более опасна, так как прерывается поток хладагента.

Расширительная трубка лишена подвижных элементов, и поток хладагента, который проходит через отверстие в ней, примерно 1,54 мм, регулируется циклическим включением и выключением системы. Однако, несмотря на наличие входных защитных фильтров в обеих системах (с ТРВ и расширительной трубкой), эти отверстия могут забиваться грязью, что приводит к ограничению потока хладагента и масла. Поэтому, технически грамотное обслуживание системы является очень важным.

А теперь о запахах. Если неприятный запах исходит из системы кондиционирования, то причину я рекомендую искать в испарителе. Та влага, которая конденсируется на испарителе, фильтрует воздух и задерживает грязь.
И что же происходит с этой грязью? Эта грязь, растворенная в конденсированной влаге, удаляется с помощью дренажной трубки, выходящей из корпуса испарителя. При этом можно заметить, как капает вода в процессе работы кондиционера (обычно за правым передним колесом).

В случае, если дренажная трубка засоряется мусором, попавшим через воздухозаборник (тополиный пух, листья и т.п.), испаритель превращается в место, где начинается процесс гниения, что со временем, приводит к появлению неприятного гнилостного запаха.

Также очень важным моментом, на которой стоит обратить внимание, является зимнее включение автокондиционера. Это требуется для поддержания всех уплотнительных и соединительных элементов в хорошем состоянии, так как не получив необходимую долю смазки, находящуюся в хладагенте, они могут подсыхать, что приводит к риску утечки хладагента.

Мы постараемся интересно и доступно описать принцип работы кондиционера в автомобиле, потому что столь удобная система контроля климата в салоне наверняка давно волнует каждого водителя, который приобрел машину с такой комплектацией. Некоторые даже сомневаются, не вредно ли это для здоровья, поэтому нужно скорее раскрывать все тайны, чтобы устранить или подтвердить опасения.

Какие капризы может проявить устройство автокондиционера?

Несмотря на то, что устройство автокондиционера предусмотрено герметичным, тем не менее, происходит диффузия газа, поэтому эти агрегаты нуждаются в дозаправке, хотя бы раз в пять лет, правда этот срок больше определяется состоянием авто, его годом выпуска и спецификой. Перед этой процедурой очень важно почистить кондиционер, удалить из системы все примеси, влагу, воздух и грязь, осуществляется это путем вакуумирования. Отогнать воздух можно насосом.

Также, заправляя кондиционер авто, стоит добавить в систему рефрижераторное смазочное масло. Если абсолютно все компоненты хорошо функционируют, и давление в норме, но при этом вы не наблюдаете должного охлаждения, значит, вам пора менять ресивер-осушитель. Кстати говоря, он является съемным элементом, поэтому достаточно будет просто купить и поставить новый, разбирать сложную систему не понадобится.