Кондиционер автомобильный: устройство, схема работы, классификация, фото + видео

Сделай репост и информация будет всегда под рукой ✅

Кондиционер автомобильный — это специальное устройство, которое знойным летом обеспечивает комфорт перемещения в собственном автомобиле. В современных машинах за микроклимат отвечают сразу 3 системы: вентиляция, кондиционирование и обогрев. Самое сложное устройство — это кондиционирование, но это не мешает её популярности.

Отечественные и зарубежные производители обеспечивают установку кондиционера даже на авто среднего ценового диапазона. Работает герметичная система по принципу обычной стационарной установки. Она заполнена фреоном, прокачка которого проходит благодаря работе встроенного компрессора. Если машина старая и охлаждающего устройства в ней нет, можно использовать автономные модели, работающие от прикуривателя.

В статье расскажу, что такое автокондиционер, какие бывают автомобильные кондиционеры, устройство и принцип действия, плюсы и минусы, полезные советы по эксплуатации.

История автомобильного кондиционера

Автомобильная система кондиционирования воздуха – специальная установка, помещаемая в автомобиль для нормализации микроклимата. Устройство призвано снижать температуру воздуха, делая её комфортной для водителя и пассажиров. Отдельные новые модели помогают очищать состав от запахов и влаги. В современных авто эта система является составным компонентом цепочки отопления и вентиляции, но для комфорта пользования их делают независимыми.

Первые установки кондиционирования воздуха применили в США в 1933 году. До этого времени они использовались в домах и небоскрёбах. Первые автомобильные кондиционеры устанавливали на самые дорогие машины и роскошные лимузины.

По внешнему виду старые установки радикально отличаются от новых. Автомобильный кондиционер тех времён с трудом помещался в багажник среднего размера из-за собственной громоздкости. Ещё один недостаток – незначительная эффективность и отсутствие минимальной системы управления, не было даже термостата. Безусловно, высокая цена в комплексе с небольшой работоспособностью не позволили установке выйти на мировые продажи.

Популярность функция обрела после 1941 года. В это время оснащение ввели в список опционного. Уже в 1952—1954 устройство работало в большинстве автомобилей американского производства. В США использовали крайслеровский кондиционер AirTemp. Он состоял из основного блока, помещённого в багажное отделение, но был компактнее. Управление отличалось простотой, работа обеспечивалась трёхпозиционным переключателем. Эффективность – повышенная, за несколько минут система охлаждала салон от 50 до 30 градусов. Ещё одно преимущество – бесшумная работа. Техника стала «умнее», усовершенствовали систему управления охлаждённым потоком в режиме рециркуляции. Воздух извне проходил сквозь решётки, расположенные на крыльях авто, что позволяло предотвратить его застой.

Как выглядит первая модель кондиционера

Интересно! До начала массового производства машин со встроенным кондиционером в Америке в жарких штатах знойным летом на АЗС владельцам предлагали закачку прохладного воздуха в салон.

Автомобильный кондиционер существенно отличался от привычного современного, но его популярность в то время стала причиной роста цен. Авто, оснащённые системой охлаждения, стоили гораздо дороже, несмотря на все её несовершенства. Недостаточная эффективность не связана с самим оборудованием, причина неполадок заключалась в недостаточной мощности старых двигателей. Нормальное кондиционирование срабатывало только при движении на трассе.

Этапом революции был признан 1954 год. Тогда в машины была внедрена полноценная встроенная система вентиляции и отопления. Все её элементы уменьшились в размерах и не отнимали свободное пространство в багажнике, размещались под капотом. Они активно устанавливались на авто марки «Форд» высокого и среднего ценового сегмента. К началу 60-х кондиционеры были в 20% машин Америки, но массовое распространение произошло лишь в 70 годах. Тогда их внедряли более чем в 50% авто с датой выпуска от 1959 года.

Автомобильный кондиционер Ford 1950-х гг.

До стран Европы прогресс не дошёл вплоть до 80-х годов. Отечественный автопром заинтересовался охладительными системами и внедрил их в своё детище позднее. Первой машиной с кондиционером стал ЗИЛ-111. Доныне принципиальных отличий в устройстве и функциональных возможностей нет. Основное отличие в использовании компьютерного контроля и особых систем управления. Устройства стали долговечными, работоспособными и эффективными. Ещё одно преимущество – высокая безопасность, допустимо использовать всяческие фильтры, очищающие воздушные массы от пыли и бактерий.

Конденсатор кондиционера автомобильного – функция и конструкции

Какие применяются конденсаторы для автомобильного кондиционера? Какие виды испарителей поддерживает кондиционер автомобильный с целью получения высокой производительности по холоду?

Что такое TVX или TEV (Thermal Expansion Valve) или TEBV кондиционера автомобиля? Рассмотрим эти и другие моменты.

Главная функция конденсатора кондиционера автомобильного заключается в обеспечении действия теплообменника, отбирающего тепло от горячего хладагента за счёт охлаждения наружным воздухом.

Например, фреон R134a, традиционно заправляемый в кондиционер автомобильный, нагнетаемый компрессором в конденсатор, имеет состояние высокотемпературного пара высокого давления.

Когда парообразный фреон (R134a) высокой температуры проходит через трубки конденсатора, стенки трубок нагреваются, но тепло передаётся от стенок трубок более холодному окружающему воздуху.

Благодаря такому теплообмену, пары хладагента конденсируются (переходят из газообразного состояния в жидкое состояние). Фактически образуется жидкий фреон R134a высокого давления и температуры.

Типичная конструкция конденсаторов кондиционера автомобиля

Одним из вариантов исполнения выступает конструкция конденсатора змеевикового типа. Конструкция фактически содержит одну длинную металлическую трубку (как правило, медную), из которой сформирован «змеевик», дополненный рёбрами охлаждения на каждом участке трубы между сгибами.

Исполнение конденсатора кондиционера автомобиля: А – змеевиковый тип; B – тип параллельного включения трубок; 1 – входной патрубок под парообразный хладагент; 2 – выходной патрубок для жидкого хладагента; 3 – область дефлектора Другой, не менее распространённый вариант, — сборка параллельно размещёнными участками труб. Эта конструкция конденсатора кондиционера автомобильного представляет своего рода радиатор поперечного потока.

Вместо прохождения хладагентом однотрубной системы (змеевиковый тип), здесь прохождение хладагента осуществляется через несколько труб. Этот инженерный подход даёт увеличение площади поверхностного контакта с наружным воздухом.

Поскольку автомобильные установки кондиционирования, работающие на фреоне R134a, функционируют при более высоких давлениях хладагента, требуются конденсаторы с меньшим внутренним потоком.

Поэтому большинство производителей автомобильных кондиционеров выбирают конденсатор параллельного потока для версии под R134a. Такие конструкции примерно на 25% эффективнее змеевиковых конденсаторов.

Фактор уплотнения конденсаторов кондиционера автомобиля

Предусматривается организация надёжного уплотнения между конденсатором и радиатором автомобиля для предотвращения возврата нагретого воздуха через неизолированные пространства (обычно 25 мм).

Когда наружный воздух пропускается через конденсатор (продувается вентилятором радиатора), температура воздуха увеличивается. Если между конденсатором и радиатором имеются зазоры, нагретый воздух может циркулировать обратно через конденсатор.

Этот момент приводит к повышению температуры конденсатора, соответственно, вызывает снижение производительности автомобильной системы кондиционирования воздуха.

Вентилятор конденсатора на кондиционер автомобильный

Большинству автомобилей, оборудованных кондиционером, требуется электрический вентилятор — устройство содействия потоку воздуха. Благодаря вентилятору, воздух проталкивается (или протягивается, в зависимости от того, на какой стороне конденсатора установлен вентилятор), через межтрубное пространство.

Типичное исполнение вентиляторов конденсатора кондиционера автомобильного: 1 – стандартная конвенциональная конструкция; 2 – конструкция с ассиметричными лопастями крыльчатки. Второй вариант путём перестановки лопастей позволяет менять направление воздуха Большинство кондиционеров автомобильных, где используется фреон R134a, требуют дополнительного охлаждения конденсатора по причине более высокого рабочего давления R134a.

Также львиная доля современных автомобилей, как правило, имеют уменьшенные решётки бамперов, чем ухудшаются условия прохождения воздушного потока. Вентиляторы конденсатора кондиционера автомобильного, включаются в работу различными способами:

• реле среднего давления,
• косвенным подключением к муфте компрессора,
• через электронный модуль управления (ECM),
• сигналом активации переключателя кондиционера.

Схема включения вентилятора кондиционера автомобильного: 1 – вентилятор; 2 – реле пусковое; 3 – компрессор холодильный; 4 – предохранитель в цепи питания; 5 – аккумуляторная батарея Увеличенное использование (время работы) вентиляторов охлаждения характерно для систем кондиционирования на фреоне R134a по причине образования более высокой температуры сжатия хладагента в компрессоре.

Виды автомобильных кондиционеров

В нынешнее время существуют кондиционеры 3 видов. Их устройство отличается, что объяснимо использованием разных схем функционирования. Каждый из них рассмотрен в нижеуказанной таблице.

Все данные в таблице: «Какие бывают автомобильные кондиционеры: классификация». Если таблица видна не полностью, сдвиньте её влево.

Существующие виды	Описание
С аккумулятором и расширительной трубкой	На выходе из испарителя находится аккумулятор, где происходит удаление влаги, проникающий при сообщении с испарителем. Он выполняет функцию ресивера-осушителя и замещает основной элемент, обеспечивающий фильтрацию компонента при его проникновении в расширительную трубку. Компрессор обеспечивает работу циклами, получая соответствующую команду от блока управления, соединённого с приборными измерителями давления и температуры.
С ресивером-осушителем и терморегулирующим вентилем	На всасывающей стороне расположен испаритель и трубопровод, при помощи которого хладагент поступает к компрессору. На самом дне находится датчик и обслуживающий штуцер низкого давления. Нагнетающая сторона включает конденсатор, ресивер-осушитель с термодатчиком и датчиком давления. При включении электромагнитной муфты, фреон всасывается и сжимается компрессором под высокими температурами и давлением, а потом проникает в конденсатор. Тёплый хладагент поступает в ресивер, где состав очищается от пыли и влаги и проходит далее в расширительный клапан, где обеспечивается испарение. Для прохождения второго цикла, вещество всасывается компрессором.
Автокондиционер от прикуривателя (портативный, переносной)	Обыкновенный тепловой вентилятор 12 вольт, подключающийся к прикуривателю машины. Принцип работы универсального устройства в том, что он обеспечивает циркуляцию притока воздуха по салону, но снижает температурные показатели незначительно. Есть более совершенные модели оснащённые собственным компрессором, но их в легковом авто затруднительно, может не выдержать предохранитель. Они предназначены в первую очередь для грузовых машин.

В грузовиках может использоваться автономный водяной автомобильный кондиционер, который устанавливают на крыше. Самая популярная марка – Webasto. Кондиционер на воде обеспечивает комфорт водителя во время его отдыха, при нахождении в пробках. Для этого не требуется запуск мотора и наличие топлива. Работает кондиционер бесшумно. Кстати, такое устройство можно установить в абсолютно любую машину. Кроме этого, может применяться такой вариант, как стационарный потолочный кондиционер-моноблок фирмы WAECO. Этот стояночный кондиционер включается в тот момент, когда выключается основное охлаждающее устройство. Для этого также не требуется запуск двигателя.

Автомобильный накрышный кондиционер Webasto Cool Top Vario 10E

При выборе подходящей охлаждающей установки надо обращать внимание и на существующие типы. Среди разнообразия выделяют:

1. Приборы с ручным управлением. Регулятор находится на приборной панели, а водитель сам контролирует, включает и устанавливает необходимую мощность работы. Новые модели дополнительно оснащены датчиком температуры, потому могут передавать на панель показатели.

2. Автоматические или системы климат-контроль. Обдув и обогрев салона обеспечивается при обнаружении колебаний свойственных температур покоя. Устройство запускается автоматически, не требует от водителя постоянной регулировки.

Внимание! Автомобильные кондиционеры с ручным контролем стоят дешевле, чем популярные автоматические. Ещё одно их преимущество – простота обслуживания и ремонта.

Самодельный автокондиционер

Можно сделать вариант автомобильного кондиционера своими руками (который будет тоже довольно эффективным).

Ещё одна хорошая статья: Датчик детонации: что это такое, где находится, назначение, принцип работы, признаки неисправности

Для этого необходимо взять пластиковый контейнер, компьютерный вентилятор, пластиковую трубу-воздуховод. В крышку пластикового контейнера надо встроить вентилятор и воздуховод. Вентилятор подключается в сеть (12 В). В качестве хладагента используем лёд. Вентилятор «гонит» воздух через контейнер со льдом, охлаждённый воздух подаётся в салон автомобиля. Самодельное устройство будет работать, пока не растает лёд.

Видео: мини авто-кондиционер

Интересный ролик о том, как сделать автомобильный кондиционер своими руками.

Автокондиционер: электронно-механическое регулирование

Совместно с электронным контролем температуры автокондиционера обычно работает целый ряд механических устройств, ответственных, за обработку и распределение воздуха внутри салона автомобиля. Среди таких механических систем следует выделить:

• заслонку воздушного смесителя,
• управление «печкой» автомобиля,
• двигатель и механизм воздушного смесителя,
• вакуумные электромагнитные клапаны.

Таким образом, автокондиционер следует рассматривать достаточно продвинутым с технологической точки зрения устройством, наделённым механизмами и узлами самой разной функциональности и сложности. Нужно помнить – такая техника стабильно совершенствуется по мере совершенства самих транспортных средств.

Видео: Как определить недостаток фреона по смотровому стеклу?

Видеоролик в тему демонстрирует — как при помощи смотрового стекла определяется недостача холодильного агента в холодильной установке промышленного типа. Однако методика подходит и для любых иных систем, работающих на фреоне.

При помощи информации: AriaZone

Метки:автомобильныйдатчики температурыкондиционеррелефреонхладонхолодильный

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ.

РАНДОМНЫЙ КОНТЕНТ

Автомобили-роботы: как не рулить своими руками

15.09.201727.01.2018

Беспилотные летательные аппараты на топливных элементах

20.03.201917.05.2020

Жидкость, давление, скорость – основы закона сантехники

23.03.201824.02.2021

Фильтр картерных газов: система вентиляции картера автомобильного мотора

01.02.202006.10.2020

Сантехническая система Генезис устройство схема

14.06.202106.08.2021

Контакты + RSS канал

Деловые обращения: Контакт RSS канал сайта: Фид новостей

Политика + Навигатор

Условия: Политика сайта Карта сайта: Навигация

Устройство автомобильного кондиционера

Основные составные части автомобильного кондиционера:

• компрессор;
• трубопровод низкого и высокого давления;
• конденсор кондиционера;
• осушитель;
• терморегуляционный вентиль;
• испаритель;
• элементы электрооборудования.

Принцип работы автомобильного кондиционера
Система считается закольцованной, потому что все её элементы соединены между собой магистралями низкого и высокого давления. Главным рабочим элементом выступает хладагент (охлаждающая жидкость, изобутан). Его называют фреон – вещество, обеспечивающее поглощение и отдачу тепла. Следует разобраться подробно, из чего состоит сплит-система охлаждения и как устроен кондиционер для автомобиля.

Компрессор

Сложный составной компонент системы охлаждения, обеспечивающий своей работой сжатие изобутана, находящегося в газообразной форме. Сейчас при производстве климатического оборудования применяют компрессоры с аксиально-поршневой или роторно-лопастной схемой. Главным источником питания является двигатель машины. Связь между ним и системой обеспечивают приводные ремни и диски, электромагнитные муфты.

При включении автомобильного кондиционера, питание подаётся на электромагнитную муфту, вступающую в контакт с валом компрессора, провоцируя его движение. При выключении системы приведённая схема работает в обратном порядке, не затрагивая нагнетатель.

Конденсор

Габаритный узел, обеспечивающий непосредственное охлаждение фреона, представленный в форме змеевика, пропускающего горячий и холодный газ. Трубы большой протяжённости пропускают фреон с помощью вентиляторов. Набегающий встречный поток смеси обеспечивает охлаждение хладагента на выходе из конденсора, сама субстанция из газа переходит в жидкое состояние.

Узел – уязвимый, он располагается спереди под капотом и больше других элементов подвержен повреждениям. За состоянием цепи надо следить, присутствует опасность коррозии, потому его надо регулярно обрабатывать.

Осушитель

Этот узел считают фильтрационным, потому что он обеспечивает очистку фреона от амортизационных добавок разного спектра. Компонент помогает изъять из состава разные примеси: песок, газ, пыль, металлические остатки.

В современных моделях конструкция ресивера предусматривает наличие специального прозрачного люка, при помощи которого можно оценить состояние изобутана в системе. Этот элемент позволяет автовладельцу своевременно обнаружить проблему и предупредить последствия для системы.

Ещё одна хорошая статья: Водородный автомобиль: что это такое, принцип работы, как устроен, цена, чем заправляют, список водородных авто, фото

Терморегулирующий вентиль

Компонент ещё называют расширительным клапаном, это температурный регулятор, обеспечивающий контроль и изменение скорости движения охлаждающего вещества.

Деталь регулирует объёмы подачи в испаритель. Оно входит в число важных элементов климатической системы, а от его работы зависит соблюдение температурного режима внутри контура.

Испаритель

Внешне похож на конденсор, но в уменьшенном виде. Также выглядит как змеевик, включающий несколько трубок, по которым протекает ледяной фреон. В нём обеспечивается образование притока холодного воздуха, проникающего из салона под действием вентилятора. Процесс по этой схеме обеспечивается и в обратном порядке.

Важно! В качестве предохранителя используется редукционный клапан. Он обеспечивает стравливание газа при повышении его показателей внутри системы до критических.

Датчики низкого и высокого давления

Устройства обеспечивают контроль давления в трубопроводе и срабатывают при снижении необходимых показателей или их повышении. Датчик высокого давления отключает работу при превышении порога в 30 атмосфер, низкого – в 2 атм. Они обеспечивают отключение компрессора, чтобы предотвратить заклинивание.

Элементы электрооборудования

Если в автомобиле есть встроенная система климат-контроля, на панели будет представлена интеллектуальная электроника. Работоспособность схемы обеспечивают разные датчики, собирающие информацию со всех деталей кондиционера и отражающие реальную работоспособность. Элементы поставляют данные о нагреве корпуса компрессора и других сторонних влияниях.

Теперь изучим, как работает это полезное устройство.

Принцип работы

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 нажатии кнопки включения кондиционера поступает питание на электромагнитную муфту, и прижимной диск притягивается к приводному шкиву. На вход компрессора хладагент приходит с низким давление и температурой, а после сжатия в нем и, как следствие, нагреванием, перегоняется в конденсатор, который еще называется радиатором кондиционера. В этом радиаторе кондиционера хладагент приобретает жидкое состояние (конденсируется), что сопровождается большим тепловыделением. Поэтому, с целью его охлаждения, ставят дополнительный электровентилятор.

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.

Таким образом, задача ресивера-осушителя возложена на аккумулятор и фильтрующий элемент, находящийся в расширительной трубке.

На аккумулятор возложена функция предохранения компрессора от поступления в него жидкого хладагента, что может привести к его поломке из-за гидроудара, так как жидкости не сжимаются. Кондиционер по данной схеме функционирует периодически, запускаясь и останавливаясь командами, поступающими из блока управления в соответствии с данными, приходящими от датчиков температуры и датчиков давления.

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.

Испаритель представляет собой небольшой радиатор, выполненный из таких материалов, как алюминий или медь. Размещается обычно под «торпедой» в салоне автомобиля. Существуют также подвесные модели испарителей. Испаритель должен иметь максимальную теплоотдачу при минимальных размерах. Воздух, поступающий извне или из салона автомобиля, прогоняется с помощью вентилятора через испаритель, имеющий ребра на трубках. В процессе этого температура воздуха понижается и он осушается. Образующийся конденсат удаляется из автомобиля по дренажной трубке. Климат, благодаря этому, в салоне машины становится более комфортным.

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.

Принцип действия автокондиционера

Автомобильную систему кондиционирования воздуха условно разделяют на две стороны: всасывающую и нагнетающую. Граница проходит через компрессор и расширительный клапан. Если нагнетатель не функционирует, давление в обеих частях устройства будет постоянной величиной, но зависимой от температуры окружающей среды (подкапотного пространства).

В настоящее время сейчас применяется хладагент R134а, который пришёл на замену R12 (он более вреден для атмосферы). В будущем планируется массовый переход на R744, который ещё меньше влияет на экологию, но требует сложную конструкцию автомобильного кондиционера. Отмечу, что компрессорные масла для устройства с R134a и R12 несовместимы.

Давление в обеих частях системы измеряют, подключая дополнительное оборудование с сервисным штуцером. Оно будет зависеть от количества вещества внутри системы. На всасывающей стороне располагается испаритель и трубопровод, посредством которого хладагент поступает на всасывание. На компрессоре находится датчик низкого и высокого давления.

После включения электромагнитной муфты газ сжимается, температура возрастает, а потом он поступает в конденсатор, где происходит переход из газообразной фазы в жидкую. В тёплом виде компонент поступает в осушитель, где проходит очищение и фильтрация, далее по схеме идёт расширительный клапан (фреон охлаждается и превращается обратно в газ) и испаритель. Именно в испарителе тёплый воздух входит в контакт с холодными трубками, охлаждается и возвращается обратно в салон авто. Затем происходит всасывание фреона через компрессор для повторной цикличной работы.

Область от компрессора до расширительного клапана находится под высоким давлением со значением от 5 до 30 бар.

Несмотря на некоторые отличия в строении замкнутой цепи, охлаждение воздуха происходит одинаково, процесс запускается после включения кондиционера. Правильную работу контролирует бортовая сеть – специальные датчики, которые в случае неисправности обеспечивают отключение.

Внимание! Энергопотребление и холодопроизводительность отдельных приборов будет зависеть от их характеристик (мощности), времени года и герметичности салона автомобиля.

Видео: Принцип работы автомобильного кондиционера

Наглядное видео о том, как работает кондиционер в машине.

Автокондиционер: управление циклом работы компрессора

Для управления циклом работы холодильного компрессора автокондиционера применяется ряд электронных устройств. Все способны контролировать температурные изменения, а также изменения давления хладагента. Одним из важных компонентов схемы холодильного компрессора автокондиционера выступает термостат.

Термостатический выключатель (защита испарителя против обледенения)

Контактная группа термостата соединена последовательно с цепью управления муфты компрессора. Когда температура змеевика испарителя приближается к 0ºC, этот момент фиксируется капиллярной трубкой термостата, контактирующей с трубкой испарителя.

Внутри капиллярной трубки содержится химическое вещество, способное расширяться или сжиматься в зависимости от изменений температуры.

Контактная группа термостатического переключателя связана с трубкой механически через мембрану и разрывается в условиях низкой температуры трубки испарителя (ниже нуля градусов). Соответственно, прерывается электрическая цепь питания компрессора автокондиционера.

Схема, демонстрирующая работу термостата автокондиционера: 1 – коммутатор питания; 2 – компрессор с регулятором скорости привода; 3 – ограничительный резистор; 4 – мотор вентилятора; 5 – термостатическое реле (термостат); 6 – катушка муфты сцепления Когда температура трубки испарителя поднимется до заданной точки (4-5°C), расширяющееся вещество внутри баллона термостата воздействует на мембрану, сила передачи которой замыкает контакт цепи. Электрическая цепь питания холодильного компрессора восстанавливается, магнитная муфта срабатывает, включается рабочий цикл.

Термистор и усилитель сигнала термистора

Фактически термистор исполняет функцию аналогичную той, что выполняет термостатический переключатель. Исключением здесь является отсутствие механического воздействия на точки контакта и капиллярную трубку.

Термистор компрессора автокондиционера и усилитель активируются электронным способом. Термистор как устройство представляет чувствительный датчик, но в отличие от капиллярной трубки термостата этот прибор измеряет температуру воздуха, исходящего от змеевика испарителя.

С точки зрения электрической – термистор является резистором типа NTC (Negative Temperature Co-efficient), то есть датчиком с отрицательным температурным коэффициентом.

Как правило, термистор дополняется электронной печатной платой и электрическими компонентами, составляющими в сборе усилитель сигнала. Сопротивление термистора усиливается при помощи дополнительной электронной схемы, после чего применяется для управления (включения/выключения) реле муфты сцепления автокондиционера.

Датчики давления холодильной системы автокондиционера

Существуют конструкции автомобилей, где используется система кондиционирования с циклическим сцеплением (CCOT — Cycling Clutch Orifice Tube). Здесь для управления компрессором используется реле давления, расположенное между испарителем и компрессором. Этот датчик давления электрически соединён последовательно с муфтой привода компрессора.

Датчик давления под циклическое сцепление: 1 — датчик давления под муфту компрессора с моментом отключения — 200 кПа, включения — 350 кПа; 2 – датчик высокого давления; муфта сцепления с приводом Как только давление на низкой стороне системы кондиционирования воздуха достигает приблизительно 200 кПа, муфта привода компрессора отключается реле давления. Параметр давления низкой стороны на уровне 200 кПа, примерно соответствует температуре змеевика испарителя + 0,40°С – чуть выше точки замерзания воды.

Как только компрессор деактивирован, низкое давление постепенно повышается, что сопровождается повышением температуры змеевика испарителя. В заданной точке реле давления замыкает контакт питания привода муфты компрессора. Аппарат включается, начинает работать, вновь понижая температуру хладагента внутри испарителя.

Достоинства и недостатки кондиционеров в автомобилях

На первый взгляд, кажется, что недостатков у устройства нет – одни достоинства, но всё наоборот. Главный плюс — автомобильный кондиционер просто обеспечивает прохладу в салоне в жаркое время года, водителю не придётся дополнительно открывать окна. Но, есть внушительный перечень минусов:

• кондиционер работает за счёт цепи отдельных процессов – каждый из элементов требует ухода, что приводит к дополнительным затратам на обслуживание;
• работающий кондиционер увеличивает расход топлива в среднем на 10%. Как ни странно, но если в жару вы будете ездить с открытыми окнами, то расход топлива будет таким же (это связано с аэродинамикой);
• цена на авто с автомобильным кондиционером выше, чем без него;
• если привод компрессора затрагивает коленчатый вал, при включении мощность машины может падать, увеличится расход топлива, заправка потребуется через меньшее количество км;
• работа вентилятора обеспечивает циркуляцию холодного воздуха – водитель и его пассажиры могут простудиться;
• сам фреон – едкий газ, разрушающий трубопроводную магистраль, с течением лет поломки неизбежны;
• электрический кондиционер приведёт к быстрому выводу аккумулятора машины из строя;
• осевшие на элементах автомобильного кондиционера бактерии свободно циркулируют по салону.

Ещё один недостаток – дорогой ремонт, потому многие автовладельцы в случае выхода из строя устройства просто отказываются его чинить.

Как понять, что автомобильному кондиционеру нужна очистка?

Итак, испаритель, дренаж, воздуховоды – те места, где довольно быстро скапливается пыль или плесень, а также могут задерживаться бактерии и вирусы. Важно поддерживать их чистоту, поскольку вдыхание воздуха с таким неприятным коктейлем может стать причиной ОРВИ или так называемой «болезни легионеров».

Рекомендуется проводить профилактическую очистку климатической системы раз в год, перед началом лета, но многие автовладельцы, увы, вспоминают об этом, только когда в салоне появляется неприятный запах, возникающий при включении кондиционера. Запах – это признак уже очень далеко зашедшего распространения плесени.

Кстати, существует еще два симптома, которые указывают на необходимость срочной очистки автомобильного кондиционера. Первый — появление свиста, потрескивания, жужжания при включении и работе. С вероятностью 90% они появляются не из-за поломки, а из-за критического загрязнения. Второй – появление влаги из воздуховода. Это происходит, если дренажная трубка забита.

Когда автомобильный кондиционер плохо работает

Если компрессор начинает со временем гудеть, вероятнее всего присутствует неисправность. Проблема может возникать при поломке подшипника шкива или изношенности ремённой передачи. Эти материалы – расходники, при помощи фото или видео инструкции с их заменой справиться любой автовладелец.

Ещё одна хорошая статья: ТОП 150 полезных советов, как выбрать автомобиль с пробегом: как выбрать подержанный автомобиль, что смотреть и что нужно знать, как обезопасить себя

Если заклинил поршень внутри самого агрегата, проверять нужно клапаны и стенки – для этого нужны навыки. Даже опытные мотористы редко берутся перебирать основной элемент, уповая на то, что в скором времени поломка произойдёт вновь.

Видео: Проверка кондиционера в авто

Посмотрите хорошее видео, где рассказывается о том:

• Как самостоятельно проверить автомобильный кондиционер.
• Почему не холодит и не работает кондиционер в машине.
• Как произвести замену компрессора кондиционера
• Как выбрать исправный подержанный компрессор кондиционера.

Схема

Схема устройства кондиционера в машине

Автокондиционер представляет собой полностью герметичную систему, заполненную хладагентом с растворенным в нем холодоустойчивым маслом, не боящихся низких температур. Масло требуется для смазки подвижных частей компрессора, который считается «сердцем» автокондиционера. Марка масла должна соответствовать типу применяемого хладагента.В наше время существует более 40 типов автомобильных компрессоров, но самыми распространенными являются поршневые и роторно-лопастные. При работе автокондиционера обычно теряется до полутора десятка лошадиных сил.

Существуют следующие схемы автокондиционера:

1. с ресивером — осушителем и терморегулирующим вентилем (ТРВ);
2. с расширительной трубкой и аккумулятором.

Поломки и обслуживание автомобильного кондиционера

Механическому износу подвержен компрессор, остальные элементы находятся в статическом положении потому выходят из строя редко. Иногда нарушается работа вентиляторов или выходит из строя теплообменник, расположенный перед радиатором мотора. Эти элементы самые нагруженные. Вовремя обнаружить поломку помогают шумы, возникающие в процессе работы.

Самые распространённые поломки:

1. Если запотевают окна, то необходимо заменить салонный фильтр либо проверить приводной ремень компрессора.
2. Малая скорость охлаждения связана с наличием грязи в испарителе (конденсаторе), либо произошла разгерметизация контура циркуляции фреона.
3. Если в салоне появился неприятный запах (особенно если кондиционер включается редко), то устройство следует промыть при помощи специальных средств.

Продлить срок службы дополнительной системы можно, соблюдая основные правила. Самое главное – включать устройство хотя бы 1 раз в 2 недели даже в холодное время года. Регулярно, с интервалом 1 раз в 1-2 года надо заполнять систему, потому что даже при герметичности, газ способен улетучиваться через резьбовое соединение.

Перед тем, как начать ремонт, следует изучить информационные таблички в моторном отсеке, где указан хладагент и тип масла. Хладагент R12 как правило обозначен жёлтым цветом, а R134a – зелёным. Но, тем не менее, в кондиционере сделана «защита от дурака», которая не позволит заправить систему кондиционирования неверным фреоном.

Если произошла серьёзная поломка (сломан компрессор), то это выльется в дорогой ремонт.

Терморегулирующий клапан (ТРВ) автомобильного кондиционера

Расширительный клапан это усройство для регулирования количества хладагента, поступающего в испаритель.

Расширительный клапан является дросселем переменного сечения. Расширительный клапан устанавливается после фильтра осушителя, на впускном патрубке испарителя.

Расширительный клапан понижает давление и температуру хладагента настолько, чтобы при прохождении его через испаритель, обеспечить его испарение и интенсивный теплообмен. Калиброванное отверстие понижает давление входящей в клапан жидкости. Хладагент, поступающий из фильтра осушителя, представляет собой жидкость, под высоким давлением. Проходя через отверстие терморегулирующего вентиля, хладагент распыляется, при этом температура и давление хладагента понижается. Все это облегчает дальнейший процесс испарения хладагента в испарителе.

Как происходит процесс регулирования количества хладагента, проходящего через терморегулирующий вентиль?

Баллон термодатчика находится в термоконтакте с выпускным патрубком испарителя. Внутри баллона капиллярной трубки и сильфона находится газ – хладагент R12. При повышении температуры выпускного патрубка испарителя, давление хладагента R12 в термодатчике увеличивается и сильфон растягивается. Дно сильфона, через тягу давит на шарик или иглу, который перемещаясь, увеличивает поток хладагента, проходящего через расширительный клапан, вызывая понижение температуры выходной трубки и испарителя. Давления хладагента R12 в термодатчике уменьшается, сильфон сжимается, шарик перекрывает дроссель, вызывая уменьшение потока хладагента.