Как работает автомобильный кондиционер

Как работает кондиционер в автомобиле – основные принципы и технологии

Современная техника строится на понятиях комфорта и качества эксплуатации. Если автомобиль не предоставляет достаточно удобных возможностей использования в различных ситуациях, он вряд ли заслужит хорошие отзывы и станет популярным среди сегодняшних избирательных и требовательных покупателей. Одной из опций комфорта, которая во всем цивилизованном мире уже считается неотъемлемой частью машины, является кондиционер. Большинство нынешних успешных брендов оснащают этим устройством авто уже в базовой комплектации, а в более дорогих версиях предлагают автоматический климат-контроль.

Сегодня мы рассмотрим особенности различных систем нагрева и охлаждения в автомобиле, уделим особенное внимание стандартному кондиционеру, с которого все и началось. Любая современная климатическая установка работает на стандартной технологии, а меняются только системы управления. Потому понятия того, как работает кондиционер в автомобиле, будет вполне достаточно для полного представления о том, как функционирует полноценная система контроля климата.

Работа обычного кондиционера — описание в доступной форме

Можно найти сотни огромных трактатов со схемами и картинками, которые подробно объясняют работу каждого узла кондиционера в автомобиле. Но пользователю зачастую достаточно знать лишь основной принцип, а технические тонкости оставить инженерам, которые будут это оборудование усовершенствовать или переделывать. Потому мы опишем работу автомобильного кондиционера максимально просто.

Начинается вся работа с компрессора, который приводится в действие силами двигателя машины. Именно поэтому считается, что работа кондиционера значительно увеличивает расход топлива. Зачастую это увеличение не слишком ощущается на бюджете владельца современного авто. Как только вы запускаете устройство, компрессор нагнетает давление в системе, заполненной специальным раствором — фреоном. Дальше проходит нехитрый процесс:

Главной задачей владельца автомобиля является наблюдение за качеством фреона и наличием проблем в системе. На первых автомобильных кондиционерах с этой целью делались специальные отверстия с глазком в трубках системы, чтобы водитель мог оценить качество фреона, а также его количество. Такие особенности позволяли самостоятельно производить осмотр работы системы и находить самые простые неполадки.

Сегодня такой возможности у владельцев современных машин нет. Зачастую никаких глазков и отверстий в трубках кондиционера производитель не делает с целью почаще видеть владельца машины на сервисной станции. На самом деле, нужды в проверке количества фреона практически нет. Современные кондиционеры начинают заметно хуже работать при недостаточном количестве вещества в системе. Потому важно следить за качеством работы устройства.

Вся современная автомобильная индустрия основана на датчиках и автоматических технологиях. Никто уже не хочет включать кондиционер вручную и думать об его отключении, когда открывается окно на ходу или температура в автомобиле достигает приемлемых значений. Хочется, чтобы все эти рутинные процессы дорогой автомобиль выполнял самостоятельно. Это и стало причиной изобретения климат-контроля, который уже более 15 лет устанавливается на машины среднего и высшего ценового класса.

Климат-контроль позволяет полноценно автоматически контролировать температуру воздуха в салоне автомобиля, а некоторые современные технологии обеспечивают отдельные климатические зоны для каждого пассажиры. Двухзонный и трехзонный климат-контроль — уже далеко не редкость. Основные принципы работы такого устройства следующие:

  • в салоне расположен ряд датчиков, которые отвечают за замеры температуры и выбор режимов работы устройств;
  • печка и кондиционер включаются и регулируются автоматически, на основании работы датчиков;
  • существует возможность такой настройки дефлекторов, что каждый пассажир создаст свою зону с индивидуальной температурой;
  • устройства руководствуются показателями температуры внутри и снаружи, что усовершенствует их работу;
  • в некоторых авто регулировка дефлекторов также происходит автоматически — воздух обдувает нужные зоны в салоне;
  • водитель также может вносить определенные ручные настройки, а не только задавать температуру;
  • можно принудительно изменять скорость вращения вентилятора и прочие факторы работы системы.

В любом случае, водитель получает в руки все управление системами автомобиля. Но если он хочет, чтобы всю работу сделал компьютер, он вполне может доверить регулирование системы нагрева или охлаждения воздуха в салоне датчикам. Здесь есть определенные минусы, особенно в том случае, если автомобиль относится к бюджетном классу, но в нем установлена такая дорогая опция, как климат контроль.

В таком случае в салоне может быть установлен только один датчик температуры и не в удачном месте. Существуют примеру установки датчика температуры в салоне под потолком. Известно, что теплый воздух всегда собирается вверху, а холодный царит в нижней части пространства. Потому такой датчик заставлял климат-контроль гнать в салон холодный воздух, не прогревая салон до нужных параметров.

Если вы считаете, что кондиционер сильно нагружает двигатель и повышает расход топлива, смотрите следующее видео с реальным тест-драйвом:

У каждой технологии есть свои плюсы и минусы. Климат-контроль — это отличная возможность автоматизировать работу кондиционера и печки, передать в управление датчикам рутинную работу, которую часто приходилось долго выполнять самому водителю. Владельцы машин с обычным кондиционером знают, насколько непросто настроить установку так, чтобы температура в салоне долгое время оставалась приемлемой, не слишком охлаждалась. То самое касается печки — всегда нужно отвлекаться и настраивать работу.

Но какими бы современными и сложными ни были технологии, автомобильный кондиционер работает все по тем самым принципам. Сегодня активно разрабатываются и уже используются на некоторых авто кондиционеры без заправки фреоном. Это испарители, которые преобразовывают простой воздух в холодный, выпаривая из него влагу. На первых стадиях использования такие кондиционеры зарекомендовали себя неплохо. Бывали ли у вас проблемы с обслуживанием или использованием кондиционера?

Схема работы и устройства автокондиционера

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.

Существуют следующие схемы автокондиционера:

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

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.

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.

На записи мужчина показывает принцип работы компрессора автомобильного кондиционера. Посмотрев запись, вы узнаете, как проверить на работоспособность автомобильный компрессор.

Источники:
Как работает кондиционер в автомобиле – основные принципы и технологии
Современная техника строится на понятиях комфорта и качества эксплуатации. Если автомобиль не предоставляет достаточно удобных возможностей использования в различных ситуациях, он вряд ли заслужит…
http://avto-flot.ru/blog/kak-rabotaet-konditsioner-v-avtomobile-osnovnyie-printsipyi-i-tehnologii.html
Схема работы и устройства автокондиционера
Автокондиционер является важной частью современного автомобиля, требующая постоянного и грамотного ухода. Поэтому желательно знать, как он работает
http://mineavto.ru/remont/obogrev-i-ohlazhdenie/shema-raboty-ustrojstva-avtokonditsionera-2917.html

COMMENTS