Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера

12 сентября 2013 - Администратор
Схема устройства автомобильного кондиционераАвто с кондиционером в России выглядит, скорее, как исключение, а не закономерность.
Принцип работы систем кондиционирования, нюансы их эксплуатации и управления заинтересуют как нынешних владельцев таких автомобилей, так и будущих.
Процесс кондиционирования воздуха в авто – это формирование и поддержание микроклимата в салоне, т.е. регуляция температуры воздуха, уменьшение его влажности, циркуляция, очищение, устранение запахов. 
На самом деле, микроклимат значительно влияет на водителя. Оптимальная температура: 18-20°С; влажность: 30-70%; при температуре 10°С тело человека начинает переохлаждаться; при 25°С человека начинает одолевать излишняя утомляемость; а при 30°С происходит замедление реакции, возможны ошибки при управлении авто. Важное значение, для нормальной терморегуляции человеческого тела имеет циркуляция воздуха в салоне, но чрезмерные сквозняки могут стать причиной простуды.

Основные элементы и принцип работы.

Кондиционер является сложной замкнутой геометрической системой, где с помощью хладагента и принудительной циркуляции происходит отвод тепла из салона автомобиля (см. рисунок).
Автомобильный кондиционер функционирует исключительно при включенном двигателе. Вкратце принцип работы можно описать так. С помощью компрессора происходит непрерывное сжатие и циркуляция хладагента. Во время сжатия хладагент из газообразного состояния переходит в жидкое, при этом конденсируясь в теплообменнике-конденсаторе и выделяя тепло. Потом при обратном переходе в состояние газа (испарение) в теплообменнике происходит поглощение тепла. 
Испаритель, который находится в салоне авто, непрерывно снижает температуру воздуха. А хладагент переносит тепло в кондиционер, который находится вне салона, и освобождается от этого тепла. Данный цикл непрерывно повторяется, следовательно, из салона постоянно отводится тепло. Автоматические органы управления обеспечивают поддержание нужного микроклимата. 
 Хладагент представляет собой газ, находящийся в системе. До недавних пор в его роли выступал фреон R12. Но после обнародования теории о разрушении озонового слоя составляющими этого газа, его производство резко сократилось. 
 Сейчас уже все чаще в устройстве автомобильного кондиционера применяется фреон R134a, считающийся «экологически чистым», однако обладающий меньшей на 10-15% эффективностью. Использование нового хладагента спровоцировало осложнение систем кондиционирования. Отметим также, что новый хладагент несовместим со старым, а также несовместимы компрессорные масла, которые заправляются вместе с этими хладагентами.
 
Компрессор кондиционера автомобиля Шевроле АвеоКомпрессор – сложнейший и основной агрегат системы автомобильного кондиционера . Его назначение – сжатие газообразного хладагента низкой температуры и низкого давления и, таким образом, превращение его в газ высокой температуры и высокого давления. 
В наше время нашли применение следующие виды компрессоров:
- аксиально поршневые;
- роторно-лопастные;
- поршево-рядные;
- V-образные.

Компрессор. Конденсатор

Устройство автомобильного кондиционера имеет единственное место в системе, где находится «подвижное» торцевое уплотнение, которое обеспечивает герметичность, является вал компрессора.
 Привод компрессора производится с помощью клинового или поли клинового приводного ремня от двигателя через электромагнитную муфту. В момент подачи напряжения на обмотку муфты ее ведомый диск начинает синхронное вращение вместе со шкивом, приводя в движение и компрессорный вал. 
 
 Смазывается компрессор с помощью специального компрессорного масла, которое циркулирует по системе вместе с хладагентом. Если система работает на фреоне R12, в ней применяются минеральные масла, если на R134a – полиалкиленово-гликолиевое (PAG). Если эти масла смешать, получится мутная густая смесь, которая выведет из строя систему кондиционирования и компрессор, прежде всего. В случае дозаправки кондиционера хладагентом и доливке масла применяются компоненты, соответствующие данной системе. Обычно в отсеке двигателя имеются наклейки, где указан тип хладагента, его объем и допустимый тип и объем масла (соответственно, для  R134a – зеленая наклейка, а для R12 - желтая). 
 
 Конденсатор кондиционера автомобиля Шевроле АвеоКонденсатор – в простонародии – радиатор кондиционера, обычно из алюминия. Внутри его происходит конденсация (переход в жидкое состояние) хладагента, который нагнетается компрессором с попутным выделением тепла в атмосферу. Конденсатор оборудован дополнительными электровентиляторами и для обеспечения ему интенсивного обдува устанавливается перед радиатором системы охлаждения. Конденсатор также является самой уязвимой частью кондиционера, которая подвергается не только механическим повреждениям, но и коррозии. После 2-3 лет интенсивной эксплуатации он может сломаться. 
 
 
 
Испаритель кондиционера Автомобиля Шевроле Авео
Испаритель – это теплообменник, обычно алюминиевый. Преобразование хладагента из жидкого в газообразное состояние (испарение) протекает с поглощением тепла. Испаритель вместе с радиатором отопителя находится в салоне авто на линии входящего воздушного потока, что позволяет эффективно снижать его температуру. Корпус испарителя для Шевроле Авео вы можете увидеть на фото ниже

 

 

 

Корпус испарителя кондиционера Автомобиля Шевроле Авео

 

Корпус испарителя для Шевроле Авео вы можете увидеть на фото ниже

 

 

 

 

Испаритель. 

  Ресивер-осушитель  является резервуаром для жидкого хладагента и устанавливается на выходном трубопроводе конденсатора перед испарителем. Служит для очистки хладагента от примесей и воды. Ресивер-осушитель может быть оборудован смотровым окном для проверки уровня хладагента.
  Расширительный клапан или РК, или «терморегулирующий вентиль» - ТРВ, отвечает за количество хладагента, поступающего в испаритель и представляет собой устройство, изменяющее производительность системы в зависимости от режима работы и внешних условий. Установлен на испарителе, иногда – в отсеке двигателя на входной трубке испарителя. 

 

Ресивер осушитель кондиционера шевроле авео

 
Расширительная трубка – по сути, является тем же расширительным клапаном и выполняющая те же функции, но иной конструкции. Находится на входе испарителя. Перед испарителем могут быть установлены РК или РТ, что зависит от конструкции конкретной системы. 

  Аккумулятор-осушитель присутствует в системах с расширительной трубкой для обеспечения полного испарения хладагента. Находится на трубопроводе после испарителя перед компрессором. На него возложены и дополнительные функции: осушение и фильтрование хладагента. При наличии этой детали, ресивер-осушитель обычно уже не используется. 

Дополнительные предохранительные устройства.
 
  В системе кондиционирования также имеются датчики, клапаны и предохранители.
  Датчик низкого давления производит отключение компрессора, если давление в системе менее 2 кг/см2 и включение – при 2,3 кг/см2. Это делается для того, чтобы не произошло заклинивание компрессора, а также при аварийном сбросе хладагента или его утечке, нарушении циркуляции масла. 
  Датчик высокого давления производит отключение компрессора при давлении хладагента в системе – 30-34 кг/см2 и включение - при 26 кг/см2. Давление может повыситься, если неисправен РК, засорена РТ или нарушен теплообмен в конденсаторе при уменьшении интенсивности проходящего через него воздушного потока. 
  Датчик включения дополнительных электро вентиляторов обдува конденсатора срабатывает при повышении давления в системе до 19-22 кг/см2 и выключается – при 14-16 кг/см2.
  Датчик температуры компрессора находится на корпусе компрессора со стороны нагнетания. Предназначен для отключения электромагнитной муфты при температуре 90-100 °С.
  Комбинированные датчики могут устанавливаться на место вышеуказанных датчиков и выполнять сразу несколько функций. 
  Некоторые ресиверы-осушители оборудованы предохранительным клапаном с легко сплавной вставкой. Если температуры ресивера повышается до 90°С, вставка расплавляется и весь хладагент выходит в атмосферу. 
  Редукционный клапан расположен на трубопроводе нагнетания компрессора или на ресивере-осушителе. Предназначен для стравливания хладагента из системы в случае повышения давления до 32-34 кг/см2. Отличается от клапана с плавкой вставкой тем, что выпускает в атмосферу лишь часть хладагента.
  Перевод системы кондиционирования с фреона R12 на R134A
  Подобное переоборудование – дорогое и трудоемкое занятие. Стоит ли переоборудовать систему именно на вашем авто – об это лучше проконсультироваться у профи. В случае замены фреона будет необходимо заменить:
1) конденсатор (потребуется значительная теплоотдача при изменении конструкции);
2) соединительные шланги (значительная проникающая способность нового хладагента требует внутреннего нейлонового покрытия);
3) ресивер-осушитель или аккумулятор осушителя (вместо СХН5 внутреннее пространство будет заполнено осушителем ХН7);
4) расширительный клапан или NHD (в связи с изменившимся рабочим давлением меняется регулировка);
5) сервисные клапаны (вместо резьбовых соединений надо установить быстросъемные);
6) резьбовые соединения трубопроводов (вместо штуцеров с дюймовой резьбой ставятся штуцеры с метрической резьбой во избежание ошибок при последующих ремонтах и зарядке хладагентом).
 
Управление процессом кондиционирования.
  Кондиционер может управляться 2-мя способами: ручное управление и атематическое (климат-контроль).
  При ручном включается кнопка (А/С) управления компрессором, ручка регулировки температуры с синей и красной зонами, переключатель оборотов электродвигателя вентилятора кондиционера, рычаг, распределяющий потоки воздуха по салону (вверху, вниз, в центр).
  Водитель может с помощью указанных органов управления менять микроклимат в салоне авто. На функционирование системы кондиционирования влияет много факторов: скорость движения машины, температура воздуха снаружи, обороты двигателя, солнечная радиация. В случае с ручной регулировкой водителю приходится постоянно настраивать работу кондиционера, что представляет собой неудобство и немного мешает управлять авто. 
  Автоматическое управление кондиционером применяется в современных автомобилях. Вы задаете на блоке управления желаемую температуру – и она автоматически поддерживается, вне зависимости от изменения внешних и внутренних условий. В состав системы автоматического управления входят: температурные датчики, электронные блоки, исполнительные механизмы (клапаны, вентили, заслонки). Также в наличии функция ручной установки оборотов вентилятора и режимов циркуляции воздушных потоков внутри салона. Водитель может менять эти параметры по своему усмотрению. 
  Перечень основных датчиков и исполнительных механизмов системы автоматического управления кондиционером: 
1) датчик температуры наружного воздуха – находится в передней части авто;
2) датчик температуры воздуха, которых выходит из климатической установки – находится в корпусе испарителя или в воздуховодах;
3) датчик температуры воздуха внутри салона – обычно располагается в центральной части приборной панели;
4) датчик солнечной радиации – расположен в салоне авто в районе ветрового стекла сверху над приборной панелью. 

  Заслонкой смешивания регулирует поток воздуха через радиатор отопителя и испаритель кондиционера. В первом, крайнем положении заслонки устанавливается режим максимального отопления, во втором – режим максимального охлаждения. С помощью промежуточных положений заслонки происходит смешивание горячего и холодного воздуха в разных пропорциях. 
  Электромагнитный клапан находится на линии системы отопления салона. Его назначение – регулировка производительности климатической установки в режиме отопления.
  С помощью заслонки «свежего воздуха» регулируется объем поступающего воздуха извне в климатическую установку независимо от скорости авто.

  С помощью электромагнитной муфты производится включение а так же отключение компрессора кондиционера в режиме автоматического управления.  

Комментарии (0)

Нет комментариев. Ваш будет первым!