Принцип работы автомобильного кондиционера: ТрансТехСервис (ТТС): автосалоны в Казани, Ижевске, Чебоксарах и в других городах

Принцип работы автомобильного кондиционера

23 августа 2016

• Пресс-релизы
• Реклама

Кондиционер, так же как и другие агрегаты автомобиля, нуждается в постоянном уходе и обслуживании. Если у авто-кондиционера вашего автомобиля произошла поломка, то следует обратиться в специализированный сервис. Только тут опытные специалисты выявят суть проблемы и устранят ее за весьма короткий срок, при этом предоставляя гарантию на проделанную работу.

Кондиционер, так же как и другие агрегаты автомобиля, нуждается в постоянном уходе и обслуживании. Если у авто-кондиционера вашего автомобиля произошла поломка, то следует обратиться в специализированный сервис. Только тут опытные специалисты выявят суть проблемы и устранят ее за весьма короткий срок, при этом предоставляя гарантию на проделанную работу.

Чтобы понять, что может сломаться в автомобильном кондиционере, нужно сначала разобраться с его конструкцией и схемой работы.

Кондиционер автомобиля работает по аналогичному принципу, что и «домашний» холодильник, только немного отличается от него. Это герметичная система, которая заполнена хладагентом и специальным маслом, растворенным в нем. Масло используется для смазывания рабочих частей компрессора и легко переносит низкие температуры.

Теоретически хладагентом для кондиционера можно послужить обычный пропан, если бы только не его взрывоопасность. Для систем кондиционирования разработали специальные соединения, которые безопасны в использовании, а также обладают рядом важных параметров. Несмотря на то, что между кондиционерами разных производителей есть разница, их схема работы примерно одинакова. Дальше ознакомимся с самым распространенным вариантом работы кондиционера.

Работа автомобильного кондиционера заключается в следующем: при нажатии на кнопку начинает работать компрессор кондиционера, который сжимает фреон. От этого жидкость сильно нагревается и направляется по трубопроводу в радиатор, где она охлаждается и распространяет прохладу по салону автомобиля. Чтобы холодный воздух как можно быстрее распространялся по салону, ему помогает вентилятор, который запускается вместе с компрессором. Когда автомобиль движется, то радиатор получает дополнительный обдув от набегающего потока воздуха. После того, как сжатый фреон охлаждается, из него вырабатывается конденсат, который выходит наружу в виде воды. После этого хладагент проходит через специальный фильтр, для того чтобы отфильтровать продукты износа и прочую грязь, которая может поступать от компрессора.

Чтобы кондиционер правильно работал, за системой следят несколько датчиков. В каждом отдельном случае количество этих датчиков может меняться. К примеру, один датчик стоит в фильтре кондиционера, другой отвечает за скорость вращения вентилятора, третий расположен в магистрали и отвечает за изменение давления в системе. 

Своевременное обслуживание и диагностика автомобильного кондиционера позволят владельцу транспортного средства забыть о внезапных поломках этого важного агрегата.

Показать больше

Принцип работы автомобильного кондиционера, правила заправки

Современные автомобили – и грузовые, и легковые, и даже бюджетного класса – невозможно представить без кондиционера, обеспечивающего охлаждение воздуха в салоне или кабине в жаркие дни. Принцип его работы, аналогичный принципу действия холодильника и бытового кондиционера, основан на способности хладагентов поглощать и выделять тепло при изменении агрегатного состояния. Автомобильный кондиционер отличается от обычного бытового небольшими размерами и видом привода.

Конструктивные элементы автокондиционеров

В устройство автомобильного кондиционера входят: компрессор, конденсатор, осушитель, терморегулирующий вентиль, испаритель, электрическое оборудование. Все компоненты соединяются между собой магистралями высокого и низкого давления с созданием герметизированной кольцевой системы. Функции хладагента выполняет тетрафторэтан R-134а, который чаще всего называют фреоном. В этой системе, помимо фреона, присутствует компрессорное мало. Оно смазывает детали компрессора, отводит мелкие частицы и удаляет часть тепла.

Компрессор и привод

Основной узел кондиционера – компрессор. Он создает давление, необходимое для движения хладагента по системе и его сжатия, при котором происходит изменение агрегатного состояния фреона. Компрессор разделяет напорный и обратный контуры. К первому контуру относятся все узлы до испарителя, ко второму – магистраль, находящаяся между испарителем и компрессором. На ТС устанавливают кондиционеры с различными конструктивными вариантами компрессоров.

Схема компрессора с качающейся шайбой

Большинство компрессоров автомобильных кондиционеров приводится в действие коленвалом с использованием ременной передачи. Поскольку этот агрегат используется не всегда, в конструкции привода предусмотрен механизм отключения, функции которого обычно выполняет электромагнитная муфта. В электромобилях кондиционер работает от электрического двигателя, а в гибридных ТС предусмотрен комбинированный привод.

Конденсатор

Конденсатор – это устройство, в котором фреон из газа превращается в жидкость. Оно представляет собой систему изогнутых трубок, соединенных между собой перегородками. Для этого процесса характерно значительное выделение тепла, поэтому конденсатор монтируют в передней части автомобиля под радиатором системы охлаждения. Хладагент в конденсаторе охлаждается воздушными потоками, возникающими естественно во время поездок, и принудительно – с использованием вентилятора.

Осушитель

Из-за температурных перепадов влага, попавшая в систему, кристаллизуется. И в таком состоянии она может повредить компоненты автомобильного кондиционера, и особенно – компрессор. В системе имеется осушитель, представляющий собой емкость с веществом, способным эффективно впитывать влагу.

Терморегулирующий вентиль

ТРВ-терморегулирующий вентиль предназначен для автоматического регулирования потока фреона в испарителе. Также вместо этого вентиля может быть установлена расширительная трубка (лишена возможности регулировать поток фреона) и аккумулирующий баллон. Баллон установлен на линии всасывания от испарителя до компрессора. Аккумулирующий баллон устанавливают для того чтобы удержать не докипевший фреон. Т.К. жидкий фреон может сломать поршневую группу в компрессоре (гидроудар).

Испаритель

Как и конденсатор, испаритель представляет собой радиатор, только маленький. Он монтируется в салоне под приборной панелью. Этот узел обеспечивает испарение фреона с поглощением большого количества тепла. На поверхности испарителя конденсируется влага, поэтому для ее удаления наружу (под транспортное средство) предусмотрена дренажная система. Вентилятор эффективно распространяет прохладный воздух по внутреннему пространству ТС.

Электрическое оборудование

Электрические устройства используются для управления автокондиционером, работой вентилятора, для поддержания определенной температуры в салоне. При наличии электронного блока кондиционер функционирует в автоматическом режиме.

Магистрали

К магистралям высокого давления предъявляются высокие требования по способности выдерживать высокое давление и повышенные температуры. Такие контуры изготавливают из толстостенных трубок, выдерживающих давление до 30 атмосфер, которое может возникать в нештатных ситуациях. Магистрали низкого давления изготавливаются из трубок общего использования.

Принцип работы автомобильного кондиционера

Рабочий процесс автокондиционера имеет цикличный характер:

1. При включении электромагнитной муфты компрессор всасывает фреон-газ и сжимает его при высоком давлении. На этом этапе температура газа сильно повышается.




2. Горячий сжатый газ поступает в конденсатор, где превращается в жидкость с отдачей тепла воздушным струям, образующимся при движении автомобиля и с помощью вентилятора, который включается одновременно с компрессором.




3. Жидкий фреон высокого давления направляется в осушитель, который удаляет из хладагента влагу, мелкие механические частицы, пыль, грязь.




4. После осушителя фреон-жидкость направляется в расширительный клапан, где он приобретает переходное состояние жидкость-пар с низким давлением. Удобная опция – наличие смотрового глазка, через который можно определить уровень хладагента в системе. При недостаточном количестве хладагента в глазке будет видна белая пена.




5. В испарителе давление хладагента резко снижается, из-за чего он начинает «кипеть», меняя свое агрегатное состояние на газообразное. При этом стенки испарителя сильно охлаждаются. Вентилятор разносит холодные воздушные струи по салону автомобиля. На испарителе заканчивается часть системы, называемая напорной магистралью.




6. После испарителя по магистрали низкого давления (обратной) фреон-газ направляется в компрессор, и цикл повторяется.

Корректность работы автомобильного кондиционера контролирует несколько датчиков, их номенклатура и количество в разных устройствах разные. Датчик давления реагирует на скачки давления и регулирует мощность вентиляции. Датчик температуры выключает компрессор, если температура внутреннего пространства выходит за установленный предел.

Как работает автокондиционер в составе климат-контроля

Кондиционер для автомобиля может использоваться как самостоятельно, так и в составе системы климат-контроля. В последнем случае все системы, создающие комфортный микроклимат в салоне, – вентиляционная, отопления и кондиционирования – работают комплексно. Их эффективное взаимодействие обеспечивает электронный блок управления. Например, для создания комфортного микроклимата часть холодной воздушной струи, которая идет от испарителя, направляется на радиатор отопителя. Слегка подогретый поток воздуха смешивается с основным воздушным пространством. Автомобильные кондиционеры, которые работают самостоятельно и в составе климат-контроля, имеют одинаковое устройство.

Климатические системы, работающие в автоматическом режиме, самостоятельно определяют особенности функционирования компонентов климат-контроля. Пользователь только выставляет температуру, а электронный блок управления обеспечивает эффективное выполнение задачи.

Советы по эксплуатации и обслуживанию автомобильного кондиционера

Соблюдение правил эксплуатации и обслуживания автокондиционеров повысить эффективность их работы и продлит рабочий период этих агрегатов:

• Одно из основных правил – герметичность салона. При открытых окнах кондиционер частично работает вхолостую, что становится причиной лишних затрат энергии, а, следовательно, топлива. Сократить затраты энергии кондиционирование позволит парковка автомобиля в тени и использование аксессуаров, уменьшающих нагрев авто.




• Если ТС сильно нагрелось на стоянке, то перед запуском двигателя необходимо проветрить салон, открыв двери и окна. Движение необходимо начать с небольшой скоростью при открытых окнах, и только потом, закрыв окна, включить кондиционер.




• Нельзя включать агрегат сразу на полную мощность, поскольку такое действие сокращает его срок службы. Если автокондиционер работает в автоматическом режиме, то его необходимо включить на минимум. На требуемый режим он выйдет самостоятельно.




• Кондиционер надо выключить за несколько минут до остановки автомобиля, оставив вентилятор в рабочем состоянии. Такая предосторожность предотвращает конденсацию жидкости на испарителе и появление лужи под ним.




• Включать кондиционер нужно не только в летнее время, но и хотя бы раз в месяц осенью и зимой, чтобы избежать длительного простоя, негативно влияющего на работоспособность устройства и длительность его рабочего периода. Профилактическое включение проводят в теплом помещении в течение 10-15 минут. Включать кондиционер можно только после прогрева салона.

Рекомендуется периодически обслуживать агрегат с дозаправкой хладагента, заменой масла и фильтра, что позволит избежать дорогостоящих ремонтов и его преждевременной замены.

Правила заправки автомобильного кондиционера

В процессе эксплуатации автокондиционера происходит медленная утечка фреона, которая при нормальном состоянии агрегата составляет до 15% в год. Чем старше кондиционер, тем выше естественная утечка.

Для качественной заправки автокондиционера требуется профессиональное оборудование. Для заправки системы на авто малого или среднего класса требуется примерно 0,5 кг хладагента. Точная информация о типе хладагента и его необходимом количестве имеется в сервисной книжке к ТС.

Этапы заправки:

• Откачка остатков хладагента для взвешивания и удаления из системы старого масла.




• Вакуумирование. В ходе этого этапа удаляются оставшиеся воздух и влага. В зависимости от мощности оборудования этот процесс занимает до получаса.




• Проверка на герметичность. Точность результатов этого этапа зависит от качества вакуумирования. Герметичность обычно проверяют нагнетанием азота. Его давление измеряют сразу после закачки в систему и после получасовой выдержки. Если результаты измерений совпадают, значит, протечки отсутствуют.




• Заправка масла. Часто в масло добавляют трейсер (краситель), который облегчает обнаружение протечек.




• Последний этап – загрузка хладагента.

После завершения всех операций заводят двигатель и включают кондиционер с обдувом на полную мощность, доводят обороты двигателя до 2500 об/мин. Далее проверяют показатели манометров. Манометр низкого давления должен показать примерно 2 бара, высокого – 15-18 бар, трубка обратного контура – быть холодной. В салон должен поступать холодный воздух, а компрессор – периодически выключаться.

В продаже имеются наборы для ручной заправки системы кондиционирования, но для их эффективного использования требуются определенный опыт и навыки.

Наиболее распространенные неисправности автомобильного кондиционера

При использовании автомобильного кондиционера чаще всего встречаются следующие проблемы:

• Устройство перестало выполнять свою прямую функцию – охлаждать внутреннее пространство. Причиной этого может быть утечка хладагента, которая происходит из-за поврежденных фитингов, изношенных уплотнительных колец, повреждений магистрали. Вторая причина – разгерметизация конденсатора из-за его повреждения солями и грязью.




• Шум при включении и масляные потеки на компрессоре. Свидетельствуют о поломке компрессора. В этом случае требуется его немедленная диагностика.




• Неэффективная работа устройства. Причины – засорение испарителя (присутствуют неприятный запах, влага), конденсатора, поломка вентилятора или датчика, который им управляет. Еще одна причина – выход из строя ТРВ из-за его засорения.

Обмерзание шлангов, самостоятельное отключение устройства. Причина – неисправность осушителя, которая может возникнуть из-за неправильной заправки автокондиционера или непрофессионально проведенного ремонта.

Неисправности могут возникать как по причине естественного износа узлов автокондиционера, так и из-за нарушения правил его эксплуатации. При обнаружении хотя бы одного тревожного признака необходимо немедленно обратиться к помощи специалистов для проведения диагностики всех узлов системы. Заправлять хладагент также желательно в специализированном автосервисе, где есть профессиональное оборудование и квалифицированные мастера.

Как работает автомобильный кондиционер ИЛИ автомобильный кондиционер?

В 60-х автомобильный кондиционер считался роскошью. Так, в то время только около 20% автомобилей в США имели его. Однако в конце 20 века производители стали массово предлагать автомобильный кондиционер. Так вот, сегодня он есть почти в каждой машине. Автомобильный кондиционер работает в двух циклах: охлаждение и испарительное охлаждение (испарение и конденсация). Основное назначение автомобильного кондиционера — сделать атмосферу в салоне комфортной для пассажиров.

Контур охлаждения автомобильного кондиционера

Во-первых, кондиционирование воздуха — это процесс создания комфортных условий для пассажиров автомобиля. Инженеры достигают этого, изменяя свойства воздуха. Таким образом, он в основном включает его температуру и влажность. Кондиционер – это устройство, которое изменяет и регулирует свойства воздуха. По сути, это улучшает качество воздуха и его тепловое состояние. Автомобильный кондиционер также делает то же самое. Теперь давайте разберемся с работой холодильного цикла, используемого в современных автомобильных кондиционерах.

Как и домашний кондиционер, автомобильный кондиционер работает по тому же принципу.

Он состоит из следующих основных компонентов:

1. Компрессор
2. Конденсатор
3. Ресивер-осушитель
4. Расширительный клапан
5. Испаритель

Эти компоненты циркулируют в замкнутых контурах системы кондиционирования воздуха под давлением пяти основных компонентов хладагента. В этих точках системы хладагент подвергается заданным изменениям давления и температуры. Автомобильный кондиционер имеет два разных контура. Один циркулирует хладагент кондиционера (охлаждающий газ), а другой циркулирует воздух в салоне.

1.Компрессор автомобильного кондиционера:

Хладагент циркулирует в замкнутом холодильном контуре. Далее он поступает в компрессор, который его дополнительно сжимает. Наконец, он увеличивает как температуру, так и давление. Сначала компрессор всасывает газообразный хладагент низкого давления через всасывающий клапан (сторона низкого давления). Затем он сжимает горячий хладагент и увеличивает его давление. Затем компрессор нагнетает этот горячий хладагент через нагнетательный клапан (сторона высокого давления) в конденсатор. Затем компрессор кондиционера использует магнитную муфту для подключения и отключения компрессора от двигателя. Затем компрессор нагнетает сжатый газ в блок конденсатора.

Компрессор кондиционера Subros (любезно предоставлено: Subros)

2. Конденсатор автомобильного кондиционера:

Конденсатор находится в передней части автомобиля. Он расположен за передней решеткой и перед радиатором автомобиля, лицом к ветру. Окружающий воздух, проходя через конденсатор, отводит тепло от циркулирующего хладагента. Таким образом, хладагент превращается из газа в жидкость.

Блок конденсатора переменного тока

Блок конденсатора выглядит и работает очень похоже на радиатор двигателя. Во-первых, он поглощает тепло горячего хладагента. Затем он преобразует газ высокого давления в жидкий хладагент высокого давления.

3. Ресивер-осушитель автомобильного кондиционера:

Кроме того, жидкий хладагент подается на ресивер-осушитель. Он также содержит фильтр и осушитель. Осушитель ресивера отфильтровывает примеси и удаляет влагу из хладагента. Он также служит временным резервуаром для хранения жидкого хладагента.

Ресивер-осушитель (предоставлено Valeo)

4. Расширительный клапан автомобильного кондиционера:

Затем жидкий хладагент под высоким давлением поступает к расширительному клапану. Когда хладагент проходит через клапан, он становится низкотемпературной жидкостью низкого давления и паром. Наконец, расширительный клапан впрыскивает хладагент в испаритель в виде тумана. Этот клапан регулирует количество хладагента, поступающего в испаритель.

Расширительный клапан (предоставлено Valeo)

5. Испаритель автомобильного кондиционера:

Жидкость под низким давлением сразу начинает кипеть и испаряться, когда попадает в испаритель. Датчик температуры на выходе из испарителя управляет расширительным клапаном. (Если температура на выходе слишком высока, это означает, что в испаритель не поступает достаточное количество хладагента. Таким образом, это приведет к плохому охлаждению салона).

Змеевик испарителя

Датчик температуры посылает сигнал на открытие/закрытие расширительного клапана для обеспечения правильного потока хладагента. Таким образом, он позволяет кондиционеру достигать скорости и температуры на выходе из испарителя. Туманный туман хладагента затем поступает в испаритель.

Контур воздушного потока:

С другой стороны, пассажиры автомобиля излучают тепло, которое смешивается с воздухом в салоне. Этот теплый воздух поступает в испаритель, поскольку воздуходувка выталкивает его с нижней стороны. Воздух салона, проходя через ребра испарителя, отдает свое тепло испаряющемуся хладагенту. Поскольку хладагент холоднее воздуха, он поглощает тепло из воздуха. Таким образом, он производит холодный воздух, а затем нагнетает его внутрь кабины. Идеальная температура воздуха в салоне для человека составляет около 23 градусов по Цельсию. Большинство автоматических кондиционеров пытаются достичь этого путем автоматического отключения/включения компрессора кондиционера и эффективной рециркуляции воздуха в салоне.

AC Air Flow Circuit

Влага в воздухе конденсируется при входе в испаритель. Он падает в дренажный поддон, откуда затем вытекает из салона. Испаритель удаляет влагу из воздуха и делает его сухим. Он направляет охлажденный воздух обратно в салон через вентиляционные отверстия кондиционера на приборной панели. Затем температура и давление хладагента падают. Он становится газом низкого давления и низкой температуры. Эти газы низкого давления и низкой температуры снова поступают в компрессор через сторону всасывания, и этот цикл повторяется.

Панель управления кондиционером имеет другие функции по сравнению с домашним кондиционером.

Имеет следующие режимы:

1. Кондиционер только на лицо
2. Кондиционер только на лицо и ноги
3. Только на ноги
4. Кондиционер на ноги и лобовое стекло
5. Автоматический

Кроме того, автомобильный кондиционер режимы «Рециркуляция» и «Свежий воздух». В идеале вы должны оставить эту настройку в режиме «Рециркуляция». Это связано с тем, что после длительного использования воздух в салоне автомобиля становится влажным и нечистым. Но тогда было бы лучше, если бы вы включили режим «Свежий воздух». Таким образом, он позволяет наружному свежему воздуху поступать в кабину и заменять теплый/влажный воздух.

Режимы автомобильного кондиционера

Таким образом, кондиционер снова делает воздух в салоне свежим. Чтобы обеспечить эффективное охлаждение и уменьшить сопротивление воздуха, лучше всего закрывать окна, когда работает кондиционер. Кондиционер все же охлаждает салон с открытыми окнами, но медленно.

Большинство автомобильных кондиционеров могут охлаждать воздух на 10–15 градусов по сравнению с окружающим воздухом. Однако современная система кондиционирования значительно потребляет мощность двигателя. Таким образом, она могла составлять до 4-5 л.с. от мощности двигателя. Следовательно, использование кондиционера также влияет на топливную экономичность автомобиля. Это может уменьшить пробег автомобиля на 1-2 км/л. Behr and Subros, Valeo, Keihin, Sanden, Aotecar являются одними из ведущих производителей автомобильных кондиционеров для транспортных средств в мире.

Хладагент, используемый в автомобильном кондиционере:

Хладагент представляет собой смесь жидкости, используемую в цикле охлаждения. Претерпевает фазу превращения из жидкости в газ и обратно. Хладагент – это жидкость, используемая в системе кондиционирования автомобиля. Хладагент передает тепло при переходе из жидкого состояния в газообразное. Позже ученые установили, что газ фреон-R12 является наиболее разрушительным для озонового слоя. Так, в современных автомобилях используется хладагент R134a, который является экологически чистым. Однако выбросы автомобильных кондиционеров вызывают растущую озабоченность из-за их влияния на изменение климата.

Советы по эффективному использованию автомобильного кондиционера:

1. Всегда держите переднюю решетку свободной от каких-либо препятствий для правильной работы кондиционера.
2. Всегда держите окна закрытыми, чтобы максимизировать эффективность кондиционера.
3. Держите кондиционер в режиме рециркуляции во время использования.
4. Используйте режим «Свежий воздух» только при необходимости.
5. Чтобы повысить эффективность использования топлива, используйте кондиционер только тогда, когда это необходимо.

Посмотрите автомобильный кондиционер в действии здесь:

Читайте дальше: Как работает система HVAC?>>

сообщите об этом объявлении

О команде CarBikeTech

CarBikeTech — это технический блог. Члены команды CarBikeTech имеют более чем 20-летний опыт работы в автомобильной сфере. Команда CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи об автомобильных технологиях.

Автомобильная система кондиционирования воздуха: принцип работы и работа

0003

Все мы знаем о системе кондиционирования воздуха. Автомобильная система кондиционирования воздуха также работает по обратному циклу Брайтона или Ренкина. Как и все системы кондиционирования воздуха, целью автомобильного кондиционирования воздуха является контроль температуры и влажности атмосферного воздуха и его циркуляция в автомобиле. Автомобильная система кондиционирования воздуха состоит из системы охлаждения, системы циркуляции и распределения воздуха и системы управления. Система охлаждения охлаждает воздух, который включает в себя множество других частей, таких как компрессор, конденсатор и т. д. Система циркуляции воздуха обеспечивает циркуляцию этого охлажденного воздуха в автомобиле, включая вентилятор, воздуховод и т. д. Система управления, используемая для контроля температуры автомобиля путем измерения его и управлять системой охлаждения.

Принцип работы автомобильной системы кондиционирования воздуха:

Автомобильная система кондиционирования воздуха включает в себя компрессор, конденсатор, испаритель, ресивер-осушитель и соединительные линии, в том числе расширительный клапан, дроссельную трубку, дроссельный клапан на всасывании, абсолютный клапан положительного действия, клапан регулятора давления испарителя, термодатчик, выключатель высокого давления и выключатель циклического компрессора. Раньше в качестве хладагента использовался фреон 12, но теперь его заменили альтернативным хладагентом, таким как R134a. Схема холодильной установки показана на рисунке.