Система кондиционирования автомобиля

Система кондиционирования автомобиля

ВВЕДЕНИЕ
Под термином кондиционирование воздуха подразумевается создание и автоматическое поддерживание необходимых кондиций воздушной среды в помещении или сооружении. В общем случае понятие кондиция воздуха включает в себя следующие его параметры: температуру, влажность, скорость движения, чистоту, содержание запахов, давление, газовый состав и ионный состав. В зависимости от назначения обслуживаемого обьекта выбирают требуемые кондиции воздушной среды, наиболее важные для конкретных условий применения. Как правило, для обычных обьектов промышленного и гражданского строительства требуемые кондиции воздушной среды ограничиваются только частью перечисленных параметров.

Кондиционирование воздуха обеспечивается применением специальных систем. Под термином системы кондиционирования воздуха (СКВ) подразумевается комплекс устройств, предназначенных для создания и автоматического поддержания в обслуживаемых помещениях заданных величин параметров воздушной среды. Указанный комплекс может включать в себя следующие шесть составных частей: 1) установку кондиционирования воздуха (УКВ), обеспечивающую необходимые кондиции воздушной среды по тепловлажностным качествам, чистоте, газовому составу и наличию запахов; 2) средства автоматического регулирования и контроля за приготовлением воздуха нужных кондиций в УКВ, а также поддержания в обслуживаемом помещении или сооружении постоянства заданных величин параметров воздуха; 3) устройств для транспортирования и распределения кондиционированного воздуха; 4) устройств для транспортирования и удаления избытков внутреннего воздуха; 5) устройств для глушения шума, вызываемого работой элементов СКВ; 6) устройства для приготовления и транспортирования источников энергии (электрического тока, холодной и теплой сред), необходимых для работы аппаратов в СКВ. В зависимости от конкретных условий некоторые составные части СКВ могут отсутствовать.

Классификацию СКВ можно провести по следующим пяти признакам: назначению, характеру связи с обслуживаемым помещением, способу снабжения холодом, схеме обработки воздуха в УКВ и величине давления, развиваемого вентиляторами.

По назначению СКВ можно подразделить на три вида: технологические, технологически-комфортные и комфортные.

Автомобильные СКВ являются комфортными, они должны обеспечить наиболее благоприятные условия для водителя. Работоспособность и самочувствие человека в значительной мере определяются тепловым балансом его организма и наиболее оптимальны в условиях окружающей воздушной среды на уровне теплового комфорта.

РОЛЬ КЛИМАТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Автомобиль — это дом на колесах. Многие из нас проводят здесь немалую часть жизни. Свежий чистый воздух, тепло или прохлада — необходимые элементы комфорта, безкоторых любая поездка превратится в мучение.

Когда у большинства автомобилей были открытые кузова, водитель просто “купался” в свежем воздухе. Тем более, что воздушная среда вдоль дорог оставалась сравнительно чистой.

Когда пришло время закрытых кузовов, то летом в жестяной коробке становилось невыносимо душно. Свежий воздух поступал через лючок перед ветровым стеклом, а выходил — через окна с опущенными стеклами. Сквозняки, неизбежные при такой системе вентиляции, удалось изжить с помощью поворотных форточек в передних дверях.

Отапливать салон долгое время считалось роскошью. На медицинских автомобилях ГАЗ-55 довоенных лет отсек для перевозки больных обогревался теплым воздухом, поступавшим из специальной рубашки вокруг выхлопной трубы. Примитивную конструкцию, не позволявшую регулировать потоктепла, быстро забыли. Лучшим решением оказался водяной отопитель (представлявший собой небольшой



Более развитая система потоков (“Хонда -Аккорд”). Водитель и пассажиры обеспечены самостоятельными воздуховодами с независимой регулировкой температуры.

радиатор с вентилятором), подключенный параллельно системе жидкостного охлаждения двигателя. Интенсивность обогрева регулировалась краном подачи горячей воды и воздухозаборным лючком перед ветровым стеклом. Постепенно водяные отопители вошли в широкий обиход. Эти печки не только обогревали ноги водителя и сидевшего рядом пассажира, но и служили “дефростером” (размораживателем) ветрового стекла. (Но иногда отопители использовались с прямо противоположной целью. В свое время — в 50-60-е годы у нас в стране были очень популярны шоссейные гонки на легковых автомобилях. Трассой, как правило, служили прямые участки дорог длиной 100-200 километров. Повышенный тепловой режим форсированных моторов заставлял гонщиков искать дополнительные способы охлаждения. И когда всередине дистанции температура воды начинала “ползти за сотню”, приходилось включать печку — работающий “на полную катушку” отопитель помогал спасти радиатор от закипания.)

 

Блок-связка водяной отопитель — вентилятор многие десятилетия выступала в роли основной климатической установки в автомобиле. Постепенно совершенствовались системы регулирования температуры, смешивания и распределения горячего и холодного воздуха. Появились автомобили, где тепло подавалось в зону под задними сидениями, приятно согревая ноги пассажиров. Дальнейшие технические усовершенствования позволили горячий воздух направлять понизу салона (к ногам), теплый — примерно посередине (на уровень пояса и груди ), а холодный — наверх (к лицу). Трехслойное — по высоте — распределение теплого воздуха привело к значительному усложнению приборов управления отопителя. Запросы потребителей с каждым годом становились все разнообразнее и изощреннее. Поэтому сейчас во многих новых моделях водитель и пассажиры могут независимо, каждый по своему вкусу, регулировать температуру потока воздуха и некоторые другие характеристики.

С приходом минивэнов, у которых, как известно, возможны и трехрядные сидения, пришлось создавать еще более сложные системы отопления и вентиляции. На некоторых моделях минивэнов теплый (или холодный) воздух поступает к заднему ряду кресел. На отдельных моделях среднего и высшего класса предусмотрена подача подогретого воздуха на стекла передних дверей через воздуховоды с резиновыми гармошками — такой обогрев стал необходимостью: в холодное время через запотевшие окна передних дверей не видны наружные зеркала заднего вида.


Подвод воздуха от климатической установки (“Хонда - Одиссей”) ко всем сиденьям в двух плоскостях через воздуховоды.

Да и сами отопители стали мощней — их вентиляторы уже стали оснащать трех-, пяти- и многоступенчатыми регуляторами скорости. А сам вентилятор год от года делался все более производительным. В жаркое время, особенно если в машине кроме водителя есть и пассажиры, необходим интенсивный обмен воздуха. Если в 50-е годы вентилятор в лучшем случае (и только на таких дорогих автомобилях, как “Роллс-Ройс” или “Ягуар”) “прогонял” через салон 150-180 кубометров воздуха в час, то сейчас этот показатель вырос в 2,5-3 раза!

Но вот беда — в зоне магистралей, поскольку транспортный поток стал намного интенсивней, резко возросла загазованность вредными выбросами, копотью, резиновой пылью и, в результате, потребовалась фильтрация поступающего в салон воздуха. Такой фильтр, улавливающий почти 100 % взвешенных в воздухе частиц размером не менее пяти микрон и задерживающий даже некоторые газообразные примеси, размещается после воздухоприемной решетки у основания ветрового стекла. Фильтрующий вкладыш надо менять примерно раз в год или после пробега в 15 тыс. км.

Иногда есть смысл полностью изолировать салон автомобиля от наружной атмосферы (в дорожных пробках, туннелях, при движении за дизельным автопоездом и т.д.). Поскольку поворотных форточек в дверях уже давно никто не делает, дверные уплотнители очень надежны, а щелей и сквозных отверстий в кузове практически нет, то добиться герметичности салона вполне реально. Вентилятор будет “гонять” в закрытом внутреннем пространстве машины один и тот же объем воздуха — рециркулировать его. Конечно, долгое время сохранять такой режим не удастся — кислород из воздуха постепенно “выдышат”. Но как временный выход из положения рециркуляция нужна и полезна.


Фильтр на входе в систему вентиляции и отопления (“Фольксваген-Голф”). Очищает воздух от твердых частиц размером не менее 5 микрон и пыльцы.

Хорошую климатическую установку, то есть эффективный отопитель и вентилятор, все чаще оснащают управляющей автоматикой: компьютер, ориентируясь на заданную водителем температуру в салоне, будет считывать показания датчиков вне кузова и внутри и отдавать команды кранам, электромоторам, заслонкам и другим устройствам, и, тем самым, постоянно поддерживать необходимый температурный режим. На сегодняшний день автоматическим климат-контролем оборудованы многие модели, включая и малолитражные.

Но климат-контроль должен уметь не только повышать, но, если нужно, и понижать температуру в автомобиле. Установить же в салоне более прохладную и менее влажную “погоду”, чем за окном, можно только с помощью кондиционера. Этим сложным агрегатом машины, как правило,комплектуются на заводе-изготовителе по заказу покупателя, причем за дополнительную плату. Монтаж непосредственно у дилера обойдется в 1,5 — 2 раза дороже, чем на конвейере.

1. 
2. Установленный перед радиатором конденсатор.
   2. Осушитель (разделяет жидкую и газообразную формы).
   3. Терморегулирующий (дроссельный) клапан
   
   

В кондиционере по замкнутому контуру трубопроводов компрессор “гоняет” хладоноситель — газообразное вещество (“фреон” или R134-а), которое циклически переходит в жидкую фазу и наоборот — при этом оно периодически охлаждается и “отнимает” тепло у воздуха, поступающего в салон.


Пульт управления климатической установкой (БМВ 3-й серии). На дисплее — температура за бортом (19о) и в салоне (22о). Кнопки слева — три уровня подачи воздуха. Левая нижняя — автоматический режим климатизации. Вторая снизу кнопка в правом ряду включает рециркуляцию воздуха.

Компрессор, конденсатор с вентилятором, осушитель, климатический блок с теплообменником и управляющими приборами занимают довольно значительный объем. Узлы климатической установки уже не могут размещаться под панелью приборов, как бывало прежде. Элементы конденсатора стали располагать в моторном отсеке, как и блок отопитель—вентилятор с фильтром. Только функции управления сосредоточены по-прежнему на панели приборов.

В целом же вся климатическая установка, в которой системы вентиляции, отопления, фильтрации воздуха, кондиционер и управляющая автоматика являются составляющими элементами, может применяться на легковых автомобилях любого класса.

Итак, за последние два десятилетия мы пережили буквально революцию — теперь можно говорить о климате и погоде применительно к автомобилю.

Кондиционирование воздуха – это регулирование температуры, влажности, очищение и циркулирование воздуха. Аналогично кондиционирование автомобиля – это не просто искусств

 

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
енное охлаждение воздуха, но и создание комфортности для водителя и пассажиров путем поддержания микроклимата внутри салона, удаления влаги, пыли и загрязненного воздуха.
При смазывании спиртом кожи можно почувствовать прохладу, это связано с тем, что спирт, испаряясь с поверхности кожиотнимает тепло. Аналогичным образом прохлада, возникающая при разбрызгивании воды во дворе летом, обьясняется испарением скрытого тепла, отнимаемого у воздуха над поверхностью земли. Говорят, что в старину в Индии воду в глиняном чане для охлаждения на ночь ставили наружу. Это можно обьяснить тем, что наружный воздух, соприкосаясь с поверхностью чана, отнимает скрытое тепло у воды,понемногу испаряющейся в результате прохождения через многочисленные отверстия поверхности чана, и делает воду чана холодной.
Если привести в порядок изложенное, то действие системы кондиционирования опирается на 3-х следующих физических законах:

Закон 1.

Тепло всегда перемещается из физического тела с высокой температурой в физическое тело с низкой температурой. Тепло является одним из видов энергии, а температура – одной из единиц измерения величины энергии.

Закон 2.

Для превращения жидкости в газообразное состояние необходимо тепло. Например, при испарении водыкипячением горелкой происходит большое поглощение количества тепла, и температура воды не изменяется, наоборот, если у газообразного вещества забирать тепло, то оно превращается в жидкость. Температура при которой кипит вода и получается водянойпар, связана с давлением. Точка кипения повышается с повышением давления.

Закон 3.

Если сжать газ, то температура и давление газа возрастают. Например, если в дизельном двигателе поршень движется вверх-вниз, температура воздуха поднимается из-за сжатия. При этом если в цилиндр впрыснется топливо, то немедленно произойдет взрыв смеси.

Если вышеуказанные законы применять относительно к основному циклу охлаждения, то это выглядит следующим образом. Хладагент в жидком состоянии, превращаясь в газообразное, поглощает из атмосферы тепло (законы 1 и 2).

Высокотемпературный газ, сжимаясь, достигает высокой температуры, немного большей, чем температура окружающего воздуха (закон 3). Окружающий воздух (температура ниже, чем температура газа в системе), поглощая тепло, превращает газ в жидкость (законы 1 и 2). Жидкость, возращаясь к начальной точке цикла, используется вновь.

СПОСОБЫ ЗАМОРАЖИВАНИЯ
Для получения низкой температуры достаточно отнять “скрытое” тепло испаряющегося вещества, которое осуществляестя двумя способами.

Первый способ – это использование спирта или воды и отнятие “скрытого” тепла испарения из окружающих веществ.

Второй способ – это замораживание с использованием хладагента, а также химических и механических установок.

Если представить, что сейчас двор поливается вместо воды веществом, обладающим большим “скрытым” теплом, то можно почувствовать не только прохладу, а холод. Хотя подобным способом можно получить низкую температуру, но с целью безопасности и экономичности эксплуатации создан специальный аппарат, называемый холодильной установкой.

ЦИКЛ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЛИ КАК РАБОТАЕТ КОНДИЦИОНЕР
Хладагент циркулирует линии закрытого контура и его составляющих частей. Подобные циклы хладагент вынужден неприрывно повторять, и это называется циклом хладагента. Явление, возникающее в зависимости от циркулирования хладагента в пределах цикла, связаны с изменением каждого значения давления и температуры при превращении хладагента в газ и конденсации вновь в жидкость. Система охлаждения опирается на нескольких неизменных физических законах. Подобные законы вытекают из обсуждения о том, какие явления вызывает хладагент при работе системы охлаждения.

Газ хладагент всасывается и сжимается компрессором до высоких температуры и давления (80 С, 15 кг/см2) и затем выпускается.

Хладагент, выпущенный из компрессора, поступает на конденсатор и принудительно охлаждается вентилятором системы охлаждения, при этом отдавая “скрытое” тепло конденсации воздуху, проходящему через конденсатор, превращается в жидкость. Температуратпри этом составляет около 50 С. Превращенный в жидкость хладагент после удаления влаги и пыли в приемнике-осушителе поступает на расширительный клапан.

Жидкий хладагент высокого давления в расширительном клапане, резко расширяясь, превращается в хладагент туманообразного состояния с низкими температурой и давлением (-2 С, 2,0 кг/см2), такой хладогент далее течет на испаритель.

Хладагент в туманообразном состоянии, войдя в испаритель и проходя через вентилятор. Отнимая “скрытое” тепло испарения у сжатого воздуха, охлаждает воздух в окрестности. Одновременно с охлаждением из туманообразного превращается в газообразное состояние и всасывается компрессором для повторного цикла.

Подобным образом хладагент, повторяя кругооборот по циклу, осуществляет охлаждение. В общем, для превращения газа в жидкость, достаточно нагнетать давление, но для облегчения превращения в жидкость одновременно с нагнетанием давления и охлаждают. Для этого в современных холодильных установках неоходимы компрессор и конденсатор.







ЧТО ТАКОЕ ХЛАДАГЕНТ
Хладагент является легко летучим веществом, играющим роль передатчика тепла при циркулировании внутри контура охлаждающей системы. Имеется несколоко видов хладагента, а во фреоновом ряду имеются: R-11, R-12, R-14, R-21, R-22. Из них в автомобилях применяется фреон R-12.



Внимание! Причиной невозможности использования в автомобилях других хладагентов фреонового ряда являются следующие особенности:

R-11: Если превысить точку кипения 23,77 С, то хорошо распространяется в смаочных маслах. Поэтому используют как очищающее средство системы А/С автомобиля.

R-14: Точка температуры превращения газа в жидкость

-45,5 С, которая очень низка.

R-21: Хотя слаб, но ядовита и высока точка кипения.

R-22: Имеет свойства растворения резины, нельзя использовать прокладки из резины.



Особенности фреонового газа R-12, используемого в автомобилях, следующие:

Велика “скрытая” теплота испарения и легко превращается в жидкость.

Не горит и не взрывается.

Химически устойчив и не меняется.

Не ядовит. Нет свойства окисления.

Не портит продукты питания и одежду.

Легко приобрести.

 

ОЗОНОВЫЕ СЛОИ АТМОСФЕРЫ
Под атмосферой понимается слои различных газов (N2, О2, СО2, и т.п.), не способных залететь во внешнюю систему из-за земного тяготения. Эти слои в зависимости от высоты расположения разделяются на тропосферу, стратосферу, мезосферу и термосферу.

Особенно в стратосфере на высоте 15-35 км существуютплотные слои О3, которые и называются “озоновыми слоями”.

С началом вступления в 20 век развитие науки и техники, связанное с ростом промышленности и уровня жизни людей, породило проблему загрязнения окружающей среды.

В связи с углублением таких проблем, как разрушение озоновых слоев “тепличный” эффект (повышение температуры атмосферы Земного шара), кислотные дожди, загрязнение морских вод, для принятия мер по устранению подобных проблем был принят Монреальский протокол от 29 июня 1990 года, который включает в себя правила ограничения применения разрушающих озоновые слои веществ. В последнее время в Рио-де-Жанейро (Бразилия) открыто совещание ООН по развитию среды и достигнуто решение изучения конкретных предложений по защите окружающей среды Земного шара.

Согласно Монреальскому протоколу, обьектами по ограничению применения веществ, разрушающих озонные слои, было принято 5 веществ фреонового ряда: R-11, R-12, R-113, R-114, R-115. Хотя по срокам с 1986 года ограничение применения было определено в 1995 году – 50%, 1997 – 85%, 2000 – 100% уровня, в последнее время США, ЕС и другие передовые страны резко ужесточили сроки реализации Монреальского протокола и выдвинули предложение по сокращению срока запрета с января 1994 года до 85%, а с января 1996 года - полное запрещение производства и применения веществ, разрушающих озоновые слои.

НОВЫЙ ХЛАДАГЕНТ И ЕГО ОСОБЕННОСТИ И ПРЕИМУЩЕСТВА
Появился кондиционер, в котором применён новый хладагент R-134а вместо прежнего R-12. До настоящего времени хладагентом автомобильного кондиционера был R-12. Что из себя представляет этот газ – неизвестно. И только после опубликования теории о том, что не разложившийся фреон при достижении слоёв стратосферы в большом количестве выделяется в тропосферу Земного шара и разрушает озоновые слои, разлагаясь под влиянием сильных ультрафиолетовых лучей из космоса, применение хладагента автомобильного кондиционера стало ограниченным.

КОМПРЕССОРНОЕ МАСЛО
Применяется полиалкиленовое – гликолевое масло (РАG) с хладагентом (R-134а) и минеральное с (R-12).
В автомобилях с новым хладагентом (R-134а) в качестве смазки уплотнительного кольца при работе в соединительных частях применяется компрессорное масло со спецификацией, используемой в нынешних хладагентах (R-12). При работе главной магистрали и магистралях требуется осторожность, так как во время смазывания компрессорным маслом нового хладагента (R-134а) на уплотнительном кольце возникает явление гидрогенизации.

При работе на главной магистрали и магистралях требуется осторожность, так как при сопоставлении поглощаемости компрессорного масла нового хладагента (R-134а) при прочих равных условиях ее значение примерно в 180 раз выше, чем у компрессорного масла ныне применяемого хладагента.

При компрессорном масле у автомобилей с новым хладагентом (R-134а) обьем заправки таков же, что у автомобилей с нынешним хладагентом (R-12).

ОХЛАЖДАЮЩИЕ МАСЛА
В последнее время из-за быстрого развития компрессоров, разработок облегченных малых компрессоров и применения новых видов хладагента еще сильнее повышаются требования к роли охлаждающего масла. Роль охлаждающего масла важна как звено способа для обеспечения длительной безопасности системы кондиционирования и стойкости к боле высокой и низкой температуре. Если посмотреть роль охлаждающей жидкости в системе, то

Выходной клапан:
В компрессоре участок выходного клапана является наиболее высокотемпературным местом. На этом участке образуется углерод и нельзя допустить его наслоения.
Конденсатор:
Наибольшее количество масла, входящее в систему хладагента, вместе с жидким хладагентом должно поддерживать жидкообразное состояние, чтобы не препятствовать теплообмену или течению от затвердения на стенах конденсатора.
Трубопровод равного давления и расширительный клапан, масло не должно содержать твердые вещества, мешающие расширению, а также создавать подобные вещества.

Испаритель:
Во время охлаждающего цикла масла в испарителе, являющимися наиболее низкотемпературной частью, не должен создавать кристалические осадки. Кроме того, масло не должно содержать влагу и затвердевать. При возникновении подобных явлений, они прерывают течение хладагента и уменьшают эффективность охлаждения.

ОСОБЕННОСТИ ОХЛАЖДАЮЩЕГО МАСЛА
Специфичность:

Охлаждающее масло должно иметь специфические особенности, которые не имеют специфические особенности, которые не имеют обычные смазывающие масла. Хотя обычное смазывающее масло в основном должно отвечать только требованиям по смазывающей характеристике, а охлаждающее масло должно быть таким, чтобы при смешивании с хладагентом и низкой температуре не затвердевать, при высокой не окисляться, не вступать в химическуюреакцию с хладагентом, не вызывать аварии, вступая в реакцию с используемым в оборудовании материалом.

Химическая стабильность:

В качестве одного из способов оценки стабильности охлаждающего масла, проводятиспытание в герметизированной трубке. Этот способ испытания проводится в жаростойкой стеклянной испытательной трубке, поместив в него реально применяемый в компрессоре хладагент (R – 12), металл (Fe, Сu, Аl) и масло. При испытании на герметизированной трубке используют масло 0,5 мл, хладагент R – 12 0,5 мл. Положив в качестве катализатора медь и железо, нагревают с температуры 175 С в течение 14 дней, измеряют количество R – 12, разложенного из R – 12.

ПОЛНЫЕ УСЛОВИЯ ТРЕБОВАНИЙ К ОХЛАЖДАЮЩЕМУ МАСЛУ
Должен обладать поверхностой прочностью и хорошим электроизоляционным свойством.

Не содержать примеси такие как влага и различные кислоты.

Обладать хорошей разделяемостью с водой и соответствующей вязкостью.

Обладать хорошей определяемостью от хладагента и не вступать в химическую реакцию.

Содержать малое количество элементов кристаллизации и обладать стабильностью в отношении кислот.

В этом испытании чем меньше разложившееся количество, тем лучше стабильность охлаждающего масла.

Также нужно пронаблюдать и посмотреть состояние прилипания на поверхности железных листов, коррозию медных проводов, цвет смеси.

Здесь следует обратить внимание на то, что испытание следует рассматривать как способ выбора одного хорошего. Для правильного принятия решения о соответствии охлаждающего масла важны результаты испытания, полученные на реальном компрессоре.

Низкотемпературное свойство:

Охлаждающее масло соприкосается с хладагентом при низкой температуре. Мало того, что желательно совместное сосуществование с хладагентом при низкой температуре и необходимо, чтобы не разлагало воск на воскообразные отложения.

Охлаждающее масло даже при низкой температуре не затвердевает, т.е. имеет низкую температуру текучести и одновременно трудно разлогает осадки, и чем меньше разложение, тем предподчительнее.

Смазывающее свойство:

При чрезмерном рафинировании охлаждающего масла резко уменьшается ароматические компоненты. Хотя среди ароматических компонентов вещества с плохой химической стабильностью, но если ароматические компоненты чистые, то возникает активное влияние этих компонентов стабильность к окислению и предельное давление. Поэтому есть необходимость применения ручного способа рафинирования для сохранения указанных эффективных элементов. Таким образом, нужно выбирать масло с хорошим смазывающим свойством, чтобы даже при применениив реальной машине не возникало плавления.

 

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ И ИХ ПРОЯВЛЕНИЯ
Пенообразование.

В фреоновых охлаждающих установках при запуске компрессора давление в картере резко падает и хладагент, растворяемый в масле, начинает резко испаряться, поверхность масла начинает бурлить и возникает пена. Если это явление будет продолжаться длительное время, то из-за нарушения смазки трущихся частей, может заклинить компрессор и сгореть.

При проникновении с всасывающей стороны компрессора или различных других путей большого количества масла в цилиндр, то из-за сжатия несжимаемого масла возникает опасность повреждения тарелки седла клапана. Кроме того, возникает недостаточность масла в картере так как большое количество масла перейдет в различные части установки. Недостаточность масла становится причиной заклинивания компрессора.

Явление медного покрытия.

Имеется в виду явление, когда в охлаждающих установках, применяющих хладагент фреоновой системы, медь растворившись в масле, вместе с хладагентом циркулирует в установке, затем вновь оседает на поверхности металла и покрывает его, при этом:

• уменьшается активная часть зазора, компрессор заклинивает и становится неработоспособным.

​

• • в установке либо много влаги, либо чем выше температура, тем легче влага появляется в цилиндре и на тарелке клапана.
  • Чем больше содержит молекул водорода R-22 по сравнению с R-12 и R-30 по сравнению с R-22, и чем больше элементов МАХ, тем сильнее это явление.

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

1 – ИСПАРИТЕЛЬ; 2 – КОМПРЕССОР; 3 – РЕСИВЕР; 4 - КОНДЕНСАТОР

КОМПРЕССОР (рис. 1)

Компрессор вращается от передачи муфты компрессора вращающегося момента шкивом коленчатого вала через приводной ремень. Если на магнитную муфту не подается напряжение, то вращается только сам шкиф муфты компрессора и не вращается вал компрессора. При подаче напряжения на магнитную муфту диск и втулка муфты перемещаются назад и соединяются со шкивом. Шкив и диск под действием сил становятся едиными и приводят во вращение вал компрессора.

Компрессор, в зависимости от вращающегося его вала превращает газообразное состояние хладагента низкого давления, идущего от испарителя, в газ высокой темперетуры и высокого давления. Масло, перемещающее вместе с хладогентом, играет роль смазки. Поршень при вращении вала компрессора приводится в движение эксцентриком, в зависимости от давления выпускает соответствующее количество газа изменением хода поршня и угла поворота и перемещающегося диска.

КОНДЕНСАТОР (рис. 2)

Кондансатор устанавливается перед радиатором и выполняет функцию превращения газообразного высокотемпературного хладагента, идущего от компрессора в жидкое состояние выделением тепла в атмосферу. Количество выделяемого хладогентом тепла в конденсаторе определяется количеством поглощенного испарителем тепла из вне и работой компрессора, необходимой для сжатия газа. Для конденсатора результат теплоотдачи прямо влияет на эффект охлаждения холодильной устоновки, поэтому, обычно он устанавливается на самой передней части автомобиля и принудительно охлаждается воздухом вентилятора системы охлаждения двигателя и потоком воздуха, возникающим при движении автомобиля.

ИСПАРИТЕЛЬ (рис. 3)

Хладагент, прошедший через расширительныйклапан, став легкоиспаряющимся с низким давлением, при прохождении в туманообразном состоянии через патрубок испарителя, под действием потока воздуха от вентилятора, испаряясь превращается в газ. При этом рёбра патрубка становятся холодными от теплоты парообразования, и воздух внутри автомобиля становится прохладным. Кроме того, влага, содержащаяся в воздухе, от охлаждения превращается в воду и вместе с пылью по спусковому трубопроводу выбрасывается из автомобиля.

Так как при таком теплообмене между хладагентом и воздухом используется трубопровод и рёбра, нужно, чтобы на контактной поверхности с воздухом не оседали вода и пыль. Образование льда и инея на испарителе происходит также и на частях рёбер. При достижении тёплого воздуха до рёбер, охлаждаясь ниже температуры росы, на рёбрах появляются водяные капли. При этом в случае охлаждения рёбер до температуры ниже 0 С, возникшие водяные капли либо замерзают, либо водяные пары воздуха оседают в виде инея, заметно ухудшая характеристики системы охлаждения. Поэтому для предотвращения замерзания испарителя предусматривается управление терморегулятором или компрессором с переменным напором.

РЕСИВЕР (рис. 4)

Ресивер установлен между линией выпуска испарителя и компрессора. Получая от испарителя смешанный хладагент низкого давления в жидком и газообразном состоянии и масло, газообразный хладагент отправляется непосредственно к компрессору, а жидкий хладагент попадает в компрессор после испарения от нагрева окружающим теплом. А масло возвращается к компрессору через спускное отверстие. В нижней части аккумулятора находится запечатанный сушитель, который выполняет работу по удалению влаги и примесей в системе.



Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 4

 

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ТИП АБСОРБЦИОННЫХ ХОЛОДИЛЬНЫХ МАШИН
Абсорбционные холодильные машины изобретены Лесли (1810г.) и Карре (1850г.). Водоаммиачные абсорбционные холодильные машины Карре появились на 25 лет раньше аммиачных компрессионных машин (Линде, 1875г.).
Круговой процесс абсорбционных машин осуществляется рабочей смесью веществ (растворов), состоящей из двух компонентов. Эти вещества имеют разные температуры кипения при том же давлении. Один компонент является холодильным агентом, другой – поглотителем (абсорбентом).


В поглотитель (абсорбент) поступает раствор с малой концентрацией холодильного агента и поглощает (абсорбирует) пары, образующиеся в испарителе. Абсорбент заменяет здесь всасывающую сторону механического компрессора. Крепкий раствор из абсорбента подаётся в кипятильник, обогреваемый источником тепла. Раствор выпаривается, образующиеся парысжигаются в конденсаторе. Кипятильник, таким образом, выполняет работу нагнетательной стороны механического компрессора (рис. 5).

Рисунок 5. Простейшая схема абсорбционной системы кондиционирования

точки 1 – 8 – состояние рабочего вещества.

Следовательно, в абсорбционной холодильной машине механический компрессор преобразуется в термический.

Круговой процесс абсорбционных холодильных машин характеризуется следующими особенностями:

температуры абсорбции и выпаривания при постоянных давлениях Рк и Ро переменны и зависят от начальных и конечных концентраций раствора:

слабый раствор поглощает пар, имеющийся при том же давлении более низкую температуру.

В простейшей абсорбционной холодильной машине непрерывного действия между кипятильником Кп, обогреваемым обычно паром, и абсорбентом Аб, охлаждаемым водой, циркулирует рабочий раствор, например, аммиака в воде, весовая концентрация которого e изменяется. Аммиак является холодильным агентом, а вода – абсорбентом.

Водоаммиачный насос Н подаёт в кипятильник крепкий раствор большой концентрации er при давлении конденсации Рк и температуре t1. Значительная часть образующихся в кипятильнике паров аммиака при температуре t5 поступает в конденсатор Кд, в котором вместе с парами воды сжижается. Слабый раствор концентрации eа при температуре t2 дросселируется в регулирующем вентиле РВ1 до давления кипения Ро и температуры t3, затем направляется в абсорбер Аб, где абсорбируются пары, поступающие из испарителя И. Тепло абсорбции отводится охлаждающей водой.

Раствор становится крепким er и при температуре t4 подается насосом обратно в кипятильник Кn. Этим цикл раствора, протекающий при переменных температурах абсорбции и выпаривании, завершается. Образующийся в кипятильнике Кn пар концентрации e5 сжижается в конденсаторе Кд и жидкость поступает через дроссельный вентиль РВ2 в испаритель И. Пар из испарителя И поглощается в абсорбере Аб слабым раствором концентрации eа. Элементы кругового процесса Кд, РВ и И не отличаются от тех же элементов компрессионной холодильной машины.

Такая абсорбционная холодильная машина непрерывного действия по сравнению с другими наиболее проста, но энергетически не совершенна.

Тепловая экономичность абсорбционной холодильной машины может быть повышена ректификацией выпариваемого раствора (отделением паров аммиака от воды). Тогда в конденсатор Кд поступают почти чистые пары аммиака концентрации e, близкой к 1. Применяют также регенеративный теплообменник, в котором крепкий раствор нагревается до поступления в кипятильник, уходящим из него слабым раствором. Возможны и более сложные регенеративные процессы.

Движущим механизмом абсорбционных холодильных машин непрерывного действия является только насос Н, перекачивающий крепкий раствор в кипятильник.

Кроме жидких абсорбентов, применяют твердые абсорбенты – хлористый кальций, хлористый литий и другие соли

ВОЗДУШНЫЕ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ
При использовании воздушной системы кондиционирования получение холода обходится дороже, чем в других системах охлаждения. В значительной мере это определяется сложностью системы охлаждения, которая, в свою очередь, связана с технологическими трудностями изготовления ее агрегатов, большим числом агрегатов, их значительной стоимостью и т.д.

При конструировании воздушной системы наиболее трудными оказываются две задачи: получение максимально возможного перепада между температурами входа и выхода обрабатываемого воздуха (в этих типах машин он бывает постоянным в широком интервале температур) и получение максимального эффекта шумоглушащих устройств.

Особенностью кондиционеров с воздушной системой охлаждения является также необходимосьт больших мощностей для привода агригатов. На одном из таких кондиционеров с воздушной системой охлаждения (рис. 6)

Рисунок 6.

1 – фильтр; 2 – осушитель; 3 – компрессор; 4 – воздушный теплообменник; 5 – холодильник; 6 – вентилятор; 7 – клапан; 8 – кран.

атмосферный воздух засасывания в систему кондиционера компрессором 3, предварительно подвергаясь очистке от пыли в фильтре 1. Осушка воздуха производится в осушителях 2, установленных перед компрессором. Производить осушку воздуха путем конденсации или вымораживания паров воды за счет глубокого расширения в трубохолодильнике нецелесообразно, так как это связано с увеличением габаритов последнего и мощности компрессора.

Нагретый в результате сжатия в компрессоре рабочий воздух предварительно охлаждается атмосферным воздухом в воздухо-воздушном теплообменнике 4. Более глубокое охлаждение воздуха производится в трубохолодильнике 5. Работа расширения передается вентилятору, при помощи которого охлаждающий атмосферный воздух протягивается через теплообменник 4. После трубохолодильника воздух через кран 8 поступает в обьект. Кран 8 предназначен для поддержание заданного температурного режима в обьекте путем смещения холодильного воздуха с горячим воздухом, подводимым по воздухопроводу через редукционный клапан 7.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мы считаем, что система кондиционирования автомобиля очень необходима, и особенно в авто эксплуатируемых в странах “вечного” лета. Но фреоновая система кондиционированияочень неэкологична, хотя и имеет, сравнительно с другими системами охлаждения, высокий КПД, небольшую металоёмкость, не требуется больших мощностей на привод агрегатов, невысокую стоимость. Абсорбционная и воздушная система кондиционирования пока в автомобилях не применяется в связи с тем, что они имеют большую металоёмкость, требуют больших мощностей на привод компонентов, имеют небольшой КПД. Но зато эти системыэкологически чистые и на окружающюю среду фактически не влияют, за счёт того, что не применяется фреон.

В последнее время человечество начинает задумываться о мире в котором оно живёт и чтобы не потерять его остатки начинает принимать меры по устранению фреоновых и других систем разрушающих озоновый слой. И по этому будем надеется на то, что что будут изобретены или доработаны системы охлаждения, которые будут заменять фреоновые.

источник http://studyport.ru/referaty/tehnika/6776-sistema-konditsionirovanija-avtomobilja

 

Как продлить жизнь автомобильному кондиционеру


Рассмотрим несколько причин выхода из строя кондиционера в машине. Если их устранить заранее, система будет работать «долго и счастливо», не разоряя автовладельца дорогостоящим ремонтом климатической установки.

• Самый первый совет — следить за наличием хладогента в системе. С разной интенсивностью, но он непрерывно улетучивается из нее. На новой машине незаметно, на подержанных интенсивней — через микротрещины в уплотнениях и трубках. Из-за уменьшения хладагента, который, в том числе, выполняет функции смазки, компрессор кондиционера начинает перегревается. В результате резко ускоряется его износ. Его продукты начинают играть роль абразива, усугубляя процессы разрушения подвижных частей компрессора. Из-за этого компрессор сначала перестает создавать нормальное рабочее давление в системе, а после и вовсе может заклинить. Стоимость же его замены может исчисляться десятками тысяч рублей. Чтобы не доводить дело до такой катастрофы, необходимо не менее раза в год, особенно на пожилых машинах, дозаправлять систему кондиционирования.
  
  Еще одна распространенная причина перегрева и выхода из строя компрессора «кондея» — ухудшение условий снижения температуры хладогента. Это часто происходит из-за загрязнения радиатора системы кондиционирования. Как правило, его устанавливают параллельно с радиатором охлаждения двигателя машины. Со временем всяческой грязью забиваются не только соты радиатора кондиционера, но и щель между ним и его «моторным коллегой». Это сильно ухудшает теплообмен, компрессор перегревается и выходит из строяпо уже описанному выше сценарию.
  

Чтобы избежать такой неприятности, при пробеге машины, превысившим 100 000 км, обязательно следует заехать на специализированную СТО и почистить радиаторы. Самому это сделать проблематично, поскольку процедура подразумевает частичный демонтаж системы охлаждения.

Еще одна беда, преследующая владельцев машин с кондиционерами — мерзкий запах в салоне при его включении. Это значит, что в воздуховодах завелась мерзкая «живность». Для борьбы с ней и, соответственно, источаемой ею вонью можно отправиться в соответствующий автосервис. Но эксперты портала «АвтоВзгляд» считают, что в этом случае вполне можно обойтись и своими силами. Нужно приобрести в аптеке три флакона-распылителя банального хлоргексидина (мирамистина). Включаем кондиционер на максимальный обдув в машине, закрываем окна и выходим, захлопнув за собой дверь. Далее начинаем «пшикать» (можно «по-македонски», с двух рук одновременно) препаратом в воздухозабор кондиционера — последний обычно расположен перед лобовым стеклом.

Истратив оба флакона, выключаем кондиционер в режим рециркуляции и начинаем разбрызгивать третий флакон аптечной химии в районе салонного воздухозаборника (обычно он располагается в ногах переднего пассажира). «Расстреляв боезапас», выключаем кондиционер и даем лекарству время повоевать с микроорганизмами. Через час-другой нужно включить систему вентиляции салона на максимум, чтобы просушить воздуховоды. Заметим, что такая ежегодная обработка — отличная профилактика неприятных запахов из кондиционера.

источник http://www.avtovzglyad.ru/sovety/ek...ak-prodlit-zhizn-avtomobilnomu-konditsioneru/

 

Запах от кондиционера — как избавиться?
В этом выпуске «Технической среды» рассказываем и показываем, как избавиться от неприятного запаха в системе кондиционирования воздуха в салоне вашего

• источник https://www.zr.ru/content/articles/906707-konditsioner-izbavlyaemsya-ot-n/

 

6 советов использования кондиционера и климатконтроля летом


Во всех современных автомобилях, выпущенных за последние 5-7 лет есть такая незаменимая в жару штука как кондиционер. Как мы его используем? Да все очень просто, садимся в разогретую на мареве машину, включаем двигатель, нажимаем на кнопку A/C и надеемся, что прохлада как можно скорее воцарится в нашем автомобиле. Правильно ли мы делаем? Ответ будет неочевидным для подавляющего большинства автомобилистов- нет!

А как делать правильно? На этот вопрос нам отвечают всезнайки из Consumer Reports. Кто не в курсе, Consumer Reports- журнал для покупателей, которые желают приобретать самые лучшие товары и знать о них все, как плюсы, так и минусы, принадлежащий организации Союз потребителей США. Рейтинги основываются на мнении пользователей товаров и предполагают наиболее объективную оценку.
Так вот, намедни журналистами было представлено видео, которое в очередной раз пояснило что и как нужно делать если вы хотите правильно охладить салон своего автомобиля не заболев при этом, не нанеся вред самой системе кондиционирования и не получив на выходе перерасход топлива.


Совет №1 После того как вы сядете в автомобиль из заведете двигатель откройте все окна, включите на максимум вентиляторы обдува салона (кондиционер пока не включаем) и отправляйтесь в путь. Даже если скорость движения будет небольшой, набегающий поток воздуха и помощь обдува автомобиля будут создавать циркуляцию внутри салона, выводя нагретый воздух из машины.



Совет №2 Как только вентиляторы погонят прохладный воздух, полностью закрываем передние окна и прикрываем задние, оставив небольшие щелки как показано на 35 секунде видео на 10-20 секунд. Обдув в это время продолжает работать на максимуме. При уменьшении площади пропускания воздуха скорость потока возрастет и тем самым охлаждение салона начнет проходить быстрее. Прохладой воздух из передней части салона будет вытеснять нагретый воздух сзади. Это очень важный совет, прислушайтесь к нему и попробуйте в следующий раз на практике.



Совет №3 Выставляем обдув на комфортный уровень, закрываем задние стекла, ставим режим кондиционирования на необходимую температуру. Если на заднем сидении едут пассажиры, выключите рециркуляцию воздуха. Забор охлажденного воздуха в таких условиях будет происходить спереди автомобиля и перемещаться назад, что приведет к повышению температур в задней части машины и запотеванию стекол, особенно при повышенной влажности.



Совет №4 Отключите систему Start/Stop, если она присутствует на автомобиле. Когда вы остановитесь и двигатель отключится, вместе с ним прекратит свою работу и кондиционер.



Совет №5 Проверьте салонный фильтр. Он должен быть чист для максимального прохождения воздуха сквозь него.



Совет №6 Если у вас есть автоматический климатконтроль, установка его на минимальную температуру не охладит автомобиль быстрее. Выставите автоматику на комфортную температуру, и она за минимальный промежуток времени охладит автомобиль внутри.

 

Скоро лето: готовим кондиционер к сезону
Теплые весенние деньки — повод вспомнить про кондиционер: живой он у нас или нет? Как правильно обслуживать его, чтобы он все лето радовал прохладой?
Когда осенью на термометре первый раз показываются значения плюс 10°C, то кажется: ой, какой кошмар, холодно. А когда та же цифра высвечивается по весне, то автолюбители начинают судорожно искать кнопку кондиционера, о которой зимой как-то забылось.

Подготовку к сезону кондиционирования воздуха можно разделить на несколько этапов.

Работоспособность системы
Включив кондиционер, мало убедиться, что он подает охлажденный воздух в салон. Следует, особенно на сильно неновой машине, проверить его эффективность и, соответственно, оценить степень зарядки системы хладагентом.

Включите кондиционер. Компрессор начал работать, подавая хладагент.


Возьмитесь рукой за металлическую трубку обратной магистрали (толстая, идет из салона в компрессор).

Скоро, буквально через несколько секунд, рука должна ощутить, как трубка леденеет, становится даже холоднее, чем если бы вы взяли в руки сосульку. Количество хладагента может быть признано достаточным, если от холода в руке начинает ломить кости. Возможна ситуация, когда трубка будет не столь холодной, как описано выше. Тогда следует посетить специализированный сервис по обслуживанию кондиционеров для диагностики утечек и зарядки кондиционера. Хотя можно, конечно же, и потянуть время, понадеявшись на русское авось, и попробовать проездить еще один летний сезон без подзарядки. Но будет обидно, если полезный девайс сдохнет в самую жару.

Каков возможный срок эксплуатации системы без подзарядки? Мне доводилось иметь дело с десятилетними автомобилями, у которых дозаряжать хладагент не приходилось. Правда, пробеги при этом были невелики. Видимо, большой пробег действует на систему даже сильнее, чем срок эксплуатации. Ну и самый худший вариант, это когда компрессор кондиционера даже не включается. Значит датчик давления хладагента «почуял» низкое значение параметра и не дал разрешения на включение системы. Тут поможет только посещение специализированного сервиса для полной диагностики.

Еще одна возможная причина низкой эффективности кондиционера — это насмерть забитый конденсатор, расположенный сразу за решеткой радиатора. За ним прячется радиатор системы охлаждения, а в близком соседстве могут располагаться еще несколько радиаторов. Но если теплообменник системы кондиционирования основательно забит зимней грязью, то он начнет выполнять роль знаменитой картонки. Такую когда-то ставили перед радиатором на плохо прогревающиеся в лютые морозы отечественные автомобили. На хороших «точках», занимающихся обслуживанием кондиционеров, есть специальное оборудование, позволяющее промыть теплообменник кондиционера без демонтажа.

Чистота — залог здоровья
Работоспособность кондиционера по холодному контуру — это только половина дела. Нужно еще, чтобы охлажденный воздух, поступающий из кондиционера, имел достаточный напор и чтобы в нем отсутствовали посторонние запахи, споры грибов и бактерии. Вот здесь лучше положиться на свои силы.

Самым простым методом является приобретение аэрозольного баллончика с очистителем кондиционера. Устройство снабжено трубкой, позволяющей забраться в недра системы и даже дотянуться до испарителя кондиционера.


Промываем систему через трубочку и ждем, пока грязная жидкость стечет через дренаж.

Затем продуваем систему на максимальной скорости вентилятора и при открытых дверях.

Другим способом является использование специального очистителя кондиционера, который распыляет препарат на вход контура рециркуляции системы кондиционирования. Этот аэрозольный баллон немного напоминает гранату. Раз нажал на клапан, и устройство благополучно выпустит все содержимое в атмосферу. Так что, проверять девайс ни в магазине, ни в гараже, еще не добравшись до автомобиля, нельзя.


Выпускать баллон надо не в атмосферу, а в воздухозаборник системы рециркуляции, расположенный в салоне, обычно в районе ног пассажира.

При этом должны быть включены система рециркуляции, вентилятор и кондиционер. После такой процедуры желательно заменить воздушный фильтр. Аэрозольный препарат обеззараживает и дезодорирует поверхности испарителя кондиционера и часть каналов, по которым проходит воздух. Почему часть? Да потому, что мы не затрагиваем наиболее зловонный и микробосодержащий участок воздуховода. Он расположен на самом входе в систему отопления и вентиляции. Это пространство под поводками дворников, закрытое пластмассовыми щитками, часто называемыми «жабо». Из этой полости забирается воздух в отопитель и там же оседает листва, пыль, семена, которые образуют там целый плодородный слой. Если не удалить эти залежи, то дышать вы все время будете прелой листвой, и никакая чистка кондиционера не поможет.



Полная очистка
Предлагаю немного более сложный, но очень эффективный способ очистки всего воздушного тракта.

Демонтируем поводки стеклоочистителей.


Снимаем пластмассовую облицовку короба воздухопритока. На фото Chevrolet Cobalt

Весь мусор, скопившийся в этом пространстве, удаляем пылесосом и щеткой. Далее поверхности кузовных деталей надо протереть сухой ветошью, а еще лучше смочить разбавленным раствором хлоргексидина. Он отобьет колониям бактерий желание селиться в этом уютном закутке.

У разных автомобилей немного отличается месторасположение отверстия, через которое вентилятор отопителя засасывает уличный воздух. Но начало пути всегда из этого пространства.


Стрелкой показано отверстие, через которое происходит забор воздуха на Kia Rio прошлого поколения.

И вот тут и наступает звездный час для полной очистки всего тракта системы отопления и кондиционирования. Вышеупомянутые препараты можно распылять прямо в это отверстие. Каковы преимущества? Мы очищаем от пыли, грязи и болезнетворных бактерий весь тракт, начиная с входного отверстия, затем крыльчатку вентилятора, теплообменник кондиционера и воздуховоды. Только вентилятор отопителя должен быть включен на самую большую скорость, чтобы его резистор, находящийся в воздуховодах, не грелся и не был залит в горячем виде нашей чистящей жидкостью.

И при этом способе лучше заменить сменный элемент воздушного фильтра.

источник

 

Как устроен автомобильный кондиционер

Оригинал взят у holodilshik в Как устроен автомобильный кондиционер
Сейчас мы все больше времени проводим в автомобиле. Оснащение транспортом в России составляет примерно 250 автомобилей на 1 тысячу человек и постоянно растет, несмотря даже на некоторое снижение продаж.
Практически в каждом вновь выпускаемом автомобиле в стандартной комплектации установлена система кондиционирования. Давайте посмотри из чего состоит система автомобильного кондиционирования и как она работает.

Система автомобильного кондиционирования работает по тому же принципу, что и всем известные бытовые кондиционеры, устанавливаемые в квартирах и офисах. Она позволяющая охлаждать воздух в салоне автомобиля, а также очищать его от влаги и посторонних запахов. В современных автомобилях является составной частью системы вентиляции и отопления салона.
Основная цель системы кондиционирования воздуха в автомобиле(системы климатконтроля) обеспечить комфорт пассажиров. В основном она должнадолжна выполнять четыре функции.
Основные:
1. контроль температуры;
2. контроль влажности;
Дополнительные :
1. очистка воздуха;
2. контроль циркуляции воздуха.



Немного истории: Первые автомобильные кондиционеры появились в США, который тогда являлся законодателем мод в автомобилестроении. В 40-х и 50-х годах они устанавливались, как дорогая опция на автомобили премиум и высокого ценового сегмента. Рост произошел в 60-х годах 20-го века и к началу 70-х годов уже около половины автомобилей в США имели кондиционеры, в Европу массово кондиционеры пришли несколько позже.
Автомобильный кондиционер - это герметичная систему, заполненная фреоном и компрессорным маслом, которое частично растворено в жидком фреоне. Масло применяют для смазки компрессора.
На сегодняшний день основным хладагентом автомобильных систем кондиционирования является фреон R134a, но до сих пор встречаются автомобили на ранее применявшемся R12. В будущем наметилась перспектива перехода на новый хладагент R1234yf.
Рисунок 1 - Примерный вид системы кондиционирования внедорожника. Виды все основные элементы системы кондиционирования.



На данный момент в современных автомобилях используется две основные схемы кондиционирования воздуха:
- с ресивером-осушителем и терморегулирующем вентилем;
- с аккумулятором и расширительной трубкой.
Рисунок 2 - Схема кондиционера с ресивером-осушителем и терморегулирующем вентилем


В системе с ресивером и терморегулирующем вентилем на стороне низкого давления (всасывании) находится испаритель и часть трубопровода от терморегулирующего вентиля до всасывающего порта компрессора, на котором располагается датчик низкого давления и сервисный штуцер низкого давления. На стороне высокого давления (нагнетании) расположены конденсатор, ресивер-осушитель, терморасширительный вентиль (далее трв), и трубопровод от нагнетательного порта компрессора до трв, на котором расположен датчик высокого давления и сервисный штуцер высокого давления.
Как уже понятно, система делится по давлению на высокую и низкую стороны.
При включении электромагнитной муфты - начинает работать компрессор - газообразный хладагент всасывается и сжимается до высокого давления, после чего нагнетается по трубопроводу в конденсатор, где газ с высоким давлением и температурой конденсируется: переходит из газообразного состояния в жидкость, отдавая тепло в окружающую среду. Температура хладагента на выходе из компрессора составляет около 60 град С. Воздух, проходящий через конденсатор, значительно холоднее, он соответствует температуре окружающего воздуха (как правило, не выше +35 ºС), Далее жидкий фреон поступает в ресивер-осушитель, где происходит его осушение - удаление влаги и фильтрация (удаление взвешенных частиц). Также ресивер обеспечивает компенсацию подачи хладагента в испаритель. Далее жидкий хладагент высокого давления поступает в трв, где он дросселируется. Сопротивление потоку, создаваемое ТРВ вызывает быстрое падение давления хладагента. Затем этот хладагент попадает в испаритель, где происходит его кипение. Жидкий фреон при низком давлении кипит, поглощая теплоту от относительно горячего воздуха салона автомобиля(например, +30 ºС), приводя тем самым к изменению состояния хладагента с жидкого на газообразное и снова всасывается компрессором. Затем цикл повторяется.

Т.е. проще путь фреона выглядит так: сжатие газообразного фреона в компрессоре - конденсация в конденсаторе - осушение жидкого фреона вресивере-осушителе - дросселирование в трв, где происходит потеря давления - кипение в испарителе, где фреон переходит из жидкости в газ - всасывание в компрессор. Повторение цикла.
Рисунок 3 - Схема кондиционера с аккумулятором и расширительной трубкой



Отличие систем с аккумулятором и расширительной трубкой, в том, что на выходе из испарителя установлен аккумулятор, а вместо трв установлена дросселирующая вставка. Дросселирующая вставка заменяет ТРВ, а аккумулятор заменяет ресивер- осушитель.
Аккумулятор содержит осушающее вещество, с помощью которого осуществляется удаление влаги из фреона. Также в аккумуляторе происходит доиспарение жидкого хладагента, который может попасть из испарителя. То есть Аккумулятор предохраняет компрессор от попадания в него жидкого хладагента, который может вывести его из строя вследствие гидроудара.
Дросселирующая вставка представляет собой калиброванную вставку, которая дозирует поступление потока жидкого хладагента в испаритель. Так как дросселирующая вставка имеет фиксированный диаметр проходного отверстия, то испаритель в этой схеме, будет испарителем затопленного типа.
Компрессор в этой схеме работает циклически, получая команды на пуск-остановку от блока управления по сигналам с датчиков давления и температуры.
Визуальный показ системы автомобильного кондиционирования с акцентом на компрессор (извиняюсь, если реклама этого производителя, отношения к нему не имею - ролик удачный).
https://engineering-ru.livejournal.com/291000.html

 

На ролике показана схема кондиционера с ресивером-осушителем и терморегулирующем вентилем в динамике.
Основной особенностью работы автомобильных кондиционеров, например, от обычных бытовых сплит-систем заключается в том, что для его работы используется не электричество, а часть мощности двигателя внутреннего сгорания, отбираемая с его коленчатого вала при помощи муфты.

Основные элементы:
Автокондиционер состоит из следующих основных элементов: компрессор, испаритель, конденсатор, терморегулирующий вентиль (или расширительная трубка), ресивер-осушитель (или аккумулятор), соединительные трубопроводы и вспомогтательные элементы (датчики, реле и т.д.).

В общем виде, компрессором называют механизм, в котором для увеличения давления фреона используется механическая энергия. В данном случае, энергия двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Компрессор обеспечивает циркуляцию фреона и масла через систему кондиционирования воздуха.
Приводной вал компрессора вращается от электромагнитной муфты. Если на муфту не подается напряжение, то вращается только ее шкид и крутящий момент не передается на вал компрессора. При включении кондиционера- напряжение подается на катушку муфты, она притягивается к валу компрессора и передает крутящий момент с двигателя автомобиля на вал компрессора. Начинает работать система кондиционирования.
Рисунок 4 - Фото типичного компрессора для системы автомобильного кондиционирования, а также его разрез


Испаритель представляет собой теплообменник, основной функцие которого является поглощение тепла содержащегося в салоне и охлаждение воздуха внутри автомобиля. Также в нем происходит осушение проходящего воздуха. В испарителе происходит фазовый переход жидкого фреона в газообразное состояние (кипение).

Рисунок 5 - Внешний вид испарителя системы автомобильного кондиционированияя

Конденсатор представляет собой теплообменник, основной функцией которого является отвод в окружающую среду тепла, поглощенного из кабины. В конденсаторе происходит фазовый переход газообразного фреона в жидкое состояние (конденсация).

Рисунок 6 - Внешний вид конденсатора системы автомобильного кондиционированияя

Терморегулирующий вентиль и дросселирующая вставка являются устройствами предназначеными для регулирования подачи хладагента в испаритель системы кондиционирования воздуха. Их основной функцией является подача определенного количества хладагента в испаритель в зависимости от перегрева хладагента на выходе из испарителя.
Рисунок 7 - Внешний вид терморегулирующих вентилей и расширительной вставки (правый верхний угол) системы автомобильного кондиционированияя



Ресивер- осушитель выполняет следующие основные функции:
- Удаление влаги из хладагента и масла;
- Удаление из фреона посторонних примесей (твёрдых частиц);
- Выполнение разделения жидкость – пар, таким образом, обеспечивая подачу жидкости в ТРВ.
Аккумулятор, используется в системах с дросселирующей вставкой для предотвращения попадания жидкого хладагента на низкую сторону компрессора (гидроудара).

Рисунок 8 - Внешний вид ресивера-осушителя (справа) и аккумулятора (слева). На аккумуляторе виден порт для датчика давления.



Также в системах автомобильного кондиционирования применяются множество вспомогательных элементов: вентиляторы, датчики и реле давления (высокого и низкого), термостаты, фильтры, муфты и прочее.
Помимо алюминиевых магистралей, трубопроводы систем автокондиционирования часто изготавлювают из специальных армированных шлангах. Ремонт трубопроводов почти всегда выполняют из таких шлангов.
Я убрал название производителя, чтобы никого не смущать. Шланги обживаются специальными устройствами - кримперами под необходимый фитинг соединения. На верхней картинке изображен уже обжатый шланг. На нижней шланг в разрезе, как видно это многослойное изделие.
Рисунок 9 - Шланги системы автомобильного кондиционирования


Система кондиционирования в простом виде управляется с панели управления автомобиля: как правило управление режимами работы происходит через управление тросом распределительной заслонки и ручки регулятора вентилятора. Интенсивность подачи воздуха в салон автомобиля, определяется скоростью вращения вентилятора. На автомобилях, не оборудованных системой климат-контроля, электродвигатель вентилятора может вращаться с четырьмя различными скоростями.
Раздача воздуха по салону осуществляется через систему воздуховодов.

Рисунок 10 - Простая панель системы вентиляции, кондиционирования и отопления автомобиля Ford



1 – переключатель режимов работы вентилятора воздухонагнетателя; 2 – выключатель режима рециркуляции; 3 – регулятор температуры поступающего в салон воздуха;; 4 – выключатель кондиционера; 5 – регулятор распределения потоков воздуха.
Здесь разобрана довольно простая система, но принцип действия и схема везде абсолютно одиакова.
Системы климат-контроля устроены несколько сложнее.
Вообще, если говорить о ремонте - то ремонт автокондиционеров всегда сопряжен с трудностями, обусловленным огромной линейкой элементов входящих в него. Например, на автомобилях одного производителя одного и того же года выпуска системы кондиционирования могут отличаться. Например, могут стоять разные компрессоры и прочее.
к тому же, элементы автомобильного кондиционера подвергаются сильному коррозионному износу, особенно в условиях нашей зимы. Плюс механические и вибрационные нагрузки. Поэтому за автомобильным кондиционером нужно следить.))) но это уже совсем другая тема.
Понятно, что показано несколько упрощено, зато на мой взгляд наглядно и доступно.
Все фото взяты из открытых источников в сети интернет.
https://engineering-ru.livejournal.com/291000.html

 

Неисправности кондиционера автомобиля
Кондиционер представляет собой климатическую систему, которая обеспечивает охлаждение воздуха в салоне автомобиля. Он функционирует благодаря хладогенту, который циркулирует по замкнутой системе кондиционера. Независимо от марки автомобиля и его стоимости, конструкция кондиционера едина и отличается лишь некоторыми конструктивными элементами. Но принцип работы всегда один.

Несмотря на технологичное совершенство и простоту самого кондиционера, они все же ломаются. Наиболее частые неисправности кондиционера автомобиля здесь мы и рассмотрим.

Терморегулирующий вентиль кондиционера Компрессор кондиционера
Основные неисправности кондиционера:

1. Неисправность компрессора. Основными факторами, по которым можно определить, что он сломался – это появление ощутимого шума компрессора и явные масляные потеки на поверхности компрессора. Такие проблемы возникают при разгерметизации и утечке хладогента. Это случается из-за трещин на корпусе, изношенной прокладки или поломке самой магистрали. Также возможна такая неисправность через износ и ослабление натяжения приводного ремня, износ сальника вала или попавшей в систему грязи, а так же, нарушение электрических цепей.
2. Неисправность конденсора. Его функция – охлаждение хладогента, который в свою очередь охлаждает воздух, поступающий в автомобиль. И если он сильно загрязняется, то его охлаждение будет не достаточным, в следствии чего климат контроль начинает произвольно отключатся. Нужно срочно чистить радиатор кондиционера, поскольку в результате перегрева повышается давление в системе.
3. Неисправность испарителя. Если вы наблюдаете снижение эффективности работы агрегата, непонятно откуда взявшуюся воду в салоне и неприятный запах, то скорее всего проблема в испарителе кондиционера. Причины довольно просты – коррозия в следствии загрязнения и закупорка трубки слива влаги.
4. Неисправность ресивера-осушителя. Фильтр-осушитель служит для удаления из системы влаги и очищает хладагент от продуктов износа компрессора. Может выходить из строя из-за неверной технологии заправки кондиционера, либо ремонта системы кондиционера повлекшего за собой сильное загрязнение системы. Симптомами такой неисправности может быть, обмерзание шлангов, самопроизвольное выключение агрегата.
5. Неисправность терморегулирующего вентиля (ТРВ). Расширительный клапан выполняет функцию контроля и регулирует подачу хладогента в зависимости от его температуры и давления в системе. На неисправность ТРВ указывают такие факторы, как: цикличность работы кондиционера, поступление охлажденного воздуха не постоянно, а с перебоями, обмерзание шлангов испарителя, самопроизвольное отключение агрегата.

Причиной нестабильной работы вентеля может быть:

• механическое повреждение расширительноого клапана;
• неправильная регулировка;
• загрязнения системы изнутри;
• также может возникать при наличии в системе воды или воздуха.

Ресивер-осушителя Поиск утечки хладагента
6 Неисправность вентилятора. Вентилятор конденсера служит для дополнительного охлаждения хладогена и устанавливается не на всех типах кондиционеров. Поэтому с такой проблемой можно и не столкнуться. Основная диагностируемая причина поломки вентилятора это — высокий шум от работы или отсутствие вращения вообще. Случается такая поломка вследствии изношеного подшипника, нарушение электрических цепей (реле, щетки, контакты, предохранители) или же механического повреждения.
7 Неисправность датчика давления. Его функция выключать систему при критических показателях давления хладогента. К поломке датчика может привести как неисправность электроники (предохранитель, контакты, реле) так и механическое (в основном загрязнение). Диагностируется нестабильной работой и самопроизвольным отключением агрегата.

Датчика давления кондиционера автомобиля Испаритель кондиционера

Для обеспечения как можно более долгой и стабильной работы кондиционера и уберечь себя от элементарных неисправностей кондиционера своего автомобиля, стоит придерживаться нескольких рекомендаций и советов:

1. В холодное время года, когда нет необходимости использовать кондиционер, в профилактических целях нужно включать климат-контроль на режим охлаждения один-два раза в неделю на 10–15 мин. для того, чтобы уплотнение вала компрессора, прокладки и кольца смазивались и масло не рассыхалось от бездействия.
2. При зимнем запуске кондиционера соблюдайте простое правило – включать кондиционер нужно только после полного прогрева салона – «торпедо» не должна быть ледяной на ощупь. Только тогда датчики кондиционера и вся система начинают работать корректно.
3. При мойке автомобиля нужно промывать и продувать конденсатор кондиционера (но очень аккуратно, дабы не погнуть тонкие ребра его ячеек).
4. Заправку хладогента желательно осуществлять в специализированном автосервисе, где есть квалифицированные специалисты и необходимое оборудование. Поскольку нужно четко соблюдать технологию заправки, использовать качественный фреон и знать заправочные емкости как фреона, так и масла в компрессор.

https://etlib.ru/blog/148-neispravnosti-konditsionera-avtomobilya

 

Мифы и немного правды про автокондиционер

Некоторые автомобилисты панически боятся пользоваться кондиционером. А зря, ведь по статистике в жару вероятность попасть в ДТП с выключенным кондиционером выше.
В эпоху гаджетов и дронов многие современники готовы даже в испепеляющую жару игнорировать кондиционер. Но почему? Самый распространенный ответ хорошо известен: мол, это – вредно! Действительно, простудные заболевания в летнюю жару – обычное дело. И виноваты как раз вентиляторы, кондиционеры и прочие источники насморков, ларингитов, ангин и даже пневмоний. А коли так, то про кондей лучше забыть. Особенно сейчас, когда повсюду прячутся какие-то непонятные вирусы.

Электричество тоже опасно



Спору нет, простудиться от кондишена ничего не стоит. И в машине, и на работе, и дома. Направьте на спящего человека мощный поток холодного воздуха – наутро можете вызывать ему «скорую». Но с таким же успехом можно отказаться пользоваться электричеством: оно тоже способно причинить вред здоровью. Между тем, кондиционер для современного человека – это не выпендреж, а средство создания комфортной и безопасной здоровью жизни. Как утверждают эксперты немецкого клуба AvD – Automobilclub von Deutschland, – именно отсутствие кондиционера в жаркое время года является причиной многочисленных аварий. По результатам их исследований, повышение температуры в салоне автомобиля от «комнатной» до 32°C увеличивает опасность возникновения ДТП примерно на 15%, а при достижении 37°С – уже на 35%. Такие автомобили представляют опасность не только для их водителя и пассажиров, но и для остальных участников движения. Ведь машина, водителя которой хватил тепловой удар, становится неуправляемой.

Впрочем, дьявол прячется в мелочах. Правила пользования системами кондиционирования хорошо известны – глупо ими пренебрегать. Какая бы жара ни царила за бортом, не нужно устанавливать перепад температур более 6–8 градусов. Более высокую разницу человеческий организм переносит с трудом: для него это слишком сильный стресс. То же касается дистанционного пуска мотора автомобиля, кондиционер которого выставлен на сильный холод: садиться в охлажденный салон с солнцепека, конечно же, приятно, но небезопасно. Особенно это касается тех, у кого проблемы с давлением, сердцем и т.п. И – самая распространенная ошибка – не нужно направлять холодный воздух прямо на себя. Пусть дует в сторону.

Война с бактериями



Это еще не всё. Кондиционер действительно может вредить здоровью в тех случаях, когда вместе с охлажденным воздухом разносит по салону всяческую вредоносную гадость. Источником одной из них являются пластиковые детали салона, некоторые из которых при нагревании начинают, извините, вонять, выделяя канцерогены. От этой неприятности спасает предварительное проветривание салона – хотя бы в течение 1–2 минут. Только потом не забудьте закрыть окна: сквозняк здоровью не способствует.

Источником многих бактерий является сам кондиционер. Скапливающийся конденсат является хорошей средой для множества спор грибов и всяческих бактерий – впрочем, обычно их выдает характерный запах плесени или гнили. Для борьбы с ними можно заехать на сервис: антибактериальную обработку кондиционера там проведут с большим удовольствием, но попросят за это тысяч, эдак десять… Можно, конечно же, и сэкономить: приобрести аэрозольный баллон с очистителем кондиционера и почистить систему самостоятельно.

Есть и более простой путь. Наш коллега, Константин Якубов, рекомендует вместо упомянутого аэрозоля приобрести дешевый антисептик – например, Хлоргексидин или Мирамистин. Затем берется ультразвуковой увлажнитель – с его помощью средство распыляется в салоне в районе снятого фильтра кондиционера в режиме рециркуляции. Еще проще взять бытовой распылитель, которым обычно обрабатывают комнатные растения, и проделать то же самое. Затраты минимальны, а эффект будет.

Личное мнение
За последние 20 лет я ни разу не выключал на машинах кондиционер. Для меня это – предмет первой необходимости на автомобиле. Кстати, инструкция предписывает не открывать окна без крайней необходимости. И салон будет гораздо чище, и сквозняков не будет.

Комментарий специалиста
Денис Загарин, Кандидат технических наук, Директор Центра испытаний НАМИ
Кондиционеры, на мой взгляд, это очень полезное изобретение. Особенно для стран с большими сезонными перепадами температуры. Именно здесь организм людей часто испытывает стрессовые нагрузки, особенно на сердечно-сосудистую и дыхательную системы, при наступлении жаркого сезона и, конечно же, при аномальных скачках температуры. Есть у кондиционера и другие положительные эффекты. Например, он очищает стекла от запотевания при влажной погоде. Не забудем и об очистке поступающего воздуха по сравнению с просто открытым окном. Безусловно, как и любым другим изобретением, кондиционером необходимо пользоваться с умом. Его необходимо обслуживать и чистить для исключения появления различного рода микроорганизмов. Разницу температур между воздухом снаружи и внутри автомобиля лучше выставлять минимальной, чтобы не простудиться. Кстати, именно поэтому в странах Средней и Юго-Восточной Азии водители часто предпочитают передвигаться просто с открытым окном, так как это позволяет организм, адаптированный к условиям жары