ГлавнаяРазноеСистема кондиционирования автомобиля

Принцип работы кондиционера и климатической системы автомобиля. Система кондиционирования автомобиля


Как работает кондиционер?

Удивительно, но кондиционер живёт в нашем комфортном мире намного дольше, чем многие думают. Ещё компания Packard изобрела кондиционер в далёком 1939 году, а в 1940 году первый автомобиль компании начал предлагать своим клиентам установленный заводом кондиционер. Конечно, это система скорее была похожа на термостат, но это было лучше, чем не иметь вообще ничего. Идея прижилась, и уже к 1969 году более половины всех новых автомобилей были проданы с встроенным кондиционером. Это не включая послепродажных установок кондиционеров отдельно, которые чаще всего были установлены в течение первого года жары, когда новый владелец пожалел о своём скупом "существе" при покупке зимой.

Однако, история кондиционеров не так плоска и безропотна - в конце концов, было установлено, что хладагент, который использовался в течение многих десятилетий в автомобильных кондиционерах, известный как R-12 или CFC-12 в научном мире или своей торговой маркой - "фреон", наносит ущерб озоновому слою (являясь хлорфторуглеродом). Вскоре такой хладагент был запрещен для использования в ряде стран, и появились альтернативы под названием R-134a или HFC-134a, которые стали обязательными для всех автомобилей, произведённых после 1996 года. Сегодняшний же автомобиль использует почти абсолютно безопасные типы хладагента как для человека, так и для остальной природы.

А вот история устройства и принципа работы кондиционера менялась довольно незначительно. Так, основной принцип его работы остался практически неизменным: кондиционер работает также, охлаждая и удаляя влагу из воздуха. Есть три основных части системы - компрессор, конденсатор и испаритель - все они главные "герои" достижения цели охлаждения воздуха, но существует также несколько других частей, чтобы сохранить работу системы гладкой. Давайте рассмотрим каждую из них и узнаем таким образом, как работает кондиционер в автомобиле!

Все автомобильные системы кондиционирования воздуха являются по своей сути почти замкнутой герметичной системой трубопроводов с двумя чётко выделенными отделами работы: стороной высокого давления, которую в среде профессионалов называют напорной магистралью, и стороной низкого давления - обратной магистралью. Мы начнём со стороны высокого давления, поскольку именно она приводит прохладный воздух в салон.

Компрессор кондиционера

Компрессор приводится в действие ремнём от коленчатого вала двигателя. Когда хладагент всасывается в компрессор, он находится под нормальным (почти атмосферным) давлением и в газообразной форме. Но после того, как хладагент оказывается внутри насоса компрессора, компрессор начинается соответствовать своему названию - ремень приводит в действие насос, который сжимает хладагент и заставляет его поступать в конденсатор. При этом, процесс сжатия сопровождается сильным нагревом хладагента. Следует отметить, что компрессор не может работать с жидким фреоном, поступающим в него и в этом случае значительно повышается его износ, потому на ряде автомобилей на пути течения фреона перед компрессором устанавливается ещё и ресивер-коллектор - устройство, обеспечивающее довыпаривание хладагента перед его поступлением в компрессор.

Но и этого бывает недостаточно - дело в том, что если в компрессор поступит определённое количество жидкого хладагента, то компрессор его попросту не сможет сжать, как сжимает газообразный хладагент, в результате чего получается гидроудар, который выводит работу компрессора из строя. Потому непременным спутником работы кондиционера является датчик температуры окружающего воздуха, и при определённом значении (как правило от 0 до -5 градусов по Цельсию - зависит от производителя) кондиционер попросту не включится, так как это может привести к тому, что фреон не весь испариться из-за низкой температуры.

Вам, вероятно, всё ещё довольно непонятна работа кондиционера - не волнуйтесь, так как система кондиционирования является замкнутой структурой, то начать с чего-то, что сразу внесёт ясность, не представляется возможным. А потому читайте далее - по мере изучения отдельных компонентов Вам будет проясняться общий принцип работы кондиционера.

Конденсатор

Конденсатор - его в простонародье чаще называют просто радиатором кондиционера, и он служит для той же цели, что и радиатор двигателя в Вашем автомобиле: выводить тепло из системы в окружающую среду за счет протекания по тонким трубкам, которые продуваются отдельным вентилятором и потоком воздуха в том случае, если Ваш автомобиль находится в движении. Хладагент поступает в конденсатор в виде жидкости из компрессора. Процесс создания давления газа и перемещение его в конденсатор по своей физической природе создаёт тепло, и хладагент, протекая внутри извилистых труб конденсатора, охлаждаясь, таким образом, становится почти готов для охлаждения автомобиля.

Ресивер-осушитель

Но сначала хладагент должен быть нацелен на ресивер-осушитель. На выходе из конденсатора жидкость проходит через небольшой резервуар, также установленный в линии трубок. Этот резервуар содержит осушители - небольшие гранулы, которые притягивают воду. Вы видели пакеты осушителей в обувных коробках? Они там делают то же самое: вытягивают воду из воздуха, чтобы сохранить новые туфли свежими для Ваших ног. В ресивере-осушителе удаляется лишняя вода, которая проникла в систему. Если бы вода оставалась, то из неё образовывались бы кристаллы льда, что может привести к повреждению системы кондиционирования воздуха. Кроме того, в ресивере-осушителе оседают также небольшие крупинки мусора, который может образовываться при прохождении фреона через компрессор и, особенно, конденсатор.

Этих трёх агрегатов достаточно в отделе работы кондиционера под высоким давлением, так что давайте перейдем к стороне низкого давления системы.

Впрочем, низким давление на этой стороне работы кондиционера назвать сложно - рабочая температура в зависимости от модели машины может варьироваться от 3 до 4 атмосфер (для сравнения, рабочее давление в обычно автомобиле 2 - 2,3 атмосфера. Итак, из чего же состоит сторона низкого давления работы кондиционера и как всё это работает?

Тепловой расширительный клапан (вентиль) (ТРВ)

Это именно тот этап, когда система работы кондиционера изменяется со стороны высокого давления в сторону низкого давления. Если попробуете на ощупь эту часть системы, то Вы почувствуете изменение температуры в трубках от горячего к холодному.

Жидкий хладагент под высоким давлением поступает в ТРВ из ресивера-осушителя через расширительный клапан, который позволяет ему перейти обратно в газообразное состояние. Такое расширение уменьшает давление хладагента, и в газообразном состоянии он переходит в испаритель (об испарителе немного ниже). Ещё одно замечательное свойство хладагента - он один лучших веществ, которые при переходе из жидкого состояния в газообразное (при кипении, проще говоря) сильно охлаждаются. Клапан включает в себя датчик давления хладагента и регулирует поток хладагента таким образом, чтобы система работала стабильно: чтобы хладагент поступал в испаритель в таком количестве и при такой температуре, которых достаточно, чтобы температура в испарителе не опустилась ниже 0 градусов и не образовалась изморозь, но и не поднималась слишком высоко, иначе это бы свело на нет всю работу по охлаждению воздуха в салоне автомобиля. Движущиеся части ТРВ могут быстро изнашиваться, а иногда и требуют замены.

Испаритель

Испаритель - это то место в структуре работы кондиционера автомобиля, где происходит волшебство. В то время как все остальные части системы расположены в моторном отсеке, испаритель помещается в салоне, как правило, немного выше места для ног на стороне пассажира в районе бардачка машины. Испаритель также похож на радиатор - он состоит из катушек, трубок и рёбер, но его работа заключается в поглощении тепла, а не рассеивании его.

Хладагент поступает в испаритель в виде холодного сжатого газа - в идеале его температура близка к нулю градусов Цельсия. Хладагент не замерзает при этой температуре - напротив, он имеет очень низкую температуру кипения. Тепла в салоне автомобиля достаточно, чтобы заставить хладагент в испарителе выкипеть. Вентилятор, в свою очередь, направляет поток воздуха через испаритель (мы ведь помним, что испаритель - это своеобразный радиатор!) в салон машины через дефлекторы. Воздух, проходя сквозь ребристую поверхность ледяного испарителя, также охлаждается и поступает в салон автомобиля в виде прохладного "кусочка рая".

После прохождения через испаритель в газообразном состоянии хладагент снова поступает в компрессор, где он находится под давлением и переходит в жидкое состояние, и весь процесс начинается заново.

Кроме того, все мы видели, что при работе кондиционера в автомобиле, снизу на асфальт или землю капает вода, и её иногда бывает довольно много - настолько, что при стоянке автомобиля в течение 5-10 минут может даже образоваться ручеёк. Это "выходки" того же испарителя, который также, будучи в охлаждённом состоянии принимает на себя влажность из воздуха, который задувается вентилятором в салон автомобиля, таким образом, несколько осушая этот воздух, что позволяет Вам чувствовать ещё большую прохладу. Вода из воздуха конденсируется на испарителе подобно утренней росе на траве, наряду с грязью и пылью и всем остальным, потому такой воздух проходит через воздушный фильтр.

 

Общий принцип работы кондиционера в автомобиле

Конечно, это не все составляющие работы кондиционера - есть ещё ряд датчиков, которые регулируют работу различных элементов кондиционера на различных этапах при различных условиях (например, когда мы стоим в пробке, давление в напорной магистрали может достигать критических отметок и система попросту не даёт трубкам лопнуть от такого давления).

 

howcarworks.ru

как работает система кондиционирования, устройство, блок управления

1344 Просмотров

Как приятно в жаркое лето включить в салоне автомобиля кондиционер и наслаждаться дорогой в уютной атмосфере. Автомобильный кондиционер мало чем отличается от холодильника. Тот же принцип работы, только охлаждаются не продукты, находящиеся в нем, а салон автомобиля, в котором он находится. Так можно говорить, что устройство кондиционирования работает в полном объеме, когда на улице сорок градусов по Цельсию, а внутри авто только двадцать пять. Да еще приятный холодок дует.

Как работает кондиционер в авто

Кондиционер в машине имеет тот же принцип работы, как холодильник, но его устройство совсем другое. Оно представляет герметичную систему, которая заполнена фреоном. Также в него вливают холодильное масло, которое может раствориться во фреоне, когда тот в жидком состоянии. Подобное устройство не боится никаких холодов.

Зачем нужно масло? С его помощью можно смазать компрессор и другие детали системы. Как известно, система кондиционирования автомобиля для каждого конкретного случая своя, поэтому стоит рассмотреть универсальную модель, которая поможет разобраться, как работает система охлаждения.

Автомобильный кондиционер для начала нужно включить. После этого система автоматически запускает электромагнитную муфту вместе со стальным прижимным диском. Он в свою очередь, издает щелчок, примагничиваясь к шкиву. Он же заставляет двигаться ремни, приводящие в движение фреон. При отключенном устройстве мотор работает, не производя холод.

На следующем шаге автоматически включается компрессор, сжижающий фреон, находящийся в форме газа. Тот, нагревшись, отправляется в радиатор кондиционера, где у горячего газа снижается температура.

Работая, кондиционер в машине запускает вентилятор, помогающий в охлаждении фреона. Он имеет высокую скорость, работая с компрессором. Когда машина движется, встречный воздух еще дополнительно охлаждает фреон. Когда он полностью остынет, то начинается процесс конденсирования. Из устройства он выходит в жидком состоянии. Теперь ему нужно пройти через осущитель и фильтратор, где фреон очищается от грязи и продуктов износа, которые образуются в компрессоре.

Очистившись, фреон идет обратно к салону авто. Кондиционер для автомобиля так предусмотрен, что можно даже посмотреть в специальный глазок, который располагается в районе ресивера. Чего же еще желать? Это помогает определить, сколько фреона в системе, не стоит ли его дозаправлять. Но есть он не во всех моделях авто, чего не скажешь о современных машинах.

Схема устройства такова, что после очистки фреон направляется внутрь авто, чтобы охладить его. Проходя через вентиль, регулирующий температуру, он достигает своего кульминационного момента.

Как работает терморегулирующий вентиль

Терморегулирующий вентиль устанавливается на трубопроводе, именно по нему, как показывает схема, фреон отправляется в устройство, где он начнет испаряться. Если в вентиле места больше нет, тогда из испарителя выходит много пара, имеющего температуру кипения. В этом случае вентиль в терморегуляторе закрывается. Если же нагрев пара выше по температуре, чем установка терморегулирующего вентиля, то он открывается на ту величину, которая требуется, чтобы дозаполнить испаритель. Выходит, что схема работы очень проста. Нужно просто данному устройству вести контроль температуры пара. Это все происходит на автомате, принцип работы тот же, как у аэрозольного баллона.

Говоря о том, каков принцип работы автомобильного кондиционера, продолжим нашу беседу. Жидкий хладагент направляется в испаритель, где он приобретает форму пара, то есть кипит, достигая большого минуса по Цельсию.

Еще испаритель известен как небольшой радиатор. Именно в этом радиаторе скапливается охладившийся фреон.

В это время вентилятор с него сдувает воздух, направляя его в салон. Теперь фреону остается одна дорога – это обратно в компрессор. Так круг работы, которую осуществляет кондиционер в автомобиле, становится замкнутым.

Нюансы работы кондиционера

Говоря о компрессоре, скажем, что именно там собирается весь фреон, который направляется потом прямо до терморегулирующего вентиля. Эта магистраль называется напорной. Она видна благодаря трубкам с небольшим диаметром. Нужно всегда помнить, что они должны быть целыми. Если прикоснуться к ним, когда кондиционер работает, то можно обжечься. Поэтому не нужно этого делать.

Магистраль от испарителя до компрессора, который принимает холодный фреон обратно, называется обратной магистралью. Еще ее можно называть магистралью с низким давлением. Выглядит она как трубки с большим диаметром, чего не скажешь о напорной магистрали, где трубки с малым диаметром. Как правило, если прикоснуться к этой трубке, ее температура будет весьма низкой.

Можно подвести итог, который состоит в том, что при давлении, достигающем в основной магистрали 15 атмосфер, в обратной оно будет достигать около двух. Если кондиционер не нужен, и он находится в выключенном состоянии, атмосферы снижается до 5.

Как видим, состоит конденсатор из трубок и парочки элементов, которые то нагревают, то охлаждают фреон, а также его очищают. Поэтому важно не забывать время от времени, примерно раз в год, чистить компрессор.

Мощность кондиционера может быть разной. С большими показателями он способен скорее остудить салон. Состоит система из датчиков, которые фиксируют работу в целом объеме. Число датчиков может быть разным, это касается и других элементов системы. Например, на радиаторе может быть датчик, который контролирует скорость вентилятора. В случае, когда мощность мала, в дело пускается вентилятор, работающий на полную силу. Так, видим, датчик среагировал на низкое давление. Есть датчики, которые, наоборот, включают компрессор, когда давление сильно возросло, либо выключают его, если его температура сильно упала. Так можно легко контролировать работу устройства, чего не скажешь о других сложных схемах, которые могут присутствовать в системе авто.

Как обслуживается кондиционер

Система кондиционирования автомобиля должна прочищаться, проверяться, заправляться фреоном каждый сезон, то есть раз в год, лучше это делать весною.

Нужно следить, чтобы не было шумов, трясок, тогда он прослужит долго. Схема работы очень проста. Перечислим ее:

  • Сильно износу поддается компрессорная часть системы. Не считая вентиляторов, из которых она состоит, все остальные детали в полном объеме не двигаются. Чаще всего ломается теплообменник, который стоит прямо перед испарителем. Там давление достигает двадцати атмосфер, к тому же в дороге он всегда пачкается грязью и засоряется солью. В итоге возможна коррозия, утечка фреона. Поэтому нужно следить за чистотой. Схема проста – чаще мойте машину.
  • Нужно следить за тем, по какой схеме работают остальные части автомобиля. Так блок управления кондиционером может прослужить долго, если его всегда вовремя будут обрабатывать, мыть и чистить.
  • Также нужно проверять, как установлены трубки, не полопались ли они, не вышли ли из строя. Схема системы поможет проследить правильность подключения после того, как вы ее почистили.
  • Готовить не нужно кондиционер к лету, так как весной вы уже его проверите и заправите. А на лето, весну и осень хватает одной заправки. Только проверяйте его раз в год.

Заключение

Подводя итоги, можно отметить, что кондиционер в авто может прослужить долго и качественно, если его тщательно обрабатывать, следить за ним, правильно включать и выключать, вовремя чистить. Принцип работы очень прост, для этого не нужно быть мастером, чтоб это понять. К тому же все программа выполняет сама. Так как в современных автомобилях, где есть кондиционер, все на электронике.

portalmashin.ru

Принцип работы автомобильного кондиционера

Содержание

Введение. 3

1.Техническое описание системы кондиционирования воздуха автомобиля (назначение, функции, устройство и работа) 4

1.1 Принцип работы автомобильного кондиционера. 4

1.2 Основные устройства автомобильного кондиционера и организация циркуляции воздушных потоков. 7

1.3 Особенности хладагентов, компрессорное масло в системе смазки кондиционирования воздуха. 12

1.4 Воздушные системы кондиционирования. 14

2.Основные технические данные и характеристики конкретного примера.. 16

2.1 Система кондиционирования воздуха автомобилей Киа. 16

2.2 Технические данные кондиционера. 19

3.Обоснование необходимости диагностирования системы кондиционирования воздуха автомобиля.. 20

4.Оборудование, методы и средства диагностирования системы кондиционирования воздуха автомобиля.. 21

4.1 Диагностические средства. 21

4.2 Диагностирование, техническое обслуживание и ремонт системы кондиционирования воздуха автомобиля. 24

5.Обоснование экономической эффективности диагностирования системы кондиционирования воздуха автомобиля.. 36

6.Предложения по совершенствованию диагностики системы кондиционирования воздуха автомобиля.. 37

Заключение. 38

Список использованных информационных источников 39

 

 

 

 

Введение

Долгое время “кондиционер”, или кондиционирование воздуха в салоне автомобиля, считался предметом роскоши. Теперь же это воспринимается как один из факторов, обеспечивающих уверенное управление автомобилем, и относится к элементам конструкции автомобиля, определяющих степень его безопасности. Еще 10 лет назад только 10 процентов новых автомобилей имели климатические установки, а уже в 1996 году уже четверть новых автомобилей была оснащена этим оборудованием серийно. Среди покупателей постоянно растет стремление оборудовать свой автомобиль климатической установкой. Принципиально устройство климатической установки во всех автомобилях практически одинаково. Отличие состоит в основном только в их конструктивном исполнении. В данном курсовом проекте описаны основные принципы действия и особенности конструкции климатической установки. Приведено устройство основных конструктивных элементов климатических установок, особенности различных хладагентов и основные требования к обслуживанию и ремонту климатических установок. Рассмотренные элементы конструкции имеются во всех климатических установках.

Целью данной курсовой работы является обобщение, систематизация вопросов конструкции, диагностирования и обслуживания современных. систем кондиционирования воздуха автомобиля.

 

1.Техническое описание системы кондиционирования воздуха автомобиля (назначение, функции, устройство и работа)

Технические данные кондиционера

Технические данные системы кондиционирования воздуха автомобиля Kia Sportage представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Технические данные системы кондиционирования воздуха автомобиля Kia Sportage

 

В таблице 2.2 представлены технические данные вентилятора и отопителя.

Таблица 2.2 Технические данные вентилятора и отопителя

 

Оборудование, методы и средства диагностирования системы кондиционирования воздуха автомобиля

Диагностические средства

Кондиционеры, которые используются для охлаждения воздуха в автомобиле, становятся все более доступными. Компании, занимающиеся производством автомобильной техники, стали все чаще устанавливать их даже на бюджетные модели, тем самым значительно улучшая технические характеристики своей продукции. Именно поэтому в каждом автосервисе стало необходимым оборудование для заправки автомобильных кондиционеров.

Все существующее оборудование для заправки кондиционеров можно разделить на три вида в зависимости от функций, которые оно выполняет. Различают диагностическое, заправочное, а так же оборудование для ремонта автокондиционеров

Довольно часто выпускаются автоматические станции для заправки кондиционеров, которые совмещают в себе все виды установок и максимально качественно выполняют как диагностику и ремонт, так и заправку охладителей воздуха. Такие станции универсальны, отлично работают с любыми системами независимо от конструкционных особенностей автомобиля. Чтобы решить большинство проблем, связанных с системами охлаждения воздуха, компании, предоставляющей услуги автосервиса, достаточно иметь на вооружении диагностическое и заправочное оборудование для обслуживания кондиционеров.

 

Электронный течеискатель

Прибор отыскивает течи при помощи электронно-сенсорного устройства. Может обнаруживать утечки хладагента в холодильниках и кондиционерах.

Устройство предназначено для обнаружения течей при помощи электронного сенсора. Поставляется в защитном чехле.

Рисунок 4.2 Электронный течеискатель

 

UV течеискатель

UV течеискатель фреона позволяет найти утечки там, где электронный течеискатель фреона не мог бы их обнаружить в связи с малым объемом утечек, либо при непостоянных утечках. Для этого в систему вводится небольшое количество специальной UV добавки, следы которой спустя некоторое время проявляются в местах утечек хладагента. При освещении системы UV течеискатель указывает места утечек, они становятся отчетливо видны из-за люминисцентного свечения следов UV добавки.

Главная причина того, что при работах по диагностике системы на герметичность не удается сразу обнаружить утечки, состоит в том, что проверка проводится на статичной машине, в то время как при движении автомобиль испытывает удары, вибрации и тепловые нагрузки, в результате чего неплотности соединений могут увеличиваться, именно это приводит к быстрой утечке хладагента из системы.

Безошибочное определение утечек производится после эксплуатации автомобиля с работающим кондиционером с введенной при заправке фреона UV добавкой с помощью компактной и мощной (50 Вт) UV лампы, которая питается непосредственно от аккумуляторной батареи автомобиля 12V и специальных защитных UV очков с желтыми светофильтрами.

Мастер по диагностике одевает UV очки с желтыми светофильтрами, включает UV течеискатель и осматривает всю систему АС, подсвечивая её элементы. Место утечки под действием ультрафиолетового излучения светится голубовато-зеленым цветом.

Вместе с UV течеискателем приобретают UV добавку и инжектор для её ввода в систему кондиционирования.

 

Рисунок 4.3 UV течеискатель

 

Проверка конденсатора

Порядок выполнения

1. Проверьте пластины конденсатора на отсутствие засорения и повреждения.

2. Если пластины забиты, промойте их струей чистой воды и продуйте сжатым воздухом.

3. Если погнуты пластины, выровняйте их пассатижами и отверткой.

4. Проверьте места подсоединения конденсатора на отсутствие утечек.

 

Проверка приемника/сушилки

Порядок выполнения

1. Проверьте все соединения приемника/ сушилки на отсутствие утечек.

2. При работе двигателя на ускоренной частоте холостого хода и включенной системе кондиционирования воздуха проверьте температуру на входе и выходе.

3. Если разность температур большая, замените приемник/сушилку.

 

Заключение

Автомобильный кондиционер - важный прибор, позволяющий водителю всегда чувствовать себя комфортно. Из за стремительного развития производства автомобильных кондиционеров, удалось сильно снизить стоимость этой опции. На сегодняшний день наличие кондиционера в автомобиле является скорее правилом нежели исключением, как это было пятнадцать лет назад, когда системы охлаждения воздуха салона стояли лишь на дорогих авто.

Система кондиционирования автомобиля очень необходима, и особенно в авто эксплуатируемых в странах «вечного» лета. Но фреоновая система кондиционирования очень неэкологична, хотя и имеет, сравнительно с другими системами охлаждения, высокий КПД, небольшую металлоёмкость, 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 металлоёмкость, требуют больших мощностей на привод компонентов, имеют небольшой КПД. Но зато эти системы экологически чистые и на окружающую 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.

 

Содержание

Введение. 3

1.Техническое описание системы кондиционирования воздуха автомобиля (назначение, функции, устройство и работа) 4

1.1 Принцип работы автомобильного кондиционера. 4

1.2 Основные устройства автомобильного кондиционера и организация циркуляции воздушных потоков. 7

1.3 Особенности хладагентов, компрессорное масло в системе смазки кондиционирования воздуха. 12

1.4 Воздушные системы кондиционирования. 14

2.Основные технические данные и характеристики конкретного примера.. 16

2.1 Система кондиционирования воздуха автомобилей Киа. 16

2.2 Технические данные кондиционера. 19

3.Обоснование необходимости диагностирования системы кондиционирования воздуха автомобиля.. 20

4.Оборудование, методы и средства диагностирования системы кондиционирования воздуха автомобиля.. 21

4.1 Диагностические средства. 21

4.2 Диагностирование, техническое обслуживание и ремонт системы кондиционирования воздуха автомобиля. 24

5.Обоснование экономической эффективности диагностирования системы кондиционирования воздуха автомобиля.. 36

6.Предложения по совершенствованию диагностики системы кондиционирования воздуха автомобиля.. 37

Заключение. 38

Список использованных информационных источников 39

 

 

 

 

Введение

Долгое время “кондиционер”, или кондиционирование воздуха в салоне автомобиля, считался предметом роскоши. Теперь же это воспринимается как один из факторов, обеспечивающих уверенное управление автомобилем, и относится к элементам конструкции автомобиля, определяющих степень его безопасности. Еще 10 лет назад только 10 процентов новых автомобилей имели климатические установки, а уже в 1996 году уже четверть новых автомобилей была оснащена этим оборудованием серийно. Среди покупателей постоянно растет стремление оборудовать свой автомобиль климатической установкой. Принципиально устройство климатической установки во всех автомобилях практически одинаково. Отличие состоит в основном только в их конструктивном исполнении. В данном курсовом проекте описаны основные принципы действия и особенности конструкции климатической установки. Приведено устройство основных конструктивных элементов климатических установок, особенности различных хладагентов и основные требования к обслуживанию и ремонту климатических установок. Рассмотренные элементы конструкции имеются во всех климатических установках.

Целью данной курсовой работы является обобщение, систематизация вопросов конструкции, диагностирования и обслуживания современных. систем кондиционирования воздуха автомобиля.

 

1.Техническое описание системы кондиционирования воздуха автомобиля (назначение, функции, устройство и работа)

Принцип работы автомобильного кондиционера

Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой холодильник, хотя и устроен по-другому В основу работы этих устройств положен эффект Джоуля-Томсона – понижение температуры рабочего тела при дросселировании. Дросселированием называется понижение давления рабочего вещества при протекании его через сужение в канале или какое либо местное сопротивление (шайба, капиллярная трубка, терморегулирующий вентиль).

Основная функция кондиционеров – обработка внутреннего воздуха в салоне, поскольку кондиционеры лишь обеспечивают комфортную для человека температуру, а именно охлаждение или обогрев воздуха. Кондиционеры обладают дополнительными функциями:

- режим осушения – неконтролируемое осушение воздуха;

- режим сна;

- режим автоматического размораживания;

- защита от попадания влаги;

- регулирование направления воздушного потока;

- фильтр грубой очистки воздуха – у всех кондиционеров;

- различные фильтры тонкой очистки воздуха – у бытовых настенных моделей;

- ионизация, устранение запахов, микробов и прочие функции, влияющие на качество воздуха.

Дополнительные функции отличаются у разных моделей и разных фирм.

В отличие от сплит-систем, состоящих из одного внутреннего и одного наружного блоков, что, впрочем, почти идеально подходит для обеспечения комфортных условий в отдельных помещениях, или получивших широкое распространение инвертерных систем кондиционирования с переменной производительностью и свободной комплектацией внутренними блоками различной мощности, система кондиционирования воздуха в автомобиле наиболее близка к мульти-зональным системам с изменяемым расходом хладагента (VRF).

С другой стороны, автомобильный кондиционер представляет собой герметичную систему, заполненную фреоном и специальным компрессорным маслом, растворенным в жидком фреоне. Масло необходимо для смазки компрессора и некоторых компонентов системы.

Существуют несколько типов расположения узлов систем автомобильных кондиционеров, но, несмотря на некоторые отличия, их принципиальная схема одинакова. Далее рассмотрим самый распространенный вариант; он представлен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1- Схема работы автомобильного кондиционера

 

При включении кондиционера срабатывает электромагнитная муфта компрессора и прижимной диск примагничивается к шкиву компрессора (шкив приводится в движение ремнем от коленчатого вала двигателя и, даже когда кондиционер выключен, постоянно вращается). Теперь начал работать компрессор. Компрессор сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсатор. Конденсатор часто называют конденсором, радиатором кондиционера. В конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается. Охладиться фреону помогает вентилятор. При движении автомобиля конденсатор дополнительно охлаждается набегающим потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает конденсироваться и выходит из конденсора уже жидким. После этого жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель. Здесь от него отфильтровываются шлаки (продукты износа компрессора, пыль, грязь и прочее).

Часто на ресивере-осушителе есть смотровое окно, которое позволяет визуально оценить заполненность системы фреоном. Если система неполная, то при работе компрессора в глазке будет видна молочно-белая пена.

Очистившись в ресивере-осушителе, жидкий фреон подходит к терморегулирующему вентилю (ТРВ). ТРВ представляет собой специальное устройство, регулирующее разницу температур на выходе из испарителя и кипения хладагента – перегрев пара (перегрев), выходящего из испарителя.

ТРВ устанавливают на трубопроводе, по которому жидкий фреон поступает в испаритель. Если испаритель полностью заполнен жидким фреоном, то из него выходит насыщенный пар, температура которого равна температуре кипения, и регулирующий орган ТРВ закрывается.

Если из испарителя выходит пар, перегрев которого превышает установку ТРВ, то регулирующий орган ТРВ открывается настолько, чтобы площадь его проходного сечения соответствовала допустимой величине. По сути, ТРВ является автоматически регулируемым дросселем.

Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается, охлаждая и испаритель, а вентилятор сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор. И далее процесс повторяется.

За правильной работой системы следят различные датчики. Их количество зависит от типа и модели кондиционера. В нашей схеме на ресивере-осушителе стоит датчик включения второй скорости вентилятора. Когда охлаждение конденсора недостаточно, давление в напорной магистрали стремительно растет, а фреон в конденсоре перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор на полную мощность.

Датчик выключает компрессор при значительном повышении давления в напорной магистрали. Датчик выключает компрессор при слишком низкой температуре испарителя.

Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие.

Часть системы от испарителя до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь холодная.

Если в напорной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7 до 15 атмосфер (в аварийных случаях и до 30), то в обратной магистрали давление не превышает 1–2 атм.

Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около 5 атмосфер.

Точные данные по величинам давления и другие характеристики систем кондиционирования автомобилей приведены в специальных справочниках.

В дополнение к описанию принципа работы автомобильного кондиционера на рисунке 1.2 представлена наглядная технологическая схема взаимодействия его основных устройств с указанием направлений циркуляции воздушных потоков.

 

Рисунок 1.2- Схема взаимодействия основных устройств кондиционера с указанием направлений циркуляции воздушных потоков

 



infopedia.su

Принцип работы кондиционера и климатической системы автомобиля

В основе работы любого кондиционера лежит свойство жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять — при конденсации. Чтобы понять, каким образом происходит этот процесс, рассмотрим схему кондиционера на примере сплит-системы:

Основными узлами любого кондиционера являются:

Компрессор — сжимает фреон и поддерживает его движение по холодильному контуру.Конденсатор — радиатор, расположенный во внешнем блоке. Название отражает процесс, происходящий при работе кондиционера — переход фреона из газообразной фазы в жидкую (конденсация).Испаритель — радиатор, расположенный во внутреннем блоке. В испарителе фреон переходит из жидкой фазы в газообразную (испарение).ТРВ (терморегулирующий вентиль) — понижает давление фреона перед испарителем.Вентиляторы — создают поток воздуха, обдувающего испаритель и конденсатор. Используются для более интенсивного теплообмена с окружающим воздухом.

Компрессор, конденсатор, ТРВ и испаритель соединены медными трубами и образуют холодильный контур, внутри которого циркулирует смесь фреона и небольшого количества компрессорного масла.В процессе работы кондиционера происходит следующее. На вход компрессора из испарителя поступает газообразный фреон под низким давлением в 3 — 5 атмосфер и температурой 10 — 20°С. Компрессор сжимает фреон до давления 15 — 25 атмосфер, в результате чего фреон нагревается до 70 — 90°С, после чего поступает в конденсатор.Благодаря интенсивному обдуву конденсатора, фреон остывает и переходит из газообразной фазы в жидкую с выделением дополнительного тепла. Соответственно, воздух, проходящий через конденсатор, нагревается.На выходе конденсатора фреон находится в жидком состоянии, под высоким давлением и с температурой на 10 — 20°С выше температуры атмосферного воздуха. Из конденсатора теплый фреон поступает в терморегулирующий вентиль (ТРВ), который в простейшем случае представляет собой капилляр (длинную тонкую медную трубку свитую в спираль). На выходе ТРВ давление и температура фреона существенно понижаются, часть фреона при этом может испариться.После ТРВ смесь жидкого и газообразного фреона с низким давлением поступает в испаритель. В испарителе жидкий фреон переходит в газообразную фазу с поглощением тепла, соответственно, воздух, проходящий через испаритель, остывает. Далее газообразный фреон с низким давлением поступает на вход компрессора и весь цикл повторяется.Этот процесс лежит в основе работы любого кондиционера и не зависит от его типа, модели или производителя. Кстати, одна из наиболее серьезных проблем в работе кондиционера возникает в том случае, если в испарителе фреон не успевает полностью перейти в газообразное состояние. В этом случае на вход компрессора попадает жидкость, которая, в отличие от газа, несжимаема. В результате компрессор просто выходит из строя. Причин, по которым фреон не успевает испариться может быть несколько, самые распространенные — загрязненные фильтры (при этом ухудшается обдув испарителя и теплообмен) и включение кондиционера при отрицательных температурах наружного воздуха (в этом случае в испаритель поступает слишком холодный фреон).

Алгоритм работы климат-контроля.

Кондиционер может не только охлаждать, но и осушать воздух. Климат-контроль работает по сигналам 4 датчиков:1) датчик забортной температуры;2) датчик температуры в салоне;3) датчик относительной влажности в салоне;4) датчик освещенности, он же — датчик интенсивности солнечной радиации.По обобщенным данным этих датчиков и на основании определенной программы и происходит регулировка климата в салоне.

При повышенной влажности в салоне, особенно на начальном этапе прогрева, климат принудительно направляет воздух на стекла и включает кондей для быстрейшего осушения. Избавляться от этого не надо, как раз наоборот, приветствуется. Вообще, любое автоматическое включение кондея при достаточно низкой температуре в салоне говорит о том, что влажность в салоне повышенная. Так что дело не только в температуре…Автомат работает при любом направлении воздуха. Отсутствие надписи «авто» не значит, что не выполняются автоматические функции климатика. Это значит только то, что полный автоматический режим был изменен пользователем. При этом отключается автоматическое управление только той функцией, которую пользователь изменил. Те функции, которые он не трогал, продолжают работать в автоматическом режиме. Т.е. ты изменил направление обдува, а остальное не трогал. Надпись «авто» исчезла. Но регулировка температуры и скорости вентилятора все равно будут оставаться под контролем электроники до тех пор, пока их вручную не изменишь. Это объясняется и в мануале.

Самотестирование климат-контроля.

1. включить зажигание2. установить температуру на 26 градусов3. в течении 3-х секунд нажать одновременно AUTO и OFF больше трех раз4. сосчитать количество миганий индикатора температуры5. если ошибок нет, то индикатор мигать не будет. если есть индикация ошибки, смотрите таблицу ошибок для расшифровки6. выключить и включить климат-контроль для возврата к нормальной работе

Почему запотевают стекла и как с этим бороться?

Возможные причины (помимо неисправного кондиционера), в порядке убывания их вероятности:

— включенная рециркуляция, для боковых стекол причиной — могут быть закрытые сопла вентиляции;— влага под водительским/пассажирским ковриками;— намокший или грязный салонный фильтр;— чем-то закрыты вентиляционные щели в багажнике;

Решается проблема путем включения режима «обдув лобового стекла» или режима «ноги-стекло».

Эффективно и быстро это произойдет если компрессор кондиционера включен. При включении кондиционера мы понижаем температуру воздуха в салоне и добиваемся, чтобы влага из воздуха конденсировалась на испарителе.При минусовых температурах роль осушителя воздуха (вернее стекол) на себя берет обогреватель. Повысив температуру, мы увеличиваем энергию водяного пара и он не может сконденсироваться в росу. Осушение происходит за счет замещением теплого влажного воздуха кабины сухим подогретым воздухом снаружи.

Как бороться с неприятным запахом из воздуховодов?

Как правило, неприятный запах из дефлекторов появляется сразу после повторного включения автокондиционера, и в большинстве случаев связан с элементарной грязью.Процедура очистки подробно описана здесьПрофилактические включения кондиционера в зимний период

Это связано с необходимостью поддержки всех уплотнительных элементов в нормальном состоянии, так как долго не получая свою порцию смазки, которая находится в самом хладогенте, начинают подсыхать, соответственно резко возрастает риск утечки. Более подробно можно прочитать здесь

Принцип работы кондиционера и климатической системы автомобиля

5 (100%) 1 голос[а]

sanekua.ru

диагностика, ремонт, промывка, очистка, давление в системе. Как промыть систему кондиционирования автомобиля?

Теплое время года сопровождается частыми обращениями автовладельцев в сервисные мастерские за такой услугой, как диагностика системы кондиционирования автомобиля, а также устранение выявленных неполадок. Рассмотрим причины такого явления.

Внешний фактор

Для эффективного функционирования любой системы есть одно важное условие – она должна работать постоянно, не подвергаясь длительным простоям. Эта аксиома актуальна для кондиционера в автомобиле, а также для всех его основных узлов. Российские условия такие, что данная система не работает весь холодный период года, что сказывается на ее исправности самым негативным образом. Чаще всего уплотнения пересыхают, что приводит к потере их герметичности. Именно поэтому часто требуется диагностика системы кондиционирования автомобиля.

Чтобы избежать вынужденных простоев системы, требуется регулярно производить весьма простую процедуру – включать кондиционер каждую неделю примерно на 10-20 минут.

Сложности

У счастливых обладателей больших джипов зарубежного производства, оснащенных дополнительным задним контуром кондиционирующей системы, есть довольно весомый аргумент в пользу проведения регулярной весенней проверки. Поступление хладагента к заднему контуру осуществляется по трубкам и шлангам, которые проходят по днищу транспортного средства. Обычно одной-двух наших зим оказывается вполне достаточно для их перехода в совершенно ужасное состояние. А для постоянного поддержания всей конструкции в рабочем состоянии требуется уделять ей повышенное внимание, а также регулярно проводить осмотр магистралей.

Какие бывают причины неисправностей?

Ремонт системы кондиционирования автомобиля может потребоваться в результате воздействия на нее множества факторов, которые водитель обычно ощущает на «своей шкуре». Охлаждение может отсутствовать по целому ряду причин:

  • Наиболее распространенным случаем является низкий уровень хладагента, количество которого должно строго соответствовать уровню, указанному в руководстве по эксплуатации. Для этого проверяется давление в системе кондиционирования автомобиля, после чего устраняется проблема.
  • Работа охлаждающего агрегата может сильно пострадать из-за перегрева двигателя.
  • Техническая неисправность, из-за которой формируется недостаток притока свежего воздуха к конденсатору, что сопряжено с множеством разных причин.
  • Различные неполадки с электрикой, которые чаще всего легко устраняются за счет смены предохранителя, но бывают случаи и «тяжелее».
  • Поломка компрессора обычно вызвана продолжительным сезонным простоем, ведь его внутренние поверхности склонны ржаветь без подачи циркулирующего масла.

Устранение неполадок

Сразу стоит отметить, что самостоятельно подобные неисправности устранить довольно проблематично. Это даже чревато появлением еще больших сложностей. Здесь требуется профессиональное оборудование и специальные инструменты, а также многое другое.

Даже простая диагностика утечки фреона может превратиться в сложный и затянутый процесс. Закачать хладагент в домашних условиях вообще нереально, так как для этого требуется специальная заправочная консоль. При помощи ее обеспечивается должная герметичность, а стрелка манометра показывает текущий уровень давления в магистрали и пр. Объем заправляемого хладагента тоже строго регламентируется. Если его будет меньше или больше, то это может стать причиной довольно серьезных неприятностей. Система может вообще не включиться, либо выйти из строя из-за недостатка масла, а повышенное давление часто становится причиной поломки компрессора, разрыва магистралей и прочих проблем.

Именно поэтому вполне разумно довериться в данном случае квалифицированным специалистам. Это позволит в будущем сэкономить средства и время, так как возникновение сложных поломок в результате самостоятельного вмешательства – это довольно частое явление.

Другой случай

Система кондиционирования автомобиля в жаркую погоду работает практически постоянно. То есть, когда машина только заводится, уже начинается работа всех элементов, а также активное охлаждение воздуха. Во всех трубах и воздуховодах при этом образуется конденсат, то есть определенное количество жидкости. Во время езды в салон автомобиля вместе с воздухом поступает очень большое количество пыльцы растений, песок, пыль, мелкие частицы автомобильной резины, а также многое другое. И все эти примечи сложно назвать полезными.

Как все происходит?

Большая часть всех этих примесей задерживается фильтром салона, то есть не попадает непосредственно внутрь автомобиля, но остается в трубках воздуховода и кондиционера. Когда вы достигаете точки назначения, а потом глушите двигатель машины, все бактерии, пыльца растений, споры грибов и прочее, чем успела наполниться система кондиционирования автомобиля, оказываются в самой благоприятной для них среде. Именно там происходит их взаимодействие с конденсатом, а также весьма активное размножение. Следующая поездка сопровождается тем, что вы с воздухом вдыхаете все это, что для организма является вредным, а для детей и вовсе может послужить катализатором аллергии. Салонный фильтр некоторое время спасает, однако постепенно он намокает от конденсата. После этого в нем начинается процесс прорастания спор растений и грибов, формируется плесень, что делает сам фильтр новым источником опасности для здоровья. Это становится причиной сырости в салоне, неприятных запахов, а также ощущения затрудненности дыхания и запыленности.

Как с этим справиться?

Основной совет заключается в следующем: всякий раз, когда заканчивается поездка, не стоит глушить двигатель. Следует на пару минут выключить кондиционер. А вот после можно глушить мотор. Этого времени хватит для того, чтобы температура, исходящая от агрегата, испарила конденсат, а трубки стали сухими, из-за чего размножение оказавшихся внутри бактерий становится весьма затруднительным.

Система кондиционирования автомобиля нуждается в том, чтобы дважды в год заменялся фильтр. Лучше всего делать это весной, еще до того, как начинается активное цветение растений, а также осенью, перед началом обработки дорог различными реагентами. Фильтр салона правильнее всего использовать угольный. Основное его преимущество состоит в том, что плотный слой активированного угля задерживает и впитывает в себя много мельчайших частиц пыльцы, пыли и металлов, что позволяет сохранить воздух в салоне максимально чистым. Замена такого фильтра производится раз в год.

Альтернативные варианты

Бывает так, что в машине появляются и не исчезают неприятные запахи сырости, а эффект запыленности салона совершенно не проходит, при этом смена фильтра не дает никакого результата. Это говорит лишь об одном – система кондиционирования автомобиля захвачена плесенью. В таком случае необходима прочистка с использованием специального антибактериального состава. Это можно сделать в сертифицированном центре, где квалифицированные специалисты окажут все необходимые услуги в данной сфере. Можно произвести работы и самостоятельно, для чего в продаже есть специальные баллончики со спреями, на которых есть подробная инструкция по применению. При помощи их всего за полчаса работы в гараже может быть проведена очистка системы кондиционирования автомобиля. Такие средства весьма эффективны.

Иные проблемы

Промывка системы кондиционирования автомобиля требуется из-за того, что основные магистрали и узлы оборудования расположены особым образом. Многие из них помещены под днищем автомобиля, то есть там, где имеются особые загрязнения. Риск накопления грязи в системе можно существенно снизить при условии постоянной слежки за ее состоянием. Но практически невозможно избежать загрязнений, из-за чего и требуется регулярная промывка системы кондиционирования автомобиля. При помощи такой процедуры можно предупредить образование коррозии, которую обычно вызывают влага и грязь. Коррозия становится причиной интенсивного износа элементов и деталей, а также образования отверстий, сквозь которые могут образоваться утечки фреона. В случае снижения его уровня ниже определенной допустимой нормы оборудование перегреется и выйдет из строя.

Как промыть систему кондиционирования автомобиля?

Процесс происходит в несколько шагов. Сначала требуется откачать из системы хладагент. Когда все соединительные части системы будут отсоединены, следует снять герметизирующие кольца и больше их не использовать. Далее демонтируется расширительный клапан для дальнейшей промывки или замены. Клапаны манометра необходимо закрыть. Потом производится закачка R-11 в нижнее заправочное отверстие испарителя до того момента, пока вещество не потечет из выходного отверстия. Внутренности испарителя должны быть полностью заполнены жидкостью, а когда большое ее количество начнет вытекать через верх, клапан необходимо закрыть. После пятиминутного ожидания можно выпускать R-11. Эти манипуляции следует повторить несколько раз подряд.

Очистка системы кондиционирования автомобиля от R-11 производится при помощи вещества R-12. Для этого температура составных частей оборудования должна составлять 24 градуса Цельсия и более. Если в результате полного выпуска R-11 из системы останется давление в системе кондиционирования автомобиля, то работу по выпуску стоит продолжить через тридцать минут.

fb.ru

Автомобильный кондиционер — WiKi

Автомобильная система кондиционирования воздуха — разновидность системы кондиционирования воздуха, устанавливаемая в автомобиле и позволяющая охлаждать воздух в салоне, а также очищать его от влаги и посторонних запахов. В современных автомобилях является составной частью системы вентиляции и отопления салона.

Особенность такого кондиционера с технической точки зрения заключается в том, что для его работы используется не электричество, а часть мощности двигателя внутреннего сгорания, отбираемая с его коленчатого вала при помощи приводного ремня, иногда общего с ремнём генератора или отдельным. Конденсатор кондиционера обычно располагается под капотом, причём для того, чтобы избежать воздействия на него тепла двигателя, его располагают ближе к переднему бамперу машины, перед радиатором, но при этом таким образом, чтобы не страдал обдув самого радиатора. Отвод воды от испарителя кондиционера выполняется прямо под автомобиль, поэтому часто под автомобилем с работающем кондиционером можно увидеть лужу.

Современные установки кондиционирования воздуха как правило конструктивно объединены с системой отопления салона, используют общие воздуховоды и систему управления. Органы управления системами обогрева и кондиционирования воздуха на современных автомобилях обычно размещается на панели приборов, или на центральной консоли между водителем и передним пассажиром.

История

Впервые установки кондиционирования на автомобилях были предложены в качестве устанавливаемого по заказу дополнительного оборудования в США в 1933 году одной из нью-йоркских компаний, — к тому времени кондиционеры уже стали привычным оборудованием в американских небоскрёбах. В основном ими оборудовались самые дорогие и роскошные лимузины.

Первым же автомобилем, который мог быть оснащён установкой кондиционирования воздуха в заводской комплектации, стал Packard модели 1939 года, — который, впрочем, оставался малосерийным автомобилем ручной сборки. Стоимость установки составляла 274 доллара — огромную сумму по тем временам (более трети цены нового полноразмерного легкового автомобиля, вроде «Форда», который стоил от $742). Кроме того, помимо агрегатов, расположенных под капотом и в салоне, установка кондиционирования занимала половину багажника, была малоэффективна и не имела даже зачатков автоматического управления, вроде термостата. Популярностью эта опция не пользовалась, так что после 1941 предлагать её перестали, однако в том же году похожую систему предложил уже Cadillac. В 1941-42 модельных годах установка кондиционирования воздуха значилась в списке опционального оборудования и самых дорогих автомобилей Chrysler, однако не известно, была ли на самом деле продана хоть одна машина с ней.

  Imperial модели 1953 года с установленным кондиционером AirTemp. Видны внешние воздухозаборники на задних крыльях, а на полке за задним сиденьем — внутренние воздухозаборники (по бокам) и направляющая решётка, задающая направление потока воздуха. Отражаясь от потолка, поданный через неё холодный воздух опускался сверху вниз на пассажиров, равномерно охлаждая салон без создания сквозняка.

Между тем, бурное развитие технологий и существенный рост уровня оснащённости американских автомобилей в первой половине пятидесятых годов привели к тому, что уже к 1954 году кондиционер мог быть установлен в виде опции на автомобили большинства американских марок высшего и среднего-высшего ценового диапазона, — хотя и оставался опцией крайне дорогой и мало востребованной. Например, в 1952 году кондиционер был предложен в виде опции на модели Chrysler Imperial, а в следующем, 1953 — и на некоторых более доступных моделях «Крайслера». Как и более ранние установки, крайслеровский кондиционер AirTemp имел основной блок, расположенный в багажнике автомобиля, хотя теперь и занимающий существенно меньше места. Однако он отличался простотой в управлении — за работу установки отвечал всего один трёхпозиционный переключатель, а также высокой эффективностью: он был способен охладить салон самого крупного «Крайслера» с 50 до 30° С всего за пару минут. Кроме того, в отличие от более примитивных образцов, он был практически бесшумен, имел более совершенную систему управления потоком охлаждённого воздуха, которая способствовала его равномерному распределению по салону, и мог работать не только в режиме рециркуляции, но и за счёт приточного свежего воздуха, забираемого снаружи машины через большие решётки на задних крыльях, так что выдаваемый им воздух был лишён ощущения застойности. В 1955 году та же система уже была теоретически доступна на автомобилях всех марок, принадлежащих Chrysler Corporation. До эпохи массового распространения кондиционеров в южных штатах США на некоторых автозаправках предлагалась услуга по закачиванию охлажденного воздуха в салон автомобиля.

Стоимость установок кондиционирования воздуха оставалась крайне высокой, так что оснащалось ими крайне немного автомобилей. Кроме того, они всё ещё были малоэффективны и накладывали ряд ограничений в эксплуатации, с учётом примитивности самих установок и сравнительно невысокой мощности двигателей тех лет. Так, на большинстве автомобилей при включенном кондиционере двигатель неровно работал на холостых оборотах — водителю приходилось выключать кондиционирование на светофорах и при движении в транспортном заторе, когда оно было нужнее всего. Многие модели давали мощный поток холодного воздуха только при движении на трассе, а при городских скоростях он становился слабым, при этом температура охлаждающей жидкости в двигателе приближалась к критической, угрожая перегревом. Управление было как правило самым рудиментарным — в лучшем случае водитель мог выбрать несколько скоростей работы вентилятора, температура кондиционированного воздуха же обычно настройке не подлежала, не говоря уже о выборе точки, из которой он подавался в салон — все установки кондиционирования тех лет были отдельными от системы вентиляции и для подачи воздуха в салон использовали свои собственные дефлекторы. Стоит отметить, что даже обычный отопитель в те годы на большинстве автомобилей оставался дополнительным оборудованием, устанавливаемым за доплату, на кондиционер же и вовсе смотрели как на большую роскошь.

  Пульт управления климатической установкой WeatherEye на Rambler Cross-Country 1957 года. Управление кондиционером (REFRIG) и отопителем (HEATER) осуществляется одним переключателем.

Революция произошла в 1954 году: на автомобилях корпорации Nash-Kelvinator[en] была впервые предложена интегрированная система вентиляции и отопления All-Weather Eye[en], включавшая в себя и отопитель, и кондиционер, причём все компоненты располагались под капотом, не занимая место в багажнике и устраняя уязвимо расположенные под днищем автомобиля длинные трубопроводы и ресивер. Подогретый или охлаждённый воздух подавался в салон уже как на современных автомобилях — через расположенные на панели приборов дефлекторы. Наиболее же приятной для потенциальных покупателей оказалась цена установки, которая составляла всего $345 — дешевле, чем у любой другой автомобильной системы кондиционирования тех лет. И всё же, даже эта сумма составляла примерно четверть от цены самого дешёвого легкового «Форда» в том же году ($1 548).

  Типичный блок кондиционера 1970-х годов, расположенный под панелью приборов и автономный от системы вентиляции и отопления. Такие устройства широко предлагались на рынке автоаксессуаров.

С распространением подобных систем, более практичных и удобных в использовании, популярность автомобильных установок кондиционирования росла, и к началу 1960-х годов их имели уже примерно 20 % американских автомобилей. Тем не менее, массовое их распространение пришлось всё же на начало 1970-х. В 1968 году кондиционер впервые стал стандартным оборудованием на автомобиле AMC Ambassador, а уже в 1969 его имели 54 % новых американских автомобилей. В Европе же вплоть до 1980-х годов кондиционер оставался большой редкостью.

С тех пор принципиальных изменений в конструкции и принципе действия автомобильных кондиционеров не произошло, за исключением введения систем автоматизированного, в том числе компьютерного, управления (климат-контроль), повышения эффективности, долговечности и удобства в эксплуатации, введения всевозможных дополнительных фильтров, и так далее.

Устройство

  Схема устройства автомобильной установки кондиционирования воздуха: 1 — компрессор, приводимый в движение двигателем через электромагнитную муфту; 2 — конденсатор; 3 — фильтр-осушитель; 4 — расширительный клапан; 5 — испаритель; 6 — вентилятор; 7 — датчик температуры испарителя; 8 — обратная линия к компрессору.

Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный домашний кондиционер или холодильник, отличие составляет лишь большая компактность всех узлов и то, что источником энергии выступает двигатель внутреннего сгорания (на электромобилях — электродвигатель).

  • Компрессор кондиционера под капотом AMC Ambassador 1968 года.

  • Внутреннее устройство компрессора кондиционера, работающего по принципу Ванкеля.

  • Воздушный фильтр кондиционера.

  Автомобильный кулер Thermador на «Шевроле» модели 1950 года.

Так как «настоящие» (компрессорные) автомобильные установки кондиционирования воздуха в течение долгого времени были весьма дороги, им была создана более дешёвая альтернатива в виде портативных испарительных кондиционеров (кулеров). В 1930-х — 1960-х годах они были весьма популярны в жарких штатах юго-запада США в качестве дополнительного оборудования. Как правило кулеры устанавливались на рамку пассажирской двери. По устройству они были до примитивности просты и с технической точки зрения представляли собой обычный испарительный кондиционер, в котором охлаждение воздуха достигается за счёт поглощения тепла водой при её испарении. В корпусе кулера располагался картридж из пористого или волокнистого материала, который постоянно смачивался водой. Когда машина находилась в движении, воздух поступал в устройство самотёком за счёт эффекта инерционного наддува, вызывая интенсивное испарение воды, а для работы на стоянке некоторые модели имели электровентилятор, обычно подключаемый к штатному разъёму для прикуривателя. Типовой вариант имел водяной резервуар объёмом около 4 литров, чего хватало на 100—150 миль пробега (150—250 км).

Эффективность такой установки в жаркую погоду была вполне достаточна, поэтому до массового распространения настоящих автомобильных кондиционеров её применение в жарком климате было оправдано, несмотря на явные недостатки, — необходимость постоянного добавления воды в корпус (вода постепенно расходовалась) и характерный «болотный» запах сырости, приобретаемый прошедшим через установку воздухом (из-за чего они и получили своё американское название — swamp cooler, от swamp — «болото»).

В настоящее время кулер является характерным атрибутом стиля Resto cal, но часто ставят их и просто на классические автомобили.

ru-wiki.org

Принцип работы автокондиционера

А нужно ли мне знать принцип работы автокондиционера, его устройство, дует себе, и дует - этот вопрос может возникнуть у многих владельцев транспортных средств.

Ответ однозначный - да. Нужно знать и применять.

В этой статье мы расскажем вам как устроена система кондиционирования автомобиля, коснемся немного истории, посмотрим как влияет температура воздуха в салоне на самочувствие водителя.

Рассмотрим вопросы диагностики, эксплуатации и, в конечном счете, почему нужно знать принцип работы автокондиционера.

Работа автокондиционера

Сегодня невозможно представить современный автомобиль без кондиционера. Они проектируются как на автомобилях представительского класса, так и на микролитражках. Даже отечественные автопроизводители всерьез занялись этим вопросом!

Необходимость комфортной температуры сложно переоценить. Вы стояли когда-нибудь в многочасовой пробке под палящим солнцем, в летний зной? Если да, то необходимость данной опции подтвердите без колебаний.

Также думали и первые изобретатели автомобилей. Кроме, собственно, комфорта и микроклимата, работа кондиционера влияет и на безопасность – жара и духота отвлекает водителя от дороги.… Впрочем, всё по-порядку…

 Из истории автокондиционера

Идея повысить комфорт внутри автомобиля витала в головах автостроителей с момента изобретения автомобиля. Однако все предлагаемые на тот момент системы терпели крах.

Система трубопроводов для циркуляции воздуха, скрытые вентиляторы, принудительные воздухозаборники и даже кубики льда на специальном поддоне…

Каких только экзотических систем не проектировалось и не внедрялось, однако ничего из предлагаемого нормально не работало, или было неэффективно…

Поиски продолжались до момента изобретения компрессорных систем охлаждения. Первым автомобилем, снабженным прообразом современной системы кондиционирования считается Паккард 1939 года.

Системе было далеко до идеала – для того, чтобы «охладиться» приходилось проделывать целый ряд манипуляций.  Нужно было остановить автомобиль, заглушить двигатель, подключить «кондиционер», завести двигатель, отрегулировать воздушный поток, «охладиться», заглушить двигатель, отключить систему, завести двигатель и продолжить путь.

Впечатляет? Однако принцип стал популярен, а начало положено. Дальнейшее развитие систем кондиционирования автомобиля было лишь делом техники и времени.

Уже в 1941 году Кадиллак выпускает партию в 300 автомобилей с кондиционерами, работающими по привычной нам схеме. В 60-х годах количество «комфортных» автомобилей исчислялось тысячами, а в 80-х уже миллионами.

Влияние температуры воздуха в салоне на самочувствие водителя

Автопроизводители, как известно, уделяют большое внимание научным исследованиям. Выяснено, что наиболее комфортная для водителя и пассажиров температура воздуха в салоне - 18-20°С, а влажность – в пределах 30-70%.

Отклонение от данных показателей считается небезопасным. Так, при +10-15°С следует переохлаждение тела. При +25°С утомляемость и рассеянность значительно увеличиваются, может клонить в сон.

При +30°С и выше  - нарушение координации движений, замедление реакции, логические ошибки при управлении транспортным средством и анализе дорожной обстановки.

Принцип работы автокондиционера

Система автокондиционирования предназначена для создания и поддержания комфортного микроклимата внутри салона автомобиля - регулирования температуры воздуха, влажности. Кроме того – оптимизация потоков воздуха, а также фильтрация от вредных примесей и устранение запахов.

Принципиально устройство и работа автокондиционера не отличается от работы обычного кухонного холодильника.

Может возникнуть вопрос – а так ли нужно знать его устройство и принцип работы? Ответ – да.

Знание принципов работы и основных узлов позволит вам вовремя диагностировать большинство неисправностей системы и предвидеть необходимость некоторых работ, например – дезинфекцию кондиционера автомобиля, чистку.

Автокондиционер – замкнутая, герметичная система с закачанным внутрь хладагентом (специальным рабочим веществом, для простоты - газом).

Система состоит из нескольких основных и множества дополнительных (опционных) узлов.

Основной принцип работы автомобильного кондиционера следующий:

Компрессор сжимает хладагент (для примера возьмем фреон), отчего тот, как известно из курса физики, сильно разогревается.

Горячий хладагент гонится по трубопроводам в конденсатор. Там фреон конденсируется в жидкость и выходит из узла уже в жидком состоянии.

Затем он попадает в ресивер-осушитель, где фильтруется от амортизационного мусора, далее – попадает напрямую в магистраль, идущую в салон автомобиля.

Тут-то и начинается его работа. Проходя через следующий узел – терморегулирующий вентиль, хладагент попадает в испаритель. На этом участке системы он переходит в газообразное состояние, при этом значительно охлаждаясь.

Проходя через салонный испаритель, он охлаждает его трубки практически до ледяного состояния, а имеющийся вентилятор гонит через них воздух в салон автомобиля.

Далее фреон вновь попадает в компрессор, что знаменует завершение цикла и всё начинается сначала.

Система трубопроводов и узлов от компрессора до терморегулирующего вентиля называется системой высокого давления - рабочие показатели могут колебаться от 5 до 25 и более атмосфер.

Система от вентиля до компрессора – система низкого давления (обратная магистраль). Рабочее давление там редко превышает 3-4 атмосферы.

Нужно учитывать, что система кондиционирования находится под постоянным давлением, даже тогда, когда заглушен двигатель. Давление в системе в состоянии покоя выравнивается в среднем до 5 атмосфер.

Безусловно, система автокондиционирования снабжена и необходимым количеством рабочих и аварийных датчиков. Они следят за работой узлов и устраняют, главным образом, опасные для системы перегрев, избыточное, либо, наоборот, недостаточное давление.

Хладагент и смазка

И в настоящее время ведутся научные поиски безопасного и эффективного хладагента. Еще совсем недавно повсеместно использовался фреон R12 (CFC). Однако после подтвержденного исследованиями негативного влияния на атмосферу, его применение сокращено до минимума.

В настоящее время используемся условно-«экологически чистый» хладагент R134а (HFC). Однако он существенно проигрывает R12 по текучести и в эффективности (хуже на 10-15%). Также усложнилась и сама система кондиционирования.

Хладагенты R12 и R134а, а также применяемые совместно с ними компрессорные масла – несовместимы!

Сейчас ожидается массовое применение хладагента R744, еще более экологически чистого состава, работающего, однако, под значительно более высоким рабочим давлением.

Смазка подвижных частей компрессора производится специальным компрессорным маслом. Оно циркулирует по системе вместе с хладагентом. Для кондиционеров, где  применяется фреон R12, используются минеральные масла.

Где используется  R134а - полиалкиленово-гликолевое (или - PAG). Как уже отмечалось ранее – эти фреоны и масла несовместимы, их смешивание приведет к неизбежной поломке кондиционера.

В моторном отсеке имеются информационные наклейки (таблички) с указанием хладагента и масла, применяемого в системе.

Кроме того, существует цветовое обозначение - наклейки для R134а - зеленого цвета, а для R12 – желтого цвета. Дополнительно производители комплектуют эти системы разными по конструкции заправочными узлами (что называется – «защита от дурака»).

Устройство схема автокондиционера, основные узлы и их функции

1)Компрессор (1).

Пожалуй, наиболее сложный узел в системе. Его задача – обеспечить сжатие хладагента в газ высокого давления и температуры. Самые распространенные типы компрессоров роторно-лопастные, аксиально-поршневые.

Работа компрессора обеспечивается от двигателя с использованием приводных ремней через шкив (2) и диск привода компрессора (3) электромагнитной муфты.

При подаче напряжения на муфту (включении кондиционера), она блокируется с валом компрессора, запуская его в работу. При отключенном кондиционере происходит свободное вращение шкива – сам компрессор не работает.

2)Конденсатор (4).

Довольно объемный узел, представляющий собой подобие змеевика, где сжатый и нагретый хладагент охлаждается не без помощи вентилятора (5) или системы вентиляторов. Данный узел устанавливается таким образом, что при движении автомобиля он дополнительно охлаждается набегающим потоком воздуха.

Наиболее уязвимая часть автокондиционера – подвергается как риску механических повреждений, так и стремительно коррозирует. После охлаждения хладагент становится жидким и далее по трубопроводу уже течет в жидком виде.

3)Ресивер-осушитель (6).

Представляет собой фильтр для очистки хладагента от грязи, примесей, металлической стружки и прочих амортизационных загрязнителей, неизбежных в любом работающем механизме.

Как правило, в районе ресивера-осушителя либо на самом узле располагается смотровой глазок, для визуальной оценки наполнености системы хладагентом и его чистоты. Появление там вместо прозрачной жидкости молочно-белой взвеси свидетельствует о неисправности кондиционера или значительной утечке хладагента в атмосферу.

4)Терморегулирующий вентиль (расширительный клапан)  (10).

Это температурный регулятор и один из ключевых узлов любого кондиционера. Он регулирует скорость и объем подачи хладагента в испаритель, чтобы на выходе температура хладагента соответствовала заданным параметрам.

5)Испаритель (12). Он же – теплообменник.

Также как и конденсатор, представляет собой змеевик из тонкой трубки, по которой течет стремительно охлаждающийся хладагент. Вентилятор продувает через испаритель наружный воздух, который мгновенно превращается в ледяной и через систему распределения подается в салон.

6)Редукционный клапан.

Аварийный клапан для стравливания критического давления в системе (как правило, от 32 атм. и выше).

7)Датчик низкого давления.

Отключает компрессор при падении давления ниже 2-х атм., во избежание заклинивания компрессора от недостаточной подачи смазки.

8)Датчик высокого давления.

Отключает компрессор во избежание повреждения всей системы кондиционирования вследствие избыточного (более 30 атм.) давления.

9)Комбинированные и дополнительные датчики.

Считывают прочую информацию, такую, например, так температура корпуса компрессора, наличие прямого солнечного света и т.д. с установленным алгоритмом дальнейших действий.

Правильная эксплуатация кондиционера

- В жаркий день сначала откройте по возможности все двери автомобиля на минуту, чтобы салон полностью проветрился, далее – закройте двери и запускайте кондиционер.

- Эксплуатируйте кондиционер исключительно при полностью закрытых дверях, окнах, люках. Приток наружного воздуха в салон снижает эффективность работы кондиционера, нагружает его, что способствует повышенному износу и неоправданному расходу топлива.

- Минимум раз в неделю включайте кондиционер не менее, чем на 5-10 минут. Это необходимо, чтобы не вышли из строя эластичные прокладки и внутренние системы не начали корродировать от отсутствия масла. Как и любой системе с движущимися деталями, кондиционеру нужно постоянное омывание внутренних рабочих поверхностей смазочным маслом.

 Неисправности автокондиционера и проблемы

Самая распространенная проблема – утечка хладагента. Кондиционер перестает выполнять свои функции, начинает работать с перегрузками, нарушается циркуляция смазывающего масла.

Кроме того, в случае негерметичности системы, кондиционер вполне может забирать из влажной атмосферы воду, которая, попав в магистрали, летом может вызвать паровой удар, а зимой – разрыв магистрали вследствие замерзания. И в том и в другом случае – это дорогостоящий ремонт.

Какие встречаются основные неисправности в работе кондиционера, вы можете прочитать в статье: "Неисправности автомобильного кондиционера".

 Заправка и обслуживание

Многие модели автокондиционеров предполагают возможность самостоятельного обслуживания и дозаправки. Данную процедуру, а именно – диагностику и дозаправку, необходимо производить по мере надобности, но не реже одного раза в два года.

Буду очень признателен, если Вы поделитесь статьей с друзьями в соц.сетях, оставите комментарий.

Посмотрите другие интересные публикации:

"Как выбрать видеорегистратор для автомобиля",

"Навигатор в машину принцип работы и основные функции",

"Что такое парктроник".

wmeste.su