Как работает кондиционер в автомобиле

Принцип работы автомобильного кондиционера

Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой холодильник, хотя и устроен немного по-другому. Автомобильный кондиционер представляет собой герметичную систему, заполненную фреоном и специальным холодильным маслом, растворимым в жидком фреоне и не боящимся низких температур. Масло нужно для смазки компрессора и всей системы.

Теоретически, заполнить кондиционер можно было бы и обычным пропаном, если бы не его взрывоопасность. Для холодильных систем придумали специальные хлоросодержащие соединения, которые, кроме безопасности, обладают еще и набором нужных характеристик.

Несмотря на некоторые отличия между кондиционерами на автомобилях разных производителей, принципиальная их схема одинакова. Мы рассмотрим самый распространенный вариант. Итак, вы нажали на кнопку включения кондиционера. Сработала электромагнитная муфта, стальной прижимной диск , издав характерный щелчок, примагнитился к шкиву . Шкив приводится в движение ремнем и, когда кондиционер выключен, крутится вхолостую. Теперь заработал компрессор . Компрессор сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсор . В народе этот самый конденсор часто называют “радиатором кондиционера”. В конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается.

Охладиться ему помогает вентилятор , который включился на первую скорость одновременно с компрессором. Если автомобиль едет – еще лучше, конденсор дополнительно обдувается 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 продукты износа компрессора и прочая грязь.

Где-то в районе ресивера-осушителя, часто на нем самом, есть смотровой глазок . Через него на жидкий фреон можно полюбоваться воочию. Вообще-то, ничего интересного, выглядит как газ в зажигалке. Впрочем, глазок сделан не для удовлетворения любопытства. Через него можно визуально оценить, насколько система полна. Если часть фреона утекла в атмосферу, то при работе компрессора в глазке будет видна молочно-белая пена. К сожалению, глазки есть далеко не на всех автомобилях.

Очистившись в ресивере-осушителе, фреон течет в сторону салона автомобиля, чтобы выполнить свое основное предназначение. Кульминация наступает, когда жидкий фреон проходит через ТРВ . ТРВ, он же терморегулирующий вентиль, представляет собой специальное устройство, регулирующее перегрев пара, выходящего из испарителя. (Перегрев – разница температур на выходе из испарителя и кипения хладагента). 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. 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. Не вдаваясь в термодинамику, можно сравнить ТРВ с соплом аэрозольного баллончика.

Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается. Испаритель – это тот же радиатор, только маленький. Ледяной фреон охлаждает испаритель, а вентилятор сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор.

Круг замыкается. Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие. Часть же от испарителя до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь ледяная. Если в напорной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7-ми до 15-ти атмосфер (в аварийных случаях и до 30-ти), то в обратной магистрали давление не превышает 3.5 атмосфер. Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около 5-ти атмосфер.

За правильной работой системы следят несколько датчиков. Количество их варьируется. В нашем случае на ресивере-осушителе стоит датчик включения второй скорости вентилятора. Когда охлаждение конденсора недостаточно (вы стоите в пробке, например), давление в напорной магистрали начинает стремительно расти, а фреон в конденсоре перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор на полную мощность. Датчик выключает компрессор, если давление в напорной магистрали достигает запредельных величин. Датчик выключает компрессор, если температура испарителя становится слишком низкой. Узнайте больше!

Принцип работы автомобильного кондиционера

Тяжело представить современный автомобиль без кондиционера или климат-контроля. Но не все знают, как он работает, рассмотрим принцип работы автомобильного кондиционера, поломки и стоимость ремонта.

Иногда покупая автомобиль водитель не понимает как правильно пользоваться кондиционером или климат-контролем, после чего начинает считать, что он поломан. Рассмотрим, с чего состоит кондиционер и климат-контроль, в чем их разница и схожесть. Так же как правильно их эксплуатировать и обслуживать, и какие затраты может понести выход из строя кондиционера.

Читать еще: Как ухаживать за лыжами

Немного истории появления кондиционера

Идея повышения комфорта автомобиля как снаружи, так и внутри всегда была одной из целей автостроителей с момента изобретения автомобиля. Первые системы кондиционирования были разнообразны и вовсе не похожи на современные. Использовали и много вентиляторов, и системы трубопроводов с холодной водой, воздухозаборники принудительные, но нечего не давало ожидаемого эффекта или нормально работало.

Такие поиски были до момента изобретения компрессорной системы охлаждения. Первым автомобилей с прообразом кондиционера считается Паккард изготовленный в 1939 году. Установленной системе было далеко до современных, так как нужно было проделать множество манипуляций, но все же эффект был, хоть и небольшой.

Для того, чтоб охладить салон, нужно было остановить автомобиль, заглушить его, затем подключить «кондиционер», завести двигатель автомобиля, отрегулировать поток воздуха, охладить салон. Далее снова заглушить двигатель, отключить «кондиционер» и только потом можно было продолжать путь. Сравнивая с современными системами автомобильных кондиционеров, то такой процесс был долгим и нудным, но все же начало было заложено.

В 1941 году впервые Кадиллак выпустил первые 300 автомобилей, с кондиционерами привычной нынче системы, где не нужно было проводить столь много манипуляций, а можно было на ходу включать и выключать.

С чего состоит кондиционер и климат-контроль

Прежде чем понять, как работает кондиционер или климат-контроль, разберемся, с чего состоит сама система охлаждения. Кондиционер, это набор элементов, которые совокупно создают систему охлаждения.

Главными составными кондиционера считаются:

компрессор;
конденсатор;
ресивер-осушитель;
испаритель;
терморегулятор;
датчик низкого давления;
датчик высокого давления;
комбинированные и дополнительные датчики (в климат-контроле).

Пойдем по порядку рассматривать, что для чего предназначено. Первым по списку идет компрессор, его основным назначением является сжатие хладагента (фреона) в газ высокого давления и температуры. Работу компрессора обеспечивает двигатель автомобиля, благодаря передаточным ремням на шкив и электронную муфту.

Далее по списку идет конденсатор, узел довольно большого объема. Главным назначением является охлаждение сжатого хладагента, в помощь для охлаждения используется наружный вентилятор. Чаще всего он напоминает второй радиатор в передней части автомобиля, потому его еще называют «радиатором кондиционера». Именно конденсатор является самым уязвимым узлом системы кондиционера, его легко пробить, часто подвергается коррозии или механическим повреждениям при движении.

По продвижению хладагента следующим идет испаритель, именно он выдает холод в салоне, по-другому еще называют теплообменник. Чем-то напоминает вышеупомянутый конденсатор с сотами и змеевиком, через который проходит хладагент. Вентилятор продувает через него воздух салона и в результате чего он охлаждается.

Что касается комбинированных и дополнительных датчиков системы кондиционера, то в основном они устанавливаются при наличии климат-контроля. Предназначены для снятия параметров с разных приборов, их контроля и управления ими. В отличии от системы кондиционера, эта система управляется с помощью бортового компьютера и автоматически регулирует все параметры для обеспечения выбранной температуры. Так же отличием является то, что возможно выбрать температуру для каждого ряда или стороны (левой/правой) в автомобиле. Другими словами, это полная автоматика кондиционера.

Принцип работы автомобильного кондиционера

Весь процесс включения кондиционера или климат-контроля начинается с компрессора. Как только вы включаете кнопку кондиционера, срабатывает муфта на компрессоре, притягивая шкив с передаточным ремнем от мотора.

С компрессора хладагент попадает в конденсатор, благодаря вентилятору и потоку воздуха он охлаждается и передается в осушитель, где убирается возможная влага и мусор с хладагента. Только потом хладагент попадает в испаритель. В большинстве случаев вместе с испарителем установлено много других приборов и датчиков. Это и вентилятор для обдува испарителя, система вентиляции, разные датчики и регуляторы. Если же это климат-контроль, то там целый набор регуляторов и датчиков. Иногда может быть и несколько испарителей, все зависит от построения системы вентиляции в автомобиле.

Именно с испарителя выходит низкое давление, которое подается обратно в компрессор, после чего процесс начинается по кругу. Все мелочи в виде датчиков и регуляторов описать смысла нет, так как для каждого автомобиля они индивидуальны, а вот принцип работы кондиционера или климат-контроля в системе охлаждения одинаковые.

Обслуживание системы кондиционирования автомобиля

Немало важным является обслуживание системы кондиционирования вашего автомобиля. Одни говорят, что из-за несвоевременного осмотра в салоне может появиться неприятный запах, другие, что будет перегреваться система кондиционера. Но все ведет к тому, что поломка приведет к немалым денежным затратам.

Поэтому рассмотрим основные этапы обслуживания, на что стоит обратить внимание и как избежать. В первую очередь время от времени стоит чистить конденсатор, который находится возле радиатора двигателя в передней части автомобиля. Очень часто после летнего сезона или налипания тополиного пуха, насекомых и прочей грязи, его соты засоряются. В результате перестает нормально продуваться воздухом и правильно выполнять свои функции для работы кондиционера.

Для того, чтоб очистить от грязи и насекомых (не стоит забывать, что после работы он так же будет горячий) можно использовать воду под напором, но так чтоб не погнуть соты иначе понадобится покупать новый конденсатор. Если финансово можете позволить, то нанести активную пену или специальные моющие средства для радиатора, после промывки водой, конденсатор должен просвечиваться насквозь и хорошо продуваться вентилятором.

Читать еще: Как сдавать гормоны

Следующее на что часто жалуются это неприятный запах в салоне, к этому может привести образование грибка или грязи на внутреннем испарителе. Именно они и дают неприятный запах. Есть два выхода, первый это добраться до испарителя и хорошо вымыть его (не в коем случаи не откручивать от соединительных труб). Второй способ, это с помощью специальных моющих средств, для внутренних частей автомобильных кондиционеров. Через удлинитель, без разборки передней панели оно наносится на испаритель, и через время промывается во время работы кондиционера, тем самым упрощая процесс очистки внутренней части.

Часто бывает ситуация когда все на взгляд исправно в системе кондиционера, но ожидаемого эффекта нет, тогда стоит обратиться к специалистам, возможно в системе отсутствует хладагент. Без специальных приборов его невозможно закачать в систему кондиционера. Зачастую проверяют на утечку специальным прибором течеискателем, такие отверстия незаметны человеческому глазу. После устранения поломки, специалисты запустят хладагент в систему и начнут процесс проверки и тестирование кондиционера на работоспособность.

Правильная эксплуатация автомобильного кондиционера

Казало бы элементарные вещи, захотелось прохладного воздуха в салоне автомобиля в жаркую погоду, нажал кнопку пуска кондиционера, выставил температуру и наслаждаешься. Но увы, не всегда так бывает. В этом и начинается разница климат-контроля и кондиционера.

Кондиционер только способен подавать количество прохладного воздуха относительно выставленной температуры. Необходимо помнить, что стоит закрыть заслонку подачи воздуха снаружи, знать, какая температура безопасна для вашего здоровья, если в машине дети, то не стоит злоупотреблять, иначе выйдя на улицу при жаркой погоде, можно легко простыть.

Чаще всего забывают закрыть заслонку подачи воздуха снаружи, иначе охлаждение не будет ожидаемым. В обязательном порядке все окна должны быть закрыты, это тоже будет влиять не только на температуру, но и на работу компрессора кондиционера и расход топлива. Нагнав нужную температуру, компрессор автоматически выключается, если же окна или заслонка открыты, то компрессор будет постоянно в работе, а значит и расход топлива увеличится. Как результат долгой работы кондиционера без отключения может привести к сгоранию компрессора.

В климат-контроле все параметры контролируются и управляются с помощью бортового компьютера, он автоматически закроет заслонку или подаст сигнал, что она не закрыта. Так же предложит закрыть все окна во избежание перегрузки компрессора. Подобрав оптимальную температуру, система будет автоматически поддерживать её, отключая и включая компрессор, добавляя теплого или холодного воздуха. Зачастую в климат-контроле намного больше функций для направления воздуха, температурных режимов (так как это одновременно и система обогрева салона зимой).

Цена ремонта, обслуживания и деталей кондиционера

При поломке кондиционера, первое, что приходит на ум это в какую сумму обойдется его ремонт. Скажем сразу, что сумма будет зависеть от марки и модели вашего автомобиля. Чем он дороже и больше система, тем дороже будет стоить ремонт.

Из самых частых поломок деталей системы кондиционера можно выделить конденсатор, средняя его стоимость стартует от 50$ и до нескольких тысяч долларов. Второй в списке считается компрессор, и самое дорогое оборудование с системы кондиционера. Цена зачастую начинается с 400-500$ за новый компрессор. Третий это сам хладагент, продается в специальных баллонах, по весу от килограмма и выше, в сжатом жидком состоянии. Стоимость хладагента (фреона) за 1 кг. стартует от 10$, казалось бы не дорогое, но проблема будет в его закачке в систему. Так как без специального оборудования нечего не получится.

Относительно работ по обслуживанию и ремонта, то цена будет зависеть от вида поломки и сложности её починки. Чистки конденсатора или испарителя специальными средствами обычно порядка 20$.

Заправка системы кондиционера хладагентом составит от 100$ за саму работу, но иногда некоторые СТО включают и расходные материалы в эту стоимость.

Видео заправки автомобильного кондиционера:

Как работает кондиционер в автомобиле

Кондиционер в автомобиле – не столько роскошь, сколько средство обеспечения комфортных условий вождения. Это система из нескольких основных узлов, которая регулирует температуру и влажность воздуха в салоне. Работа автомобильного кондиционера базируется на тех же принципах, что и работа бытового.

Естественно, авто различного класса и марок оснащаются системами кондиционирования в разной компоновке, но базовые элементы конструкции присутствуют всегда. Далее рассмотрим концептуальный кондиционер, без привязки к конкретному производителю. Понимание конструктивных особенностей и принципа действия поможет более качественно обслуживать эту систему и лучше понимать сотрудников сервиса в случае серьезного ремонта.

Читать еще: Как правильно стирать шелк

Устройство автомобильного кондиционера

Любой автомобильный кондиционер состоит из пяти основных узлов:

Компрессор. Может быть поршневым, лопастными или любым другим.
Конденсатор, чаще всего расположенный в передней части двигательного отсека за радиаторной решеткой.
Расширительный клапан, который регулирует подачу хладагента в испаритель.
Испаритель, расположенный в салоне.
Расширительная емкость с осушителем, через которую хладагент проходит на пути к испарителю.

Все элементы соединены между собой трубками и гибкими шлангами, по которым хладагент циркулирует в жидком и газообразном состоянии. Хладагент это особая смесь из веществ с подходящими физическими свойствами с добавлением устойчивого к холоду компрессорного масла.

Фактическая конструкция кондиционера может отличаться дополнительными узлами. Так, в некоторых авто конденсатор снабжается вентилятором для охлаждения, иные – снабжаются расширительным клапаном с цифровым управлением и тому подобное.

Компрессор вращается за счет двигателя, и соответствующее движение передается через ремень или электромагнитный контур (чаще всего в электромобилях и гибридных авто). Для успешного обслуживания кондиционера достаточно понимать конструктивные нюансы только своего авто.

Технически к системе автомобильного кондиционера также относятся крыльчатки в салоне, воздушные фильтры, вентиляторы, обдувающие конденсатор и множество других компонентов. Но их разнообразие очень велико, а принципиальная роль в работе кондиционера не так значительна, как основных узлов.

Принцип работы автомобильного кондиционера

Принцип работы кондиционера в автомобиле базируется на особенностях обмена тепла между хладагентом и окружающей средой.

Рассмотрим цикл циркуляции хладагента подробнее:

Из компрессора хладагент под давлением поступает в конденсатор. На выходе из компрессора вещество находится в состоянии газа. Свойства хладагента таковы, что он может находиться в газообразном состоянии только при наличии определенной температуры и давления.
Конденсатор представляет собой сеть капилляров с множеством ребер охлаждения. Проходя через него, хладагент остывает и становится жидкостью. Высокое давление предохраняет его от преждевременного испарения.
После конденсатора жидкость поступает в расширительную емкость, где из нее удаляется вода и другие, ненужные, примеси.
Из ресивера-осушителя хладагент поступает в расширительный клапан. В участке магистрали за этим клапаном давление хладагента значительно ниже, чем во всех предыдущих. Степень открытия клапана регулируется температурой хладагента, покидающего испаритель.
В испаритель хладагент попадает в состоянии жидкости низкого давления. Проходя через трубки испарителя, он становится газом. Процесс сопровождается потреблением тепла из окружающей среды.
Из испарителя газообразный хладагент при низком давлении попадает обратно в компрессор, где во время сжатие разогревается. Цикл повторяется.

Таким образом, хладагент в системе циркулирует постоянно, обеспечивая салон прохладным воздухом и конденсацией лишней влаги на стенках испарителя.

Читайте также: Что такое климат контроль в автомобиле и как он устроен.

Неисправности и обслуживание автомобильного кондиционера

Герметичная система циркуляции хладагента, правильное его количество и своевременное обслуживание кондиционера – основные условия нормальной и продолжительной работы системы. Рекомендации по замене фильтров в салоне, необходимое количество хладагента и масса другой полезной информации указаны в руководстве к конкретному автомобилю.

Рассмотрим несколько распространенных поломок и их причины:

запотевание окон указывает на необходимость замены воздушного фильтра в салоне или натяжения/замены приводного ремня компрессора;
слишком медленное охлаждение чаще всего связано с загрязнением испарителя или конденсатора или разгерметизацию контура циркуляции хладагента;
неприятный запах часто возникает во время продолжительных пауз в эксплуатации кондиционера и устраняется его промывкой при помощи специальных составов.

Поломки основных узлов кондиционера влекут за собой дорогостоящий ремонт. Особенно, если речь идет о замене компрессора. Теоретически замену можно выполнить и самостоятельно, но для этого необходима диагностика, которая подтвердит неисправность того или иного компонента.

Соблюдение правил эксплуатации и обслуживания продлит срок службы кондиционера. К примеру, следует включать его хотя бы раз в месяц даже в холодное время года. Аккуратная промывка двигательного отсека уменьшит коррозию, вызываемую дорожными реагентами. Кроме того, хладагент покидает систему в любом случае через резьбовые соединения. Раз в год-два необходимо пополнять запас хладагента, используя профессиональное измерительное оборудование и соответствующие инструменты.

В целом периодическое обслуживание системы кондиционирования лучше проводить не реже, чем раз в год. Оптимальные сезоны для обслуживания – осень или весна. Работы можно проводить самостоятельно или обратиться к профессионалам. В первом случае следует тщательно изучить особенности конструкции и работы конкретного кондиционера во избежание серьезных поломок, обусловленных неквалифицированным обслуживанием. Стабильная работа кондиционера возможна только при правильной эксплуатации и соблюдении режима обслуживания. Все системы и агрегаты автомобиля, так или иначе, связаны, и неисправность одной из них влечет за собой увеличенный расход топлива, повышенный износ компонентов и множество других неприятных последствий.

Читайте также: Почему не греет печка в машине — основные причины.