Понятие кондиционера в автомобиле.

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.

Виды и типы кондиционеров.

Кондиционеры делаться на 2 типа автоматические и механические (климат-контроль)

Механический способ подразумевает самостоятельное переключение режимов кондиционера, то автоматическая система самостоятельно будет справляться с поставленной задачей. Автоматический кондиционер удобен но в нем есть свои минусы –эта система завесит напрямую от двигателя. И усложняет работы некоторых функций авто. Самый лучший вариант это смешанный кондиционер.

 

На сегодняшний день выпускается два вида автокондиционеров, отличаются эти виды схемой работы:

- автомобильные кондиционеры с ресивером осушителем и терморегулирующим вентилем;

- автомобильные кондиционеры с аккумулятором и расширительной трубкой

 

Первый вид автокондиционеров - с ресивером и терморегулирующим вентилем:

                                                                                 

На всасывающей стороне находится испаритель и трубопровод, по которому хладагент поступает в компрессор автокондиционера, на котором располагается датчик давления и сервисный штуцер низкого давления. На нагнетающей стороне находятся конденсатор, ресивер-осушитель, расширительный клапан с баллоном термодатчика, трубопровод с сервисным штуцером высокого давления и датчик давления. При включении электромагнитной муфты, газообразный хладагент всасывается и сжимается компрессором до высоких температур и давления, после чего поступает в конденсатор, где газ высокого давления и температуры переходит из газообразного состояния в жидкость, отдавая «скрытое тепло конденсации» воздуху, проходящему через конденсатор. Температура хладагента на входе в компрессор составляет 80, а на выходе 50 градусов цельсия.

Теплый жидкий хладагент поступает в ресивер-осушитель, где происходит его фильтрация от мелких частиц и пыли, удаление влаги. Далее жидкий хладагент высокого давления поступает в расширительный клапан, где он испаряется и переходит в состояние жидкость – пар с низкой температурой и давлением (-2 градуса, 2 бар). Далее этот хладагент попадает в испаритель, где из туманообразного состояния переходит в газообразноe (жидкий хладагент при низком давлении кипит, отнимая теплоту от стенок испарителя) и всасывается компрессором для повторного цикла.

 

 

Второй вид автомобильных кондиционеров – с аккумулятором и расширительной трубкой, на выходе из испарителя установлен аккумулятор, где происходит удаление влаги и доиспарение жидкого хладагента, который может поступить из испарителя. То есть функцию ресивера-осушителя выполняет аккумулятор и фильтрующий элемент расширительной трубки. Аккумулятор предохраняет компрессор от попадания в него жидкого хладагента, который может вывести его из строя вследствие гидроудара. Компрессор в этой схеме работает циклически, получая команды на пуск-остановку от блока управления по сигналам с датчиков давления и температуры. давления и температуры.

 

 

Ключевым составляющего авто кондиционера является фреон

Фреоны (хладоны) — техническое название группы насыщенных алифатических фторсодержащих углеводородов, применяемых в качестве хладагентов, пропеллентов, вспенивателей, растворителей. Кроме атомов фтора фреоны могут содержать атомы хлора или брома. Название «фреон» фирмы DuPont (США) в течение многих лет использовалось в литературе как общетехнический термин для хладагентов. ВСССР и РФ укоренился термин «хладоны».

 

Фрео́ны — галогеноалканы, фтор- и хлорсодержащие производные насыщенных углеводородов (главным образом метана и этана), используемые как хладагенты в холодильных машинах (например, вкондиционерах). Кроме атомов фтора, в молекулах фреонов содержатся обычно атомы хлора, реже — брома. Известно более 40 различных фреонов; большинство из них выпускается промышленностью.

 

 

Пометка.

Если автомеханик воспримет вашу фразу «Заправьте кондиционер фреоном» буквально, то может случиться беда.

Большинство автолюбителей (включая даже профессионалов) называют хладагент, использующийся в автокондиционерах, фреоном. Это не совсем правильно.

Фреоном называется хладагент R-12 (CFC), который используется на старых автомобилях (обычно до 1993 года выпуска). С тех пор вот уже 16 лет автокондиционеры заправляются хладагентом R134a (HFC). Системы кондиционирования R134a намного более экономичны в плане потребления бензина, потерь хладагента и занимаемого в моторном отсеке места. Но вот что стоит помнить — эти два хладагента не могут работать вместе. У них разный состав и разные требования к давлению для нормальной работы. Так что если вы попытаетесь залить в новую машину R12 (или наоборот, R134a в старый «кондей»), это приведет к поломке компрессора автокондиционера.

Стоит также сказать, что через несколько лет новые машины европейского производства будут выпускаться с новым хладагентом для автокондиционеров — R744 (он оказывает меньшее вредное воздействие на окружающую среду). Починка и заправка этого хладагента будут намного более сложными, чем сегодня, ведь работать он будет под намного более высоким давлением.

 

Конденсатор – радиатор кондиционера.
Радиатор кондиционера представляет собой аллюминиевый или медный теплообменник, который выполняет функцию превращения газообразного высокотемпературного хладагента, поступающего из компрессора, в жидкий, с выделением тепла в атомосферу. Подогретые и сжатые компрессором пары хладагента, поступают в верхнюю часть конденсатора, продвигаясь по трубкам, отдают им свое тепло, это тепло поступает к ребрам охлаждения трубок, а оттуда уносится в атмосферу.

Пары хладагента, при прохождении через трубки конденсатора, превращаются в жидкость, с выделением большого количества теплоты, называемой скрытой теплотой парообразования. В верхних двух третях конденсатора протекает пар, а в нижней трети жидкость. Жидкость, имеющая низкое давление, после конденсатора отправляется в испаритель.
В автомобильных кондиционерах применяется несколько конструкций конденсаторов. Но наиболее часто встречаются конденсаторы двух типов – ленточные /фото 1/., или серпантинные и многопроточные (MFC- multi flow condensor) /фото 2/.
Конденсор, как правило, устанавливается перед радиатором охлаждения двигателя.

 

Ресивер / Аккумулятор осушитель (фильтр осушитель)
Ресивер – осушитель это элемент, который обеспечивает очистку, удаление влаги и накопление хладагента. Кроме того служит резервуаром для сбора хладагента, поступившего из конденсатора.Устанавливается на линии выского давления, между выпускным патрубком конденсатора и впускным патрубком терморасширительного вентиля.Применяется в системах кондиционирования воздуха с расширительным клапаном. Вода, которая может попасть в систему автокондиционера может замерзнуть и затруднить движение хладагента в магистрали, что, кроме отсутствия охлаждающего действия испарителя, может послужить причиной выхода из строя и поломки компрессора. Кроме того, вода и хладагент, вступив в рекцию, могут образовать коррозионно опасные кислотные соединения, что отрицательно скажется на работе элементов автокондиционера и заметно уменьшит срок службы системы кондиционирования.

Ресивер – осушитель состоит из бачка, фильтрующего элемента (адсорбента), устройства для удаления влаги, заборной трубки, а также на некоторых моделях имеется смотровое окошко для контроля за уровнем и состоянием хладагента в системе\Схема 1\. На корпусе ресивера-осушителя могут устанавливаться датчики давления. Адсорбент имеет пористую кристаллическую структуру, мельчайшие поры соединены узкими каналами, поэтому в полость пор проникают лишь те молекулы, размер которых меньше диаметра канала. Поэтому вся активная поверхность и объем пор используются для удержания молекул воды и не засоряются прочими веществами с более крупными молекулами (в частности фреоном и маслом).

В качестве адсорбентов используются: силикагель, активная окись аллюмининя, цеолиты NaA, NaAm. В системе с хладагентом R-134a в качестве осушителя используют цеолит ХН-9.

На некоторых моделях ресиверов-осушителей может находиться предохранительный клапан с плавкой вставкой. При повышении температуры ресивера до 90-100 градусов вствка плавится и весь хладагент выпускается в атмосферу.

Аккумулятор.

В системах кондиционирования воздуха с расширительной трубкой используется аккумулятор, который располагается между испарителем и компрессором. Служит для доиспарения хладагента и защиты компрессора от попадания жидкого фреона в компрессор, таким образом аккумулятор предотварщает гидроудар. Кроме того аккумулятор, как и ресивер – осушитель выполняет функции осушения и фильтрации хладагента. На корпусе аккумулятора могут устанавливаться датчики низкого давления\Схема 2\.

Зарубежные производители рекомендуют производить замену ресивера осушителя и аккумулятора не реже чем через 70 000 миль пробега или 5-6 лет эксплуатации автомобильного кондиционера. Отечественные производители, учитывая условия эксплуатации и обслуживания автомобилей в нашей стране – не реже 1 раза в 18 месяцев или через каждые 20 000 км пробега.

Терморегулирующий клапан (ТРВ)
Расширительный клапан это усройство для регулирования количества хладагента, поступающего в испаритель.

Расширительный клапан является дросселем переменного сечения. Расширительный клапан устанавливается после фильтра осушителя, на впускном патрубке испарителя.

Расширительный клапан понижает давление и температуру хладагента настолько, чтобы при прохождении его через испаритель, обеспечить его испарение и интенсивный теплообмен. Калиброванное отверстие понижает давление входящей в клапан жидкости. Хладагент, поступающий из фильтра осушителя, представляет собой жидкость, под высоким давлением. Проходя через отверстие терморегулирующего вентиля, хладагент распыляется, при этом температура и давление хладагента понижается. Все это облегчает дальнейший процесс испарения хладагента в испарителе.

Как происходит процесс регулирования количества хладагента, проходящего через терморегулирующий вентиль?

Баллон термодатчика находится в термоконтакте с выпускным патрубком испарителя. Внутри баллона капиллярной трубки и сильфона находится газ – хладагент R12. При повышении температуры выпускного патрубка испарителя, давление хладагента R12 в термодатчике увеличивается и сильфон растягивается. Дно сильфона, через тягу давит на шарик или иглу, который перемещаясь, увеличивает поток хладагента, проходящего через расширительный клапан, вызывая понижение температуры выходной трубки и испарителя. Давления хладагента R12 в термодатчике уменьшается, сильфон сжимается, шарик перекрывает дроссель, вызывая уменьшение потока хладагента.

Расширительная трубка

Расширительная трубка является дросселем постоянного сечения.

Предназначена для управления потоком хладагента, поступающего в испаритель. Разность давления конденсации и кипения хладагента создается за счет гидравлического сопротивления по всей длине.

Расширительная трубка расположена между конденсатором и испарителем.

Расширительная трубка состоит из: корпуса с резиновыми уплотнительными кольцами, сетчатого фильтра и трубки постоянного диаметра \Схема 2\.