Устройство автомобильного кондиционера

Испаритель
Представляет собой теплообменник, сделанный из алюминия или меди. Располагается, как правило, под лицевой панелью салона автомобиля/фото 1/, также существуют подвесные варианты испарителей/фото 2/ . Поэтому испаритель должен обладать максимальной теплоотдачей при минимальных размерах. Через оребренные трубки испарителя, вентилятор прогоняет теплый забортный воздух или воздух из салона автомобиля (режим рециркуляции).

В испаритель поступает жидкий хладагент низкого давления и температуры. Тепло из воздуха салона автомобиля переходит к хладагенту, который при этом закипает и переходит из жидкого состояния в пар. В системах, в которых применяется расширительный клапан, весь объем жидкого хладагента, поступившего в испаритель превращается в пар. В системах с расширительной трубкой, жидкость переходит в пар не вся.
При прохождении через испаритель воздух охлаждается и становиться суше. При этом влага конденсируется, стекает вниз и через дренажную трубку удаляется за пределы автомобиля. Воздух в салоне автомобиля становится сухим, а условия более комфортными.


Компрессор автокондиционера
Компрессор автокондиционера является главным элементом системы и служит для сжатия газообразного хладагента низкого давления и обеспечения циркуляции хладагента в системе. Имеются более 40 различных видов компрессоров, которые используются сегодня, но наибольшее распространение получили поршневые и роторно – лопастные.

Поршневые компрессоры автокондиционера имеют один и более поршней, объединенных по разным схемам: в ряд, соосно друг другу, горизонтально опозитно (поршни направлены в разные стороны) или V-образно. Большинство используемых в настоящее время компрессоров автокондиционера имеют несколько поршней, которые приводятся в движение «качающей шайбой», которая насажена на вал компрессора. При вращении вала, качающаяся шайба перемещает поршни в осевом направлении, заставляя их сжимать хладагент.

Смотрите также: Ремонт компрессора автокондиционера с использованием презерватива

Компрессоры автокондиционера лопастного типа состоят из ротора, имеющего несколько лопастей и корпуса прецизионной формы. При вращении ротора лопасти образуют полости с переменным объемом. Хладагент через впускное отверстие попадает в очередную полость. Далее, при вращении ротора, объем этой полости уменьшается. Выпускное отверстие распологается там, где лопасти достигают наименьшего размера, хладагент , соответственно, наибольшего давления.


Привод компрессора автокондиционера осуществляется приводным ремнем от шкива коленчатого вала автомобиля через шкив электромагнитной муфты. Муфта с электромагнитным управлением рассоединяет сам компрессор и его приводной шкив, когда это необходимо, или когда работа компрессора не требуется. В старых конструкциях компрессоров муфта представляет собой соленоид, объединенный с ведущим шкивом компрессора и вращающийся вместе с ним. Во всех новых конструкциях компрессоров муфта неподвижна. В большинстве компрессоров соленоид расположен за ведущим шкивом компрессора, или сбоку от него, а нажимной диск муфты – перед шкивом. При включении системы кондиционирования на соленоид подается питание, возникает магнитное поле, прижимающее нажимной диск к ведущему шкиву. Так вращающий момент поступает к компрессору. см.Рис.

При работе автомобильного кондиционера, компрессор «отбирает» от двигателя от 1,5 до 15 л.с.мощности.

Смазка трущихся частей компрессора осуществляется специальным компрессорным маслом, которое циркулирует в системе, растворенное в хладагенте. Марка масла зависит от используемого в системе хладагента. Для каждого конкретного типа компрессора рекомендован свой перечень масел компрессорных масел


Муфта компрессора кондиционера

Это узел, который устанавливается спереди компрессора, состоит из электромагнитной катушки (для создания электромагнитного поля), шкива, который приводится в движение ремнем, и прижимной пластины. Учтите, что прижимная пластина напрямую соединена с основным валом компрессора, в то время как катушка и шкив устанавливаются снаружи на передней крышке компрессора. Когда на катушку подается питание, она создает магнитное поле, которое притягивает прижимную пластину к шкиву, приводя в движение вал компрессора. В это время прижимная пластина вращается со шкивом. Ещё раз, так как прижимная пластина соединена с валом компрессора, то на него передается крутящий момент и компрессор начинает нагнетать хладагент.

Читайте также: Принцип работы кондиционера и климатической системы автомобиля

В диагностике неисправностей муфты компрессора существует много путаницы. Муфта может не работать из-за поломки подшипника шкива. Подшипник обычно меняется, ЕСЛИ изношенный подшипник обнаружен, и работник сервиса имеет необходимые инструменты, что бы поставить другой подшипник на место. В большинстве случаев, подшипники, как отдельные запасные части отсутствуют в ассортименте обычных магазинов запчастей, их можно найти только в специализированных магазинах или сервисных центрах по ремонту автомобильных кондиционеров.

Если муфту необходимо заменить, потому что она «сгорела» (прижимная пластина и шкив не могут вращаться вместе) – то это может быть признаком внутренних проблем компрессора, которые могут привести к серьезной поломке. Нужно провести углубленную диагностику.

Устройство кондиционера

Кроме того, существует много, так называемых, неисправностей связанных с прижимной пластиной, которые являются результатом неправильно выставленного зазора. Это расстояние или зазор между прижимной пластиной компрессора и шкивом. В большинстве компрессоров этот зазор может регулироваться. Если зазор слишком большой, то магнитное поле, создаваемой электромагнитной катушкой, не достаточно сильное, что бы тянуть прижимную пластину в контакт со шкивом. Если же зазор слишком мал, то пластина может тереться о шкив, имея «сожженный» вид. Хотя это не на 100% доказано, но практика показывает, что нормальный зазор должен быть толщиной между монетой 50 копеек и 2 руб.


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.

Принцып работы
На данный момент в автомобильных системах кондиционирования воздуха \фото 1\ используются две основные схемы:

— с ресивером осушителем и терморегулирующим вентилем \схема 1\;

— с аккумулятором и расширительной трубкой \схема 2\;


Начнем с рассмотрения системы с ресивером и терморегулирующим вентилем \схема 1\.

На всасывающей стороне находится испаритель и трубопровод по которому хладагент поступает в компрессор. На компрессоре 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 компрессора, 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. Температрура 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 ждикий 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 газообразного (жидкий хладагент при низком давлении кипит, отнимая теплоту от стенок испарителя) и всасывается компрессором для повторного цикла.

В другой системе – с аккумулятором и расширительной трубкой, на выходе из испарителя установлен аккумулятор, где происходит удаление влаги из хладагента с перегревом 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 хладагент, который может вывести его из строя вследствии гидроудара. Компрессор в этой схеме работает циклически, получая команды на пуск-остановку от блока управления по сигналам с датчиков давления и температуры.

Существуют системы с двумя и тремя испарителями, в этом случае увеличивается система фреонопроводов, где появляются новые элементы- тройники на всасывающей и нагнетающей части.

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\.

Устройство автомобильного кондиционера
5 (100%) 1 голос[а]


4 Комментариев

  1. Анатолий:

    Здравствуйте! подскажите пожалуйста, муфта будет притягиваться к шкиву, если кондиционер не заправлен?

  2. Евгений:

    Добрый вечер! У меня такая проблема, автомобиль мазда 3 бк 2007 г.в., кондиционер сушит воздух, это точно, однако дует теплым в жару, что может быть?

    • сергей:

      1-недостаток хладогента в системе(даже при исправной системе,в год теряется порядка 50-60г), 2-неисправен ТРК, 3-недостаточная производительность компрессора. нужен грамотный диагност.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

MAXCACHE: 0.49MB/0.00056 sec