Кондиционер автомобильный

Устройство автомобильного кондиционера

Принцип работы автокондиционера основан на поочередном переходе вещества (фреона) в жидкое и газообразное состояние. (Фреон по своим физическим свойствам напоминает обычный пропан из зажигалки, только он не горит.) При этом в одном месте происходит выделение тепла, а в другом — поглощение. Надо заметить, что фреон в автомобильном кондиционере, как и в любом другом,  не расходуется, а лишь перемещается по кругу. В кондиционере ничего не тратится. Кроме энергии, затраченной на сжатие фреона, разумеется.

Любой автомобильный кондиционер состоит из нескольких трубок, шлангов, компрессора, конденсатора, испарителя, ТРВ, осушителя. Все это собрано в одну систему и заполнено фреоном и маслом. Несмотря на общую схожесть, автокондиционеры бывают 2-х типов, с ТРВ и без него.

Тип первый. Автомобильный кондиционер с ТРВ.

Главной деталью, можно сказать, сердцем системы является компрессор кондиционера.
Если выразиться простым языком, это мощный герметичный насос, который, как и другое навесное оборудование, крепится к двигателю машины. Включившись, компрессор начинает засасывать в себя газообразный фреон, находящийся под давлением около 2-3 бар, и сильно сжимает его.  Раз в 10. При сжатии газообразный фреон сильно нагревается. Нагретый сжатый фреон выталкивается из компрессора и через резиновый армированный шланг поступает в конденсатор (он же — радиатор кондиционера). Вход и выход компрессора соединен с остальными частями кондиционера с помощью гибких шлангов не случайно. Дело в том, что компрессор установлен на подвижном двигателе машины, а все остальные узлы закреплены неподвижно на кузове. Если соединить все это металлическими трубками, они сразу же сломаются.

Итак, сжатый нагретый газ поступает в радиатор кондиционера (конденсатор). Он стоит всегда перед радиатором охлаждения двигателя, на некоторых машинах, конденсатор может стоять сбоку от основного радиатора. В конденсаторе фреон охлаждается набегающим потоком воздуха и переходит в жидкое состояние. Тепло при этом передается окружающей среде. При конденсации фреона падает и его давление. Если на входе в радиатор кондиционера давление фреона может достигать 20-30 бар, то на выходе оно обычно не превышает 10-15 бар. Вариации давления зависят от температуры на улице. Чем жарче, тем давления больше. Дальше жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель. Проще говоря, это фильтр, заполненный шариками силикагеля. Ресивер-осушитель может быть игтегрирован в радиатор кондиционера (в этом случае мешочек с силикагелем заменяемый), или же может стоять на трубке, после выхода из радиатора. Пройдя через ресивер-осушитель, очищенный фреон течет по тонкой трубке в сторону салона. На некоторых автомобилях либо на ресивере-осушителе, либо на самой трубке может располагаться смотровое окошко, где жидкий фреон можно увидеть воочию.  Если в окошке бежит мелкая пена — фреона недостаточно. Если прозрачная жидкость — все хорошо.

В салоне машины, перед радиатором печки, находится испаритель. Это тоже радиатор, небольшой по размеру и полностью алюминиевый. Прямо перед входом в испаритель стоит небольшое устройство, называющееся ТРВ, или терморегулирующий вентиль. Это устройство имеет внутри небольшое проходное отверстие, около миллиметра в диаметре. Отверстие способно менять свое сечение под воздействием температуры.

Жидкий фреон «упирается» в ТРВ и через его маленькую дырочку начинает распыляться внутрь испарителя. Поскольку система круговая, а компрессор высасывает газ с другой стороны испарителя, в испарителе создается зона разрежения. Попадая в нее, жидкий фреон начинает бурно кипеть и испаряться. При кипении его температура  понижается почти до минус 30 градусов Цельсия. Испаритель становится ледяным, а холод с него сдувается в салон. Устройство ТРВ «чувствует» температуру и, при необходимости, либо подает побольше фреона в испаритель, либо наоборот, уменьшает поток.
Приняв излишнее тепло из салона и превратившись в газ, фреон уже по толстой трубке возвращается обратно в компрессор. Цикл повторяется.

Кроме фреона, в системе в количестве 200-300 граммов присутствует рефрижераторное масло. Оно смешано с фреоном и служит для смазки механизма и сальника компрессора и регулирующего органа ТРВ.

Системой управляет несколько датчиков. Либо один, в котором совмещены все функции.

Датчик низкого давления не позволяет включиться компрессору, если давление в системе упало ниже 2 бар. Это защитная функция. Если фреон из кондиционера утечет, то, включившись «на сухую», компрессор вскоре заклинит. Ведь масло для его смазки переносится потоком фреона.

Датчик среднего давления. Если кондиционер перегревается и давление в радиаторе кондиционера или после него поднимается выше 15-17 бар, датчик включает дополнительный вентилятор, расположенный перед радиатором кондиционера. Вентилятор охлаждает радиатор и давление падает до нормы.

Наконец, если кондиционер перегревается, и включение вентилятора не помогает сбросить давление (например, если у автомобиля радиаторы забиты грязью и тополиным пухом), при достижении критической отметки 30 бар датчик аварийного давления отключает компрессор. Если его не отключить, может либо взорваться напорный шланг, либо испортиться сам компрессор, либо заглохнуть двигатель, если он маломощный.  На случай неисправности аварийного датчика на многих компрессорах стоит еще и аварийный клапан, как на скороварке. Он просто стравливает часть фреона в атмосферу. Нередко некоторые производители оснащают свои компрессоры и датчиком перегрева. Он отключает компрессор, если его корпус слишком сильно нагревается.

Еще один датчик стоит на испарителе в салоне. Это обычная термопара(электронный датчик температуры), как в холодильнике. Задача датчика испарителя — отключить компрессор в том случае, если испаритель уже достаточно холодный. Если бы этого датчика не было, на испарителе намерзала бы ледяная шуба, что перекрывало бы проход через него воздуха.

Тип второй. Автомобильный кондиционер с расширительной трубкой.

Автокондиционер такого типа — слегка упрощенная версия. Система с расширительной трубкой, несмотря на свою простоту, эффективнее и надежнее системы с ТРВ.

Здесь тот же компрессор, тот же радиатор (конденсатор), тот же испаритель. Только нет ТРВ. Вместо него в тонкой магистрали, по которой течет жидкий фреон, вставлена расширительная трубка (часто называемая «дроссель»). Дроссель — это тоненькая трубочка с сечением меньше миллиметра, в пластмассовом корпусе, с защитными металлическими сетками с двух сторон. Проходя через такое препятствие, фреон также попадает в зону разрежения и начинает кипеть. Обычно трубка до дросселя теплая, а сразу после него — ледяная. Узнать, в каком месте трубки установлен дроссель, можно по внешнему признаку. Чтобы дроссель не проскочил под действием давления в испаритель, алюминиевая трубка обжата снаружи. В эту обжимку и упирается дроссель.

Недостаток такой системы — дроссель может пропустить в испаритель немного лишнего фреона. Если фреон не успеет весь испариться и часть его в жидком состоянии, не дай Бог, попадет в компрессор, это грозит для последнего гидроударом и выходом из строя. Поэтому в системе автокондиционера с дросселем ресивер-осушитель перенесен на сторону всасывания, уже после испарителя. Ресивер здесь стоит всегда вертикально, имеет увеличенный размер (где-то с литровую банку) и называется аккумулятор-доиспаритель. Капли жидкого фреона, попадая в него, успевают в нем испариться и угрозы для компресора больше нет. Внутри аккумулятора также есть мешочек с силикагелем для удаления влаги.

Обслуживание автомобильного кондиционера

В автомобильном кондиционере механическому износу подвержен компрессор.Остальные элементы (кроме вентиляторов) неподвижны. Но чаще первым выходит из строя не он, а конденсор — теплообменник, установленный перед радиатором двигателя. Он находится под давлением (до 20 атм.) и постоянно испытывает воздействие летящей с дороги соли и грязи. Коррозия, вибрация, механические напряжения приводят к образованию в нем микротрещин и утечке хладагента.
Продлить срок его службы и остальных деталей кондиционера, поможет поддержание подкапотного пространства в чистоте. Особенно тщательно нужно промывать конденсор от накопившихся соляных отложений весной. Кроме того, загрязнение конденсора часто является единственной причиной плохой работы кондиционера.

В процессе мойки подкапотного пространства полезно проверить надежность механического крепления трубок - фреонопроводов. Если какая-либо трубка вибрирует, ее обязательно нужно закрепить.
Подготовка кондиционера к летнему сезону обычно не требуется. Можно порекомендовать проверить его работоспособность заранее, до наступления теплых дней, и при подозрении на недостаточную эффективность либо неисправность заехать в сервис на диагностику и заправку кондиционера.

Признаки неисправности автомобильного кондиционера

Признаками неисправности кондиционера являются шумы, которые появляются при его включении или в процессе работы. Так, если кондиционер шумит при работающем двигателе и не пропадает при его отключении, скорее всего, неисправен подшипник шкива. С подобной поломкой лучше обратиться в авто сервис.

Однако ситуация еще серьезнее, если кондиционер начинает шуметь при включении и замолкать при отключении. К сожалению, это означает необходимость замены компрессора, так как у старого появились люфты при перемещении деталей.
Серьезного ремонта можно избежать, если обратиться в мастерскую при первых признаках неисправности кондиционера. Исправить ситуацию можно, лишь проведя полную диагностику системы.