Как устроен авто кондиционер


Как работает автомобильный кондиционер и что в нём ломается?

 21.03.2020

Как устроена система кондиционирования в автомобиле?

Компрессор приводится ремнем от коленвала. Компрессор сжимает поступающий в него в газообразном состоянии хладагент. При сжатии хладагента выделяется много тепла.

Сжатый и нагретый приблизительно до 100° хладагент поступает в радиатор-конденсатор. Проходя через конденсатор хладагент охлаждается примерно до 45° и переходит из газообразного состояния в жидкое. Т.е. конденсируется. Находящийся на конденсаторе ресивер-осушитель накапливает жидкий хладагент. В его же колбе находится вещество-осушитель, который впитывает влагу после сборки и вакуумирования всей системы. В этой же колбе может присутствовать и фильтр, удерживающий продукты износа компрессора.

 

 

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видеообзор про автомобильные кондиционеры.

 

 

Выбрать и купить компрессор кондиционера для вашего автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.

 

Из конденсатора жидкий хладагент под достаточно высоким давлением порядка 17 бар направляется в испаритель. На пути в испаритель он проходит через расширительный клапан или терморегулирующий вентиль. У этого клапана 2 функции: снизить давление хладагента и регулировать его подачу в испаритель. Проходя через расширительный клапан давление хладагента снижается до 4 бар. При этом хладагент испаряется и поглощает тепло из окружающей среды, охлаждаясь до 10°. При такой температуре он поступает в испаритель.

 

 

Вместо термовентиля может использоваться расширительная дросселирующая вставка, которая непрерывно дозирует подачу фреона в испаритель. В этом случае в испарителе собирается жидкий хладагент. В таком состоянии он не должен попасть в компрессор, что вызовет его гидроудар. Поэтому по пути к компрессору фреон попадает в отдельный аккумулятор, в котором он просто доиспараятся.

 

Испаритель относится к системе вентиляции салона. К нему вентилятор направляет воздух, попадающий в салон. В испарителе хладагент испаряется, отбирая тепло из окружающей среды. Т.е. он охлаждает и осушает проходящий сквозь испаритель воздух. Испарившийся в испарителе хладагент вновь направляется к компрессору.

 

 

Выбрать и купить испаритель кондиционера для вашего автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.

 

Аккумулятор-осушитель используется в системе кондиционирования с дросселирующей вставкой вместо термовентиля.

 

 

Вообще во время работы всей системы кондиционирования температура испарителя поддерживается на определенном уровне, порядка 10°. Регулирование производится всё в том же расширительном клапане, но в другом его контуре с термостатом. Это происходит следующим образом. Чем сильнее хладагент нагреется в испарителе, тем выше будет его давление. Это давление давит на мембрану термостата. Таким образом, чем теплее выходящий из испарителя хладагент, тем сильнее он давит на мембрану, а та через шток сильнее открывает шаровой клапан, который выпускает больше хладагента к испарителю.

 

Виды компрессора кондиционера в автомобилях

На автомобилях используются 3 вида компрессоров кондиционера. Самый распространенный тип: поршневые. Существуют варианты с переменным и фиксированным рабочим объемом. Соответственно в конструкции компрессора может быть от 5 до 7 поршней или 10 поршней. Поршневые компрессоры могут иметь как непостоянный, так и постоянный привод.

 

 

Менее распространены компрессоры роторного типа. Ротор может иметь лопасти либо представлять собой подвижную спираль, погруженную в такую же неподвижную спираль. Роторные компрессоры обоих типов распространены на японских автомобилях.

 

 

C 2012 года всё шире применяются компрессоры кондиционера с электрическим приводом и спиральным ротором.

 

Как работает компрессор кондиционера

Единственная функция компрессора кондиционера – это принять испаренный в испарителе хладагент, сжать его до более высокого давления и направить в конденсатор для охлаждения и перехода в жидкое состояние. Вся система кондиционирования может иметь саморегулирование или управляться внешними командами. В обоих случаях используется соответствующий управляющий клапан.

 

 

Управляющий клапан компрессора кондиционера

Управляющий клапан присутствует у компрессоров переменного рабочего объёма. Клапан может иметь механическое или электронное управление. Данный клапан управляет перетеканием газообразного хладагента между картером компрессора и линией всасывания. Картер в данном случае – это полость позади поршней, в которой расположен качающийся приводной диск.

 

Как происходит изменение рабочего объема компрессора?

Когда необходима высокая производительность компрессора, на его вход поступает газообразный хладагент под большим давлением. Как мы знаем, его давление повышается, т.к. слишком много хладагента испарилось в испарителе.

Это давление давит на поршни компрессора. При этом управляющий клапан стравливает давление газа из картера в линию всасывания. В этом случае давление всасывания над поршнями будет выше, чем давление, которое «подпирает» их из картера. Следовательно, это давление будет заставлять поршни увеличивать их ход. Таким образом, увеличивается и рабочий объем цилиндров компрессора.

Когда в испарителе испаряется меньше хладагента, то и давление на линии всасывания будет ниже. Для уменьшения рабочего объема цилиндров часть сжатого поршнями газа (хладагента) направляется в картер. Это давление давит на поршни сзади, заставляя их уменьшить рабочий ход.

Таким образом, изменение рабочего объема компрессора происходит за счет баланса сил на поршнях и под ними – в картере.

 

 

Качающийся диск

При изменении рабочего объёма компрессора происходит изменение угла качающегося диска. Тут надо понимать, что качающийся диск служит только для приведения в возвратно-поступательное движение поршней от вала компрессора. При этом диск обеспечивает гибкую связь поршней с собой. Диск не прикладывает никакой силы, которая способна заставить поршни изменить свой ход. Изменение хода поршней происходит только за счёт баланса давления газов.

 

Компрессорное масло

Помимо хладагента в системе кондиционирования присутствует специальное масло. Оно смазывает все пары трения. Масло циркулирует как по всему контуру, так и присутствует в картере компрессора. В зависимости от типа компрессора и применяемого хладагента используются разные типы масел, которые категорически нельзя смешивать друг с другом, т.к. может образоваться парафин, способный закупорить систему.

Компрессорное масло полностью прозрачное и почти бесцветное. Может иметь ярко зеленый цвет при наличии в нём красителя.

 

Неисправности и поломки компрессора и системы кондиционирования

Самая распространенная поломка системы кондиционирования – это утечка хладагента через негерметичные уплотнения или трещинки. При недостатке фреона снижается производительность системы кондиционирования. При совсем низком уровне фреона система может полностью отключить компрессор во избежание его поломки. Низкий уровень фреона определяется при его заправке по количеству и перепадам давления в системе. На крупную пробоину указывают потеки компрессорного масла. Хотя в большинстве случаев приходится добавлять в систему специальный краситель, видимый в ультрафиолете.

 

Врагами цилиндропоршневой группы или ротора компрессора являются повышенное трение из-за недостатка масла или повышенное давление хладагента. Также повышенное давление приводит к перегреву компрессора и масла, которое становится чересчур жидким. Эти факторы приводят к тому, что пары трения задирают друг друга, вся система засоряется алюминиевой пудрой.

Почему возникает избыточное давление хладагента? Первой причиной являются факторы, препятствующие нормальной конденсации. Это загрязнение конденсатора или неработающий вентилятор на нём. Также избыток давления может быть вызван лишним заправленным объемом хладагента.

Если в систему кондиционирования попала металлическая стружка, то ее нужно обязательно промыть и даже заменить испаритель и конденсатор. Иначе стружка очень быстро прикончит новый установленный компрессор.

 

Поломки других механических и электронных компонентов, таких как расширительный клапан, управляющий клапан довольно редки. Они проявляются в том, что кондиционер не холодит так, как надо, но при этом фреона в системе достаточно и утечек нет.

 

Муфта постоянного привода

Поршневые компрессоры кондиционера часто имеют постоянный привод. Т.е. их вал постоянно вращается при работе двигателя, никакого электромагнита в шкиве нет, провода к муфте не подведены.

Муфты постоянного привода могут быть пластиковыми или металлическими, могут иметь привод от ремня или от вала. Внутри такой муфты обязательно присутствуют простейшие резиновые демпферы. Демпферы расположены между шкивом и приводной пластиной, которая посажена непосредственно на вал компрессора. Приводная пластина также называется «срывной» или «предохранительной».

Это значит, что в случае заклинивания вала компрессора или избыточного давления в его корпусе приводная пластина буквально разрушается: происходит обрыв в специальном предохранительном элементе или участке пластины. При этом разрывается связь между валом и шкивом компрессора. Также обрыв предохранительной пластины происходит из-за биения приводного ремня, неисправности натяжного ролика, заклинивании обгонной муфты генератора.

 

 

Возможны и другие поломки приводной пластины. Муфта постоянного привода, отслужившая большой срок, может начать стучать во время работы двигателя. Стук возникает из-за разрушения резиновых демпферов и появления люфта. Т.е. соединительные штыри приводной пластины будут стучать по пазам в шкиве. Через некоторое время игнорирование стука приводит к тому, что все штыри срезает, т.е. опять же разрушается связь шкива с валом компрессора.

 

 

На некоторых автомобилях используются компрессоры постоянного привода, в муфте которых нет эластичного демпфера, а используется амортизирующий грузик. Такие муфты разрушаются из-за проблем с натяжением приводного ремня.

Муфта постоянного привода вращается на подшипнике, посаженном на шейку передней крышки кондиционера. Если появляется люфт подшипника, то в большинстве случаев его можно заменить на новый. Но при этом посадочная плоскость на шейке не должна быть изношена.

 

 

При установке новой приводной пластины на многие компрессоры для автомобилей группы VAG крайне важно не забыть установить на вал компрессора регулировочную шайбу. Без нее при завинчивании пластина просто сломается так, как это задумано производителем в случае заклинивания вала компрессора.

 

 

Электромагнитная муфта

Второй вариант привода компрессора кондиционера – с помощью электромагнитной муфты. В этом случае шкив и вал компрессора не находятся в постоянном соединении. Шкив посажен на подшипник, установленный на шейке передней крышки корпуса компрессора, и свободно вращается от ремня навесного оборудования. С валом компрессора соединена приводная пластина с резиновым или пружинным демпфером. Внутри шкива находится электромагнитная катушка. Когда на нее подается напряжение, возникает магнитное поле, которое притягивает и прижимает к шкиву приводную пластину. В этом случае шкив и вал компрессора вращаются вместе как единое целое. Когда напряжение с катушки снимается, приводная пластина выходит из зацепления со шкивом: между ними создается зазор.

 

 

Чаще всего электромагнитная муфта начинает проскальзывать. А именно проскальзывает приводная пластина относительно шкива. Далеко не во всех случаях проскальзывание начинается из-за износа привалочных поверхностей муфты. Обычно в самом компрессоре появляется излишние давление хладагента, что сильно нагружает муфту и вызывает ее проскальзывание.

Ну а дальше процесс разрушения идёт очень быстро: трущиеся приводная пластина и шкив разрушают привалочные поверхности, при этом выделяется очень много тепла, которое запекает резиновые компоненты и может сжечь электромагнитную катушку.

 

 

От перегрева в результате пробуксовки муфту защищает термопредохранитель, который размыкает цепь питания электромагнита.

В некоторых видах муфт предусмотрен резиновый демпфер приводной пластины, который разрушается в том случае, если вал компрессора вращается с повышенным усилием или заклинил.

Люфт всей муфты возникает из-за износа подшипника и шейки передней крышки корпуса компрессора. Если шейка изношена, то и после установки нового подшипника шкив будет вращаться с люфтом и биением.

 

 

Подшипник муфты

Если разваливается подшипник муфты, то муфта гремит и люфтит во время работы двигателя. Если пренебрегать этими симптомами и не торопиться в сервис, то подшипник может провернуться и задрать шейку передней крышки компрессора. В этом случае даже после установки нового подшипника или муфты люфт шкива никуда не денется. Для полноценного ремонта придется покупать или новую переднюю крышку, или б/у компрессор. Также есть варианты с восстановлением шейки.

Также люфтящая муфта быстро изнашивает приводной ремень и его натяжной ролик.

 

Как выбрать б/у компрессор кондиционера на авторазборке?

Если компрессор непостоянного привода, необходимо проверить вращение шкива. Шкив должен вращаться легко, без люфта, биения и постороннего шума. Другими словами, он должен вращаться легко, ровно и бесшумно.

Далее проверяем вращение вала. При этом не должно быть посторонних звуков и шорохов. При вращении вала туда-сюда не должно быть слышно стуков.

Если из портов компрессора сочится масло, можно проверить его чистоту: масло должно быть прозрачным.

Как работает автомобильный кондиционер

Терморегулирующий клапан (TXV): Здесь система переключается со стороны высокого давления на сторону низкого давления. Если бы вы прикоснулись к этой части системы, вы бы почувствовали, как она меняется с горячей на холодную.

Жидкий хладагент высокого давления течет из ресивера-осушителя через расширительный клапан, где он может расшириться. Это расширение снижает давление на хладагент, поэтому он может попасть в испаритель.Клапан определяет давление и регулирует поток хладагента, что позволяет системе работать стабильно, но подвижные части клапана могут изнашиваться и иногда требовать замены.

В некоторых автомобилях вместо расширительного клапана используется диафрагма , но она служит той же цели, позволяя хладагенту расширяться и понижать давление перед тем, как жидкость попадет в испаритель. Дроссельная трубка позволяет хладагенту течь с постоянной скоростью и не имеет движущихся частей, но со временем она может забиться мусором.Системы с дроссельной трубкой автоматически включают и выключают систему кондиционирования для регулирования потока хладагента в испаритель.

Испаритель: Здесь происходит волшебство. В то время как все остальные части системы расположены в моторном отсеке, этот находится в салоне, обычно над местом для ног со стороны пассажира. Он также выглядит как радиатор с змеевиком из трубок и ребер, но его задача - поглощать тепло, а не рассеивать его.

Хладагент входит в змеевик испарителя в виде холодной жидкости под низким давлением, в идеале с температурой 32 градуса по Фаренгейту (0 градусов Цельсия), поэтому вам не нужна вода в системе.Хладагент не замерзает при этой температуре, но имеет очень низкую температуру кипения. Тепла в салоне автомобиля достаточно, чтобы R-134a в испарителе закипел и снова превратился в газ, как вода снова превращается в пар. В газообразной форме хладагент может поглощать много тепла.

Газ выходит из испарителя - и выходит из салона автомобиля, унося с собой тепло. Вентилятор, обдувающий теплообменник испарителя, нагнетает прохладный воздух в салон.Затем хладагент в газовой форме поступает в компрессор, где он находится под давлением, и весь процесс начинается заново.

Если в системе используется диафрагма, между испарителем и компрессором будет аккумулятор . Иногда через диафрагму в испаритель попадает слишком много хладагента, и он не кипит. Поскольку компрессор не может сжимать жидкость, только газ, аккумулятор улавливает любую избыточную жидкость, прежде чем она попадет в компрессор.

Испаритель также удаляет влагу из воздуха в автомобиле, что помогает вам чувствовать себя прохладно. Вода в воздухе конденсируется на змеевике испарителя вместе с грязью, пыльцой и всем остальным, плавающим в салоне. Когда вы останавливаете машину и видите, что под ней капает вода, вероятно, это вода из испарителя переменного тока, и вам не о чем беспокоиться.

Мы все слышали о «подзарядке переменного тока», поэтому мы кратко рассмотрим это позже.

.

Как работают автомобильные кондиционеры, объясним за 5 минут

Хотите знать, как работает кондиционер в вашем автомобиле? Система выглядит сложно, но на самом деле все довольно просто. Как только вы узнаете, как он подает холодный воздух, вы будете лучше информированы. когда возникают проблемы и как их исправить, или лучше понять, что вам говорят в гараже, когда их ремонтируют.

Ваш обогреватель и кондиционер (HVAC) выполняют три функции: охлаждение салона опустите машину, прогрейте салон и разморозьте лобовое стекло.Все три режима работают вместе как система климат-контроля. Эта система управляется основным компьютер, который находится в приборной панели, а также содержит элементы управления режимом и настройки температуры.

Компьютер дает команду компрессору начать нагнетание хладагент вместе с смесительные дверные приводы направлять поток воздуха от пола, середины и дефлекторы. Это также управляет воздуходувкой скорость вентилятора. Приводы также регулируют температуру воздуха, смешивая горячий воздух от нагревателя и холодного воздуха от кондиционера.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

При включении системы подаётся напряжение питания на климат контроллер, вентилятор электродвигателя и муфту компрессора или внутренний клапан. Затем эти компоненты начинают работать, подключенные через систему климат-контроля. предохранитель жгута проводов и реле.

Как это работает?

Начнем с хладагента (r134a) внутри системы. Этот конкретный хладагент был специально создан для автомобильной промышленности когда-то в конец 1980-х, что немного отличается от бытового или промышленного хладагента Приложения.Некоторые называют этот хладагент «Фреон», что является торговой маркой Kleenex.

Эта часть жидкости, часть газа находится под давлением внутри системы. Когда система не работает хладагент остается газом под низким давлением, около 70 фунтов на квадратный дюйм. Оптимальное свойство этого газа - его способность выходить из горячего газа при его сжатии (250 фунтов на кв. дюйм при около 180 ° F или 82 ° C), а при охлаждении в конденсаторе, расположенном перед радиатор превращается в теплую жидкость под высоким давлением, которая затем выпускается через расширительный клапан или дроссельную трубку (маленькое отверстие).Жидкость под высоким давлением мгновенно превращается в газовый пар низкого давления (35 фунтов на кв. дюйм при 32 ° F или 0 ° C), который создает холод внутри испарителя, и в этом случае двигатель вентилятора проходит воздух через него в систему вентиляции и в салон автомобиля.

Все это действие в основном представляет собой жидкость под высоким давлением, тогда выпущен в газ низкого давления. Если вы возьмете баллончик с лаком для волос, а затем отпустите продукт вместе с пропеллентом остынет.Это то же самое химическая реакция, используемая кондиционером, единственное исключение - регенерация газа внутри испарителя, а затем возвращается в систему.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Сердечник испарителя выглядит маленьким приземистый радиатор, расположенный внутри автомобиля. Как только хладагент израсходован его холодный заряд собирается в шланг низкого давления и на компрессор где его еще раз обработали.

На схеме ниже показана вся система и поток хладагента (высокое давление красным, а низкое давление синим). Эти системы закрытые (герметичные), которые постоянно рециркулирует хладагент. Приемник-осушитель или аккумулятор используется для фильтруют и удаляют влагу из хладагента, чтобы предотвратить повреждение системы. повреждение ржавчиной или коррозией.

Хладагент передается от одного компонента к другому с помощью шлангов или трубы.Это будут шланги со стороны высокого и низкого давления. Шланг высокого давления соединяет компрессор к конденсатору, от конденсатора к расширительному клапану или отверстию трубки, которые расположены перед испарителем. Низкая сторона низкого соединяет испаритель обратно к компрессору. Расширительный клапан или диафрагма в основном одна и та же работа, у системы будет одно или другое. Расширительный клапан может отличаться ее размер зависит от температуры, тогда как диафрагма имеет фиксированный размер.

Компоненты кондиционера

Система кондиционирования воздуха состоит из четырех основных частей: компрессора, который приводится в движение двигателем с помощью змеевика и имеет порт низкого давления, который соединен с испарителем вместе с портом высокого давления. порт на стороне нагнетания, который соединяется с конденсатором с помощью резиновых шлангов. Компрессор - основная механическая часть системы с внутренним выработки, которые необходимо смазать маслом (синтетическим).

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Компрессор оснащен муфтой, которая срабатывает, когда система включено.Внутренние части компрессора начинают вращаться через двигатель. мощность и давление хладагента.

В гибридных двигателях компрессор имеет электрический привод. Гибридный и электромобиль Компрессор питается от аккумуляторной батареи автомобиля, а не от бензинового двигателя. Маленький электродвигатель установлен внутри компрессора, который нагнетает хладагент. Эти компрессоры имеют пару проводов большого сечения, образующих контроллер компрессора.Посмотрите на картинку ниже:

Конденсатор расположен перед радиатором двигателя и охлаждает хладагент из компрессора до того, как он направится в испаритель, расположенный внутри автомобиль. Некоторые конденсаторы имеют присоединенный осушитель-ресивер, который действует как очиститель хладагента и удалитель влаги, что продлевает срок службы системы. В некоторых системах есть аккумулятор, который выполняет одну и ту же работу, каждая машина maker немного отличается, но проделывает ту же операцию.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Некоторые системы кондиционирования воздуха имеют отдельный вентилятор для конденсатора вместо вентилятор охлаждения радиатора, или у них будет дополнительный вентилятор, чтобы помочь вентилятор радиатора охлаждает хладагент. Эти вентиляторы управляются климатом управляющий компьютер, который дает команду управляющему реле на включение вентилятора. Когда эти вентиляторы выходят из строя, система также не охлаждается.

Конденсатор внизу расположен прямо перед радиатором двигателя, чтобы он мог всасывать воздух. через него очень похож на радиатор вентилятором охлаждения двигателя.

Испаритель - это место, где холод создается с помощью расширительного клапана или диафрагма, которая похожа на маленькое отверстие и находится там, где жидкость под высоким давлением попадает в испаритель.

Шланги кондиционера используются для перекачивания хладагента из различных компонентов и является популярным местом для найти утечки.

Сервисные порты высокого и низкого уровня используется для добавления фреона и вакуумируйте и зарядите систему.Эти порты обычно расположены на каждый шланг, но может быть и на компрессоре или гидроаккумуляторе.

СПОНСОРНЫЕ ССЫЛКИ

Возможно, вам будет интересно:

Если вам нужна дополнительная информация об этой статье, посетите наш форум, имеет тысячи вопросов о как наши сертифицированные механики ответили на вопросы систем кондиционирования.

Статья опубликована 29.06.2018

.

Как работает автомобильная система кондиционирования воздуха?

  • Дом
  • Категории
    • Принадлежности
      • Аксессуары для интерьера
      • Внешние аксессуары
      • Игрушки
    • Очистка и детализация
    • Электроника
      • Аудио
    • Двигатель и производительность
    • Инструменты
    • Шины и диски
    • Мотоциклы и велосипеды
    • Уход на дому
    • Кемперы на колесах
    • Внедорожники
    • Гарантии
      • Расширенные гарантии
      • Заводские гарантии
  • Блог
  • Инструменты
    • Калькулятор размера шин
    • Поиск колес и шин
  • О нас
  • Связаться