Наразі ми все більше часу проводимо в автомобілі. Оснащення транспортом у Росії становить приблизно 250 автомобілів на 1 тисячу осіб і постійно зростає, незважаючи навіть на деяке зниження продажів.
Практично в кожному новостворюваному автомобілі в стандартній комплектації встановлена система кондиціювання. Давайте подивися, з чого складається система автомобільного кондиціювання і як вона працює.
Система автомобільного кондиціюванняпрацює за тим же принципом, що й усім відомі побутові кондиціонери, що встановлюються у квартирах та офісах. Вона дозволяє охолоджувати повітря в салоні автомобіля, а також очищати його від вологи та сторонніх запахів. У сучасних автомобілях є складовою системи вентиляції та опалення салону.
Основна мета системи кондиціювання повітря в автомобілі (системи клімат контролю) забезпечити комфорт пасажирів. В основному вона виннамає виконувати чотири функції.
Основні:
1. контроль температури;
2. контроль вологості;
Додаткові:
1. очищення повітря;
2. Контроль циркуляції повітря.
Трохи історії: Перші автомобільні кондиціонери з'явилися в США, який був законодавцем мод в автомобілебудуванні. У 40-х і 50-х роках вони встановлювалися як дорога опція на автомобілі преміум та високого цінового сегменту. Зростання відбулося в 60-х роках 20-го століття і до початку 70-х років вже близько половини автомобілів у США мали кондиціонери, до Європи масово кондиціонери прийшли дещо пізніше.
Автомобільний кондиціонер - це герметична система, заповнена фреоном та компресорною олією, яка частково розчинена в рідкому фреоні. Масло застосовують для мастила компресора.
На сьогоднішній день основним холодоагентомавтомобільних систем кондиціювання є фреон R134a, але досі зустрічаються автомобілі на R12, що раніше застосовувався. У майбутньому намітилася перспектива переходу на новий холодоагент R1234yf.
Малюнок 1- Зразковий вид системи кондиціювання позашляховика. Види всі основні елементи системи кондиціювання.
На даний момент у сучасних автомобілях використовується дві основні схеми кондиціювання повітря:
- з ресивером-осушувачем та терморегулюючим вентилем;
- з акумулятором та розширювальною трубкою.
Малюнок 2- Схема кондиціонера з ресивером-осушувачем та терморегулюючим вентилем
У системі з ресиверомта терморегулюючим вентилемна стороні низького тиску (всмоктуванні) знаходиться випарник і частина трубопроводу від терморегулюючого вентиля до порту компресора, що всмоктує, на якому розташовується датчик низького тиску і сервісний штуцер низького тиску. На боці високого тиску (нагнітання) розташованіконденсатор, ресивер-осушувач, терморозширювальний вентиль (далі трв), і трубопровід від нагнітального порту компресора до трв, на якому розташованийдатчик високого тиску таСервісний штуцер високого тиску.
Як зрозуміло, система ділиться за тиском на високуі низькусторони.
При включенні електромагнітної муфти починає працювати компресор - газоподібний холодоагент всмоктується і стискається до високого тиску, після чого нагнітається по трубопроводу в конденсатор, де газ з високим тиском і температурою конденсується: переходить з газоподібного стану в рідину, віддаючи тепло в навколишнє середовище.Температура холодоагенту на виході з компресора становить близько 60°С.У повітря, що проходить через конденсатор,значно холодніше, він відповідає температурі навколишнього повітря (як правило, не вище +35 ºС),Далі рідкий фреон надходить у ресивер-осушувач, де відбувається його осушення - видалення вологи та фільтрація (видалення зважених частинок). Також ресивер забезпечує компенсацію подачі холодоагенту у випарник. Далі рідкий холодоагент високого тиску надходить у трв, де він дроселюється.Опір потоку, що створюється ТРВ викликає швидкепадіння тиску холодоагенту.Потім цей холодоагент потрапляє у випарник, де відбувається його кипіння. Рідкий фреон при низькому тиску кипить, поглинаючи теплоту відщодо гарячогоповітря салону автомобіля(наприклад, +30 ºС), приводячи тим самим дозміни стану холодоагенту з рідкого на газоподібний тазнову всмоктується компресором. Потім цикл повторюється.
Тобто. простіше шлях фреону виглядає так: стиснення газоподібного фреону в компресорі- конденсація в конденсаторі- осушення рідкого фреону в ресивері-осушувачі- дроселювання в трв, де відбувається втрата тиску - кипіння в випарнику, де фреон переходить з рідини в газ - всмоктування компресор. Повторення циклу.
Малюнок 3- Схема кондиціонера з акумулятором та розширювальною трубкою
Відмінність систем з акумулятором та розширювальною трубкою,в тому, що на виході з випарника встановлений акумулятор, а замість трв встановлена вставка, що дроселює.Дроселююча вставка замінює ТРВ, а акумулятор замінює ресивер-осушувач.
А ккумулятор містить осушуючу речовину,за допомогою якого здійснюється видалення вологи з фреону. Також в акумуляторі відбувається довипаровування рідкого холодоагенту, який може потрапити з випарника.Тобто Акумулятор оберігає компресор від потрапляння в нього рідкого холодоагенту, який може вивести його з ладу внаслідок гідроудару.
Дроселююча вставка являє собою каліброванувставку, яка дозує надходження потоку рідкого холодоагенту у випарник.Так як дроселююча вставка маєфіксований діаметр прохідного отвору, то випарник у цій схемі, будевипарником затопленого типу.
Компресор у цій схемі працює циклічно, отримуючи команди на пуск-зупинку від блоку управління сигналами з датчиків тиску і температури.
Візуальний показ системи автомобільного кондиціювання з акцентом на компресор (перепрошую, якщо реклама цього виробника, стосунку до нього не маю - ролик вдалий).
На ролику показано схему кондиціонера з ресивером-осушувачем та терморегулюючим вентилем у динаміці.
Основною особливістю роботи автомобільних кондиціонерів, наприклад, від звичайних побутових спліт-систем полягає в тому, що для його роботи використовується не електрика, а частина потужності двигуна внутрішнього згоряння, що відбирається з колінчастого валу за допомогою муфти.
Основні елементи:
Автокондиціонер складається з наступних основних елементів: компресор, випарник, конденсатор, терморегулюючий вентиль (або розширювальна трубка), ресивер-осушувач (або акумулятор), сполучні трубопроводи та допоміжні елементи (датчики, реле тощо).
Загалом, компресоромназивають механізм, у якому збільшення тиску фреону використовується механічна енергія. В даному випадку енергія двигуна внутрішнього згоряння автомобіля. Компресор забезпечує циркуляцію фреону та олії через систему кондиціювання.повітря.
Привідний вал компресора обертається електромагнітної муфти. Якщо на муфту не подається напруга, то обертається тільки її вред і момент, що крутить, не передається на вал компресора. При включенні кондиціонера напруга подається на котушку муфти, вона притягується до валу компресора і передає крутний момент з двигуна автомобіля на вал компресора. Починає працювати система кондиціювання.
Малюнок 4- Фото типового компресора для системи автомобільного кондиціювання, а також його розріз
Випарникє теплообмінником, основною функцією якого є поглинання тепла що міститься в салоні та охолодження повітря всередині автомобіля. Також у ньому відбувається осушення повітря, що проходить.. У випарнику відбувається фазовий перехід рідкого фреону у газоподібний стан (кипіння).
Малюнок 5- зовнішній вигляд випарникая
Конденсаторє теплообмінником, основною функцією якого євідведення в довкілля тепла, поглиненого з кабіни. У конденсаторі відбувається фазовий перехід газоподібного фреону у рідкий стан (конденсація).
Малюнок 6- Зовнішній вигляд конденсаторасистеми автомобільного кондиціюванняя
Терморегулюючий вентильі дроселююча вставкає пристроями призначеними для регулювання подачі холодоагенту у випарник системи кондиціювання повітря. Їхній основнийфункцією є подача певної кількості холодоагенту у випарникЗалежно від перегріву холодоагенту на виході з випарника.
Малюнок 7- Зовнішній вигляд терморегулюючих вентилів та розширювальної вставки (правий верхній кут)системи автомобільного кондиціюванняя
Ресивер-осушувачвиконує такі основні функції:
Видалення вологи з холодоагенту та олії;
Видалення із фреону сторонніх домішок (твердих частинок);
Виконання поділу рідина - пара, таким чином, забезпечуючи подачу рідини в ТРВ.
Акумулятор, використовується в системах з дроселюючоювставкою для запобіганняпотрапляння рідкого холодоагенту нанизький бік компресора(гідроудару).
Малюнок 8- Зовнішній вигляд ресивера-осушувача (праворуч) та акумулятора (ліворуч). На акумуляторі видно порт для датчика тиску.
Також у системах автомобільного кондиціювання застосовуються безліч допоміжних елементів: вентилятори, датчики та реле тиску (високого та низького), термостати, фільтри, муфти та інше.
Крім алюмінієвих магістралей, трубопроводисистем автокондиціювання часто виготовляють із спеціальних армованих шлангів. Ремонт трубопроводів майже завжди виконують із таких шлангів.
Я прибрав назву виробника, щоб нікого не бентежити.Шланги обживаються спеціальними пристроями – кримперами під необхідний фітінг з'єднання. На верхній картинці зображено вже обжатий шланг. На нижній шланг у розрізі, як видно цей багатошаровий виріб.
Малюнок 9- Шланги системи автомобільного кондиціювання
Система кондиціонування у простому вигляді управляється з панелі керування автомобіля: як правило керування режимами роботи відбувається через керування тросом розподільної заслінки та ручки регулятора вентилятора. Інтенсивність подачі повітря в салон автомобіля визначається швидкістю обертання вентилятора. На автомобілях, не обладнаних системою клімат-контролю, електродвигун вентилятора може обертатися із чотирма різними швидкостями.
Роздача повітря салоном здійснюється через систему воздуховодов.
Малюнок 10- Проста панель системи вентиляції, кондиціюваннята опалення автомобіля Ford
1 - перемикач режимів роботи вентилятора воздухонагнетателя; 2 – вимикач режиму рециркуляції; 3 - регулятор температури повітря, що надходить в салон;; 4 – вимикач кондиціонера; 5 – регулятор розподілу потоків повітря.
Тут розібрана досить проста система, але принцип дії та схема скрізь абсолютно одіакова.
Системи клімат-контролю влаштовані дещо складніше.
Взагалі, якщо говорити про ремонт - то ремонт автокондиціонерів завжди пов'язаний із труднощами, обумовленими величезною лінійкою елементів, що входять до нього. Наприклад, на автомобілях одного виробника одного і того ж року випуску системи кондиціювання можуть відрізнятись. Наприклад, можуть стояти різні компресори та інше.
до того ж, елементи автомобільного кондиціонера зазнають сильного корозійного зношування, особливо в умовах нашої зими. Плюс механічні та вібраційні навантаження. Тому за автомобільним кондиціонером потрібно стежити.))) але це вже зовсім інша тема.
Зрозуміло, що показано дещо спрощено, на мій погляд наочно і доступно.
Усі фото взяті з відкритих джерел у мережі інтернет.
