Устройство и принцип работы кондиционера автомобильного

Сегодня многие имеют в своих автомобилях кондиционеры. Но мало кто задумывался, как они работают. Для автолюбителей это всего лишь кнопка на приборной панели, которая в жаркий день дарит прохладу и свежесть. Давайте посмотрим устройство и принцип работы автомобильного кондиционера.

История

Самые первые климатические системы для автомобилей появились еще до Второй мировой войны. Стоила эта опция, как треть машины. В нашей стране, а точнее в отечественном автопроме, климатические системы стали устанавливать на «АвтоВАЗе» намного позже.

В 1933 году в Соединенных Штатах эти устройства считались неотъемлемой частью жилых помещений.

В 1936 году инженеры занялись разработкой систем охлаждения воздуха для различных транспортных средств. Первые климатические установки появились в автопоездах для пассажиров. Принцип работы кондиционера автомобильного был такой же, как и в холодильниках. Он не изменился и сегодня.

Самый первый автомобиль, который комплектовался такой комфортной новинкой – Packard. Но монтаж обходился достаточно дорого – за 700 долларов можно было смело приобрести новую машину. Установка обходилась в 274 доллара – это одна треть стоимости. Среди неудобств этой первой модели выделялся большой объем системы. Установка занимала половину свободного места в багажнике, а автоматического управления еще не было. Эти приборы не получили хорошего отзыва и популярности. Их выпуск прекратился. В 1941 году к этой теме снова вернулись – это был американский Cadillac.

Началась война и все разработки пришлось прекратить.

Возобновить работу удалось лишь после войны. В 1954 году инженеры совершили революцию в производстве этих климатических систем для авто. Так, на моделях марки Nach-Kelvinator стали монтировать настоящий климат-контроль, состоящий из вентиляции и отопления. Также система включала в себя кондиционер и отопитель. Этот климат отличался значительно меньшими размерами и помещался под капотом. Эти устройства стали более популярны, и спрос на них постоянно рос. Принцип работы кондиционера автомобильного с тех пор не менялся.

В начале 90-х годов в Штатах практически все авто, сходившие с конвейера, оснащались системами охлаждения воздуха. В нашей стране такие опции ставились лишь на авто членов правительства. Первый отечественный кондиционер устанавливался на отечественный ЗИЛ-111. В 60-х годах некоторые примитивные модели устанавливали на грузовики. И лишь в 1976 году по указу правительства этими системами стали комплектовать комбайны, грузовики, самосвалы.

Как устроен автомобильный кондиционер?

Говоря об автомобильных кондиционерах, нужно понимать, что это целая система. Она состоит из нескольких основных узлов, как и многие другие устройства в машине. Мы кратко пройдем по всем деталям и узнаем устройство кондиционера, принцип действия, особенности эксплуатации.

Компрессор

Это устройство является сердцем всей системы кондиционирования. Его функция – прокачивать хладагент по всем магистралям и трубопроводам. Устройство вытягивает пары фреона из испарителя и отправляет хладагент в конденсатор. На многих современных системах компрессор является единственным подвижным механизмом.

Компрессор – это единственный узел, который позволяет разделить контуры высокого и низкого давления.

Специалисты называют сторону высокого – нагнетательной, а низкого – всасывающей стороной. Многие современные компрессоры могут разделять зоны давления благодаря специальному пластинчатому клапану.

Компрессор кондиционера автомобиля: принцип работы

Итак, это основной узел системы. Он необходим, чтобы сжимать хладагент, находящийся в газообразном состоянии, а также для обеспечения процессов циркуляции хладагента по системе. Существует около 40 видов этих деталей. Но сегодня распространены и пользуются популярностью лишь роторно-лопастные и поршневые устройства.

Компрессор работает от приводного ремня коленчатого вала автомобиля.

В тот момент, когда хладагент всасывается в агрегат, он находится под практически атмосферным давлением. После того как фреон попадет внутрь устройства, приводной ремень приводит в действие насос, который сжимает газ и отправляет его к конденсатору. Процесс сжатия газа сопровождается сильным нагревом хладагента. Нужно отметить, что аппарат не функционирует с фреоном в жидком виде. Если в полость компрессора попадает жидкость, это ведет к сильному износу.

Электромагнитная муфта

Теперь принцип работы автомобильного компрессора кондиционера хоть немного понятен. Устройство запускается при помощи приводного ремня от коленчатого вала. Но между ними установлен шкив электромагнитной муфты. Она может рассоединять компрессор и шкив привода тогда, когда это нужно.

В более старых моделях в качестве электромагнитной муфты использовали соленоид, который был объединен вместе с ведущим шкивом.

Сегодня эта муфта не двигается. Соленоид можно найти за ведущим шкивом компрессора. Нажимной диск расположен пред шкивом.

Работает это следующим образом – автолюбитель жмет на кнопку включения системы, в результате соленоид получает питание. Затем появляется магнитное поле, которое прижимает нажимной диск к шкиву. Нужно помнить, что кондиционер может отбирать от 1,5 до 15 л. с. мощности двигателя.

Конденсор

Чтобы по-настоящему понять принцип работы кондиционера в автомобиле, следует полностью изучить каждый узел системы. Конденсор – это еще одно важное устройство. Найти его можно в передней части радиатора мотора.

Хладагент попадает в этот узел в жидком виде из компрессора.

После протекания по извилистым трубам этого узла жидкость охлаждается и отправляется дальше по кругу.

Эта деталь применяется для охлаждения фреона. Изготавливают эти детали чаще всего из алюминия. Они очень часто ломаются, так как подвержены коррозии.

Ресивер-осушитель

Прежде чем хладагент попадет дальше, сначала он должен пройти через это устройство. После конденсора принцип работы кондиционера автомобильного предусматривает специальный резервуар. Через него пройдет жидкость. В резервуаре можно обнаружить специальные гранулы, притягивающие воду.

В этом ресивере лишняя жидкость, которой удалось попасть в систему, полностью удаляется. Если частицы воды остались, то они превращаются в лед. Это может вывести прибор из строя. Также в ресивере может оседать различный мусор.

Расширительная трубка или ТРВ

На этом этапе принцип работы кондиционера автомобильного меняется с высокого давления на низкое. Если дотронуться до этой части, то вы сможете ощутить разную температуру в магистралях – от горячей до холодной.

Фреон в жидком виде под достаточно высоким давлением подается в тепловой расширительный вентиль из осушителя через специальный клапан. Этот клапан позволяет фреону снова вернутся в газообразное состояние. Такое расширение позволяет снизить давление. Затем газ попадает в испаритель.

Клапан этот содержит специальный датчик давления, а также регулирует поток фреона так, чтобы вся работа системы была более стабильной. В устройстве клапана присутствуют движущиеся детали. Они достаточно быстро изнашиваются, и для качественной работы кондиционера их необходимо менять время от времени.

Испаритель

Когда вы запускаете автомобильный кондиционер, принцип работы его примерно понятен.

Но чтобы в салоне можно было насладиться холодным, приятным и свежим воздухом, необходима еще одна деталь.

Испаритель является тем местом в структуре системы, где осуществляется все волшебство. Тогда как все остальные составные части вы найдете под капотом, испаритель размещен в салоне автомобиля. Он находится немного выше ног в стороне пассажира. Деталь эта чем-то напоминает радиатор. Здесь также катушки, трубки и ребра. Но назначение данной конструкции – рассеивание тепла.

Фреон подпадает в испаритель в газообразном виде. Он достаточно охлажден – его температура стремится к 0 градусов. Хладагент при этой температуре замерзнуть не может – температура его промерзания более низкая. Теплого воздуха в салоне столько, что фреон в испарителе выкипает. Вентилятор дует через испаритель в салоне. Воздух, проходящий через практически ледяной радиатор, дарит наслаждение.

Дальше, после того как через испаритель пройдет газообразный фреон, он снова попадет в компрессор, где под давлением станет жидкостью и цикл повторится снова. Это и есть принцип работы и конструкция кондиционера.

Конденсат

При работе автомобильных кондиционеров многие замечали, как из-под дна капает вода. Иногда ее вытекает очень много, настолько много, что после 10 минут простоя образуются небольшие ручьи.

В этом виноват испаритель, который, находясь в холодном состоянии, тянет из воздуха всю влажность, что там есть. Эта самая влажность конденсируется, как утренняя роса, а затем выходит через специальные каналы.

Электроника

Современный автомобильный кондиционер, устройство и принципы его работы контролируются большим количеством датчиков. Они предназначены для регулировки функционирования различных важных узлов прибора на самых разных этапах. Так, к примеру, если вы стоите в пробке, то давление в магистралях высокого давления может достигать критических уровней. Поэтому благодаря датчикам компрессор отключается, и трубки не лопаются.

Как пользовать автомобильным кондиционером?

Специалисты рекомендуют даже в самый знойный день запускать кондиционирование лишь после того, как двигатель немного поработал. Также глушить мотор нужно после того, как кондиционер отключен. Это позволит значительно увеличить ресурс.

В зимний период, когда нет нужды в охлаждении воздуха в салоне, примерно один раз в месяц рекомендуется запускать климатическую систему. Из-за того, что она не работает, могут возникать различные утечки фреона.

Типичные неполадки

Если вы заметили, что ваш автомобильный кондиционер, принцип работы которого мы только что рассмотрели, стал хуже охлаждать салон, это может говорить о многом.

Например, частой поломкой считается вентилятор. Он может просто выйти из строя, а в результате салон будет недостаточно охлаждаться и обдуваться.

Во время эксплуатации уровень фреона уменьшается естественным путем. В современных марках автомобилей производители предусмотрели специальное смотровое окно. Через него можно наблюдать за состоянием и уровнем хладагента. Так, когда система запущена, в этом глазке не должно быть ни пены белого цвета, ни пузырьков воздуха. Также вы всегда можете оценить эффективность работы вашего прибора, если потрогаете трубки, выходящие из конденсатора. Они должны быть буквально ледяными.

Еще одна популярная проблема – это запах, зачастую очень неприятный. Причина в том, что на испарителе скапливаются полчища самых разных вредных бактерий. Для избавления от этой напасти достаточно просто время от времени очищать деталь антибактериальным средством.

Также регулярно случаются утечки. Чтобы их обнаружить, можно воспользоваться специальными электронными приборами для поиска течей либо попробовать ультрафиолетовую технологию.

Вот так, очень просто устроено это оборудование, которое каждый день дарит комфорт при движении на автомобиле. В работе нет ничего сложного, а при должном обслуживании и правильной эксплуатации кондиционер будет очень долго радовать своего владельца.