Как работает автомобильный кондиционер?

Пошаговая инструкция по заправке

Вне зависимости от марки и модели автомобиля, общая часть правильной инструкции по заправке автокондиционера одноразовым набором выглядит следующим образом.

1. Необходимо снять защитный колпачок с порта магистрали низкого давления. В случае наличия во входе мусора — тщательно очищаем его и колпачок. В систему не должно попасть ни единого кусочка грязи или мусора, иначе компрессор может выйти из строя.
2. Ставим автомобиль на нейтральную передачу и ручной тормоз. После этого заводим движок и держим обороты на отметке 1500 об/мин. В этот момент нужен помощник, удерживающий их на заданной величине с помощью педали газа. В качестве альтернативы можно что-нибудь подложить под акселератор.
3. Включаем рециркуляцию воздуха в салоне на максимум.
4. Нужно надеть шланг на заправочный штуцер и подсоединить его к отверстию магистрали низкого давления.
5. Поворачиваем кран магистрали низкого давления, предварительно перевернув флакон с хладагентом вверх дном. Далее, не спеша, поворачиваем вентиль.
6. В процессе заправки кондиционера поддерживаем давление с помощью манометра. Оно не должно превышать 285 Килопаскалей (кПа), лучше всего держать его на отметке в 275 Килопаскалей.
7. Как только температура выходящего из дефлектора воздуха достигнет 6–8 °C, а штуцер рядом с портом низкого давления покроется льдом, можно считать заправку оконченной.

Видео: заправка автокондиционера своими руками

Однако упрощённая схема далеко не всегда даёт нужный результат. Поэтому автомобилисты вправе воспользоваться сложным способом и расширенным набором оборудования. В таком случае схема заправки несколько видоизменяется. Сначала проводится диагностика системы с помощью тестера, но определить недостаток фреона можно и «на ощупь».

Если при включенном кондиционировании трубка магистрали низкого давления остаётся теплой, фреона в системе недостаточно

Убедившись в необходимости заправки, нужно действовать следующим образом.

1. Сначала удаляется весь хладагент из системы кондиционирования.
2. Затем с помощью вакуумного насоса выкачиваются воздух и жидкость. Вакуумирование проводится в течение получаса.
3. Далее с помощью весов или мерной колбы измеряется количество заправляемого фреона.

Дальнейшая заправка выглядит так же, как и в первом случае, лишь давление поступающего газа контролируется с помощью манометрического коллектора, а не обычного манометра.

Как выполняется обслуживание автомобильного кондиционера

В случае, когда к работе компрессора претензий нет, периодическое обслуживание кондиционера в машине можно выполнить самостоятельно. Стандартный комплекс работ выключает:

• замена салонного фильтра. Эту операцию лучше производить два раза в год: перед летним и зимним сезонами;
• очистка дренажной системы. Поддон находится под салонным фильтром. Из него следует удалить влагу и возможную плесень ветошью, смоченной спиртосодержащей жидкостью. Также необходимо проверить, не засорен ли отводящий шланг;
• удаление (продувка) пыли с радиатора охладителя. Такую операцию можно выполнить при помощи компрессора;
• удаления загрязнений с радиатора кондиционера, трубок, шлангов, других узлов системы;
• очистка ремня компрессора. Следует протереть ремень и шкив не агрессивным растворителем;
• смазывание втулок электроприводов вентиляторов. Такая процедура может быть затруднена. Если вентилятор во время работы издает посторонние звуки, его следует менять.

Видео — самостоятельная очистка испарителя кондиционера в автомобиле::

Не забываем про масло в системе

Если вам пришлось-таки снимать компрессор автомобильного кондиционера и ремонтировать, то есть вероятность, что вы нарушили баланс масла внутри системы для ее правильного функционирования. Чтобы потом не появились новые проблемы, связанные уже с этим участником охлаждения, есть несколько рекомендаций от опытных автомобилистов. Когда вы демонтировали компрессор, в системе масло в определенном количестве осталось, потому что не все успело стечь с магистралей. В первую очередь, если вами произведена замена компрессора, то эти остатки надо принудительно слить. Во все новые агрегаты масло уже заправлено в нужном количестве.

Слив масла из магистралей

Если вы просто делали ремонт, а потом устройство поставили на место, то масло придется долить. Но количество берется не с потолка, потому что избыток этого компонента в системе чреват заклиниванием, после которого вам поможет только замена компрессора. Когда вы сняли устройство, слейте из него масло, замерив объем. После ремонта вам придется залить в компрессор новое (предпочтительнее) или то же самое, а количество взять на 40 г больше. Правда, эту цифру лучше уточнять в документации к модели вашего устройства. Заливать масло следует через порт высокого давления, в ином случае есть риск не достичь нужного вакуумирования внутри агрегата.

https://youtube.com/watch?v=HD3tGaGSPCk

Главная →

Устройство → Система охлаждения, обогрева и вентиляции → Кондиционер →

Начало истории

Началом истории существования мини-кондиционеров можно считать настольный вентилятор. Это компактные устройства с лопастями подключали к бортовой сети 12 Вольт и гоняли по салону воздух.

Но вентиляторы не позволяли забирать наружный воздух и не охлаждали его. Они просто обеспечивали циркуляцию воздуха, который находится внутри машины. Небольшой эффект прибор давал, но при знойной жаре водитель все равно испытывал дискомфорт.

И тут производители задумались над тем, как сделать устройство более приспособленным к охлаждению. Не так давно появился, можно сказать, ручной кондиционер, который вы легко своими руками подключаете к прикуривателю машины и наслаждаетесь потоками холодного воздуха.

Удачная реклама и акцентирование внимания на тех, у кого в машинах не предусмотрена сплит-система, позволили сделать эти устройства популярными. Зайдите на Авито или Алиэкспресс и убедитесь, сколько мини-кондиционеров там продается.

Но действительно ли подобный аппарат делает то, о чем заявляет производитель? Давайте узнаем особенности кондиционера, и вы сами решите, стоит покупать нечто подобное или нет.

Диагностика устройства

Устроить разборку и переборку агрегата необходимо в том случае, если система кондиционирования стала работать с неполадками. Причин, по которым кондер не функционирует, может быть множество, начиная от выхода из строя электромуфты и заканчивая износом сальников. Прежде чем разобрать систему, необходимо проверить работоспособность всех ее элементов, поэтому сначала рекомендуем ознакомиться с признаками поломки.

Признаки

Следует отметить, что определить неисправность компрессорного механизма можно по внешним признакам, просто осмотрев устройства.

Какие симптомы свидетельствуют о его неработоспособности:

1. Слабый воздушный поток, доносящийся из воздуходувов системы, определить этот признак можно и без разбора девайса. Заведите двигатель и дайте ему прогреться до рабочей температуры, после чего включите систему кондиционирования на полную мощность и проверьте работоспособность агрегата. Если воздушный поток слишком слабый, то причина также может заключаться в утечке рабочей жидкости из системы.
2. Появление нехарактерного для работы кондера шума. Одной из причин в данном случае является именно компрессорный узел, однако шумность при работе кондера не обязательно связана именно с этой причиной.
3. Звонкий стук. В отличие от шума, этот стук довольно громкий и его появление заметит любой автолюбитель. О том, появился ли стук, можно узнать при включении автокондиционера.
4. Если вы будете более внимательны, то заметите, что система стала активироваться не так, как всегда. К примеру, если обычно после запуска кондера появляется щелчок, то теперь он будет отсутствовать.
5. Задержка включения компрессорного устройства после активации системы кондиционирования.
6. Еще один признак — масло в кондере стало иметь более зеленый оттенок. Это может сообщить о том, что в компрессорный узел попала влага. В том случае, если вы не успеете вовремя удалить влагу, это приведет к тому, что со временем она может стать льдом. Соответственно, лед закупорит капиллярный патрубок, в результате чего кондер будет регулярно перегреваться, а это, в свою очередь, приведет к поломке компрессорного механизма.

Причины

Какие причины приводят к поломке компрессорного устройства:

1. Износ сальника. Этот элемент относится к категории расходных материалов, поэтому время от времени его в любом случае надо менять. Выход из строя сальника, как правило, связан с утечкой фреона из агрегата. В том случае, если в работе механизма появились механические неисправности, то, как правило, протекает либо сам сальник, либо место состыковки. Определить утечку сальника можно визуально, с помощью ультрафиолетовой лампы, но для этого заранее следует добавить в агрегат люминесцентную краску. При износе сальника приобретается ремкомплект и производится замена детали.
2. Если при работе кондера появился шум, то это может свидетельствовать о выходе из строя подшипниковых элементов вала либо приводного шкива. Помимо этого, шум может быть обусловлен необходимостью натяжки ремня. Диагностировать такую неполадку можно путем поворачивания вала компрессора, при этом муфта должна быть отключена, а ремень немного ослаблен. Если вал будет поворачиваться тяжело, то причина, вероятнее всего, заключается именно в подшипниковом устройстве. В том случае, если вал поворачивается без особых усилий, то скорей всего, причина кроется в подшипниковом элементе вала.
3. Одной из причин, по которым компрессорный механизм выходит из строя, является перегрев катушки. При регулярном перегреве компрессора катушка со временем начнет плавиться, что приведет к поломке устройства.
4. Если причина неисправности заключается в появлении стуков, то скорей всего, проблема обусловлена погнутыми клапанами либо изношенными рабочими поверхностями поршней. Если причина заключается в этом, то можно попытаться заменить клапана или поршни, но обычно стоимость такого ремонта достаточно высокая, поэтому возможно, целесообразней будет заменить узел целиком (автор видео о замене подшипникового устройства в компрессоре SANDEN — vassilij pavliuk).

Правильная эксплуатация автомобильного кондиционера

Чтобы довольствоваться прохладой в салоне личного транспорта предельно долго, не помешает знать, как правильно пользоваться кондиционером. Все устройства подобного действия разделены на ручные и автоматические, а потому управление достигается мануальной настройкой или регулируется климат-контролем.

В случае с ручным управлением угол подачи воздуха, температурный режим в салоне, включение и выключение регулируются не автоматически, тогда как функция климат-контроль выполняет основные операции без ведома человека.

Перед включением кондиционера рекомендуется проветривание салона машины. Эта мера желательна для уравновешивания температур в салоне автомобиля и на улице. Холодный поток, направленный в жарком салоне автомобиля на стёкла, может послужить причиной образования микротрещин. В дальнейшем характеристики стёкол только ухудшатся. Резкие перепады температур придутся вредными для организма и здоровья.

Также не стоит включать устройство на максимальные обороты, что послужит причиной резкого температурного перепада. Если в вашем автомобиле находится ребенок – воздержитесь от частого применения кондиционера, и решайте, нужен ли кондиционер в автомобиле вообще. Следует помнить о том, что оптимальная температура окружающей среды, безопасная и комфортная для жизнедеятельности человека, колеблется в пределах 20-23 градусов Цельсия.

В каждом автомобиле, оснащённом кондиционером, предусмотрены 2 режима функционирования – для притока воздуха снаружи автомобиля и отвода из салона на улицу. Первый вариант надо применять для отопления стёкол, тогда как второй режим подойдёт для прогревания воздуха в салоне машины.

Не забывайте о чистоте воздуха. С течением времени фильтрующие элементы системы охлаждения засоряются, загрязняются пылью, и чем больше грязи находится в фильтрах, тем хуже качество воздуха в салоне авто. Очищайте радиатор устройства, регулярно меняйте салонный фильтр, и тогда бактерии и пыль не будут вам страшны.

Принцип действия автокондиционера

Чтобы понять принцип работы автомобильного кондиционера, рассмотрим очередность изменения агрегатного состояния хладагента.

1. Фреон из контура низкого давления в газообразном состоянии засасывается компрессором.
2. Внутри компрессора хладагент сжимается, вследствие чего повышается его температура – газ переходит в жидкую фазу.
3. Разогретый от сжатия фреон через контур высокого давления направляется к конденсатору. Конденсер предназначен для рассеивания избыточного тепла от хладагента. Охлаждение сжимаемого фреона препятствует образованию избыточного давления.
4. Охлажденный фреон в жидкой фазе направляется к осушителю. После прохождения через резервуар с влагопоглощающим наполнителем (силикагель) из фреона удаляется влага. Также в осушителе расположен фильтрующий элемент, улавливающий продукты износа компрессора (стружку, тефлон) и прочий сор, циркулирующий в магистрали.
5. Очищенный фреон под высоким давлением и с высокой температурой подводится к дросселю или расширительному клапану (зависит от типа конструкции).
6. Проходя через дроссель/расширительный клапан, газ попадает в испаритель. Из-за резкого снижения давления в системе газ возвращается в состояние термодинамического равновесия и испаряется. Иными словами, после принудительного сжатия и повышения вследствие этого температуры, мы позволили ему испариться. Поскольку точка кипения фреона R134a -26,5°С, при испарении газ активно поглощает тепло при контакте со стенками испарителя.
7. Нагнетаемый вентилятором отопителя воздух проходит через охлажденный испаритель.

Из описания принципа работы видно: все виды кондиционеров автомобилей не генерирует холод, а лишь поглощает тепло воздушного потока от вентилятора печки.

Принцип действия

Автомобильную систему кондиционирования воздуха условно разделяют на две стороны: всасывающую и нагнетающую. Граница проходит через компрессор и расширительный клапан. Если нагнетатель не функционирует, давление в обеих частях устройства будет постоянной величиной, но зависимой от температуры окружающей среды (подкапотного пространства).

Давление в обеих частях системы измеряют, подключая дополнительное оборудование с сервисным штуцером. Оно будет зависеть от количества вещества внутри системы. На всасывающей стороне располагается испаритель и трубопровод, посредством которого хладагент поступает на всасывание. На компрессоре находится датчик низкого и высокого давления.

После включения электромагнитной муфты газ сжимается, температура возрастает, а потом он поступает в конденсатор, где происходит переход из газообразной фазы в жидкую. В тёплом виде компонент поступает в осушитель, где проходит очищение и фильтрация, далее по схеме идёт расширительный клапан (фреон охлаждается и превращается обратно в газ) и испаритель. Именно в испарителе тёплый воздух входит в контакт с холодными трубками, охлаждается и возвращается обратно в салон авто. Затем происходит всасывание фреона через компрессор для повторной цикличной работы.

Область от компрессора до расширительного клапана находится под высоким давлением со значением от 5 до 30 бар.

Несмотря на некоторые отличия в строении замкнутой цепи, охлаждение воздуха в системах происходит одинаково, процесс запускается после включения кондиционера. Правильную работу контролирует бортовая сеть – специальные датчики, которые в случае неисправности обеспечивают отключение.

Портативные автокондиционеры испарительного типа

Устройства, основанные на теплообмене с участием обыкновенной воды, гораздо менее требовательны к потребляемой мощности. Да и схематически это намного более примитивные приборы, не требующие использования газообразного хладагента.

Схема водяного автомобильного кондиционера проста: он состоит из теплообменника, внешне напоминающего автомобильный воздухофильтр, который заполняется материалом синтетического происхождения, характеризующимся хорошей смачиваемостью и большой площадью испарения. С точки зрения физики, такой теплообменник является обычным испарителем. Вода из внешней ёмкости небольшими порциями подаётся в него посредством слабомощной электропомпы, растекаясь по всей площади влаговпитывающего материала. Одновременно в испаритель подаётся тёплый воздух из салона (для чего используется потребляющий минимум электричества вентилятор). Охлаждение воздуха достигается за счёт испарения воды, при этом его температура понижается на 4 – 10 градусов, в зависимости от объёма испарителя и мощности устройства – в большинстве случаев этого достаточно для создания комфортного микроклимата. Пар же конденсируется и через систему трубопроводов опять направляется в бак, образуя замкнутый цикл.

Современные автокондиционеры водяного типа имеют переключатель режимов работы, а их эффективность во многом зависит от влажности воздуха в салоне: чем он суше, тем большего охлаждения можно добиться при прочих равных параметрах. Главное преимущество автомобильных систем кондиционирования испарительного типа – низкая потребляемая мощность: для перекачки воды и нагнетания воздуха требуется использование помпы и вентилятора, потребляющих вместе мощность порядка 30 – 40 Вт (или тока в 4 ампера). Это обстоятельство позволяет использовать их и во время длительных стоянок, и при движении транспортного средства.

Диагностика неисправностей

Как известно, мы привыкли пользоваться кондиционером только в жаркое время года. Поэтому на зиму мы попросту забываем о его существовании и активно используем салонный отопитель. Переходя на летний режим работы, мы включаем кондиционер, отказ которого становится для нас полной неожиданностью. Самой распространенной причиной отказа почти всегда становится неисправность компрессора кондиционера.

Совсем не стоит в неисправности компрессора обвинять производителя, так как основной фактор, влияющий на работоспособность насоса, в большинстве случаев, является плохое качество дорог и нестабильная работа электроники.

Причиной отсутствия питания можно считать, в первую очередь, перегоревший предохранитель. Но прежде чем его заменить, необходимо найти причину перегорания. Обычно, это короткое замыкание, вызванное плавлением изоляции, влагой или ошибкой в проведении ремонта компрессора. После устранения причины короткого замыкания можно производить замену предохранителя и наслаждаться холодным воздухом в салоне снова.

Другая неисправность компрессора – отсутствие контакта на электромагните муфты. Устраняется заменой магнита или же заменой муфты целиком. При неисправности муфты, обычно, производится только замена компрессора, но не его ремонт.

Другая проблема автомобильного кондиционеров – это утечка фреона. В процессе вибраций, вызванных небрежным дорожным покрытием, сальники и уплотнители приходят в негодность, и фреон протекает наружу. Также это может случиться и при поломке электромагнитной муфты компрессора. Причиной утечки может быть и неисправный подшипник. Как правило, он в процессе износа начинает вибрировать. Биение приводит к износу сальника, который трескается и пропускает хладагент. Замену подшипника и сальника можно выполнять только при помощи специального съемника, так как он не крепится на роторе, а напрессовывается.

Устройство компрессора кондиционера

По внутреннему устройству различают несколько типов компрессоров:

поршневые. Чаще всего встречаются аксиально-поршневые нагнетатели с вращающимся наклонным диском. Качающаяся шайба на оси компрессора двигает поршни, нагнетающие газообразный хладагент из зоны низкого давления в магистраль высокого давления;

• вихревые (спиральные) нагнетатели. Используются преимущество в системах, где нужно охлаждать салон большого объема (к примеру, автобусные);
• роторно-лопастные.

Немаловажно и различие компрессоров по способу регулировки нагрузки. До сих пор на большинстве автомобилей установлены компрессоры с электромагнитной муфтой, которая при срабатывании замыкает шкив и ось компрессора

В такой системе сервисный ремень двигателя постоянно вращает шкив, посаженный на вал компрессора через подшипник. Муфта при этом жестко соединена с валом и при подаче напряжения на обмотку муфты возникает явление электромагнитной индукции, заставляющее подпружиненный диск со ступицей прижаться к шкиву. Сила трения заставляет их вращаться вместе.

На более современных системах применяется комбинированный способ регулировки нагрузки. Помимо электромагнитной муфты, в конструкцию компрессора включен клапан, регулирующий количество хладагента, засасываемого нагнетателем.

Особенности портативных автокондиционеров

Для реализации идеи создания автономного автокондиционера на практике требуется решить немало сложных технических задач. Типичный переносной кондиционер в машину представляет собой моноблок (как правило – пластиковый контейнер), в котором и заключены все требуемые для работы детали. Очевидным достоинством такого решения является простота монтажа. Не менее важным моментом многие водители считают полную энергонезависимость такого автономного автокондиционера.

Дело в том, что классическая автомобильная система кондиционирования может работать только при включённом силовом агрегате. Когда машина безнадёжно застряла в пробке в пик полуденного зноя, чтобы не изнывать от жары, приходится не глушить мотор. Многих автовладельцев это раздражает, хотя бы ввиду дороговизны бензина. Автономное устройство может работать и от аккумуляторной батареи, так что это достаточно весомый довод для тех, кто часто вынужден находиться в остановленном на некоторое время транспортном средстве.

Стоит отметить, что в последнее время производители климатического оборудования уже обратили внимание на эту проблему и предпринимают попытки создать штатный автокондиционер, который бы был снабжён собственным электродвигателем. В частности, такая климатическая система уже на протяжении нескольких лет устанавливается в автомобиль Ситроен С4

При неработающем силовом агрегате такой автокондиционер способен работать около пятнадцати минут. Добиться большего пока не удаётся. Причина банальна – автономное устройство должно быть достаточно мощным, чтобы обеспечивать эффективное охлаждение салона, а ёмкость современных аккумуляторных батарей пока ещё недостаточно высока.

Хотя работы ведутся в обоих направлениях (снижение мощности электромотора и увеличение ёмкости АКБ), прорыв, скорее всего, будет достигнут благодаря появлению принципиально новых систем накопления электроэнергии. Оптимизм здесь тем более уместен, что мир постепенно, но неуклонно переходит на электромобили, а значит, интенсивные поиски оптимального решения проблемы автономного электропитания продолжаются, и в подобные исследования инвестируются огромные суммы. Пока же время автономного использования портативных кондиционеров оставляет желать лучшего.

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.

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