Принцип работы кондиционера в автомобиле, а также его устройство + видео

Стоимость установки и обслуживания кондиционера

Установка кондиционера потребует серьезной переделки машины, ведь придется искать место для конденсатора, испарителя и вентиляторов. Кроме того, потребуется перепрошивка контроллера двигателя, чтобы компенсировать падение оборотов при включении этого агрегата. Также придется менять приводной ремень и где-то установить компрессор. Вместе с покупкой компрессора вся работа обойдется минимум в 80 тысяч рублей. Поэтому дешевле будет поменять машину, купив такую, где это устройство уже установлено. Один раз в три года необходимо заправлять кондиционер. Эта работа обойдется в 5–8 тысяч рублей.

Хладагент

Система заполняется хладагентом, который в зависимости от температуры и давления может переходить из газообразного в жидкое состояние и наоборот. Хладагент — это газ, которым заполняется система. До недавнего времени хладагентом автомобильных кондиционеров был фреон R12 . После опубликования теории разрушения озонового слоя земной атмосферы хладфторуглеродами, содержащимися в хладагенте R12, его применение сократилось.

В современных системах кондиционирования используется фреон R134а (тетрафторэтан), который считается «экологически чистым». Этот хладагент относится к классу гидрофторуглеродов (HFC), не содержит хлора и не очень вреден, но эффективность его на 10-15% ниже, чем у R12, и он более текуч. Однако для эффективной работы автомобильных кондиционеров, использующих R134a, требуется более высокое рабочее давление. Применение хладагента R134а привело к усложнению систем кондиционирования. Необходимо отметить, что новый и старый хладагенты несовместимы, так как несовместимы компрессорные масла, заправляемые вместе с ними.

Как проверить муфту компрессора

Самая простая проверка муфты компрессора электромагнитного (старого) типа состоит из следующих шагов.

Включить кондиционер. Обычно это делается с помощью предназначенной для этого кнопки на водительской панели управления. При этом должен активизироваться специальный индикатор. Как правило, это сигнальная лампа либо на самой кнопке либо на приборной доске.
Во время включения кондиционера кроме упомянутого индикатора из-под капота должен быть слышен негромкий щелчок, сигнализирующий о том, что муфта кондиционера соединилась с его валом.

На большинстве японских, а также на многих европейских и американских машинах одновременно с этим также принудительно включается вентилятор радиатора кондиционера. Зачастую звук присоединения муфты в салоне не слышен, поэтому диагностику муфты необходимо проводить дополнительно.

В отключенном состоянии компрессора вращается только его шкив, а прижимная пластина находится на своем посадочном месте.В момент включения кондиционера происходит примагничивание пластины к шкиву, что обеспечивает его работу. Для проверки работы муфты существует два способа.

Проверка при включении

Для реализации такой проверки работоспособности автокондиционера необходимо запустить двигатель и открыть капот. После этого просто включить кондиционер. Проверку желательно проводить вдвоем. Один человек включает кондиционер, а второй находится у открытого капота и слушает наличие упомянутого выше щелчка. У некоторых автомобилей муфту можно просто увидеть. В частности, не саму муфту, а ту часть, которую вращает ремень. Соответственно, если щелчок есть — хорошо, если нет — необходимо проверять работоспособность муфты дополнительно.

Чтобы рассмотреть компрессор в подкапотном пространстве желательно на проверку взять с собой фонарик.

Обратите внимание, что для некоторых немецких автомобилей данная проверка неактуальна в силу их конструктивных особенностей. В частности, это касается Mercedes A-класса, автомобилей Mercedes в кузове 220 различных классов, BMW Е60, Е65, Е87, а также автомобили Audi выпуска до 2003 года. Отсутствие упомянутого щелчка у данных машин обусловлено тем, что у нихприжимная пластина вращается постоянно, а включение кондиционера (сцепление) происходит внутри его конструкции

Отсутствие упомянутого щелчка у данных машин обусловлено тем, что у нихприжимная пластина вращается постоянно, а включение кондиционера (сцепление) происходит внутри его конструкции.

Проверка при выключенном двигателе

Аналогичную проверку муфты можно выполнить и при выключенном двигателе. Например, это целесообразно, если двигатель очень сильно шумит, а звук сцепления муфты достаточно слабый. Проверку нужно выполнять по следующему алгоритму:

заглушить двигатель;
отсоединить штекер от компрессора, тем самым обесточив его;
с помощью дополнительного провода соединить плюсовую клемму аккумулятора с плюсовым разъемом на компрессоре (дополнительно нужно узнать, какой именно является плюсовым);
если муфта исправна, то в момент описанного подключения она должна двигаться, издавая описанные выше негромкие щелчки.

Как проверить компрессор кондиционера автомобиля

На многих новых автомобилях вместо компрессоров электромагнитного типа устанавливают компрессоры постоянного вращения (так называемые нового типа). Они обычно имеют пластмассовый шкив (сделано это специально, чтобы при заклинивании ломалась именно пластмасса, и приводной ремень не слетел с ролика), который соединен с валом компрессора постоянно. Внутри шкива есть резиновый демпфер. При запуске двигателя компрессор сразу начинает работать.

Распространенной поломкой компрессоров постоянного типа является заклинивание их приводных валов. Причин этому может быть много, например, перегрев (в том числе перегрев/засорение радиатора кондиционера), попадание внутрь мусора или мелких металлических частиц и тому подобного мусора.

Проверку в данном случае можно выполнить лишь одним методом — демонтажом узла и его полной разборкой. Зачастую ремонт такого компрессора достаточно сложен, а порой и невозможен. Поэтому чтобы не допустить заклинивания компрессора желательно следить за нормальным состоянием системы кондиционирования автомобиля и ее отдельных частей.

Виды автомобильных кондиционеров

В нынешнее время существуют кондиционеры 3 видов. Их устройство отличается, что объяснимо использованием разных схем функционирования. Каждый из них рассмотрен в нижеуказанной таблице.

Все данные в таблице: «Какие бывают автомобильные кондиционеры: классификация». Если таблица видна не полностью, сдвиньте её влево.

Существующие виды	Описание
С аккумулятором и расширительной трубкой	На выходе из испарителя находится аккумулятор, где происходит удаление влаги, проникающий при сообщении с испарителем. Он выполняет функцию ресивера-осушителя и замещает основной элемент, обеспечивающий фильтрацию компонента при его проникновении в расширительную трубку. Компрессор обеспечивает работу циклами, получая соответствующую команду от блока управления, соединённого с приборными измерителями давления и температуры.
С ресивером-осушителем и терморегулирующим вентилем	На всасывающей стороне расположен испаритель и трубопровод, при помощи которого хладагент поступает к компрессору. На самом дне находится датчик и обслуживающий штуцер низкого давления. Нагнетающая сторона включает конденсатор, ресивер-осушитель с термодатчиком и датчиком давления. При включении электромагнитной муфты, фреон всасывается и сжимается компрессором под высокими температурами и давлением, а потом проникает в конденсатор. Тёплый хладагент поступает в ресивер, где состав очищается от пыли и влаги и проходит далее в расширительный клапан, где обеспечивается испарение. Для прохождения второго цикла, вещество всасывается компрессором.
Автокондиционер от прикуривателя (портативный, переносной)	Обыкновенный тепловой вентилятор 12 вольт, подключающийся к прикуривателю машины. Принцип работы универсального устройства в том, что он обеспечивает циркуляцию притока воздуха по салону, но снижает температурные показатели незначительно. Есть более совершенные модели оснащённые собственным компрессором, но их в легковом авто затруднительно, может не выдержать предохранитель. Они предназначены в первую очередь для грузовых машин.

В грузовиках может использоваться автономный водяной автомобильный кондиционер, который устанавливают на крыше. Самая популярная марка – Webasto. Кондиционер на воде обеспечивает комфорт водителя во время его отдыха, при нахождении в пробках. Для этого не требуется запуск мотора и наличие топлива. Работает кондиционер бесшумно. Кстати, такое устройство можно установить в абсолютно любую машину. Кроме этого, может применяться такой вариант, как стационарный потолочный кондиционер-моноблок фирмы WAECO. Этот стояночный кондиционер включается в тот момент, когда выключается основное охлаждающее устройство. Для этого также не требуется запуск двигателя.

Автомобильный накрышный кондиционер Webasto Cool Top Vario 10E

При выборе подходящей охлаждающей установки надо обращать внимание и на существующие типы. Среди разнообразия выделяют:

Приборы с ручным управлением. Регулятор находится на приборной панели, а водитель сам контролирует, включает и устанавливает необходимую мощность работы. Новые модели дополнительно оснащены датчиком температуры, потому могут передавать на панель показатели.
Автоматические или системы климат-контроль. Обдув и обогрев салона обеспечивается при обнаружении колебаний свойственных температур покоя. Устройство запускается автоматически, не требует от водителя постоянной регулировки.

Самодельный автокондиционер

Можно сделать вариант автомобильного кондиционера своими руками (который будет тоже довольно эффективным).

Ещё одна хорошая статья: Термостат автомобильный: что это такое, устройство и принцип работы, виды, фото + видео

Для этого необходимо взять пластиковый контейнер, компьютерный вентилятор, пластиковую трубу-воздуховод. В крышку пластикового контейнера надо встроить вентилятор и воздуховод. Вентилятор подключается в сеть (12 В). В качестве хладагента используем лёд. Вентилятор «гонит» воздух через контейнер со льдом, охлаждённый воздух подаётся в салон автомобиля. Самодельное устройство будет работать, пока не растает лёд.

Промывка и чистка компрессора кондиционера автомобиля

В замкнутую систему не проникают пыль и влага. Но такое случается:

кондиционер может разгерметизироваться, тогда внутрь попадает грязь;
поршни изнашиваются, стружка начинает циркулировать по контуру;
владелец дозаправил неправильное масло, оно вступило в реакцию с рабочей жидкостью, образовались хлопья.

В перечисленных случаях нужно промыть и почистить климатическую технику.

Простому автолюбителю делать это не стоит по нескольким причинам:

нет необходимого оборудования;
не каждый знает сложнейшую технологию чистки узла;
можно отравиться токсичными веществами разложения фреона.

Оцените свои возможности, отгоните машину в автомастерскую.

Устройство и основные элементы

Конструкция устройства считается самой сложной из всех элементов системы HVAC. Кондиционер в современном автомобиле состоит из:

компрессора;
конденсера (конденсатора);
магистралей высокого и низкого давления;
ресивера с осушителем;
испарителя;
расширительного клапана (дросселя);
элементов электрооборудования (датчиков).

Система полностью герметична и закольцована магистралями. Работу кондиционера обеспечивает специальный газ – хладагент, поглощающий влагу и отдающий тепло.

Схема устройства и основных элементов системы кондиционирования

Компрессор

Давление, создаваемое компрессором, обеспечивает передвижение хладагента далее по системе кондиционирования. Разделяя всю систему на контуры высокого и низкого давления, он приводится в действие от коленчатого вала посредством ременной передачи. Дополнительно конструкция оснащается механизмом отключения, в качестве которого чаще всего применяется электромагнитная муфта.

Конденсер

Главная задача элемента – охлаждение хладагента. Конденсатор, устанавливаемый перед радиатором системы охлаждения, состоит из изогнутых трубок. Между собой их соединяют перегородки, увеличивая площадь охлаждения и обеспечивая более высокую теплоотдачу. Газ в конденсаторе охлаждается потоками воздуха во время движения автомобиля. Также охлаждение может происходить и принудительно – с помощью вентилятора.

Магистрали

Делятся на два типа: высокого и низкого давления. Первые рассчитаны на повышенное температурное воздействие: в нагретом виде температура хладагента может достигать 110 градусов. Также магистрали устойчивы к повышенным нагрузкам и способны выдерживать давление до 1500 кПа, создаваемое при нагнетании хладагента.

В магистрали низкого давления газ попадает после прохождения через испаритель. К этому моменту давление хладагента уже близко к атмосферному, поэтому в качестве магистралей низкого давления применяются обычные трубки.

Осушитель

Емкость со специальным наполнителем, способным удерживать влагу, применяется для устранения влаги, попавшей в систему. Без осушителя капли воды, образующиеся в результате перепада температур, стали бы кристаллизироваться. Маленькие кусочки льда способны повредить систему, в первую очередь – компрессор.

Испаритель

Испаритель – второй радиатор системы кондиционирования, размещаемый под приборной панелью в салоне автомобиля (в модуле HVAC). Данный элемент испаряет хладагент, забирая тепло из окружающей среды. Также на нем устанавливается датчик температуры, регулирующий работу компрессора и препятствующий обледенению испарителя.

На поверхности радиатора появляется конденсат. Чтобы влага не попала на другие элементы, испаритель оснащен дренажной системой, выводящей конденсат наружу. Принудительную подачу охлажденного воздуха в салон автомобиля обеспечивает электровентилятор, установленный на испаритель.

Электрооборудование

Электрооборудование системы кондиционирования выполняет несколько функций:

сохранение заданной температуры;
принудительная подача воздуха;
управление всей системой.

За поддержание работы кондиционера отвечает электронный блок управления, который принимает и анализирует сигналы со следующих сенсоров:

датчики высокого и низкого давления;
датчик температуры испарителя;
датчик забортной температуры;
датчик положения дроссельной заслонки;
датчик температуры охлаждающей жидкости.

Полученные данные поступают в блок управления, который, в свою очередь, управляет работой муфты компрессора.

Принцип действия

Испаритель кондиционера – неотъемлемая часть замкнутого фреонового контура. Главная его функция – охлаждение воздушного потока, прогоняемого через него вентилятором, находящегося непосредственно возле него. В систему входят:

испаритель,
конденсатор,
вентиляторы внешнего и внутреннего блоков,
терморегулирующий вентиль,
компрессор,
медный трубопровод для хладагента,
хладагент,
компрессорное масло.

В компрессоре газообразный фреон сжимается до состояния жидкости. Далее он проходит во внешний теплообменник – конденсатор. Здесь фреон отдает свое тепло наружному воздуху, который прохладнее фреонового вещества. Воздух нагнетается внутрь корпуса вентилятором.

Сбросив часть температуры жидкость двигается дальше по контуру, попадает в терморегулирующий вентиль. Внутри спиралевидного устройства фреон еще более охлаждается, давление понижается. В таком состоянии хладагент поступает в испаритель. При взаимодействии с теплым комнатным воздухом (через теплообменную поверхность) происходит испарение, фреон из жидкого переходит в состояние газа. Окружающий теплообменник воздух охлаждается.

Далее газ попадает в компрессор и круг возобновляется. Рядом с испарителем расположен вентилятор, который способствует циркуляции комнатного воздуха.

Почему он может плохо работать?

Среди российских автомобилистов бытует мнение, что компрессор автокондиционера чуть ли не прототип вечного двигателя, и потому совершенно не нуждается в обслуживании. Инструкции у нас читать не любят и спохватываются только в тот момент, когда уже надо менять чуть ли не всю систему охлаждения салона. Конкретно компрессор с течением времени ни с того ни с сего начинает гудеть, а конструкция автомобильного кондиционера такова, что не сразу понятно, откуда гул. Причины могут быть разными, но прежде всего приходит мысль о неисправности подшипника шкива или изношенности ременной передачи. Такие проблемы можно решить и самому автолюбителю, замена тут не вызовет сложностей, если есть навыки общения с «железками».

Изношенность ременной передачи

Гораздо серьезнее может обстоять дело, если заклинил поршень внутри самого агрегата. Тут уж вряд ли что можно поделать, так как наверняка сломанная деталь повредила клапаны и стенки. Если не лень, то замена подождет, попытаться сделать ремонт компрессора автокондиционера не возбраняется. Но, как показывает практика, подобные меры приводят только к временным улучшениям и через какой-то период поломка повторится. Оптимальный вариант для кондиционера автомобиля в таком случае – полная замена компрессора.

Ремонт компрессора автокондиционера

Чаще других поломок случается нарушение герметичности. Происходит это либо из-за повреждения сальника, либо из-за разбалтывания мест крепления магистральных трубопроводов к самому устройству. В случае с сальником дело сложное, потому что нужна его замена. Если вам никогда не приходилось проводить его выпрессовку, лучше и не пробовать. Здесь нужны специалист и наличие соответствующего оборудования. Разбалтывание устранить нетрудно и своими руками.

Что такое автомобильный кондиционер

Вначале коротко обсудим, что такое автомобильный кондиционер. Это система, которая дает возможность охладить воздух, попадающий в салон машины с улицы. В процессе работы с потока удаляется влага, благодаря чему в жару всем в автомобиле комфортно. Если климатический элемент используется в прохладное, но очень влажное время (сильный дождь или туман), то кондиционер осушает поток, облегчая нагрев салона печкой.

Современный автомобиль оснащается моделью, интегрированной в вентиляционную и отопительную систему. Чтобы выбрать нужный режим, водителю достаточно включить установку и перевести переключатель в положение охлаждения или обогрева. По этой причине многие новички не видят разницы между работой кондиционера в машине и отопительной системой.

Особенностью такой системы заключается в том, что для ее работы используется не электричество, вырабатываемое генератором, а ресурс ДВС. Помимо ремня привода ГРМ и генератора такой двигатель будет еще приводить в движение шкив компрессора.

Первая климатическая установка, работающая по принципу бытового кондиционера, заказывалась, как дополнительная опция для люксовых автомобилей типа лимузин. Возможность переоборудовать транспорт предоставляла одна компания Нью-Йорка в 1933-м году. Однако первый серийный автомобиль, получивший заводскую комплектацию, сошел с конвейера в 39-м году. Это была модель Packard, которая имела небольшой тираж, а каждый экземпляр собирался вручную.

Установка кондиционера в те годы была огромной растратой. Так, упомянутый выше автомобиль, в котором имелся климатический механизм данного типа, стоил на 274 доллара дороже базовой модели. По тем меркам это была треть стоимости полноценного автомобиля, например, Ford.

Недостатком такой разработки были габариты установки (в некоторых автомобилях радиатор, компрессор и другие элементы занимали почти половину объема багажника) и отсутствие элементарной автоматики.

Современная система автомобильного кондиционирования воздуха имеет такое устройство:

Подсоединенный к мотору компрессор. Он приводится в движение при помощи отдельного ремня, а в некоторых моделях авто установка работает от одного приводного элемента (ремень или цепь), что и другое навесное оборудование;
Радиатор, в который подается разогретый хладагент;
Испарительный элемент, похожий на радиатор, от которого в салон забирается прохладный воздух;
Вентилятор, установленный на испарителе.

Помимо этих основных узлов и элементов в системе устанавливаются датчики и регуляторы, которые обеспечивают эффективность установки независимо от того, в каких условиях оказался автомобиль.

Основные неисправности кондиционера и их признаки

Утечка хладагента. Фреон характеризуется высокой летучестью, а поэтому постепенно выветривается из системы при малейшей утечке. Даже на герметичной системе кондиционер нуждается в перезаправке каждые 3-5 лет. Чаще всего утечка возникает при повреждении сот конденсатора, от естественной потери эластичности резиновых уплотнений (колечки на трубках, обжимка шлангов, сальник вала компрессора).
Обрыв муфты включения конденсатора. Нормальное сопротивление исправной обмотки – 4-6 Ом.
Неисправность проводки, реле кондиционера. Чаще всего встречается банальное перегорание предохранителя и образование окислов на контактах.
Засорение конденсатора. Главный признак неисправности – низкая производительность компрессора, повышенное давление в контуре высокого давления.
Неисправность выключателя по высокому/низкому давлению в системе. Во всех современных системах применяется комбинированный датчик давления. Благодаря ШИМ-сигналу блок управления постоянно отслеживает фактическое давление в системе.
Засорение испарителя. Через забитый испаритель в салон попадает меньший объем воздуха. Естественно, холодом из дефлекторов дуть кондиционер не будет.
Залипание терморегулирующего вентиля.
Выход из строя комперссора. Случается по причине естественного износа либо работы без масла.

Часто компрессор не включается после долгого простоя. Поэтом, если вы задаетесь вопросом, можно ли включать кондиционер в машине зимой, ответ однозначно утвердительный. Периодическое включение позволяет разогнать масло по системе, смазать элементы компрессора. Общеизвестен факт, что кондиционер сушит воздух, а поэтому зимой помогает избежать запотевания стекол.

Компрессор

Газообразный хладагент по трубопроводу поступает в компрессор, который приводится в действие от вала двигателя. Компрессор сжимает газ до высокого давления. Компрессор работает от муфты, которая приводится в действие шкивом коленчатого вала через приводной ремень. Если на электромагнит муфты не подается напряжение, то вращается только сам шкив муфты компрессора и не вращается вал компрессора. При подаче напряжения на магнитную муфту диск и втулка муфты перемещаются назад и соединяются со шкивом. Шкив и диск под действием сил становятся едиными и приводят во вращение вал компрессора.

Компрессоры климатических установок бывают различного типа:

поршневые нагнетатели
спиральные нагнетатели
лопастные нагнетатели
аксиально-поршневые нагнетатели с вращающимся наклонным диском
с приводом от электродвигателя

Наибольшее распространение для систем кондиционирования нашли компрессоры с переменной производительностью аксиально-поршневого типа.

С ведущим валом компрессора соединена наклонная шайба, которая при своем вращении перемещает несколько (5…7) поршней. Корпус с цилиндрами закрыт крышкой с системой клапанов. Производительность компрессора определяется заданной температурой охлаждения. У таких компрессоров может изменяться наклон шайбы, что приводит к изменению хода поршней и, следовательно, производительности

Компрессоры этих типов оказывают меньшее влияние на работу двигателя при включении муфты, что очень важно для маломощных двигателей. Кроме того, они обеспечивают большую стабильность заданной температуры

Компрессор, в зависимости от частоты вращающегося его вала превращает газообразное состояние хладагента низкого давления, идущего от испарителя, в газ высокой температуры и высокого давления (80°С, 15 кг/см2). Газообразное состояние хладагента необходимо для компрессора, поскольку жидкий хладагент нельзя сжать, и это привело бы к разрушению компрессора. Компрессор уплотняет хладагент и нагнетает его в виде горячего газа в конденсатор (сторона высокого давления контура хладагента). Таким образом, компрессор представляет собой место разделения сторон низкого и высокого давления контура хладагента.

Смазка компрессора производится специальным компрессорным маслом, циркулирующим по всей системе вместе с хладагентом. В системах, работающих с фреоном R12, применяются минеральные масла, с R134а – полиалкиленово-гликолевое (PAG). При смешивании этих масел образуется мутная густая масса, приводящая к выходу из строя системы кондиционирования, и в первую очередь компрессора. При дозаправке кондиционера хладагентом и доливке масла используются только те компоненты, которые предназначены для данной системы. Как правило, в моторном отсеке автомобиля есть наклейки, указывающие тип хладагента, его количество и соответствующий ему тип и количество масла (наклейки для R134а – зеленого цвета, для R12 – желтого).

Ремонт кондиционеров: дренажная система кондиционера, ее устройство и очистка.

Ремонт кондиционеров требует специальных знаний о принципах работы внутренних узлов конструкции. Надлежащую работу агрегатов обеспечивает, в том числе, дренажная система кондиционера, которая предназначена для удаления сконденсированной из воздуха влаги. Дренажная система

кондиционера представляет собой мягкую гофрированную трубку, по которой влага поступает в дренажный поддон, на улицу или в канализацию.

При чрезмерном скоплении влаги поддон переполняется, в помещении появляется запах застоявшейся воды. Зачастую с целью уменьшения вероятности поломки дренажная трубка выведена на улицу, однако при этом вода попадает на фасад здания, подоконники и прохожих. Поэтому трубку лучше направить в канализацию, используя специальную дренажную помпу. Для обеспечения естественного стока воды при установке дренажной трубки используется небольшой наклон 5-10 мм. При невозможности выполнения наклона применяются дренажные насосы.

Принцип работы кондиционера в автомобиле или как происходит цикл охлаждения?

Стоимость установки и обслуживания кондиционера

Хладагент