В современных автомобилях микроклимат в салоне обеспечивается тремя системами – вентиляции, обогрева и кондиционирования. И конструктивно самой сложной из них является кондиционер, в задачу которого входит охлаждение воздуха в салоне летом. Несмотря на это система кондиционирования достаточно распространена и устанавливается на многие авто даже бюджетного сегмента.
Принцип работы кондиционера автомобиля построен на свойстве определенных веществ поглощать и отдавать тепло при смене агрегатного состояния. Этот же принцип используется в бытовых холодильниках и стационарных кондиционерах. Поэтому все перечисленные устройства конструктивно очень схожи и состоят из одних и тех же составных элементов. Но автомобильный кондиционер отличается более компактными размерами и типом привода одного из основных узлов – компрессора.
Назначение и функции
Автомобильный кондиционер предназначен для охлаждения воздуха в жаркое время года. Главная задача устройства – создать комфортный микроклимат в салоне транспортного средства и сделать поездку комфортной для водителя. Также кондиционер очищает и осушает воздух, поступающий внутрь машины, обеспечивает его циркуляцию.
Кондиционер в автомобиле обеспечит комфортную поездку даже в самые жаркие дни
Использование кондиционера позволяет очистить воздух от пыли и вредных веществ. Устройство обеспечивает антибактериальный эффект и защиту от неприятных запахов.
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.
Расширительный клапан
Элемент обеспечивает контроль давления. Также в этом узле начинается процесс испарения хладагента.
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.
Эксплуатация
Для безотказной работы техники надо соблюдать несколько простых требований:
- своевременно менять внутрисалонный фильтр, используя углесодержащие антиаллергенные вставки для предотвращения роста количества бактерий в установке;
- прочищать дренажные отверстия для поддержания испарителя в сухости;
- не допускать работу кондиционера с открытыми окнами в салоне, от этого он перегружается;
- включать кондиционер регулярно даже зимой, этого требует условие смазки его деталей маслом, распространяемым вместе с фреоном;
- не включать компрессор, если в системе недостаточно хладоагента, пользоваться только полностью заправленным фреоном и маслом кондиционером.
Несмотря на некоторую опасность простудных явлений из-за перепада температур, современный автомобиль трудно себе представить без климатической системы. Она достаточно надёжна. Принцип работы кондиционера автомобиля, за исключением компрессора, не подразумевает тяжело нагруженных, быстро изнашиваемых деталей. В среднем обслуживание потребуется с периодичностью около двух лет, а внеплановые отказы могут быть связаны только со старением и износом в достаточно поработавших машинах.
Принцип работы
Работа системы кондиционирования происходит по замкнутому кругу. Рассмотрим работу поэтапно.
- Сжатие. Газообразный хладагент нагнетается компрессором в контур высокого давления. При этом он находится в газообразном состоянии. Температура хладагента составляет около 65°C, а давление доходит до 1,4 МПа. Далее вещество проходит по магистрали высокого давления и попадает в конденсатор.
- Конденсация. Здесь хладагент превращается в жидкость, которая все еще находится под давлением около 1,4 МПа и при температуре примерно 55°C. Следующий на пути хладагента – осушитель, удаляющий воду и мелкие примеси.
- Расширение. Далее хладагент попадает в расширительный клапан, представляющий собой дроссель (узкое место). Происходит распыление вещества, сопровождающееся снижением давления от 1,4 МПа до 0,12 МПа, что приводит к началу перехода в газообразное состояние. Процесс сопровождается понижением температуры приблизительно до -2°C.
- Испарение. Хладагент поступает в испаритель и начинает испаряться, забирая тепло из окружающей среды. В это же время вода, образовавшаяся при испарении, выводится по дроссельному каналу за пределы автомобиля. В салон поступает охлажденный воздух. Далее газообразный хладагент проходит по магистрали низкого давления и вновь попадает в компрессор. Давление при этом примерно 0,12 МПа, а температура – 5°C. С этого момента весь описанный цикл повторяется снова.
Схема работы кондиционера
Схема очистки
Средства для чистки выпускаются в виде пены или аэрозоля. Они обладают дезинфицирующими свойствами, содержат в составе биологически активные компоненты, щелочные добавки и кислоты. Применять их следует согласно инструкции, размещённой на упаковке.
Сэкономить на специальных средствах очистки поможет хлоргексидин. Он эффективно справляется с грязью, грибками и бактериями, а цена его на порядок ниже. Используется в медицине как антисептический раствор. Приобрести можно в любой аптеке.
Самостоятельная чистка теплообменника включает несколько этапов.
Отключите устройство от электропитания. Для большей безопасности обесточьте подачу энергии в квартире на время проведения операции.
Откройте лицевую панель и снимите воздушные фильтры. Под теплой проточной водой промойте фильтр грубой очистки и положите его сушить. Горячую воду и принудительную сушку горячим воздухом применять не следует, так как сетка фильтра может деформироваться.
В зависимости от модели кондиционера испаритель находится под фильтрами либо под крышкой. Чистить нужно аккуратно во избежание поломки устройства. Рекомендуется использовать пылесос с узкой насадкой для шланга.
Аккуратно соберите всю скопившуюся пыль с теплообменника. Затем используйте моющее средство. Лучшим выбором для чистки испарителя станет спрей из-за удобства его использования. Распыляйте спрей на теплообменник до момента, пока средство не начнёт с него капать. Остановитесь, подождите 5 минут и распылите еще раз.
С корпуса и трубок осторожно вытрите остатки от моющего средства. Теплообменник протирать нельзя – высока вероятность случайно деформировать ламели. Средство само постепенно стечёт естественным путём.
Установите все снятые части обратно. Фильтр можно вставлять, когда он будет полностью сухим. Возобновите подачу питания и включите кондиционер.
Если устройство загрязнено слишком сильно из-за отсутствия обслуживания на протяжении долгого времени, следует обращаться в сервис. В критическом состоянии обычные средства для чистки могут не справиться с поставленной задачей. Профессионалы чаще всего используют парогенератор для борьбы с въевшейся грязью.
Что такое хладагент?
Хладагент – это вещество, которое может легко переходить из одного агрегатного состояния в другое. Циркулируя по контуру системы, обеспечивает исправную работу кондиционера.
Некоторое время назад в кондиционерах применялся хлорсодержащий фреон R12. Однако данное вещество оказывало негативное влияние на озоновый атмосферный слой. Поэтому во всех автомобилях, выпущенных после 1993 года, стал применяться фторсодержащий R134a. Вещества этих двух типов являются несовместимыми.
Также существует новое поколение – R1234yf. Это наиболее экологически безопасный хладагент, который, однако, является воспламеняющимся веществом. До 2022 года автомобильные кондиционеры крайне редко адаптировались под новый хладагент. Однако сегодня многие страны начали постепенно переходить именно на R1234yf .
R134a является наиболее распространенным хладагентом в современных автомобилях
Когда необходима заправка?
Хладагент имеет свойство постепенно улетучиваться, поэтому периодически кондиционер необходимо заправлять. Новым автомобилям заправка требуется в среднем один раз в 2-3 года. Транспортные средства старше 5-6 лет заправляют ежегодно (или один раз в два года).
В случае выхода из строя системы кондиционирования необходимо сначала обеспечить ее исправность и герметичность и только после этого заправлять газ.
Заправку кондиционера хладагентом рекомендуется доверить специалистам автосервиса, имеющим необходимое оборудование для успешного выполнения работ.
Очистка оборудования
Внутренний блок сплит системы
Чистка кондиционера проводится минимум 2 раза в год – весной и осенью. Шерсть животных и слишком грязный или влажный воздух, способствующий появлению грибков и плесени, быстрее приводят устройство в критическое состояние. При наличии этих факторов чистка проводится хотя бы 1 раз в 3 месяца.
Сигналы о сильном засорении:
- охлаждающие свойства ухудшились;
- мощность кондиционера снизилась, а энергопотребление увеличилось;
- при включении устройства появляется неприятный запах.
Для процедуры очистки можно вызвать профессионала либо взяться за дело самостоятельно — процесс не слишком сложный.
Масло для кондиционера
Кроме заправки хладагента, в систему кондиционирования необходимо периодически заливать масло, необходимое для исправной работы компрессора. Выбор вещества напрямую зависит от используемого хладагента. С R12, применяемом в автомобилях, выпущенных до 1994 года, используется минеральное масло Suniso 5G.
В автомобили, работающие на R-134а, заправляются только синтетические масла PAG 46, PAG 100, PAG 150.
В 1994 году также выпускали машины с компрессорами, допускающими использование как R-12, так и R-134a. Но даже если автомобиль сошел с конвейера в данный переходный период, недопустимо смешивать синтетические и минеральные масла. Такая смесь может быстро вывести из строя всю систему.
Неисправности
Распространенная неисправность испарителя – не охлаждает воздух. Как правило, это случается из-за накопившейся пыли, грязи, слой которой покрывает теплообменник. Основная функция, испарение, не выполняется, так как загрязненная поверхность препятствует доступу воздуха к теплообменной поверхности. Если продолжительное время кондиционер работает в таком состоянии, из строя может выйти не только испаритель, но и другие элементы охлаждающей системы (например, перегорит компрессор).
Исправить данную проблему просто – достаточно почистить теплообменник, и в дальнейшем следить за ним более тщательно, своевременно проводить техническое обслуживание, самостоятельно или с помощью специалистов.
Кроме того, из-за разгерметизации контура, утечки фреона испаритель может покрыться слоем льда. Наледь постепенно будет таять, увеличивая объем жидкости в дренажной емкости. Вода из переполненного резервуара перельется в комнату, доставив много неприятных проблем.
Устранить причину помогут специалисты, установив источник утечки хладагента. Ремонтные работы они проведут на месте. При замене деталей возможно придется отдать внутренний блок в сервисный центр.
Область применения сифона для кондиционера >>>>
