Как работает автомобильный кондиционер?

Сейчас в большинстве моделей автомобилей кондиционер установлен в базовой комплектации. Это устройство предназначено для подачи охлажденного воздуха в салон автомобиля. Кондиционер применяется водителями, в основном, в теплое время года для регулирования климатических условий в машине. Автолюбителям необходимо знать, как работает кондиционер в авто, чтобы эксплуатировать его в штатном режиме, увеличив срок его безотказной эксплуатации.

Основные устройства системы кондиционера, их особенности

Принцип работы кондиционера напоминает обычные холодильные установки за исключением некоторых особенностей. В систему кондиционера входят следующие устройства:

• компрессор;
• электромуфта компрессора;
• ременная передача отбора мощности от двигателя (либо электропривод компрессора);
• радиатор кондиционера;
• вентилятор радиатора;
• ресивер-осушитель (либо аккумулятор с расширительной трубкой в зависимости от системы);
• клапан расширительный;
• радиатор испарителя;
• вентилятор обдува радиатора испарителя;
• дренажная система для слива конденсата;
• салонный фильтр;
• датчики температуры, давления в системе;
• хладагент со специальным маслом, сохраняющим свои свойства при отрицательных температурах;
• электронный блок управления системы кондиционирования;
• герметичная система трубок, шлангов.

Учитывая большое количество взаимодействующих узлов системы, кондиционер является одним из технически сложных устройств автомобиля. В отличие от стандартной холодильной установки, в нем имеется система вентиляции салона с дополнительным фильтром, большее количество датчиков, систем регулировок, расширенный функционал.

По сравнению с бытовым холодильником производительность кондиционера намного больше. Действительно, холодильник предназначен для охлаждения сравнительно небольшой камеры, которая имеет хорошую теплоизоляцию с окружающей средой. Если считать, что в качестве камеры охлаждения в автомобиле является его салон, то он по объему в несколько раз превышает объем бытового холодильника. Кроме этого, в салоне крайне низкая тепловая изоляция. В жаркий солнечный день он нагревается до высоких температур. Критические условия эксплуатации возникают, если открыта одна из дверей или выполняется проветривание.

Физический принцип работы компрессора

В основе физических принципов лежит процесс испарения хладагента. При процессе испарения хладагент поглощает тепло. Этот процесс протекает в испарителе, который совмещен с радиатором. Таким образом, радиатор охлаждается, передавая тепло на процесс испарения. Охлажденный радиатор испарителя обдувается при помощи вентилятора потоками воздуха из окружающей среды. Для того чтобы в салон не поступал загрязненный мелкими частицами и пылью воздух, предусмотрен салонный фильтр.

Электрофизический и механический принципы работы кондиционера

Работу кондиционера активирует сигнал включения кнопки или с электронного блока управления кондиционером, системы климат-контроля. После этого анализируется сигнал с двухуровневого датчика давления в системе, датчиков температуры (в системе, в салоне). В случае, когда давление в герметичной системе выше необходимого уровня формируется сигнал на включение электромагнитной муфты компрессора. При этом происходит кинематическое соединение вращающегося шкива отбора мощности двигателя с валом компрессора. Последний, вращаясь, начинает нагнетать давление в системе.

Хладагент начинает рециркулировать. Сжимаясь в компрессоре, он нагревается и следует в радиатор кондиционера (конденсатор), где переходит в жидкое агрегатное состояние. При этом выделяется тепло. Для охлаждения применяется дополнительный вентилятор радиатора. Его работу также контролирует электронная система.

Читайте также: Что такое круиз контроль в автомобиле, для чего он нужен?

Далее хладагент следует через ресивер, где выполняется его очистка от примесей и воды. Для предотвращения перегрева пара предназначен терморегулирующий вентиль, который в случае избытка давления выпускает избыток давления в системе. Попав в испаритель, хладагент начинает кипеть. При этом поглощается тепло. Радиатор испарителя охлаждается. Проходящий через радиатор воздух охлаждается и поступает в салон автомобиля.

В некоторых системах функции ресивера-осушителя и терморегулирующего клапана может исполнять специальный аккумулятор с фильтрующим элементом и расширительной трубкой. Аккумулятор предназначен для предотвращения поломки компрессора от попадания в него хладагента в жидком агрегатном состоянии.

Основные неисправности функционирования системы кондиционера, способы обнаружения причин, их устранение

В процессе эксплуатации автомобиля основные неисправности системы кондиционирования связаны со следующими причинами:

1. Утечка хладагента. При эксплуатации нового автомобиля утечка обычно принимает критическое значение после 5-6-ти лет. После этого срока утечка носит прогрессирующий характер. Это связано с износом устройств, прежде всего, радиаторов, компрессора, мест соединений трубок и шлангов. На первом этапе достаточно провести профилактическое обслуживание системы и дозаправить хладагент до необходимого уровня. Более существенная потеря герметичности устраняется заменой шлангов, прокладок, ремонтом узлов. Признаком потери герметичности является отказ запуска кондиционера.
2. Неисправность электромуфты. Срок эксплуатации электромуфты составляет около 7-ми лет. После этого следует менять подшипник. Обычно признаком необходимости его замены является посторонний шум. Посторонние звуки могут быть вызваны износом фрикционной зоны. В таком случае необходимо регулировать зазор при помощи изменения количества прокладочных колец.
3. Износ компрессора. На различных моделях автомобилей установлены разные типы компрессоров. Их насчитывается до 40-а. Некоторые типы подлежат ремонту. После ремонтных работ их производительность возвращается к прежнему уровню. Признаком неисправности является потеря производительности компрессора, недостаточная степень охлаждения.
4. Отказ вентиляторов охлаждения радиаторов. Эта частая причина неработоспособности. Многие типы электроприводов неразборны, подлежат замене. В большинстве вентиляторов главной причиной неработоспособности являются:
   • износ щеток;
   • увеличение зазоров втулок;
   • разрушение ламелей коллектора.
5. Засорение и потеря герметичности радиаторов. Радиаторы можно ремонтировать методом пайки и сварки в зависимости от их конструкции и материала, из которых они изготовлены.
6. Неисправность датчиков давления и температуры. Для контроля их неработоспособности необходима компьютерная диагностика. Неисправный датчик следует менять на новый.
7. Отказ блока управления кондиционера, предохранителей, обслуживающих систему.

Обслуживание системы кондиционера

В начале каждого холодного сезона эксплуатации, а также в случае изменения производительности системы, появления посторонних запахов необходимо производить обслуживание кондиционера. В его состав входят:

• замена салонного фильтра;
• очистка ребер радиатора, воздухозаборников;
• чистка дренажной системы удаления конденсата.

Своевременное проведение регламентных работ увеличивает срок службы кондиционера автомобиля.

Меры предосторожности при обслуживании и эксплуатации системы

Во время выполнения ремонтных и регламентных работ системы кондиционирования следует соблюдать правила безопасности и меры предосторожности:

Замену оборудования и узлов следует производить при снятой клемме автомобильного аккумулятора.

Во время работы с герметичной системой необходимо использовать защитные очки.

При включенном кондиционере не выполнять работ в области вентиляторов.