Автомобильные системы кондиционирования воздуха

Самые первые системы климат-контроля для автомобилей появились еще до Второй мировой войны. Этот вариант стоил целых треть автомобиля. В 1933 году в США эти устройства уже считались неотъемлемой частью жилых помещений. Но только в 1936 году инженеры начали разрабатывать системы воздушного охлаждения для различных транспортных средств. Первые системы кондиционирования воздуха появились в автопоездах для пассажиров. Принцип работы автомобильного кондиционера был таким же, как и в холодильниках. Сегодня он не изменился. Однако мало кто знает, что это за система.

Самым важным словом в понятии «автомобильная система кондиционирования» является само слово «система». Это означает, что она состоит из нескольких элементов, и, как и большинство других систем, эти компоненты должны работать, и они должны взаимодействовать друг с другом. В этой статье вы узнаете, какие детали необходимы для правильного функционирования кондиционера. Таким образом, вы можете сами выяснить, как работает система. Кроме того, предоставленная информация содержит практические советы по поддержанию каждой части системы кондиционирования воздуха в исправном состоянии. В заключении вам будут представлены данные о том, как понять, что кондиционер неисправен и как устранить причину проблемы.

Что такое детали кондиционера?

В современных легковых автомобилях кондиционер имеет как «ручное», так и автоматическое управление (климат-контроль). Независимо от способа управления АС его структура одинакова в первом и втором случаях.

Система кондиционирования состоит из таких частей, как:

• компрессор, который сжимает хладагент до парообразного состояния высокого давления и высокой температуры
• радиатор (конденсатор), в котором хладагент охлаждается и переходит в жидкое состояние
• ресивер-осушитель, где хладагент фильтруется, переходя в промежуточное состояние (жидкость низкого давления)
• испаритель, в котором жидкий хладагент превращается в пар с выделением холода
• трубопроводы, представляющие транспортную систему для хладагента
• заправочный клапан и датчики давления и температуры также являются частью системы кондиционирования воздуха

Автоматическое управление кондиционером отличается от механического наличием процессора, работающего по заданной программе температуры воздуха, поступающего в салон автомобиля. Управление температурой в салоне осуществляется за счет изменения скорости вращения вентилятора и углов отклонения заслонок; кроме того, когда такой необходимости нет, автоматика может отключить компрессор кондиционера.

Работа кондиционера основана на свойстве фреона поглощать тепло при переходе из жидкого состояния в газообразное и отдавать его при обратном превращении. Это если кратко объяснить процесс работы системы. На самом деле детали кондиционера имеют довольно большой технологический процесс, но не сложный в его понимании.

Компрессор

Компрессор является одной из важнейших частей всей системы кондиционирования воздуха. Под компрессором мы подразумеваем сам компрессор, электромагнитную муфту и ведущий шкив с подшипником. Эта часть системы кондиционирования выполняет две функции:

• сжимает газообразный хладагент с 1-3 бар до 12-20 бар
• обеспечивает циркуляцию фреона по системе

Это довольно сложный, точный и, как следствие, дорогой механизм. Компрессор очень «боится» грязи, жидкого фреона на стороне всасывания, «сухой» работы (без или с недостаточной смазкой), слишком высоких давлений (свыше 30 бар) и высоких (свыше 90 °С) температур. Накопившаяся в системе грязь (механические примеси) приводит к очень быстрому износу компрессора, и отремонтировать его будет невозможно.

Конденсатор или радиатор

Конденсатор представляет собой теплообменник, обычно расположенный перед радиатором двигателя. Конденсатор используется для охлаждения охлаждающей жидкости так же, как радиатор охлаждает охлаждающую жидкость двигателя. Конденсаторы обычно изготавливаются из тонкого алюминия и часто повреждаются чрезмерной внутренней и внешней коррозией. Внешняя коррозия чаще всего вызывается дорожной солью и погодными условиями. Внутренняя коррозия является результатом загрязнения системы, о чем мы поговорим позже.

Некоторые шаги, которые вы можете предпринять для улучшения охлаждения и продления срока службы вашего конденсатора, — это содержать его в чистоте. Используйте садовые шланги среднего давления, чтобы очистить поверхность и удалить насекомых, мусор и дорожную грязь. Или попросите сотрудников автомойки промыть радиатор вашего автомобиля, только обязательно скажите, чтобы отрегулировали подачу воды. В противном случае вода под высоким давлением может сдавить ребра конденсатора.

Испаритель

Испаритель является вторым теплообменником в системе кондиционирования вашего автомобиля. Он расположен либо непосредственно на брандмауэре вашего автомобиля, либо внутри салона автомобиля. Это узел, который делает воздух холодным. Испаритель является одним из крупнейших мест хранения компрессорного масла в системе. Это существенный фактор в решении проблем, связанных с загрязнением системы кондиционирования автомобиля. Кислоты, образующиеся в системе, хорошо смешиваются с охлаждающим маслом. А если такого масла в испарителе много (обычно 0,08-0,118 л), то оказывается, что в нем содержится большое количество сильноагрессивных кислот. Это может привести к преждевременному выходу из строя испарителя.

Также дренажная трубка этой детали для кондиционера часто забивается грязью, попадающей через воздухозаборник (листья, тополиный пух и т. д.), а испаритель становится основным рассадником бактерий, спор и плесени. Со временем они могут стать источником поистине отвратительного запаха. Одним из лучших продуктов для контроля запаха является использование продуктов, которые помогают обеззараживать и очищать испаритель и которые наносятся на поверхность испарителя. Опрыскивание вентиляционных каналов только замаскирует проблему, но не решит ее.

Ресивер-осушитель или аккумулятор-осушитель

В вашей системе есть одна из этих частей для кондиционирования воздуха. Поскольку они выполняют примерно одну и ту же функцию, термины осушитель и аккумулятор часто используются как синонимы.

• Ресивер-осушитель устанавливается на линии нагнетания между конденсатором и регулирующим клапаном.
• Аккумулятор-осушитель устанавливается на стороне низкого давления сразу после испарителя и перед компрессором.

Функционально они выполняют одну и ту же работу. Профилактических мер для них нет. Однако во время технического обслуживания они часто остаются без присмотра. Да, они стоят денег, но ремонт автокондиционера без замены фильтра-осушителя — это все равно, что использовать старые масляные фильтры на новом двигателе после замены старого. Звучит абсурдно? Да. Это происходит каждый день? Да, такое бывает, и гораздо чаще, чем говорят.

Почему так важно заменить фильтр-осушитель?

Для начала рассматривайте их как простые фильтры. Любой фильтр, какой бы конструкции он ни был, имеет срок службы. Когда ваш фильтр-осушитель забит (грязью из системы, коррозией или влагой), вся система кондиционирования воздуха может быть скомпрометирована, поскольку один элемент системы не работает. Учитывая, что вес влагопоглотителей становится все легче и легче, рекомендуется менять фильтры-осушители каждые 3-4 года, даже если система работала без перебоев.

Как взаимодействуют части системы кондиционирования воздуха?

Принцип работы кондиционера довольно прост:

• Компрессор сжимает газообразный хладагент до 12-20 бар, который нагревается до 50-80 градусов Цельсия, и нагнетает его в конденсатор.
• В конденсаторе фреон охлаждается за счет хорошего теплообмена с окружающим воздухом (набегающим потоком воздуха при движении автомобиля или обдувом дополнительным вентилятором при стоянке автомобиля) и превращается в жидкость на внутренних стенках конденсатора.
• Далее жидкий фреон поступает в ресивер-осушитель, где хладагент фильтруется от грязи, осушается от воды, а жидкая часть отделяется от газообразной.
• После ресивера жидкий фреон проходит через небольшое отверстие (расширительный патрубок), из-за чего давление хладагента резко падает до 1-3 бар, и поступает в испаритель.
• Испаритель - это тот же конденсатор, только другой формы. Его задачей является обеспечение эффективного теплообмена между хладагентом и воздухом, проходящим через соты испарителя. А когда жидкий фреон с низким давлением попадает в испаритель, он начинает интенсивно испаряться и превращаться обратно в газ, охлаждая при этом сам испаритель до 0-10оС.
• Газообразный фреон под низким давлением снова поступает в компрессор, где сжимается, и цикл замыкается. Для смазки компрессора используется небольшое количество специального масла, которое растворяется в жидком хладагенте.
• Вентилятор отопителя салона прокачивает воздух через холодный испаритель, который затем охлаждается. Весь процесс контролируется блоком управления с помощью нескольких датчиков давления и температуры, расположенных в разных частях системы.

Как видите, все довольно просто. И этот «холодильник» проработал бы, как миллионы бытовых холодильников, десятки лет без ремонта, если бы не постоянная вибрация, перепады температур, влажность и вредная среда.

Причины и диагностика поломок деталей системы кондиционирования

В связи с тем, что устройство работает в довольно тяжелых условиях (пыль, грязь, вибрации и т. д.), система кондиционирования не застрахована от поломок. Чаще всего автовладельцы сталкиваются со следующими проявлениями неисправностей кондиционера:

• перебои в работе (неравномерность);
• слабое воздушное охлаждение в салоне автомобиля;
• нехарактерный шум как при работе кондиционера, так и после его выключения;
• неприятные запахи во время работы устройства.

Эти симптомы могут иметь различные причины. Поэтому необходимо провести диагностику устройства. Сначала следует собрать основные данные о работе кондиционера. Для этого:

• Запустите двигатель и включите систему кондиционирования на полную мощность.
• Внимательно прислушайтесь, посторонние шумы могут свидетельствовать о том, что одну из важных частей кондиционера, компрессор, придется отремонтировать или заменить.
• Проверьте воздух, выходящий из отверстий вентилятора. Тепло, холодно или такая же температура, как в салоне? Изменяется ли температурный поток?
• Измените индикаторы давления воздуха и проверьте, изменяется ли расход воздуха соответствующим образом.
• Понюхайте выходящий воздух, если есть необычный запах, возможно, необходимо заменить одну из второстепенных частей фильтра кондиционера в салоне.
• Проверьте предохранители, расположение панели лучше узнать по инструкции, так как она может быть в багажнике, под капотом и даже в районе ног водителя.

Диагностика воздушного потока и других частей кондиционера

• Убедитесь, что воздух выходит из выбранных отверстий. Переставляем регулятор в другое положение и смотрим, сдвинулась ли струя. Если нет, то скорее всего неисправен привод воздухозаборника, и необходимо заменить шторки внутри панели приборов.
• Посмотрите на воздушный фильтр в салоне забитый мусором и грязью может мешать давлению воздуха и быть источником неприятных запахов. В таких случаях достаточно заменить эти детали системы кондиционирования.
• Увеличьте температуру воздуха. Если скорость воздушного потока уменьшается, вентилятор может иметь неисправный электродвигатель.

Диагностика температуры воздуха и следующих деталей для кондиционирования воздуха

• Очистите переднюю часть конденсатора (обычно расположенную перед радиатором). Тщательно удаляем всю грязь, листья, пух и прочий мусор.
• Осмотрите муфту компрессора. Чаще всего он находится сразу за решеткой радиатора и выглядит как небольшой двигатель с колесом на конце. Заводим машину и смотрим, крутится ли колесо. Если нет, то компрессор неисправен.
• Проверьте натяжение ремня компрессора. Если он провисает, его необходимо заменить.
• Осмотрите шланги, соединяющие блоки кондиционера. При наличии масляных пятен вероятна утечка хладагента.
• Если изначально охлажденный воздух становится теплым, возможно, в системе имеется избыток воздуха и влаги, которые заморозили компоненты. Лучше всего откачивать или промывать систему вакуумным насосом.

Самостоятельное определение неисправности не является поводом для отмены визита к специалисту. Надеемся, что наша статья прояснила детали системы кондиционирования и поможет вам содержать их в надлежащем порядке. Если вы ищете запчасти для кондиционера, вы можете воспользоваться нашим удобным сервисом.

Часто задаваемые вопросы по автомобильным системам кондиционирования воздуха

• Каковы основные компоненты автомобильного кондиционера?

В целом устройство автокондиционера включает в себя:

1. компрессор;
2. Линии высокого и низкого давления;
3. Конденсатор;
4. Осушитель;
5. Термостатический расширительный клапан или дроссель;
6. Испаритель;
7. Электрооборудование (датчики температуры, электровентиляторы, электромагнитная муфта и др.).

• Каков принцип работы автомобильного кондиционера?

Основным принципом работы автомобильного кондиционера является способность жидкостей поглощать тепло при испарении и отдавать его при конденсации. То есть автокондиционер поглощает тепло испарителем (охлаждает салон потоком охлажденного воздуха) и отдает его в окружающую среду, где находится конденсатор.

• Какая самая дорогая часть кондиционера?

Самой дорогой частью кондиционера для замены и ремонта является воздушный компрессор. Однако цены варьируются от магазина к магазину. Например, на PartSouq можно найти запчасти для кондиционеров по доступным ценам.