Производительность компрессора автомобильного кондиционера

Содержание

Кондиционер автомобиля: технический расклад мобильной системы охлаждения

Кондиционер автомобиля: технический расклад мобильной системы охлаждения

Кондиционирование воздуха внутри салона легкового (или грузового) автомобиля теперь уже является событием стабильно устоявшимся. Практически нет среди современных моделей машин, где отсутствует кондиционер автомобиля. Во всяком случае, предлагаемые варианты комплектации предусматривают установку системы кондиционирования воздуха для обслуживания салона.

Кондиционер автомобильный: описание главных деталей схемы холодильной установки

Кондиционер автомобильный: описание главных деталей схемы холодильной установки

Практикуемые схемные решения, а также используемые типы компрессоров – основных компонентов системы кондиционирования воздуха автомобиля, представлены ранее опубликованным материалом сайта Zetsila. Этой статьёй рассматривается ещё ряд технологических деталей на кондиционер автомобильный, входящих в состав классической схемы установки.

Устройство, обслуживание и неисправности компрессора системы кондиционирования транспортного средства

Устройство нагнетателя Устройство нагнетателя

Чтобы продлить срок службы системы климат-контроля, нужно хотя бы в общих чертах знать принцип ее работы, основные узлы и правила технического обслуживания. Далее речь пойдет об основном элементе этой схемы – компрессоре автомобильного кондиционера.

Автомобильный компрессор для кондиционера: схема и устройство, принцип работы, диагностика, неисправности и замена, ТОП-3 модели

Автокомпрессоры с электромагнитной муфтой очень надежны. Но непрекращающееся вращение сильно изнашивает трущиеся детали, что отличает автомобильное оборудование от бытовых агрегатов. Модели, устанавливаемые в машинах, чувствительны к разгерметизации, вместе с фреоном из системы выходит масло.

Автомобильный компрессор для кондиционера

Попытки охлаждать салон автомобиля начались еще в 1903 году. Сегодня без климатической техники с конвейера не сходит ни одна легковая машина. Главный элемент системы – компрессор автомобильного кондиционера. Элементарное представление о работе узла, характеристиках, поломках и способах устранения неисправностей полезно иметь каждому автовладельцу.

Устройство и принцип работы компрессора кондиционера

Автомобильный кондиционер является довольно сложной и дорогостоящей системой. Он обеспечивает охлаждение воздуха в салоне, поэтому его поломка, особенно летом, вызывает у водителей массу неудобств. Ключевым компонентом в системе кондиционирования является компрессор кондиционера. Рассмотрим подробнее его устройство и принцип работы.

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.

Автомобильный кондиционер — устройство и принцип работы

Автомобильная установка, охлаждающая воздух в салоне, давно перестала быть только элементом комфорта. В условиях плотного трафика мегаполисов и регионов с жарким климатом это скорее жизненно важная система обеспечения безопасности водителя и пассажиров. Некоторыми законодательствами она признана обязательной к применению на всех автомобилях.

кондиционер в автомобиле

Компрессор с переменным рабочим объемом: как это работает

Компрессор автомобиля с переменным рабочим объемом

автоматически изменяет производительность насоса в соответствии с требованиями кондиционирования воздуха. Когда температура в салоне автомобиля высокая, он увеличивает холодопроизводительность до достижения желаемой температуры. Как только желаемая температура достигнута, она автоматически снижает свою способность поддерживать желаемую температуру.

Компрессора или компрессоры как правильно сказать — правильно — компрЕссоры ударение на букве Е, но в речи, особенно среди профессиональных мастеров и ремонтников — компрессорА — ударение на последней А

При использовании VDC нет рывков двигателя, вызванных включением и выключением муфты компрессора (как в FDC). На самом деле, некоторые VDC вообще не имеют сцепления. Это приводит к очень плавной работе и улучшению расхода топлива.

компрессор с переменным рабочим объемом VDC

ECVDC компрессор автомобиля

Роль нагнетателя и его разновидности

Суть работы агрегата состоит в сжатии хладагента низкого давления и обеспечении его дальнейшего продвижения по магистралям системы. Производится около 40 его конструкционных видов, но наиболее популярны:

  1. Роторно-лопастные.
  2. Поршневые.

Роторно-лопастные нагнетатели включают ротор с лопастями и корпус прецизионной формы. Вращаясь, лопасти создают полости с различным объемом, где фреон ступенчато достигает наименьшего размера и, соответственно, наибольшего давления на выходе.

Поршневая конструкция может иметь один или более цилиндров, составленных в различных вариациях. В нынешнее время популярна схема «качающей шайбы», закрепленной на валу. Она перемещает поршни в осевом направлении, которые, в свою очередь, сжимают хладагент.

Привод механизма осуществляется ремнем от шкива коленвала через электромагнитную муфту, управляющую включением нагнетателя в необходимых режимах. Для сбора информации установлены датчики давления и температуры, данные которых, позволяют оградить узлы от аварийных ситуаций.

Диагностика и заправка Диагностика и заправка

Даже краткий обзор устройства нагнетателя позволяет определить его слабые места. Основную часть конструкции составляют вращающиеся и трущиеся детали, отсюда вывод: непременным условием их качественного функционирования является хорошая смазка. Использовать желательно только материал, рекомендованный производителем. Положительно зарекомендовало себя полиалкиленгликолевое масло (PAG), требуемое количество которого указывается в инструкции устройства. Там же можно узнать о сроках проведения ТО.

Условно причины поломок нагнетательного узла можно разделить на три группы:

  1. Технологические: брак при сборке, некачественные компоненты, недочеты конструкции.
  2. Эксплуатационные: естественный износ, нарушение правил эксплуатации.
  3. Наружные: воздействие агрессивной среды, механические повреждения.

С первым пунктом все понятно – автовладелец не в состоянии повлиять на заводские факторы, да и «навеки» делать уже не модно. Но вот насчет двух других опций, здесь можно смело спросить с водителя.

Типичные причины выхода из строя компрессора и других узлов автомобильного кондиционера:

  • нарушение герметичности;
  • загрязнение;
  • столкновения;
  • превышение нормального давления;
  • непроходимость магистралей;
  • неполадки электроснабжения;
  • неисправность муфты;
  • использование некачественных масел.

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.

Как генерируется прохлада в салоне?

Принцип действия кондиционера использует свойство газов поглощать тепло при изменении агрегатного состояния. Проще всего действие физических законов будет объяснить на примере воды. При температуре 100°С вода начинает кипеть и с увеличением теплового воздействия температура воды не возрастет, так как избыток тепла отводится в виде пара. В автомобильных системах кондиционирования используется газ с низкой точкой кипения (-26,5°С для R134а). При такой температуре газ закипает, поглощая тепло расположенных вблизи элементов. В автомобиле этим элементом является испаритель, который при закипании в нем газа охлаждается, поглощая тепло проходящего через него воздушного потока.

В автомобильных установках до середины 1990-х в качестве хладагента использовался газ R132. Из-за сильного негативного влияния на озоновый слой планеты, на законодательном уровне R132 был заменен на R134а. Такой тип хладагента используется на большинстве современных авто, но и он постепенно вытесняется еще более безопасным для экологии R1234yf.

Разновидности систем кондиционирования воздуха для автомобилей

Существует несколько различных вариантов устройства автомобильных систем кондиционирования. Практически все применяются в равной степени на практике – то есть, внедряются в конструкции современных легковых (грузовых) автомобилей и успешно эксплуатируются.

Система #1: схемный вариант холодильной автомобильной установки

Это схема, где используется расширительный клапан для регулировки производительности, а в качестве конденсатора применяется конструкция с параллельным потоком. Испаритель применяется пластинчатого типа с рёбрами.

Кондиционер автомобиля - схемный вариант первый

Первая схемная вариация автомобильного кондиционера: 1 – пластинчатый испаритель; 2 – компрессор; 3 – конденсатор параллельного потока; 4 – фильтр-осушитель; 5 – решётка бампера и вентилятор; 6 – расширительный клапан (регулирующий вентиль); A, B, C, D – фазы хладагента

Система #2: схемный вариант холодильной автомобильной установки

Несколько другая схемная вариация, где применяется принцип кондиционирования воздуха внутри салона автомобиля с блоком термического расширения. Также этой схемой предусматривается использование конденсатора серпантинной конструкции в паре с таким же серпантинным испарителем.

Кондиционер автомобиля - схемный вариант второй

Схемная вариация немного иного исполнения: 1 – серпантинный испаритель; 2 – компрессор; 3 – серпантинный конденсатор; 4 – фильтр-осушитель; 5 – решётка бампера с вентилятором; 6 – запорный расширительный клапанный блок

Система #3: схемный вариант холодильной автомобильной установки

Очередная немного изменённая схемная вариация, где применяется принцип кондиционирования воздуха внутри салона автомобиля с регулировкой подачи хладагента через жиклёр.

Схема предусматривает установку конденсатора пластинчатого типа параллельного потока совместно с ребристым трубчатым испарителем. Также здесь используется новый элемент — аккумулятор.

Кондиционер автомобиля - схемный вариант третий

Третье по счёту схемное решение автомобильного кондиционера: 1 – трубчатый ребристый испаритель; 2 – аккумулятор; 3 – компрессор; 4 – конденсатор параллельного хода; 5 – регулировочный жиклёр; 8 – решётка бампера с вентилятором

Система #4: схемный вариант холодильной автомобильной установки

Ещё одна сдвоенная схемная вариация, где применяется принцип кондиционирования воздуха внутри салона автомобиля с уравнительными расширительными клапанами.

Здесь также задействованы последовательно соединённые конденсаторы серпантинной конструкции. Однако испарители, тоже серпантинного исполнения, соединены параллельно. Применяются электрические клапаны запора потока хладагента.

Кондиционер автомобиля - схемный вариант четвёртый

Сдвоенная схема системы кондиционирования автомобиля: 1 – серпантинные испарители; 2 – компрессор; 3 – серпантинные конденсаторы; 4 – фильтр-осушитель; 5 – электрические запорные клапана

Неисправности нагнетателя климатизационной системы транспортного средства

Совокупность приведенных выше факторов в большинстве случаев приводит к поломке узлов агрегата. Внешне ее можно определить по следующим признакам:

  • монотонный шум при включенном климат-контроле и заведенном моторе;
  • муфта привода не включается;
  • нарушение герметичности соединений.

Последствия данных обстоятельств скорее всего свидетельствуют о:

  • неисправности клапанной группы;
  • износе привода нагнетателя;
  • выходе из строя подшипника шкива;
  • появлении микротрещин в торцевом уплотнении.

В таких случаях чаще всего не обойтись без помощи мастера, так как в первую очередь нужно провести диагностику со снятием узла, что не всегда выполнимо в домашних условиях. Операция требует наличия специального оборудования и необходимых комплектующих с последующей заправкой хладагентом.

Обслуживание и определение неисправностей коробки скоростей ВАЗ 2110 На протяжении всего периода серийного выпуска «десятки» конструкция ее пятиступенчатой МКПП постоянно модернизировалась, использовались разные передаточные числа главной передачи.
Устройство и сервис двигателя Volkswagen Polo sedan Обрусевший «немец» Volkswagen Polo sedan комплектуется четырехцилиндровым бензиновым мотором 1,6 R4 16v CFNA мощностью 105 л.с. Система питания основана на распределенном впрыске горючего и распредвалах, которые выполнены по схеме DOHC. Ресурсные тесты силового агрегата подтвердили
Мерседесовская классика – мотор M102. Обслуживание и возможные неисправности Бензиновый рядный мотор M102 с четырьмя цилиндрами начал выпускаться в далеком 1980 году. Фирма Mercedes-Benz комплектовала ими на протяжении 13 лет свои модели кузовов W123, W124 и W201, а также серию внедорожников класса Geländewagen.
Периодический осмотр автокондиционера позволит наслаждаться прохладой в знойное лето Для полноценной работоспособности кондиционера необходимо придерживаться правил его эксплуатации. Любая система кондиционирования нуждается в том, чтобы ее включали.
Почему сломался “Солекс”? Карбюратор – основной элемент топливной системы автомобиля. Он предназначен для смешивания воздуха с топливом в необходимых пропорциях и образования топливной смеси, подающейся в камеры сгорания двигателя.
Как измеришь, так и поедешь, или Зачем контролировать давление покрышек Автомобили марки Газель не отличаются от более именитых или дорогостоящих марок, а потому так же, как и последние, нуждаются в контроле давления в покрышках. Почему эта характеристика настолько важна для автомобилистов?

Принцип работы

Электромагнитная муфта снабжена металлическим шкивом. Принцип работы компрессора кондиционера автомобиля следующий. Когда двигатель авто включен, шкив не производит никакой работы: вращается вхолостую, хладагент не затрагивается. Автовладелец кнопкой с панели приборов включает кондиционер, муфта намагничивается, передает вращающий момент на помпу. Этим запускается движение рабочего вещества (фреона) по замкнутому кругу из контура высокого давления в контур с низким давлением.

Немного истории

Необходимость охлаждать салон автомобиля первыми осознали американцы: на длинных дорогах жарких штатов поездка превращалась в настоящее испытание. Поскольку первые кондиционеры появились в начале ХХ века (уже в 1903 году они были установлены в здании Нью-Йоркской фондовой биржи), а спустя 30 лет стали привычной деталью интерьера, установка системы кондиционирования в автомобиле стала только вопросом времени.

Охлаждение салона автомобиля холодным воздухом, г. Хьюстон, 1957 год

С 1933 года кондиционеры начали монтировать в автомобили по заказу владельцев, а 1939 год ознаменовал начало нового этапа: установки систем кондиционирования в заводской комплектации. Как и все новинки, это стоило немалых денег и было целесообразно только для самых дорогих автомобилей. Но, как и всё новое, эти первые системы, несмотря на высокую стоимость, были малоэффективными и неудобными. Только в 1954 году кондиционирование объединили с обогревом салона, повысив эффективность и сделав пользование на порядок удобней. В таком варианте система и развивалась вплоть до сегодняшнего дня, постепенно улучшаясь в деталях, но не меняясь принципиально.

Схематическое устройство

принцип действия автокондиционера, низкое и высокое давление

На схеме изображено устройство простейшего автомобильного кондиционера, который включает в себя:

  • компрессор. Необходим для создания давления фреона в системе, благодаря которому газ нагревается, преодолевая точку кипения;
  • конденсатор. Охлаждает сжатый фреон для поддержания его температурного баланса;
  • осушитель. Размещенный внутри осушителя силикагель поглощает влагу, препятствуя корродированию металлических элементов системы;
  • расширительный клапан либо терморегулирующий вентиль (ТРВ). Дозирует количество газа, проходящее из контура высокого давления к испарителю;
  • испаритель. Расположен непосредственно после вентилятора отопителя салона. В нем газ выкипает, поглощая тепло стенок испарителя.

схематическое устройство кондиционера в машине

Во всех современных системах присутствует датчик высокого и низкого давления (очень часто совмещен в одном корпусе).

Основные характеристики компрессора

Рабочие характеристики интересуют водителей, когда нужно поменять вышедший из строя компрессор на новую деталь. Рассмотрите устройство автомобильного компрессора кондиционера со своего авто, подберите аналог по внешним геометрическим параметрам, конструкции, используемому хладагенту.

Взвесьте старую деталь. Не доверяйте мнению «чем тяжелее, тем лучше». Автомобильный компрессор для кондиционера может иметь массу 5-7 кг и выше. Чет тяжелее агрегат, тем больше холода произведет кондиционер, но и лошадиных сил у двигателя тоже заберет больше: ваш автомобиль, возможно, на это не рассчитан. Подбирайте деталь на авторынке не по весу, а по VIN-коду или номеру кузова своего авто.

Мощность

Этот показатель указывают не все производители: к тому же, данные могут быть неточными. Произвольно выбирать мощность устройства не стоит, поскольку на автозаводе параметр рассчитан точно под силовой агрегат и класс вашего авто:

  • машины класса В и С теряют при включении кондиционера 4 л. с., то есть компрессоры обладают мощностью 2,9 кВт;
  • авто класса D и E тратят 5-6 л. с., что соответствует мощности узла 4-4,5 кВт.

Максимальное давление

Единица измерения этого параметра – кг/см 2 . Проверить давление компрессора кондиционера автомобиля можно самостоятельно с помощью манометров с подходящими разъемами, либо (что точнее) специальным манометрическим блоком.

Показатель зависит от маркировки хладагента и температуры окружающей среды. Так, для хладагента R134a при +18-22 °С на термометре в контуре низкого давления будет 1,8-2,8 кг/см 2 , высокого – 9,5-11 кг/см 2 .

Контрольную проверку компрессора кондиционера автомобиля на рабочее давление лучше сделать в сервисе.

Обеспечение режимов работы кондиционера

Возможно ручное и автоматическое регулирование потока отбора тепла из салонного воздуха. Обеспечивается это набором датчиков и органов управления. Контролируется несколько параметров:

  • температура воздуха в салоне;
  • давление в разных точках внутренних магистралей кондиционера;
  • температура газа в испарителе;
  • режимы работы двигателя – нагрузка, положение педали акселератора, температура охлаждающей жидкости;
  • положение органов управления системой кондиционирования.

Информация собирается в электронном модуле, управляющем работой кондиционера. Именно он включает муфту компрессора и вырабатывает прочие управляющие команды.

Возможные неисправности и режимы отключения компрессора

Как уже было сказано, климатическая установка в автомобиле – это сложная и дорогая система. Ее “сердцем” является компрессор. Наиболее частые поломки кондиционера связаны именно с этим элементом. Проблемами могут стать:

  • неисправность электромагнитной муфты;
  • выход из строя подшипника шкива;
  • утечка хладагента;
  • перегорание предохранителя.

Подшипник шкива испытывает большие нагрузки и часто выходит из строя. Это обусловлено его постоянной работой. Поломку можно определить по непривычному звуку.

Именно компрессор кондиционера выполняет большую часть механической работы в климатической установке, поэтому он нередко выходит из строя. Этому также способствуют плохие дороги, неисправность других узлов, неправильная работа электрооборудования. Для ремонта потребуются специальные знания и умения. Лучше обратится в сервисный центр.

Также есть некоторые режимы, при которых происходит отключение компрессора, предусмотренное системой:

  • очень высокое (выше 3 МПа) или низкое (ниже 0,1 МПа) давление внутри нагнетателя и магистралей (показывают датчики давления, пороговые значения могут отличаться в зависимости от производителя);
  • низкая температура воздуха снаружи;
  • чрезмерно высокая температура охлаждающей жидкости (выше 105˚C);
  • температура испарителя ниже примерно 3˚C;
  • открытие дроссельной заслонки более 85%.

Чтобы более точно определить причину неисправности, можно воспользоваться специальным сканером или обратиться за диагностикой в сервисный центр.

Компрессор с переменным рабочим объемом с внутренним управлением (ICVDC): не заправлен и не работает (рис. 3)

Когда компрессор не заправлен хладагентом, наклонная пластина удерживается в положении минимального угла пружиной на валу (рис. 3). Сильфон клапана управления смещением (DCV) находится в расширенном состоянии, закрывая порт на нижней стороне, одновременно открывая порт на верхней стороне.

наклонная пластина удерживается в положении минимального угла пружиной на валу

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.

Виды компрессоров

Хотя устройство компрессора кондиционера автомобиля по принципу действия схоже в разных моделях, но конструктивные особенности есть. Различают следующие типы нагнетателей давления:

  • Поршневой. Конструкция может содержать один или от 2 до 10 штук разнорасположенных поршней, приводимых в движение наклонным диском.
  • Роторно-лопастной. Лопасти (2-3 шт.) ротора вращаются, изменяют объем контуров с поступающим рабочим веществом.
  • Спиральный. В механизме одна в другую вставлены две спирали. Одна вращается внутри второй, неподвижной, спирали, сжимая фреон. Потом последний разряжается, поступает дальше в контур.

Внешний вид компрессора для кондиционера

Внешний вид компрессора для кондиционера

Поршневая установка — самая простая и распространенная. Роторные виды устанавливаются в основном на японских машинах. Спиральные компрессоры получили распространение с 2012 года, идут с электрическим приводом.

Порядок работы системы

Перенос тепла происходит циклически по мере прохождения рабочего тела через все участки системы кондиционирования.

Компрессор нагнетает давление в своей выходной магистрали, фреон сжимается до уровня в 10-15 атмосфер, его температура возрастает. Чем больше энергии приобретает газ в компрессоре, тем выше общая эффективность системы. Именно эта энергия будет затем отобрана, что вызовет понижение температуры в области салонного расширителя.

Для сброса энергии в виде тепла при сохранении давления газ сразу после компрессора поступает в радиатор-конденсатор. Здесь он интенсивно обдувается забортным воздухом, имеющим в любом случае более низкую температуру. По мере охлаждения газ проходит точку росы при данном давлении и переходит в жидкое фазовое состояние, одновременно очищаясь в фильтре.

принцип работы кондиционера в автомобиле

После радиатора хладоагент попадает на вход дросселирующего управляемого клапана. На нём имеется значительный перепад давления, что вызывает интенсивное закипание жидкой фазы с образованием газа низкой температуры. Давление падает практически до атмосферного, а температура снижается до отрицательной величины. Рабочее тело готово к попаданию в испаритель кондиционера.

Салонный радиатор, через который проходит холодный фреон, обдувается вентилятором и принимает на себя тепло воздуха. Температура в салоне уменьшается, что и требуется от системы кондиционирования. В процессе охлаждения из воздуха конденсируется влага, удаляемая через дренажные трубки и отверстия. Автоматика не позволит работать при чрезмерно низкой температуре окружающего воздуха, что не даст обмерзать поверхности испарителя, препятствуя нормальному теплообмену.

Далее охлаждённый газ низкого давления проходит через регулирующий клапан, предоставляя ему информацию о производительности системы, после чего вновь попадает на вход компрессора, замыкая цикл.

ICVDC заправлен, но не работает (рис. 4)

Когда система заряжена, а компрессор не работает, давление во всех камерах компрессора одинаково. Это давление заставляет сильфон DCV сжиматься, открывая порт на нижней стороне, закрывая порт высокого давления. Смотри рис. 4.

сильфон DCV

Как проверить работоспособность

Когда автомобиль куплен на вторичном рынке, нужно проверить компрессор кондиционера автомобиля на работоспособность.

  • Запустите агрегат в штатном режиме: переключайте настройки, наблюдайте, как меняется температура в салоне.
  • Осмотрите узел. Утечка масла, нарушение герметичности можно заметить визуально.
  • Прислушайтесь к работе системы: она не должна греметь, гудеть, создавать посторонние шумы.
  • Самостоятельно или в сервисе измерьте давление внутри системы.

ICVDC заряжается и работает — достигает максимального смещения (рис. 5)

Слегка наклонное положение наклонной пластины создает небольшое смещение в камере сжатия компрессора (рис. 4). Когда компрессор работает, наклонная пластина, которая вращается вместе с валом, немного качается. Это колебательное действие заставляет поршни двигаться вперед и назад с коротким ходом.

При каждом такте всасывания поршней небольшой объем хладагента всасывается в камеру сжатия через геркон всасывания (электромеханическое коммутационное устройство), который затем откачивается в выпускную камеру через геркон выпуска на каждом такте сжатия поршней. Это увеличивает давление в нагнетательной камере компрессора, одновременно снижая давление во всасывающей камере. Поскольку на этой стадии порт низкого давления регулирующего клапана (DCV) открыт, такое же пониженное давление присутствует в контрольной камере.

ICVDC компрессор автомобиля заряжается и работает - достигает максимального смещения

Давление хладагента в контрольной камере и пружине вокруг вала создают объединенную силу (F2) в задней части каждого поршня. Поскольку откачка продолжается, наступает время (и это не будет продолжительным), когда сила в задней части каждого поршня (F2) меньше, чем сила, действующая на головку каждого поршня (F1) хладагентом при сжатии камера.

К тому времени, когда F1 больше, чем F2, поршни, противоположные оси, выталкиваются в результате результирующей силы (F1 минус F2). Это увеличивает угол наклона пластины и, конечно, смещение поршня. Фактически, больше хладагента всасывается из всасывающей камеры и откачивается в нагнетательную камеру. Это дополнительно увеличивает давление в нагнетательной камере и снижает давление во всасывающей камере. И поскольку порт низкого давления управляющего клапана все еще открыт на этом этапе, давление в управляющей камере также снижается. Это увеличивает результирующее усилие на головке поршня (F1 минус F2), что в действительности увеличивает угол наклонной пластины и смещение поршня.

Это увеличение мощности (смещение) продолжается до тех пор, пока наклонная пластина не окажется в положении максимального угла. В этом случае компрессор достигает максимальной производительности.

Чем отличается кондиционер от климат-контроля в автомобиле?

Главное отличие климат-контроля в автоматическом управлении температурой поступающего в салон воздуха. Если в автомобиле отсутствует климат-контроль, водитель вручную выбирает температуру приточного воздуха, скорость вращения вентилятора и направление обдува.

В системе с климат-контролем в салоне установлены ряд дополнительных датчиков, которые измеряют фактическую температуру в салоне. Сигналы с датчиков посылаются в блок управления климат-контролем. ЭБУ постоянно сравнивает фактическую и желаемую водителем температуру в салоне и для выравнивания параметров блок управляет скоростью вращения вентилятора отопителя, компрессором кондиционера, сервоприводами заслонок воздушных потоков.

Видео:Устройство, принцип работы и ремонт автокондиционера по технологии производителя.

Свойства и виды рабочего тела

В качестве теплоагента используется вещество под названием фреон, обладающее относительно низкой точкой кипения и значительной теплоёмкостью. Эти газы имеют различные условные наименования. Раньше применялся хладоагент типа R12, затем отвергнутый по экологическим соображениям. В настоящее время используется фреон типа R134A. Вещества невзаимозаменямые и смешиваться не должны.

В последнее время наметился переход на новое вещество марки R1234YF. У него ещё более высокая экологическая безопасность, однако он может воспламеняться, что в замкнутой системе не так важно. Однако утечки теперь ещё более недопустимы.

Основные неисправности кондиционера и их признаки

  1. 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).
  2. Обрыв муфты включения конденсатора. Нормальное сопротивление исправной обмотки – 4-6 Ом.
  3. Неисправность проводки, реле кондиционера. Чаще всего встречается банальное перегорание предохранителя и образование окислов на контактах.
  4. Засорение конденсатора. Главный признак неисправности – низкая производительность компрессора, повышенное давление в контуре высокого давления.
  5. 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.
  6. Засорение испарителя. Через забитый испаритель в салон попадает меньший объем воздуха. Естественно, холодом из дефлекторов дуть кондиционер не будет.
  7. Залипание терморегулирующего вентиля.
  8. 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.

ICVDC настраивается на минимальное смещение (рис. 6)

Поскольку компрессор продолжает работать с максимальной производительностью (рабочим объемом), температура в кабине будет продолжать снижаться, пока не будет достигнута желаемая температура. На этом этапе давление на стороне низкого давления (давление во всасывающей камере) достаточно низкое, чтобы вызвать расширение валов постоянного тока, закрывая порт на стороне низкого давления и открывая порт на стороне высокого уровня DCV (рис. 6). Это направляет хладагент высокого давления в контрольную камеру. На этом этапе сила в задней части поршней (F2) больше, чем сила в головке поршней (F1). Это уменьшает смещение поршня.

работа сильфона компрессора

Утечки и заправка хладоагентом

Абсолютную герметичность в системах под давлением обеспечить невозможно, поэтому количество хладоагента со временем даже в исправных кондиционерах уменьшается. Снижается эффективность, поэтому все системы требуют периодического обслуживания, в зависимости от состояния от 3-4 лет до года.

хладоагент для заправки кондиционера

Процессы заправки регламентированы и включают себя очистку (вакуумирование) системы с последующим введением в неё строго определённого количества хладоагента. Избыток опасен повышенным давлением и разрушением элементов, недостаток ведёт к плохой работе кондиционера. Особенно это касается вводимого при заправке масла для смазывания узлов системы.

Эффективность топлива

В реальной работе, когда система кондиционирования воздуха стабилизируется и достигается желаемая температура, смещение поршня не является ни максимальным, ни минимальным. Этого достаточно для поддержания стабильной температуры в кабине. Смещение будет увеличиваться только тогда, когда есть потребность в нем, например, когда дверь открыта, но вернется в стабильное состояние после стабилизации температуры.

Чем больше рабочий объем, тем сложнее повернуть вал компрессора, и тем больше требуется мощность двигателя. Соответственно, чем меньше смещение, тем меньше мощность двигателя. Меньшие требования к мощности двигателя означают меньший расход топлива. А поскольку рабочий объем компрессора не максимален при нормальных условиях, требуется меньшая мощность двигателя. Следовательно, более низкий расход топлива.

Компрессорное масло

Для смазки используется специальный состав на минеральной или синтетической основе. В настоящее время от минеральных масел отказались, с фреоном R134A применяется жидкость типа PAG с различными цифровыми индексами. Количество его также нормировано, что учитывают программы работы заправочных агрегатов. В них имеются соответствующие таблицы на каждую модель автомобиля, где задана масса фреона и масла, указывается их конкретная маркировка.

Как заменить

Разборка узла показывает, сколько специальных дорогостоящих инструментов нужно приобрести. Если вы не профессиональный автослесарь, то задумайтесь, стоил ли для разового ремонта покупать специнструменты. Замену компрессора кондиционера автомобиля доверьте специалистам.

Особенности эксплуатации кондиционеров

Наибольшее количество вопросов вызывает возможность и необходимость включения системы кондиционирования в холодное время года. Основная их функция в таких условиях не востребована, однако включать кондиционер зимой надо обязательно.

Связано это с необходимостью сохранения масляной плёнки на деталях. При долгом простое масло стекает в нижние участки системы, что может вызвать коррозию и задиры деталей. Поэтому с периодичностью около месяца кондиционер требует включения в любое время года. Однако автоматика не позволит это проделать при близких к нулю температурах, поэтом процедуру приходится выполнять в обогреваемых помещениях, например, гаражах или автомойках.

Распространенная проблема с компрессорами с переменным рабочим объемом с внутренним управлением (ICVDC)

Проблема, с которой мы столкнулись при работе с ICVDC, — это потеря охлаждения при повышении оборотов двигателя. На холостом ходу охлаждение в самый раз. Используя коллекторный датчик, вы заметите, что, когда двигатель набирает обороты, давление на стороне низкого давления начинает расти, а давление на стороне высокого давления начинает снижаться. Это, как если бы сцепление отключилось, но это не так.

Весьма вероятно, что компрессор все еще имеет достаточную производительность. Может случиться так, что компрессор преждевременно уменьшает свое смещение (производительность), что приводит к потере охлаждения при повышении оборотов двигателя. Может быть несколько причин, почему это так, но одна вещь наверняка — клапан управления смещением преждевременно закрывает порт на нижней стороне, одновременно открывая порт на верхней стороне, когда двигатель набирает обороты.

Восстановление компрессора

Автокомпрессоры с электромагнитной муфтой очень надежны. Но непрекращающееся вращение сильно изнашивает трущиеся детали, что отличает автомобильное оборудование от бытовых агрегатов. Модели, устанавливаемые в машинах, чувствительны к разгерметизации, вместе с фреоном из системы выходит масло.

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.

Лучшие автомобильные компрессоры

Эксперты, оценив рабочие характеристики разных марок компрессоров автомобильных кондиционеров, составили рейтинг лучших агрегатов.

3 позиция – Компрессор Sanden 5H14 A2 12V

Пятипоршневой аппарат весит 7,2 кг, габариты – 285х210х205 мм. Производительность 138 см³/об. Кольца поршневой группы выполнены из высококачественной стали, что обеспечивает большой рабочий ресурс оборудования.

Компрессор Sanden 5H14 A2 12V

Компрессор Sanden 5H14 A2 12V

Мощный компрессор, предназначенный для рефрижераторов и кондиционеров, работает с жидкостями R134a, R404a, R50. Sanden 5H14 A2 12V поставляется с транспортировочным маслом, которое перед монтажом установки нужно заменить на PAG SP-20, либо аналог. Количество смазки – 180 г.

Цена Sanden 5H14 A2 12V – от 8800 руб.

2 позиция – SAILING Компрессор Кондиционера 2.5 Altima 07

Назначение компрессора – кондиционеры легковых автомобилей отечественных и зарубежных производителей. Поршневое устройство мощностью 2 кВт работает с хладагентом HFC-134a, тип применяемого масла – PAG46. На одну заправку требуется 135 г смазывающего вещества.

SAILING Компрессор Кондиционера 2.5 Altima 07

SAILING Компрессор Кондиционера 2.5 Altima 07

Тип приводного шкива – 6PK, диаметр – 125 мм.

Цена изделия – от 12800 руб.

1 позиция — Компрессор кондиционера Luzar LCAC

Это популярное и востребованное оборудование нелегко найти в продаже. Компактная установка в крепком корпусе весит 5,365 г, габариты – 205х190х280 мм, что позволяет установить автокомпрессор под капотом любой легковой машины. Применяемые хладагенты – R134a, R404a, автомасло – PAG46 и аналоги. Объем смазки – 150±10 мл.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий

Adblock
detector