Автомобильный кондиционер — устройство и как работает. Неисправности
Расскажем про устройство автомобильного кондиционера со схемой и разбором основных деталей. Как работает кондиционер в машине и его основные неисправности и поломки (как устранить).
Как работает
Автомобильный кондиционер работает по принципу, как обычный холодильник, хотя устроен немного по-другому. Он представляет герметичную систему, заполненную фреоном и специальным холодильным маслом не боящимся низких температур. Масло нужно для смазки компрессора и всей системы. Несмотря на некоторые различия между кондиционерами разных производителей, их принципиальная схема одинакова. Рассмотрим самый распространенный вариант.
При нажатии на кнопку включения кондиционера срабатывает электромагнитная муфта, и стальной прижимной диск 3, издав характерный щелчок, примагничивается к шкиву 2. Шкив приводится в движение ремнем и, когда кондиционер выключен, крутится вхолостую.
Теперь заработал компрессор 1. Он сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсатор 4. Его часто называют радиатором кондиционера, так как в нём сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается.
В этом ему помогает вентилятор 5, который включается на первую скорость одновременно с компрессором. Если автомобиль едет — еще лучше, конденсатор дополнительно обдувается набегающим потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает конденсироваться и выходит из конденсатора уже жидким. После этого жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель 6. Здесь от него отфильтровываются продукты износа и прочая грязь.
Где-то в районе ресивера-осушителя есть смотровой глазок 9. Через него можно визуально оценить, насколько система полна. Он есть далеко не на всех автомобилях.
Очистившись в ресивере-осушителе, фреон течет в сторону салона автомобиля, чтобы выполнить основную работу. Кульминация наступает, когда жидкий фреон проходит через терморегулирующий вентиль (ТРВ) 10.
ТРВ устанавливают на трубопроводе, по которому жидкий фреон поступает в испаритель. Если испаритель полностью заполнен жидким фреоном, то из него выходит насыщенный пар, температура которого равна температуре кипения. Регулирующий орган ТРВ закрывается. Если из испарителя выходит пар, нагрев которого превышает установку ТРВ, то регулирующий орган ТРВ открывается настолько, чтобы площадь его проходного сечения соответствовала допустимой величине. По сути ТРВ является автоматически регулирующимся дросселем. Даже можно сравнить ТРВ с соплом аэрозольного баллончика.
Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается. Испаритель 12 — это тот же радиатор, только маленький. Ледяной фреон охлаждает испаритель, а вентилятор 13 сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор. Круг замыкается.
Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью.
За правильной работой системы следят несколько датчиков. На ресивере-осушителе 6 стоит датчик 7 включения второй скорости вентилятора. Когда охлаждение конденсатора 4 недостаточно (стоите в пробке), давление в напорной магистрали начинает стремительно расти, а фреон в конденсаторе перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор 5 на полную мощность. Датчик 8 выключает компрессор, если давление в напорной магистрали достигает запредельных величин. Датчик 11 выключает компрессор, если температура испарителя становится слишком низкой.
Давление в системе
Давление в системе кондиционера автомобиля зависит от температуры воздуха. При 20°C, когда система включена, хладагент находится в системе под давлением 5-7 бар. После включения компрессор начинает сжимать хладагент, обеспечивая на выходе давление 10-12 бар. В конденсаторе газ интенсивно охлаждается и переходит в жидкое состояние. В ресивере хладагент проходит осушение и очистку. Он поступает по трубке в редуктор, на выходе из которого давление снижается до 1 бара, а температура — до -7°C. Таким хладагент поступает в испаритель, переходя из жидкого в газообразное состояние. Проходящий через испаритель воздух отдает тепло хладагенту, а сам становится более холодным. Из испарителя хладагент поступает к компрессору и цикл повторяется.
Блок управления разрешает включение, когда давление в системе будет от 2 до 24 бар. Но например, в сильную жару автокондиционер может не включиться из-за неправильной дозаправки. Если сильно перекачали хладагент выше нормы, а на улице стоит пекло, система не даст разрешение на включение из-за сильного давления.
А низкое давление в системе возникает из-за негерметичности шлангов, трубок, уплотнений, теплообменника и компрессора.
Работает ли зимой
Зимой, когда температура ниже нулевой отметки кондиционер автомобиля не будет работать. Хладагенту недостаточно тепла от проходящего воздуха, чтобы превратиться в газ. Это контролирует датчик в системе климат-контроля в салоне и датчик температуры окружающей среды. Поэтому при определенных условиях снаружи система управления запретит включение компрессора кондиционера. Иначе конденсат, образующийся во время работы, превратится в лёд.
На многих авто порог отключения кондиционера разный, но примерно этот диапазон около нулевой отметки. Например, в Renault он отключается при +4-5°C, Skoda — +2°C, Haval — минус 5°C, BMW — плюс 1°C. Поэтому, чтобы проверить работу кондиционера в холода придётся заезжать в теплый гараж или бокс.
Чтобы включить кондиционер зимой для проверки нужно перевести заслонку системы вентиляции в режим рециркуляции.
Тогда будет браться воздух не снаружи автомобиля, а из салона.
Как обслуживать
Кондиционер автомобиля не нуждается в обслуживании, если нет никаких проблем при работе. Только желательно менять фреон раз в 3-5 лет, а также чистить конденсатор от грязи раз в 2-3 года. Также не помешает чистка подкапотного пространства. Нужно промывать конденсатор от накопившихся соляных отложений весной. Ещё полезно проверить надежность механического крепления трубок — фреонопроводов. Если какая-либо трубка вибрирует, ее обязательно нужно закрепить.
Подготовка кондиционера к лету обычно не требуется. Можно порекомендовать проверить его работу заранее и при подозрении на недостаточную эффективность либо неисправность заехать в сервис на диагностику и заправку.
Какие бывают поломки
В автомобильном кондиционере механическому износу подвержен компрессор. Остальные элементы (кроме вентиляторов) неподвижны. Чаще первым выходит из строя не он, а конденсатор — теплообменник, установленный перед радиатором двигателя.
Он находится под давлением (до 20 атм.) и постоянно испытывает воздействие летящей с дороги соли и грязи. Коррозия, вибрация, механические напряжения приводят к образованию в нем микротрещин и утечке хладагента.
Признаками неисправности являются шумы, которые появляются при его включении или в процессе работы. Так, если кондиционер шумит при работающем двигателе и не пропадает при его отключении, скорее всего, неисправен подшипник шкива. С подобной поломкой лучше обратиться в автосервис.
Ситуация ещё серьезнее, если начинает шуметь при включении и замолкать при отключении. Значит необходима замена компрессора, т.к. у старого появились люфты. Серьезного ремонта можно избежать, если обратиться в мастерскую при первых признаках неисправности. Исправить ситуацию можно, лишь проведя полную диагностику системы.
- Как проверить наличие фреона в кондиционере
Если покупали машину б/у, то при заправке кондиционера желательно провести диагностику всей системы.
Принцип работы автомобильного кондиционера
Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой холодильник, хотя и устроен немного по-другому. Автомобильный кондиционер представляет собой герметичную систему, заполненную фреоном и специальным холодильным маслом, растворимым в жидком фреоне и не боящимся низких температур. Масло нужно для смазки компрессора и всей системы.
Теоретически, заполнить кондиционер можно было бы и обычным пропаном, если бы не его взрывоопасность. Для холодильных систем придумали специальные хлоросодержащие соединения, которые, кроме безопасности, обладают еще и набором нужных характеристик.
Несмотря на некоторые отличия между кондиционерами на автомобилях разных производителей, принципиальная их схема одинакова.
Мы рассмотрим самый распространенный вариант. Итак, вы нажали на кнопку включения кондиционера. Сработала электромагнитная муфта, стальной прижимной диск <3>, издав характерный щелчок, примагнитился к шкиву <2>. Шкив приводится в движение ремнем и, когда кондиционер выключен, крутится вхолостую. Теперь заработал компрессор <1>. Компрессор сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсор <4>. В народе этот самый конденсор часто называют «радиатором кондиционера». В конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается.
Охладиться ему помогает вентилятор <5>, который включился на первую скорость одновременно с компрессором. Если автомобиль едет — еще лучше, конденсор дополнительно обдувается набегающим потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает конденсироваться, и выходит из конденсора уже жидким. После этого жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель <6>. Здесь от него отфильтровываются продукты износа компрессора и прочая грязь.
Где-то в районе ресивера-осушителя, часто на нем самом, есть смотровой глазок <9>. Через него на жидкий фреон можно полюбоваться воочию. Вообще-то, ничего интересного, выглядит как газ в зажигалке. Впрочем, глазок сделан не для удовлетворения любопытства. Через него можно визуально оценить, насколько система полна. Если часть фреона утекла в атмосферу, то при работе компрессора в глазке будет видна молочно-белая пена. К сожалению, глазки есть далеко не на всех автомобилях.
Очистившись в ресивере-осушителе, фреон течет в сторону салона автомобиля, чтобы выполнить свое основное предназначение. Кульминация наступает, когда жидкий фреон проходит через ТРВ <10>. ТРВ, он же терморегулирующий вентиль, представляет собой специальное устройство, регулирующее перегрев пара, выходящего из испарителя. (Перегрев — разница температур на выходе из испарителя и кипения хладагента). ТРВ устанавливают на трубопроводе, по которому жидкий фреон поступает в испаритель. Если испаритель полностью заполнен жидким фреоном, то из него выходит насыщенный пар, температура которого равна температуре кипения.
Регулирующий орган ТРВ закрывается. Если из испарителя выходит пар, перегрев которого превышает установку ТРВ, то регулирующий орган ТРВ открывается настолько, чтобы площадь его проходного сечения соответствовала допустимой величине. По сути, ТРВ является автоматически регулируемым дросселем. Не вдаваясь в термодинамику, можно сравнить ТРВ с соплом аэрозольного баллончика.
Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается. Испаритель <12> — это тот же радиатор, только маленький. Ледяной фреон охлаждает испаритель, а вентилятор <13> сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор.
Круг замыкается. Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие. Часть же от испарителя до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью низкого давления.
Она делается из толстых трубок и на ощупь ледяная. Если в напорной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7-ми до 15-ти атмосфер (в аварийных случаях и до 30-ти), то в обратной магистрали давление не превышает 3.5 атмосфер. Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около 5-ти атмосфер.
За правильной работой системы следят несколько датчиков. Количество их варьируется. В нашем случае на ресивере-осушителе <6> стоит датчик <7> включения второй скорости вентилятора. Когда охлаждение конденсора <4> недостаточно (вы стоите в пробке, например), давление в напорной магистрали начинает стремительно расти, а фреон в конденсоре перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор <5> на полную мощность. Датчик <8> выключает компрессор, если давление в напорной магистрали достигает запредельных величин. Датчик <11> выключает компрессор, если температура испарителя становится слишком низкой.
Узнайте больше!
Читайте далее:
- Как самостоятельно проверить автомобильный кондиционер.
- Диагностика автомобильного кондиционера.
Как сделать кондиционер вашего автомобиля более эффективным
У системы кондиционирования вашего автомобиля есть одна задача — охлаждать вас. Но во время летней жары может показаться, что он едва справляется с задачей. И даже в это время он потребляет бензин: по оценкам EPA, использование кондиционера в очень жарких условиях может снизить экономию топлива на целых 25 процентов для обычного автомобиля. (Это также сокращает срок службы батареи в электрических и гибридных автомобилях.)
Вот почему: всякий раз, когда вы щелкаете выключателем, система втягивает воздух либо из салона, либо снаружи, извлекает из него тепло и влагу и выталкивает его через вентиляционные отверстия. А сердцем этой системы является компрессор, который черпает энергию из двигателя. Поэтому всякий раз, когда вы используете кондиционер, двигателю приходится работать больше, и вы сжигаете больше топлива.
Несколько простых советов помогут вам сэкономить бензин и деньги, а также быстрее охладить ваше тело. Вот что рекомендуют профессионалы.
Park Smart
Система кондиционирования автомобиля может снизить температуру в салоне в среднем только примерно на 40 градусов, говорит Джилл Тротта, глава отдела защиты интересов и продаж компании RepairPal. (Хотя, конечно, чем дольше вы едете, тем прохладнее становится воздух.) Если вы припаркуетесь в тенистом месте, в салоне поначалу будет прохладнее, и у кондиционера будет меньше работы. Если в салоне тепло, опустите окна и дайте горячему воздуху выйти, прежде чем включать кондиционер.
Включите рециркуляцию
«Рециркуляция, вероятно, лучший способ максимизировать эффективность кондиционера», — говорит Тротта. Преимущество рециркуляции в том, что система кондиционирования забирает воздух только из салона. Так что, если на улице жарко, но у вас уже есть температура в салоне до приятных 72 градусов, кондиционеру придется охлаждать только более холодный воздух внутри автомобиля.
Вы также сэкономите на бензине: как только салон достигнет заданной температуры, компрессор кондиционера отключится, снизив нагрузку на двигатель.
Пропустить предварительное охлаждение
Возможно, будет удобнее охлаждать автомобиль перед началом движения, но включение кондиционера, когда автомобиль не движется, крайне неэффективно. «Кондиционер работает оптимально, когда есть поток воздуха, например, когда вы едете по дороге», — говорит Тимоти Хэтчер, директор по техническим операциям Ассоциации технического обслуживания и ремонта автомобилей. Так что подождите, пока вы не начнете путешествовать, прежде чем включать его. В электрическом или гибридном автомобиле предварительное охлаждение сокращает срок службы батареи, поэтому либо избегайте этой практики, либо оставайтесь подключенным к зарядному устройству, когда вы это делаете.
Меняйте воздушные фильтры салона по расписанию
Воздушные фильтры салона удаляют грязь и пыль из воздуха, выходящего из вентиляционных отверстий.
Когда фильтр загрязняется, он ограничивает прохождение воздуха, говорит Хэтчер. Поэтому заменяйте воздушные фильтры салона в соответствии с графиком в руководстве по эксплуатации, который, вероятно, проводится раз в год или два или каждые 15 000–20 000 миль.
Не игнорируйте утечки
По словам Хэтчера, самое большое заблуждение относительно систем кондиционирования состоит в том, что если в них мало хладагента, вам просто нужно добавить больше (процесс, называемый перезарядкой). Но система запечатана; ничего не должно ни входить, ни выходить. «Добавление хладагента — это ненормально и не требует технического обслуживания, — говорит Хэтчер. «Это признак какой-то другой проблемы». Если у вас низкий, обратитесь к профессионалу, сертифицированному по обслуживанию и ремонту кондиционеров, чтобы проверить его.
Еще один способ сохранять хладнокровие (и душевное спокойствие)? Загрузите мобильное приложение GEICO Mobile, чтобы всегда иметь под рукой помощь — от помощи на дороге до помощи в поиске автомобиля и многого другого!
Подробнее: Ознакомьтесь с другими разумными способами увеличения расхода топлива.
Автор Julie Anne Russell
Автомобильный кондиционер – Ремонт без больших затрат
Почему перестал работать кондиционер в моей машине?
Ремонт автомобильного кондиционера неизбежен. Однажды вы, вероятно, обнаружите, что кондиционер в вашем автомобиле перестал работать. Почему? Ну, кондиционер вашего автомобиля подвергается гораздо большему нагреву, движению и вибрации, чем блок в вашем доме. В конце концов, даже система без проблем потеряет свой хладагент из-за крошечных утечек, которые присутствуют во всех автомобильных системах кондиционирования.
Сколько стоит починить кондиционер?
На этот вопрос я отвечаю несколько раз в день. Люди звонят и говорят, что их машина стоит в магазине, и они хотят взять 200 долларов, просто чтобы выяснить, в чем дело. Я говорю, что мы начнем цену ремонта кондиционера с 260 долларов, а потом мне нужно будет много объяснять. Видите ли, наши 260 долларов меньше, чем 200 долларов в другом магазине, но вам нужно понимать, за что вы платите, чтобы это имело смысл.
Пожалуйста, не пытайтесь обслуживать собственную систему кондиционирования. В лучшем случае кондиционер не будет работать так, как должен. В худшем случае вы можете нанести серьезный ущерб и в конечном итоге превратить небольшую проблему в большую проблему. «Конечно, так сказал бы парень, зарабатывающий деньги на починке автомобилей!» — я слышу, как некоторые из вас думают. Я тоже скептик. Вот объяснение проблемы с самодельным кондиционером. Если вы связаны и полны решимости сделать это самостоятельно, по крайней мере, вы будете знать о подводных камнях.
Начать с диагностики или обслуживания?
Смотри! График! Конечно, отображаемые данные неопровержимы! В конце концов, какой дурак стал бы тратить время на построение графика данных на основе незарегистрированного анекдотического опыта? В большинстве случаев, примерно в 90% случаев, кондиционер вашего автомобиля переставал работать из-за низкого уровня хладагента. Мы могли бы начать с диагностики и выставить счет за час нашего времени.
«Хорошо, сэр, мы проверили температуру вентиляции, и она была высокой. Вентилятор и смесительная заслонка вроде бы работают нормально. Мы проверили давление со стороны высокого давления и давление со стороны низкого давления, и оба они составляли около 40 фунтов на квадратный дюйм. Компрессор не включается, и мы подозревали, что причиной было реле низкого давления, поэтому мы отключили его, и муфта компрессора сработала, поэтому мы почти уверены, что в вашей системе низкий уровень заряда. Мы рекомендуем обслуживать систему переменного тока. Это будет 200 долларов за нашу диагностику и еще 200 долларов за обслуживание.
Если мы знаем, что когда кондиционер автомобиля не работает, это вызвано низким уровнем хладагента, почему бы не рискнуть и не начать с обслуживания.
Мы не собираемся притворяться, что не знаем, что не так, чтобы взимать плату за диагностику
9 из 10 автомобилей нуждаются в подзарядке кондиционера, а как насчет 1 из 10 автомобилей? Мы просто тратим деньги наших клиентов на ненужную услугу? Нисколько.
За 20 минут мы можем многое проверить. Компрессор включается? Если да, то насколько охлаждает кондиционер. Он должен иметь возможность понизить температуру воздуха примерно на 30 градусов по Фаренгейту. Есть ли масляные пятна, указывающие на утечку на конденсаторе, шлангах или компрессоре? Если нет причин не делать этого, мы удаляем хладагент из автомобиля и взвешиваем его.
Если мы взвесим его и обнаружим в системе необходимое количество хладагента, вернем его в систему и поменяем клей. У нас всего 20 минут, и у нас еще есть час на электрические испытания или что-то в этом роде.
Мы начнем с сервиса, потому что это то, что вам, скорее всего, понадобится. Мы пытаемся дать вам реальную цену заранее. Вполне вероятно, что 260 долларов — это минимум, который будет стоить работающий кондиционер. Если это слишком много, сэкономьте свои деньги, не тратьте их на диагностику. Фактический ремонт кондиционера автомобиля может быть намного больше.
Вам может понадобиться ремонт автомобиля в дополнение к обслуживанию кондиционера
Итак, насколько вероятно, что вы выберетесь отсюда с отремонтированным кондиционером вашего автомобиля за 260 долларов? Что ж, из 90% автомобилей с неработающим кондиционером примерно половина не нуждается ни в чем, кроме обслуживания, поэтому я думаю, что ваши шансы составляют около 45%.
Итак, что делать, если вы не один из счастливчиков? Стоимость ремонта может варьироваться от менее 100 долларов за что-то маленькое, например, уплотнительное кольцо, до 2500 долларов за испаритель (вещь, которая остывает; она спрятана под приборной панелью). Нет возможности узнать заранее. Даже если вы платите другим парням за «диагностику» кондиционера, они тоже не могут об этом знать. Извиняюсь.
Что ожидать, когда вы ожидаете (работающий кондиционер)
Итак, вот процесс:
- Обслуживание системы кондиционирования
- Проверьте, нормально ли она работает с хладагентом. Если да,
- Проверьте на наличие утечек. Если кондиционер работает и утечек нет, это хорошая новость, но вы еще не вышли из леса.
- Приходите через неделю для проверки красителя AC UV. Добавляем краситель, который светится под черным светом. Это отлично подходит для поиска небольших утечек. Этот чек включен в первоначальную плату, и мы обычно рекомендуем вам ездить и использовать кондиционер в течение недели, а затем вернуться, и мы проверим машину, пока вы ждете.
Если утечек нет, все готово. Ура!
Если утечек нет, все готово. Ура!Процесс может сорваться в любой момент. Мы можем найти большую утечку в день обслуживания. Или может случиться так, что система кондиционирования не работает даже с правильным количеством хладагента из-за заклинившего расширительного клапана или неисправного компрессора. Вы не можете протестировать этот материал с пустой системой. И также возможно, что вы будете ездить, наслаждаясь своим новым функционирующим кондиционером в течение недели, только для того, чтобы мы сказали вам, что у вас есть утечка во время вашего недельного визита.
Вот еще несколько статей, которые могут вам понравиться:
Нужно ли прекращать движение, когда загорается индикатор проверки двигателя?
Стоит ли доплачивать за азот при покупке новых шин? Быстрый ответ: НЕТ, но вы можете узнать больше о том, почему, если вам интересно.
Работают ли банки для кондиционеров своими руками? Могут, но не делают этого! Нажмите здесь, чтобы выяснить, почему.