Автомобільний кондиціонер - пристрій і як працює. несправності

З настанням спеки багато автомобілістів починають замислюватися над тим, щоб встановити кондиціонер в свою машину. У власників же транспортних засобів, оснащених цією системою, з'являються додаткові клопоти з діагностики та обслуговування елемента кліматичної системи.

Хоча в основному це пристосування включають в спеку, деякі використовують його приховані функції, коли рівень вологості сильно підвищується. Детальніше про використання кліматичної системи в таких умовах розповідається окремо. Зараз детальніше зупинимося на модифікаціях кондиціонерів, які бувають варіанти для тих авто, які з заводу не комплектуються даними механізмами. Також подивимося, з якими поширеними проблемами стикаються власники автомобілів, оснащених автокондиціонерів.

Що таке автомобільний кондиціонер

Спочатку коротко обговоримо, що таке автомобільний кондиціонер. Це система, яка дає можливість охолодити повітря, що потрапляє в салон машини з вулиці. У процесі роботи з потоку видаляється волога, завдяки чому в спеку всім в автомобілі комфортно. Якщо кліматичний елемент використовується в прохолодне, але дуже вологе час (сильний дощ або туман), то кондиціонер осушує потік, полегшуючи нагрів салону грубкою.

Сучасний автомобіль оснащується моделлю, інтегрованої в систему вентиляції і опалювальну систему. Щоб вибрати потрібний режим, водієві достатньо включити установку і перевести перемикач в положення охолодження або обігріву. З цієї причини багато новачків не бачать різниці між роботою кондиціонера в машині і опалювальною системою.

Особливістю такої системи полягає в тому, що для її роботи використовується не електрику, що виробляється генератором, а ресурс ДВС. Крім ременя приводу ГРМ і генератора такий двигун буде ще приводити в рух шків компресора.

Перша кліматична установка, що працює за принципом побутового кондиціонера, замовлялася, як додаткова опція для люксових автомобілів типу лімузин. Можливість переобладнати транспорт надавала одна компанія Нью-Йорка в 1933-му році. Однак перший серійний автомобіль, який отримав заводську комплектацію, зійшов з конвеєра в 39-му році. Це була модель Packard, яка мала невеликий тираж, а кожен екземпляр збирався вручну.

Установка кондиціонера в ті роки була величезною тратою. Так, згаданий вище автомобіль, в якому був кліматичний механізм даного типу, коштував на 274 долари дорожче базової моделі. За тими мірками це була третина вартості повноцінного автомобіля, наприклад, Ford.

Недоліком такої розробки були габарити установки (в деяких автомобілях радіатор, компресор і інші елементи займали майже половину обсягу багажника) і відсутність елементарної автоматики.

Сучасна система автомобільного кондиціонування повітря має такий пристрій:

• Приєднаний до мотору компресор. Він приводиться в рух за допомогою окремого ременя, а в деяких моделях авто установка працює від одного приводного елемента (ремінь або ланцюг), що й інше навісне обладнання;
• Радіатор, до якого подається розігрітий холодоагент;
• Випарний елемент, схожий на радіатор, від якого в салон забирається прохолодне повітря;
• Вентилятор, встановлений на випарнику.

Крім цих основних вузлів і елементів в системі встановлюються датчики і регулятори, які забезпечують ефективність установки незалежно від того, в яких умовах виявився автомобіль.

Принцип роботи автомобільного кондиціонера

На сьогоднішній день існує багато модифікацій кондиціонерів. Щоб зробити систему більш ефективною, виробники додають в її пристрій різні невеликі механізми і датчики. Незважаючи на це, що охолоджує магістраль буде працювати за загальним принципом. Він ідентичний функціонуванню холодильної установки для побутових потреб.

Так само, як і в випадку з холодильником, автокондиціонер представлений герметичній системою, яка заповнена холодоагентом. Для змащення рухомих деталей використовується спеціальне холодильне масло. Ця рідина не боїться низької температури.

Класичний кондиціонер буде працювати за такою схемою:

1. Коли водій заводить мотор, разом з агрегатом починає обертатися шків компресора. Якщо салон не потрібно охолоджувати, установка залишається неактивною.
2. Як тільки натискається кнопка А / С, активується електромагнітна муфта. Вона притискає диск приводу компресора до шківа. Установка починає працювати.
3. Усередині компресора прохолодний фреон сильно стискається. Температура речовини різко підвищується.
4. Сильно нагріте холодоагент надходить у порожнину радіатора (ще називається конденсатором). Там під впливом прохолодних потоків повітря (або при їзді машини, або при спрацьовуванні вентилятора) речовина охолоджується.
5. Одночасно з включенням компресора активується вентилятор. За замовчуванням він починає працювати на першій швидкості. Залежно від параметрів, які фіксують сенсори системи, крильчатка може обертатися з різною швидкістю.
6. Охолоджене речовина далі циркулює в ресивер. Там встановлено фільтруючий елемент, що очищає робоче середовище від сторонніх часток, які можуть заблокувати тонкий ділянку магістралі.
7. З радіатора охолоджений фреон виходить вже в рідкому стані (він конденсується в конденсаторі).
8. Далі рідина потрапляє в терморегулюючий клапан. Це невелика заслінка, яка регулює подачу фреону. Речовина подається у випарник - невеликий радіатор, біля якого встановлюється вентилятор салону.
9. У випарнику фізичні властивості холодоагенту різко змінюються - він знову переходить в газоподібний стан або відбувається його випаровування (закипає, але при цьому сильно охолоджується). Якби такими властивостями володіла вода, то вона в цьому вузлі перетворилася б в лід. Так як фреон не приймає тверду структуру в таких умовах, випарник може сильно охолоджуватися. Холодне повітря здувається вентилятором через повітряні дефлектори, розміщені у відповідних місцях салону.
10. Після випаровування газоподібний фреон буде потрапляти в порожнину компресора, де середовище знову сильно стискається. На цьому етапі цикл замикається.

Всю систему кондиціонера ділять так дві частини. На проміжку, починаючи компресором, і закінчуючи теплорегулюючі вентилем, трубки тонкі. Вони мають позитивну температуру (деякі з них навіть гарячі). Ця ділянка називається «напірна магістраль».

Випарник і рукав, відповідний до компресора, називається «зворотна магістраль». У товстих трубках фреон знаходиться під низьким тиском, а його температура завжди знаходиться нижче нуля - крижана.

У першому рукаві натиск холодоагенту може досягати 15атм. У другому - не перевищує 2атм. Коли водій вимикає кліматичну систему, у всій магістралі тиск стає однаковим - в межах 5атм.

Конструкція оснащується різного роду датчиками, які забезпечують автоматичне включення / вимикання компресора. Наприклад, один тип пристроїв встановлюється біля ресивера. Він активує різні швидкості вентилятора охолодження радіатора. Другий датчик, що стежить за роботою охолодження теплообмінника, знаходиться на конденсаторі. Він реагує на підвищення тиску в напірній магістралі, і збільшує потужність вентилятора. Таке часто відбувається, коли машина стоїть в пробці.

Бувають ситуації, коли тиск в системі підвищується до такої міри, що магістраль може розірватися. Щоб запобігти такому, кондиціонер має датчик відключення компресора. Також за відключення двигуна кондиціонера відповідає сенсор температури випарника. Як тільки вона знижується до критичних значень, пристрій вимикається.

Типи автомобільних кондиціонерів

Всі кондиціонери для автомобілів відрізняються один від одного типом управління:

1. Ручний варіант передбачає настройки температурного режиму самим водієм. У таких клімат-системах охолодження залежить від швидкості руху машини і від оборотів коленвала. Такий тип має істотний недолік - щоб налаштувати потрібне положення, водій може відволікатися від керування транспортом. Однак це сама бюджетна модель.
2. Автоматичний тип управління. Інша назва системи - клімат-контроль. Водієві в такому виконанні пристрою досить включити систему, і встановити бажану температуру повітря салону. Далі автоматика самостійно регулює силу подачі холодного повітря.
3. Комбінована система дає можливість встановити або автоматичний, або ручний режим.

поршневий компресор

Крім типу управління кондиціонери також відрізняються один від одного компресорами:

1. Роторний привід;
2. Поршневий привід.

Найчастіше в автомобілях використовується роторний компресор. Також в системі можуть використовуватися різні датчики і дроселі, завдяки яким робота системи стає більш ефективною і стабільною. Купуючи новий автомобіль, кожен клієнт може підібрати варіант, ідеально ефективний для його ситуації.

Також окремо варто згадати, що існує дві основні категорії кондиціонерів:

• Штатний - установка, якою транспорт оснащується на заводі;
• Переносний - автономний кондиціонер, який можна використовувати в різних машинах, а іноді навіть в невеликих побутових приміщеннях.

Переносні кондиціонери випарного типу

Портативний механізм даного типу - це не повноцінний кондиціонер. Його особливість в тому, що конструкція не заповнюється холодоагентом. Це переносний пристрій, в якому є вентилятор, а в якості охолоджувача використовується лід або холодна вода (залежить від моделі). Речовина поміщається в випарник. Подібні моделі працюють і як випарники, і як звичайні вентилятори.

У найпростішому виконанні конструкція складатиметься з корпусу з вентилятором і ємністю для води. У випарнику встановлюється невеликий теплообмінник. Він представлений синтетичним полотном, який нагадує повітряний фільтр. Пристрій працює за наступним принципом.

Ємність випарника заповнюється водою. Вентилятор включається в прикурювач (деякі моделі мають автономне живлення). Вода з резервуара буде потрапляти на поверхню синтетичного теплообмінника. Під впливом потоку повітря поверхню охолоджується.

Тепло для випарника вентилятор буде забирати з салону. Температура повітря знижується за рахунок випаровування прохолодною вологи з поверхні теплообмінника. Серед плюсів пристрою - здатність трохи охолодити повітря в машині, а також простору конструкції (прилад можна встановити в будь-якому зручному місці салону). Ще один аргумент на користь використання подібного пристрою - мобільний кондиціонер набагато простіше обслуговувати і замінити на покращений аналог. Також він не потребує роботи мотора, звичайно, якщо акумулятор в машині добре заряджений.

Однак такі кондиціонери мають значний недолік. Так як в салоні відбувається випаровування води, вологість в ньому сильно підвищується. Крім дискомфорту у вигляді конденсату на поверхні стекол (обов'язково з'явиться на наступний ранок) наявність вологи в салоні може сприяти грибкових утворень.

Компресорні кондиціонери від прикурювача

Більшої уваги заслуговують такі мобільні кондиціонери. Принцип роботи їх ідентичний штатному аналогу. У їх конструкції встановлюється компресор, приєднаний до замкнутої магістралі, заповненої холодоагентом.

Подібно штатної кліматичної установці такі прилади з однієї частини виділяють тепло, а з іншого - дме холодне повітря. Конструкція дуже схожа на штатний кондиціонер, тільки це його зменшений варіант. У мобільній установці компресор працює від індивідуального електромотора, що є її головною перевагою. Її привід не потрібно підключати до двигуна, завдяки чому силовий агрегат не піддаватиметься додатковому навантаженню.

Єдиний нюанс - частина магістралі виділяє тепло. Якщо його не видаляти з салону, кондиціонер буде працювати вхолосту (сам себе і охолоджувати, і нагрівати). Щоб полегшити цей ефект, моделі виготовляються плоскими, а встановлюються вони в люк. Правда, якщо він не передбачений виробником, дах буде вимагати деяких переробок. Також при установці вкрай важливо забезпечити герметичність місця установки, тому що під час дощу дах буде протікати.

Подібні кондиціонери також можуть працювати від прикурювача авто, як і випарні модифікації. Єдиний недолік - вони більш потужні, ніж розглянуті вище. Так, для звичайних пристроїв досить сили струму в 4А, а дана модель вимагає від 7 до 12 ампер. Якщо прилад буде включатися при заглушеному двигуні, акумулятор сяде за лічені хвилини. З цієї причини в основному такі кондиціонери використовуються на вантажівках, а й вони можуть розрядити батарею за кілька годин.

Ефективність роботи автономного кондиціонера

Тепер обговоримо ключове питання: який кондиціонер краще - штатний або переносний? Ідеальний варіант - автономна кліматична установка. Вона може працювати незалежно від силового агрегату. Єдине, для них потрібен більш потужний акумулятор. У разі стандартної батареї потужність пристрою буде незначною або воно взагалі не буде працювати.

Аналоги випарного типу менш вимогливі до електрики, завдяки чому їх можна використовувати в будь-якому легковому авто. Правда, прохолоди испаренной води може бути недостатньо для комфортної поїздки. Грибок або цвіль - постійні супутники вологи, яка затримується в повітроводах системи вентиляції авто.

Всі інші переносні так звані кондиціонери - просто вентилятори, які встановлені в пластиковий корпус, і іноді можуть мати елементи, поглинаючі вологу. Такі пристрою не охолоджують повітря, а просто забезпечують поліпшену циркуляцію по салону. Якість зниження температури в порівнянні зі штатними охолоджуючими системами набагато нижче, зате і вартість їх менше.

саморобні варіанти

Якщо стандартний кондиціонер компресорного типу вимагає пристойних капіталовкладень, то саморобний варіант може мати мінімальну вартість. Найпростіший тип можна виготовити майже з підручних засобів. Для цього потрібно:

• Пластиковий лоток з кришкою;
• Вентилятор (його розміри залежать від матеріальних можливостей, а також від необхідної ефективності);
• Пластикова труба (можна взяти каналізаційну з коліном).

У кришці лотка робиться два отвори: одне для нагнітання повітря (до нього буде приєднуватися вентилятор), а інше для виведення прохолодного повітря (в нього вставляється пластикова труба).

Максимальна ефективність такої саморобної установки досягається при використанні льоду в якості холодоагенту. Недолік у такого виробу в тому, що лід у ємності швидко тане. Вдосконалений варіант - сумка-холодильник, в якій вода в твердому стані не так швидко розтане. У будь-якому випадку, така установка вимагає багато місця в салоні, а коли лід розтане, вода в ємності може розхлюпуватися в процесі руху машини.

Найефективнішими на сьогоднішній день залишаються компресорні установки. Вони видаляють тепло, які самі ж виробляють, а також якісно охолоджують салон машини.

Як обслуговувати автомобільні кондиціонери

Найперше, що повинен робити автомобіліст, щоб кондиціонер продовжував працювати справно - підтримувати чистоту в підкапотному просторі. Особливу увагу потрібно приділити теплообмінникам. На них не повинні накопичуватися відкладення і сторонні предмети (наприклад, пух або листя). Якщо існують подібного роду забруднення, кліматична система може неякісно працювати.

Періодично слід самостійно перевіряти надійність фіксації кріплень магістралі і виконавчих пристроїв. Коли машина їде або працює мотор, в системі не повинні утворюватися вібрації. Якщо така проблема була виявлена, фіксатори потрібно затягнути.

Зазвичай після зимової експлуатації автомобіля кондиціонер не потребує особливих підготовчих роботах до літнього режиму. Єдине, що можна зробити навесні - в теплий день завести автомобіль, і включити кліматичну установку. Якщо під час тестового запуску виявлена ​​будь-яка нестабільність, потрібно якомога швидше відправитися на діагностику в автосервіс.

Періодично в системі потрібна заміна фреону. Під час виконання процедури краще не поскупитися, і попросити майстра провести діагностику. Особливо, якщо машина була куплена на руках. Іноді буває так, що власник транспорту відмовлявся від діагностики, але з новим холодоагентом він не встигав виїхати за ворота СТО. Перевірка стану системи не настільки дорога процедура, щоб на ній економити.

Які бувають поломки

Що стосується механічних пошкоджень, то сучасні кондиціонери захищені від пориву в результаті надмірного підвищення тиску. Для запобігання подібних несправностей існують спеціальні датчики. В іншому механічним поломок схильний тільки компресор і вентилятор.

Якщо ви помітили витікання фреону, то перший елемент, в якому вона може утворитися, це конденсатор. Причина в тому, що даний елемент встановлюється перед основним радіатором. Коли машина їде, передні деталі можуть піддаватися ударам камінчиків і жучків. У зимовий період на нього потрапляє бруд і хімічні реагенти, якими посипається дорога.

В процесі утворення корозії, а також постійних вібрацій можуть утворитися мікротріщини. Як тільки тиск в магістралі підніметься, проблемну ділянку почне протікати.

Ось ще деякі поломки, які можуть виникнути в процесі роботи кондиціонера:

• Постійний шум з моторного відсіку, незалежно від того, включена кліматична система чи ні. Причина такої проблеми - вихід з ладу підшипника шківа. Цю проблему краще усунути на автосервісі. Там же заодно можна провести діагностику всієї системи, щоб попередити інші поломки.
• Коли кондиціонер включається, з-під капота доноситься постійний шум. Це ознака поломки компресора. Через часту роботи і неякісних деталей в конструкції можуть утворитися люфти. Якщо звернутися в майстерню, як тільки з'являться перші ознаки нестабільної роботи, вдасться уникнути дорогого ремонту.

Висновок

Отже, як бачимо, кондиціонер в сучасному автомобілі - невід'ємний елемент системи комфорту. Його справність вплине не тільки на загальні враження від тривалої поїздки, а й на самопочуття водія та пасажирів. Якщо вчасно обслуговувати кліматичну установку, вона буде справно служити протягом тривалого періоду.

Додатково подивіться відео про те, завдяки яким фізичним законам працює автокондиціонер:

Автомобільний кондиціонер влітку і взимку. Як це працює

Питання та відповіді:

Як правильно використовувати кондиціонер у автомобілі? Влітку перед включенням кондиціонера провітрюємо салон, не встановлюватимуть низьку температуру, для швидкого охолодження використовувати внутрішню циркуляцію.

Як працює компресор кондиціонера в автомобілі? За тим же принципом, що компресор холодильника. Він стискає холодоагент, підвищуючи його температуру і направляє у випарник, який охолоджується до негативних температур.

Що таке режим авто в кондиціонері? Це автоматичний режим охолодження. Система сама підлаштовує оптимальне охолодження та інтенсивність роботи вентилятора. Водію потрібно лише вибрати потрібну температуру.