Как работает автомобильный кондиционер?

Обычно, этот вопрос люди задают себе в тот момент, когда кондиционер уже не работает. Ибо прежде, чем что-то чинить, некоторые хотят выяснить, что сломалось. Вообще говоря, автомобильный кондиционер по сути очень похож на обычный бытовой холодильник. Состоит он из нескольких частей:

компрессор;
конденсатор (он же конденсор), чаще известный под именем радиатора кондиционера с дополнительным вентилятором;
ресивер-осушитель;
терморегулирующий вентиль (ТРВ) или дроссель (расширительная трубка);
испаритель;
аккумулятор;
несколько трубок и шлангов, которые соединяют эти узлы друг с другом;
несколько датчиков давления во главе с блоком управления;
немного хладагента (фреона) и специального масла внутри этого хозяйства.

Принцип действия прост:
Компрессор сжимает газообразный хладагент до 12-20 бар, который от этого нагревается до 50-80^oградусовC, и закачивает его в конденсатор. В конденсаторе фреон охлаждается за счет хорошего теплообмена с окружающей воздушной средой (набегающий поток воздуха при движении автомобиля или обдув дополнительным вентилятором при остановке авто) и превращается в жидкость на внутренних стенках конденсатора. Затем жидкий фреон попадает в ресивер-осушитель, где происходит фильтрация хладагента от грязи, осушение его от воды селикогелем и отделение жидкой части от газообразной. После ресивера жидкий фреон проходит через маленькое отверстие (ТРВ или расширительную трубку), отчего давление хладагента резко падает до 1-3 бар, и попадает в испаритель. Испаритель — это тот же конденсатор, только другой формы, его задача — обеспечить эффективный теплообмен между хладагентом и проходящим через соты испарителя воздухом. Так вот, когда жидкий фреон с низким давлением попадает в испаритель, то он начинает интенсивно испаряться и превращаться снова в газ (отсюда и название «испаритель»), охлаждая при этом сам испаритель до 0-10^oС. Газообразный фреон под низким давлением снова попадает в компрессор, где сжимается, и цикл замыкается. Для смазки компрессора используется небольшое количество специального масла, которое растворяется в жидком хладагенте. Вентилятор отопителя салона прокачивает через холодный испаритель воздух, который от этого охлаждается. Весь процесс работы контролируется блоком управления с помощью нескольких датчиков давления и температуры, расположенных в различных частях системы.

Как видите, все довольно просто. И работал бы этот «холодильник» подобно миллионам бытовых холодильников десятки лет безо всякого ремонта, если бы не постоянная вибрация, перепады температур, влажность и вредная окружающая среда, не говоря уже о несоблюдении тобой правил эксплуатации..

КОМПРЕССОР
(О ПОЛЬЗЕ ГРЯЗИ, СОЛИ, ВОДЫ И ДРУГИХ ФАКТОРОВ)

Компрессор — это сердце всей системы автокондиционера. Под компрессором мы понимаем собственно компрессор, электромагнитную муфту и приводной шкив с подшипником.

Компрессор выполняет две функции: сжимает газообразный хладагент с 1-3 бар до 12-20 бар и обеспечивает циркуляцию фреона по системе.

Представляет собой довольно сложный, точный и, как следствие, дорогой (от 800$) механизм. Компрессор очень «боится» грязи, жидкого фреона на всасывающей стороне, работы «всухую» (без смазки или с недостаточным ее количеством), слишком больших давлений (более 30 бар) и высоких (свыше 90^oС) температур. Накопившаяся в системе грязь (механические примеси) приводит к очень быстрому износу компрессора, и ремонтировать его будет невозможно.

Откуда берется грязь?

Например, вашему авто делали какой-нибудь ремонт и разобрали систему, а потом какую-нибудь трубку забыли на место поставить или сняли сгнивший конденсор, а нового вы так и не купили. Вы проездили зиму на машине, а в системе чего только нет — и соль, и грязь, и вода. Если теперь «забытую» трубку просто на место поставить, систему заправить и запустить, то Ваш компрессор не жилец более. Таких клиентов у нас каждое лето не один десяток набирается. «Заправится» такой автолюбитель у мальчишки с баллоном фреона на газоне и через день-другой к нам приезжает на замену компрессора и промывку всей системы.

Или, допустим, заправили Вам кондиционер после какого-нибудь ремонта фреоном, а масла не добавили нужного количества. Конечно, в системе всегда есть масло. Ведь если фреон и улетучился из системы полностью, то масла хоть немного, но осталось. Плохо только, что недостаточно. Вот и работает компрессор как токарный станок — сам себя на стружку перерабатывает, а стружку эту по всей системе гонит. Хорошо, если вовремя удалось обнаружить непорядок. Тогда можно обойтись только промывкой всей системы. А если нет — ищите другой компрессор. Жидкий фреон на входе компрессора — это динамит. Приводит к гидроудару в компрессоре с последующей заменой этого дорогого агрегата. Попасть жидкость в компрессор может в нескольких случаях: неправильно собрали систему, заправляли неправильно (на некоторых моделях а/м сервисные клапаны расположены непосредственно на компрессоре), закачали хладагента сверх всякой меры.

Высокие температуры и давления также очень опасны. На большинстве современных компрессоров установлены датчики температуры и предохранительные клапаны. Если температура достигает критической, то блок управления просто отключает привод компрессора. Если же давление в системе зашкалило за 30 бар, то срабатывает предохранительный клапан, который просто сбрасывает весь фреон в атмосферу. Зрелище не для слабонервных — что-то среднее между взрывом парового котла и самолетом на взлете.

О ПРИВОДНОЙ МУФТЕ, ШКИВЕ И ПОДШИПНИКЕ

Приводной шкив вращается на двухрядном радиально-упорном подшипнике, который, в свою очередь, насажен на шейку компрессора. На теле компрессора укреплен также электромагнит цилиндрической формы. И завершает картину круглая прижимная пластина на пружинном или резиновом подвесе. Шкив на подшипнике приводится во вращение от коленвала двигателя приводным ремнем, и вращается все время, пока работает мотор, независимо от того, включен кондиционер или нет. Когда мы включаем кнопочку А/С в авто, на электромагнит поступает +12В. Магнит неудержимо тянет к себе прижимную пластину, жестко «сидящую» на валу компрессора и прижимает ее к шкиву. Компрессор завращался. Очень похоже на сцепление, только роль ноги, давящей на педаль, выполняет электрический магнит.

Во всей этой конструкции чаще всего «накрывается» подшипник. Первый признак — характерный шум со стороны компрессора. Хорошо, если компрессор приводится в действие отдельным ремнем — если подшипник заклинило, можно снять ремень. Если нет — нужен эвакуатор. Реже выходят из строя подвес, прижимная пластина или шкив. Обрыв в электромагнитной катушке встречается еще реже.

РЕМОНТ

Если компрессор безнадежно пострадал — заклинил, получил гидроудар, то дешевле его заменить, чем починить. На что можно заменить? Можно купить оригинальный, но дорогой. Можно попробовать поискать аналог стоимостью около 400$, но успех в этих поисках чаще всего весьма сомнительный. Можно добыть оригинальный б/у в хорошем состоянии за 200-300$. Какой вариант выбрать — решение за Вами.

При замене компрессора в любом случае необходимо тщательно промыть систему кондиционера — иначе придется еще разок поискать подходящий компрессор. Промывается система специальными фреонами, процедура довольно хлопотная, и стоит прилично.

Неисправность муфты, шкива или подшипника устраняется очень просто — заменой на исправные. На некоторых машинах получается менять эти детали без снятия компрессора, на некоторых — нет, тогда приходится проводить весь комплекс по новой заправке системы хладагентом.

КОНДЕНСОР

Конденсор (он же конденсатор, он же радиатор кондиционера) находится сразу за передним бампером перед радиатором охлаждения двигателя. В конденсаторе фреон охлаждается за счет хорошего теплообмена с окружающей воздушной средой (набегающий поток воздуха при движении автомобиля или обдув дополнительным вентилятором при остановке авто) и конденсируется (превращается в жидкость) на внутренних стенках конденсора.

Особенности его расположения в подкапотном пространстве и высокие давления (до 30 атмосфер в пробке в жаркий день) и вызывают, как правило, его типичные «болезни».

Первая болезнь — это негерметичность. Негерметичность возникает как вследствие коррозии (конденсор, как правило, алюминиевый и на него попадает большое количество химически активных антигололедных реагентов, грязи и воды с дорог), так и вследствие механических повреждений (отлетевший из-под колес впереди идущего автомобиля камень, повреждение из-за ДТП, некомпетентный сервис). В случае механических повреждений конденсор, как правило, можно заварить (используется аргонно-дуговая сварка, так как на воздухе алюминий быстро окисляется), либо «напылить» (используется оборудование «Димет 402», позволяющее путем подачи со сверхзвуковой скоростью нагретой порошкообразной смеси алюминия с цинком добиться высокой степени адгезии). В случаях, когда негерметичность вызвана коррозией, целесообразность ремонта такого конденсора зависит от степени «гнилости». Гораздо проще и дешевле в некоторых случаях поменять его на новый или б/у. Есть модели (например, Daewoo Nexia), для которых замена конденсора чуть ли не пункт ежегодного ТО. Благо, что стоимость нового конденсора на эту модель составляет около 90 у.е. Но в некоторых случаях, когда стоимость оригинальной запчасти доходит до 500 долларов и выше, мы рекомендуем подобрать неоригинал либо б/у. Причем необязательно именно с этой модели. Главное, чтобы конденсор подходил по посадочным местам, а магистрали можно переварить.

Вторая болезнь — это наружное загрязнение самого конденсора и пространства между ним и радиатором охлаждения, которое приводит к ухудшению теплообмена, следствием чего являются повышение давления в системе (которое, в свою очередь, приводит к появлению новых утечек хладагента), повышение температуры охлаждающей жидкости (вплоть до закипания) и, наконец, отсутствию холода в салоне. Довольно часто в период цветения тополей нам рассказывают об одних и тех же симптомах: система в общем исправна, кондиционер выдает положенную температуру, но… только в движении. Стоит только стать в пробке и комфортная прохлада пропадает. Причина этого, как правило, кроется в том, что конденсор снаружи покрыт «шубой» из тополиного пуха, насекомых, масла, грязи и остатков сбитого еще в позапрошлом году велосипедиста. Устраняется такая неисправность очисткой и помывкой. Здесь главное не переусердствовать с напором струи воды (так как можно запросто погнуть пластинки конденсора) и не забыть, открутив кронштейны радиатора охлаждения двигателя, помыть пространство между ним и конденсором. И вообще такую процедуру рекомендуется проделывать как минимум дважды в год.

И, наконец, третья болезнь — это отказ дополнительного вентилятора, что также приводит к ухудшению теплообмена и отсутствию прохлады в салоне в те моменты, когда автомобиль не движется. Лечится такая болезнь ремонтом либо заменой вентилятора на новый или б/у.

РЕСИВЕР-ОСУШИТЕЛЬ, АККУМУЛЯТОР

Ресивер-осушитель (далее — просто ресивер) используется в системах с ТРВ и выполняет несколько функций одновременно: фильтрует хладагент, очищая его от механических примесей, осушает фреон от влаги и отделяет жидкую составляющую сконденсированного в конденсаторе хладагента от газообразной. Конструктивно представляет металлический цилиндрический стакан с двумя отверстиями: входом и выходом. Зачастую на верхней крышке располагаются смотровое окошко в виде стеклянного «глазка» и датчик давления хладагента. Внутри этого «стакана» расположены сетчатый фильтр и абсорбирующие компоненты. Фильтр служит для очистки фреона от механических примесей, абсорбер — для удаления влаги из хладагента.

Возможная неисправность ресивера — разгерметизация корпуса. Возможны утечки хладагента из-под входных/выходных магистралей или датчика — лечится заменой уплотнений или датчика. Утечки из-под смотрового окошка приводят к замене ресивера на новый. Смотровое окошко — замечательная штука, очень помогает оценить работу кондиционера. В это окошко видно, как циркулирует по системе фреон — если видим, что хладагент в ресивере жидкий, без пузырьков газа, то это означает, что конденсация фреона хорошая. Если в окошке заметна пена, много пузырьков, то это говорит либо о плохой конденсации, либо о недостатке хладагента в системе. Сопоставляя визуальную картину в «глазке» с показаниями контрольных приборов, можно хорошо понять, что происходит в системе.

При замене заклинившего компрессора кондиционера ресивер подлежит обязательной замене на новый.

Аккумулятор используется во всех системах с расширительной трубкой и в некоторых системах с ТРВ. Представляет собой закрытую металлическую банку с одним входом и одним выходом. Его задача — аккумулировать в себе жидкий фреон, вышедший из испарителя и возможные излишки жидкого масла, пропуская через себя только газообразную составляющую. Устанавливается на участке испаритель — компрессор и охраняет «сердце» системы — компрессор — от разрушительного гидроудара.

Из неисправностей можно выделить нарушение герметичности по корпусу или в местах подвода магистралей. Неисправности устраняются тем же способом, что и в ресивере.

При замене компрессора аккумулятор достаточно тщательно промыть.

ТРВ (ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ ВЕНТИЛЬ), РАСШИРИТЕЛЬНАЯ ТРУБКА

Название очень солидное, и функция у них тоже важная — обеспечить перепад давления хладагента с целью значительного понижения температуры испарения фреона (до 0-10^oС). Ведь если в испаритель подать жидкий фреон прямо из конденсатора, то он тоже будет испаряться, только при температуре градусов так под 70< sup>С — это уже отопитель, а не кондиционер получится! По своей физической природе эти устройства — это участки с высоким гидродинамическим сопротивлением. А на деле все очень просто: ТРВ — это тонкое отверстие с регулируемым сечением, оформленное в виде металлической коробочки с входом (отверстие потоньше), выходом (потолще) и капиллярной трубкой (она расположена на испарителе), заполненной фреоном. Крепится ТРВ либо на испарителе, либо в непосредственной близости от него. В узкое отверстие ТРВ помещена подвижная игла с неравномерным поперечным сечением. Игла перемещается под воздействием давления фреона в капиллярной трубке, регулируя количество фреона, попадающего в испаритель. Это нужно для более эффективной работы кондиционера. Принцип работы устройства очень похож на принцип работы термостата двигателя. Расширительная трубка устроена еще проще: в пластмассовой втулке запрессована тонкая латунная трубочка. Вся конструкция окружена тонкой сеточкой-фильтром и располагается в трубопроводе высокого давления (обычно в месте стыка двух частей), чаще всего неподалеку от испарителя.

Какие неисправности возникают в этих деталях?

Обычный засор узкого отверстия. В редких случаях ТРВ лечится от этого тщательной промывкой. В остальных случаях необходима замена.

Иногда в ТРВ капиллярная трубка выходит из строя, тогда тоже необходима замена ТРВ.

ИСПАРИТЕЛЬ

Испаритель — это тот же конденсатор, только другой формы, его задача — обеспечить эффективный теплообмен между хладагентом и проходящим через соты испарителя воздухом. Когда жидкий фреон с низким давлением попадает в испаритель, он начинает интенсивно испаряться и превращаться снова в газ (отсюда и название — испаритель!), поглощая при этом большое количество тепла, охлаждая сам испаритель до 0-10< sup>С и конденсируя на себе влагу из салона.

Испаритель, также как и конденсор, изготовлен из алюминия и потому тоже нередко страдает от коррозии. На него, конечно, в меньшей степени воздействуют неблагоприятные факторы окружающей среды, но и его условия нахождения далеки от идеальных. Дело в том, что при работе кондиционера на испарителе конденсируется влага из салона автомобиля (поэтому рекомендуется включать кондиционер в туман, дождь и т.п. — стекла не потеют). Перепады температур, пыль и влага и делают свое «черное дело». Отремонтировать испаритель гораздо сложнее, так как место утечки хладагента не всегда доступно из-за конструктивных особенностей этого узла. Кроме того, сам испаритель находится под «торпедо», и процесс его снятия и установки порой требует значительных затрат.

К счастью, негерметичность испарителя — довольно редкая неисправность, в отличие от другой проблемы — неприятного запаха в салоне. Обычно этот запах люди, служившие в армии или жившие в студенческой общаге, идентифицируют как запах не стиранных недели две носков. На самом деле этот специфический запах издают не носки, забытые в бардачке предыдущим владельцем авто, а бактерии, живущие на испарителе. Там для них очень благоприятная среда — постоянная влажность, слой пыли. Бактерии эти неприятны не только запахом, но и тем, что они попадают в наши легкие, вызывая простудные и аллергические заболевания. Очень часто приходится слышать жалобы клиентов: «Только включу кондиционер, и тут же сопли и кашель». Избавиться от всех вышеописанных неприятностей мы предлагаем с помощью препарата Terosept от компании Teroson. Этот препарат не только убивает все бактерии, но и препятствует их повторному появлению. Испаритель обрабатывается Terosept'ом либо после демонтажа, либо через воздуховоды и дренажное отверстие в кожухе испарителя.

Следующая неприятность как раз и связана с дренажным отверстием в кожухе испарителя. Через вставленную в него трубочку конденсат стекает наружу. Видели лужу воды под машиной с включенным кондиционером? Это и есть конденсат. Так вот иногда трубочка забивается или соскакивает, и тогда конденсат попадает в салон. Неисправность эта довольно редкая и легко устранимая.

МАГИСТРАЛИ

Все элементы системы автокондиционера связаны между собой алюминиевыми трубками либо специальными армированными гибкими шлангами. Шланги используются в тех случаях, когда связываемые агрегаты подвижны по отношению друг к другу (например, компрессор, жестко закрепленный на двигателе и конденсор, жестко закрепленный на кузове).

Алюминиевые трубки часто страдают от коррозии. Особенно под хомутами, которыми они крепятся — ведь именно там скапливается грязь и влага. Случаются и механические повреждения. Ремонтируются они либо аргонно-дуговой сваркой, либо напылением. Однако, в некоторых случаях, когда под воздействием коррозии трубка просто рассыпается в руках, мы рекомендуем менять ее на новую, либо на гибкий шланг. Мы изготавливаем любые магистрали, и в большинстве случаев новый гибкий шланг намного дешевле оригинала. Не говоря уже о том, что прослужит он гораздо дольше, чем алюминиевая магистраль. В местах соединения магистралей с элементами системы используются специальные уплотнительные колечки (O-rings). Эти колечки, так же как и остальные элементы системы, смазываются маслом, растворенном в хладагенте, и рассыхаются, если кондиционером долгое время не пользоваться. При демонтаже магистрали или какого-либо агрегата колечки подлежат замене на новые.

ЗАДНИЙ КОНТУР

Говоря о магистралях, нельзя не сказать отдельно о проблеме заднего контура на некоторых внедорожниках, седанах представительского класса и микроавтобусах. Эти автомобили оснащены дополнительным испарителем, расположенным в задней части салона, а иногда еще и мини-холодильником. Магистрали при этом проложены в арках колес и под днищем автомобиля. В странах с жарким климатом, например в Арабских Эмиратах, такая конструкция просто необходима, так как один испаритель не дает достаточной прохлады для пассажиров заднего сиденья. И там она служит довольно долго. А вот в Москве... Бывает и одной зимы достаточно для того, чтобы в результате коррозии магистрали начали течь, особенно под хомутами, которыми они крепятся к раме или кузову, и где скапливается грязь и соль. Официальные дилеры при этом могут лишь предложить замену магистралей заднего контура на новые (тоже алюминиевые). Иное не предусмотрено по технологии. И через год-два проблема возникает вновь. Мы же предлагаем изготовление и установку резиновых магистралей, не подверженных коррозии. Стоит такая процедура недешево, но избавляет владельцев этих автомобилей от проблемы заднего контура навсегда.

Автомобильный кондиционер регулирует температуру, циркуляцию и чистоту воздуха в салоне вашего автомобиля. Существует несколько несложных способов проверки работы системы кондиционирования.

1. Наиболее частой причиной неудовлетворительной работы кондиционера является неполная его зарядка хладагентом.

2. Для проверки переключите кондиционер на максимальное охлаждение, далее включите самую большую скорость вентилятора.

3. Откройте все двери вашего автомобиля.

4. Посмотрите в смотровое стекло компрессора – хладагент пенится, это говорит о снижении его уровня.

5. Когда смотровое стекло отсутствует, тогда при работе кондиционера вам следует проверить температуру шланга, соединяющего испаритель и компрессор (в норме холодный), и шланга, соединяющего компрессор и конденсор (в норме горячий). В том случае если вы не чувствуете разницу температур, то это говорит о пониженном уровне хладагента и неисправности кондиционера.

6. При обнаружении низкого уровня хладагента вам нужно обратиться в специализированный сервисный центр, где произведут заполнение системы кондиционирования вашего автомобиля.

7. При мойке подкапотного пространства вам необходимо проверять надежность механического крепления трубок-фреонопроводов, при вибрировании трубки ее следует надежно закрепить.

8. Проверяйте конденсор на наличие грязи, соли и промывайте его от накопившихся загрязнений, потому что это является частой причиной плохой работы кондиционера в целом.

Как работает автомобильный кондиционер?

Как работает автомобильный кондиционер?

КОМПРЕССОР(О ПОЛЬЗЕ ГРЯЗИ, СОЛИ, ВОДЫ И ДРУГИХ ФАКТОРОВ)

О ПРИВОДНОЙ МУФТЕ, ШКИВЕ И ПОДШИПНИКЕ

РЕМОНТ

КОНДЕНСОР

РЕСИВЕР-ОСУШИТЕЛЬ, АККУМУЛЯТОР

ТРВ (ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ ВЕНТИЛЬ), РАСШИРИТЕЛЬНАЯ ТРУБКА

ИСПАРИТЕЛЬ

МАГИСТРАЛИ

ЗАДНИЙ КОНТУР

КОМПРЕССОР
(О ПОЛЬЗЕ ГРЯЗИ, СОЛИ, ВОДЫ И ДРУГИХ ФАКТОРОВ)