Кондиционер

Кондиционеры обеспечивают оптимальную температуру в салоне автомобиля в жаркое время года и этим создают комфортные условия для водителя и пассажиров. Автомобильные кондиционеры в большинстве случаев имеют единый принцип действия и лишь незначительно различаются по конструкции

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Кондиционер является частью климатической системы (климат-контроля) легкового автомобиля и предназначен для охлаждения воздуха, поступающего в салон. Он представляет собой замкнутую герметичную систему, в которой принудительно циркулирует хладагент.
Хладагент – это легкокипящее вещество, переносящее тепло при циркуляции внутри контура кондиционера. Ранее широко используемый хлорсодержащий фреон R12, из–за отрицательного влияния на озоновый слой атмосферы Земли был заменен фторсодержащим R134a (применяется в автомобилях, выпущенных после 1993 года). Фреоны этих двух типов несовместимы.

Парокомпрессионные кондиционеры с терморегулирующим вентилем (рис. 1) получили наибольшее распространение на легковых автомобилях. Их работа происходит в следующем порядке:
- парообразный хладагент, поступивший из испарителя, всасывается и сжимается компрессором, при этом хладагент нагревается; - сжатый горячий парообразный хладагент поступает в конденсатор, где принудительно охлаждается атмосферным воздухом и превращается в жидкость;
- хладагент очищается в ресивере–осушителе и дополнительно охлаждается с помощью терморегулирующего вентиля;
- готовый к работе жидкий хладагент поступает в испаритель, где при резком уменьшении давления расширяется, превращаясь в пар, охлаждая при этом поверхность испарителя и воздух, поступающий в салон автомобиля.

УСТРОЙСТВО КОНДИЦИОНЕРА

Один из вариантов расположения кондиционера в автомобиле. Типовой автомобильный кондиционер состоит из следующих узлов и деталей.

Компрессор – основной и самый сложный агрегат, обеспечивающий необходимое давление и циркуляцию хладагента в системе. Он приводится во вращение от шкива коленчатого вала двигателя через приводной ремень и электромагнитную муфту.
Конденсатор (в обиходе – радиатор кондиционера) – теплообменный аппарат, в котором происходит конденсация паров хладагента и передача выделившегося при этом тепла в окружающий воздух. Эффективность охлаждения, обеспечиваемая кондиционером, во многом зависит от возможности конденсатора отдавать тепло. Поэтому конденсатор устанавливается перед радиатором системы охлаждения двигателя; как правило изготавливается из алюминия и обдувается с помощью дополнительного электровентилятора.
Испаритель — теплообменник, внутри которого происходит испарение хладагента с поглощением тепла. Чем больше хладагента подается в испаритель и выше разница давлений в конденсаторе и испарителе, тем сильнее охлаждение. Испаритель, как правило, изготавливается из алюминия и располагается в салоне автомобиля над радиатором отопителя на пути входящего воздушного потока, что позволяет наиболее эффективно охлаждать его при работающем кондиционере. Может снабжаться смотровым окном для контроля за количеством хладагента.
Терморегулирующий вентиль – автоматический регулятор подачи хладагента в испаритель. Количество подаваемого фреона изменяется в зависимости от температуры на выходе из испарителя, при этом она поддерживается в заданных пределах. Чем выше температура, тем больше открывается клапан терморегулирующего вентиля. При этом подача фреона в испаритель увеличивается и охлаждение усиливается. При снижении температуры на выходе из испарителя отверстие клапана уменьшается, подача хладагента в испаритель сокращается и охлаждение ослабевает.
Ресивер–осушитель устанавливается между конденсатором и испарителем (перед терморегулирующим вентилем) и обеспечивает очистку, осушение и накопление хладагента. На корпусе ресивера может размещаться смотровое окно для контроля количества хладагента.
Аккумулятор может устанавливаться после испарителя и служит для защиты от попадания в компрессор хладагента в жидком виде (жидкости в отличие от газов и паров несжимаемы). В нем фреон дополнительно осушается и фильтруется.
Реле давлений автоматически отключает компрессор при понижении давления всасывания до недопустимо низкой величины (примерно 2,1 кг/см²), что обычно обусловлено утечкой хладагента из системы, а также при повышения давления нагнетания свыше допустимого значения (32 кг/см²).
Трубопроводы и гибкие шланги должны обладать повышенной прочностью и обеспечивать величину утечки хладагента не более 11 граммов в год на метр их длины (по SAE J2196). Для изготовления трубопроводов, патрубков, штуцеров и их крепежа используют алюминиевые сплавы. Многослойные шланги имеют специальную внутреннюю оболочку из нейлона, обеспечивающую высокую непроницаемость для хладагента.

НЕИСПРАВНОСТИ КОНДИЦИОНЕРА

Со временем эффективность работы кондиционера постепенно снижается и для ее восстановления требуется профилактическое обслуживание, а в некоторых случаях – ремонт. Следует отметить, что диагностика и ремонт автомобильного кондиционера требуют высокой квалификации и большого числа специальных приборов и установок.
Механическому износу в наибольшей степени подвержен компрессор, в меньшей степени – вентиляторы. Но конденсатор, несмотря на то, что в нем нет подвижных частей, может выйти из строя быстрее всего. Это обусловлено тем, что он расположен перед радиатором двигателя и подвергается механическому и химическому воздействию дорожной грязи.
Утечка хладагента происходит неизбежно из-за его способности диффузировать через материал трубопроводов и уплотнений. В результате кондиционер теряет в год около 200 г хладагента, что составляет 15–20% от заправленного его количества. Иногда этого оказывается достаточно для срабатывания датчика защиты от включения, так как ухудшаются условия смазки компрессора. Более интенсивные утечки появляются из-за разгерметизации резьбовых соединений трубопроводов, износа уплотнения вала компрессора, сквозной коррозии конденсатора и испарителя, механических повреждений других деталей кондиционера.
Засорение салонного фильтра, очищающего весь воздух, поступающий в салон как при охлаждении, так и при отоплении или проветривании, может ограничивать воздушный поток и снижать эффективность работы кондиционера.
Загрязнение испарителя закономерно на автомобилях, в кондиционерах которых не предусмотрен фильтр приточного воздуха. Тополиный пух и другой мусор, засасываемый вентилятором, забивает «соты» испарителя, уменьшая эффективность охлаждения. Для восстановления нормальной работы кондиционера в этом случае требуется снятие приборной панели, демонтаж и очистка испарителя.
Загрязнение конденсатора пылью, грязью, остатками насекомых, тополиным пухом многократно снижает его теплообмен с окружающим воздухом, ухудшает работу системы кондиционирования, может вызвать аварийные выключения компрессора и сброс хладагента (при неисправной автоматической защите не исключено его заклинивание).
Неисправности электрооборудования в цепях управления кондиционером, вентиляторами в салоне и на конденсаторе могут оказывать отрицательное влияние на поддержание желаемого микроклимата в салоне автомобиля.
Подмешивание теплого воздуха (или повторный нагрев) в режиме охлаждения происходит из-за неисправности заслонок воздухораспределителя, крана или электромагнитного клапана отопителя, который не перекрывает циркуляцию охлаждающей жидкости. В этом случае холодный воздух после испарителя вновь нагревается в отопителе, т. е. работа компрессора становится бесполезной и впустую затрачивается на нее мощность двигателя.

ЗАПРАВКА КОНДИЦИОНЕРА

Вследствие того, что хладагент постепенно улетучивается из системы, его нужно периодически заправлять. Необходимость дозаправки можно определить по характеру перетекания жидкого хладагента в смотровом окне (рис. 3). Обычно для нового автомобиля эту процедуру проводят раз в 2–3 года. Через 4–6 лет эксплуатации кондиционер следует заправлять раз в 1–2 года. Это целесообразно делать только после выявления и устранения всех неисправностей (тем более в случае аварийного сброса хладагента). Заправку желательно осуществлять в специализированном автосервисе, где есть квалифицированные специалисты и необходимое оборудование.

Заправка на дороге – услуга, предлагаемая в летнее время года. Успех ее проведения во многом зависит от используемого оборудования, качества хладагента и возможности использования на заправочном пункте вакуумного насоса для откачки воздуха. Заправка без вакуумирования не исключает попадания влаги в систему, особенно в сырую или дождливую погоду. Замерзшая влага на входе в испаритель ограничит или исключит циркуляцию хладагента, приведет к его аварийному выбросу, сделает заправку бесполезной и потребует в последующем осушения системы.
Заправка в мастерских, специализирующихся на бытовом и торговом холодильном оборудовании, может привлечь более низкими ценами. Однако квалификация персонала порой бывает недостаточной для обслуживания автомобильных систем, а необходимое оборудование отсутствует. У представителей бытовых служб велик соблазн использовать для заправки более дешевый фреон R12 или R22 вместо R134a. Такая экономия может обернуться расходами на промывку всей системы или серьезный ремонт.

ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

В холодное время года, когда нет необходимости использовать кондиционер, желательно в профилактических целях включать его в режим охлаждения один-два раза в неделю на 10–15 мин. При отрицательных температурах делать это необходимо в теплом помещении. Длительное бездействие системы приводит к тому, что уплотнение вала компрессора, прокладки и кольца не омываются маслом и возникает утечка хладагента.
При длительной стоянке на солнце в жаркую погоду температура воздуха в салоне намного выше наружной. Для быстрого охлаждения салона необходимо на некоторое время открыть двери, чтобы вышел горячий воздух. Затем запустить двигатель, включить кондиционер в режим максимального охлаждения и рециркуляции, закрыть двери и люк. Некоторое время, пока система выходит на установленный режим, желательно находиться вне автомобиля. После посадки в салон следует перевести кондиционер в наиболее благоприятный режим: 18-20°С. Однако специалисты рекомендуют поддерживать разность внутренней и наружной температуры в пределах 5-9°С во избежание вредного воздействия на организм человека больших температурных перепадов при высадке и посадке в автомобиль.
Поток охлаждающего воздуха лучше всего направлять вверх, но ни в коем случае не в лицо. Это может вызвать простудные заболевания и воспаление лицевых нервов.
Во время мойки автомобиля возьмите за правило промывать и продувать конденсатор кондиционера. Летом смывается грязь, зимой – еще и соль. Направляйте струю воды и воздуха (не более 3-4 атм) перпендикулярно конденсатору, чтобы не погнуть тонкие ребра его ячеек. Появление неприятного запаха в салоне может быть связано с неисправностью системы удаления конденсата. При этом создается благоприятная среда для развития бактерий и других патогенных микроорганизмов. В этом случае требуется очистка испарителя и воздуховодов – эту работу лучше доверить профессионалам.