Устройство и работа кондиционера авто

Во время летней жары холодное дуновение автомобильного кондиционера наполняет салон машины комфортом. Не все водители понимают, как функционирует это устройство. Прочитав статью, вы узнаете принцип работы кондиционера автомобиля, а также особенности работы его составляющих. Это поможет понять, нужен ли кондиционер в автомобиле и стоит ли его установка тех денег, которые запросят в мастерской.

Как работает кондиционер

Вне зависимости от типа или модификации, общий принцип работы автокондиционеров одинаков:

1. Двигатель вращает шкив с электромуфтой, к которому подключен компрессор.
2. Компрессор сжимает хладагент (фреон), из-за чего последний нагревается.
3. Горячий хладагент, остывая, сжижается в радиаторе (конденсаторе).
4. Сжиженный хладагент расширяется в радиаторе (испарителе).
5. Вентилятор поставляет холодный воздух в салон, обдувая испаритель.
6. Ресивер-испаритель защищает компрессор от сжиженного газа, который невозможно сжать.
7. Координирует работу всех элементов управляющий блок.

Принцип работы этого устройства аналогичен тому, который используют в обычном холодильнике.

Для охлаждения воздуха используют эффект понижения температуры при расширении газов, отличие в том, что холодильник охлаждает замкнутую камеру, а кондиционер воздействует на воздушный поток.

Детали кондиционера

Чтобы лучше понять, как происходит процесс охлаждения воздуха, необходимо разобраться, как работает каждое устройство этой системы. Если вы будете понимать принцип, лежащий в основе работы каждого агрегата, то сможете хотя бы приблизительно определять, когда кондиционер работает неправильно. Это поможет вовремя провести диагностику.

Компрессор

Для создания необходимого давления газа используют многопоршневой компрессор. На валу с определенным углом отклонения установлена толстая стальная пластина, благодаря которой двигаются поршни. Герметичность цилиндров обеспечивают резиновые уплотнители. Чтобы компрессор не работал постоянно, на валу установлена электромагнитная муфта, которая соединяет это устройство и шкив. Благодаря этому шкив, подключенный к приводному ремню двигателя, крутится постоянно, однако, само устройство включается лишь после подачи напряжения на соленоид электромуфты.

Компрессор любой модификации использует этот принцип коммутации. Благодаря многоцилиндровой схеме компрессор обеспечивает постоянный поток хладагента без скачков давления. Специальное масло, не теряющее своих свойств при любых температурах, защищает компрессор от повреждений. Это масло добавляют вместе с фреоном. Когда хладагент испарился больше чем наполовину, то вместе с фреоном заливают полную порцию масла.

Конденсатор

Конденсатор от радиатора системы охлаждения отличают лишь экстремальные температуры и особый наполнитель, а общий принцип работы тот же. Компрессор наполняет конденсатор раскаленным газом, из-за чего последний отдает тепловую энергию, превращаясь в жидкость и теряя давление. Когда двигатель вращается медленно, компрессор снижает напор хладагента, из-за чего уменьшается и выделяемая тепловая энергия. Это позволяет снизить скорость вращения вентилятора и создаваемый им воздушный поток. Во время движения машины, входящий через решетку радиатора воздушный поток также помогает охлаждать конденсатор. Когда мотор долгое время работает на холостых, эффективность охлаждения падает и вентилятор увеличивает скорость вращения лопастей. Штатный вентилятор системы охлаждения не всегда может обеспечить правильную работу кондиционера, поэтому снаружи устанавливают еще один электрический вентилятор, увеличивающий воздушный поток.

Испаритель и вентилятор

Сжатый до жидкого состояния хладагент поступает в это устройство и снова переходит в газообразное состояние. Из-за этого температура хладагента снижается до отрицательной, что приводит к сильному охлаждению испарителя. Забортный воздух поступает из подкапотного пространства благодаря разряжению, создаваемому вентилятором. Салонный фильтр очищает поступающий воздух от пыли и загрязнений, после чего он обдувает испаритель. Вентилятор, в зависимости от режима работы кондиционера, меняет скорость вращения, что позволяет увеличивать или снижать обдув испарителя. Этот принцип охлаждения входящего воздуха одинаков для любых моделей кондиционеров и систем климат-контроля.

Ресивер

В некоторых случаях газ не полностью выкипает, и по трубкам продолжает движение жидкость. Если она попадет в компрессор, он разрушится из-за гидроудара, ведь жидкость невозможно сжать. Чтобы избежать повреждения этого устройства, между испарителем и компрессором устанавливают ресивер (аккумулятор). Это устройство использует тот же принцип, что и испаритель — попадая в ресивер, газ получает возможность расшириться, благодаря чему выкипают даже небольшие капельки жидкости.

Управляющий блок

Единственное отличие между обычным кондиционером и более продвинутым климат-контролем кроется в управляющем блоке, поддерживающем подключение различных датчиков, а общий принцип одинаков – управление компрессором и вентиляторами. Управление кондиционером сводится к подаче напряжения на электромуфту компрессора и регулировке скорости вращения вентиляторов. Для этого и нужно коммутирующее устройство, ведь кнопки и потенциометры, установленные на передней панели автомобиля, не рассчитаны на подключение мощной нагрузки. Подключение к управляющему блоку контроллера и различных датчиков, а также возможность менять направление движения входящего воздуха, чтобы он шел через испаритель, превращает кондиционер в систему климат-контроля.

Обслуживание кондиционера

Самостоятельное обслуживание, не требующее специального оборудования, заключается в своевременной замене салонного фильтра и оценке работы кондиционера. Фильтр необходимо менять каждые 15–20 тысяч километров. Если вы часто пользуетесь кондиционером или эксплуатируете машину в условиях сильной запыленности, сократите пробег до 7–12 тысяч километров. Это защитит вас от появления неприятного запаха в салоне. Если кондиционер вдруг начал хуже работать, а замена салонного фильтра не помогла, необходимо проверить количество хладагента. Это можно сделать, измерив давление в системе и сравнив его с необходимым. 

Все данные о давлении написаны на небольшой металлической табличке, закрепленной на внутренней стороне капота или на задней стенке подкапотного пространства. Эту табличку монтируют во время установки кондиционера.

Стоимость установки и обслуживания кондиционера

Установка кондиционера потребует серьезной переделки машины, ведь придется искать место для конденсатора, испарителя и вентиляторов. Кроме того, потребуется перепрошивка контроллера двигателя, чтобы компенсировать падение оборотов при включении этого агрегата. Также придется менять приводной ремень и где-то установить компрессор. Вместе с покупкой компрессора вся работа обойдется минимум в 80 тысяч рублей. Поэтому дешевле будет поменять машину, купив такую, где это устройство уже установлено. Один раз в три года необходимо заправлять кондиционер. Эта работа обойдется в 5–8 тысяч рублей.