Вестник УКЦ АПИК: Фрагмент курса УКЦ АПИК "Сервисное обслуживание автомобильных кондиционеров"

В предыдущем номере журнала «МИР КЛИМАТА», мы уже рассказывали о новых учебных курсах в Учебно-консультационном центре АПИК. Сегодня мы более подробно расскажем об одном из них — «Монтаж и сервисное обслуживание автомобильных кондиционеров».

Типы климатических установок для автомобиля

Практически все автомобили зарубежного производства предусматривают возможность установки кондиционера. В случае, если автомобиль не оборудован кондиционером во время сборки, возможна так называемая послезаводская установка.

Для этого выпускаются специальные комплекты оборудования. Их производят компании Diavia, Alex Original, Autoclima, Unicla, Sanden и некоторые другие. Имеющиеся на рынке отечественные комплекты для автомобилей российского производства, как правило, тоже собираются на основе импортных элементов (чаще всего — японских Unicla, Sanden).

Для каждой модификации автомобиля выпускается специальный комплект. Связано это с тем, что размещение узлов кондиционера зависит от наличия гидроусилителя руля, объема двигателя и так далее. Поэтому кронштейны, трубопроводы и другие элементы кондиционера для разных машин могут существенно отличаться.

По расположению и компоновке автокондиционеры можно условно разделить на встроенные и выносные (крышные).

В легковых автомобилях применяются, как правило, встроенные автокондиционеры, элементы которых устанавливаются в двигательном отсеке и под приборную панель. Крышные предназначены главным образом для грузовых автомобилей и автобусов. Они представляют собой устанавливаемый на крышу моноблок, в который интегрированы элементы климатической системы (испаритель, конденсатор, фильтр-осушитель и блок управления). Компрессор, приводимый в движение двигателем машины, обычно помещают в моторный отсек и соединяют с моноблоком шлангами и патрубками. Кроме того, в последнее время появились модели, компрессор которых имеет собственный привод — электродвигатель, питающийся от бортовой сети машины.

На российском рынке такого рода устройства представлены марками Webasto, Waeco, Dometic, Eurostar и другими.

По схеме работы автокондиционеры делятся на два основных типа: с ресивером-осушителем и терморегулирующим вентилем (с расширительным клапаном) или с аккумулятором и расширительной трубкой (дросселем).

К первым относятся климатические системы японских, французских, итальянских или корейских автомобилей.

Вторые — это большинство «американцев», «Ауди», определенные модели «Фольксваген», «Дэу», «Вольво» и некоторые другие автомобили.

Подробно различие схем с ресивером-осушителем и терморегулирующим вентилем рассматривается на практических занятиях.

Устройство автомобильного кондиционера

Принципиальных различий между автомобильными и стационарными кондиционерами нет. По сути, это все тот же холодильный контур, состоящий из компрессора, конденсатора, регулятора потока и испарителя. Естественно, в «автомобильном» варианте эти элементы имеют свои конструктивные особенности.

Компрессоры — всего имеется более 40 различных типов этих устройств, наиболее распространены поршневые и роторнолопастные модели. Компрессор в автомобиле «отбирает» у двигателя от 1,5 до 7 лошадиных сил. В автомобиле привод компрессора осуществляется за счет ремня от двигателя через электромагнитную муфту.

Конденсатор — это алюминиевый или медный теплообменник, в котором газообразный высокотемпературный хладагент превращается в жидкий, выделяя тепло в окружающую среду. В автомобильных кондиционерах применяется несколько конструкций конденсаторов, чаще всего встречаются ленточные (серпантинные) и многопроточные (MFC- multi flow condensor). Конденсатор, как правило, устанавливается перед радиатором охлаждения двигателя.

Как уже было сказано, по типу устройства, используемого для регулирования потока хладагента, автокондиционеры делятся на два типа. В схеме с расширительным клапаном ресивер-осушитель служит очищающим и буферным резервуаром для хладагента. В осушителе химически связывается влага, которая проникла в контур при монтаже, осаждаются продукты износа частей компрессора, грязь и прочие инородные примеси.

Расширительный клапан находится на границе разделения сторон низкого и высокого давления и регулирует поток хладагента в зависимости от его температуры на выходе из испарителя: увеличивает, если температура повышается, и уменьшает — если снижается.

Дроссель, используемый в другой схеме автокондиционера, — это самое узкое место по диаметру в контуре. Через дроссель хладагент поступает в испаритель в постоянном объеме.

В зоне низкого давления климатической установки с дросселем расположен ресивер-коллектор. Он служит резервуаром и сборником хладагента и холодильного масла, защищая компрессор от попадания в него жидкости.

Испаритель автокондиционера представляет собой теплообменник, сделанный из алюминия или меди. Через его оребренные трубки вентилятор прогоняет теплый воздух, хладагент при этом закипает и переходит из жидкого состояния в пар. В системах с расширительным клапаном в пар превращается весь объем жидкого хладагента, поступившего в испаритель. В контурах с расширительной трубкой жидкость переходит в пар не полностью.

Располагается испаритель, как правило, под лицевой панелью салона автомобиля, возможен также и подвесной вариант исполнения. Кроме того, существуют системы с несколькими испарителями, предназначенными для отдельных зон салона.

Элементы управления автомобильным кондиционером

Пока кондиционер выключен, ременная передача от двигателя автомобиля вращает только шкив электромагнитной муфты. Когда включается кондиционер, на катушку, являющуюся частью муфты, подается напряжение, и магнитное поле сдвигает к шкиву подпружиненный диск, соединенный с валом компрессора, образуя между ними силовую связь. Компрессор начинает работать. Как только питание от катушки будет отключено, подпружиненный диск отойдет от шкива и компрессор остановится.

Нормальную работу кондиционера обеспечивают разнообразные датчики и клапаны.

Если давление в системе опускается ниже 2 бар (например, при сбросе или утечке хладагента), манометрический выключатель отключает компрессор. Это делается для того, чтобы избежать заклинивания, так как при недостатке хладагента нарушается и циркуляция масла.

Повышение давления в системе до 19–22 бар приводит к тому, что специальный датчик подает команду на включение дополнительных электровентиляторов обдува конденсатора.

Подъем давления до 30–34 бар, как правило, означает неисправность расширительного клапана, засорение расширительной трубки, нарушение теплообмена в конденсаторе при снижении интенсивности проходящего через него воздушного потока. В этом случае в дело вновь вступает манометрический выключатель.

Если давление продолжает расти и становится выше 34 бар, то установленный на компрессоре или ресивере предохранительный (редукционный) клапан стравливает хладагент, пока давление вновь не понизится. На некоторых ресиверах-осушителях имеется клапан с легкоплавкой вставкой, которая разрушается при температуре свыше 100°C, выпуская в атмосферу весь хладагент. За перегревом компрессора также следит и специальный датчик, отключающий электромагнитную муфту при температуре выше 90–100°C. Чтобы избежать обледенения испарителя из-за замерзания конденсата, еще один температурный датчик отключает компрессор примерно при 0°C. Иногда вместо датчика применяется термовыключатель, который при заданной температуре испарителя или наружного воздуха просто разрывает цепь питания электромагнитной муфты.

На схеме 1 представлены основные устройства контроля и управления автокондиционером.

Схема 1. Устройства контроля и управления автокондиционером:
1. Выключатель климатической установки.6. Термовыключатель вентилятора конденсатора
2. Предохранительный клапан.7. Датчик температуры испарителя
3. Вентилятор конденсатора.8. Датчик наружного воздуха.
4. Манометрический выключатель климатической установки.9. Блок управления двигателем.
5. Датчик температуры охлаждающей жидкости.К. Блок управления климатической установкой.

В большинстве современных автомобилей управление кондиционером осуществляется автоматически. Значение температуры в салоне, заданное водителем, поддерживается и корректируется независимо от внешних и внутренних факторов благодаря применению разнообразных датчиков и действующих в зависимости от их показаний исполнительных элементов.

В передней части автомобиля расположен датчик температуры наружного воздуха. В корпусе испарителя или в воздуховодах находится датчик, следящий за температурой воздуха, выходящего из климатической установки. За микроклиматом в салоне могут следить до десяти датчиков, — их число зависит от количества обслуживаемых климатической системой зон. Датчик солнечной радиации, расположенный в районе ветрового стекла над приборной панелью, управляет скоростью вращения вентилятора в салоне.

Полученная информация обрабатывается в блоке управления, и тот при необходимости подает сигналы на исполнительные устройства. Нужная температура в салоне поддерживается при помощи заслонки смешивания, регулирующей поток воздуха через радиатор отопителя и испаритель кондиционера. Крайние положения заслонки соответствуют режимам максимального отопления или охлаждения. Промежуточные положения обеспечивают смешение горячего и холодного воздуха в различных пропорциях. Количество поступающего в климатическую установку воздуха, независимо от скорости движения автомобиля, регулирует заслонка свежего воздуха. Полностью перекрыть доступ наружного воздуха позволяет заслонка рециркуляции. Это бывает необходимо, например, в том случае, когда автомобиль стоит в пробке, а концентрация выхлопных газов за бортом превысила допустимую норму.

С более подробной информацией об устройстве, особенностях, монтаже и обслуживании автомобильных кондиционеров Вы сможете познакомиться в УКЦ АПИК.

наши проекты
  • АПИК
  • Университет климата
  • Выставка «Мир климата»
  • АПИК-тест