Все об автокондиционере — устройство, принцип работы, обслуживание, неисправности

Автокондиционер – это отдельный узел в устройстве автомобиля. Система герметична и оснащена смазочным маслом для компрессора и охлаждающей жидкостью – фреоном. Прямое предназначение климатической установки – охлаждение салона автомобиля в жару через воздуховоды. Однако, при повышенной влажности воздуха, автомобилисты используют “скрытые” функции агрегата.

Климатическим оборудованием оснащена большая часть автомобилей, которое, так же, как и другие узлы, нуждается в обслуживании.

Устройство автокондиционера

В процессе эксплуатации, особенно летом, в автомобиль попадает горячий воздух. Автомобильный кондиционер создает комфортный микроклимат в салоне, благодаря чему управление машины становится комфортным. Принцип работы таков, что при использовании в то время, когда влажность атмосферы за бортом повышена (дождь, туман), устраняется влага с потока, осушивая воздух.

Современные автомобили оснащаются устройством, способным и охлаждать, и отапливать. Для запуска системы нужного достаточно установить переключатель на нужный режим. При этом их принцип работы отличается.

Автокондиционер работает не от электрической энергии генератора, а посредством ресурса, вырабатываемого двигателем внутреннего сгорания. При этом работает не только ремень ГРМ, но и компрессорный шкив.

Изначально, в 40-е годы, такая климатическая установка использовалась только в люксовых транспортных средствах — лимузинах. Оборудования не было в стандартной комплектации и приходилось заказывать, как дополнительное оснащение. В заводской комплектации наличие автокондиционера было в автомобиле Packard. Серия собиралась вручную и имела небольшой тираж.

Это сложная климатическая установка, занимающая ½ часть багажника, которая не имела автоматики. Ценовой диапазон автомобиля с устройством возрастал на третью часть стоимости ТС, обслуживание требовало много времени.

В нынешнем варианте устройство автокондиционера гораздо компактнее, а управление системой проще. В него входят следующие основные элементы:

1. Компрессор, который подсоединяется к двигателю. Как и другие виды навесного оборудование, запускается от ремня или цепи ГРМ.
2. Радиатор, куда происходит подача нагретого фреона.
3. Охлажленный воздух в салон забирается из испарительного элемента, схожего с радиатором.
4. Расширительный клапан.
5. Вентилятор.
6. Осушитель воздушного потока.
7. Предохранитель.

Магистрали проводят по трубкам хладагент, добиваясь охлаждения испарителя. После этого, через вентилятор, прохладный воздух попадает в салон. Необходимый уровень обдува регулирует водитель переключателем . Работу автокондиционера в любых климатических условиях обеспечивают регуляторы и специальные датчики.

Принцип работы кондиционера

Оснащаются автомобили несколькими разновидностями климатических схем. Отличие в наличии разных датчиков и механизмов, обеспечивающих эффективную работу узла. Но принцип работы охлаждающей магистрали один, и схож с устройством бытового кондиционера.

1. Электромагнитная муфта срабатывает сразу после включения кондиционера водителем.
2. Шкив компрессора соединяется с металлическим прижимным диском и, за счёт ремня, вращается пока работает двигатель.
3. Охлаждающая жидкость преобразуется в газообразное состояние, сжимается и подвергаются нагреву.
4. В радиаторе кондиционера горячий хладагент охлаждается.
5. Вентилятор радиатора срабатывает одновременно с компрессором и дополнительно охлаждает фреон.
6. Хладагент поступает в расширительный клапан ТРВ трубопровода, а затем – в испаритель.
7. Когда испаритель заполнен, расширительный клапан закрывается и выходит большое  количество пара. Это происходит из-за того, что фреон снова вскипятить и становится газообразным. В том случае, если нагрев будет чрезмерным, клапан приоткроется ровно на такой уровень, чтобы температура пришла в нормативные показатели.
8. Далее происходит сильное охлаждение фреона, снижается температура испарителя.
9. Образовавшийся холодный воздух вентилятором сдувается с испарителя и через воздуховоды попадает в салон авто.
10. Затем охлаждающая жидкость попадает в компрессор кондиционера.

Магистраль, проходящая от компрессора до расширительного клапана является напорной. В ней повышенное давление, тонкие трубки подвержены сильному нагреву. Испарительный элемент и компрессор соединён толстыми холодными трубками с низким давлением.

При работе кондиционера давление в напорной трубке достигает 15 атмосфер, тогда как в противоположной магистрали (обратной) – всего 2 атмосферы. В выключенном состоянии во всех трубках показатель уравнивается и составляет 5 атмосфер.

От работы группы датчиков и автоматики зависит система контроля автокондиционера. Если автомобиль стоит в пробке при выключенном кондиционере, то его радиатор охлаждается слабее. Соответственно, уровень давления в напорных трубках возрастает, хладагент перестаёт конденсироваться. В этом случае датчик ресивера переключает мощность вентилятора на максимальную.

При повышенном давлении в магистрали, автоматически выключается компрессор из-за срабатывания датчика . Тоже самое происходит и при снижении температуры испарительного элемента. Это защищает магистраль от разрыва.

Разновидности автокондиционеров

Существует несколько типов автомобильных кондиционеров. Их отличие заключается в управлении и ценовой политике.

1. Кондиционер на ручном управлении подразумевает самостоятельное регулирование температуры салона авто. В этой климатической системе охлаждение воздуха происходит за счёт работы коленчатого вала и скорости движения машины. Хотя такая комплектация и привлекательна в цене, но у неё есть один веский минус. При регулировке температуры приходится отвлекаться от управления ТС.
2. Комплектация, оснащённая климат-контролем, требует лишь включения системы и установки комфортной температуры. Далее, регулировка холодного воздушного потока будет происходить на автоматическом уровне.
3. Комбинированный тип системы охлаждения включает в себя ручной и автоматический вид управления.

Кроме системы управления кондиционеры отличаются разновидностью привода компрессора:

1. Роторный. Такой тип распространён в автомобилях. За стабильную работу компрессора отвечают датчики и различные дроссели.
2. Поршневой.

Автокондиционер может быть штатным и переносным. Первый тип заложен в комплектацию автомобиля и устанавливается заводом-производителем. Второй – автономный кондиционер, который может использоваться и в бытовых целях для охлаждения небольшой площади помещения.

Переносной испарительный кондиционер

Такой тип кондиционера имеет одну отличительную черту – он не подразумевает использование хладагента. Внутри аппарата встроен вентилятор, а роль охладителя играет лёд или холодная вода, заливаемая в испаритель.

Самая простая конструкция включает в себя вентилятор и ёмкость для холодной воды. Синтетическое полотно, наподобие воздушного фильтра, устанавливается в испарителе и играет роль теплообменника.

Принцип работы заключается в том, что вода попадает на теплообменник и под действием вентилятора синтетическое полотно охлаждается. Прохладный поток воздуха поступает в салон, а тёплый – в испаритель из салона. Питание прибора зависит от его конфигурации: от прикуривателя или автономное питание.

Такое устройство мобильно: можно установить в удобном месте авто. Выпускаемого потока хватит, чтобы слегка охладить воздух. Его работоспособность не связана с ДВС. Требуется заряженный аккумулятор, если получает питание от прикуривателя. А в случае возникновения неисправности  можно легко заменить на аналогичный.

Однако, такой вид кондиционера имеет веский минус. Поскольку его работа основана на испарении влаги, а её фреона, существенно увеличивается влажность воздуха в салоне. Окна “запотевают”, а образовавшийся конленсат может вызвать грибок.

Компрессорный автокондиционер

Такое климатическое оборудование работает от прикуривателя, а принцип работы системы схож со штатным кондиционером. Здесь ключевую функцию выполняет компрессор, который присоединяется к замкнутый магистрали, заполненной фреоном.

Устройство и выделяет тепло, и выпускает охлажленный воздух, аналогично штатном аналогу. Однако, тепло необходимо удалять из салона, чтобы кондиционер не работать в холостую. Особенность его конструкции предусматривает установку прибора в люк. Необходимо обеспечить полную гермитичность места соединения кондиционера с крышей, во избежание протекания.

Двигателю не придётся “делиться” ресурсом с компрессором портативного кондиционера, так как в нем встроен собственный электромотор.

В зависимости от модели, прибор может быть подключён к прикуривателю и работать от аккумулятора автомобиля. Такой тип мощнее, а значит требует большое количество энергии: 7 – 12 А. Если двигатель будет заглушен, то аккумулятор может разрядиться за несколько минут. По этой причине их устанавливают, в основном, в грузовых ТС, где ёмкость аккумулятора значительно выше.

Учитывая все нюансы портативных кондиционеров можно сделать вывод, что штатное климатическое оборудование, несмотря на высокую стоимость, значительно практичнее. Оно не вызывает повышенной влажности, и как следствие, грибка и лучше охлаждают воздух в салоне машины.

Благоприятный микроклимат салона

Комфортный микроклимат в салоне автомобиля определяется предпочтениями пассажиров и водителя. Оптимальная температура и уровень влажности интуитивны и зависят от климатических условий за бортом машины. Кому-то важно обдувать верхнюю часть тела, а кому-то комфортно в прохладе держать ноги.

Микроклимат напрямую воздействует на безопасность вождения: при высокой температуре в салоне снижается концентрированность на дороге и скорость реакции. В рекомендациях по эксплуатации транспортного средства часто прописаны условия, требующие включения климатического оборудования:

• температура за бортом ниже 20 градусов;
• если при воздухообмене 8 кг/мин температура в салоне выше 28 градусов;
• температура воздуха на улице выше 35 градусов;
• если воздухообмен в салоне равен 10 кг/мин, а температура не ниже 23 градусов;
• температура воздуха в салоне машины ниже 10 градусов;
• при воздухообмене в 4 кг/мин температура остаётся на уровне 15 градусов и не падает ниже.

Стандартный уровень температуры в салоне автомобиля устанавливается от 22 до 25 градусов тепла. Эти данные носят рекомендательный характер.

Если машина оснащена лишь системой вентиляции, то при жаре от 30 градусов она будет бессильна. Поэтому рекомендуется устанавливать на старых моделях авто кондиционер: штатный либо портативный. Современные модели включают его в свою конфигурацию.

Обслуживание автомобильных кондиционеров

Для качественной работы любой системы автомобиля требуется её комплексное обслуживание. Это увеличит срок эксплуатации и избавит от возникновения неисправностей системы.

Теплообменники и испаритель необходимо держать в чистоте, недопуская их засорения и образования грибка. Это поможет поддерживать комфортный микроклимат в салоне, а сама система будет работать исправно. Главным “симптомом” этой проблемы является неприятный запах из воздуховодов.

При возникновении вибраций и стука под капотом, необходимо проверить надёжность фиксации магистралей и других элементов системы. При обнаружении неполадок необходимо закрепить фиксаторы.

Следует обеспечить промывку испарительного элемента и поддержание герметичности климатической системы. Хладагент имеет свойство испаряться, однако в случае повреждений может произойти утечка.

Уровень фреона в системе необходим постоянно отслеживать и производить дозаправку, когда это будет необходимо. Причём заправлять кондиционер авто нужно только используя специальное оборудование, которое производит полную откачку остатков хладагента из системы, добавляет масло и заправляет кондиционер.

Возможные неисправности

Кондиционеры в современных моделях автомобиля защищены датчиками от повышения давления в системе, из-за которого может произойти прорыв магистралей. Остальные неисправности часто связаны исключительно с механическими повреждениями системы кондиционирования.

Конденсатор автокондиционера устанавливается рядом с основным радиатором. Из-за попадания загрязнений с улицы, камней, песчано-соляной смеси и реагентов образовывается повреждение конденсатора и утечка хладагента.

Течь фреона может появиться и из-за коррозии, которая возникает в следствие повышенной влажности под капотом. Так же повреждения появляются из-за повышенных вибраций.

При работе климатического узла могут возникнуть шумы из под капота. Часто это говорит о неисправности компрессора. Люфты, которые образуются из-за запчастей низкого качества или часто включённого кондиционера, образовывают шум. Важно вовремя его устранить. Это поможет избежать дорогих ремонтных работ.

Если шумы возникают даже при выключенном автокондиционере, то это повод проверить подшипники шкива. Диагностировать поломку и устранить её можно в СТО.

О неисправности автоматики и датчиков климатического оборудования говорит невозможность включения кондиционера или же моментальное отключение компрессора. Чтобы этого не произошло, обслуживание узла необходимо проводить до достижения пробега в 100 км.

Таким образом, частыми неисправностями являются:

• повреждение испарительного элемента;
• механические повреждения трубок магистралей;
• поломка компрессора и его приводов;
• сбой в работе автоматики, датчиков и электрики.

Причины недостаточного охлаждения

Часто уровень охлаждения воздуха и сила обдува не соответствует требованиям водителя. Чем выше температура за бортом, тем холоднее будет воздушный поток.

Недостаточное охлаждение свидетельствует о наличии неисправностей в узле:

1. Засорение воздушных фильтров во внутреннем блоке системы или теплообменников.
2. Загрязнение лопастей вентилятора во внутреннем блоке.

Наличие засоров влечет за собой повышенную нагрузку на автокондиционер, а значит снижается эффект от его работы, сила воздушного потока снижается. Чтобы очистить вентилятор, необходимо наличие оборудования с повышенным давлением подачи воды. Для очистки фильтров или теплообменников понадобится обычный пылесос. Если этого недостаточно, то можно промыть элементы тёплой проточной водой с моющим средством и мягкой щёткой.

• Недостаточное количество фреона так же может стать причиной недостаточного охлаждения воздуха. Необходимо провести диагностику на наличие микротрещин и разрывов. Если утечки нет, а хладагент испарился, следует долить его до необходимого уровня.
• Неисправность вентилятора в следствие повреждения электрики может вызвать отсутствие воздушного потока. Поломка может случиться и в узле управления. Для устранения проблемы необходимо обратиться в СТО. Там мастер проведёт диагностику авто и найдёт способ её решения: заменит плату управления или проведёт ремонт электрической или механической части вентилятора. В гаражных условиях будет затруднительно устранить неисправность.
• При неисправности реверсивного клапана может быть нарушен поток, так как его прямое предназначение – регулировка направления движения фреона в магистралях: на обогрев или охлаждение. Соответственно, нарушается работа автокондиционера. При обращении в сервисный центр можно устранить неисправность лишь заменой клапана на новый.
• Если нарушен воздухообмен в компрессоре, то произойдёт неправильное охлаждение салона. Причиной тому становится замыкание электрической обмотки, износ, трещины, заклинивание подвижных элементов. Все эти неисправности говорят о необходимости замены вышедших из строя деталей.
• Неисправность датчиков, отвечающих за давление и температуру в процессе кондиционирования влечет за собой передачу неверных данных компрессору, а сам кондиционер перестаёт работать должным образом. В сервисных условиях датчики заменяются на исправные.

Рекомендации по эксплуатации автокондиционера

Соблюдение некоторых условий позволит продлить срок службы кондиционера авто и избежать капитального ремонта узла охлаждения.

1. Если на улице летний зной или автомобиль стоял под прямыми солнечными лучами, то стоит, перед запуском двигателя и кондиционера, проверить салон на протяжении 3-5 минут.
2. Сила потока при работе автокондиционера снижается, если он будет работать при попадании в салон воздушных потоков с улицы. Поэтому не рекомендуется открывать окна, двери и люки в период его работы.
3. Не стоит допускать длительного перерыва в работе климатической системы. Необходимо хотя бы 1 раз в неделю на 10-15 минут запускать кондиционер. Это избавит от появления коррозий металлических элементов системы и разрушения эластичных прокладок.
4. Приобретая автомобиль с пробегом, нужно провести полную диагностику климатического оборудования на наличие износа и утечек фреона.

Таким образом, автомобильный кондиционер – это залог комфортного и безопасного вождения. Он требует регулярное обслуживание и дозаправку для обеспечения должного воздушного потока. Соблюдая все рекомендации по эксплуатации системы, можно продлить срок службы и оградить себя от дорогостоящего ремонта на долгое время.