Устройство и работа автокондиционера

 

Для начала, чтобы разобраться в устройстве автомобильного кондиционера, необходимо установить принцип его работы.

 

В основе действия системы климат-контроль лежат несколько известных принципов.

 

Рассмотрим их:

• Во-первых, принцип охлаждения, то есть процесс быстрого снижения температуры, за счет «выдувания» теплого воздуха, попадающего в салон автомобиля, например, от нагретого асфальта, прямого солнечного света и др.

• Во-вторых, известно, что циркуляция воздуха происходит не иначе, как от горячего к холодному. Из-за существующей недостаточной изоляции автомобиля сохранить тепло затруднительно. Реально лишь менять темп его выхода, при этом большую роль играет качество изоляции. При поддержании разницы температур, сохраняется теплоотдача.

• Третий принцип – способность жидкостей поглощать тепло при их испарении, и изменении своего состояния на парообразное состояние.

• Четвертый - во время образования пара при конденсации происходит отдача тепла, равная затраченной на испарение.

• И последний принцип заключается в зависимости кипения жидкости от давления: при малом давлении температура кипения жидкости небольшая, при увеличении давления, соответственно, увеличивается и температура кипения.

 

Кондиционер – это герметичная система, в которую входят компрессор, конденсатор, ресивер, испаритель и термо - регулирующий клапан. 

 

Все указанные элементы связаны между собой трубками. Внутри системы находится вещество хладагент, которое в процессе работы кондиционера, проходит через его узлы. Затем хладагент меняет свое состояние с жидкого на газообразное, и, наоборот, с газообразного переходит в жидкое состояние. Подобным образом хладагент регулирует циркуляцию воздуха в салоне автомобиля.

 

Основной элемент авто-кондиционера – термо - регулирующий клапан (сокращенно ТРК).

 

ТРК находится на трубопроводе, который ведет к испарителю внутри салона автомобиля. Когда  нам необходимо понижение температуры воздуха, хладагент проходит через термо - регулирующий клапан в испаритель. Потом он меняет жидкое состояние газообразным, и выходит в виде охлажденного пара, напоминающего туман.

 

В устройстве ТРК авто-кондиционеров различают два вида клапанов:

• игольчатый клапан

• диафрагма.

 

Исходя из названия, в первом виде ТРК есть движущаяся часть – игла, установленная в отверстии клапана, которая с помощью датчика внутри испарителя, регулирует температуру хладагента, перекрывая отверстие – чем меньше отверстие, тем ниже температура жидкости.

 

При попадании в клапан, и далее внутри него, хладагент пребывает в жидком состоянии высокого давления, при выходе давление понижается, но состояние хладагента остается прежним. ТРК необходим для того, чтобы без изменения состояния хладагента, быстро уменьшить его давление, и довести до кипения внутри испарителя, выработав при этом пар, который поглотит лишнее тепло.

Стоит обратить внимание на следующие моменты:

 

Для того чтобы на испарителе не образовывалась ледяная корка, которая служит помехой циркуляции воздуха, температура ребер испарителя не должна быть ниже температуры замерзания воды.

 

Еще одной помехой может служить вскипание хладагента, и,  как следствие, затопление испарителя, когда количество подаваемой внутрь него жидкости велико. И, наоборот, при малом объеме подаваемая жидкость выкипает прежде, чем попадает в испаритель.

Остатки жидкости, не успевшей перейти в газообразное состояние, проходят через ТРК, и испаритель поступает обратно в компрессор, создавая гидро - удар, который нарушает его работу.

 

Во втором виде ТРК – диафрагме, нельзя вручную управлять подачей хладагента в испаритель. Объем регулируется дополнительным элементом - реле давления. Хладагент, пребывая в жидком состоянии, попадает в испаритель, доходит до кипения и переходит в парообразное состояние, которое поглощает тепло. Поверхность испарителя охлаждается, и холодный сухой воздух попадает в салон автомобиля с помощью вентиляторов, а излишки влаги (конденсат) выводятся наружу.

 

Из испарителя хладагент, будучи в газообразном состоянии, попадает в компрессор и движется к очередному узлу кондиционера - конденсатору, для вывода лишнего тепла наружу.

Ремень от двигателя с помощью электромагнитной муфты запускает в работу компрессор, чтобы можно было отключать кондиционер, тем самым сохраняя необходимый порядок работы системы.

 

Компрессор повышает давление, попавшего внутрь него, газообразного хладагента, и направляет в конденсатор, где его состояние опять меняется на жидкое, а излишнее тепло через поверхность конденсатора выводится наружу. Круг замыкается, когда жидкий хладагент под большим давлением вновь попадает в термо - регулирующий клапан.

 

Существуют дополнительные элементы авто-кондиционера, рассмотрим их вкратце.

 

• Ресивер-осушитель, находящийся между ТРК и конденсатором. Этот узел необходим для фильтрации и накопления хладагента. Ресивер непрерывно регулирует ровный поток жидкости от компрессора, который подает хладагент толчками,  к восприимчивым  колебаниям ТРК и испарителю, а также автоматически измеряет его количество, направляемое в систему кондиционирования.

• Нагнетатель направляет поток воздуха через такие элементы, как испаритель, вентилятор, термостат, что, впоследствии, улучшает действие конденсатора.

• Датчик давления,  закрепленный около ресивера-осушителя, регулирует работу вентилятора конденсатора и компрессора, сохраняя необходимый уровень давления в системе кондиционирования.

• Нагревательный элемент, размещенный над испарителем. Эти два узла связаны друг с другом. С их помощью регулируется распределение подаваемого в салон автомобиля потока воздуха, и, соответственно, его температура.