Функционирование автомобильного кондиционера

Автомобильный кондиционер устроен так же, как бытовой: компрессор с приводом от двигателя через электромагнитную муфту, конденсатор перед радиатором, ресивер-осушитель или аккумулятор, расширительный клапан или дроссельная трубка и испаритель в блоке отопителя. Хладагент R134a или R1234yf циркулирует по замкнутому контуру, испаряясь в салоне и конденсируясь снаружи.

Холодильный цикл в автомобильных кондиционерах

Процесс охлаждения. Ключевой компонент системы - хладагент, циркулирующий в закрытом контуре, постоянно переходя из жидкого в газообразное состояние и обратно. Этот процесс включает сжатие газообразного хладагента, его конденсацию и испарение под различными давлениями. Холод не производится, но тепло отводится от воздуха в салоне автомобиля.

Этапы работы кондиционера

Компрессор всасывает газообразный хладагент, сжимает его, что приводит к его нагреву. Далее хладагент конденсируется в конденсаторе, переходя в жидкое состояние и отдавая тепло. Затем, через расширительный клапан, хладагент распыляется в испарителе, где он снова испаряется, охлаждая воздух. В завершении цикла, хладагент снова засасывается компрессором для продолжения процесса.

Оптимизация работы кондиционера

Улучшение эффективности. Развитие новых технологий и материалов, например, более эффективных компрессоров и теплообменников, повышает эффективность кондиционеров, снижая потребление энергии и улучшая комфорт в салоне.

Экологические аспекты

Экологическая ответственность. Прогресс в разработке более экологичных хладагентов и смазочных материалов помогает снизить воздействие автомобильных кондиционеров на окружающую среду, учитывая как эффект парникового газа, так и защиту озонового слоя.

Из каких узлов состоит автокондиционер

Компрессор — действие компрессора; физика цикла — в статье принцип действия автомобильного кондиционера. Тот же холодильный цикл в промышленном масштабе работает в чиллерах для охлаждения воды — подбор чиллера онлайн.

Как работает автомобильный кондиционер: давления и температуры в цикле

Автомобильный кондиционер работает на двух давлениях: на стороне высокого давления (компрессор → конденсатор → ресивер) хладагент находится при 12–18 бар и 50–70 °C, на стороне низкого давления (ТРВ → испаритель → компрессор) — при 2–3 бар и 0…+5 °C. Границу между ними держат компрессор с одной стороны и расширительный клапан с другой; всё, что происходит в контуре, — это переход хладагента через эти две границы.

Таблица связи давления и температуры для R134a и R1234yf — в статье давление и точка кипения; как хладагент меняет состояние на каждом участке — в статье состояние хладагента R134a в цикле.

Два типа контура: с расширительным клапаном и с дросселем

Контур автокондиционера строят по одной из двух схем: с терморегулирующим вентилем (ТРВ) и ресивером-осушителем на жидкостной линии или с дроссельной трубкой постоянного сечения и аккумулятором на линии всасывания. Первая схема точнее регулирует подачу хладагента и чаще встречается на европейских и японских машинах, вторая проще и дешевле — её ставили на американские автомобили и часть корейских.

Обе схемы разобраны по позициям в статьях контур хладагента с расширительным клапаном и контур хладагента с дросселем.

Датчики и защита: что останавливает компрессор

Компрессор автокондиционера останавливают четыре защиты: датчик высокого давления (выше 28–32 бар), датчик низкого давления (ниже 2 бар — утечка), датчик температуры испарителя (ниже +1…+3 °C — обмерзание) и блок управления двигателем при полном газе или перегреве мотора. Тот же датчик высокого давления включает вентилятор конденсатора на 16–20 бар.

Подробно каждый датчик — в статьях элементы системы безопасности, датчик высокого давления G65 и важнейшие термодатчики.

Где что находится под капотом

Под капотом узлы кондиционера найти просто: компрессор висит на блоке двигателя в ременном приводе и имеет две алюминиевые трубки — толстую (всасывание, холодная при работе) и тонкую (нагнетание, горячая); конденсатор стоит перед радиатором охлаждения двигателя, ресивер-осушитель — вертикальный баллон рядом с конденсатором или встроен в его боковину; расширительный клапан — алюминиевый куб на моторном щите, где трубки уходят в салон; испаритель внутри корпуса отопителя под панелью приборов, его видно только через дренажную трубку, из которой летом капает вода.

Два сервисных порта — на толстой трубке (L) и на тонкой (H) — описаны в статье как заправить автомобильный кондиционер. Тот же холодильный цикл в промышленном масштабе работает в чиллерах для охлаждения воды.

Все статьи об автомобильных кондиционерах

Раздел построен как курс: от физики цикла и узлов контура через датчики и регулирование к сервису и поиску неисправностей. В конце каждой статьи курса есть ссылки на предыдущую и следующую.

Теория и устройство

• Кондиционер на автомобиле
• Принцип действия автомобильного кондиционера
• Принцип работы автомобильного кондиционера
• Важнейшие понятия хладотехники
• Давление и точка кипения
• Состояние хладагента R134a в цикле климатической установки
• Хладагент автомобильного кондиционера
• Хладагенты, озоновый слой и парниковый эффект
• Хладагент и пластмассы в автокондиционере
• Воздействие некомфортных температур в салоне на человека
• Мощность автомобильного кондиционера

Контур и узлы

• Контур хладагента с расширительным клапаном
• Контур хладагента с дросселем
• Компрессор автомобильного кондиционера
• Действие компрессора
• Саморегулирующийся компрессор
• Электромагнитная муфта
• Конденсатор кондиционера автомобиля
• Ресивер-осушитель кондиционера автомобиля
• Ресивер-коллектор
• Расширительный клапан
• Новое поколение расширительных клапанов
• Дроссель в кондиционере автомобиля
• Испаритель кондиционера автомобиля
• Большая подача хладагента и низкое давление в испарителе

Датчики, защита, вентилятор

• Элементы системы безопасности автокондиционера
• Манометрический выключатель F129
• Датчик высокого давления G65
• Функции датчика высокого давления
• Раздельные выключатели давления в контуре с дросселем
• Контрольный выключатель по температуре охлаждающей жидкости
• Включение вентилятора для охлаждения двигателя/конденсатора
• Блок управления вентилятором системы охлаждения J293
• Блок управления вентилятором J293 нового поколения
• Важнейшие термодатчики
• Термодатчик в дефлекторе подачи воздуха в зону ног G192
• Фотосенсор солнечного излучения G107
• Датчик качества воздуха G238 в климатической системе автомобиля
• Дополнительные сигналы для терморегулирования

Регулирование и распределение воздуха

• Регулирование автомобильной климатической системы
• Ручное регулирование температуры в автокондиционере
• Автоматическое регулирование температуры в автомобиле
• Регулирование температуры
• Устройства климатической установки с электронным регулированием
• Устройства двухзонной климатической установки автомобиля
• Актуаторы и сенсоры в отопителе и кондиционере автомобиля
• Серводвигатели заслонок автомобильного кондиционера
• Воздушный поток. Отопитель, кондиционер
• Рециркуляция воздуха
• Ручное управление режимом рециркуляции
• Автоматическое управление рециркуляцией воздуха в автомобиле
• Влажность воздуха
• Управление климатической системой

Сервис: вакуумирование, заправка, масло

• Меры безопасности при проведении ремонтных работ на автомобилях
• Подготовка к работам с системой автокондиционера
• Сервисная станция для заправки автокондиционеров
• Вакуумирование автокондиционера
• Заправка технологической дозы в автокондиционер
• Окончательная заправка автомобильного кондиционера
• Дозаправка автомобильного кондиционера
• Заправка компрессорного масла в систему АК
• Холодильное масло для автомобильного кондиционера
• Масло для кондиционера автомобиля
• Подогрев хладагента в заправочной станции
• Заправка кондиционера в автомобиле
• Как заправить автомобильный кондиционер
• Заправка автокондиционера
• Установка баллона с хладагентом
• Присоединение манометров к автокондиционеру
• Удаление воздуха из системы кондиционера автомобиля
• Вредные примеси в системе автокондиционера

Проверка, утечки, неисправности

• Как проверить кондиционер в машине
• Проверка автокондиционера
• Проверка количества хладагента
• Как проверить герметичность автокондиционера своими руками
• Проверка автокондиционера на утечку
• Диагностика большой утечки в автокондиционере
• Поиск неисправностей кондиционера по давлению
• Поиск неисправностей с помощью самодиагностики
• Факторы, нарушающие нормальную работу климатической установки
• Неисправности автомобильного кондиционера
• Ремонт компрессора автокондиционера и промывка
• Запах из кондиционера в машине
• Обслуживание климатической установки автомобиля
• Сварка и пайка при обслуживании автомобильного кондиционера
• Частые вопросы об автомобильных кондиционерах

Справочно

• Список терминов по автокондиционерам
• Холодильное оборудование для авторефрижераторов

Узлы промышленной холодильной машины те же — компрессор, конденсатор, расширительный вентиль, испаритель, — только вместо воздуха салона охлаждается вода: так устроен чиллер 450 кВт.

Частые вопросы

Из чего состоит автомобильный кондиционер?

Из компрессора, конденсатора, ресивера-осушителя, расширительного клапана, испарителя, соединительных трубок, датчиков давления и блока управления.

Какой хладагент в автомобильном кондиционере?

В автомобилях до середины 2010-х годов — R134a, в новых европейских моделях — R1234yf. Заправлять систему можно только тем хладагентом, на который она рассчитана.

Где стоит испаритель автокондиционера?

В блоке отопителя под панелью приборов, перед радиатором печки по ходу воздуха. Снаружи его не видно; о его работе говорит дренажная трубка под днищем, из которой летом капает конденсат. Доступ к испарителю требует разборки панели, поэтому его меняют редко, а чистят через дренаж и воздуховоды.

Чем ТРВ отличается от дросселя?

ТРВ — клапан с термобаллоном, который меняет сечение по перегреву пара на выходе испарителя и подаёт ровно столько хладагента, сколько испаритель успевает испарить. Дроссель — трубка с постоянным отверстием, расход через неё зависит только от перепада давления, поэтому в контуре с дросселем обязателен аккумулятор, отделяющий жидкость перед компрессором.

Почему конденсатор стоит перед радиатором?

Чтобы получать самый холодный набегающий воздух: конденсатору нужно охладить хладагент до 45–50 °C, а воздух после радиатора двигателя уже нагрет до 60–70 °C. Платой за это становится загрязнение: пух и насекомые забивают именно конденсатор, и его промывают раз в сезон.

Как работает автомобильный кондиционер простыми словами?

Компрессор сжимает пар хладагента и нагревает его до 70 °C; в конденсаторе перед радиатором пар остывает встречным воздухом и становится жидкостью; через расширительный клапан жидкость попадает в испаритель, где давление падает, хладагент кипит при 0 °C и забирает тепло у воздуха салона. Пар возвращается в компрессор, и цикл повторяется.

Сколько узлов в автомобильном кондиционере и какой ломается чаще?

Пять основных узлов: компрессор, конденсатор, ресивер-осушитель или аккумулятор, расширительный клапан или дроссель, испаритель, плюс трубки, датчики и муфта. Чаще всего выходит из строя конденсатор — от камней и коррозии — и уплотнения трубок, через которые уходит хладагент; компрессор ломается обычно уже как следствие утечки и работы без масла.

Читайте также

• Принцип действия автомобильного кондиционера
• Контур хладагента с расширительным клапаном
• Компрессор
• Хладагент