1. холодоагент
2. ресивер
3. Редукційний клапан
4. випарник
5. компресор
6. конденсатор
7. датчики тиску

Система обігріву повітря в салоні автомобіля не здатна забезпечувати необхідний температурний режим. При температурі навколишнього повітря перевищує 20 ° С необхідно його охолодження для створення комфортних умов водієві і пасажирів. Для вирішення цього завдання застосовуються системи кондиціонування. Схема системи кондиціонування показана на малюнку:

Мал. Система кондиціювання повітря в автомобілі:
1 - компресор; 2 - електрична муфта; 3 - конденсатор; 4 - допоміжний вентилятор; 5,7 - датчик тиску; 6 - рессивер-осушувач; 8 - температурний вимикач; 9 - термодатчик; 10 - піддон для конденсату; 11 - випарник; 12 - вентилятор випарника; 13 - вимикач вентилятора; 14 - редукційний клапан

холодоагент

Система заповнюється холодоагентом, який в залежності від температури і тиску може переходити з газоподібного в рідкий стан і навпаки. Холодоагент - це газ, яким заповнюється система. До недавнього часу холодоагентом автомобільних кондиціонерів був фреон R12. Після опублікування теорії руйнування озонового шару земної атмосфери хладфторуглеродамі, що містяться в холодоагенті R12, його застосування скоротилося.

У сучасних системах кондиціонування використовується фреон R134а (тетрафторетан), який вважається «екологічно чистим». Цей холодоагент відноситься до класу гідрофторвуглеців (HFC), не містить хлору і не дуже шкідливий, але ефективність його на 10-15% нижче, ніж у R12, і він більш текучий. Однак для ефективної роботи автомобільних кондиціонерів, що використовують R134a, необхідно встановити більш високий робочий тиск. Застосування холодоагенту R134а призвело до ускладнення систем кондиціонування. Необхідно відзначити, що новий і старий холодоагенти несумісні, так як несумісні компресорні масла, заправляють разом з ними.

ресивер

При певній температурі і певному тиску охолоджений холодоагент конденсується і переходить в рідкий стан. Знизу холодоагент виходить з конденсатора і в рідкому стані надходить в ресивер-осушувач, що складається з ресивера і осушувача, що встановлюється на вихідному трубопроводі конденсатора перед випарником. Ресивер-осушувач не тільки забезпечує зберігання холодоагенту, але фільтрує його і видаляє вологу (іноді фільтр встановлюється окремо від ресивера). Волога видаляється за допомогою спеціального адсорбенту, який має обмежений термін служби.

Ресивер 5 служить для згладжування коливань потоку холодоагенту.

Мал. Ресивер-осушувач:
1 - подача холодоагенту від конденсатора; 2 - подача холодоагенту до редукційне клапану; 3 - осушувач; 4 - фільтр-сітка; 5 - ресивер

В осушувачі 3 відбувається видалення вологи, яка проникла в контур холодоагенту при монтажі або з навколишнього середовища, а також осідають продукти зносу частин компресора, бруд, що потрапила в контур при монтажі та інші сторонні домішки. Ресивер-осушувач може забезпечуватися оглядовим вікном для контролю за кількістю холодоагенту. У разі виходу з ладу ресивер-осушувач не ремонтується і підлягає заміні.

Редукційний клапан

Після осушувача холодоагент надходить до редукційне клапану. У редукційний клапані перед випарником знижується тиск рідкого холодоагенту, що призводить до охолодження випарника. Редукційний клапан знаходиться на кордоні поділу сторін низького і високого тиску контуру холодоагенту. В клапані відбувається регулювання потоку холодоагенту до випарника в залежності від температури парів холодоагенту на виході з випарника, тому в випарнику випаровується стільки холодоагенту, скільки необхідно для підтримки рівномірного «холоду» в випарнику.

Якщо підвищується температура холодоагенту, що виходить з випарника, то холодоагент розширюється в термостаті 4, встановленому на редукційний клапані. Мембрана 3 при цьому прогинається і потік холодоагенту через кульковий клапан 2 до випарника збільшується.

Мал. Редукційний клапан:
1 - регулювальна пружина; 2 - кульковий клапан; 3 - мембрана; 4 - термостат з сенсорною трубкою і холодоагентом

Якщо знижується температура холодоагенту, що виходить з випарника, то тоді обсяг холодоагенту в термостаті зменшується і мембрана 3 повертається у верхнє положення. Потік холодоагенту через кульковий клапан до випарника зменшується.

Термостатичний розширювальний клапан функціонує під дією трьох сил:

• 1-я тиск в сенсорної трубці залежить від температури сильно нагрітого холодоагенту. Це тиск діє в якості сили відмикання (PFu) на мембрану
• 2-я тиск у випарнику (PSa) діє на мембрану в протилежному напрямку
• 3-тя тиск регулювальної пружини (PFe) діє в тому ж напрямку, як і тиск у випарнику

Редукційний клапан розбризкує охолоджену рідину, подаючи її в випарник.

випарник

Випарник прискорює процес випаровування. Для цього він має велику поверхню і є теплообмінником між холодоагентом і навколишнім повітрям. Холодоагент, що пройшов через редукційний клапан, ставши легкоиспаряющихся з низьким тиском, при проходженні у туманообразном стані через трубопровід алюмінієвого випарника, під дією потоку повітря від вентилятора, випаровуючись перетворюється в газ при температурі -2 ° С і тиску 2,0 кг / см2. При цьому ребра трубопроводу випарника стають холодними від теплоти пароутворення, і повітря всередині автомобіля стає прохолодним. Крім того, волога, що міститься в повітрі, від охолодження перетворюється в воду і разом з пилом по спусковому трубопроводу стікають в піддон для конденсату і потім на землю.

компресор

Газоподібний холодоагент по трубопроводу надходить в компресор, який приводиться в дію від вала двигуна. Компресор стискає газ до високого тиску. Компресор працює від муфти, яка наводиться в дію шківом колінчастого вала через приводний ремінь. Якщо на електромагніт муфти не подається напруга, то обертається тільки сам шків муфти компресора і не обертається вал компресора. При подачі напруги на магнітну муфту диск і втулка муфти переміщуються назад і з'єднуються зі шківом. Шків і диск під дією сил стають єдиними і приводять в обертання вал компресора.

Компресори кліматичних установок бувають різного типу:

• поршневі нагнітачі
• спіральні нагнітачі
• лопатеві нагнітачі
• аксіально-поршневі нагнітачі з обертовим похилим диском
• з приводом від електродвигуна

Найбільшого поширення для систем кондиціонування знайшли компресори зі змінною продуктивністю аксіально-поршневого типу.

Мал. Схема аксіально-поршневого компресора змінної продуктивності з обертовим похилим диском:
1 - шків; 2 - електромагніт; 3 - похила шайба; 4 - поршень; 5 - кришка блоку циліндрів насоса; 6 - клапани

З провідним валом компресора з'єднана похила шайба, яка при своєму обертанні переміщає кілька (5 ... 7) поршнів. Корпус з циліндрами закритий кришкою з системою клапанів. Продуктивність компресора визначається заданою температурою охолодження. У таких компресорів може змінюватися нахил шайби, що призводить до зміни ходу поршнів і, отже, продуктивності. Компресори цих типів роблять менший вплив на роботу двигуна при включенні муфти, що дуже важливо для малопотужних двигунів. Крім того, вони забезпечують більшу стабільність заданої температури.

Компресор, в залежності від частоти обертового його вала перетворює газоподібний стан холодоагенту низького тиску, що йде від випарника, в газ високої температури і високого тиску (80 ° С, 15 кг / см2). Газоподібний стан холодоагенту необхідно для компресора, оскільки рідкий холодоагент можна стиснути, і це призвело б до руйнування компресора. Компресор ущільнює холодоагент і нагнітає його в вигляді гарячого газу в конденсатор (сторона високого тиску контуру холодоагенту). Таким чином, компресор є місце поділу сторін низького і високого тиску контуру холодоагенту.

Мастило компресора виробляється спеціальним компресорним маслом, що циркулює по всій системі разом з холодоагентом. У системах, що працюють з фреоном R12, застосовуються мінеральні масла, з R134а - поліалкіленово-гліколевої (PAG). При змішуванні цих масел утворюється каламутна густа маса, яка веде до виходу з ладу системи кондиціонування, і в першу чергу компресора. При дозаправки кондиціонера холодоагентом і доливці масла використовуються тільки ті компоненти, які призначені для даної системи. Як правило, в моторному відсіку автомобіля є наклейки, які вказують тип холодоагенту, його кількість і відповідний йому тип і кількість масла (наклейки для R134а - зеленого кольору, для R12 - жовтого).

конденсатор

Від компресора гарячий газоподібний холодоагент з температурою близько 50 ... 70 ° C подається в конденсатор, який служить для перетворення газоподібного високотемпературного холодоагенту, що йде від компресора в рідкий стан виділенням тепла в атмосферу. Конденсатор складається з вигнутих трубок, які з'єднані перегородками і має велику поверхню охолодження, чим досягається висока теплопередача. Трубки і ламелі конденсатора сприймають тепло холодоагенту. Кількість виділеного холодоагентом тепла в конденсаторі визначається кількістю поглиненого випарником тепла з навколишнього середовища і роботою компресора, необхідної для стиснення газу. Для конденсатора результат тепловіддачі прямо впливає на ефект охолодження холодильної установки, тому, зазвичай він встановлюється на самій передній частині автомобіля і примусово охолоджується повітрям вентилятора системи охолодження двигуна або додатковим вентилятором і потоком повітря, що виникають при русі автомобіля. Холодний зовнішнє повітря проходить через конденсатор, забирає тепло, завдяки чому холодоагент охолоджується.

датчики тиску

Система кондиціювання забезпечується датчиками тиску 5 і 7, які не дозволяють включати роботу системі при тиску холодоагенту в системі нижче певної величини. Для контролю температурного режиму роботи системи передбачені температурні датчики 8 і 13.

Відео: Загальні відомості про систему кондиціонування повітря