Топливный насос высокого давления – как обеспечить его стабильную работу?

Мой дорогой дизель: почему ломаются ТНВД, и как их чинят

С момента окончательной прописки дизельных моторов на легковых автомобилях не только владельцы, но и мастера с небольшой опаской смотрели на это «чудо техники». Да, выигрыш на топливе и на тяге очевиден – но что будет, если мотор сломается? Особенностью всех без исключения двигателей на тяжелом топливе является прецизионность сборки самых ответственных деталей, а также величина рабочего давления – разумеется, если мы говорим о современных моторах. Глядя на нормо-часы в сервисе, касающиеся ремонта и обслуживания топливной аппаратуры, каждый невольно задастся вопросом: «Стоит ли игра свеч?». И да, и нет.

С одной стороны, вы получаете неимоверно производительный ДВС с паровозной тягой и уменьшенным расходом, с другой – необходимость повышенного внимания к качеству топлива, более частой замене топливного фильтра и довольно большим расходам в случае необходимости ремонта или замены элементов системы. Но если первая чаша весов все же перевесила, и вы стали обладателем автомобиля «на дизеле» с системой Common Rail, то стоит посмотреть, как ремонтируются элементы этой системы. Сегодня мы выясним, как выполняется ремонт ТНВД.

Кратко об устройстве

Common Rail : это словосочетание у всех на слуху, и многие даже знают, что это такое. Говоря простым языком, это не что иное, как система впрыска дизельного топлива из общей магистрали непосредственно в цилиндр двигателя под очень высоким давлением (1 600 – 1 800 бар). Некоторые скажут: но ведь дизтопливо уже давно впрыскивается непосредственно, в чем же особенность? Ответ лежит на поверхности, в самом названии: это «единая магистраль».

Раньше, до появления Common Rail, дизтопливо под давлением, создаваемым ТНВД (топливным насосом высокого давления) отправлялось сразу к форсунке, через которую впрыскивалось в цилиндр. В новой же системе насос нагнетает топливо в топливную рампу, которая сама по себе является аккумулятором – а уже от рампы топливо по трубкам подводится к форсункам.

Благодаря подобной схеме получается, что все форсунки имеют в своем распоряжение топливо под одинаковым давлением в любое время и в любом количестве – причем давление это довольно высокое. Оно необходимо для лучшего распыления и, следовательно, смешивания топлива с воздухом, а значит, для более полного сгорания. Все это – звенья цепи, ведущей к повышению эффективности работы ДВС.

Почему нельзя было обойтись без общей топливной рампы? Чтобы ответить себе на этот вопрос, попробуйте надуть до максимального размера воздушный шарик за один присест. Если вы кит, то справитесь без проблем. Если же вы человек, то придется или очень постараться, или просто сделать несколько вдохов и выдохов. Так и здесь: систему питает небольшой насос высокого давления с малыми потерями на трение, но с возможностью накачать 1600 бар в трубку, называемую топливной рампой.

Следующий элемент в схеме – форсунки. В современных моторах они могут быть электромагнитными или пьезоэлектрическими. Вторые, к слову – последнее слово техники в дизелестроении.

Для завершения схематической картины работы Common Rail добавим, что топливо от рампы подается к форсункам, но не запирается в самой рампе, а отводится через сливной канал. По сути, топливо в системе постоянно циркулирует, но как только сигнал «приходит» на электромагнитный клапан, он «открывает» форсунку, и топливо распыляется в цилиндр. Кстати, именно об устройстве и работе форсунок мы поговорим в следующей статье.

Устройство ТНВД

Конструктивно насосы могут быть роторными или, как в нашем случае, плунжерными. Так как в наше поле зрения попал плунжерный насос, и на данный момент он более распространен, то и рассматривать мы будем различные вариации этой конструкции.

Принцип работы предельно прост: подпружиненный плунжер двигается внутри стакана, набирая и выталкивая из полости над ним дизтопливо. Перемещается плунжер благодаря кулачковому валу. Зачастую конструктивно в корпус установлено три плунжера. В полости над плунжером установлены односторонние клапаны на впуск и выпуск. В общем, насос устроен почти как сердце.

Если обратиться к деталям, то можно выделить три типа ТНВД.

Первый – «голый» насос: топливо к нему подкачивается отдельным насосом, смонтированным в баке. Второй – ТНВД с регулятором давления. И, наконец, третий – на котором установлен и подкачивающий насос, и регулятор давления, который в случае необходимости сбрасывает топливо под избыточным давлением в «обратку».

Существуют также небольшие отличия и в конструкции плунжеров. Для наглядности мы разбирали и ремонтировали ТНВД с плунжером, перемещающимся в стакане, который можно извлечь из корпуса и заменить в сборе. Однако есть и конструкции, в которых сам корпус исполняет роль стакана. В принципе, о механике здесь больше ничего и не скажешь – она простейшая.

Что может поломаться?

Первый и чуть ли не единственный враг всех деталей топливной аппаратуры дизельного двигателя – вода. Не исключение здесь и ТНВД с прецизионной подгонкой пары плунжер-стакан и клапанами. Помните статью про дизельный фильтр-отстойник с краном для слива воды? Так вот если не следить за водой в отстойнике, то в один момент ваш автомобиль потеряет тягу «на низах», а может и во всем диапазоне оборотов – как повезет. Впрочем, справедливости ради нужно сказать, что зачастую качество нашего дизтоплива оставляет желать лучшего, потому даже если каждый день сливать воду из отстойника, но при этом заправляться на подозрительных станциях – результат будет такой же.

Еще один момент, который нужно выделить в самом начале: ни в коем случае нельзя давать работать ТНВД «на сухую» – иными словами, надо исключить пуск двигателя без прокачки топливной системы. ТНВД смазывается топливом, а работа без смазки «приговорит» его в считанные минуты.

Любая поломка ТНВД так или иначе связана с коррозией или попаданием посторонних частиц на рабочие поверхности. Именно она может стать причиной подклинившего плунжера или односторонних клапанов. К поломкам также можно отнести износ втулок вала в передней крышке корпуса ТНВД. Не редкость – износ сальника вала. Но втулки и сальник – просто мелочи по сравнению с коррозией.

Конечно, в предыдущем абзаце упомянуты не все возможные поломки. Могут, например, порваться и уплотнительные кольца крышек корпуса или фланца (в зависимости от конструкции) – но это обычно случается только в процессе разборки. Выйти из строя может регулятор давления – как его электрическая, так и механическая часть. Этим список потенциальных неисправностей, пожалуй, можно завершить.

Зато по топливоподкачивающему насосу вопросов обычно не возникает, так как там ломаться попросту нечему. Он являет собой обычный шестеренный насос внешнего зацепления – такой же, как масляный насос на Жигулях.

Начало

В любом уважающем себя и клиента сервисе перед тем, как лезть в «железо», выполняют компьютерную диагностику двигателя и его систем. Благодаря ей можно локализовать поломку – вернее, приблизительно понять, кто именно стал виновником неправильной работы двигателя. Окончательно убедившись, что это ТНВД, его направляют в ремонтный цех.

Здесь первым делом насос устанавливают на специальный диагностический стенд и подключают к нему все необходимые трубки. Выбрав в меню по номеру детали искомый набор букв и цифр, запускают процесс диагностики. Самое удобное здесь то, что работа стенда построена на системе подсказок. Выполняя заданную программу диагностики, мастер видит результаты испытания в реальном времени и на их основании делает выводы.

Автокондиционер: устройство и принцип работы электроники

Главная страница » Автокондиционер: устройство и принцип работы электроники

Ранее (здесь и здесь) рассматривались темы по кондиционированию воздуха внутри салонов автомобилей, но в основном эти материалы затрагивали механическую сторону вопроса. Теперь – в рамках текущей публикации, рассматривается схема электроники (электрики) на автокондиционер транспортного средства.

Электронная схема на автокондиционер – базовые компоненты

По сути, ниже сделана попытка разложить систему кондиционирования автомобиля по электронным компонентам, задействованным в технологической схеме. Возможно, потенциальному владельцу и пользователю откроется, таким образом, лучшее понимание относительно электронного (электрического) управления автокондиционером.

Схема электроники (электрики) автокондиционера включает достаточно большое число различных элементов, при помощи которых выполняется тот или иной функционал управления работой.

Более того, помимо компонентов, отслеживающих корректную работу системы кондиционирования, используется ряд устройств, которыми обеспечивается защита автокондиционера. Рассмотрим классический вариант схемы с разбором всех возможных компонентов.

Система последовательно включенных реле

Основой схемы управления автокондиционера выступает система последовательно включенных реле (Р1-Р5) с разными функциями. Так, реле давления (Р4-Р5) соединяются последовательно с цепями управления муфтой компрессора.

При условиях «недостаточного» или «избыточного» давления в системе, эти устройства «размыкают контакт», разрывая цепь питания муфты холодильного компрессора.

Автомобили с электронным впрыском топлива, как правило, оборудуются электронным модулем управления (ECM – Electronic Control Module) подключаемым к цепи проводки автокондиционера.

Когда переключатель (1) включен, модулем ECM посылается сигнал запроса проверки повреждения цепи. То есть реле давления замыкает цепь, модуль ECM активирует реле, создавая потенциал земли питания на муфте компрессора.

Схема электронного управления автокондиционером: Р1- коммутация вентилятора; Р2 – включение/выключение автокондиционера; Р3 – коммутация термостата; Р4 – реле низкого давления; Р5 – реле высокого давления; 1 – коммутация системы; 2 – термальная защита; 3 – катушка магнитного сцепления компрессора; 4 – защитный диод; 5 – контроль наличия «земли»

Следующей не менее значимой системой схемы управления значится регуляция скорости вращения крыльчаток вентиляторов автокондиционера.

Обычно конструкция предусматривает наличие не менее двух рабочих вентиляторов – испарительного и конденсаторного. Первый является внутренним (салонным), второй – внешним (уличным).

Автокондиционер и регуляция скорости вентиляторов

Принцип действия регулятора обычно строится на эффекте сопротивления индуктивности. По сути, регулятор скорости вентилятора попросту состоит из проводов, скрученных спиралью, соединённых последовательно. Эти спиралевидные проводники имеют различный диаметр.

Электрический ток протекает через одну или несколько образованных таким способом катушек. За счёт сопротивления индуктивностей изменяется скорость вращения вала двигателя вентилятора. Однако помимо индуктивного регулятора, применяется также функция электронного контроллера.

Регуляция скорости вращения вентиляторов: A – электронная схема; B – индуктивная схема; 1 – терминал управления; 2 – питание 12В; 3 – выход отрегулированного потенциала

Для варианта электронного контроллера преобразованием слаботочных сигналов ECM в более высокий потенциал тока изменяется напряжение на двигателе вентилятора.

Следует отметить, скорость вентилятора, в данном случае, регулируется бесступенчатым принципом. Такой тип регулятора скорости используется системой электронного климат-контроля (ECC — Electronic Climate Control) автомобиля.

Автокондиционер: управление циклом работы компрессора

Для управления циклом работы холодильного компрессора автокондиционера применяется ряд электронных устройств. Все способны контролировать температурные изменения, а также изменения давления хладагента. Одним из важных компонентов схемы холодильного компрессора автокондиционера выступает термостат.

Термостатический выключатель (защита испарителя против обледенения)

Контактная группа термостата соединена последовательно с цепью управления муфты компрессора. Когда температура змеевика испарителя приближается к 0ºC, этот момент фиксируется капиллярной трубкой термостата, контактирующей с трубкой испарителя.

Внутри капиллярной трубки содержится химическое вещество, способное расширяться или сжиматься в зависимости от изменений температуры.

Контактная группа термостатического переключателя связана с трубкой механически через мембрану и разрывается в условиях низкой температуры трубки испарителя (ниже нуля градусов). Соответственно, прерывается электрическая цепь питания компрессора автокондиционера.

Схема, демонстрирующая работу термостата автокондиционера: 1 – коммутатор питания; 2 – компрессор с регулятором скорости привода; 3 – ограничительный резистор; 4 – мотор вентилятора; 5 – термостатическое реле (термостат); 6 – катушка муфты сцепления

Когда температура трубки испарителя поднимется до заданной точки (4-5°C), расширяющееся вещество внутри баллона термостата воздействует на мембрану, сила передачи которой замыкает контакт цепи. Электрическая цепь питания холодильного компрессора восстанавливается, магнитная муфта срабатывает, включается рабочий цикл.

Термистор и усилитель сигнала термистора

Фактически термистор исполняет функцию аналогичную той, что выполняет термостатический переключатель. Исключением здесь является отсутствие механического воздействия на точки контакта и капиллярную трубку.

Термистор компрессора автокондиционера и усилитель активируются электронным способом. Термистор как устройство представляет чувствительный датчик, но в отличие от капиллярной трубки термостата этот прибор измеряет температуру воздуха, исходящего от змеевика испарителя.

С точки зрения электрической – термистор является резистором типа NTC (Negative Temperature Co-efficient), то есть датчиком с отрицательным температурным коэффициентом.

Как правило, термистор дополняется электронной печатной платой и электрическими компонентами, составляющими в сборе усилитель сигнала. Сопротивление термистора усиливается при помощи дополнительной электронной схемы, после чего применяется для управления (включения/выключения) реле муфты сцепления автокондиционера.

Датчики давления холодильной системы автокондиционера

Существуют конструкции автомобилей, где используется система кондиционирования с циклическим сцеплением (CCOT — Cycling Clutch Orifice Tube). Здесь для управления компрессором используется реле давления, расположенное между испарителем и компрессором. Этот датчик давления электрически соединён последовательно с муфтой привода компрессора.

Датчик давления под циклическое сцепление: 1 — датчик давления под муфту компрессора с моментом отключения — 200 кПа, включения — 350 кПа; 2 – датчик высокого давления; муфта сцепления с приводом

Как только давление на низкой стороне системы кондиционирования воздуха достигает приблизительно 200 кПа, муфта привода компрессора отключается реле давления. Параметр давления низкой стороны на уровне 200 кПа, примерно соответствует температуре змеевика испарителя + 0,40°С – чуть выше точки замерзания воды.

Как только компрессор деактивирован, низкое давление постепенно повышается, что сопровождается повышением температуры змеевика испарителя. В заданной точке реле давления замыкает контакт питания привода муфты компрессора. Аппарат включается, начинает работать, вновь понижая температуру хладагента внутри испарителя.

Защитные устройства (датчики) автокондиционера

Традиционно каждый автокондиционер имеет защитный выключатель по температуре, расположенный непосредственно на корпусе холодильного компрессора. Защитным термальным выключателем предотвращаются возможные повреждения компрессора по причине излишнего внутреннего трения механических частей.

Датчик термальной защиты (корпусный): А – конструкция устройства (в разрезе); B – компрессор автокондиционера; 1 – биметаллическая пластина; 2 – фиксированный контакт; 3 – подвижный контакт; 4 – традиционная точка установки

Датчик-выключатель определяет температуру корпуса компрессора. Если фиксируется переход установленного граничного параметра температуры корпуса, термальным датчиком электрическая цепь привода муфты компрессора прерывается.

Между тем выключатель обладает функцией возврата в исходное состояние. Поэтому цепь питания вновь замыкается, как только корпус компрессора остывает до рабочей температуры.

Датчик давления хладагента и скорость вентилятора

Схемой автокондиционера используется датчик, контролирующий давление фреона в системе. Датчик (по сути, реле) давления используется для управления подачей электропитания в цепь привода муфты сцепления компрессора.

Если параметр давления хладагента ниже установленного на реле (настройка датчика), мембранный элемент внутри прибора перемещает шток и размыкает контактную группу. Аналогичное действие происходит в случае чрезмерно высокого давления хладагента.

Применяются реле такого типа двух видов:

Двойного переключения (Binary Switch).
Тройного переключения (Trinary Switch).

Второй вариант датчика дополнительно управляет скоростью вращения вала вентилятора, охлаждающего конденсатор. Используется для включения вентилятора конденсатора при заданном давлении хладагента.

Датчики защиты по давлению хладагента: A – реле низкого и высокого давления; B – реле-переключатель скорости вращения вала вентилятора охлаждения; 1 – мембранный элемент; 2 – шток; 3, 4 – линейные контакты; 5 – контактная группа; 6 – давление хладагента; 7 – крыльчатка вентилятора; 8 – датчик-переключатель скорости

Например, включает вентилятор конденсатора на максимальную скорость при давлении хладагента 1770 кПа. Такого типа датчики-реле выполняются индивидуальными приборами или комбинированными на два или три диапазона давления.

Измерительный преобразователь (трансдуктор) давления

Этот вид защитного реле давления представляет собой опорный датчик с герметичным манометром, — ёмкостный датчик давления с встроенным преобразователем сигнала. Прибор обеспечивает выход 0,5 вольта и требует 5 вольт регулируемого источника питания.

При работе трансдуктор подаёт давление посредством отклонения двухкомпонентной керамической диафрагмы, одна половина которой представляет собой конденсатор с параллельными пластинами.

Изменением ёмкости под влиянием давления хладагента в области керамической диафрагмы осуществляется преобразование. Как результат — получается аналоговый выход интегрального сигнала преобразователя.

Трансдуктор автокондиционера классическое исполнение и установка: 1 – трансдуктор установленный на порт заряда; 2 – порт заряда; 3 – электронный преобразователь; 4 – керамическая диафрагма; 5 – порт давления

Электроника датчика давления расположена на гибкой монтажной плате, монтируемой в верхней части устройства. Плата обеспечивает линейную калибровку ёмкостного сигнала от керамической чувствительной диафрагмы.

Преимущества использования трансдуктора по сравнению с реле давления обычного типа очевидны. Здесь постоянно отслеживается давление и отправляются сигналы на электронный модуль управления (ECM — Electronic Control Module). Обычное реле давления, как правило, имеет верхнюю и нижнюю точки отсечки.

Контроллер ECM отключит компрессор автокондиционера при низком или высоком давлении хладагента, а электронное диагностическое оборудование можно использовать для извлечения информации о давлении в системе, что облегчает диагностику проблем.

Автокондиционер и микроконтроллерные системы управления

Микропроцессорные системы трёх конфигураций используются для включения и отключения электрических цепей автокондиционера, управления компрессором и вентилятором конденсатора:

Микропроцессор управления двигателем (ECM).
Микропроцессор управления кузовом (BCM).
Микропроцессор силовой передачи (PCM).

Цифровые сигналы от различных датчиков, контролирующих:

скорость двигателя,
скорость движения,
температуру охлаждающей жидкости,
активацию переключателя автокондиционера,
реле давления,
термостатические переключатели автокондиционера,
положение дроссельной заслонки,

постоянно контролируются микропроцессорами ECM, BCM, PCM автокондиционера. Эти цифровые сигналы преобразуются в схеме микропроцессоров в те значения, которые необходимы для выполнения следующих действий:

отключения компрессора автокондиционера при высоком / низком давлении в системе;
деактивации компрессор автокондиционера при понижении температуры в салоне;
активации / деактивации вентилятора конденсатора;
увеличения оборотов холостого хода двигателя при включенной системе кондиционирования;
отключения компрессора автокондиционера при высоких оборотах двигателя;
задержки включения компрессора автокондиционера при запуске двигателя;
включения электрического вентилятора двигателя при заданной температуре охлаждающей жидкости;
отключения компрессора автокондиционера, если температура охлаждающей жидкости слишком высокая;
отключения компрессора автокондиционера при полностью открытом дросселе.

Датчик контроля солнечной нагрузки

Сенсорное устройство контроля солнечной нагрузки автокондиционера представляет собой фотохимический диод (PCD — Photochemical Diode), располагаемый, как правило, в области верхней части приборной панели.

Предназначение этого датчика – формирование и передача сигнала модулю электрического климат-контроля (ECCM — Electrical Climate Control Module) для определения силы солнечного света.

Солнечная нагрузка оказывает существенное влияние на температуру салона автомобиля. Если солнечная нагрузка чрезмерно высока, как сигнализирует датчик солнечной нагрузки, контроллер ECCM активирует функционал.

В частности, увеличивает до максимума скорость вентилятора испарителя и температуру охлаждения автокондиционера, компенсируя дополнительную тепловую нагрузку.

Аналогичное действие происходит, если солнечная нагрузка мала, что опять же определяется датчиком солнечной нагрузки. В таком случае контроллер ECCM автокондиционера снижает скорость вентилятора испарителя и настраивает систему на малое охлаждение.

Обычно совместно с датчиком солнечной нагрузки функционирует другой прибор – датчик температуры уличного воздуха. Прибор фактически представляет собой резистор с отрицательным коэффициентом (NTC) и низким входным напряжением. Датчик изменяет сопротивление в зависимости от температуры уличного воздуха.

Стандартное место размещения там, где обеспечивается максимальный поток окружающего воздуха — обычно позади бампера или зоны передней решетки кузова автомобиля. Этот сенсор автокондиционера выполняет контроль температуры наружного воздуха и связан с преобразователем вывода параметров на дисплей приборной панели.

Автокондиционер: электронно-механическое регулирование

Совместно с электронным контролем температуры автокондиционера обычно работает целый ряд механических устройств, ответственных, за обработку и распределение воздуха внутри салона автомобиля. Среди таких механических систем следует выделить:

заслонку воздушного смесителя,
управление «печкой» автомобиля,
двигатель и механизм воздушного смесителя,
вакуумные электромагнитные клапаны.

Таким образом, автокондиционер следует рассматривать достаточно продвинутым с технологической точки зрения устройством, наделённым механизмами и узлами самой разной функциональности и сложности. Нужно помнить – такая техника стабильно совершенствуется по мере совершенства самих транспортных средств.

Видео: Как определить недостаток фреона по смотровому стеклу?

Видеоролик в тему демонстрирует — как при помощи смотрового стекла определяется недостача холодильного агента в холодильной установке промышленного типа. Однако методика подходит и для любых иных систем, работающих на фреоне.

При помощи информации: AriaZone

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Zetsila — публикации материалов, интересных и полезных для социума. Новости технологий, исследований, экспериментов мирового масштаба. Социальная мультитематическая информация — СМИ .

Принцип работы кондиционера в автомобиле или как происходит цикл охлаждения?

Главная
Блог
F. A. Q.
Как работает автокондиционер

Новинки мира авто
Новости автомобильного рынка
Популярное

Двигатель
Кузов
Салон
Система охлаждения
Трансмиссия
Фильтры
Шины и диски
Электрооборудование

Как работает автокондиционер

Не каждый знает, но автокондиционер работает так же, как бытовой холодильник. Только конструкция немного отличается. Рассмотрим принцип работы автомобильного кондиционера, это поможет вам обеспечить более длительную работу устройства без замен и ремонтов.

Из чего состоит автомобильный кондиционер?

Главный принцип действия любого автомобильного кондиционера основан на возможности веществ забирать и отдавать тепло со сменой агрегатного состояния. Поэтому подобные аппараты конструктивно схожи и состоят из похожих компонентов.

Узлы автомобильного кондиционера:

компрессор;
конденсатор;
испаритель;
осушитель;
дроссель или ТРВ;
электрооборудование;
магистрали.

Названные элементы взаимосвязаны, устройство автомобильного кондиционера получается зацикленным и герметичным. Теперь для понимания принципа действия агрегата познакомимся с каждым из компонентов подробнее.

Компрессор.

Компрессор нагнетает хладагент – агрегат создает давление, из-за которого фреон начинает двигаться по каналам. В автотехнике используют разные по конфигурации компрессоры. Шире остальных распространены устройства роторно-лопастного и поршневого типа, но попадаются и комбинированные модели – приспособления, которые функционируют по принципу Ванкеля (роторно-поршневые).

Контур вокруг кондиционера разбит на 2 части:

с высоким давлением – состоит из всех компонентов до испарителя;
с низким давлением – магистраль соединения компрессора с испарителем.

Виды привода компрессора

В большинстве автомобилей механические компрессоры приводит в действие коленвал через ременную передачу. В конструкции предусмотрен узел отключения – электромагнитная муфта, поскольку автокондиционером пользоваться приходится не каждый день.
Реже встречаются системы кондиционирования воздуха, где компрессор работает благодаря электродвигателю. Такое решение встречается преимущественно на электромобиле.
Комбинированный вариант привода подразумевает работу компрессора как от коленвала, так и от электродвигателя или аккумуляторов при движении машины.

Конденсатор

В конденсаторе фреон меняет газообразное агрегатное состояние на жидкое, что сопровождается интенсивным выделением тепла. Конструктивно элемент выглядит, как стандартный радиатор из сплава алюминия, соединенный с вентиляторами.

Чтобы процесс конденсации хладагента стал возможен, предусмотрено отведение тепла. С этой целью конденсатор устанавливают под радиатором системы охлаждения двигателя. Воздушный поток забирает лишнее тепло от конденсатора либо естественным путем из-за движения машины, либо принудительно – под воздействием вентиляторов.

Испаритель

По конструкции испаритель кондиционера представляет собой радиатор, прибор размещают в салоне под торпедо. Фреон испаряется и поглощает тепло из внутрисалонного воздуха.

Чтобы охлаждение салона автомобиля шло продуктивнее, на испарителе стоит электрический кулер. Когда включается вентилятор, созданный принудительно поток воздуха необходимой интенсивности.

Влага, которая присутствует в атмосфере салона, собирается на поверхности испарителя и через специальные дренажи выводится наружу со стороны днища автомобиля.

Осушитель

Из-за постоянных температурных изменений влага после попадания в систему превращается в ледяные кусочки. Кристаллы способны повредить многие узлы кондиционера – например, компрессор или его шкив.

Инженеры добавили в конструкцию осушитель. Это емкость, наполненная специальным составом, которое улавливает и собирает лишнюю влагу.

Дроссель или ТРВ

С помощью терморегулирующего вентиля (ТРВ) контролируется давление в оборудовании для охлаждения. Кроме того, здесь запускается этап испарения фреона.

ТРВ присутствует не на каждой модели машины. Если в ТС предусмотрен климат-контроль, вероятно, производитель установил дроссель вместе с аккумулятором. Первый прибор работает как регулирующий давление клапан, второй собирает излишки фреона.

Электрооборудование

Электрическое оснащение в системе кондиционирования воздуха предназначено для:

управления и регулировки;
поддержания оптимальной температуры;
принудительной воздушной подачи.

В оборудовании расположены температурные датчики – для охлаждающей жидкости, на испарителе. Также термодатчик обеспечивает автоматическое включение и выключение радиатора. На разных моделях ТС схема подключения и число устройств меняется.

На передней приборной панели располагается управляющая панель, при помощи которой человек легко настраивает режим функционирования автомобильного кондиционера путем нажатия пары кнопок.

Магистрали

Все магистрали разбиты на 2 группы – с высоким и низким давлением.

Когда компрессор нагнетает фреон, его давление достигает существенных значений – 250-270 кПа. А в результате сжатия образуется повышенная температура – до 150 градусов.

Магистрали высокого давления проходят усиленную проверку перед установкой. Они должны стабильно работать – выдерживать воздействие повышенных температур и значительных нагрузок.

Для прокладки магистралей низкого давления достаточно использовать обычные трубки. По ним хладагент протекает уже без нагрузок, его давление примерно равно атмосферному. Высоких температур также нет.

Принцип работы автомобильного кондиционера

Работа автомобильного кондиционера основана на цикличности:

компрессор нагнетает хладагент в виде газа, вещество разогревается;
далее оно отправляется по каналам высокого давления к конденсатору;
здесь фреон отдает тепло и превращается в жидкость, давление которой по-прежнему остается повышенным;
из конденсатора жидкость переходит дальше через магистрали к осушителю, в котором из нее отводится влага и посторонние примеси;
следующий этап – поступление хладагента к терморегулирующему вентилю либо дросселю, где давление регулируется (снижается), в результате начинается превращение вещества в газ;
фреон перенаправляется в испаритель и из-за резкого уменьшения давления испаряется, забирая тепло извне, сконденсированная на испарителе вода уходит наружу;
после испарителя охладитель в виде газа попадает в каналы с низким давлением, которые ведут его обратно к компрессору.

Очевидно, процесс зацикливается и запускается заново.

Работа кондиционера в составе климат-контроля

Автокондиционеры работают как отдельные устройства, либо в качестве компонента климат-контроля. При втором варианте в машине установлен блок управления. Через ЭБУ системы кондиционирования воздуха, обогрева и вентиляции объединены в единую схему.

При работе климат-контроля для поддержания комфортной температуры в салоне авто воздух подогревается вслед за охлаждением. Т. е. микроклимат регулируется за счет попадания части воздуха из испарителя в радиатор печки. Воздух смешивается с основным и приходит в нужное человеку состояние.

Панель управления системой климат-контроля

Независимо от того, действует ли система кондиционирования самостоятельно или входит в климат-контроль, ее конструкция остается неизменной. Она требует одинакового подхода к использованию.

Эксплуатация и обслуживание автомобильного кондиционера

Автомобильным кондиционером надо правильно пользоваться и своевременно ухаживать. Тогда оборудование проработает долго.

Подобные устройства управляются и настраиваются либо вручную через панель, либо в автоматическом режиме, если это климат-контроль.

При мануальном управлении пользователь сам настраивает:

угол подачи охлажденного воздуха;
включение и выключение системы;
уровень температуры в салоне автомобиля.

Климат-контроль сам выполняет основные операции без участия человека.

По правилам необходимо проветрить салон автомобиля, прежде чем включать кондиционер. Это нужно, чтобы температуры в салоне и на улице уравновесились. Резкие температурные скачки вредны для здоровья.

Кроме того, холодный воздух в нагретом салоне авто способен спровоцировать образование микротрещин на стеклах. Они не будут видны сразу, но постепенно характеристики остекления ухудшатся.

Не стоит включать кондиционер на полную мощность. Это влечет резкий перепад температуры. Важно воздерживаться от такого шага, если в салоне сидит ребенок – при детях порой лучше не пользоваться кондиционером.

Каждый автокондиционер способен работать в 2 режимах:

приток воздуха в салон с улицы – подходит для отопления остекления;
отвод воздуха из салона на улицу – предназначен для прогрева воздуха в машине.

Постепенно фильтры засоряются. С увеличением количества пыли и грязи в них ухудшается и качество воздуха в автомобиле. Соответственно, полезно чистить радиатор кондиционера и по мере загрязнения менять фильтры, чтобы в воздухе не появилось лишней грязи, бактерий и неприятного запаха.

Засорившийся радиатор автокондиционера

Пространство под капотом лучше держать в чистоте для продления срока службы как всего автомобиля, так и кондиционера в частности. Рекомендуется уделять конденсатору, в котором по весне накапливаются соли. Это распространенная причина слабой работы оборудования.

При обслуживании подкапотного пространства также стоит осматривать крепления трубок с фреоном. Они не должны болтаться и вибрировать, иначе вещество может протечь.

Поддержание подкапотного пространства в чистоте

Перед приходом лета тщательная подготовка автомобильного кондиционера не нужна. Оправданы некоторые меры предосторожности. Рекомендуется заранее проверить работу оснащения. Если есть подозрения, выполняют указанные выше процедуры. Также для диагностики или заправки кондиционера всегда можно воспользоваться услугами автосервиса.

Распространенные поломки автомобильного кондиционера

При отсутствии должного ухода наиболее частые поломки свойственны конденсатору. Этот теплообменник постоянно подвергается высокому давлению, кроме того в силу расположения рядом с радиатором охлаждения автомобиля он испытывает механические нагрузки. В радиатор летит грязь, пыль, соль и реагенты с дороги. Кроме того, из-за вибрации со временем появляются микротрещины и, как итог, утечка хладагента.

Периодически ломаются механические узлы. Например, подшипники. Признаки – шум кондиционера при включении, во время работы.

Хуже, когда кондиционер шумит при запуске и затихает при отключении. Это говорит о люфте у компрессора.

Автокондиционер – полезное, но сложное оборудование. Соблюдайте перечисленные в статье правила эксплуатации автомобильного кондиционера, чтобы техника годами радовала комфортом в салоне.

Принцип работы кондиционера в автомобиле или как происходит цикл охлаждения?

Мы постараемся интересно и доступно описать принцип работы кондиционера в автомобиле, потому что столь удобная система контроля климата в салоне наверняка давно волнует каждого водителя, который приобрел машину с такой комплектацией. Некоторые даже сомневаются, не вредно ли это для здоровья, поэтому нужно скорее раскрывать все тайны, чтобы устранить или подтвердить опасения.

Устройство кондиционера автомобиля – основные элементы системы

Но, прежде всего, стоит разобраться, что же это за устройство, которое обеспечивает не только кондиционирование, но и очищение воздуха в салоне авто. Чаще всего, кондиционер связан в одно целое вместе с системами отопления и вентиляции. Естественно, самой важной его функцией является создание благоприятного климата, причем, не имеет значение, идет речь об охлаждении или же нагреве воздуха. Кроме того, немаловажной является и фильтрация воздуха, с этой целью на него устанавливается ряд фильтров (катехиновый, электростатический, фотокаталитический и угольный). Они обладают антибактериальными действиями и способствуют устранению неприятных запахов.

Основным узлом автокондиционера является компрессор. Именно от него зависит, насколько работа системы будет эффективна. В некоторых дорогих автомобилях также устанавливают и ресивер-коллектор. Основная его функция – защита компрессора, он способствует полному выпариванию хладагента, так последний не попадает на компрессор и не наносит разрушительного действия. Менее дорогие модели авто не снабжены ресивером-коллектором. В этом случае вполне достаточно горячего подкапотного пространства, которое отлично обеспечивает испарение хладагента как в трубках обратного контура, так и в испарителе.

Зимой из-за низкой температуры на улице значительно снижается и температура подкапотного пространства, поэтому в систему устанавливается датчик температуры окружающей среды, который не допускает включения кондиционера, если на улице менее -5 °С.

Принцип работы кондиционера в автомобиле – как мы получаем холод?

По сути, устройство кондиционера автомобиля такое же, как и у обычного бытового. При нажатии на кнопку включения срабатывает электромагнитная муфта, и прижимной диск примагничивается к шкиву, который приводится в движение с помощью ремня. В этот момент система охлаждения работает вхолостую. Компрессор, сжимая фреон, гонит его в конденсор, где он и охлаждается с помощью вентилятора. Охладившись, фреон конденсируется и в жидком состоянии проходит через осушитель, в котором происходит фильтрация. Далее, уже очищенный, он проходит через терморегулирующий вентиль (ТРВ), в чью функцию входит регулирование перегрева пара.

Установлена данная система на трубопроводе, через который фреон течет в испаритель. Если испаритель уже заполнен фреоном, тогда из него выходит пар, причем температура этого пара достигает температуры кипения. Таким образом, хладагент попадает в испаритель в газообразном состоянии, но при этом его температура очень сильно понижается. Получается, что испаритель охлаждается ледяным фреоном, а вентилятор подает холод в салон авто. Далее после испарителя жидкость снова течет в компрессор, и все повторяется заново.

Какие капризы может проявить устройство автокондиционера?

Несмотря на то, что устройство автокондиционера предусмотрено герметичным, тем не менее, происходит диффузия газа, поэтому эти агрегаты нуждаются в дозаправке, хотя бы раз в пять лет, правда этот срок больше определяется состоянием авто, его годом выпуска и спецификой. Перед этой процедурой очень важно почистить кондиционер, удалить из системы все примеси, влагу, воздух и грязь, осуществляется это путем вакуумирования. Отогнать воздух можно насосом.

Также, заправляя кондиционер авто, стоит добавить в систему рефрижераторное смазочное масло. Если абсолютно все компоненты хорошо функционируют, и давление в норме, но при этом вы не наблюдаете должного охлаждения, значит, вам пора менять ресивер-осушитель. Кстати говоря, он является съемным элементом, поэтому достаточно будет просто купить и поставить новый, разбирать сложную систему не понадобится.

Все о конструкции, принципе работы и обслуживании автомобильного кондиционера

Поскольку кондиционером сегодня оснащены большая часть автомобилей, использующихся в нашей стране, каждому автовладельцу такого авто рано или поздно предстоит столкнуться с обслуживанием агрегата. Кондер во многом способствует более комфортному управлению транспортным средством, особенно в сильную жару. В чем состоит принцип работы кондиционера, из каких компонентов состоит данный агрегат и что нужно знать о неисправностях — читайте в этой статье.

Основные элементы системы кондиционера

Из каких элементов состоит автомобильный кондиционер в машине, какие расходные материалы нужно использовать для обслуживания системы кондиционирования, какова принципиальная схема агрегата? Для начала давайте разберем, как устроен кондер.

В зависимости от модели агрегата и машины, устройство автомобильного кондиционера может отличаться:

Компрессорное устройство. Этот узел используется для сжатия расходного вещества — газа, а также его дальнейшего распространения по магистралям системы.
Терморегулирующий вентиль или ТРВ. ТРВ кондиционера автомобиля представляет собой устройство, использующееся для регулировки перегрева пара. Если данный элемент по каким-то причинам сломается, это может привести к более серьезным неисправностям в работе системы кондиционирования воздуха.
Конденсатор или радиаторный узел. Представляет собой теплообменник, использующийся для преобразования газа в жидкое состояние. Конденсатор позволяет выделять тепло воздушного потока, которое остается, в окружающую среду. Когда конденсатор обрабатывает воздух, его пары выходят через верхнюю часть устройства. Конденсатор передает их по магистралям системы. Если уровень давления жидкости будет слишком низким, то после того, как она попадает в конденсатор, она будет перемещаться в испаритель. Как правило, по своей конструкции эти устройства относятся к многопроточному или ленточному типу.
Золотник. Используется для направления потока расходного вещества при смещении подвижных компонентов системы. При поломке данного элемента герметичность системы в целом будет нарушена, соответственно, это приведет к ее менее эффективной работе. Золотник, он же ниппель, следует проверять в первую очередь, если обнаруживаются проблемы в работе кондера.
Муфта. Еще один немаловажный элемент, который включает в себя электросхема. Монтируется она перед компрессорным устройством. Конструкция этого компонента включает в себя катушку, прижимную пластину, а также вал. Принцип действия катушки заключается в образовании магнитного поля, когда на устройство начинает поступать напряжение.
Набор уплотнительных колец. Комплектующие уплотнители, как можно понять из названия, используются для уплотнения и обеспечения герметичности системы в целом. Как правило, данные комплектующие элементы чаще всего выходят из строя, то есть теряют свою эластичность, после зимних холодов. По причине их износа в системе также может произойти утечка. Если это так, то автовладельцу нужно будет приобрести комплект уплотнительных колец для автокондиционеров и произвести их замену.
Ресивер осушитель. Может находиться в зависимости от конструкции, в устройстве агрегата. Ресивер используется для обеспечения защиты работы компрессорного устройства, он способствует более полному испарению газа. Ресивер позволяет предотвратить попадание расходного вещества на компрессор, но нужно учитывать, что авто может быть и не оборудовано этим устройством. При отсутствии устройства функцию испарения жидкости будет выполнять моторный отсек, вернее, его высокая температура (автор видео — Nurlan Temyrbekov).

Откуда берется холод?

Теперь предлагаем узнать, как работает кондиционер в машине. Принцип работы автокондиционера в общем схож с принципом функционирования холодильника, несмотря на разные конструкции агрегатов. Схема кондиционирования в машине в целом представляет герметичную систему, в состав которой входит множество вышеописанных элементов. Принцип работы кондиционера в автомобиле заключается в преобразовании горячего воздушного потока в холодный, в чем агрегату помогают расходные материалы — масло и фреон. Масло используется для смазки компрессорного устройства, а также всей системы в общем.

Что касается фреона, то это специальных расходный материал, который был разработан для эксплуатации в автомобильных кондерах. В отличие от других газов, к примеру, пропана, он безопасен для здоровья человека (автор видео — L0RlC).

Так как работает кондиционер в машине:

Когда водитель нажимает на кнопку активации, включается муфта с прижимным шкивом. Вал, который также с ним сопряжен, вступает в работе под воздействием приводного ремешка.
Также происходит активация компрессорного устройства, который сжимает газ и передает его на радиаторный узел, где происходит охлаждение фреона.
Более быстрому охлаждению способствует и вентилирующее устройство. Во время движения транспортного средства происходит обдув устройства нагнетающим воздушным потоком. Из-за охлаждения происходит конденсация вещества, после чего фреон передается на ресивер в жидком состоянии. После этого осуществляется процесс фильтрации фреона, в результате чего жидкость передается в очищенном виде дальше.
Когда газ очистится, он поступает в салон машины, выполняя функцию охлаждения, но при этом он проходит через расширительный клапан. Адаптер монтируется на патрубке, по которому фреон передается на испарительный узел. Когда объем газа достигнет необходимого уровня в испарительном устройстве, клапан автоматически перекроет.

В зависимости от системы, охлаждению воздушного потока могут способствовать и различные регуляторы и прочие запчасти.

Электрическая схема кондиционера

Характерные неисправности устройства и как с ними бороться?

Теперь вкратце расскажем об основных неисправностях, которые могут произойти в работе системы кондиционирования:

1. Утечка жидкости, то есть фреона. Если работающий кондер больше не охлаждает, вполне возможно, что причина неработоспособности заключается в утечке фреона. В первую очередь проверяются фитинги для автокондиционеров — есть вероятность, что они износились или на них имеются повреждения, способствующие утечке. Также нужно проверить и уплотнители. Как сказано выше, при износе уплотнительные кольца для автокондиционеров теряют свою эластичность, в результате чего герметичность системы может быть нарушена.
2. Еще одна причина, по которой кондер может не охлаждать воздух, заключается в неработоспособности радиатора. Этот элемент больше остальных подвержен негативному воздействию солей и грязи, а это, в свою очередь, также приводит к разгерметизации кондера.
3. Компрессорный узел вышел из строя, такая проблема сопровождается появлением шума при активации системы. Необходимо произвести визуальную диагностику корпуса компрессора — если на нем видны следы масляных пятен, причина может заключаться в заклинивании механизма. Как правило, это происходит в результате долгого использования разгерметизированной системы.
4. Если засорился испаритель, кондер будет работать неэффективно. Такая неисправность сопровождается появлением неприятного запаха в работе кондера.
5. Выход из строя терморегулирующего вентиля. Для выявления причины следует проверить оба контура системы — передний и задний, по ним перемещается расходный материал. Поломке клапана может способствовать засорение грязью.
6. В результате засорения конденсаторного устройства, выхода из строя вентилятора или при поломке датчика его активации кондер также будет работать неэффективно. Такие неисправности, как правило, обусловлены высоким давлением в системе (автор видео — канал Чистка кондиционера (Главная дорога НТВ).

Фотогалерея «Неисправности агрегата»

Нюансы обслуживания

Если вовремя проводить техническое обслуживание агрегата, вы можете предотвратить возможные неисправности в его работе:

Регулярно производите чистку теплообменника, поскольку этот элемент подвержен негативному воздействию пыли и грязи. Кроме того, необходимо убедиться в том, что этот элемент надежно зафиксирован, поскольку из-за вибраций, которые происходят во время движения авто, на корпусе теплообменника могут образоваться микротрещины. А трещины, в свою очередь, могут привести к утечке жидкости.
Поддерживайте чистоту в моторном отсеке, это позволит предотвратить выход из строя компрессора. Узел следует очищать от пыли и отложений.
При обслуживании агрегата также нужно проверять герметичность и качество установленных магистралей, ведь по ним перемещается газ. В том случае, если появляется вибрация при работе фитингов, их необходимо надежно зафиксировать.
Регулярно производите заправку агрегата, а также его очистку, в частности, перед наступлением летного сезона. Необходимость очистки можно определить по появлению неприятного запаха в салоне, а заправки — по недостаточно эффективной работе агрегата в целом.

Видео «Инструкция по самостоятельной очистке агрегата»

Как самостоятельно прочистить кондер — наглядная инструкция приведена в ролике ниже (автор видео — канал Romanautoreview).

Устройство и принцип работы автомобильного кондиционера

Автомобильный кондиционер можно встретить практически в любой машине, в том числе и в бюджетных моделях. Многие автомобилисты даже не рассматривают варианты приобретения транспортных средств, не оборудованных климатической установкой. А в некоторых странах Европы эксплуатация автомобиля без данного оборудования и вовсе запрещена. В статье подробно рассмотрим, как он работает и из каких элементов состоит.

Назначение и функции
Устройство и основные элементы
Компрессор
Конденсер
Магистрали
Осушитель
Расширительный клапан
Испаритель
Электрооборудование
Принцип работы
Что такое хладагент?
Когда необходима заправка?
Масло для кондиционера
Можно ли включать зимой?

Назначение и функции

Автомобильный кондиционер предназначен для охлаждения воздуха в жаркое время года. Главная задача устройства – создать комфортный микроклимат в салоне транспортного средства и сделать поездку комфортной для водителя. Также кондиционер очищает и осушает воздух, поступающий внутрь машины, обеспечивает его циркуляцию.

Кондиционер в автомобиле обеспечит комфортную поездку даже в самые жаркие дни

Использование кондиционера позволяет очистить воздух от пыли и вредных веществ. Устройство обеспечивает антибактериальный эффект и защиту от неприятных запахов.

Устройство и основные элементы

Конструкция устройства считается самой сложной из всех элементов системы HVAC. Кондиционер в современном автомобиле состоит из:

компрессора;
конденсера (конденсатора);
магистралей высокого и низкого давления;
ресивера с осушителем;
испарителя;
расширительного клапана (дросселя);
элементов электрооборудования (датчиков).

Система полностью герметична и закольцована магистралями. Работу кондиционера обеспечивает специальный газ – хладагент, поглощающий влагу и отдающий тепло.

Схема устройства и основных элементов системы кондиционирования

Компрессор

Давление, создаваемое компрессором, обеспечивает передвижение хладагента далее по системе кондиционирования. Разделяя всю систему на контуры высокого и низкого давления, он приводится в действие от коленчатого вала посредством ременной передачи. Дополнительно конструкция оснащается механизмом отключения, в качестве которого чаще всего применяется электромагнитная муфта.

Конденсер

Главная задача элемента – охлаждение хладагента. Конденсатор, устанавливаемый перед радиатором системы охлаждения, состоит из изогнутых трубок. Между собой их соединяют перегородки, увеличивая площадь охлаждения и обеспечивая более высокую теплоотдачу. Газ в конденсаторе охлаждается потоками воздуха во время движения автомобиля. Также охлаждение может происходить и принудительно – с помощью вентилятора.

Магистрали

Делятся на два типа: высокого и низкого давления. Первые рассчитаны на повышенное температурное воздействие: в нагретом виде температура хладагента может достигать 110 градусов. Также магистрали устойчивы к повышенным нагрузкам и способны выдерживать давление до 1500 кПа, создаваемое при нагнетании хладагента.

В магистрали низкого давления газ попадает после прохождения через испаритель. К этому моменту давление хладагента уже близко к атмосферному, поэтому в качестве магистралей низкого давления применяются обычные трубки.

Осушитель

Емкость со специальным наполнителем, способным удерживать влагу, применяется для устранения влаги, попавшей в систему. Без осушителя капли воды, образующиеся в результате перепада температур, стали бы кристаллизироваться. Маленькие кусочки льда способны повредить систему, в первую очередь – компрессор.

Расширительный клапан

Элемент обеспечивает контроль давления. Также в этом узле начинается процесс испарения хладагента.