Автомобильные кондиционеры: принцип работы, основные неисправности

Принцип работы автомобильного кондиционера

Работа автокондиционера построена на охлаждении воздуха в салоне, кабине. Устройство устанавливается для контроля температуры, циркуляции и очистки воздуха.

Хладагент циркулирует по замкнутой системе кондиционера. Принцип функционирования автокондиционера связан со способностью жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять его наружу при конденсации.

Чтобы понимать, как работает автомобильный кондиционер, важно разбираться в особенностях конструкции, функциональном назначении компонентов устройства.

Основными компонентами являются:

• Компрессор. Разделяет контуры нижнего и высокого давления. Назначение – поддержание необходимого давления в системе. Большинство компрессоров запускается при срабатывании электромагнитной муфты (посредством вращательного момента от шкива коленвала). Также можно встретить саморегулирующиеся компрессоры с переменным рабочим объёмом. У них – вращающиеся диски изменяемого угла наклона.
• Конденсатор. Работает как теплообменник. Устанавливается перед радиатором охлаждения двигателя. При движении транспортного средства конденсатор первым берет весь поток воздуха на себя. Именно через конденсатор проходит хладагент в газообразном состоянии. Конденсатор может быть серпантинным (ленточным) или многопоточным.
• Вентилятор. Ускоряет продув воздуха. Приводится в движение за счет электромотора.
• Испаритель. Устройство из тонких трубок. Является теплообменным аппаратом. В испарителе происходит процесс фазового перехода жидкого теплоносителя в парообразное и газообразное состояние.
• Расширительный клапан. Отвечает за процесс регулирования потока хладагента. Расширительный клапан может быть электронным и механическим. Механический клапан представляет собой прецизионную диафрагму. Она реагирует на давление в контуре низкого давления. При увеличении температуры в салоне, кабине транспортного средства температура испарителя также возрастает, диафрагма клапана сжимается, активизируется ход поршня, усиливается скорость перекачки хладагента. Если у автокондиционера - электронный клапан, то “команды” он получает от электронного блока управления, когда клапан полностью закрыт.
• Ресивер-осушитель. Устройство для сбора и удаления влаги, аккумуляции хладагента, адсорбции кислот, очистки его от посторонних включений. Ресивер-осушитель предохраняет кондиционер от форс-мажоров, связанных с попаданием влаги в замкнутую систему. В частности, устраняются риски образования ледяных пробок. Отсутствие в системе осушителя также способно стать причиной образования щелочей, кислот внутри системы. В зависимости от типа кондиционера ресивер может устанавливаться на кондиционер с внешней стороны с помощью крепежа или быть смонтированным на конденсаторе.
• Датчик контроля температуры. Позволяет поддерживать разные режимы. Например, режим размораживания (оттайки) - автоматическая активация функции размораживания наружного блока (команда от датчика поступает, если наружный блок покрыт критическим слоем льда).

Автомобильный кондиционер поглощает тепло испарителем (охлаждает салон потоком охлажденного воздуха) и выделяет его в окружающую среду, там, где находится конденсатор. Нюансы могут отличаться от устройства, компоновки деталей кондиционеров, но для большинства моделей процесс выглядит так:

Компрессор нагнетает газ (хладагент).

Разогретый газ движется по каналам высокого давления к конденсатору.

Газ превращается в жидкость.

Жидкость переходит к осушителю.

В осушителе происходит процесс ликвидации влаги и посторонних примесей.

Хладагент направляется к дросселю, терморегулирующему вентилю.

Давление снижается.

Образуется газ.

Фреон идёт в испаритель.

Охладитель попадает в каналы с низким давлением.

Охладитель возвращается к компрессору.

Виды автомобильных кондиционеров

В транспортных средствах устанавливаются следующие системы:

Ручные. Настройка температуры в салоне, кабине осуществляется при помощи переключателей. Огромный плюс – доступность и дешевизна таких устройств. Существенный же минус – зависимость от динамичных показателей: например, от скорости перемещения, оборотов мотора.

Автоматические. Реализовано самостоятельное переключение параметров. Фактически речь уже идёт о полноценном климат-контроле, без которого многие автомобилисты просто не мыслят езду. За климат-контролем стоят максимально комфортные условия для каждого, кто находится в салоне, кабине. Автомобилисты обожают автокондиционеры, поддерживающие климат–контроль, за то, что система все сама берёт на себя, и не требуется использовать ручные переключатели.

Комбинированные автокондиционеры. Такими устройствами можно управлять как вручную, так и автоматически.

Техника разделяется на штатную и автономную. Портативные миниавтокондиционеры устанавливаются на транспортные средства всё чаще и чаще.

Основные неисправности автомобильных кондиционеров: признаки и причины:

Чаще всего автомобилисты сталкиваются с такими неприятностями, как загрязнение испарителя, выход из строя конденсатора, некорректным режимом оттаивания, утечкой хладагента, воды.

Загрязнение испарителя

Распространённые причины:

1. Скопление водяного конденсата.
2. Осаждение на поверхности пыли.

«Симптомы»:

Неприятный запах в салоне. Воздух теряет определённое количество воды. Конденсирует на поверхность трубок. Капли воды попадают на поддон, а потом на дренажную трубку. Если поверхность испарителя теряет увлажнение, то на поверхности трубок размножаются бактерии.

Падает теплообменная способность и производительность. Когда трубки испарителя хорошо увлажнены, то образуется своеобразный фильтр для отвода пыли из воздушного потока. Если же должного увлажнения нет, это серьёзная нагрузка на теплообмен.

Появление воды в салоне. Как правило, это последствие засорения дренажного шланга.

Из строя вышел конденсатор.

Если из строя выходит конденсатор, то у устройства появляются следующие неполадки:

1. Замедляется процесс охлаждения рабочей жидкости (хладагента).
2. Происходит автоматическое отключение кондиционера.

Как правило, проблема заявляет о себе именно с первой неполадки, но если автовладелец не предпринимает никаких мер по техобслуживанию, ремонту техники, то за ней следует проблема 2.

Не работает режим оттаивания

Режим оттаивания или разморозки необходим для удаления наледи.

В морозное время года из-за сбора конденсата на наружном блоке сплит-системы образуется наледь. Функция предназначена для удаления наледи. Во время удаления наледи внутренний блок приостанавливает процесс охлаждения или обогрева.

1. Чаще всего проблема возникает при резком падении температуры или очень сильных морозах. Как правило, проблема происходит у маломощных автокондиционеров, техники, которая изначально предназначена сугубо на жаркий климат.
Неисправность внутреннего модуля конденсатора. Нарушена подача тепла из него. Тепло не подается.

Из системы активно идёт вода

Иногда из автокондиционера могут не просто появляться капельки влаги – из устройства может начать активно литься вода.

Чаще всего проблема кроется в забивке дренажного лотка или шланга. Но иногда причина – и в дефектах системы сбора конденсата. Дренажная система может функционировать корректно, а стёк конденсата может быть при этом нарушен из-за неисправностей внутри самого блока. Увы, проблему при диагностике легко упустить на ранней стадии.

Утечка фреона из автокондиционера

Одна из самых неприятных, но распространённых неисправностей – утечка из системы хладагента. Такая проблема может возникнуть при поломках, нарушениях следующих узлов или деталей:

• Датчиков давления.
• Трубок.
• Соединительных элементов осушителя.
• Клапанов компрессора.

Также может быть элементарная проблема с уплотнителями. При этом важно понимать, что утечка утечке – рознь. Совсем без утечки газа работающая техника немыслима. Но есть нормы. В год потеря не должна превышать 100 граммов хладагента, если же этот показатель выше, то можно уверенно говорить об утечке, которая требует ремонта системы. И он всегда начинается с поиска первопричины проблемы.

Неравномерная работа техники

Из воздуховодов в салон, кабину иногда идет то холодный, то теплый воздух. Такая проблема может иметь самую разную почву:

• В системе – недопустимые концентрации влаги, воздуха. Из-за этого высока вероятность обмерзания дросселя.
• Из строя вышла электромуфта, реле электромагнитной муфты.
• Сломался контрольный переключатель автомобильного кондиционера.
• Из строя вышел датчик температуры.
• Сбой в электронном блоке управления (ЭБУ).

Короткий цикл работы

Иногда кондиционер включается корректно, а через 15-20 минут без видимой причины отключается. И нужно как раз искать возможную причину. Ей могут быть следующие проблемы:
• Сбой в настройках.
• Выход из строя платы или терморегулятора.
• Загрязнение внешнего радиатора.
С загрязнением радиатора особенно часто можно столкнуться в июле, когда вокруг много тополиного пуха. Подбирающий пыль, пыльцу он забивает систему, провоцирует перегрев, в итоге устройство выключается.

Завоздушивание системы

Для климатической техники крайне опасно завоздушивание системы. Допустимая концентрация воздуха, согласно рекомендациям производителей климатотехники – это 2%. Если количество воздуха увеличивается, то это чревато замерзанием дросселя. Ведь увеличивается и концентрация влаги в хладагенте. Холодопроизводительность при этом начинает стремительно падать.
Завоздушивание часто связано с потерей системы герметичности. Проникновение воздуха в этом случае в большинстве случаев наблюдается параллельно с такой проблемой как утечка хладагента. Но иногда проблема – ответная реакция на неграмотное сервисное обслуживание. Система может завоздушиться, если перезаправка кондиционера осуществляется без откачки воздуха перед процессом заправки нового хладагента (то есть без вакуумирования). Выход из строя ресивера-осушителя
Если одновременно из системы плохо выводится влага, возникают проблемы с очисткой хладагента, то причина может скрываться в выходе из строя фильтра-осушителя.
При этом нередко наблюдается самопроизвольное отключение техники, обмерзание шлангов, самопроизвольное выключение агрегата.

Разгерметизация шлангов, труб.

Как было сказано выше, система кондиционирования – замкнутого типа. Но иногда бывает так, что на магистральных шлангах, трубах появляются трещины. Это чревато разгерметизацией системы. При ней возможны самые разные сбои, автоматическое отключение техники.
Для решения проблемы важно устранить трещины. Для некоторых устройств требуются профессиональные мастера, если же перед автовладельцами – трубки из алюминия, многие проблему решают самостоятельно, прибегая к методу пайки.


Диагностика работы автокондиционера своими силами

Ряд неисправностей, которые связаны, например с выходом из строя электронного блока, реле, можно выявить только на СТО. Но ряд операций можно провести и в гараже самостоятельно.
Самостоятельно легко организовать визуальный осмотр и проверить технику на механические повреждения, загрязнении, коррозию, сбои регулировки.
Также одна из доступных самостоятельных операций - диагностика утечки. Утечку поможет выявить электронный течеискатель. Он способен обнаружить даже малейший выход фреона наружу. Процедуры проводятся исключительно в хорошо проветренном помещении. При этом сквозняков в них быть не должно. Проверку можно проводить только убедившись, что система заправлена фреоном. Работа требует аккуратности. От самой высокой точки вниз нужно спускаться плавно и постепенно. Электроника даёт сигнал в каком месте утечка.
Более конструктивно простой прибор для обнаружения утечек, - это УФ лампа. Она также помогает определить проблемные участки, но в хладагент предварительно нужно добавлять специальную светящуюся краску (активизируется под воздействием УФ лучей). Некоторые автомобилисты используют для обнаружения утечек и газовые горелки. Но использование горелок для обнаружения утечек может быть крайне небезопасным. И специалисты крайне настоятельно рекомендуют не прибегать к их использованию для таких целей 

Чем при поломках автокондиционера помогут обучающие модули SENSYS Engineering?

Автокондиционеру среди учебных продуктов Инжинирингового центра SENSYS на базе платформы ELECTUDE посвящено немало модулей.

Важно, что активно представлена не просто теория, а практика, в том числе осуществляется непосредственно анализ ситуаций, связанных с поломкой автокондиционеров.

Огромное внимание в системе ELECTUDE уделяется и проверке уровня знаний по узлам техники. Без чёткого понимания особенностей расположения, функционирования компонентов невозможно провести корректную диагностику, ремонт.

 

Сервисное обслуживание

Некоторые автомобилисты игнорируют установку кондиционеров, так как полагают, что сервисное обслуживание слишком хлопотное и дорогое дело. Но на самом деле дорогим в большинстве случаев является не сервисное обслуживание, а устранение поломок:

• Даже, если погода не требует включения автокондиционера, не забывайте «прогонять» масло в системе. Для этого включаете устройство хотя бы раз в месяц на 15 минут. Кстати, это еще и отличная профилактика коррозии трубок.
• Не забывайте проводить очистку техники от грязи, своевременно реагируйте на повреждения и масляные подтёки они являются стимулами для немедленной диагностики). Особенно обратите внимание на осушитель. Специалисты рекомендуют проводить его полную промывку и очистку.

В классический набор диагностических и профилактических мероприятий при работе с автомобильной климатотехникой также входят следующие мероприятия:

• Проверка уровня фреона.
• Выявление источников постороннего шума.
• Заправка техники нужным количеством фpeoнa.
Антибактериальная обработка автокондиционера раствором на основе мыла, спирта, хлора.
• Замена салонного фильтра. Некоторые автовладельцы полагают, что если проведена антибактериальная очистка, замена фильтра вовсе необязательная процедура. Но это неверно. Для поддержания надлежащего уровня чистоты и отсутствия неприятного запаха важны обе эти процедуры. Они не взаимозаменяемы, а дополняют друг друга. Если не менять фильтр в салоне раз в год или каждые 10 000- 15 000 км пробега, в районе кондиционера в кабине, салоне быстро появится грибок, плесень.
• Смазка деталей. Регулярную смазку деталей, увы, некоторые автомобилисты игнорируют, но малое количество масла в системе – прямой путь к необходимости ремонта (переборки деталей) компрессора. Плохая смазка деталей компрессора чревата истиранием стенок внутри самого корпуса устройства. Металлическая пыль может осесть на трубках, испарителе, шлангах. Из-за недостатка смазки возможны и поломки подшипников. Если мало смазки, то они перегреваются. Это чревато перекосом прижимного диска.

Заправка автокондиционера

Объём масла и хладагента достаточно индивидуальны для каждой марки машины. Он указывается под капотом на сервисной табличке. Средние нормы заправки автокондиционеров при этом приблизительно такие:

1. Для малолитражных машин - 350-500 г хладагента.
2. Для техники с одним испарителем - 550-700 г хладагента.
3. Для техники с двумя испарителями - 900-1200 г хладагента.

При заправке очень внимательно относитесь к самим хладагентам. Недопустимы эксперименты со смешиванием: особенно хладагента R12 и R134а. Такой эксперимент чреват выводом техники из строя. Процесс заправки осуществляется со строгим контролем давления (и, соответственно, с использованием манометра):

• Очистите область около магистрали низкого давления. Освободите её от колпака
• Наденьте на штуцер шланг заправки.
• Включите двигатель.
• Усильте обороты до показателя 1 500.
• Обеспечьте максимум рециркуляции воздуха посредством вентиля.
• Переверните баллончик с хладагентом.
  
• Откройте кран (двигатель при этом глушить не нужно).
• Контролируйте уровень давления. Оно указано в техдокументации на конкретное оборудование.
• Закройте кран.

Работа по диагностике, ремонту автомобильных кондиционеров требует аккуратности, дотошности, технологической последовательности и знаний на уровне автоматизма.