Устройство и принцип работы автомобильного кондиционера

Как правильно проверить устройство

Итак, ремонт компрессора автокондиционера нужен тогда, когда в работе схемы возникли неполадки. Это может быть неработоспособность электромуфты, шум во время подключения, утечка сальника и т. д. Чтобы правильно проверить работоспособность всех элементов и произвести диагностику должным образом, для начала давайте разберемся в признаках.

Признаки

Признаки, которые свидетельствуют о том, что устройство заклинило или в целом работает некорректно, могут быть выявлены при внешней диагностике девайса. Иногда внешней диагностики достаточно для того, чтобы выявить возможные причины и проверить работоспособность устройства. Но иногда проверить признаки можно на слух, если при работе схемы появляются сторонние шумы, нехарактерные для устройства.

1. Первый признак, который можно проверить без тщательно диагностики — это нехватка холодного воздушного потока. Чтобы проверить этот признак своими руками, можно включить кондиционер в авто на полную мощность и оценить, как дует устройство. Признак отсутствия холодного воздуха может свидетельствовать об утечке хладагента.
2. Проверить работоспособность устройства своими руками можно по наличию новых шумов. В том случае, если при функционировании кондиционера возник шум, то причин может быть несколько, о них вы узнаете далее.
3. Внимательные автолюбители иногда замечают, что система включается не так, как раньше. В частности, при подключении перестает срабатывать щелчок. Это можно проверить своими руками, включив систему.
4. Помимо шума, во время функционирования системы может появиться звонкий стук. Проверить это легко — достаточно просто включить систему.

Причины

1. Как сказано выше, ремонт компрессора автокондиционера может возникнуть в нескольких случаях. В первую очередь, это ремонт сальника. Сальник — это по сути расходный элемент, поскольку периодически сальник приходится менять. Как правило, неработоспособность сальника выявляется в результате утечки хладагента. Если в работе компрессора появились механические неполадки, то обычно протекает либо сальник, либо места состыковки устройства. Выявить протекающий сальник можно с помощью ультрафиолетовой лампы. Чтобы определить сальник, в хладагент заранее нужно добавить люминесцентную краску. На практике именно сальники чаще всего становятся причинами необходимости покупки ремкомплекта и замены.
2. Что касается шума, то после подключения устройства появление звуков говорит о поломке подшипниковых устройств приводного шкива или вала. Также шум в работе схемы устройства может свидетельствовать о необходимости натяжки ремешка. В том случае, если электромуфта выключена, а вал компрессора при ослабленном ремешке проворачивается с большим трудом, то вероятнее всего, причина кроется в подшипнике. Если же ролик можно проворачивать своими руками без проблем, то вероятнее всего, вышел из строя подшипник вала.
3. Отдельно следует выделить электромуфту. Если при подключении кондиционера не срабатывает щелчок, то проблема заключается в электромуфте. Отсутствие щелчка при включении кондиционера автомобильного обусловлено выработкой элемента и появлением зазора. Кроме того, причиной может служить катушка — если компрессор перегревается, то катушка может плавиться, покупки ремкомплекта в этом случае не избежать.
4. Если при работе кондиционера после подключения появились стуки, то это может говорить о погнутых клапанах, а также изношенных поверхностях поршней. Кроме того, появление стуков может быть обусловлено слишком высоким или слишком низким уровнем давления, которое образуется на выходе и входе устройства (автор видео о замене подшипника — vassilij pavliuk).

Самостоятельная установка

На подавляющем числе автомобилей, даже не оборудованных заводским кондиционером, предусмотрено место для монтажа. Самостоятельная установка кондиционера на автомобиль состоит из подготовки автомобиля и кондиционера к установке, непосредственно самого монтажа и проверки работоспособности устройства.

Оборудование

Перед проведением работ по установке нужно выбрать кондиционер и проверить его комплектность. Автомобильные кондиционеры бывают двух типов: автоматические и ручные. Ручные кондиционеры — самая простая разновидность охлаждающего устройства. На передней панели монтируется регулятор, с помощью которого можно управлять подачей холодного воздуха в салон автомобиля.

Автоматические кондиционеры бывают однозонные и двухзонные. У автоматического кондиционера за управление отвечает монтируемый на переднюю панель монитор. Автоматические кондиционеры наиболее удобны в использовании, но цена у них дороже. Ручные дешевле, но регулировка мощности подачи холодного воздуха падает на водителя или переднего пассажира.

Перед проведением работ по установке кондиционера следует проверить комплектность устройства. В набор должны входить:

• конденсатор;
• компрессор с приводным ремнем;
• испаритель;
• ресивер-осушитель;
• блок управления;
• датчики;
• комплект фреонопроводов;
• кронштейн;
• электропроводка;
• руководство по установке со схемой подключения электропроводки.

Также для проведения работ понадобится следующий набор инструментов:

• набор ключей;
• набор отверток;
• плоскогубцы;
• дрель;
• сверла для работы по металлу и пластику.

Подготовка

Подготовка к установке кондиционера состоит и в подборе места для проведения процедуры. Желательно выбрать место с ровным и чистым полом, так как возможно придется проводить работы под днищем. Еще лучше будет загнать машину на смотровую яму. Также понадобится хорошее освещение по той же причине, так что необходимо озаботиться наличием мощного переносного фонаря.

Перед проведением работ необходимо слить из системы охлаждающую жидкость, а также снять корпус воздушного фильтра. Для удобства работ желательно снять сам фильтр, передний бампер и вентилятор и печку, для чего придется частично разобрать переднюю панель.

Пошаговая инструкция

Установка кондиционера и замена старого охлаждающего устройства на новое могут серьезно различаться. В первом случае необходимо заменить устройство, во втором в том числе подготовить крепления для системы кондиционирования. Для удобства разберем второй случай как более сложный.

Инструкция по самостоятельной установке кондиционера выглядит следующим образом.

1. Первый шаг — установка опор компрессора, которые монтируются на двигатель автомобиля. Разные модели кондиционеров и автомобилей предусматривают различные схемы установки опор, в большинстве случаев они монтируются на крышку ремня газораспределительного механизма (ГРМ). В крышке нужно дрелью просверлить два отверстия.
2. Затем с помощью просверленных отверстий нужно прикрутить кронштейн с натяжным роликом и монтировать компрессор.
3. Далее нужно монтировать блок управления на переднюю панель. Если в панели предусмотрено место для размещения кондиционера, то блок управления размещается в нише. В обратном случае необходимо высверлить отверстия в передней панели и монтировать блок.
4. Монтируется испаритель. Он может быть установлен в салоне автомобиля, но может располагаться и вместе со всей системой в моторном отсеке рядом с перегородкой. Далее нужно соединить корпуса печки и испарителя.
5. Затем нужно монтировать ресивер-осушитель. Обычно он устанавливается возле штатного автомобильного радиатора и терморегулирующего вентиля.
6. Все элементы системы кондиционирования нужно соединить электропроводкой и фреонопроводными трубками. Схему подключения проводки и трубок нужно взять из руководства по пользованию автомобилем.

После того, как система собрана, необходимо отправится в сервисный центр и заправить ее фреоном, либо закачать хладагент самостоятельно. Одновременно следует проверить систему кондиционирования на предмет утечек.

Терморегулирующий клапан (ТРВ) автомобильного кондиционера

Расширительный клапан это усройство для регулирования количества хладагента, поступающего в испаритель.

Расширительный клапан является дросселем переменного сечения. Расширительный клапан устанавливается после фильтра осушителя, на впускном патрубке испарителя.

Расширительный клапан понижает давление и температуру хладагента настолько, чтобы при прохождении его через испаритель, обеспечить его испарение и интенсивный теплообмен. Калиброванное отверстие понижает давление входящей в клапан жидкости. Хладагент, поступающий из фильтра осушителя, представляет собой жидкость, под высоким давлением. Проходя через отверстие терморегулирующего вентиля, хладагент распыляется, при этом температура и давление хладагента понижается. Все это облегчает дальнейший процесс испарения хладагента в испарителе.

Как происходит процесс регулирования количества хладагента, проходящего через терморегулирующий вентиль?

Баллон термодатчика находится в термоконтакте с выпускным патрубком испарителя. Внутри баллона капиллярной трубки и сильфона находится газ – хладагент R12. При повышении температуры выпускного патрубка испарителя, давление хладагента R12 в термодатчике увеличивается и сильфон растягивается. Дно сильфона, через тягу давит на шарик или иглу, который перемещаясь, увеличивает поток хладагента, проходящего через расширительный клапан, вызывая понижение температуры выходной трубки и испарителя. Давления хладагента R12 в термодатчике уменьшается, сильфон сжимается, шарик перекрывает дроссель, вызывая уменьшение потока хладагента.

Возможные капризы устройства автокондиционера

Устройство любой системы кондиционирования — герметичное. Уплотнительные кольца для автокондиционера обычно работают надежно, но при этом в системе в любом случае происходит диффузия газа. Соответственно, время от времени (минимум один раз в 4-5 лет) устройство нужно заправлять. Но этот показатель в целом определяется состоянием транспортного средства, а также различными специфическими особенностями. В частности, речь идет о комплектующих.

Если у вас возникнет необходимость очистки системы, то перед тем, как заняться этим процессом, необходимо будет избавиться от влаги и воздуха, присутствующих в системе. Для этого проводится процедура вакуумирования. Она позволит избавиться от всех примесей, а также грязи. Вывод воздуха производится при помощи насоса (автор видео — Сергей Иванов).

https://youtube.com/watch?v=lJ_Q0OQigKg

Электрическая схема кондиционера также обычно работает без проблем. Но если вы столкнулись с проблемой неработающего климатизера, то в первую очередь желательно проверить работоспособность предохранителей и реле. При выходе из строя некоторых элементов возможны перебои в работе климатизера.

Во время заправки автокондиционера в систему также необходимо добавлять специальное масло

В том случае, если все элементы системы работают нормально, при этом уровень давления в норме, но кондиционер не холодит, нужно обратить внимание на осушитель. При выходе из строя этого компонента нормальная работа системы будет невозможна

Следует отметить, что это устройство является съемным, поэтому при необходимости его всегда можно демонтировать и без проблем заменить на новое.

Чем отличается кондиционер от климат-контроля в автомобиле?

Главное отличие климат-контроля в автоматическом управлении температурой поступающего в салон воздуха. Если в автомобиле отсутствует климат-контроль, водитель вручную выбирает температуру приточного воздуха, скорость вращения вентилятора и направление обдува.

В системе с климат-контролем в салоне установлены ряд дополнительных датчиков, которые измеряют фактическую температуру в салоне. Сигналы с датчиков посылаются в блок управления климат-контролем. ЭБУ постоянно сравнивает фактическую и желаемую водителем температуру в салоне и для выравнивания параметров блок управляет скоростью вращения вентилятора отопителя, компрессором кондиционера, сервоприводами заслонок воздушных потоков.

Виды, устройство и принцип работы компрессора

Компрессор представляет собой нагнетатель вытеснительного типа. Он начинает свою работу после включения кнопки кондиционера в салоне автомобиля. Устройство имеет постоянное ременное соединение с двигателем (привод) через электромагнитную муфту, которая позволяет запускать установку, когда это необходимо.

Компрессор кондиционера

Нагнетатель всасывает охлажденный хладагент в газообразном состоянии из зоны низкого давления. Далее, за счет сжатия повышается давление и температура хладагента. Это главные условия для его расширения и дальнейшего охлаждения в расширительном клапане и испарителе. Для повышения срока службы составных частей компрессора используется специальное масло. Часть его остается в нагнетателе, другая часть растекается по системе. На компрессоре размещен предохранительный клапан, который защищает установку от превышения давления сверх нормы.

Различают следующие виды компрессоров в климатических установках:

• аксиально-поршневые;
• аксиально-поршневые с вращающимся наклонным диском;
• лопастные (роторные);
• спиральные.

Наиболее широкое распространение получили аксиально-поршневые и аксиально-поршневые нагнетатели с наклонным вращающимся диском. Это наиболее простой и надежный вариант устройства.

Аксиально-поршневой нагнетатель

Приводной вал компрессора приводит в движение наклонный диск, который, в свою очередь, образует возвратно-поступательное движение поршней в цилиндрах. Поршни двигаются параллельно валу. Количество поршней может отличаться в зависимости от модели и конструктивного решения. Их может быть от 3 до 10. Таким образом, формируется такт работы. Клапана открываются и закрываются. Происходит всасывание и нагнетания хладагента.

Аксиально-поршневой компрессор

Мощность климатической установки зависит от максимальной частоты вращения компрессора. Часто производительность зависит от скорости двигателя. Диапазон частоты вращения нагнетателя находится от 0 до 6 000 об/мин.

Чтобы убрать зависимость работы компрессора от скорости работы двигателя, используются компрессоры с изменяемым рабочим объемом. Это достигается путем применения вращающегося наклонного диска. Угол наклона диска меняется с помощью пружин, что корректирует производительность всей климатической установки. В компрессорах с постоянным аксиальным диском регулировка происходит в результате отключения и включения электромагнитной муфты.

Привод и электромагнитная муфта

Электромагнитная муфта обеспечивает связь работающего двигателя и компрессора во время включения кондиционера. Муфта состоит из следующих компонентов:

• ременной шкив на подшипнике;
• электромагнитная катушка;
• подпружиненный диск со ступицей.

Устройство электромагнитной муфты

Двигатель посредством ременного соединения приводит в движение шкив. Подпружиненный диск соединен с приводным валом, а электромагнитная катушка с корпусом нагнетателя. Между диском и шкивом имеется небольшой зазор. Когда включается кондиционер, электромагнитная катушка создает магнитное поле. Подпружиненный диск и вращающийся шкив соединяются. Компрессор начинает свою работу. Когда кондиционер выключается, пружины отводят диск от шкива.

Не забываем про масло в системе

Если вам пришлось-таки снимать компрессор автомобильного кондиционера и ремонтировать, то есть вероятность, что вы нарушили баланс масла внутри системы для ее правильного функционирования. Чтобы потом не появились новые проблемы, связанные уже с этим участником охлаждения, есть несколько рекомендаций от опытных автомобилистов. Когда вы демонтировали компрессор, в системе масло в определенном количестве осталось, потому что не все успело стечь с магистралей. В первую очередь, если вами произведена замена компрессора, то эти остатки надо принудительно слить. Во все новые агрегаты масло уже заправлено в нужном количестве.

Слив масла из магистралей

Если вы просто делали ремонт, а потом устройство поставили на место, то масло придется долить. Но количество берется не с потолка, потому что избыток этого компонента в системе чреват заклиниванием, после которого вам поможет только замена компрессора. Когда вы сняли устройство, слейте из него масло, замерив объем. После ремонта вам придется залить в компрессор новое (предпочтительнее) или то же самое, а количество взять на 40 г больше. Правда, эту цифру лучше уточнять в документации к модели вашего устройства. Заливать масло следует через порт высокого давления, в ином случае есть риск не достичь нужного вакуумирования внутри агрегата.

Главная →

Устройство → Система охлаждения, обогрева и вентиляции → Кондиционер →

Возможные неприятные сюрпризы

Система кондиционирования спроектирована полностью герметичной, однако может иметь место диффузия газа, из-за чего потребуется дозаправка агрегата. Зачастую периодичность дозаправки системы составляет около 1 раза в 5 лет. При заправке оборудования требуется добавлять рефрижераторное масло.

Если вы не наблюдаете необходимый уровень охлаждения, хотя все элементы системы функционируют надлежащим образом, то, скорее всего, требуется замена ресивера-осушителя. Справиться с этой задачей можно самостоятельно, поскольку полная разборка устройства не требуется. Удалите старый компонент кондиционера и установите новый ресивер-осушитель для дальнейшей работы оборудования.

Значение кондиционера в салоне автомобиля существенно возрастает с приближением лета. Однако и в зимнюю пору устройство справляется со своими задачами. Покупка автомобиля с кондиционером или дооборудование машины охлаждающим устройством целесообразна в большинстве случаев.

https://youtube.com/watch?v=dOZcVTnnFOM

Насколько необходим климат-контроль

Основное отличие этой разновидности систем кондиционирования от обычных автокондиционеров заключается в наличии автоматики, которая без вмешательства человека контролирует такие показатели, как направление потока охлаждённого воздуха и его температура. В классических кондиционерах это нужно делать вручную. Впрочем, и климат-контроль может иметь самый разный функционал: на некоторые модели, выпускаемые АвтоВАЗом, одно время ставились половинчатые климатические системы, которые умели контролировать выходную температуру, но регулировать направление потока воздуха приходилось водителю.

В настоящее время однозонный климат-контроль – это уже архаика, всё большее распространение получают трёхзонные устройства, создающие свой микроклимат для водителя, переднего пассажира и на зону всего заднего дивана. Безусловно, удобства обладания климатическим контролем очевидны, но его работа зависит от капризной электроники. Самые простые климатические системы не обеспечивают тонкой регулировки температурного параметра, работая только в режиме «холодно-жарко», и чтобы добиться комфортной среды в салоне, с ними нужно повозиться не меньше, чем с обычными автокондиционерами.

Но навороченные модели имеют удобные и полезные режимы работы: моментальное охлаждение, мягкая работа (если планируется поездка с ребёнком или пассажиром, склонным к простуде), нормальный режим охлаждения.

Причины возникновения неисправностей в компрессоре

Многие даже достаточно опытные водители пребывают в заблуждении, полагая, что компрессор является самым надёжным узлом автокондиционера и что обслуживать там попросту нечего. Рано или поздно такие убеждения приводят к тому, что в работе компрессора появляются симптомы, которых раньше не было. Например, гул при включении кондиционера. Поскольку определить источник появления постороннего шума из-за работы двигателя удаётся не всегда, при бездействии владельца автомобиля компрессор достаточно быстро приходит в неисправное состояние, которое может потребовать дорогостоящего ремонта или полной замены этого узла.

Второй по частоте возникновения неисправностью компрессора является неработоспособность муфты. Если при включении кондиционера не слышно характерного щелчка, означающего, что муфта вошла в зацепление со шкивом – это как раз и свидетельствует о неполадках в этом узле компрессора. Электромагнитная муфта может сломаться из-за перегрева компрессора (например, при длительной работе на стоящем автомобиле в условиях высокой внешней температуры), в результате чего оплавляется проводка катушки. Может иметь место и заводской дефект в самой муфте, проявляющийся в образовании недопустимо большого зазора между шкивом и прижимной пластиной.

Если автомобиль возрастной, то причиной потери работоспособности муфтой может являться её элементарный износ. Ремонт компрессора кондиционера авто в этом случае осуществляется посредством замены муфты, которая производится практически в той же последовательности, что и установка нового подшипника.

Поломка компрессора может быть вызвана его засорённостью или разгерметизацией. В последнем случае устранить проблему можно простой затяжкой соединений, если причина разгерметизации именно в этом. Чтобы прочистить компрессор, необходимо его разобрать, тщательно промыть и заменить ремкомплект. Если вы никогда не разбирали компрессор автокондиционера, лучше доверить эту операцию профессионалам, особенно если были повреждены корпусные детали. Возможно, неработоспособность компрессора вызвана засорением магистральных трубок. Диагностировать такую неисправность сложно, а вот прочистить или заменить трубки можно и самостоятельно.

Причиной шума при включении и работе автокондиционера может быть отсутствие рабочего давления на магистрали нагнетания. Если показания манометров свидетельствуют именно об этом, виновным может быть и компрессор – из-за естественного износа, по причине заливки слишком большого количества фреона или из-за его утечек. В таких случаях производят дефектовку компрессора, позволяющую уточнить природу неисправности и приступить к выполнению ремонтных работ.

Нарушение герметичности – ещё одна распространённая причина поломок компрессора. Обычно к такому результату приводят либо ослабление крепления магистрального трубопровода, либо повреждения сальника. В последнем случае его замену произвести самостоятельно вряд ли получится – это намного сложнее, чем заменить подшипник. Впрочем, удешевить ремонт компрессора автокондиционера можно, если самостоятельно его снять и в таком виде привезти в мастерскую. Как показывает практика, достаточно одного месяца езды на потёкшем сальнике, чтобы вал компрессора (вернее, его наружная часть) полностью покрылся коррозией. Так что, скорее всего, потребуются его снятие и шлифовка.

Заклинивание поршня – самая серьёзная поломка компрессора. Здесь одной заменой не обойтись, так как обычно сломанный поршень повреждает и стенки цилиндра, и клапаны. В таких случаях оптимальным вариантом восстановления работоспособности компрессора и всей системы кондиционирования является его полная замена на новый агрегат.

Когда без автокондиционера не обойтись

Тем не менее, изменение климата – явление глобальное. Количество солнечных дней в году постоянно растёт, увеличивается и потребность в качественном охлаждении салона. Если у вас нет возможности припарковать машину где-нибудь в тени, то после работы вам придётся сесть в авто, обстановка в котором внутри будет напоминать сауну. Такие же результаты получаются и при поездках в пределах мегаполисов – вынужденное простаивание в пробках приводит не только к разогреву воздуха в салоне, но и к появлению неприятных запахов, гари и пыли. И если на улице – плюс 30, в салоне даже при открытых окнах будет градусов 50. Безусловно, приезжать на работу или с работы в мыле – для большинства горожан просто неприемлемо, и здесь альтернативы кондиционеру просто не существует.

Один из доводов, которые приводят противники использования автокондиционеров – их абсолютная бесполезность зимой. На самом деле это тоже достаточно спорный тезис, и вот почему. Любая автомобильная климатическая система имеет дренажную трубку для избавления от влаги, находящейся в воздухе и которая конденсируется при прохождении через испаритель. Если автомобиль некоторое время проработает на холостом ходу с включённым кондиционером, под ним всегда можно обнаружить небольшую лужицу – это и есть вода, осаждённая из салонного воздуха.

В холодное время года влажность воздуха намного ниже, поэтому зимой луж под машиной вы не увидите. Но это не означает, что воздух в салоне абсолютно сухой – большая часть влаги конденсируется не в испарителе, а на стёклах, что приводит к их обильному запотеванию. Печке, чтобы справиться с запотевшим стеклом, потребуется минут 15 работы, и всё это время обзор у водителя будет сильно ограничен. Включение одновременно и кондиционера позволяет справиться с проблемой за несколько минут. Так что миф о бесполезности климатической системы зимой можно считать развенчанным, по крайней мере – частично.

Кстати, если ваш «железный конь» в морозы простаивает, производители рекомендуют хотя бы раз в неделю заводить мотор и включать систему кондиционирования – в противном случае из-за отсутствия смазки компрессор может «закиснуть», а прокладочные материалы – ссохнуться и прохудиться. Правда, выполнять такую операцию в сильный мороз нельзя. Нужно, чтобы температура окружающего воздуха была около нуля.

Обслуживание кондиционера

Самостоятельное обслуживание, не требующее специального оборудования, заключается в своевременной замене салонного фильтра и оценке работы кондиционера. Фильтр необходимо менять каждые 15–20 тысяч километров. Если вы часто пользуетесь кондиционером или эксплуатируете машину в условиях сильной запыленности, сократите пробег до 7–12 тысяч километров. Это защитит вас от появления неприятного запаха в салоне. Если кондиционер вдруг начал хуже работать, а замена салонного фильтра не помогла, необходимо проверить количество хладагента. Это можно сделать, измерив давление в системе и сравнив его с необходимым. 

Все данные о давлении написаны на небольшой металлической табличке, закрепленной на внутренней стороне капота или на задней стенке подкапотного пространства. Эту табличку монтируют во время установки кондиционера.