Как работает автомобильный кондиционер?Обычно, этот
вопрос люди задают себе в тот момент, когда кондиционер уже не
работает. Ибо прежде, чем что-то чинить, некоторые хотят
выяснить, что сломалось. Вообще говоря, автомобильный
кондиционер по сути очень похож на обычный бытовой
холодильник. Состоит он из нескольких частей:
- компрессор;
- конденсатор (он же конденсор), чаще известный под именем
радиатора кондиционера с дополнительным вентилятором;
- ресивер-осушитель;
- терморегулирующий вентиль (ТРВ) или дроссель
(расширительная трубка);
- испаритель;
- аккумулятор;
- несколько трубок и шлангов, которые соединяют эти узлы
друг с другом;
- несколько датчиков давления во главе с блоком
управления;
- немного хладагента (фреона) и специального масла внутри
этого хозяйства.
Принцип действия
прост: Компрессор сжимает газообразный хладагент до 12-20
бар, который от этого нагревается до
50-80oградусовC, и закачивает его в конденсатор. В
конденсаторе фреон охлаждается за счет хорошего теплообмена с
окружающей воздушной средой (набегающий поток воздуха при
движении автомобиля или обдув дополнительным вентилятором при
остановке авто) и превращается в жидкость на внутренних
стенках конденсатора. Затем жидкий фреон попадает в
ресивер-осушитель, где происходит фильтрация хладагента от
грязи, осушение его от воды селикогелем и отделение жидкой
части от газообразной. После ресивера жидкий фреон проходит
через маленькое отверстие (ТРВ или расширительную трубку),
отчего давление хладагента резко падает до 1-3 бар, и попадает
в испаритель. Испаритель — это тот же конденсатор, только
другой формы, его задача — обеспечить эффективный теплообмен
между хладагентом и проходящим через соты испарителя воздухом.
Так вот, когда жидкий фреон с низким давлением попадает в
испаритель, то он начинает интенсивно испаряться и
превращаться снова в газ (отсюда и название «испаритель»),
охлаждая при этом сам испаритель до 0-10oС.
Газообразный фреон под низким давлением снова попадает в
компрессор, где сжимается, и цикл замыкается. Для смазки
компрессора используется небольшое количество специального
масла, которое растворяется в жидком хладагенте. Вентилятор
отопителя салона прокачивает через холодный испаритель воздух,
который от этого охлаждается. Весь процесс работы
контролируется блоком управления с помощью нескольких датчиков
давления и температуры, расположенных в различных частях
системы.
Как видите, все довольно просто. И работал бы
этот «холодильник» подобно миллионам бытовых холодильников
десятки лет безо всякого ремонта, если бы не постоянная
вибрация, перепады температур, влажность и вредная окружающая
среда, не говоря уже о несоблюдении тобой правил эксплуатации..
КОМПРЕССОР (О ПОЛЬЗЕ ГРЯЗИ, СОЛИ, ВОДЫ И ДРУГИХ
ФАКТОРОВ)Компрессор — это сердце всей системы
автокондиционера. Под компрессором мы понимаем собственно
компрессор, электромагнитную муфту и приводной шкив с
подшипником.
Компрессор выполняет две функции: сжимает
газообразный хладагент с 1-3 бар до 12-20 бар и обеспечивает
циркуляцию фреона по системе.
Представляет собой
довольно сложный, точный и, как следствие, дорогой (от 800$)
механизм. Компрессор очень «боится» грязи, жидкого фреона на
всасывающей стороне, работы «всухую» (без смазки или с
недостаточным ее количеством), слишком больших давлений (более
30 бар) и высоких (свыше 90oС) температур.
Накопившаяся в системе грязь (механические примеси) приводит к
очень быстрому износу компрессора, и ремонтировать его будет
невозможно.
Откуда берется грязь?
Например,
вашему авто делали какой-нибудь ремонт и разобрали систему, а
потом какую-нибудь трубку забыли на место поставить или сняли
сгнивший конденсор, а нового вы так и не купили. Вы проездили
зиму на машине, а в системе чего только нет — и соль, и грязь,
и вода. Если теперь «забытую» трубку просто на место
поставить, систему заправить и запустить, то Ваш компрессор не
жилец более. Таких клиентов у нас каждое лето не один десяток
набирается. «Заправится» такой автолюбитель у мальчишки с
баллоном фреона на газоне и через день-другой к нам приезжает
на замену компрессора и промывку всей системы.
Или,
допустим, заправили Вам кондиционер после какого-нибудь
ремонта фреоном, а масла не добавили нужного количества.
Конечно, в системе всегда есть масло. Ведь если фреон и
улетучился из системы полностью, то масла хоть немного, но
осталось. Плохо только, что недостаточно. Вот и работает
компрессор как токарный станок — сам себя на стружку
перерабатывает, а стружку эту по всей системе гонит. Хорошо,
если вовремя удалось обнаружить непорядок. Тогда можно
обойтись только промывкой всей системы. А если нет — ищите
другой компрессор. Жидкий фреон на входе компрессора — это
динамит. Приводит к гидроудару в компрессоре с последующей
заменой этого дорогого агрегата. Попасть жидкость в компрессор
может в нескольких случаях: неправильно собрали систему,
заправляли неправильно (на некоторых моделях а/м сервисные
клапаны расположены непосредственно на компрессоре), закачали
хладагента сверх всякой меры.
Высокие температуры и
давления также очень опасны. На большинстве современных
компрессоров установлены датчики температуры и
предохранительные клапаны. Если температура достигает
критической, то блок управления просто отключает привод
компрессора. Если же давление в системе зашкалило за 30 бар,
то срабатывает предохранительный клапан, который просто
сбрасывает весь фреон в атмосферу. Зрелище не для слабонервных
— что-то среднее между взрывом парового котла и самолетом на
взлете.
О ПРИВОДНОЙ МУФТЕ, ШКИВЕ И ПОДШИПНИКЕПриводной шкив
вращается на двухрядном радиально-упорном подшипнике, который,
в свою очередь, насажен на шейку компрессора. На теле
компрессора укреплен также электромагнит цилиндрической формы.
И завершает картину круглая прижимная пластина на пружинном
или резиновом подвесе. Шкив на подшипнике приводится во
вращение от коленвала двигателя приводным ремнем, и вращается
все время, пока работает мотор, независимо от того, включен
кондиционер или нет. Когда мы включаем кнопочку А/С в авто, на
электромагнит поступает +12В. Магнит неудержимо тянет к себе
прижимную пластину, жестко «сидящую» на валу компрессора и
прижимает ее к шкиву. Компрессор завращался. Очень похоже на
сцепление, только роль ноги, давящей на педаль, выполняет
электрический магнит.
Во всей этой конструкции чаще
всего «накрывается» подшипник. Первый признак — характерный
шум со стороны компрессора. Хорошо, если компрессор приводится
в действие отдельным ремнем — если подшипник заклинило, можно
снять ремень. Если нет — нужен эвакуатор. Реже выходят из
строя подвес, прижимная пластина или шкив. Обрыв в
электромагнитной катушке встречается еще реже.
РЕМОНТЕсли компрессор безнадежно пострадал —
заклинил, получил гидроудар, то дешевле его заменить, чем
починить. На что можно заменить? Можно купить оригинальный, но
дорогой. Можно попробовать поискать аналог стоимостью около
400$, но успех в этих поисках чаще всего весьма сомнительный.
Можно добыть оригинальный б/у в хорошем состоянии за 200-300$.
Какой вариант выбрать — решение за Вами.
При замене
компрессора в любом случае необходимо
тщательно промыть систему кондиционера — иначе придется еще
разок поискать подходящий компрессор. Промывается система
специальными фреонами, процедура довольно хлопотная, и стоит
прилично.
Неисправность муфты, шкива или подшипника
устраняется очень просто — заменой на исправные. На некоторых
машинах получается менять эти детали без снятия компрессора,
на некоторых — нет, тогда приходится проводить весь комплекс
по новой заправке системы хладагентом.
КОНДЕНСОРКонденсор (он же конденсатор, он же радиатор
кондиционера) находится сразу за передним бампером перед
радиатором охлаждения двигателя. В конденсаторе фреон
охлаждается за счет хорошего теплообмена с окружающей
воздушной средой (набегающий поток воздуха при движении
автомобиля или обдув дополнительным вентилятором при остановке
авто) и конденсируется (превращается в жидкость) на внутренних
стенках конденсора.
Особенности его расположения в
подкапотном пространстве и высокие давления (до 30 атмосфер в
пробке в жаркий день) и вызывают, как правило, его типичные
«болезни».
Первая болезнь — это негерметичность.
Негерметичность возникает как вследствие коррозии (конденсор,
как правило, алюминиевый и на него попадает большое количество
химически активных антигололедных реагентов, грязи и воды с
дорог), так и вследствие механических повреждений (отлетевший
из-под колес впереди идущего автомобиля камень, повреждение
из-за ДТП, некомпетентный сервис). В случае механических
повреждений конденсор, как правило, можно заварить
(используется аргонно-дуговая сварка, так как на воздухе
алюминий быстро окисляется), либо «напылить» (используется
оборудование «Димет 402», позволяющее путем подачи со
сверхзвуковой скоростью нагретой порошкообразной смеси
алюминия с цинком добиться высокой степени адгезии). В
случаях, когда негерметичность вызвана коррозией,
целесообразность ремонта такого конденсора зависит от степени
«гнилости». Гораздо проще и дешевле в некоторых случаях
поменять его на новый или б/у. Есть модели (например, Daewoo
Nexia), для которых замена конденсора чуть ли не пункт
ежегодного ТО. Благо, что стоимость нового конденсора на эту
модель составляет около 90 у.е. Но в некоторых случаях, когда
стоимость оригинальной запчасти доходит до 500 долларов и
выше, мы рекомендуем подобрать неоригинал либо б/у. Причем
необязательно именно с этой модели. Главное, чтобы конденсор
подходил по посадочным местам, а магистрали можно
переварить.
Вторая болезнь — это наружное загрязнение
самого конденсора и пространства между ним и радиатором
охлаждения, которое приводит к ухудшению теплообмена,
следствием чего являются повышение давления в системе
(которое, в свою очередь, приводит к появлению новых утечек
хладагента), повышение температуры охлаждающей жидкости
(вплоть до закипания) и, наконец, отсутствию холода в салоне.
Довольно часто в период цветения тополей нам рассказывают об
одних и тех же симптомах: система в общем исправна,
кондиционер выдает положенную температуру, но… только в
движении. Стоит только стать в пробке и комфортная прохлада
пропадает. Причина этого, как правило, кроется в том, что
конденсор снаружи покрыт «шубой» из тополиного пуха,
насекомых, масла, грязи и остатков сбитого еще в позапрошлом
году велосипедиста. Устраняется такая неисправность очисткой и
помывкой. Здесь главное не переусердствовать с напором струи
воды (так как можно запросто погнуть пластинки конденсора) и
не забыть, открутив кронштейны радиатора охлаждения двигателя,
помыть пространство между ним и конденсором. И вообще такую
процедуру рекомендуется проделывать как минимум дважды в
год.
И, наконец, третья болезнь — это отказ
дополнительного вентилятора, что также приводит к ухудшению
теплообмена и отсутствию прохлады в салоне в те моменты, когда
автомобиль не движется. Лечится такая болезнь ремонтом либо
заменой вентилятора на новый или б/у.
РЕСИВЕР-ОСУШИТЕЛЬ, АККУМУЛЯТОРРесивер-осушитель
(далее — просто ресивер) используется в системах с ТРВ и
выполняет несколько функций одновременно: фильтрует хладагент,
очищая его от механических примесей, осушает фреон от влаги и
отделяет жидкую составляющую сконденсированного в конденсаторе
хладагента от газообразной. Конструктивно представляет
металлический цилиндрический стакан с двумя отверстиями:
входом и выходом. Зачастую на верхней крышке располагаются
смотровое окошко в виде стеклянного «глазка» и датчик давления
хладагента. Внутри этого «стакана» расположены сетчатый фильтр
и абсорбирующие компоненты. Фильтр служит для очистки фреона
от механических примесей, абсорбер — для удаления влаги из
хладагента.
Возможная неисправность ресивера —
разгерметизация корпуса. Возможны утечки хладагента из-под
входных/выходных магистралей или датчика — лечится заменой
уплотнений или датчика. Утечки из-под смотрового окошка
приводят к замене ресивера на новый. Смотровое окошко —
замечательная штука, очень помогает оценить работу
кондиционера. В это окошко видно, как циркулирует по системе
фреон — если видим, что хладагент в ресивере жидкий, без
пузырьков газа, то это означает, что конденсация фреона
хорошая. Если в окошке заметна пена, много пузырьков, то это
говорит либо о плохой конденсации, либо о недостатке
хладагента в системе. Сопоставляя визуальную картину в
«глазке» с показаниями контрольных приборов, можно хорошо
понять, что происходит в системе.
При замене
заклинившего компрессора кондиционера ресивер подлежит
обязательной замене на новый.
Аккумулятор
используется во всех системах с расширительной трубкой и в
некоторых системах с ТРВ. Представляет собой закрытую
металлическую банку с одним входом и одним выходом. Его задача
— аккумулировать в себе жидкий фреон, вышедший из испарителя и
возможные излишки жидкого масла, пропуская через себя только
газообразную составляющую. Устанавливается на участке
испаритель — компрессор и охраняет «сердце» системы —
компрессор — от разрушительного гидроудара.
Из
неисправностей можно выделить нарушение герметичности по
корпусу или в местах подвода магистралей. Неисправности
устраняются тем же способом, что и в ресивере.
При
замене компрессора аккумулятор достаточно тщательно промыть.
ТРВ (ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩИЙ ВЕНТИЛЬ), РАСШИРИТЕЛЬНАЯ
ТРУБКАНазвание очень солидное, и функция у них тоже
важная — обеспечить перепад давления хладагента с целью
значительного понижения температуры испарения фреона (до
0-10oС). Ведь если в испаритель подать жидкий фреон
прямо из конденсатора, то он тоже будет испаряться, только при
температуре градусов так под 70< sup>С — это уже
отопитель, а не кондиционер получится! По своей физической
природе эти устройства — это участки с высоким
гидродинамическим сопротивлением. А на деле все очень просто:
ТРВ — это тонкое отверстие с регулируемым сечением,
оформленное в виде металлической коробочки с входом (отверстие
потоньше), выходом (потолще) и капиллярной трубкой (она
расположена на испарителе), заполненной фреоном. Крепится ТРВ
либо на испарителе, либо в непосредственной близости от него.
В узкое отверстие ТРВ помещена подвижная игла с неравномерным
поперечным сечением. Игла перемещается под воздействием
давления фреона в капиллярной трубке, регулируя количество
фреона, попадающего в испаритель. Это нужно для более
эффективной работы кондиционера. Принцип работы устройства
очень похож на принцип работы термостата двигателя.
Расширительная трубка устроена еще проще: в пластмассовой
втулке запрессована тонкая латунная трубочка. Вся конструкция
окружена тонкой сеточкой-фильтром и располагается в
трубопроводе высокого давления (обычно в месте стыка двух
частей), чаще всего неподалеку от испарителя.
Какие
неисправности возникают в этих деталях?
Обычный засор
узкого отверстия. В редких случаях ТРВ лечится от этого
тщательной промывкой. В остальных случаях необходима
замена.
Иногда в ТРВ капиллярная трубка выходит из
строя, тогда тоже необходима замена ТРВ.
ИСПАРИТЕЛЬИспаритель — это тот же конденсатор, только
другой формы, его задача — обеспечить эффективный теплообмен
между хладагентом и проходящим через соты испарителя воздухом.
Когда жидкий фреон с низким давлением попадает в испаритель,
он начинает интенсивно испаряться и превращаться снова в газ
(отсюда и название — испаритель!), поглощая при этом большое
количество тепла, охлаждая сам испаритель до 0-10< sup>С
и конденсируя на себе влагу из салона.
Испаритель,
также как и конденсор, изготовлен из алюминия и потому тоже
нередко страдает от коррозии. На него, конечно, в меньшей
степени воздействуют неблагоприятные факторы окружающей среды,
но и его условия нахождения далеки от идеальных. Дело в том,
что при работе кондиционера на испарителе конденсируется влага
из салона автомобиля (поэтому рекомендуется включать
кондиционер в туман, дождь и т.п. — стекла не потеют).
Перепады температур, пыль и влага и делают свое «черное дело».
Отремонтировать испаритель гораздо сложнее, так как место
утечки хладагента не всегда доступно из-за конструктивных
особенностей этого узла. Кроме того, сам испаритель находится
под «торпедо», и процесс его снятия и установки порой требует
значительных затрат.
К счастью, негерметичность
испарителя — довольно редкая неисправность, в отличие от
другой проблемы — неприятного запаха в салоне. Обычно этот
запах люди, служившие в армии или жившие в студенческой
общаге, идентифицируют как запах не стиранных недели две
носков. На самом деле этот специфический запах издают не
носки, забытые в бардачке предыдущим владельцем авто, а
бактерии, живущие на испарителе. Там для них очень
благоприятная среда — постоянная влажность, слой пыли.
Бактерии эти неприятны не только запахом, но и тем, что они
попадают в наши легкие, вызывая простудные и аллергические
заболевания. Очень часто приходится слышать жалобы клиентов:
«Только включу кондиционер, и тут же сопли и кашель».
Избавиться от всех вышеописанных неприятностей мы предлагаем с
помощью препарата Terosept от компании Teroson. Этот препарат
не только убивает все бактерии, но и препятствует их
повторному появлению. Испаритель обрабатывается Terosept'ом
либо после демонтажа, либо через воздуховоды и дренажное
отверстие в кожухе испарителя.
Следующая неприятность
как раз и связана с дренажным отверстием в кожухе испарителя.
Через вставленную в него трубочку конденсат стекает наружу.
Видели лужу воды под машиной с включенным кондиционером? Это и
есть конденсат. Так вот иногда трубочка забивается или
соскакивает, и тогда конденсат попадает в салон. Неисправность
эта довольно редкая и легко устранимая.
МАГИСТРАЛИВсе элементы системы автокондиционера
связаны между собой алюминиевыми трубками либо специальными
армированными гибкими шлангами. Шланги используются в тех
случаях, когда связываемые агрегаты подвижны по отношению друг
к другу (например, компрессор, жестко закрепленный на
двигателе и конденсор, жестко закрепленный на
кузове).
Алюминиевые трубки часто страдают от коррозии.
Особенно под хомутами, которыми они крепятся — ведь именно там
скапливается грязь и влага. Случаются и механические
повреждения. Ремонтируются они либо аргонно-дуговой сваркой,
либо напылением. Однако, в некоторых случаях, когда под
воздействием коррозии трубка просто рассыпается в руках, мы
рекомендуем менять ее на новую, либо на гибкий шланг. Мы
изготавливаем любые магистрали, и в большинстве случаев
новый гибкий шланг намного дешевле оригинала. Не говоря уже о
том, что прослужит он гораздо дольше, чем алюминиевая
магистраль. В местах соединения магистралей с элементами
системы используются специальные уплотнительные колечки
(O-rings). Эти колечки, так же как и остальные элементы
системы, смазываются маслом, растворенном в хладагенте, и
рассыхаются, если кондиционером долгое время не пользоваться.
При демонтаже магистрали или какого-либо агрегата колечки
подлежат замене на новые.
ЗАДНИЙ КОНТУРГоворя о магистралях, нельзя не сказать
отдельно о проблеме заднего контура на некоторых
внедорожниках, седанах представительского класса и
микроавтобусах. Эти автомобили оснащены дополнительным
испарителем, расположенным в задней части салона, а иногда еще
и мини-холодильником. Магистрали при этом проложены в арках
колес и под днищем автомобиля. В странах с жарким климатом,
например в Арабских Эмиратах, такая конструкция просто
необходима, так как один испаритель не дает достаточной
прохлады для пассажиров заднего сиденья. И там она служит
довольно долго. А вот в Москве... Бывает и одной зимы
достаточно для того, чтобы в результате коррозии магистрали
начали течь, особенно под хомутами, которыми они крепятся к
раме или кузову, и где скапливается грязь и соль. Официальные
дилеры при этом могут лишь предложить замену магистралей
заднего контура на новые (тоже алюминиевые). Иное не
предусмотрено по технологии. И через год-два проблема
возникает вновь. Мы же предлагаем изготовление и установку
резиновых магистралей, не подверженных коррозии. Стоит такая
процедура недешево, но избавляет владельцев этих автомобилей
от проблемы заднего контура навсегда.
КАЧЕСТВО ГАРАНТИРОВАНО.
|