Как работает автомобильный кондиционер?

Основные неисправности кондиционера и их признаки

1. Утечка хладагента. Фреон характеризуется высокой летучестью, а поэтому постепенно выветривается из системы при малейшей утечке. Даже на герметичной системе кондиционер нуждается в перезаправке каждые 3-5 лет. Чаще всего утечка возникает при повреждении сот конденсатора, от естественной потери эластичности резиновых уплотнений (колечки на трубках, обжимка шлангов, сальник вала компрессора).
2. Обрыв муфты включения конденсатора. Нормальное сопротивление исправной обмотки – 4-6 Ом.
3. Неисправность проводки, реле кондиционера. Чаще всего встречается банальное перегорание предохранителя и образование окислов на контактах.
4. Засорение конденсатора. Главный признак неисправности – низкая производительность компрессора, повышенное давление в контуре высокого давления.
5. Неисправность выключателя по высокому/низкому давлению в системе. Во всех современных системах применяется комбинированный датчик давления. Благодаря ШИМ-сигналу блок управления постоянно отслеживает фактическое давление в системе.
6. Засорение испарителя. Через забитый испаритель в салон попадает меньший объем воздуха. Естественно, холодом из дефлекторов дуть кондиционер не будет.
7. Залипание терморегулирующего вентиля.
8. Выход из строя комперссора. Случается по причине естественного износа либо работы без масла.

Часто компрессор не включается после долгого простоя. Поэтом, если вы задаетесь вопросом, можно ли включать кондиционер в машине зимой, ответ однозначно утвердительный. Периодическое включение позволяет разогнать масло по системе, смазать элементы компрессора. Общеизвестен факт, что кондиционер сушит воздух, а поэтому зимой помогает избежать запотевания стекол.

Диагностика неисправностей автомобильного кондиционера

Многие автовладельцы убеждены, что автомобильный кондиционер, особенно на новом автомобиле, не нуждается ни в уходе, ни тем более в диагностировании. Это заблуждение, очевидно, основано на рекомендациях касательно дозаправки хладагентом. Эта операция на автомобилях с небольшим пробегом, действительно, выполняется примерно раз в два года, но проверять состояние узлов и деталей климатической системы нужно намного чаще – хотя бы раз в полгода, причём независимо от пробега или времени года. А чтобы результаты проверки кондиционера в автомобиле были максимально точными и правдоподобными, её обычно проводят в два этапа.

Визуальный осмотр

Сначала выполняют внешний осмотр тех деталей климатической системы, которые не требуют разборки – все они расположены в моторном отсеке. Если механические повреждения попадаются нечасто, и они обычно заметны невооружённым глазом, то такую проблему, как утечка фреона, выявить проблематично. Дело в том, что этот хладагент всегда находится под давлением, даже когда кондиционер выключен, при этом та его часть, которая находится в газообразном состоянии, способна проникать через мельчайшие трещины (летучесть фреона столь высока, что он считается одним из основных виновников разрушения озонового слоя, и некоторые его разновидности запрещены к использованию). Если утечка имеет место быть на участке, где хладагент пребывает в виде жидкости, о факте разгерметизации могут свидетельствовать потёки масла, добавляемого во фреон для смазки уплотнителей и прокладок.

В случае микротрещин следует использовать специальный прибор – газоанализатор, который способен улавливать даже незначительные концентрации определённого вещества в воздухе. Столь же точные результаты поиска мест разгерметизации системы кондиционирования позволяет получить ультрафиолетовая диагностика. Подобный способ практикуется относительно недавно и встречается в основном на крупных (сетевых) автосервисах. Данный метод предполагает добавление в хладагент специальной ультрафиолетовой присадки – если таким фреоном заправить автомобиль и дать ему поездить некоторое время с включенной системой кондиционирования, то места утечек легко определяются ультрафиолетовым сканером (простейшим аналогом которого является УФ-лампа).

Диагностика сканером

Если внешний осмотр не выявил очевидных проблем, приступают ко второму этапу диагностики. Он заключается в проверке эффективности работы кондиционера, в частности – производительности компрессора

Мы уже отмечали, что обратить внимание на компрессор следует в тех случаях, когда в салоне появляются шумы при включении системы кондиционирования. Необходимо также проверить работу всех электрических компонентов климатической системы (таковыми являются датчики, электромагнитная муфта, вентиляторы)

Самостоятельно диагностировать электроприборы рекомендуется только в том случае, если вы имеете соответствующие навыки.

Многие современные модели климатических систем комплектуются ресивером-осушителем, на котором имеется окошко, позволяющее определить степень заполнения системы хладагентом. Если имеет место быть утечка фреона, определить это можно не по уровню жидкости (поскольку ресивер расположен на участке высокого давления, пустот вы не увидите), а по её цвету. Если он вместо прозрачного – белесоватый, и в нём присутствуют пузырьки, это и есть явное свидетельство того, что автокондиционер нужно заправить дополнительным объёмом фреона.

Правила использования кондиционера в машине

В жаркий солнечный день практически невозможно передвигаться на машине. Раскалённый воздух ухудшает самочувствие. Так и сознание потерять недолго, что, естественно, повлечёт за собой ДТП. В жару необходимо использовать кондиционер. А вот как правильно его эксплуатировать?

Первым делом запомните и сделайте своей привычкой парковаться на участках, расположенных в тени. Конечно, всегда найти такие местечки будет сложновато, но если такая возможность есть, то не пренебрегайте ею. Не будет лишним узнать, где в определённое время находится тень. Если парковка в утренние часы ярко освещена солнцем, то после обеда, скорее всего, она будет в тени.

Если вы припарковались на открытой местности − обязательно закройте окна специальной защитой. Так вы сможете снизить нагрев салона. Если, несмотря на старания, автомобиль всё равно раскалился, не спешите сразу же тянуться к кнопке включения кондиционера. Для начала просто проветрите салон. Откройте окна и немного покатайтесь. Вполне достаточно набрать скорость в пятнадцать километров в час, например, проехавшись до ближайшего магазина. Во время движения раскалённый воздух выйдет из салона.

Нужно не просто правильно использовать автомобильный кондиционер

Очень важно уметь его правильно выключать − тогда вам точно не придётся ломать голову над странным поведением авто, когда в нём включается охлаждение. Для того, чтобы устройство сохраняло длительное время свою работоспособность, следуйте нехитрым советам:

1. Прибыв на место назначения, не торопитесь заглушать мотор. Это пагубно влияет на кондиционер.
2. Остановившись, первым делом отключите кондиционер. Дайте двигателю некоторое время поработать.
3. Будет намного лучше, если кондиционер вы отключите, подъезжая к месту остановки. Всё равно воздух внутри салона ещё длительное время будет прохладным.
4. Когда вы отключите кондиционер, вентилятор должен некоторое время продолжать свою работу. При неработающем вентиляторе испаритель не высыхает. Работа вентилятора даёт испарителю возможность высохнуть.

Если этого не происходит, то велика вероятность размножения различных бактерий и даже появления мха. А это неминуемо повлечёт за собой неприятные запахи в салоне. Да и подхватить заболевание дыхательной системы будет очень просто. А оно вам надо?

Когда нужно проверять работу кондиционера в машине

Автомобилем, оснащённым кондиционером, управлять гораздо комфортнее, ведь в салоне можно установить желаемую температуру в жаркую погоду

Но поскольку система кондиционирования состоит из нескольких механизмов, которые со временем изнашиваются и выходят из строя, важно знать и уметь проверять их работоспособность. На том, как это сделать, стоит остановиться детальнее

Проверка работоспособности кондиционера из салона и под капотом

Диагностику автокондиционера можно выполнить следующим образом:

1. Запускают двигатель и активируют систему охлаждения. Если машина оснащена климат-контролем, устанавливают минимальную температуру.

Видео: диагностика кондиционера своими руками

Визуальная проверка трубок кондиционера

При визуальном осмотре трубок и шлангов преследуется цель выявить утечку. Нарушение герметичности может быть вызвано коррозией алюминиевых трубок, механическим повреждением шлангов, трубок, а также радиатора. Наиболее часто алюминиевые трубки повреждаются коррозией в местах крепления к кузову. Бывают случаи, когда разгерметизация происходит по причине перетирания трубок и шлангов, что зависит от конструктивных особенностей компоновки подкапотного оборудования. В этом случае алюминиевые элементы восстанавливают путём заваривания аргонной сваркой, а резиновые шланги меняют на новые.

Проверка утечек

Утечки в большинстве случаев проявляются в виде снижения эффективности охлаждения. В этом случае проверке подвергают:

• трубки на всей протяжённости;
• датчики давления фреона;
• соединительные узлы ресивера-осушителя;
• трубки конденсора, испарителя;
• уплотнители и сервисные клапаны компрессора.

Видео: поиск утечки фреона в автокондиционере

Проверка компрессора автокондиционера

Компрессор представляет собой насос с электромагнитной муфтой и шкивом. С его помощью обеспечивается циркуляция фреона в системе при включении кондиционера. Чаще всего с ним возникают следующие неполадки:

• перегорает предохранитель;
• пропадает контакт на электромагнитной муфте;
• возникает разгерметизация системы.

Если после включения кондиционера появляется шум, нехарактерный для нормальной работы системы, то наиболее вероятной причиной является поломка подшипника шкива. Происходить это может по ряду факторов: низкое качество дорог, неправильная работа электроники и отсутствие работоспособности отдельных узлов. При выявлении такой поломки её нужно устранять в минимально короткие сроки, поскольку она приводит к повреждению электромагнитной муфты. Для проверки последней запускают мотор и нажимают кнопку кондиционера. Обороты двигателя при этом немного снизятся, а также будет слышен характерный щелчок, свидетельствующий о включении муфты. Если этого не произошло, нужно разбираться, чем вызвана неисправность.

Видео: проверяем компрессор кондиционера, не снимая его с автомобиля

Проверка радиатора кондиционера

Конденсатор или радиатор системы кондиционирования располагается перед основным радиатором системы охлаждения силового агрегата. Эксплуатация автомобиля неразрывно связана с загрязнением радиатора насекомыми, пылью, пухом и т. п. В результате теплообмен ухудшается, что приводит к снижению эффективности работы кондиционера. Проявляется это в виде слабого потока холодного воздуха в салоне. Диагностика радиатора сводится к внешнему осмотру устройства. Для этого оценивают его состояние через нижнюю радиаторную решётку. В случае сильного загрязнения очищают его сжатым воздухом либо кисточкой.

Если радиатор имеет серьёзные повреждения, которые могут быть получены в результате попадания камня, следует посетить автосервис для оценки проблемы и дальнейшего ремонта.

Проверка испарителя

Испаритель системы кондиционирования располагается, как правило, в салоне под панелью. Добраться до этого устройства в случае необходимости довольно проблематично. При сильном загрязнении узла при включении кондиционера в салоне будет присутствовать неприятный запах. Очистить кондиционер можно самостоятельно либо в сервисе.

Проверка на повреждения, загрязнения, следы масла

Во время диагностики рассматриваемой системы в первую очередь внимание обращают на следующие неисправности:

• повреждения механического характера, трещины;
• загрязнения устройства, которые могут быть вызваны износом различных деталей;
• из-за неправильной эксплуатации кондиционера на его составных частях могут появиться следы коррозии;
• износ деталей системы (подшипники, реле, щётки и т. д.).

Исходя из обнаруженных дефектов, предпринимают те или шаги по устранению неисправности.

Устройство автомобильного кондиционера

Автомобильный кондиционер представляет собой герметичную систему, заполненную фреоном и специальным компрессорным маслом, растворенном в жидком фреоне. Масло необходимо для смазки компрессора и некоторых компонентов системы. Существует насколько типов расположения узлов систем автокондиционеров, но, несмотря на некоторые отличия, их принципиальная схема одинакова. Мы рассмотрим самый распространенный.

Схема автомобильного кондиционера

При включении кондиционера срабатывает электромагнитная муфта компрессора (1), и прижимной диск (3) примагничивается к шкиву (2) компрессора (шкив приводится в движение ремнем от коленчатого вала двигателя и, даже когда кондиционер выключен, постоянно вращается). Теперь начал работать компрессор (1). Компрессор сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсатор (4). Конденсатор часто называют конденсором, радиатором кондиционера. В конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается. Охладиться фреону помогает вентилятор (5). При движении автомобиля конденсатор дополнительно охлаждается набегающим потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает конденсироваться, и выходит из конденсора уже жидким. После этого жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель (6).

Здесь от него отфильтровываются шлаки (продукты износа компрессора, пыль, грязь и пр.) Часто на ресивере-осушителе, есть смотровое окно (9), которое позволяет визуально оценить заполненность системы фреоном. Если система неполная, то при работе компрессора в глазке будет видна молочно-белая пена. Очистившись в ресивере-осушителе (6), жидкий фреон подходит к ТРВ (10). ТРВ (терморегулирующий вентиль) представляет собой специальное устройство, регулирующее разницу температур на выходе из испарителя и кипения хладагента перегрев пара (перегрев), выходящего из испарителя (12).

ТРВ устанавливают на трубопроводе, по которому жидкий фреон поступает в испаритель. Если испаритель полностью заполнен жидким фреоном, то из него выходит насыщенный пар, температура которого равна температуре кипения, и регулирующий орган ТРВ закрывается. Если из испарителя выходит пар, перегрев которого превышает установку ТРВ, то регулирующий орган ТРВ открывается настолько, чтобы площадь его проходного сечения соответствовала допустимой величине. По сути, ТРВ является автоматически регулируемым дросселем. Проходя через ТРВ и попадая в испаритель (12), фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается, охлаждая и испаритель, а вентилятор (13) сдувает с испарителя холод в салон автомобиля.

Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор. И процесс повторяется. За правильной работой системы следят различные датчики. Их количество зависит от типа и модели кондиционера. В нашей схеме на ресивере-осушителе (6) стоит датчик (7) включения второй скорости вентилятора (5). Когда охлаждение конденсора (4) недостаточно, давление в напорной магистрали начинает стремительно расти, а фреон в конденсоре перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор (5) на полную мощность. Датчик (8) выключает компрессор при значительном повышении давления в напорной магистрали. Датчик (11) выключает компрессор при слишком низкой температуре испарителя (12).

Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие. Часть системы от испарителя до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь холодная. Если в напорной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7 до 15 атмосфер (в аварийных случаях и до 30), то в обратной магистрали давление не превышает 1-2 атм. Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около 5 атмосфер.

Классификация прецизионных кондиционеров

В зависимости от конструкции внутренних блоков, прецизионные кондиционеры классифицируются на следующие типы:

• потолочные;
• шкафные прецизионные типы кондиционеров;
• межрядные.

В зависимости от способа охлаждения конденсаторов они бывают воздушными и жидкостными. Взяв в основу классификации используемый теплоноситель – воду или этиленгликоль.

Каждая из перечисленных выше категорий имеет свои особенности, преимущества и недостатки, которые обязательно нужно учесть в ходе осуществления выбора системы контроля температурного и влажностного режима помещения.

Фреоновые прецизионные кондиционеры

Для объектов телекоммуникаций предусмотрены фреоновые моноблоки и системы климат-контроля прецизионного типа.

Для стационарных объектов покрупнее используются шкафные внутренние блоки и межрядные кондиционеры.

Классическим и самым экономичным в плане капитальных затрат решением для серверных признаются шкафные кондиционеры, оснащенные испарителем непосредственного кипения, они же фреоновые.

Вот так выглядят фреоновые прецизионные кондиционеры в разрезе. На схеме изображено одно и то же устройство, только с разных сторон

Возможны различные варианты их исполнения: с наружным конденсатором с охлаждением воздушного типа, с конденсатором жидкостного охлаждения встроенного типа, а также укомплектованные сухой градирней.

Похожими разновидностями конденсаторов отличаются и межрядные кондиционеры с прямым испарением (категория шифруется как DX).

Жидкостные прецизионные устройства

Шкафные прецизионные кондиционеры, оснащенные жидкостным теплообменником, применяются в охладительной чиллерной схеме как доводчики.

В данном случае, надежность эксплуатации и температурный режим охлаждения определяются  принятой принципиальной схемой холодоснабжения объекта – схема включает в себя наличие чиллеров и насосных групп.

Стартовые капитальные затраты превышают на 30-40% затраты, связанные с фреоновыми кондиционерами. Нельзя не отметить, что проведение  оптимизации схемы холодоснабжения становится возможным снижение эксплуатационных расходов.

Прецизионный кондиционер с фрикулингом

Механизм функционирования этого типа кондиционера базируется на использовании сниженных наружных температур.

Свободное охлаждение (по-английски – фрикулинг) легко и просто реализуется во фреоновом прецизионном кондиционере шкафного типа с конденсатором (жидкостным) и сухой градирней.

Прецизионный кондиционер, оснащенный фрикулингом – схема устройства с 2-мя контурами (красным обозначен жидкостной теплообменник, синим – содержащий этиленгликоль)

Понадобится 2-й теплообменник (жидкостной) и этиленгликоль, который заполняет контур сухой градирни. При падении температуры окружающей среды на расчетный уровень охлаждение будет происходить за счет функционирования 2-го контура – теплообменника и градирни.

Несмотря на увеличение изначальных вложений на закупку дополнительного оборудования, срок окупаемости этих агрегатов будет менее 2-х лет , а более точный расчет можно осуществить, зная размер местных тарифов.

Особенности систем резервирования

Прецизионные кондиционеры для возможности реализации резервирования функции охлаждения оснащены дополнительными теплообменниками – жидкостными и фреоновыми.

Основной принцип функционирования данной системы состоит не просто в банальном дублировании охладительных систем, а в применении систем охлаждения с отличными друг от друга принципами работы.

Система резервирования позволяет существенно повысить функциональные характеристики системы кондиционирования, а значит можно будет установить ее практически в любом помещении

Иначе говоря, в одном устройстве комбинируются агрегаты, оснащенные различными источниками охлаждения.

Необходимость в резервировании и его степень устанавливается нормативными требованиями в соответствии с классом отказоустойчивости объекта – определяется по TIER.

Диагностика системы охлаждения салона

Лучший способ досконально разобраться с кондиционером – обратиться в специализированную мастерскую, где герметичность системы испытают вакуумным стендом и проконтролируют работу нагнетателя, ТРВ и ресивера. Если подобной возможности нет, вам придется действовать самостоятельно. Ниже представлен алгоритм, как проверить компрессор кондиционера и остальные элементы климатической установки:

1. Запустите двигатель и нажмите кнопку «А/С» включения охладителя. Если в машине установлен климат-контроль, отрегулируйте его на минимальную температуру воздуха.
2. Проверьте подачу холодного воздуха через салонные решетки на холостом ходу и в процессе движения.
3. Нет или мало холода при работе двигателя на месте? Скорее всего, внешний радиатор забит грязью и листьями, его нужно срочно прочистить. Иначе фреон в трубках перегреется, давление поднимется и может случиться прорыв либо излишек газа будет сброшен клапаном в атмосферу.
4. Заглушите мотор и откройте крышку капота. Найдите все узлы и трубки охлаждающего контура – ресивер, конденсор и компрессор. Отличить последний от насоса гидроусилителя руля можно по трубкам, идущим к радиатору.
5. Срабатывание электромагнитной муфты компрессора вы можете проверить без фреона в системе и даже без приводного ремня. Для этого отключите от нее штатный разъем и куском провода соедините контакт с плюсовой клеммой аккумулятора. Муфта должна сработать и «подтянуть» шкив, чтобы ремень мог вращать ось нагнетателя.
6. Снова заведите двигатель, включите систему в режим охлаждения и возьмитесь ладонью за толстую трубку, идущую из салона к компрессору. В течение 3-5 сек. после включения она должна стать ледяной. Если это не так, то в контуре нехватка хладагента из-за утечки через соединения или пробитый радиатор.
7. Аккуратно потрогайте трубку, соединяющую нагнетатель с конденсором. При температуре на улице до 20 °С она должна быть теплой, а во время жары – сильно горячей.
8. Прикоснитесь к тонкой магистрали, проложенной от внешнего радиатора внутрь салона. Она не должна быть очень горячей в любую погоду.
9. Напоследок внимательно осмотрите стыки и видимую часть конденсора на предмет масляных потеков, свидетельствующих о разгерметизации системы.

Подобное тестирование нельзя назвать объективным, ведь обычный автолюбитель может и ошибиться. Поэтому при малейшем подозрении стоит посетить автосервис при первой возможности.

Определенные сложности с диагностикой системы кондиционирования возникают в зимнее время, когда электроника не желает включать охлаждение из-за низкой температуры воздуха. Чтобы его запустить, следует прогреть двигатель до рабочей температуры и максимально натопить салон. Тогда сработают соответствующие датчики и кондиционер включится, если он исправен.

Если при покупке авто вам говорят, что система кондиционирования работает, но просто порвался ремень или надо заправить фреон, не доверяйте такому продавцу. Досконально проверить охладитель без привода вы не сможете, поэтому сразу договаривайтесь о снижении цены автомобиля на 300-500 у. е.

Подводим итоги

У каждой технологии есть свои плюсы и минусы. Климат-контроль — это отличная возможность автоматизировать работу кондиционера и печки, передать в управление датчикам рутинную работу, которую часто приходилось долго выполнять самому водителю. Владельцы машин с обычным кондиционером знают, насколько непросто настроить установку так, чтобы температура в салоне долгое время оставалась приемлемой, не слишком охлаждалась. То самое касается печки — всегда нужно отвлекаться и настраивать работу.

Но какими бы современными и сложными ни были технологии, автомобильный кондиционер работает все по тем самым принципам. Сегодня активно разрабатываются и уже используются на некоторых авто кондиционеры без заправки фреоном. Это испарители, которые преобразовывают простой воздух в холодный, выпаривая из него влагу. На первых стадиях использования такие кондиционеры зарекомендовали себя неплохо. Бывали ли у вас проблемы с обслуживанием или использованием кондиционера?