Система кондиционирования воздуха

Здравствуйте уважаемые читатели моего блога. В этой статье рассмотрим систему кондиционирования воздуха.

Система обогрева воздуха в салоне автомобиля не способна обеспечивать необходимый температурный режим. При температуре окружающего воздуха превышающей 20°С необходимо его охлаждения для создания комфортных условий водителю и пассажиров. Для решения этой задачи применяются системы кондиционирования. Схема системы кондиционирования показана на рис.1.

Система кондиционирования воздуха

Рис. 1 Система кондиционирования воздуха:

1 – компрессор; 2 – электрическая муфта; 3 – конденсатор; 4 – вспомогательный вентилятор; 5,7 – датчик давления; 6 – фильтр-осушитель; 8 – температурный выключатель; 9 – термодатчик; 10 – поддон для конденсата; 11 – испаритель; 12 – вентилятор испарителя; 13 – выключатель вентилятора; 14 – редукционный клапан

Система заполняется хладогентом, который в зависимости от температуры и давления может переходить из газообразного в жидкое состояние и наоборот. Хладагент — это газ, которым заполняется система. До недавнего времени хладагентом автомобильных кондиционеров был фреон R12. После опубликования теории разрушения озонового слоя земной атмосферы хладфторуглеродами, содержащимися в хладагенте R12, его применение сократилось.

В современных системах кондиционирования используется фреон R134а, который считается «экологически чистым», но эффективность его на 10-15% ниже, чем у R12, и он более текуч. Применение хладагента R134а привело к усложнению систем кондиционирования. Необходимо отметить, что новый и старый хладагенты несовместимы, так как несовместимы компрессорные масла, заправляемые вместе с ними.

Компрессор 1 работает от муфты 2, которая приводится в действие шкивом коленчатого вала через приводной ремень. Если на магнитную муфту не подается напряжение, то вращается только сам шкив муфты компрессора и не вращается вал компрессора. При подаче напряжения на магнитную муфту диск и втулка муфты перемещаются назад и соединяются со шкивом. Шкив и диск под действием сил становятся едиными и приводят во вращение вал компрессора.

Компрессор, в зависимости от частоты вращающегося его вала превращает газообразное состояние хладагента низкого давления, идущего от испарителя, в газ высокой температуры и высокого давления (80°С, 15 кг/см2). Масло, перемещающее вместе с хладогентом, играет роль смазки. Поршень при вращении вала компрессора приводится в движение эксцентриком, в зависимости от давления выпускает соответствующее количество газа изменением хода поршня и угла поворота и перемещающегося диска.

Смазка компрессора производится специальным компрессорным маслом, циркулирующим по всей системе вместе с хладагентом. В системах, работающих с фреоном R12, применяются минеральные масла, с R134а – полиалкиленово-гликолевое (PAG). При смешивании этих масел образуется мутная густая масса, приводящая к выходу из строя системы кондиционирования, и в первую очередь компрессора. При дозаправке кондиционера хладагентом и доливке масла используются только те компоненты, которые предназначены для данной системы. Как правило, в моторном отсеке автомобиля есть наклейки, указывающие тип хладагента, его количество и соответствующий ему тип и количество масла (наклейки для R134а – зеленого цвета, для R12 – желтого).

От компрессора хладогент подается в конденсатор 3.  В конденсаторе хладогент охлаждается до температуры 50°С и переходит в жидкое состояние. Конденсатор устанавливается перед радиатором и имеет дополнительные электровентиляторы, выполняя функцию превращения газообразного высокотемпературного хладагента, идущего от компрессора в жидкое состояние выделением тепла в атмосферу. Количество выделяемого хладогентом тепла в конденсаторе определяется количеством поглощенного испарителем тепла из вне и работой компрессора, необходимой для сжатия газа. Для конденсатора результат теплоотдачи прямо влияет на эффект охлаждения холодильной установки, поэтому, обычно он устанавливается на самой передней части автомобиля и принудительно охлаждается воздухом вентилятора системы охлаждения двигателя или дополнительным вентилятором 4 и потоком воздуха, возникающим при движении автомобиля.

Из конденсатора хладогент в жидком состоянии поступает в фильтр-осушитель 6, где происходит частичное удаление влаги и далее хладогент идет к редукционному клапану 14.

Фильтр-осушитель устанавливается на выходном трубопроводе конденсатора перед испарителем и служит резервуаром для жидкого хладагента, очищает его от посторонних примесей и воды. Фильтр-осушитель может снабжаться смотровым окном для контроля за количеством хладагента.

Редукционный клапан разбрызгивает охлажденную жидкость подавая ее в испаритель 11. Хладогент, прошедший через редукционный клапан, став легкоиспаряющимся с низким давлением, при прохождении в туманообразном состоянии через трубопровод алюминиевого испарителя, под действием потока воздуха от вентилятора, испаряясь превращается в газ при температуре  -2°С и давлении 2,0 кг/см2. При этом рёбра трубопровода испарителя становятся холодными от теплоты парообразования, и воздух внутри автомобиля становится прохладным. Кроме того, влага, содержащаяся в воздухе, от охлаждения превращается в воду и вместе с пылью по спусковому трубопроводу стекают в поддон для конденсата 10 и затем на землю. Так как при таком теплообмене между хладагентом и воздухом используется трубопровод и рёбра, нужно, чтобы на контактной поверхности с воздухом не оседали вода и пыль. Образование льда и инея на испарителе происходит также и на частях рёбер. При достижении тёплого воздуха до рёбер, охлаждаясь ниже температуры росы, на рёбрах появляются водяные капли. При этом в случае охлаждения рёбер до температуры ниже 0° С, возникшие водяные капли либо замерзают, либо водяные пары воздуха оседают в виде инея, заметно ухудшая характеристики системы охлаждения. Поэтому для предотвращения замерзания испарителя предусматривается управление терморегулятором или компрессором с переменным напором.

Из испарителя хладогент в газообразном состоянии проходит в компрессор и цикл работы повторяется.

Система кондиционирования снабжается датчиками давления 5 и 7, которые не позволяют включать работу системе при давлении хладогента в системе ниже определенной величины. Для контроля температурного режима работы системы предусмотрены температурные датчики 8 и 13.

Широкое распространение получили в настоящее время кондиционеры с электронным управлением. Так, если обычный кондиционер работает только в режиме, который ему задает водитель (регулирует скорость потока воздуха и устанавливает интенсивность охлаждения), то автоматизированный климат-контроль с элект­ронным блоком управления допускает как руч­ную, так и автоматическую настройку.

Такая система, в отличие от традиционно­го кондиционера, ориентирована в первую очередь на автоматическую работу, то есть на поддержание заданной температуры и режима работы независимо от внешних условий. После включения автоматизированный климат-конт­роль переходит в режим ожидания, считывает информацию с датчиков и если определит, что микроклимат в салоне не соответствует пара­метрам комфорта, заданным водителем, либо хранящимся в памяти системы характеристи­кам, то он начинает самостоятельно функциони­ровать в соответствии с заданной программой.

Система кондиционирования снабжена датчиками, клапанами, предохранителями.

Датчик низкого давления отключает компрессор при давлении в системе ниже 2 кг/см² и включает при 2,3 кг/см². Это необходимо для предотвращения заклинивания компрессора, так как при снижении давления во время аварийного сброса хладагента или его утечке нарушается циркуляция масла.

Датчик высокого давления отключает компрессор при давлении хладагента в системе 30…34 кг/см² и включает при 26 кг/см². Повышенное давление может возникнуть из-за неисправности расширительного клапана, нарушения теплообмена в конденсаторе при снижении интенсивности проходящего через него воздушного потока.

Датчик включения дополнительных электровентиляторов обдува конденсатора включает их при повышении давления в системе до 19…22 кг/см² и выключает при 14…16 кг/см².

Датчик температуры компрессора устанавливается на его корпусе, на стороне нагнетания, отключает электромагнитную муфту при температуре 90…100°С.

Комбинированные датчики могут совмещать несколько функций, их устанавливают вместо перечисленных датчиков.

На некоторых ресиверах-осушителях имеется предохранительный клапан с легкоплавкой вставкой. При повышении температуры ресивера до 90°С вставка плавится и весь хладагент выпускается в атмосферу.

Редукционный клапан устанавливается на трубопроводе нагнетания компрессора или на ресивере-осушителе. Он стравливает хладагент из системы при повышении давления до 32…34 кг/см². В отличие от предохранительного клапана с плавкой вставкой он выпускает в атмосферу лишь часть хладагента.

 

Для управления системой кондиционирования в первых управляющих системах использовались только датчики температуры в салоне, в настоящее время появились датчики качества воздуха, опре­деляющие концентрацию углекислого газа и оксидов азота в окружающем воздухе, чтобы при необходимости система автоматически перехо­дила в режим рециркуляции, исключая исполь­зование забортного воздуха с повышенной концентрацией токсичных компонентов.

Используются также датчики наличия пассажиров в салоне, которые позволяют системе опреде­лять необходимый объем подаваемого возду­ха. В некоторые моделях используют датчики сол­нца, позволяющие вычислять интенсивность и даже угол падения солнечных лучей и, исходя из этой информации, обеспечивать подачу до­полнительного прохладного воздуха в ту часть автомобиля, где воздействие прямых солнечных лучей оказывает особенно сильное влияние. Может также фиксироваться тем­пература и влажность тел водителя и пассажи­ров через перфорированную обивку сидений.

Еще одним концептуальным развитием кли­матических систем является индивидуальное обслуживание различных зон в автомобиле. Индивидуальный метод вентиляции – это прин­цип регулирования микроклимата на основе концепции локальной, направленной подачи свежего воздуха непосредственно к конкретному лицу – водителю или пассажиру. Автоматические системы управления микроклиматом в настоящее время широко применяются на многих автомоби­лях. Более простые сис­темы позволяют поддерживать только заданную температуру, более сложные – оборудованы различными электронными приборами и снабже­ны программами, включающимися в работу при определенных условиях. В простейшем случае за температурой в салоне автомобиля позволяют следить один или несколько температурных сен­соров, а кондиционер, вентиляторы и смесители воздуха поддерживают заданную температуру. В более совершенных системах, кроме темпера­турных, используются и другие типы сенсоров, которые предохраняют, например, от нагревания солнечными лучами одну из сторон автомобиля и создают индивидуальный микроклимат для каж­дого пассажира.

Спасибо за внимание! Приходите к нам ещё!!))

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: