Кондиционер автомобильный: устройство, схема работы, классификация, фото + видео

Кондиционер автомобильный — это специальное устройство, которое знойным летом обеспечивает комфорт перемещения в собственном автомобиле. В современных машинах за микроклимат отвечают сразу 3 системы: вентиляция, кондиционирование и обогрев. Самое сложное устройство — это кондиционирование, но это не мешает её популярности.

Отечественные и зарубежные производители обеспечивают установку кондиционера даже на авто среднего ценового диапазона. Работает герметичная система по принципу обычной стационарной установки. Она заполнена фреоном, прокачка которого проходит благодаря работе встроенного компрессора. Если машина старая и охлаждающего устройства в ней нет, можно использовать автономные модели, работающие от прикуривателя.

В статье расскажу, что такое автокондиционер, какие бывают автомобильные кондиционеры, устройство и принцип действия, плюсы и минусы, полезные советы по эксплуатации.

История автомобильного кондиционера

Автомобильная система кондиционирования воздуха – специальная установка, помещаемая в автомобиль для нормализации микроклимата. Устройство призвано снижать температуру воздуха, делая её комфортной для водителя и пассажиров. Отдельные новые модели помогают очищать состав от запахов и влаги. В современных авто эта система является составным компонентом цепочки отопления и вентиляции, но для комфорта пользования их делают независимыми.

Первые установки кондиционирования воздуха применили в США в 1933 году. До этого времени они использовались в домах и небоскрёбах. Первые автомобильные кондиционеры устанавливали на самые дорогие машины и роскошные лимузины.

По внешнему виду старые установки радикально отличаются от новых. Автомобильный кондиционер тех времён с трудом помещался в багажник среднего размера из-за собственной громоздкости. Ещё один недостаток – незначительная эффективность и отсутствие минимальной системы управления, не было даже термостата. Безусловно, высокая цена в комплексе с небольшой работоспособностью не позволили установке выйти на мировые продажи.

Популярность функция обрела после 1941 года. В это время оснащение ввели в список опционного. Уже в 1952-1954 устройство работало в большинстве автомобилей американского производства. В США использовали крайслеровский кондиционер AirTemp. Он состоял из основного блока, помещённого в багажное отделение, но был компактнее. Управление отличалось простотой, работа обеспечивалась трёхпозиционным переключателем. Эффективность – повышенная, за несколько минут система охлаждала салон от 50 до 30 градусов. Ещё одно преимущество – бесшумная работа. Техника стала «умнее», усовершенствовали систему управления охлаждённым потоком в режиме рециркуляции. Воздух извне проходил сквозь решётки, расположенные на крыльях авто, что позволяло предотвратить его застой.

Интересно! До начала массового производства машин со встроенным кондиционером в Америке в жарких штатах знойным летом на АЗС владельцам предлагали закачку прохладного воздуха в салон.

Автомобильный кондиционер существенно отличался от привычного современного, но его популярность в то время стала причиной роста цен. Авто, оснащённые системой охлаждения, стоили гораздо дороже, несмотря на все её несовершенства. Недостаточная эффективность не связана с самим оборудованием, причина неполадок заключалась в недостаточной мощности старых двигателей. Нормальное кондиционирование срабатывало только при движении на трассе.

Этапом революции был признан 1954 год. Тогда в машины была внедрена полноценная встроенная система вентиляции и отопления. Все её элементы уменьшились в размерах и не отнимали свободное пространство в багажнике, размещались под капотом. Они активно устанавливались на авто марки «Форд» высокого и среднего ценового сегмента. К началу 60-х кондиционеры были в 20% машин Америки, но массовое распространение произошло лишь в 70 годах. Тогда их внедряли более чем в 50% авто с датой выпуска от 1959 года.

До стран Европы прогресс не дошёл вплоть до 80-х годов. Отечественный автопром заинтересовался охладительными системами и внедрил их в своё детище позднее. Первой машиной с кондиционером стал ЗИЛ-111. Доныне принципиальных отличий в устройстве и функциональных возможностей нет. Основное отличие в использовании компьютерного контроля и особых систем управления. Устройства стали долговечными, работоспособными и эффективными. Ещё одно преимущество – высокая безопасность, допустимо использовать всяческие фильтры, очищающие воздушные массы от пыли и бактерий.

Виды автомобильных кондиционеров

В нынешнее время существуют кондиционеры 3 видов. Их устройство отличается, что объяснимо использованием разных схем функционирования. Каждый из них рассмотрен в нижеуказанной таблице.

Все данные в таблице: «Какие бывают автомобильные кондиционеры: классификация». Если таблица видна не полностью, сдвиньте её влево.

При выборе подходящей охлаждающей установки надо обращать внимание и на существующие типы. Среди разнообразия выделяют:

1. Приборы с ручным управлением. Регулятор находится на приборной панели, а водитель сам контролирует, включает и устанавливает необходимую мощность работы. Новые модели дополнительно оснащены датчиком температуры, потому могут передавать на панель показатели.
2. Автоматические или системы климат-контроль. Обдув и обогрев салона обеспечивается при обнаружении колебаний свойственных температур покоя. Устройство запускается автоматически, не требует от водителя постоянной регулировки.

Внимание! Автомобильные кондиционеры с ручным контролем стоят дешевле, чем популярные автоматические. Ещё одно их преимущество – простота обслуживания и ремонта.

Самодельный автокондиционер

Можно сделать вариант автомобильного кондиционера своими руками (который будет тоже довольно эффективным).

Для этого необходимо взять пластиковый контейнер, компьютерный вентилятор, пластиковую трубу-воздуховод. В крышку пластикового контейнера надо встроить вентилятор и воздуховод. Вентилятор подключается в сеть (12 В). В качестве хладагента используем лёд. Вентилятор «гонит» воздух через контейнер со льдом, охлаждённый воздух подаётся в салон автомобиля. Самодельное устройство будет работать, пока не растает лёд.

Видео: мини авто-кондиционер

Интересный ролик о том, как сделать автомобильный кондиционер своими руками.

Устройство автомобильного кондиционера

Основные составные части автомобильного кондиционера:

• компрессор;
• трубопровод низкого и высокого давления;
• конденсор кондиционера;
• осушитель;
• терморегуляционный вентиль;
• испаритель;
• элементы электрооборудования.

Система считается закольцованной, потому что все её элементы соединены между собой магистралями низкого и высокого давления. Главным рабочим элементом выступает хладагент (охлаждающая жидкость, изобутан). Его называют фреон – вещество, обеспечивающее поглощение и отдачу тепла. Следует разобраться подробно, из чего состоит сплит-система охлаждения и как устроен кондиционер для автомобиля.

Компрессор

Сложный составной компонент системы охлаждения, обеспечивающий своей работой сжатие изобутана, находящегося в газообразной форме. Сейчас при производстве климатического оборудования применяют компрессоры с аксиально-поршневой или роторно-лопастной схемой. Главным источником питания является двигатель машины. Связь между ним и системой обеспечивают приводные ремни и диски, электромагнитные муфты.

При включении автомобильного кондиционера, питание подаётся на электромагнитную муфту, вступающую в контакт с валом компрессора, провоцируя его движение. При выключении системы приведённая схема работает в обратном порядке, не затрагивая нагнетатель.

Конденсор

Габаритный узел, обеспечивающий непосредственное охлаждение фреона, представленный в форме змеевика, пропускающего горячий и холодный газ. Трубы большой протяжённости пропускают фреон с помощью вентиляторов. Набегающий встречный поток смеси обеспечивает охлаждение хладагента на выходе из конденсора, сама субстанция из газа переходит в жидкое состояние.

Узел – уязвимый, он располагается спереди под капотом и больше других элементов подвержен повреждениям. За состоянием цепи надо следить, присутствует опасность коррозии, потому его надо регулярно обрабатывать.

Осушитель

Этот узел считают фильтрационным, потому что он обеспечивает очистку фреона от амортизационных добавок разного спектра. Компонент помогает изъять из состава разные примеси: песок, газ, пыль, металлические остатки.

В современных моделях конструкция ресивера предусматривает наличие специального прозрачного люка, при помощи которого можно оценить состояние изобутана в системе. Этот элемент позволяет автовладельцу своевременно обнаружить проблему и предупредить последствия для системы.

Терморегулирующий вентиль

Компонент ещё называют расширительным клапаном, это температурный регулятор, обеспечивающий контроль и изменение скорости движения охлаждающего вещества.

Деталь регулирует объёмы подачи в испаритель. Оно входит в число важных элементов климатической системы, а от его работы зависит соблюдение температурного режима внутри контура.

Испаритель

Внешне похож на конденсор, но в уменьшенном виде. Также выглядит как змеевик, включающий несколько трубок, по которым протекает ледяной фреон. В нём обеспечивается образование притока холодного воздуха, проникающего из салона под действием вентилятора. Процесс по этой схеме обеспечивается и в обратном порядке.

Важно! В качестве предохранителя используется редукционный клапан. Он обеспечивает стравливание газа при повышении его показателей внутри системы до критических.

Датчики низкого и высокого давления

Устройства обеспечивают контроль давления в трубопроводе и срабатывают при снижении необходимых показателей или их повышении. Датчик высокого давления отключает работу при превышении порога в 30 атмосфер, низкого – в 2 атм. Они обеспечивают отключение компрессора, чтобы предотвратить заклинивание.

Элементы электрооборудования

Если в автомобиле есть встроенная система климат-контроля, на панели будет представлена интеллектуальная электроника. Работоспособность схемы обеспечивают разные датчики, собирающие информацию со всех деталей кондиционера и отражающие реальную работоспособность. Элементы поставляют данные о нагреве корпуса компрессора и других сторонних влияниях.

Теперь изучим, как работает это полезное устройство.

Принцип действия автокондиционера

Автомобильную систему кондиционирования воздуха условно разделяют на две стороны: всасывающую и нагнетающую. Граница проходит через компрессор и расширительный клапан. Если нагнетатель не функционирует, давление в обеих частях устройства будет постоянной величиной, но зависимой от температуры окружающей среды (подкапотного пространства).

В настоящее время сейчас применяется хладагент R134а, который пришёл на замену R12 (он более вреден для атмосферы). В будущем планируется массовый переход на R744, который ещё меньше влияет на экологию, но требует сложную конструкцию автомобильного кондиционера. Отмечу, что компрессорные масла для устройства с R134a и R12 несовместимы.

Давление в обеих частях системы измеряют, подключая дополнительное оборудование с сервисным штуцером. Оно будет зависеть от количества вещества внутри системы. На всасывающей стороне располагается испаритель и трубопровод, посредством которого хладагент поступает на всасывание. На компрессоре находится датчик низкого и высокого давления.

После включения электромагнитной муфты газ сжимается, температура возрастает, а потом он поступает в конденсатор, где происходит переход из газообразной фазы в жидкую. В тёплом виде компонент поступает в осушитель, где проходит очищение и фильтрация, далее по схеме идёт расширительный клапан (фреон охлаждается и превращается обратно в газ) и испаритель. Именно в испарителе тёплый воздух входит в контакт с холодными трубками, охлаждается и возвращается обратно в салон авто. Затем происходит всасывание фреона через компрессор для повторной цикличной работы.

Область от компрессора до расширительного клапана находится под высоким давлением со значением от 5 до 30 бар.

Несмотря на некоторые отличия в строении замкнутой цепи, охлаждение воздуха происходит одинаково, процесс запускается после включения кондиционера. Правильную работу контролирует бортовая сеть – специальные датчики, которые в случае неисправности обеспечивают отключение.

Внимание! Энергопотребление и холодопроизводительность отдельных приборов будет зависеть от их характеристик (мощности), времени года и герметичности салона автомобиля.

Видео: Принцип работы автомобильного кондиционера

Наглядное видео о том, как работает кондиционер в машине.

Достоинства и недостатки кондиционеров в автомобилях

На первый взгляд, кажется, что недостатков у устройства нет – одни достоинства, но всё наоборот. Главный плюс — автомобильный кондиционер просто обеспечивает прохладу в салоне в жаркое время года, водителю не придётся дополнительно открывать окна. Но, есть внушительный перечень минусов:

• кондиционер работает за счёт цепи отдельных процессов – каждый из элементов требует ухода, что приводит к дополнительным затратам на обслуживание;
• работающий кондиционер увеличивает расход топлива в среднем на 10%. Как ни странно, но если в жару вы будете ездить с открытыми окнами, то расход топлива будет таким же (это связано с аэродинамикой);
• цена на авто с автомобильным кондиционером выше, чем без него;
• если привод компрессора затрагивает коленчатый вал, при включении мощность машины может падать, увеличится расход топлива, заправка потребуется через меньшее количество км;
• работа вентилятора обеспечивает циркуляцию холодного воздуха – водитель и его пассажиры могут простудиться;
• сам фреон – едкий газ, разрушающий трубопроводную магистраль, с течением лет поломки неизбежны;
• электрический кондиционер приведёт к быстрому выводу аккумулятора машины из строя;
• осевшие на элементах автомобильного кондиционера бактерии свободно циркулируют по салону.

Ещё один недостаток – дорогой ремонт, потому многие автовладельцы в случае выхода из строя устройства просто отказываются его чинить.

Когда автомобильный кондиционер плохо работает

Если компрессор начинает со временем гудеть, вероятнее всего присутствует неисправность. Проблема может возникать при поломке подшипника шкива или изношенности ремённой передачи. Эти материалы – расходники, при помощи фото или видео инструкции с их заменой справиться любой автовладелец.

Если заклинил поршень внутри самого агрегата, проверять нужно клапаны и стенки – для этого нужны навыки. Даже опытные мотористы редко берутся перебирать основной элемент, уповая на то, что в скором времени поломка произойдёт вновь.

Видео: Проверка кондиционера в авто

Посмотрите хорошее видео, где рассказывается о том:

• Как самостоятельно проверить автомобильный кондиционер.
• Почему не холодит и не работает кондиционер в машине.
• Как произвести замену компрессора кондиционера
• Как выбрать исправный подержанный компрессор кондиционера.

Поломки и обслуживание автомобильного кондиционера

Механическому износу подвержен компрессор, остальные элементы находятся в статическом положении потому выходят из строя редко. Иногда нарушается работа вентиляторов или выходит из строя теплообменник, расположенный перед радиатором мотора. Эти элементы самые нагруженные. Вовремя обнаружить поломку помогают шумы, возникающие в процессе работы.

Самые распространённые поломки:

1. Если запотевают окна, то необходимо заменить салонный фильтр либо проверить приводной ремень компрессора.
2. Малая скорость охлаждения связана с наличием грязи в испарителе (конденсаторе), либо произошла разгерметизация контура циркуляции фреона.
3. Если в салоне появился неприятный запах (особенно если кондиционер включается редко), то устройство следует промыть при помощи специальных средств.

Продлить срок службы дополнительной системы можно, соблюдая основные правила. Самое главное – включать устройство хотя бы 1 раз в 2 недели даже в холодное время года. Регулярно, с интервалом 1 раз в 1-2 года надо заполнять систему, потому что даже при герметичности, газ способен улетучиваться через резьбовое соединение.

Перед тем, как начать ремонт, следует изучить информационные таблички в моторном отсеке, где указан хладагент и тип масла. Хладагент R12 как правило обозначен жёлтым цветом, а R134a – зелёным. Но, тем не менее, в кондиционере сделана «защита от дурака», которая не позволит заправить систему кондиционирования неверным фреоном.

Если произошла серьёзная поломка (сломан компрессор), то это выльется в дорогой ремонт.

Полезные советы по эксплуатации автомобильного кондиционера

Продлить срок службы автомобильного кондиционера помогут такие советы:

1. Промывка конденсора и двигательного отсека от соляных отложений каждую весну.
2. Следует включать кондиционер (даже в холодное время) хотя бы 1 раз в месяц. Если автомобиль стоит долгое время, то раз в неделю надо включать кондиционер на 7-10 минут, чтобы увеличить работу устройства.
3. Регулярная проверка надёжности крепления фреонопровода.
4. Если на улице жара, перед включением прибора нужно открыть все окна в авто на несколько минут.
5. 1-2 раза в год следует пополнять запас фреона, поскольку он в любом случае улетучивается через резьбовые соединения.
6. Запускать кондиционер можно при обеспечении герметичности в салоне, нужно поднять стёкла и закрыть люк. Ни в коем случае открывать окна при работающем кондиционеры нельзя, потому что поток воздуха извне заставит работать устройство в полную силу, ухудшая состояние его деталей, а также возрастёт расход горючего.

Внимание! Для бесперебойной работы автомобильного кондиционера нужно включать регулярно, иначе металлические детали устройства пострадают от коррозии, а резиновые иссохнут из-за нехватки масел.

Теперь понятно, какие бывают автомобильные кондиционеры, и в чем состоит специфика их работы. Машины, оснащённые такими системами, предпочитают многие автомобилисты – из-за удобства. В отдельных странах езда на транспортном средстве, лишённом этой функции запрещена законом.

По принципу устройства кондиционер автомобильный бывает ручным и автоматическим. В первом случае устройство запускает компрессор после команды владельца. Климат-системы работают автономно, запуск обеспечивают датчики без вмешательства человека.

Если автомобильный кондиционер не встроен производителем, его установку способен обеспечить сам владелец. Достаточно купить прибор с необходимой мощностью, работающий от прикуривателя. По эффективности примитивные вентиляторы уступают стационарным системам, но это не делает их менее популярными.