@jusupoff, Составные части системы:
КОМПРЕССОР
Компрессор является главным элементом системы кондиционирования и служит для сжатия газообразного хладагента низкого давления и обеспечения циркуляции хладагента в системе (жидкий хладагент выведет из строя компрессор, поэтому в системе АК существуют элементы, препятствующие попаданию жидкого хладагента в компрессор). Имеются более 40 различных типов компрессоров, которые используются сегодня, но наибольшее распространение получили поршневые и роторно-лопастные. Привод компрессора осуществляется приводным ремнем от двигателя автомобиля через электромагнитную муфту. Компрессор "отбирает" от двигателя от 1,5 до 5 л.с. мощности.
Смазка трущихся частей компрессора осуществляется специальным компрессорным маслом, которое растворено в хладагенте.
КОНДЕНСАТОР
Конденсатор устанавливается перед радиатором охлаждения двигателя и выполняет функцию превращения газообразного высокотемпературного хладагента, идущего от компрессора с выделением тепла в атмосферу. Количество выделяемого хладагентом тепла в конденсаторе определяется количеством поглощенного испарителем тепла извне и работой компрессора, необходимой для сжатия. Для конденсатора результат теплоотдачи прямо влияет на эффект охлаждения холодильной установки, поэтому он обычно устанавливается на самой передней части автомобиля - в следствии этого конденсатор является самой уязвимой частью системы АК и принудительно охлаждается воздухом вентилятора системы охлаждения двигателя и потоком воздуха, возникающего при движении автомобиля.
ИСПАРИТЕЛЬ
Испаритель это теплообменный аппарат, состоящий из спирального трубопровода с оребрением в виде тонких пластин ( как правило - алюминиевых ). Данная конструкция обеспечивает максимальную теплопередачу при малом объеме .
Испаритель обычно располагается в салоне автомобиля перед радиатором отопителя ; перед испарителем расположен воздушный фильтр .
Через испаритель вентилятором отопителя прогоняется воздушный поток, который через систему воздуховодов поступает в салон. Водитель и пассажиры могут оперативно изменять как скорость, так и направление потока воздуха для обеспечения комфортности пребывания в салоне автомобиля.
На входе в испаритель установлен расширительный клапан(ТРВ), проходя через который жидкий хладагент испаряется, превращаясь в пар с низким давлением и температурой. Проходя по испарителю хладагент отбирает тепло у воздуха в салоне; при этом влага содержащаяся в воздухе конденсируется на внешней поверхности испарителя, стекает в поддон и удаляется из салона.
Температура поверхности испарителя должна быть близка к температуре замерзания воды, но не ниже ее, иначе на испарителе будет образовываться лед, что затруднит движение воздуха и передачу тепла хладагенту (обычно температура поверхности испарителя находится в пределах от 2 до 8 градусов по шкале Цельсия).
Контроль за температурой осуществляется либо с помощью баллончика термодатчика, который установлен на выходной трубке испарителя, либо с помощью термореле или датчиков давления, которые отключают электромагнитную муфту компрессора.
Испаритель закрыт герметичным кожухом, внутреннее пространство которого имеет повышенную влажность, при рециркуляции салона через испаритель проходит загрязненный воздух - поэтому при определенных условиях на испарителе могут развиваться микробы и грибки. В этом случае кондиционер становится опасным для человека. Для устранения плесени, микробов и грибков испаритель следует очищать с помощью специальных составов. Очищающие составы упакованы в аэрозольные баллончики. Для удобства работы в труднодоступных местах баллончики имеют достаточно длинную и гибкую трубку.
РАСШИРИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН (ТРВ)
Расширительный клапан - устройство для регулирования количества хладагента, поступающего в испаритель (его ещё называют терморегулирующий вентиль).
Расширительный клапан является дросселем переменного сечения. Расширительный клапан устанавливается на испарителе (чаще в салоне, реже в моторном отсеке) на входной трубке испарителя.
Демонтаж расширительного клапана связан со значительными сложностями вследствии разборки части салона .
Баллон термодатчика находится в термоконтакте с трубкой, выходящей из испарителя . Внутри баллона, капиллярной трубки и сильфона находится газ - хладагент R 12.
При повышении температуры выходной трубки испарителя давление хладагента R 12 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 R 12 в термодатчике уменьшается, сильфон сжимается шарик перекры вает дроссель, вызывая уменьшение потока хладагента.
РЕСИВЕР - ОСУШИТЕЛЬ
Ресивер - осушитель это устройство , служащее для поглощения влаги из хладагента и предохранения расширительного клапана от замерзания в нём воды , хранения части холодильного агента , фильтрацию его от мелких примесей . В ресивер - осушитель встраивают смотровое окно для контроля за количеством хладагента . Ресивер осушитель устанавливается на трубопроводе после кон денсатора перед испарителем.
На корпусе ресивера - осушителя могут устанавливаться датчики давления.
Внутри корпуса ресивера - осушителя находится ёмкость с адсорбентом - веществом , очищающим хладагент от влаги и кислот.
Адсорбенты имеют пористую кристаллическую структуру , мельчайшие поры соединены узкими каналами . Благодаря такой структуре возникает избирательная адсорбиция , т . е . в полость пор проникают лишь те молекулы , размер которых меньше диаметра каналов . Поэтому вся активная поверхность и объём пор используются для удержания молекул воды и не засоряются прочими веществами с более крупными молекулами ( в частности , фреоном и маслом ).
В качестве адсорбентов используют силикагель , активную окись алюминия , цеолиты NaA , NaAm . В системах с хладагентом R 134 a в качестве осушителя используют цеолит ХН -9.
На некоторых моделях ресиверов - осушителей может находиться предохранительный клапан с легкоплавкой вставкой . При повышении температуры ресивера до 90-1000 ° вставка плавится и весь хладагент выпускается в атмосферу.
Систему кондиционирования условно разделяют на всасывающую ( сторона низкого давления - НД ) и наплетаю щую ( сторона высокого давления - ВД ) части. Граница проходит через компрессор и дросселирующий элемент, в данном случае расширительный клапан(ТРВ).
Когда компрессор не работает - давление в обеих частях одинаковое и находится в прямой зависимости от температуры или окружающей среды или подкапотного пространства автомобиля.
Давления в обеих частях измеряют , подключая манометрический блок к сервисным штуцерам. В системе кондиционирования измеряют давление насыщенного пара хладагента, то есть давление в системе не будет зависеть от количества хладагента в системе ( и в этом состоит основная сложность определения количества хладагента в системе ), а зависит только от температуры .
На всасывающей стороне находятся испаритель и трубопровод по которому хладагент поступает на всасывание в компрессор . На нем же расположены сервисный штуцер НД и датчик давления .
На нагнетающей стороне находятся конденсатор, ресивер - осушитель , расширительный клапан(ТРВ), расположенным на испарителе, трубопровод с сервисным штуцером ВД и датчиками давления .
При включении электромагнитной муфты газообразный хладагент всасывается и сжимается компрессором до высоких температур и давления и поступает в конденсатор, где газ высокого давления и температуры переходит из газообразного состояния в жидкость, отдавая " скрытое тепло конденсации " воздуху, проходящему через конденсатор. Температура холодильного агента на входе и выходе конденсатора составляет 80 и 50 °С соответственно .
Теплый жидкий хладагент поступает в ресивер - осушитель, где происходит его фильтрация от мелких частиц и пыли, удаление влаги. Далее жидкий хладагент высокого давления поступает в расширительный клапан(ТРВ), где он испаряется и переходит в состояние жидкость - пар с низкой температурой и давлени ем (-2 °С , 2 бар ). Далее этот хладагент попадает в испаритель, где переходит из туманообразного в газообразное состояние ( жидкий хладагент при низком давлении кипит , отнимая теплоту от стенок испарителя ) и всасывается компрессором для повторного цикла .
Через испаритель вентилятором отопителя прогоняется либо наружный воздух либо воздух из салона. Воздух, проходя через разветвленную поверхность испарителя охлаждается, при этом на испарителе конденсируется влага из воздуха, которая стекает в поддон под испарителем и удаляется из салона. Таким образом воздух, проходя через испаритель охлаждается и становится суше. Компрессор в этой схеме работает непрерывно .
О хладогентах R-12 и R-134a.
В автомобильных кондиционерах рабочим веществом служит хладагент R-12 (CF2CI2) - хладагент, обладающий высокой озоноразрушающей активностью (использовался в моделях автомобилей до 1993 г.) и хладагент R-134a (C2H2F4) - обладающий низкой озоноразрушающей активностью (в автомобилях с 1993 г.).
Условное обозначение хладагентов состоит из буквы R (Refrigerant - хладагент) и цифры. Цифры расшифровываются в зависимости от химической формулы хладагента. Первая цифра (1) указывает на метановый ряд, вторая цифра (2) соответствует числу атомов фтора в соединении. В России фреоны имеют торговое название " хладоны ", в США и Европе многие подобные хладагенты называют по старому - фреонами.
Хладагент R-12 - дифтордихлорметан , относящийся к группе CFC (полностью галогенезированный Chloro Fluoro Carbon, соединение высокой степени разрушения озонового слоя из-за присутствия в нем атомов хлора).
Бесцветный газ со слабым специфическим запахом, в 4,18 раза тяжелее воздуха. Один из наиболее распространённых и безопасных хладагентов. При содержании его в воздухе более 30% (по объёму) наступает удушье из-за недостатка кислорода.
В частности, предельно допустимая концентрация при длительности воздействия 2 ч. составляет 38,5...30,4% (по объёму). Хладагент R-12 невзрывоопасен, но при t >330° C разлагается с образованием хлористого водорода, фтористого водорода и следов отравляющего газа фосгена. Хладагент неограниченно растворяется в масле, не проводит электрический ток, слабо растворяется в воде. Объёмная доля влаги в R-12 не должна превышать 0,0004%. Обезвоженный R-12 нейтрален ко всем металлам. Этот хладагент характеризуется повышенной текучестью, что способствует проникновению его через мельчайшие неплотности и даже через поры обычного чугуна. В то же время благодаря повышенной текучести R-12 холодильные масла проникают во все трущиеся детали, снижая их износ. Поскольку R-12 - хороший растворитель многих органических веществ, при изготовлении прокладок применяют специальную резину-севанит или паранит.
Хладагент R-134a Относится к группе HFC (содержащий водород Fluoro Carbon - соединение, не разрушающее озоновый слои).
Не воспламеняется во всём диапазоне температур эксплуатации. Пар R-134a разлагается под влиянием пламени с образованием отравляющих и раздражающих соединений, таких как фторводород. Не следует смешивать R-134a с R-12, так как образуется газ высокого давления. Энергетические показатели R-134a ниже, чем у R-12, поэтому в автомобильных кондиционерах, использующих хладагент R-134a увеличивается мощность компрессора и площадь конденсатора.
Выброс в атмосферу хладагентов способствует возникновению "парникового эффекта". Причём влияние R-134a на "парниковый эффект" (потенциал глобального потепления) в 1300 раз сильнее чем у СО2. Выброс в атмосферу одной заправки R-134a из автомобильного кондиционера (около 1000 г) соответствует выбросу 1300 кг СО2.
Переход с R-12 на R-134a возник вследствие интенсивного разрушения озонового слоя Земли.
Основная масса озона в атмосфере расположена в виде слоя озоносферы на высоте от 10 до 50 км с максимумом концентрации на высоте 20-25 км. Этот слой предохраняет живые организмы на Земле от вредного влияния коротковолновой ультрафиолетовой радиации Солнца.
Компрессорное масло применяется для смазки трущихся деталей компрессора с целью уменьшения трения, снижения износа сопрягаемых деталей и уплотнения зазоров . Кроме того масло отводит часть выделившейся в процессе трения теплоты и удаляет мелкие частицы , образовавшиеся в процессе трения со прягаемых деталей . Циркулируя в системе кондиционирования масло смешивается с холодильным агентом. Масла, применяемые в системах кондиционирования, разделяют на две основные группы: минеральные и синтетические. Минеральные масла используют для работы с R12, а синтетические для использования с R134 a. Синтетические масла имеют ряд преимуществ по сравнению с минеральными :
- лучшие смазывающие свойства ;
- более высокую термическую стабильность ;
- стабильность в смеси с холодильном агентом ;
- более низкую температуру застывания ;
- меньшую агрессивность к материалам .
Основной недостаток по сравнению с минеральными является относительно высокая стоимость. При смешивании этих масел образуется густая масса, приводящая к выходу из строя элементов системы АК, и в первую очередь компрессора.
Количество масла, которое циркулирует в системе кондиционирования зависит от типа компрессора длины трубопроводов и других элементов.
Эта величина варьируется от 75-80 грамм в японских автомобилях до 300-400 грамм (например, в автомобилях фирмы BMW). Тип и количество указывается на наклейке, которая находится в моторном отсеке автомобиля.
Тип и количество масла приведены также в технологической документации на автомобильные конди ционеры.
