Автомобильный кондиционер

Содержание

• 1 Как сделать автомобильный кондиционер своими руками? 1.1 Этапы работ.
• 1.2 Как он работает?

Каждому автолюбителю важен комфорт и климат в салоне авто. Автомобильный кондиционер является незаменимой частью системы контроля за климатом в салоне современного транспортного средства. Для обеспечения оптимальной температуры салона, современные авто оборудуют эффективными системами климат контроля. Сегодня, автолюбитель привык чувствовать комфорт в любую погоду. Зимой оптимальная температура в салоне достигается благодаря исправной работе печки, летом климат в салоне контролирует кондиционер.

Конечно, обладателю авто в полной комплектации вряд ли прийдется задуматься о самостоятельном изготовлении кондиционера, а вот салон ранних моделей авто нередко требует доработок. Обеспечить должный комфорт в жарком салоне старенького авто можно изготовив простейший кондиционер своими руками. Технология изготовления устройства достаточно проста, но весьма интересна.

Для того чтобы сделать кондиционер понадобиться достаточно свободного времени, необходимые инструменты и материалы. Для изготовления кондиционера нам потребуются:

• Герметичная емкость. Желательно старенький переносной холодильник или другой контейнер.
• Радиатор печки. Подойдет самый простой.
• Старая зарядка от автомобильной сети.
• Насос для жидкости.
• 1-2 вентилятора.
• Трубки, провода.

Эффективность системы охлаждения от прикуривателя

Множество споров можно встретить в сети и по поводу эффективности подобных устройств. И основные претензии реальных пользователей сводится к тому, что миниатюрным моделям просто неоткуда брать свежий воздух, поскольку в салоне его не так уж много, а ездить с открытыми окнами при включенном кондиционере – явно не вариант.

В отличие от полноценной автомобильной системы кондиционирования, имеющей выход наружу для постоянного забора свежего воздуха, миниатюрные модели вынуждены гонять по кругу один и тот же поток, который очень быстро нагревается, не оставляя ни малейшего намека на такую желанную прохладу. Исключением являются модели с хладагентом и встроенным вентилятором, но и стоят они на порядок дороже.

https://youtube.com/watch?v=Ic7ibO_v27k

Где спрос — там и предложение

Стоя на автомобиле летом в пробке водителей больше всего «достает» жара. Машина от солнечных лучей разогревается настолько, что сидеть в ней практически невозможно. Такую проблему очень хорошо решают климатические системы авто, в конструкцию которых входит кондиционер.

Но такое оборудование – дополнительная «головная боль» водителя, поскольку требует периодического проведения технического обслуживания и устранения неисправностей.

Но все же такое устройство позволяет комфортно себя чувствовать, находясь в машине даже в сильную жару.

Вот только далеко не все авто оборудуются кондиционерами. И касается это не только старых моделей.

Новые машины бюджетного сегмента в базовой комплектации пока редко оснащаются климатической установкой. Вот и приходиться водителям либо мучатся, терпя жару, либо искать альтернативу.

Интересно, что борьба с такой проблемой ведется давно, причем с использованием технических средств.

Самым, пожалуй, первым устройством был небольшой вентилятор, с приводом от 12-вольтового электродвигателя, который запитывался через прикуриватель.

И хоть пользы от вентилятора не много, поскольку он обеспечивает лишь циркуляцию воздуха по салону, большим спросом он пользуется до сих пор.

А где спрос — там и предложение. А поскольку технологии не стоят не месте, то рынок автомобильных аксессуаров пополнился еще одним гаджетом, который, по заверениям, производителей, способен обеспечить прохладу в салоне летом.

Такое устройство называется портативным кондиционером, который работает от прикуривателя.

Самодельные варианты

Вполне реально изготовить самодельный кондиционер, который будет довольно эффективным. Для самого простого варианта понадобится пластиковая емкость, небольшой вентилятор (например, компьютерный кулер) и пластиковый трубчатый воздуховод. В крышку емкости врезается вентилятор и рядом воздуховод. Вентилятор подсоединяется к сети 12 вольт. Нужен хладагент. В качестве хладагента используется лед. Вентилятор прогоняет воздух через емкость со льдом, воздух охлаждается и подается в салон. Охлаждение будет работать до тех пор, пока не растает лед.

Простой самодельный кондиционер

Более длительную работу показывает самодельный дополнительный кондиционер из переносной сумки-холодильника. Устанавливается радиатор и небольшой насос, на дно сумки укладывается лед. Вода подает в радиатор, осуществляется теплообмен. Вентилятор засасывает воздух, он охлаждается и подается в салон. Теплоизоляционные стенки сумки-холодильника не дадут льду быстро растаять.

Такие самодельные установки имеют некоторые минусы:

• большие габариты (придется пожертвовать целым посадочным местом);
• ограниченный режим работы;
• повышенная влажность (вместе с прохладным воздухом в салон попадает вода).

Идея создания портативных и автономных климатических установок хорошая, но пока такие устройства не обеспечивают должной эффективности. Только устройства с теплоотводом и компрессором можно назвать эффективными, но они забирают слишком много ресурсов автомобиля. Стоит надеяться, что конструкторы смогут создать в ближайшем будущем действительно эффективные и недорогие переносные автокондиционеры.

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).

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.

Устройство автомобильного кондиционера

Основные составные части автомобильного кондиционера:

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

Принцип работы автомобильного кондиционера

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.

Эффективность работы автономного кондиционера

Теперь обсудим ключевой вопрос: какой кондиционер лучше – штатный или переносный? Идеальный вариант – автономная климатическая установка. Она может работать независимо от силового агрегата. Единственное, для них нужен более мощный аккумулятор. В случае стандартной батареи мощность устройства будет незначительной или оно вообще не будет работать.

Аналоги испарительного типа менее требовательны к электричеству, благодаря чему их можно использовать в любом легковом авто. Правда, прохлады испаренной воды может быть недостаточно для комфортной поездки. Грибок или плесень – постоянные спутники влаги, которая задерживается в воздуховодах системы вентиляции авто.

Все остальные переносные так называемые кондиционеры – просто вентиляторы, которые установлены в пластиковый корпус, и иногда могут иметь элементы, впитывающие влагу. Такие устройства не охлаждают воздух, а просто обеспечивают улучшенную циркуляцию по салону. Качество понижения температуры по сравнению со штатными охлаждающими системами намного ниже, зато и стоимость их меньше.

Самодельные варианты

Если стандартный кондиционер компрессорного типа требует приличных капиталовложений, то самодельный вариант может иметь минимальную стоимость. Самый простой тип можно изготовить почти из подручных средств. Для этого потребуется:

• Пластиковый лоток с крышкой;
• Вентилятор (его размеры зависят от материальных возможностей, а также от требуемой эффективности);
• Пластиковая труба (можно взять канализационную с коленом).

В крышке лотка делается два отверстия: одно для нагнетания воздуха (к нему будет подсоединяться вентилятор), а другое для вывода прохладного воздуха (в него вставляется пластиковая труба).

Максимальная эффективность такой самодельной установки достигается при использовании льда в качестве хладагента. Недостаток у такого изделия в том, что лёд в ёмкости быстро тает. Усовершенствованный вариант – сумка-холодильник, в которой вода в твердом состоянии не так быстро растает. В любом случае, такая установка требует много места в салоне, а когда лед растает, вода в емкости может расплескиваться в процессе движения машины.

Самыми эффективными на сегодняшний день остаются компрессорные установки. Они удаляют тепло, которые сами же вырабатывают, а также качественно охлаждают салон машины.

Кондиционер автомобиля — типичное исполнение компрессоров

Наряду с разнообразными схемными решениями, применительно к построению систем автомобильного кондиционирования воздуха используются разные по типу исполнения холодильные компрессоры. Рассмотрим некоторые конструкции компрессоров, которые встречаются достаточно часто.

Типичное исполнение #1: компрессор спирального типа (фирма Sanden)

Компрессор производства японской фирмы Sanden для автомобильного кондиционера отличает уникальная конструкция на две спирали. Одна спираль неподвижная, другая подвижная.

Обе спирали, между тем, обладают промежуточными свойствами. Подвижная спираль способна вращаться (колебаться) и соединена с входным валом через концентрический подшипник.

Холодильный компрессор Sanden кондиционера автомобиля: 1 – выпускной клапан; 2 – область давления нагнетания; 3 – подвижная спираль; 4 – неподвижная спираль; 5 – муфта ротора сцепления; 6 – передний нажимной диск сцепления; 7 – катушка возбуждения; 8 – область давления всасывания

Когда подвижная спираль колеблется внутри неподвижной спирали, между спиралей образуется множество карманов. По мере того, как размеры этих карманов уменьшаются в размере, хладагент сжимается, давление увеличивается и отводится через геркон выпускного отверстия задней области компрессора.

Типичное исполнение #2: компрессор переменного хода (Harrison V5)

Компрессор холодильный Delphi (Harrison) V5 представляет собой нециклический аппарат с переменным рабочим объёмом. Рабочий объём машина изменяет в зависимости от производительности, удовлетворяя потребности системы кондиционирования в любых условиях эксплуатации.

Компрессор такой конструкции имеет вихревую пластину с изменяемым углом в аксиально-поршневой конструкции с пятью (V5) цилиндрами. Смещение контролируется сильфонным управляющим клапаном, расположенным в задней головке цилиндров.

Конструкция холодильного компрессора Delphi (Harrison) V5: 1 – подвижная пластина, изменяющая положение под некоторым углом в процессе работы аппарата; 2 — стержень

Сильфонный регулирующий клапан определяет и реагирует на давление всасывания системы (требование системы кондиционирования). Посредством регулирования давления в картере, угол качающейся пластины и, следовательно, смещение компрессора изменяются.

Давление нагнетания компрессора намного выше давления в картере, где уровень давления чуть больше или равен давлению всасывания. При максимальном смещении, давление в картере равно давлению всасывания компрессора. При уменьшенном или минимальном смещении, значение давления в картере превышает значение давления всасывания.

Типичное исполнение #3: компрессор ротационный лопастной (Panasonic)

Ротационные лопастные компрессоры отличаются наличием в составе конструкции ротора с тремя или четырьмя лопастями. Когда вал компрессора вращается, лопасти в контакте с корпусом машины фактически образуют рабочие камеры.

Фреон R134a втягивается через всасывающее отверстие в область такой камеры. По мере вращения вала, рабочая область камеры уменьшается. Разгрузочный порт расположен в точке, где газообразный фреон сжат до максимальной степени. Герметичное пролегание лопастей по стенкам корпуса ротора обеспечивается центробежной силой и смазочным маслом.

Ротационный лопастной компрессор автомобильного кондиционера (фирма Panasonic): 1 – разгрузочный порт; 2 – масляный насос; 3 – масляный поддон; 4 – тело ротора; 5 – лопасть; 6 – муфтовое сцепление; 7 – выпускной клапан

Масляный поддон и масляный насос расположены на стороне нагнетания, так что высокое давление проталкивает масло через масляный насос. Затем на масло подаётся на основание лопаток, тем самым создаётся герметично установленный контакт по отношению к корпусу ротора.

Иногда, после длительного простоя кондиционера допускается появление кратковременного шума лопастей сразу после запуска машины. Этот момент обусловлен временным недостатком смазочного масла, проходящего через систему кондиционирования.

Масло для кондиционера

Кроме заправки хладагента, в систему кондиционирования необходимо периодически заливать масло, необходимое для исправной работы компрессора. Выбор вещества напрямую зависит от используемого хладагента. С R12, применяемом в автомобилях, выпущенных до 1994 года, используется минеральное масло Suniso 5G.

В автомобили, работающие на R-134а, заправляются только синтетические масла  PAG 46, PAG 100, PAG 150.

В 1994 году также выпускали машины с компрессорами, допускающими использование  как R-12, так и R-134a. Но даже если автомобиль сошел с конвейера в данный переходный период, недопустимо смешивать синтетические и минеральные масла. Такая смесь может быстро вывести из строя всю систему.

Правильные приёмы заправки автомобильного кондиционера

О несовместимости разных хладагентов мы уже рассказали, но в некоторых случаях допускаются исключения. В частности, если кондиционер вашего автомобиля заправлен фреоном R12, то при его значительной утечке возможна заправка более современным и экологичным R134a. При этом необходимо заменить ресивер-осушитель, а также произвести тщательную промывку системы с последующей просушкой. Это довольно дорогостоящая операция, поэтому намного выгоднее поискать СТО, на которой найдутся запасы старого хладагента для дозаправки вашего автокондиционера.

Касательно периодичности дозаправки можно отметить следующее:

• для новых автомобилей эту операцию следует выполнять каждые 2 – 3 года (при отсутствии утечек);
• если вы имеете автомобиль с большим пробегом, потери фреона из-за испарения и микроскопических нарушений герметичности контура будут увеличиваться. Поэтому, независимо от наличия или отсутствия явных проблем, дозаправку следует осуществлять намного чаще – раз в год или полгода.

Не следует забывать и о наличии масла в хладагенте – при отсутствии полноценной системы смазки в автокондиционере именно оно отвечает за смазывание уплотнителей и других деталей климатической системы, продлевая срок эксплуатации устройства. Выбирая автосервис для дозаправки автокондиционера, нужно отдавать предпочтение тем СТО, где данная процедура предоставляется в виде профильной услуги. Узкоспециализированные автосервисы в любом случае выполнят эту работу более качественно, чем специалисты, занимающиеся «всем и понемногу».

В последнем случае существует риск недозаправки, грозящий из-за пониженного давления фреона повышенной нагрузкой на компрессор, что в итоге приводит к ускоренному износу его деталей и преждевременному выходу из строя. Напротив, заправка автомобильного кондиционера большим количеством фреона, чем это необходимо, грозит более неприятными последствиями, вплоть до взрыва контура. От качества заправки зависят следующие губительные для климатической системы автомобиля факторы:

• переизбыток в хладагенте масла;
• попадание в хладагент воздухи или воды;
• загрязнение системы пылью, грязью, другими посторонними частицами.

Если вы видите, что на выбранной станции техобслуживания для заправки систем кондиционирования используются баллоны, находящиеся под давлением, а для взвешивания необходимого количества фреона используются обычные весы – немедленно уезжайте, ибо ни к чему хорошему такая заправка не приведёт. Для этой операции используется современное высокотехнологичное оборудование. Игнорирование рекомендаций, касающихся заправки автокондиционера, грозит дорогостоящим ремонтом.

Автокондиционер: электронно-механическое регулирование

Совместно с электронным контролем температуры автокондиционера обычно работает целый ряд механических устройств, ответственных, за обработку и  распределение воздуха внутри салона автомобиля. Среди таких механических систем следует выделить:

• заслонку воздушного смесителя,
• управление «печкой» автомобиля,
• двигатель и механизм воздушного смесителя,
• вакуумные электромагнитные клапаны.

Таким образом, автокондиционер следует рассматривать достаточно продвинутым с технологической точки зрения устройством, наделённым механизмами и узлами самой разной функциональности и сложности. Нужно помнить – такая техника стабильно совершенствуется по мере совершенства самих транспортных средств.

При помощи информации: AriaZone

Минусы наличия кондиционера

Простуда

Число простуженных при работающем кондиционере стабильно и имеет высокий показатель.  Но очень часто автомобилисты по-своему незнанию неправильно распределяют поток холодного воздуха по всему автосалону. Это и влечет за собой простудные заболевания.

Конечно, надо быть более осторожными, когда в машине находятся маленькие дети, которые подвержены простудным заболеваниям.

Неприятный запах

Иногда наблюдается наличие неприятного запаха после включения кондиционера. В новых автомобилях вы этого не заметите, но если автомобилю более 2 лет, то вы можете почувствовать неприятный запах.

Этот запах обусловлен наличием в системе кондиционирования бактерий. В испарителе кондиционера накапливается большое количество микроорганизмов, многие из которых могут быть очень опасными для человека.

После включения кондиционера в испарителе на поверхности радиаторных трубок создаются отличные условия для развития и размножения бактерий. В этом случае необходима антибактериальная обработка, которую проводят в специальных автосервисах.

К тому же кондиционеру необходимо регулярное техническое обслуживание и осмотр, и при необходимости замена компонентов, таких, например, как компрессор кондиционера или же заправка фреоном.

Большой расход топлива и заряда аккумулятора

Высокое энергопотребление. В наше время с постоянно растущими ценами на бензин и дизельное топливо для многих автомобилистов — это ощутимые расходы.

За счет больших габаритов устройства системы кондиционирования, ухудшается охлаждение силового агрегата. Система кондиционирования, состоящая из отдельных компонентов, отнимает свободное место в моторном отсеке. 

И если в жаркие дни сидящим в салоне будет комфортно при работающем кондиционере, то нельзя этого сказать о моторе. При движении на малых скоростях увеличивается шанс перегрева мотора автомобиля.

Шум

Увеличивается шумовой фон при работающем кондиционере. Для кого-то это не существенно, но для кого-то — это раздражающий фактор.

Наряду с простым автомобильным кондиционером существует система климат-контроля — одно из разновидностей систем кондиционирования, которое самостоятельно без участия человека устанавливает комфортные показатели потока воздуха и его температуру.

Система климат-контроль имеет полезные режимы, например, мгновенное охлаждение воздуха, комфортный режим и щадящая работа, важная, особенно когда в салоне находится ребенок.

Дороговизна

Наличие кондиционера в вашем автомобиле зависит от вашего бюджета.

Если для вас приоритетным является низкая стоимость автомобиля, то есть смысл отказаться от него. К примеру, если вы решите купить Лада Гранта с кондиционером, то она обойдётся вам на пятнадцать процентов дороже, да и статистика показывает рост проданных машин без оснащения системой кондиционирования.

Если же финансовое положение вас устраивает, то лучше приобрести автомобиль престижной марки, и вопрос расходов на систему кондиционирования не должен вас волновать.