Конструкция автомобильного кондиционера

Большинство современных легковых автомобилей комплектуются кондиционером — как с «ручным», так и с автоматическим управлением (климат-контролем).

Независимо от принципа управления климатической установкой конструкция системы кондиционирования в первом и втором случаях одинаковая. В состав кондиционера входят следующие детали — компрессор, сжимающий хладагент до состояния пара высокого давления и высокой температуры, радиатор кондиционера (конденсер), где происходит охлаждение хладагента и переход его жидкое состояние, ресивер-осушитель, в котором хладагент фильтруется и переходит в промежуточное состояние (жидкость низкого давления), испаритель (эвапоратор), в котором жидкий хладагент переходит в парообразное состояние с выделением холода, и трубопроводы, по которым хладагент циркулирует. Также в состав системы кондиционирования включают заправочный клапан и датчики давления и температуры.

Отличие автоматического управления климатической установкой от ручного — в наличии процессора, который по заданной программе следит за температурой подаваемого в салон автомобиля воздуха. Регуляция температуры происходит путем изменения скорости вентилятора и углов отклонения заслонок; кроме того, автоматика может в случае отсутствия необходимости отключить компрессор кондиционера (то есть выключить кондиционирование).

Функция осушения

Кроме функции охлаждения салона автомобиля, другая задача системы кондиционирования — осушение воздуха. При расширении хладагента в испарителе происходит конденсация влаги из воздуха, которая затем через дренаж удаляется (вытекает) вовне автомобиля. Реализация функции осушения воздуха помогает устранить, например, запотевание стекол в автомобиле, и делает воздух в салоне более комфортным.

Совместная работа кондиционера и отопителя

Одно из распространенных заблуждений среди автомобилистов — это то, что работа системы кондиционирования исключает работу системы отопления салона. Это не так. Кондиционирование и отопление может осуществляться параллельно — при этом горячий воздух от радиатора печки и холодный воздух от испарителя перемешивается; температура на выходе в этом случае есть сумма значений температур от печки и от испарителя. Радиатор отопителя и испаритель располагаются в едином блоке, рядом друг с другом; циркуляция воздуха обеспечивается одним и тем же вентилятором (на большинстве автомобилей).

Ресурс и обслуживание автомобильного кондиционера

Статистика поломки деталей системы кондиционирования такова — наиболее часто выходят из строя три ее составные части:

• Трубопроводы (основные причины — вибрация и коррозия)
• Радиатор кондиционера (основные причины — механические повреждения и опять же коррозия)
• Компрессор, в частности, его электромагнитная муфта (основная причина — эрозия обмоток)
• Другие детали системы кондиционирования имеют несравнимо больший ресурс.

Конструкция радиатора кондиционера (конденсера)

Одной из самых уязвимых и дорогих деталей системы кондиционирования является радиатор кондиционера (конденсер). Остановимся подробнее на этом важном узле.

Радиатор кондиционера имеет трубчато-ленточную алюминиевую конструкцию. Состоит из алюминиевых трубок, соединенных между собой посредством коллекторов, алюминиевых лент, сложенных «гармошкой» и находящихся между трубками, подводящего и отводящего патрубков, кронштейнов крепления. Современные радиаторы кондиционера, как правило, в своем составе имеют интегрированный ресивер-осушитель. Некоторые конденсеры имеют усилители, которые придают жесткость конструкции — хотя используются они редко.

Трубки. Изготавливаются из алюминия (в подавляющем большинстве случаев). Имеют плоскоовальную форму. Внутри трубок находятся перегородки (мульти-портовая конструкция), которые обеспечивают необходимую жесткость — ведь давление в системе кондиционирования может доходить до 7атм. По этой же причине трубки радиатора кондиционера имеют довольно большую толщину стенок (в отличии от, например, трубок радиатора охлаждения).

Ленты. Выполняют функцию оребрения — то есть увеличивают площадь реагирующего материала, тем самым увеличивая теплоотвод. Изготавливаются из однородного с трубками материала — алюминия. Соединяются с трубками при помощи припоя в специальной азотной среде (без доступа кислорода, который препятствует пайке алюминия).

Коллекторы. Имеют круглую или квадратно-овальную форму и прорези, в которые вставляются трубки. Соединяются с трубками посредством пайки. Внутри коллекторов предусматриваются специальные перегородки, благодаря которым хладагент послойно заполняет трубки (много-ходовое движение хладагента). Перегородки внутри коллекторов располагаются несимметрично — ближе к «входу» хладагента более часто, а далее — реже. Количество «ходов» внутри конденсера может быть от 3 до 7; реже встречаются 8-11 ходовые конденсеры.

Интересная информация: конструкция самых первых радиаторов кондиционера не предполагала наличие коллекторов — трубка хладагента изгибалась в виде змеевика. На одном конце такого змеевика был припаян подводящий патрубок, а на другом — отводящий. Такую конструкцию имеет, например, радиатор кондиционера для автомобилей Daewoo Nexia/Espero.

Патрубки. Подводящий (входной) патрубок располагается в верхней части конденсера, отводящий (выходной) — снизу. Представляют собой алюминиевые трубки; соединение с трубопроводами — фланцевое либо резьбовое при посредстве уплотнительной прокладки.

Кронштейны. Алюминиевые либо стальные. Часто конфигурация кронштейнов предусматривают ребра жесткости — для исключения их деформации. При помощи кронштейнов конденсер крепится непосредственно к радиатору охлаждения (наиболее часто встречаемая конструкция) либо к кузову автомобиля.

Ресивер-осушитель. Алюминиевые цилиндры, внутри которых располагается специальная ткань — фильтр-десикант. Различаются обслуживаемые ресиверы (с возможностью замены десиканта — в этом случае ресивер имеет съемную крышку) и необслуживаемые ресиверы.

Усилители. Встречаются довольно редко, т.к. свойства алюминия вполне позволяют обеспечить достаточную жесткость конструкции ресивера. Как правило, представляют собой угловые «поперечины». Их назначение очевидно — предотвращение искривления геометрии конденсера.

Некоторые производители конденсеров после изготовления покрывают изделие краской. Основной смысл покраски конденсера — увеличение коррозионной стойкости и скрытие дефектов пайки. Однако покраска конденсера влечет за собой ухудшение свойств теплопередачи, поэтому широко такой метод не используется.

Радиатор кондиционера располагается впереди автомобиля, и испытывает постоянные деформирующие нагрузки при движении. В этой связи конденсеры часто крепятся к автомобилю через посредство резиновых подушек — это позволяет частично нивелировать передающиеся на конденсер колебания.