Автомобильный кондиционер.

 

Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой холодильник, хотя и устроен немного по-другому. Он представляет собой герметичную систему, заполненную фреоном и специальным холодильным маслом, растворимым в жидком фреоне и не боящимся низких температур. Масло нужно для смазки компрессора и всей системы.

Теоретически заполнить кондиционер можно было бы и обычным пропаном, если бы не его взрывоопасность. Для холодильных систем придумали специальные хлоросодержащие соединения, которые помимо безопасности обладают еще и набором нужных характеристик. Несмотря на некоторые различия между автокондиционерами разных производителей, их принципиальная схема одинакова. Мы рассмотрим самый распространенный вариант (см. рисунок).

Кондиционер

Итак, при нажатии на кнопку включения кондиционера срабатывает электромагнитная муфта, и стальной прижимной диск 3, издав характерный щелчок, примагничивается к шкиву 2. Шкив приводится в движение ремнем и, когда кондиционер выключен, крутится вхолостую. Теперь заработал компрессор 1. Он сжимает газообразный фреон, отчего тот сильно нагревается, и гонит его по трубопроводу в конденсор 4 (в народе его часто называют радиатором кондиционера, в чем есть доля истины, так как в конденсоре сильно нагретый и сжатый фреон охлаждается.

В этом ему помогает вентилятор 5, который включается на первую скорость одновременно с компрессором. Если автомобиль едет — еще лучше, конденсор дополнительно обдувается набегающим потоком воздуха. Охладившись, сжатый фреон начинает конденсироваться и выходит из конденсора уже жидким. После этого жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель 6. Здесь от него отфильтровываются продукты износа компрессора и прочая грязь.

Где-то в районе ресивера-осушителя, часто на нем самом, есть смотровой глазок 9. Через него можно визуально оценить, насколько система полна. К сожалению, он есть далеко не на всех автомобилях.

Очистившись в ресивере-осушителе, фреон течет в сторону салона автомобиля, чтобы выполнить свое основную работу. Кульминация наступает, когда жидкий фреон проходит через терморегулирующий вентиль (ТРВ) 10. ТРВ устанавливают на трубопроводе, по которому жидкий фреон поступает в испаритель. Если испаритель полностью заполнен жидким фреоном, то из него выходит насыщенный пар, температура которого равна температуре кипения. Регулирующий орган ТРВ закрывается. Если из испарителя выходит пар, нагрев которого превышает установку ТРВ, то регулирующий орган ТРВ открывается настолько, чтобы площадь его проходного сечения соответствовала допустимой величине. По сути ТРВ является автоматически регулирующимся дросселем. Не вдаваясь в термодинамику, можно сравнить ТРВ с соплом аэрозольного баллончика.

Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается. Испаритель 12 — это тот же радиатор, только маленький. Ледяной фреон охлаждает испаритель, а вентилятор 13 сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор. Круг замыкается.

Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие. Часть же от испарителя до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь ледяная. Если в напорной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7 до 15 атмосфер (в аварийных случаях и до 30), то в обратной магистрали давление не превышает одной — двух атмосфер. Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около пяти атмосфер.

За правильной работой системы следят несколько датчиков. Количество их варьируется. В нашем случае на ресивере-осушителе 6 стоит датчик 7 включения второй скорости вентилятора. Когда охлаждение конденсора 4 недостаточно (например, вы стоите в пробке), давление в напорной магистрали начинает стремительно расти, а фреон в конденсоре перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор 5 на полную мощность. Датчик 8 выключает компрессор, если давление в напорной магистрали достигает запредельных величин. Датчик 11 выключает компрессор, если температура испарителя становится слишком низкой.

Вот, собственно, и все, что можно сказать об устройстве и работе автомобильного кондиционера. А теперь расскажем о его обслуживании.

В автомобильном кондиционере механическому износу больше всего подвержен компрессор. Остальные элементы (кроме вентиляторов) неподвижны. Но чаще всего первым выходит из строя не он, а конденсор — теплообменник, установленный перед радиатором двигателя. Он находится под давлением (до 20 атм.) и постоянно испытывает воздействие летящей с дороги соли, грязи и т. п. Коррозия, вибрация, механические напряжения приводят к образованию в нем микротрещин и к утечке хладагента. Продлить срок его службы, как, впрочем, и остальных деталей кондиционера, поможет поддержание подкапотного пространства в чистоте. Особенно тщательно нужно промывать конденсор от накопившихся соляных отложений весной. Кроме того, загрязнение конденсора вообще часто является единственной причиной плохой работы кондиционера.

В процессе мойки подкапотного пространства полезно проверить надежность механического крепления трубок — фреонопроводов. Если какая-либо трубка вибрирует, ее обязательно нужно закрепить.

Также при эксплуатации автомобиля с кондиционером полезно почаще проверять уровень масла в двигателе, охлаждающей жидкости в радиаторе, натяжение ремня привода агрегатов. Это связано с повышенной нагрузкой на двигатель, которую создает работающий кондиционер.

Каких-либо специальных мероприятий по подготовке кондиционера к летнему сезону обычно не требуется. Можно лишь порекомендовать проверить его работоспособность заранее, до наступления теплых дней, и при подозрении на недостаточную эффективность либо неисправность заехать в сервис на диагностику и заправку кондиционера. У нас обычно это откладывают до последнего, и с наступлением жары во всех обслуживающих кондиционеры фирмах возникают большие очереди.

Конденсор, прослуживший пять-семь лет, почти всегда имеет многочисленные очаги коррозии, особенно в местах крепления. В районе возникновения микротрещин на нем появляется характерное пятно от просачивающегося масла. Такой конденсор при очередном обслуживании автомобиля подлежит замене. Попытки заварить его чаще всего обречены на неудачу — проблема вскоре вновь проявится, возможно, на месте другого очага коррозии. Правда, некоторым фирмам, имеющим хорошее оборудование по аргонно-дуговой сварке, а также квалифицированных специалистов, это иногда удается.

Поворотный кулак.

пк

ПОВОРОТНЫЙ КУЛАК — элемент передней подвески автомобиля. К поворотному кулаку крепятся наконечники рулевого механизма, тормозные механизмы и ступица колеса. Усилие от руля передается на поворотный кулак и заставляет машину поворачивать в нужном направлении.

 

Главное предназначение поворотного кулака – принимать на себя и выдерживать усилия от ударов колес о неровности дороги и создание угла поворота для колес, при помощи которых осуществляется управление автомобилем. Изготавливается кулак из высокопрочной легированной стали 30Х или 40Х с соблюдением очень высокой точности геометрических размеров для установки сопрягаемых деталей. В поворотном кулаке делают выточку для подшипников ступицы, к которой крепится колесо автомобиля.

 

В процессе эксплуатации автомобиля поверхности цапфы для подшипников ступицы изнашиваются. Как правило, это становится причиной повышенного люфта передних колес. Этот дефект поворотного кулака при движении автомобиля приводит к затруднению управления транспортным средством. Под действием нагрузок, превышающих допустимые и вызывающих изменение показателей жесткости, а также вследствие усталости верхних слоев металла и действия сил трения могут возникнуть различные дефекты поворотного кулака. К таким дефектам относятся: износ крепежных отверстий, повреждение резьбы, трещины и так далее. В случае появления таких симптомов кулак необходимо заменить.

Компрессор и турбина.

Основное различие турбины и компрессора — это принцип работы. Турбина приводится в движение отработанными выхлопными газами, в то время как компрессор раскручивается самим двигателем, от чего его также называют механическим нагнетателем. Именно с особенностями работы и связаны преимущества и недостатки двух устройств, устанавливающихся с целью увеличения производительности силового агрегата.

тн1

Более простой по своей конструкции компрессор чаще всего вращается ременным приводом от двигателя. Наиболее распространенные центробежные нагнетатели при помощи крыльчатки прогоняют воздух через свой корпус и отправляют его через впускной коллектор в цилиндры, чем и добавляют двигателю мощности.                                                                                                                                                            Главное достоинство такого типа нагнетателя — это постоянная работа, вне зависимости от оборотов мотора. Кроме того среди плюсов можно выделить неприхотливость работы, более низкую стоимость по сравнению с турбиной, относительную легкость монтажа и широкий ассортимент в выборе.                                                                                                                                                                                 К минусам можно отнести ограниченную мощность и более низкий процент КПД при одновременном увеличении расхода топлива, так как мотор будет тратить дополнительную энергию на привод компрессора.

тн

Турбонагнетатель состоит из двух крыльчаток. Первая крыльчатка крутится за счет выхлопных газов и через вал обеспечивает движение второй, которая и всасывает воздух.     Основное преимущество данного устройства в том, что оно обладает большим процентом КПД и позволяет значительно увеличить мощность силового агрегата, при этом его расход топлива останется неизменным.

Самый же главный недостаток заключается в наличии так называемого турболага или турбоямы, при котором на низких оборотах работа турбины не ощущается. Связано это с тем, что низкий поток выхлопных газов не способен достаточным образом раскрутить крыльчатку, а потому воздух либо не всасывается, либо всасывается в недостаточном объеме. Дороговизну и сложность конструкции также можно отнести к недостаткам турбонагнетателей. Особенности конструкциями турбины также является необходимость использования качественного масла, постоянный контроль его уровня и своевременная замена. После работы, особенно долгой или в режиме повышенных оборотов, турбированный двигатель требует минутного отдыха на холостых оборотах.

 

В настоящее время автопроизводители научились совмещать компрессоры и турбины в одном двигателе, где их симбиоз позволяет избавиться от эффекта турбоямы.

 

Кроме того для борьбы с этим недостатком могут использоваться две или более турбины разных размеров (малые работают на низких оборотах, а большие — на высоких).