Устройство радиатора кондиционера автомобиля
Автомобильные радиаторы кондиционера: конструкция и критерии выбора
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).
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).
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.
Компания LUZAR производит широкий спектр автомобильных радиаторов кондиционера с 2005 года. Многие модели поставляются на сборочные конвейеры, то есть являются оригинальными.
Богатый опыт Компания LUZAR в производстве автомобильных конденсеров гарантирует высочайший уровень качества изделий.
к списку всех статей
Как устроен автомобильный кондиционер
В современных легковых авто кондиционер имеет как «ручное», так и автоматическое управление (климат-контроль). Независимо от того, как происходит контроль над климатической установкой, структура системы кондиционирования и в первом, и во втором случае аналогична.
Кондиционер состоит из компрессора, сжимающего хладагент до парообразного состояния высокого давления и высокой температуры, радиатора кондиционера (конденсера), в котором хладагент охлаждается и переходит в жидкое состояние, ресивера-осушителя, где происходит фильтрация хладагента, переходящего в промежуточное состояние (жидкость низкого давления), испарителя (или эвапоратора), в котором жидкий хладагент превращается в пар с выделением холода, и трубопроводов, представляющих собой транспортную систему для хладагента. Входят в число составляющих системы кондиционирования также заправочный клапан и датчики давления и температуры.
Автоматическое управление климатической установкой отличается от механического наличием процессора, следящего по заданной программе за температурой входящего в салон автомобиля воздуха. Контроль за температурой в салоне осуществляется через изменения скорости вентилятора и углов отклонения заслонок; кроме того, когда нет такой необходимости, автоматика может отключить компрессор кондиционера.
Функция осушения
У системы кондиционирования две задачи. Помимо охлаждения салона автомобиля, другая функция — осушение воздуха. Когда хладагент расширяется, в испарителе происходит конденсация влаги из воздуха, которая позже вытекает через дренаж из системы автомобиля. Реализация данной функции помогает бороться с запотеванием стекол и контролирует влажность, создавая в салоне оптимальный комфорт.
Одновременная работа кондиционера и печки
Многие автомобилисты ошибочно считают, что, когда работает система кондиционирования, система отопления выключена. Это заблуждение! Кондиционер и отопитель вполне могут работать одновременно — горячий воздух от радиатора печки и холодный воздух от испарителя перемешиваются; 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).
Неисправность автомобильного кондиционера
Чаще всего в системе кондиционирования выходят из строя следующие составные части (в скобках указана причина поломки): трубопроводы (вибрация и коррозия); радиатор кондиционера (механические повреждения и коррозия); компрессор, в частности его электромагнитная муфта (в основном эрозия обмоток). Другие детали системы кондиционирования имеют несравнимо больший ресурс.
Как устроен радиатор кондиционера (конденсер)
Наиболее дорогая и подверженная поломкам деталь — радиатор кондиционера (конденсер). Он имеет трубчато-ленточную алюминиевую конструкцию и 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 имеют в основном интегрированный ресивер-осушитель. Некоторые радиаторы кондиционера для жесткости конструкции имеют усилители.
Трубки, как правило, изготавливаются из алюминия и имеют плоскоовальную форму. Внутри трубок находятся перегородки (мультипортовая конструкция), обеспечивающие необходимую жесткость, поскольку давление в системе кондиционирования может доходить до 7 атм. Из тех же соображений трубки радиатора кондиционера имеют утолщенные стенки (в отличие от, например, трубок радиатора охлаждения).
Ленты выполняют функцию «оребрения», то есть расширяют площадь реагирующего материала, увеличивая теплоотвод. Ленты производятся из алюминия. Они спаиваются с трубками в специальной азотной среде, без кислорода, который мешает пайке алюминия.
Коллекторы имеют круглую или квадратно-овальную форму, а также прорези, в которые монтируются трубки, присоединенные посредством пайки. Внутри коллекторов есть особые перегородки, благодаря которым хладагент послойно заполняет трубки (многоходовое 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.
Принципиальная схема многоходового движения хладагента (на схеме цифрами обозначено число трубок в одном ходе).
Патрубков два: первый — подводящий, или входной, — находится в верхней части конденсера, второй патрубок — отводящий, или выходной, — снизу. Также выполнены в виде алюминиевых трубок, имеющих соединение с трубопроводами — фланцевое либо резьбовое при помощи уплотнительной прокладки.
Кронштейны бывают алюминиевые или стальные. Часто конфигурация кронштейнов требует наличия ребер жесткости — для исключения их деформации. С помощью кронштейнов конденсер присоединяется к радиатору охлаждения (наиболее часто встречаемая конструкция) либо непосредственно к кузову автомобиля.
Ресивер-осушитель. Алюминиевые цилиндры, внутри которых располагается специальная ткань — фильтр-десикант. Бывают обслуживаемые ресиверы (с возможностью замены десиканта — в этом случае ресивер имеет съемную крышку) и необслуживаемые.
Усилители. Встречаются довольно редко, так как свойства алюминия вполне позволяют обеспечить достаточную жесткость конструкции ресивера. Как правило, представляют собой угловые поперечины. Их назначение очевидно — предотвращение искривления геометрии конденсера.
Некоторые конденсеры окрашивают после изготовления для защиты от коррозии, одновременно скрывая и следы пайки, но делают это лишь немногие производители, так как покраска конденсера ухудшает теплопередачу.
Из-за того что радиатор кондиционера установлен впереди автомобиля, данная деталь все время испытывает деформирующие нагрузки при движении. Поэтому конденсеры все чаще монтируются к автомобилю посредством резиновых подушек, которые уменьшают передающиеся на конденсер колебания.
Как выбрать правильный радиатор для автомобиля
Автомобиль приносит его владельцу не только радость, но и огорчения. Будучи технически сложным изделием, он может ломаться. В этом случае неизбежен визит в автомагазин и на СТО. Как же выбрать и купить такую запчасть, которая не доставит вам никаких хлопот и прослужит долгие годы? Поговорим о «правильном» автомобильном радиаторе и критериях его выбора.
Геометрическое соответствие. Купленный вами радиатор должен легко соединиться с дефлектором вентилятора и с конденсером. Это важнейший критерий, который гарантирует легкий монтаж радиатора. Попробуйте «сочленить» узел «радиатор — дефлектор — конденсер» до установки его в автомобиль.
Теплоотдача. Если купленный вами радиатор будет иметь недостаточную теплоотдачу, автомобиль может «закипеть» в пробке или в жаркую погоду. Вам нужно сравнить количество трубок, их размер (ширину), а также оребрение радиатора с оригинальным изделием.
Срок службы. Оценить потенциальный срок службы изделия очень сложно. Здесь простой совет: оцените общее исполнение радиатора.
Покупка радиатора LUZAR позволит вам решить сразу все три задачи, ведь LUZAR гарантирует геометрическое совпадение размеров, теплоотдачу не ниже требований завода-производителя и расчетный ресурс восемь лет*.
* Гарантийный срок составляет два года.
Статья подготовлена при участии технических специалистов компании LUZAR — ведущего производителя деталей системы охлаждения и отопления автомобиля, в том числе широкого спектра автомобильных радиаторов кондиционера. Многие модели поставляются на сборочные конвейеры, то есть являются оригинальными. Богатый опыт компании LUZAR в производстве автомобильных конденсеров гарантирует высочайший уровень качества изделий.
Устройство радиатора кондиционера автомобиля
Как работает автокондиционер
Не каждый знает, но автокондиционер работает так же, как бытовой холодильник. Только конструкция немного отличается. Рассмотрим принцип работы автомобильного кондиционера, это поможет вам обеспечить более длительную работу устройства без замен и ремонтов.
Из чего состоит автомобильный кондиционер?
Главный принцип действия любого автомобильного кондиционера основан на возможности веществ забирать и отдавать тепло со сменой агрегатного состояния. Поэтому подобные аппараты конструктивно схожи и состоят из похожих компонентов.
Узлы автомобильного кондиционера:
Названные элементы взаимосвязаны, устройство автомобильного кондиционера получается зацикленным и герметичным. Теперь для понимания принципа действия агрегата познакомимся с каждым из компонентов подробнее.
Компрессор.
Компрессор нагнетает хладагент – агрегат создает давление, из-за которого фреон начинает двигаться по каналам. В автотехнике используют разные по конфигурации компрессоры. Шире остальных распространены устройства роторно-лопастного и поршневого типа, но попадаются и комбинированные модели – приспособления, которые функционируют по принципу Ванкеля (роторно-поршневые).
Контур вокруг кондиционера разбит на 2 части:
Виды привода компрессора
Конденсатор
В конденсаторе фреон меняет газообразное агрегатное состояние на жидкое, что сопровождается интенсивным выделением тепла. Конструктивно элемент выглядит, как стандартный радиатор из сплава алюминия, соединенный с вентиляторами.
Чтобы процесс конденсации хладагента стал возможен, предусмотрено отведение тепла. С этой целью конденсатор устанавливают под радиатором системы охлаждения двигателя. Воздушный поток забирает лишнее тепло от конденсатора либо естественным путем из-за движения машины, либо принудительно – под воздействием вентиляторов.
Испаритель
По конструкции испаритель кондиционера представляет собой радиатор, прибор размещают в салоне под торпедо. Фреон испаряется и поглощает тепло из внутрисалонного воздуха.
Чтобы охлаждение салона автомобиля шло продуктивнее, на испарителе стоит электрический кулер. Когда включается вентилятор, созданный принудительно поток воздуха необходимой интенсивности.
Влага, которая присутствует в атмосфере салона, собирается на поверхности испарителя и через специальные дренажи выводится наружу со стороны днища автомобиля.
Осушитель
Из-за постоянных температурных изменений влага после попадания в систему превращается в ледяные кусочки. Кристаллы способны повредить многие узлы кондиционера – например, компрессор или его шкив.
Инженеры добавили в конструкцию осушитель. Это емкость, наполненная специальным составом, которое улавливает и собирает лишнюю влагу.
Дроссель или ТРВ
С помощью терморегулирующего вентиля (ТРВ) контролируется давление в оборудовании для охлаждения. Кроме того, здесь запускается этап испарения фреона.
ТРВ присутствует не на каждой модели машины. Если в ТС предусмотрен климат-контроль, вероятно, производитель установил дроссель вместе с аккумулятором. Первый прибор работает как регулирующий давление клапан, второй собирает излишки фреона.
Электрооборудование
Электрическое оснащение в системе кондиционирования воздуха предназначено для:
В оборудовании расположены температурные датчики – для охлаждающей жидкости, на испарителе. Также термодатчик обеспечивает автоматическое включение и выключение радиатора. На разных моделях ТС схема подключения и число устройств меняется.
На передней приборной панели располагается управляющая панель, при помощи которой человек легко настраивает режим функционирования автомобильного кондиционера путем нажатия пары кнопок.
Магистрали
Все магистрали разбиты на 2 группы – с высоким и низким давлением.
Когда компрессор нагнетает фреон, его давление достигает существенных значений – 250-270 кПа. А в результате сжатия образуется повышенная температура – до 150 градусов.
Магистрали высокого давления проходят усиленную проверку перед установкой. Они должны стабильно работать – выдерживать воздействие повышенных температур и значительных нагрузок.
Для прокладки магистралей низкого давления достаточно использовать обычные трубки. По ним хладагент протекает уже без нагрузок, его давление примерно равно атмосферному. Высоких температур также нет.
Принцип работы автомобильного кондиционера
Работа автомобильного кондиционера основана на цикличности:
Очевидно, процесс зацикливается и запускается заново.
Работа кондиционера в составе климат-контроля
Автокондиционеры работают как отдельные устройства, либо в качестве компонента климат-контроля. При втором варианте в машине установлен блок управления. Через ЭБУ системы кондиционирования воздуха, обогрева и вентиляции объединены в единую схему.
При работе климат-контроля для поддержания комфортной температуры в салоне авто воздух подогревается вслед за охлаждением. Т. е. микроклимат регулируется за счет попадания части воздуха из испарителя в радиатор печки. Воздух смешивается с основным и приходит в нужное человеку состояние.
Панель управления системой климат-контроля
Независимо от того, действует ли система кондиционирования самостоятельно или входит в климат-контроль, ее конструкция остается неизменной. Она требует одинакового подхода к использованию.
Эксплуатация и обслуживание автомобильного кондиционера
Автомобильным кондиционером надо правильно пользоваться и своевременно ухаживать. Тогда оборудование проработает долго.
Подобные устройства управляются и настраиваются либо вручную через панель, либо в автоматическом режиме, если это климат-контроль.
При мануальном управлении пользователь сам настраивает:
Климат-контроль сам выполняет основные операции без участия человека.
По правилам необходимо проветрить салон автомобиля, прежде чем включать кондиционер. Это нужно, чтобы температуры в салоне и на улице уравновесились. Резкие температурные скачки вредны для здоровья.
Кроме того, холодный воздух в нагретом салоне авто способен спровоцировать образование микротрещин на стеклах. Они не будут видны сразу, но постепенно характеристики остекления ухудшатся.
Не стоит включать кондиционер на полную мощность. Это влечет резкий перепад температуры. Важно воздерживаться от такого шага, если в салоне сидит ребенок – при детях порой лучше не пользоваться кондиционером.
Каждый автокондиционер способен работать в 2 режимах:
Постепенно фильтры засоряются. С увеличением количества пыли и грязи в них ухудшается и качество воздуха в автомобиле. Соответственно, полезно чистить радиатор кондиционера и по мере загрязнения менять фильтры, чтобы в воздухе не появилось лишней грязи, бактерий и неприятного запаха.
Засорившийся радиатор автокондиционера
Пространство под капотом лучше держать в чистоте для продления срока службы как всего автомобиля, так и кондиционера в частности. Рекомендуется уделять конденсатору, в котором по весне накапливаются соли. Это распространенная причина слабой работы оборудования.
При обслуживании подкапотного пространства также стоит осматривать крепления трубок с фреоном. Они не должны болтаться и вибрировать, иначе вещество может протечь.
Поддержание подкапотного пространства в чистоте
Перед приходом лета тщательная подготовка автомобильного кондиционера не нужна. Оправданы некоторые меры предосторожности. Рекомендуется заранее проверить работу оснащения. Если есть подозрения, выполняют указанные выше процедуры. Также для диагностики или заправки кондиционера всегда можно воспользоваться услугами автосервиса.
Распространенные поломки автомобильного кондиционера
При отсутствии должного ухода наиболее частые поломки свойственны конденсатору. Этот теплообменник постоянно подвергается высокому давлению, кроме того в силу расположения рядом с радиатором охлаждения автомобиля он испытывает механические нагрузки. В радиатор летит грязь, пыль, соль и реагенты с дороги. Кроме того, из-за вибрации со временем появляются микротрещины и, как итог, утечка хладагента.
Периодически ломаются механические узлы. Например, подшипники. Признаки – шум кондиционера при включении, во время работы.
Хуже, когда кондиционер шумит при запуске и затихает при отключении. Это говорит о люфте у компрессора.
Автокондиционер – полезное, но сложное оборудование. Соблюдайте перечисленные в статье правила эксплуатации автомобильного кондиционера, чтобы техника годами радовала комфортом в салоне.