Система кондиционирования - полная теория, описание работы

Сообщение

Компрессор с качающейся шайбой переменного угла наклона

: Компрессор с качающейся шайбой переменного угла наклона; Screenshot_26.jpg (236.03 КБ) 20639 просмотров

Принцип действия
Компрессор приводится в движение двигателем. Компрессор сжимает испарившийся хлад-агент (газ), повышает его давление (при этом растет температура) и направляет в конденсатор. Когда в конденсаторе температура понижается, хладагент превращается в жидкость. Для того чтобы приспособиться к различной частоте вращения двигателя, изменениям наружной температуры или настройкам температуры в салоне, коэффициент подачи компрессора делают переменным. Большинство компрессоров регулируются двухпозиционно — вкл./выкл. В компрессоре с качающейся шайбой поршни приводятся в движение так называемой качающейся шайбой, которая представляет собой диск, закрепленный на валу компрессора под некоторым углом. Благодаря этому, когда вал вращается, поршни двигаются вперед и назад (циклы всасывания и сжатия). У компрессоров с качающейся шайбой несколько независимых поршней, например 5, которые работают в 10 цилиндрах. На такте всасывания хладагент R134a со стороны низкого давления системы (из испарителя) втягивается в компрессор. Всасывание R134a происходит через пластинчатый клапан. Это обратный клапан, контролирующий поступление газообразного хладагента в цилиндр. На такте сжатия газообразный R134a сжимается. При этом растет как давление, так и температура хладагента. Затем открываются пластинчатые клапаны на стороне выхода (нагнетания), и хладагент подается в конденсатор. От выпускного клапана и далее начинается сторона высокого давления.
ПРИМЕЧАНИЕ: компрессоры рассчитаны на работу только с парообразным хладагентом, жидкий хладагент вызовет повреждение пластинчатых клапанов компрессора. В некоторых системах есть так называемый плавкий предохранитель в катушке соленоида, который предотвращает обрыв ремня навесных агрегатов в случае заклинивания компрессора.

Сообщение

Низкая нагрузка системы кондиционирования

: Низкая нагрузка системы кондиционирования; Screenshot_27.jpg (191.47 КБ) 20638 просмотров

Когда расход холода мал, расширительный клапан почти полностью закрыт. Это вызывает понижение давления во впускной камере. Если давление опускается ниже стандартного значения (2,0 кгс/см2), диафрагма (которая сообщается с впускной камерой) растягивается, открывая канал между выпускной и управляющей камерами. Давление в управляющей камере растет, и угол наклона качающейся шайбы уменьшается. При этом подача хлад-агента компрессором уменьшается до необходимого количества.

Сообщение

Высокая нагрузка системы кондиционирования

: Высокая нагрузка системы кондиционирования; Screenshot_28.jpg (189.01 КБ) 20637 просмотров

Когда расход холода высок, расширительный клапан почти полностью открыт. Это вызывает понижение давления во впускной камере. Если давление поднимается выше стандартного значения, диафрагма (которая сообщается с впускной камерой) сжимается, закрывая канал между выпускной и управляющей камерами. Давление в управляющей камере падает, и угол наклона качающейся шайбы увеличивается. При этом подача хладагента компрессором увеличивается до необходимого количества.

Сообщение

Схема управления

: Схема управления; Screenshot_29.jpg (220.46 КБ) 20613 просмотров

Здесь показан принцип управления компрессором. Управляющий клапан сообщается с впускной, выпускной и управляющей камерами компрессора. Давление открытия и закрытия управляющего клапана устанавливается механически за счет баланса давления на входе, давления на выходе и силы сжатия пружин внутри клапана. При низкой нагрузке угол наклона шайбы (подача компрессора) уменьшается. При высокой нагрузке, угол и, следовательно, подача компрессора увеличиваются.

Сообщение

Компрессор спирального типа

: Компрессор спирального типа; Screenshot_30.jpg (245.24 КБ) 20596 просмотров

На рисунке изображен спиральный компрессор. В верхней части компрессора находятся два датчика: один из них — это датчик температуры хладагента в компрессоре, другой — датчик оборотов, определяющий частоту вращения вала компрессора. Частота вращения вала компрессора и коленвала двигателя сравниваются контроллером блокировки при-водного ремня. Если разница частоты вращения слишком велика (80% проскальзывания), электромагнитная муфта размыкается. Контроллер приводного ремня крепится к вентилятору отопителя рядом с приводом заслонки наружного воздуха. Данная функция предусмотрена для того, чтобы предотвратить обрыв ремня в случае выхода компрессора из строя. Причина таких мер предосторожности в том, что для привода всех навесных агрегатов, таких как насос охлаждающей жидкости, усилитель рулевого управления, генератор и компрессор кондиционера, используется только один приводной ремень. Таким образом, если бы приводной ремень оборвался при заклинивании компрессора, все остальные навесные агрегаты также перестали бы функционировать. На нижнем рисунке видно, что ось вала внутри компрессора слегка смещена относительно оси входного вала. Из-за этого ползун, передающий движение от шкива к подвижной спирали, совершает эксцентрическое движение. При этом подвижная спираль движется влево-вправо и вверх-вниз. Благодаря такому движению различные сегменты между двух спиралей расширяются и сжимаются таким образом, что происходит всасывание, сжатие и нагнетание хладагента под более высоким давлением.

: На рисунке изображен спиральный компрессор; Screenshot_31.jpg (202.79 КБ) 20595 просмотров

Как уже говорилось, одна спираль неподвижно закреплена в корпусе компрессора, а другая приводится в движение шкивом (через ползун) и движется, как описано выше. Сам рабочий цикл представлен на следующей странице.

Сообщение

Рабочий цикл

: Рабочий цикл; Screenshot_32.jpg (316.03 КБ) 20594 просмотра

Рассмотрим рабочий цикл спирального компрессора. Так как процесс сжатия протекает постоянно и различные стадии сжатия хладагента достигаются одновременно, мы рас-смотрим один цикл сжатия шаг за шагом. Рассматриваемый нами цикл сжатия выделен красным цветом, в то время как протекающие параллельно циклы выделены другими цветами. Каждый цвет обозначает цикл сжатия одной порции хладагента от всасывания до нагнетания. Цикл начинается, когда концы обеих спиралей раскрываются таким образом, что хладагент может попасть в образовавшийся проход. Отметим это положение как 0 (угол поворота приводного шкива). После поворота на 180° подвижная спираль изменила положение таким образом, что спирали пришли в соприкосновение, закрыв входной проход и образовав замкнутую камеру, закрытую для входа или выхода хладагента. При угле поворота 360° спираль достигает положения, когда нагнетательное отверстие закрыто, а размеры замкнутых камер уменьшаются так, что хладагент сжимается. В то же время спираль проталкивает хладагент по направлению к нагнетательному отверстию. При угле 540° хладагент сжат до требуемой степени и выходит через нагнетательное отверстие, которое в этом положении открывается. При угле поворота 720 градусов спираль занимает такое же положение, в котором она находилась при угле 0°, и цикл повторяется.

Сообщение

Муфта компрессора

: Муфта компрессора; Screenshot_33.jpg (194.66 КБ) 20896 просмотров

Муфта состоит из катушки электромагнита, шкива, втулки с зажимом и пружинного диска. Катушка электромагнита закреплена непосредственно на корпусе компрессора и располагается позади шкива. Шкив крепится к компрессору через подшипник и поэтому может свободно вращаться. Шкив приводится во вращение приводным ремнем, как только за-пускается двигатель. Втулка соединена с ведущим валом компрессора и пружинным диском. Когда требуется охлаждение, на катушку электромагнита подается напряжение, создается магнитное поле, притягивающее пружинный диск к шкиву. При этом вал компрессора приводится во вращение. Хладагент начинает циркулировать и обеспечивает охлаждение. Для отключения компрессора питание электромагнита отключается, магнитное поле исчезает, и возвратные пружины отделяют пружинный диск от шкива, которой снова начинает вращаться свободно, не приводя во вращение ведущий вал компрессора. В целях безопасности в цепи обмотки электромагнита предусмотрен плавкий предохранитель. Если происходит проскальзывание ремня, например из-за блокировки компрессора, выделяется тепло. Если температура достигает определенного значения (около 180С), плавкий предохранитель перегорает. При этом питание электромагнита прерывается, шкив может вращаться свободно, и не происходит повреждения подшипника муфты, шкива и ремня. Если предохранитель перегорел, электромагнит необходимо заменить. Следует отслеживать любое проскальзывание муфты, так как причиной может быть неправильный зазор в муфте или недостаточное напряжение на электромагните. Недостаточный зазор может вызвать повреждение диска, а слишком большой зазор ослабляет магнитное поле. Если эти параметры проверены и находятся в норме, а муфта по-прежнему не работает, ее следует заменить. Примерное значение потребляемого тока электромагнитной муфты составляет 3 А при напряжении 12 В. Чтобы проверить состояние плавкого предохранителя, измерьте сопротивление обмотки электромагнита (нормальные значения 3,0-3,2 Ом). При необходимости замените муфту.

Сообщение

Структура шлангов

: Структура шлангов; Screenshot_34.jpg (212.09 КБ) 20895 просмотров

Как уже отмечалось ранее, для R134a применяются особые шланги из-за меньшего раз-мера молекул хладагента. Тем не менее, шланги по-прежнему являются той частью системы, откуда при нормальных условиях улетучивается хладагент и куда проникает влага.