Система кондиционирования - полная теория, описание работы

Пн июн 16, 2025 12:51 pm

Муфта компрессора

: Муфта компрессора; Screenshot_33.jpg (194.66 КБ) 119 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.

Пн июн 16, 2025 12:52 pm

Структура шлангов

: Структура шлангов; Screenshot_34.jpg (212.09 КБ) 118 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.

Пн июн 16, 2025 12:52 pm

Конденсатор

: Конденсатор; Screenshot_35.jpg (212.54 КБ) 117 просмотров

Конденсатор состоит из трубок и ребер (ламелей), которые прочно соединены с трубками для создания большой поверхности теплообмена и улучшения теплопередачи. Конденсатор установлен перед радиатором. Конденсатор охлаждает хладагент, находящийся под высоким давлением и имеющий высокую температуру, до точки конденсации и возвращает его в жидкое состояние. Горячий газ на входе в конденсатор имеет температуру от 60С до 100С, но даже если его охладить лишь на 2-3С, газ превратится в жидкость благодаря свойствам хладагента. Теплообмен в конденсаторе происходит за счет охлаждения воз-духом. Необходимо обеспечить эффективное охлаждение конденсатора потоком воздуха, проходящим через его оребрение. Любые помехи, такие как пыль, грязь, листья или посторонние объекты, ухудшают теплообмен, вызывая повышение давления и недостаточное уменьшение температуры хладагента. В нормальных условиях температура конденсатора ниже температуры радиатора, но если эффективность теплообмена в конденсаторе снижена, его температура растет. Она может вырасти даже выше температуры радиатора и вызвать перегрев двигателя. Конденсатор не требует регулярного техобслуживания, за исключением очистки. Ремонт конденсатора возможен только со снятием его с автомобиля.

Пн июн 16, 2025 12:53 pm

Осушитель

: Осушитель; Screenshot_36.jpg (230.23 КБ) 116 просмотров

Назначение осушителя — временно аккумулировать жидкий хладагент. Осушитель также удаляет из хладагента загрязнения и влагу. В меняющихся условиях работы, таких как тепловая нагрузка на испаритель и конденсатор и частота вращения компрессора, расход хладагента, прокачиваемого через систему, также меняется. Для сглаживания этих колебаний в контур включается ресивер-осушитель. В нем аккумулируется жидкий хладагент, поступающий из конденсатора, так что в испаритель подается только необходимое для охлаждения воздуха количество хладагента. Кроме того осушитель может задерживать некоторое количество влаги, содержащейся в контуре, обычно от 6 до 12 г воды, в зависимости от температуры. Количество растет при снижении температуры. Вещество-осушитель: в системах на R12 для поглощения влаги применялся силикагель, но для R134a используется цеолит.

Пн июн 16, 2025 12:54 pm

Терморегулирующий вентиль

: Терморегулирующий вентиль; Screenshot_37.jpg (174.22 КБ) 116 просмотров

В основном, системы, работающие на хладагенте, делятся на два основных типа.
Системы с ТРВ: терморегулирующим вентилем.
Системы типа ССОТ: система с дроссельной трубкой и поддержанием температуры включением-выключением компрессора.
В наборе элементов и принципе работы этих систем есть различия, которые сведены в следующую таблицу.

Пн июн 16, 2025 12:55 pm

Холодильный цикл и элементы системы ССОТ

: Холодильный цикл и элементы системы ССОТ; Screenshot_38.jpg (156.22 КБ) 114 просмотров

В отличие от регулирования при помощи ТРВ, впрыск жидкого хладагента в испаритель происходит через дросселирующее устройство постоянного сечения. Дроссельная трубка постоянного сечения расположена в жидкостной линии рядом с испарителем и снабжена сетчатыми фильтрами на входе и выходе. Жидкий хладагент начинает испаряться за дроссельной трубкой, поскольку она пропускает в испаритель только то количество хлад-агента, которое необходимо для охлаждения. Непосредственно за дроссельной трубкой хладагент находится в 100% жидком состоянии. Как только давление жидкости падает, она вскипает, поглощая при этом тепло. Это тепло отбирается от воздуха, проходящего через оребрение испарителя, в результате чего воздух охлаждается. Количество хладагента, поступающего в испаритель, контролируется реле давления. Когда контакты реле разомкнуты и на электромагнит муфты компрессора не подается питание, муфта разомкнута, и компрессор не работает. Когда контакты реле замыкаются, на электромагнит муфты компрессора подается питание, муфта замыкается, приводя во вращение компрессор. Узел дроссельной трубки не подлежит какой-либо настройке или обслуживанию, и его нельзя удалить из жидкостной линии. Дроссельную трубку следует заменять каждый раз при замене компрессора.

* ССОТ: система с дроссельной трубкой и поддержанием температуры включением-выключением компрессора

Ресивер жидкого хладагента

: Ресивер жидкого хладагента; Screenshot_39.jpg (184.42 КБ) 114 просмотров

Ресивер жидкого хладагента (в системах типа ССОТ). Ресивер жидкого хладагента находится на стороне низкого давления холодильного контура. Вход в ресивер соединен линией всасывания с выходным патрубком испарителя. Хладагент входит в ресивер через входной патрубок. В нижней части ресивера происходит отделение масла. Хладагент проходит через осушитель, где отделяется влага, и скапливается под пластиковой крышкой. Оттуда хладагент через U-образную трубку всасывается компрессором. У дна ресивера распола¬гается маслоотделительная диафрагма с отверстием малого диаметра. Диафрагма кон¬тролирует расход масла, попадающего в линию всасывания. Во избежание попадания за¬грязнений и влаги в отверстие диафрагмы перед диафрагмой установлен сетчатый фильтр.

* CCOT: система с дроссельной трубкой и поддержанием температуры включением-выключением компрессора

Пн июн 16, 2025 12:56 pm

Терморегулирующий вентиль с внутренней уравнительной линией

: Терморегулирующий вентиль с внутренней уравнительной линией; Screenshot_40.jpg (181.67 КБ) 113 просмотров

Салон автомобиля не получит достаточно охлажденного воздуха, если сечение расширительного клапана слишком мало. Если оно слишком велико, испаритель будет обмерзать, и эффективность охлаждения снизится. Таким образом, сечение дросселирующего отверстия необходимо регулировать в зависимости от меняющихся условий. Терморегулирующий вентиль как раз и позволяет регулировать сечение дросселирующего отверстия. В зависимости от степени перегрева газообразного хладагента после выхода из испарителя, ТРВ регулирует количество хладагента, входящего в испаритель (в соответствии с условиями работы) так, что поверхность теплообмена испарителя используется оптимальным образом. ТРВ установлен перед испарителем, между сторонами высокого и низкого давления холодильного контура. Если температура хладагента (выходящего из испарителя) растет, хладагент в термо баллоне ТРВ расширяется и увеличивает расход хладагента через испаритель. Если температура хладагента за испарителем падает, объем хладагента в термо баллоне уменьшается и расход хладагента через испаритель снижается.
Как показано ранее, терморегулирующие вентили можно классифицировать по двум типам: с внешней уравнительной линией, с внутренней уравнительной линией.

Терморегулирующий вентиль управляется взаимодействием трех сил.

1. Давление в линии передачи давления, зависящее от температуры перегретого хладагента, влияет на открывающие усилие, создаваемое мембраной (PF).

2. Давление в испарителей действует на мембрану (PE) с противоположной стороны.

3. Усилие сжатия регулировочной пружины (PS) приложено в том же направлении, что и давление в испарителе.

Пн июн 16, 2025 12:57 pm

Терморегулирующий вентиль с внешней уравнительной линией

: Терморегулирующий вентиль с внешней уравнительной линией; Screenshot_41.jpg (159.33 КБ) 112 просмотров

ТРВ с внешней уравнительной линией состоит из термобаллона с капиллярной трубкой, в которых находится газообразный хладагент, привода мембраны, внешней уравнительной трубки, седла и штока, дросселя, входного отверстия с сетчатым фильтром и выходного отверстия. Отличие от схемы с внутренней уравнительной линией в том, что в ТРВ с внешней уравнительной линией присутствует не только термобаллон, но также дополнительная трубка, соединенная с выходом из испарителя. При помощи этой трубки определяется давление на выходе из испарителя, очень близко к тому месту, где определяется температура на выходе. Это позволяет добиться более точного регулирования, особенно, если потери давления в испарителе велики.
Камера над мембраной воспринимает температуру на выходе из испарителя и обеспечивает раздельное регулирование противопоставлением температуры и давления на выходе из испарителя. Температура на выходе оказывает действие на термобаллон, изменяя давление над мембраной. Давление над мембраной старается отрыть клапан и увеличить расход хладагента. Давление на выходе передается под мембрану и вместе с усилием пружины старается закрыть клапан. Равновесие этих сил достигается при оптимальной степени открытия клапана, таким образом в испаритель поступает требуемое количество хладагента.

Пн июн 16, 2025 12:58 pm

Испаритель

: Испаритель; Screenshot_42.jpg (226.3 КБ) 111 просмотров

Отмеренный расход холодного хладагента под низким давлением проходит через испаритель за счет разряжения на стороне всасывания компрессора. Воздух с большим теплосодержанием из салона автомобиля протягивается вентилятором через испаритель, и разница температур между горячим воздухом и холодным хладагентом вызывает передачу тепла от воздуха к жидкости. Жидкий хладагент поглощает тепло из воздуха, что вызывает его испарение. В момент, когда весь жидкий хладагент испаряется, он переходит в так называемое состояние насыщенного пара, однако до выхода из испарителя пару остается пройти еще часть теплообменника и, таким образом, он поглощает еще больше тепла. Этот процесс называют перегревом. Одновременно с понижением температуры воздуха происходит конденсация влаги, содержащейся в нем. Конденсат отводится от испарителя через дренажные трубки. Зачастую конденсат продолжает отводиться после того, как автомобиль остановился и кондиционер выключен, и под автомобилем может образоваться лужа. Это нормальное явление и нет необходимости выяснять его причины. Испаритель не требует регулярного техобслуживания, однако время от времени, при возникновении неприятного запаха, может потребоваться его очистка.

Пн июн 16, 2025 12:58 pm

Регулирование расхода хладагента

: Регулирование расхода хладагента; Screenshot_43.jpg (201.41 КБ) 110 просмотров

Когда давление газа в работающей системе стабильно, будут преобладать условия, при которых Pf = Ps. Дроссель клапана при этом будет неподвижен (в расчетных условиях) и будет поддерживаться постоянный расход хладагента. При PF / PE = PS / PE расход хладагента постоянен. Если расход хладагента через испаритель уменьшается, хладагент будет испаряться быстрее. При этом температура в уравнительном контуре повысится, газ в камере над мембраной расширится, и клапан приоткроется. В результате расход хлад-агента через испаритель увеличится.
При PF / PE < Ps расход хладагента увеличится. И наоборот, если количество хладагента в испарителе возрастает, он испаряется медленнее. Температура в уравнительном контуре падает, вызывая прикрытие клапана. В результате расход хладагента через испаритель уменьшится.
При PS > PF / PE расход хладагента уменьшается.