Система кондиционирования (8)

Общая информация

Система управления микроклиматом состоит из пяти основных компонентов:

• испаритель
• осушитель расширительного бачка
• компрессор
• конденсатор
• расширительный клапан.

Система заполнена подходящим количеством хладагента и масла. Назначение масла - смазывать и герметизировать компрессор (поршень и цилиндр).В хладагент добавлен флюоресцентный реагент для поиска утечек. Реагент для поиска утечек позволяет искать утечки, используя ультрафиолетовый свет.

Схема основных элементов системы управления микроклиматом

В систему управления микроклиматом входят:

1. Компрессор
2. Конденсатор
3. Вентилятор охлаждения двигателя (тот же самый вентилятор охлаждения используется системой охлаждения двигателя)
4. Осушитель расширительного бачка
5. Расширительный клапан
6. Испаритель
7. Вентилятор обдува.

Объяснение:A - высокое давление, теплая жидкостьB - низкое давление, холодная жидкостьС - низкое давление, холодный газD - высокое давление, теплый газТемная стрелка - теплый воздухСветлая стрелка - холодный воздухСистема разделена на:

• сторону низкого давления (B, C)
• сторону высокого давления (A, D).

Эти две стороны разделены компрессором (1) и расширительным клапаном (5). Испаритель (6) находится на стороне низкого давления, а конденсатор (2) - на стороне высокого давления.Конструкция системы управления микроклиматом в автомобиле основана на законах природы, которые гласят, что жидкости испаряются при повышении температуры или при понижении давления, и что во время этого процесса поглощается тепло.Если горячий пар затем снова охладить, поглощенное тепло выделяется и газ переходит обратно в жидкое состояние. Этот процесс повторяется столько раз, сколько необходимо, с тем чтобы ”охлаждение производилось” непрерывно. Такой же процесс используется, например, в холодильниках.

Хладагент

Для того чтобы удалить тепло из салона, используется вещество, имеющее более низкую температуру испарения, чем воздух, так как тепло всегда перемещается от более горячего предмета к более холодному. Используемым веществом является хладагент R134a.R134a - это газообразный фторуглерод. В нем нет хлора и он не разрушает озоновый слой. R134a, тем не менее, является вредным для окружающей среды, так как он способствует усилению парникового эффекта. Поэтому все работы по техобслуживанию должны выполняться квалифицированным персоналом.При нормальном атмосферном давлении R134a находится в газообразном состоянии, и только при охлаждении до температуры ниже -26 °C - конденсируется.R134a имеет следующие свойства:

• может смешиваться только с синтетическими полиалкилгликолевыми маслами (PAG), но не с минеральными маслами
• не воздействует на металлы
• воздействует на некоторые типы пластмасс, поэтому следует использовать только специальные уплотнения (уплотнительные кольца), предназначенные для использования с R134a
• невзрывчатый
• не имеет запаха
• нетоксичен в малых дозах
• хорошо поглощает влагу
• невоспламеняемый
• тяжелее воздуха в газообразном состоянии.

Компрессор (не B8444S)

Компрессор находится в передней части двигателя. Компрессор системы кондиционирования установлен на кронштейне вспомогательных агрегатов, который, в свою очередь, установлен на блоке цилиндров. Между компрессором системы кондиционирования, кронштейном вспомогательных агрегатов и блоком цилиндров нет втулок. За счет прямого крепления обеспечивается повышенная жесткость крепления. За счет этого уменьшается вероятность появления шума.Компрессор расположен в контуре хладагента, находящемся между испарителем и конденсатором.Компрессор имеет фиксированный рабочий объем цилиндра.Компрессоры с фиксированным рабочим объемом имеют два предельных положения:

• Выкл. (off).
• вкл. (on).

Компрессор системы кондиционирования управляется датчиком давления системы кондиционирования. Датчик давления системы кондиционирования расположен на осушителе расширительного бачка. В автомобилях с системой электронного управления микроклиматом компрессор регулируется также температурой после испарителя.Компрессор смазывается специально разработанным маслом хладагента. Это масло (синтетическое масло PAG) смешивается с хладагентом, когда система кондиционирования работает.В компрессоре также имеется обратный клапан, расположенный на задней секции компрессора. Обратный клапан выполняет функцию дополнительного защитного устройства. Клапан открывается и выпускает хладагент, когда давление в системе слишком высокое (приблизительно 3,5 МПа (35 бар)). Затем клапан опять закрывается, когда давление возвращается в норму.Компрессор является механическим устройством и приводится в действие автомобильным двигателем. Когда компрессор работает, он ” забирает” от двигателя 0,5-8 кВт (0,7-11 л.с.). Это можно заметить по легким рывкам, появляющимся при вождении, когда компрессор включается/выключается.Компрессор выключается на 10 - 20 секунд при полном ускорении.Компрессор является компонентом с самой большой массой в системе управления микроклиматом. Это означает, что на прогрев компрессора уходит самое продолжительное время. В климатических условиях с большой разницей между дневной и ночной температурой это означает, что компрессор часто является самой холодной частью системы. Весь хладагент в системе, следовательно, собирается в компрессоре. Компрессор не может сжимать жидкость, это означает, что давление становится слишком высоким и возникает вероятность того, что предохранительный клапан будет активирован, когда система будет включена. Предохранительный клапан закрывается, когда давление падает, но каждый раз происходит небольшой выпуск хладагента. Когда происходит выпуск жидкости, также возникает cильный шум и тряска.Для уменьшения вероятности сжатия жидкости компрессор включается в то же время, когда работает стартер. Стартер имеет меньшую частоту вращения, чем двигатель автомобиля, и повышение давления в компрессоре не такое высокое. Вероятность срабатывания предохранительного клапана сводится к минимуму, и жидкий хладагент удаляется из компрессора.

Компрессор (только B8444S)

Привод компрессора, смонтированного непосредственно на блоке двигателя, осуществляется от коленчатого вала через ремень привода вспомогательных агрегатов.Компрессор установлен между испарителем и конденсатором в контуре хладагента.Рабочий объем компрессора регулируется с помощью сменного электромагнитного клапана, расположенного с нижней стороны компрессора. Датчик температуры, расположенный после испарителя, посылает сигнал на модуль управления микроклиматом (CCM), который использует этот сигнал для управления электромагнитным клапаном. Более подробно об управлении см. в разделе "Устройство и функционирование, модуль управления микроклиматом (CCM)".В нормальном режиме работы компрессор с регулируемым рабочим объемом обычно не отключается. Подача хладагента непрерывно регулируется в соответствии с потребностью. Регулировка рабочего объема компрессора между мин. и макс. значениями осуществляется посредством:

• поршней, приводимых в действие кулачковым диском с регулируемым углом,
• если компрессор отключен, этот угол задается с помощью пружин,
• если компрессор включен, этот угол определяется давлением, которое воздействует на поршни сверху (= давление на входе), и снизу (= давление в картере) во время фазы впуска,
• давление, воздействующее на поршни снизу (= давление в картере), регулируется с помощью электромагнитного клапана, управляемого модулем управления микроклиматом (CCM).

Если давление на входе высокое, рабочий объем компрессора увеличивается.

• Электромагнитный клапан открывается, и давление в картере снижается. Противодавление, действующее на поршни снизу, снижается, и угол кулачкового диска увеличивается.
• При увеличении этого угла увеличивается рабочий ход поршней. Это приводит к увеличению количества всасываемого хладагента и к снижению давления на входе.

Если давление на входе низкое, рабочий объем компрессора уменьшается.

• Клапан закрывается, и давление в картере повышается. Это давление передается хладагентом, который поступает со стороны выпуска в картер по калиброванному каналу. Противодавление, действующее на поршни снизу, повышается, и угол кулачкового диска уменьшается.
• При уменьшении этого угла уменьшается рабочий ход поршней. Это приводит к уменьшению количества всасываемого хладагента и к повышению давления на входе.

В управлении компрессором также участвует датчик давления в системе кондиционирования, который отключает систему, если давление становится слишком высоким.Компрессор смазывается специально разработанным маслом хладагента. Это масло (синтетическое масло PAG) смешивается с хладагентом, когда система кондиционирования работает.Компрессор является самым массивным компонентом системы управления микроклиматом. Поэтому его прогрев занимает больше всего времени. В регионах с большой разницей ночной и дневной температур утром компрессор зачастую является самым холодным элементом системы. При этом весь хладагент, находящийся в системе, скапливается в картере компрессора. Испарение хладагента происходит в течение 1-2 минут после пуска двигателя. В это время кажется, что климатическая установка не работает.

Узел электромагнитной муфты

1. Ведущий диск
2. Регулировочные диски
3. Пружинное кольцо
4. Шкив
5. Катушка электромагнита.

Компрессор приводится в движение распределительным валом двигателя через приводной ремень. После запуска двигателя шкив (4) на приводном валу компрессора работает без помех.Когда система управления микроклиматом включается, ток проходит через катушку электромагнита (5), которая намагничивается. Это заставляет ведущий диск (1) на приводном валу компрессора выдвигаться вперед по направлению к шкиву (4). Муфта закрывается, и компрессор вращается со скоростью частоты вращения коленчатого вала.Когда ток, идущий к катушке электромагнита, прерывается, ведущий диск (1) отходит от шкива (4) под действием возвратных пружин.Чтобы электромагнитная муфта функционировала нормально, расстояние между ведущим диском (1) и шкивом (4) должно быть совершенно правильным. Поэтому между ними помещаются регулировочные диски (2).

Расширительный клапан

1. Диафрагма
2. Корпус клапана
3. Хладагент в жидком состоянии из осушителя расширительного бачка
4. Хладагент в жидком состоянии в испаритель
5. Хладагент в газообразном состоянии из испарителя в компрессор.

Расширительный клапан установлен на впускной и выпускной трубах испарителя. В контуре хладагента он находится на стороне высокого давления между осушителем расширительного бачка и испарителем.Расширительный клапан является зависимым от давления и температуры регулятором потока суживающегося типа. При запросе на слабое охлаждение количество хладагента уменьшается за счет закрытия клапана. Если запрос на охлаждение увеличивается, клапан слегка открывается, пропуская больше хладагента в испаритель.В системах с расширительным клапаном регистр больше, чем в системах с неподвижной воздушной заслонкой, поскольку количество хладагента может лучше регулироваться по запросу на охлаждение.Расширительный клапан состоит из диафрагмы (1) и корпуса клапана (2).

Поперечное сечение расширительного клапана

1. Впускное отверстие клапана из осушителя расширительного бачка
2. Ползун клапана
3. Выпускное отверстие клапана в компрессор
4. Датчик температуры
5. Диафрагма (заполнено хладагентом)
6. Диафрагма
7. Впускное отверстие клапана из испарителя
8. Выпускное отверстие клапана в испаритель
9. Шаровой клапан
10. Пружина.

Жидкий хладагент поступает из осушителя расширительного бачка и течет через впускное отверстие клапана (1). Шаровой клапан (9) распыляет хладагент, прежде чем хладагент идет далее через выпускное отверстие клапана (8) в испаритель.Отверстие шарового клапана управляется температурой и давлением газообразного хладагента, выходящего из испарителя.Если, например, температура газообразного хладагента, выходящего из испарителя в заборник расширительного клапана (7), увеличивается, датчика температуры (4) увеличивает температуру хладагента в головке с диафрагмой.Хладагент в головке с диафрагмой расширяется и прижимает шаровой клапан в седле клапана вниз при помощи диафрагмы (6) и ползуна клапана (2) так, что седло клапана открывается. Поток хладагента к испарителю увеличивается. Испаритель охлаждается, и температура газообразного хладагента уменьшается.Шаровой клапан закрывается, как только температура в испарителе падает, и поэтому температура хладагента в головке с диафрагмой также падает.

Испаритель

Испаритель представляет собой нагреваемый воздухом теплообменник, расположенный в распределительном корпусе системы управления микроклиматом.Поверхность испарителя покрыта полиуретаном для ослабления неприятного запаха. Полиуретановое покрытие уменьшает поверхностное натяжение воды, и вытекание воды облегчается.Испаритель состоит из петлеобразных трубок, по которым течет хладагент. Петли имеют фланцы для увеличения теплопоглощающей поверхности. Испаритель установлен под наклоном, чтобы облегчить стекание конденсата. 10 - 11 литров конденсата образуется за час. Конденсат выводится из распределительного корпуса под автомобиль через сливной шланг.Если появляются неприятные запахи при запуске двигателя, станция техобслуживания может активировать функцию, которая запускает вентилятор обдува почти сразу после установки ключа зажигания в положение 0. Вентилятор сушит испаритель в течение нескольких минут, чтобы предотвратить конденсацию и неприятные запахи при использовании автомобиля в следующий раз.В контуре хладагента испаритель находится на стороне низкого давления между расширительным клапаном и компрессором.Давление в испарителе является низким благодаря заслонке расширительного клапана и всасывающему эффекту компрессора. Когда хладагент поступает в испаритель через расширительный клапан, он расширяется, а его давление и температура снижаются.Когда теплый воздух входит в соприкосновение с холодным испарителем, влага конденсируется на испарителе. Тепло (энергия), которое выделяется во время конденсации, передается в хладагент, который испаряется. Разница между температурами воздуха и хладагента уменьшается. Высокая влажность приводит к увеличению потребности охлаждения.Для получения необходимой охлаждающей производительности, температура испарения хладагента должна быть значительно ниже желаемой температуры в пассажирском салоне. Однако, для предотвращения замерзания конденсата на испарителе, воздух не охлаждается ниже приблизительно +3 °С (на этой стадии температура хладагента в испарителе равна приблизительно -3 °С).После испарителя имеется датчик температуры. Датчик температуры определяет температуру воздуха, прошедшего через испаритель. Когда температура слишком низкая, компрессор выключается. Это делается для предотвращения образования льда на испарителе.Важно, чтобы в системе управления микроклиматом было нужное количество хладагента.

• Слишком большое количество хладагента в испарителе приводит к нагреву хладагента, но он испаряется только частично. Это значит, что меньшее количество тепла поглощается из воздуха, что приводит к понижению охлаждающей способности
• Слишком малое количество хладагента в испарителе приводит к испарению хладагента и перегреву пара. Это значит, что меньшее количество тепла поглощается из воздуха, что приводит к понижению охлаждающей способности.

Осушитель расширительного бачка

1. Впускной трубопровод от конденсатора
2. Выпускной трубопровод к расширительному клапану
3. Осушительный элемент
4. Жидкий хладагент
5. Вертикальная труба.

Осушитель расширительного бачка расположен справа от конденсатора в моторном отсеке. В контуре хладагента он находится на стороне высокого давления между конденсатором и расширительным клапаном.Жидкий хладагент проходит под высоким давлением от конденсатора по впускной трубе (1) в осушитель расширительного бачка. Осушительный элемент (3) удаляет влагу из хладагента и отфильтровывает любые загрязнения.Хладагент проходит далее по вертикальной трубе (5) в выпускной трубопровод (2) к расширительному клапану.Если система охлаждения оставалась открытой (незакупоренной) в течение 10 минут или протекала некоторое время, так что влага могла попасть в систему, осушитель расширительного бачка должен быть заменен.Осушитель расширительного бачка может поглотить только ограниченное количество влаги. Если в системе содержится больше влаги, чем может впитать осушитель расширительного бачка, это может привести к обледенению, блокирующему расширительный клапан.

Датчик давления кондиционера A/C

Линейный датчик давления смонтирован непосредственно на влагоотделителе ресивера. Датчик давления снабжен встроенным измерительным усилителем, выходное напряжение которого является линейной функцией давления.Сигнал датчика давления используется для управления следующими функциями:

• вентилятор охлаждения двигателя
• отключение компрессора, когда давление становится слишком высоким,
• отключение компрессора, если в системе отсутствует хладагент.

Конденсатор (охлаждаемый воздухом теплообменник)

Конденсатор находится перед радиатором двигателя. Естественный поток воздуха, а также воздух, нагнетаемый вентилятором охлаждения двигателя, проходят через конденсатор. В системе охлаждения конденсатор находится на стороне высокого давления напротив компрессора и осушителя расширительного бачка.Конденсатор состоит из петлеобразных трубок, по которым течет хладагент. Петли имеют фланцы для увеличения теплоотдающей поверхности.Когда хладагент поступает в конденсатор, он находится в газообразном состоянии и имеет высокое давление и высокую температуру. В конденсаторе горячий хладагент теряет часть своего тепла, отдавая его более холодному окружающему воздуху. Затем хладагент конденсируется и переходит в жидкое состояние. Количество выделяемого тепла = количество тепла, поглощенное в испарителе + количество тепла, подаваемое компрессором. Для получения достаточной охладительной способности, температура конденсации хладагента должна быть выше температуры наружного воздуха.

Сервисные клапаны

1. Сервисный клапан для слива, вакуумной откачки и заполнения хладагентом
2. Сервисный клапан для слива и вакуумной откачки.

Один сервисный клапан расположен на стороне низкого давления, и один сервисный клапан расположен на стороне высокого давления. Эти клапаны различных размеров. Это сделано для того, чтобы исключить неправильное подсоединение.

Осторожно: Заполнение хладагентом должно выполняться только на стороне высокого давления, чтобы предотвратить вероятность попадания жидкого хладагента в компрессор.

Шланги, трубки

Все соединения, кроме соединений расширительного клапана и конденсатора, имеют двойные уплотнительные кольца в качестве уплотнений. Соединения расширительного клапана и конденсатора имеют одиночные уплотнительные кольца.Уплотнительные кольца изготовлены из специально разработанного материала (HNBR = гидронитриловая резина).