Работа автомобильной системы кондиционирования воздуха основана на определенных физических свойствах используемой жидкости. Жидкость, которая в нем используется. Эти свойства можно лучше проследить на примере обычной воды.
Свойства хладагента
Вода испаряется с любой поверхности. Например, если вы чувствуете холодок на руке, это означает, что на испарение молекул воды тратится больше энергии.
Поверхность охлаждается.
Интенсивное испарение достигается при кипячении жидкости. В случае с водой ее необходимо нагреть до температуры кипения 100 градусов при нормальном атмосферном давлении. При кипении происходит интенсивное испарение по всему объему жидкости. В этом процессе расходуется гораздо больше энергии. Что даже источник тепла, превышающий температуру кипения в несколько десятков раз, не может нагреть воду выше 100 градусов.
Еще одним очень важным свойством жидкостей является то, что температура кипения в нашем случае испарения зависит от давления окружающей среды. В горах, где давление ниже нормального атмосферного давления, вода закипает при температуре 60 градусов.
И наоборот, если давление повышается, то в качестве примера можно привести скороварку. Там давление повышается за счет пара, образующегося при кипении, температура воды становится выше 100 градусов. В дальнейшем это свойство жидкости поможет нам обнаружить неисправность кондиционера воздуха
Устройство кондиционера
Сам кондиционер представляет собой закрытую герметичную систему. На холостом ходу хладагент находится в газообразном состоянии. Компрессор создает давление, и газ нагревается в результате сжатия. Газ поступает в радиатор или конденсатор, как его еще называют. Газ конденсируется и превращается в жидкость. В жидком состоянии он проходит через фильтр-осушитель. Она поступает в радиатор – испаритель. На входе которого (в зависимости от конструкции кондиционера) установлен распылитель или тромоклапан. Они фактически создают давление, необходимое для конденсации водяного пара в системе. Потому что они препятствуют дальнейшему движению жидкости.
Затем, благодаря распылителю или ТРВ, жидкость распыляется. Разрозненные перепады давления в испарителе радиатора. Жидкость начинает интенсивно испаряться, что приводит к охлаждению. Внешний вентилятор обдувает испаритель, и прохлада поступает в салон автомобиля. Далее хладагент уже в газообразном состоянии и под низким давлением поступает в компрессор, где нагревается и сжимается для продолжения процесса.
Трудно представить себе кондиционер, в котором хладагентом является вода. Скорее всего, он был бы размером с паровоз и достигал бы высоких температур и давления. Поэтому была изобретена жидкость, которая позволила создать компактный и безопасный в использовании и ремонте кондиционер. В настоящее время в автомобильных кондиционерах используется хладагент R 134a, температура кипения которого составляет минус 25 градусов.
Хранение хладагента
Он хранится в специальных баллонах, в которые он закачивается в жидком состоянии под давлением.
Жидкость не занимает весь объем цилиндра. Поэтому хладагент в баллоне находится в двух агрегатных состояниях – жидком и газообразном. Это означает, что по мере испарения хладагента из жидкого состояния в газообразное, давление газа достигает значения, при котором процесс кипения хладагента прекращается и хладагент остается в жидком состоянии при температуре окружающей среды.
Это свойство жидкости можно затем использовать при зарядке кондиционера. Поэтому кондиционер можно заправлять как жидкостью, так и газом. Когда кран находится в верхней части цилиндра, хладагент выпускается в газообразном состоянии, а когда цилиндр перевернут вверх дном, хладагент выпускается в жидком состоянии.
Принцип работы кондиционера автомобиля
Время, в течение которого холодный воздух поступает в салон, зависит от продолжительности работы компрессора. На шкиве компрессора установлена электромеханическая муфта. При включении компрессора шкив соединяется с валом компрессора через электромагнит. Компрессор начинает вырабатывать давление. На линии высокого давления установлен датчик, если давление ниже нормы, то это обычно связано с отсутствием утечки хладагента, в результате чего контакты датчика размыкаются и компрессор не запускается.
При недостатке хладагента компрессор выходит из строя. Если давление в системе выше допустимого, датчик также размыкает контакты. Компрессор выключится. Это происходит в случае засорения системы, повреждения шлангов или фильтра осушителя. Также термостат влияет на продолжительность работы компрессора. Которыми мы управляем вручную для поддержания определенной температуры в салоне. Более совершенная система кондиционирования воздуха управляет включением и выключением компрессора в зависимости от параметров, которые мы задаем для температуры в салоне.
Существует еще одна система, которая регулирует давление. Терморегулирующий клапан (ТРВ) регулирует температуру в испарителе радиатора, при достижении критической температуры клапан изменяет диаметр входного отверстия в испарителе, соответственно, изменяется давление в системе, что приводит к изменению температуры испарителя.
Автомобильный кондиционер и принцип его работы ничем не отличаются от кондиционеров, используемых в других помещениях
