Автомобильный кондиционер — это важнейшая функция современного автомобиля. Его основная задача — охлаждать и осушать воздух в салоне. Так как же работает автомобильный кондиционер? Эта статья расскажет вам все детали.
Принцип работы автомобильного кондиционера
Система кондиционирования в автомобиле работает по тому же принципу, что и домашний или офисный кондиционер. Она крайне важна, особенно в жаркую погоду.
В современном мире сложно найти автомобиль без системы кондиционирования. Она обеспечивает комфортную и расслабляющую поездку, особенно в летний сезон.
Многие не знают, как именно работает эта система. Некоторые полагают, что кондиционер просто нагнетает в салон холодный воздух.
Но это не так: система не создает холодный воздух. Вместо этого она удаляет тепло и влагу, которые уже находятся внутри вашего автомобиля.
Этот процесс создает в салоне приятную атмосферу, позволяя вам наслаждаться поездкой.
Кондиционер работает, регулируя поток воздуха в автомобиле для поддержания точной температуры. Кроме того, он гарантирует отсутствие избыточной влажности.
Таким образом, система позволяет эффективнее охлаждать и обогревать салон вашего автомобиля. Она также выполняет обдув и осушение лобового стекла, обеспечивая вам четкий обзор.
Понимание различных компонентов системы кондиционирования крайне важно. Это поможет вам лучше разобраться в том, как работает весь процесс. Давайте рассмотрим их подробнее.
Компоненты системы кондиционирования и их функции
В связи с изменением климата погода в последнее время стала непредсказуемой. Большинство регионов мира переживают как очень жаркие, так и холодные сезоны. Как следствие, система кондиционирования в автомобиле становится незаменимой.
Производители автомобилей разработали эффективные системы кондиционирования, которые помогают как охлаждать, так и обогревать салон.
Хладагент (фреон) является ключевым элементом в этой системе. Это специальный газ, используемый для создания давления в системе кондиционирования.
Все системы кондиционирования используют схожие компоненты для своей работы. К ним относятся: компрессор, ресивер-осушитель, терморегулирующий вентиль (ТРВ) или расширительная трубка, конденсатор и испаритель.
Более подробная информация о каждом компоненте представлена ниже.
1. Хладагент (Фреон)
Хотя хладагент и не является механическим компонентом, это — основа работы системы. Без него невозможно достичь комфортной прохлады в вашем автомобиле.
При низкой температуре и давлении он находится в газообразной форме. При высоких давлениях и температурах он переходит в жидкое состояние.
Таким образом, этот газ играет vital роль в системе кондиционирования. Каждый автомобиль имеет определенное количество хладагента, необходимое для заправки системы.
Для легковых автомобилей это обычно около 500-800 граммов.
2. Компрессор
Компрессор — это сердце системы кондиционирования автомобиля. Это насос, приводимый в движение ремнем от коленчатого вала двигателя.
Его главная функция, как следует из названия, — сжатие хладагента. Хладагент поступает в компрессор в виде газа под низким давлением.
Когда вы включаете кондиционер, компрессор сжимает газообразный хладагент, значительно повышая его давление и температуру.
Нагнетание компрессора направляет горячий газ под высоким давлением в конденсатор. Важно помнить, что компрессоры могут сжимать только газы, а не жидкости.
3. Конденсатор
Основная задача конденсатора — охладить горячий хладагент, поступающий из компрессора, и перевести его в жидкое состояние. Конденсация происходит за счет обдува встречным потоком воздуха.
В современных автомобильных системах кондиционирования конденсатор обычно расположен перед радиатором двигателя.
На этом этапе хладагент переходит из газообразного состояния в жидкую форму. Процесс охлаждения, осуществляемый воздухом, проходящим через трубки конденсатора, способствует этому преобразованию.
В результате хладагент становится жидкостью под высоким давлением, готовой к переходу к следующему компоненту.
4. Ресивер-осушитель
Этот компонент действует как резервуар и фильтр. Он подготавливает жидкость для передачи в испаритель. Внутри ресивера-осушителя находятся осушители (силикагель) — вещества, поглощающие влагу.
Удаление влаги на этом этапе крайне важно. Если ее не удалить, она может превратиться в кристаллы льда, которые способны серьезно повредить всю систему кондиционирования.
Осушитель на этом этапе удаляет все следы воды, защищая систему в целом. Выход из строя системы кондиционирования может сделать поездку очень некомфортной.
5. Терморегулирующий вентиль (ТРВ) или расширительная трубка
В этом клапане (или в расширительной трубке) происходит дросселирование — резкое снижение давления жидкого хладагента. Это расширение минимизирует давление на хладагент.
Таким образом, он дополнительно подготавливает хладагент перед передачей в испаритель. Конструкция клапана позволяет ему определять давление и регулировать поток хладагента, обеспечивая регулярную работу системы.
Вместо ТРВ может использоваться фиксированное дросселирующее устройство — расширительная трубка (TXV или Orifice Tube). Она выполняет ту же задачу — позволяет хладагенту расшириться и снизить давление перед входом в испаритель.
Расширительная трубка не имеет движущихся частей и пропускает хладагент с постоянной скоростью, но со временем может засоряться.
6. Испаритель
Испаритель — это центральная часть системы кондиционирования, расположенная в салоне автомобиля, обычно со стороны пассажира. Все остальные компоненты находятся в моторном отсеке.
Испаритель по конструкции похож на радиатор, но меньше по размеру и имеет трубки и ребра (ламели), способствующие поглощению тепла.
Когда хладагент низкого давления поступает в змеевик испарителя, он начинает кипеть и испаряться при низкой температуре, активно поглощая тепло из воздуха в салоне.
Испаритель также поглощает влагу из воздуха в автомобиле, создавая ощущение свежести. Грязь, влага и пыльца конденсируются на его поверхности.
Если после остановки автомобиля под ним образуется лужица чистой воды — это нормально, это конденсат с испарителя, свидетельствующий о его работе.
Процесс охлаждения воздуха в системе кондиционирования
Этот процесс начинается с компрессора, где хладагент сжимается до состояния высокого давления и температуры.
Затем он направляется в конденсатор, где охлаждается и переходит в жидкое состояние.
Далее жидкость проходит через ТРВ или расширительную трубку, где ее давление и температура резко падают.
После этого холодный хладагент низкого давления поступает в испаритель, где он кипит, поглощая тепло из воздуха салона. Вентилятор продувает охлажденный и осушенный воздух в салон.
Наконец, хладагент в виде газа низкого давления возвращается в компрессор, и цикл повторяется.
Заключение
Теперь вы понимаете, как работает автомобильный кондиционер. Все его компоненты работают вместе, внося свой вклад в общий процесс.
Каждый элемент важен. Если одна часть выходит из строя, нарушается работа всей системы. Поэтому необходимо следить за исправностью каждого узла.
Система кондиционирования автомобиля выполняет три основные задачи:
- Охлаждение салона — крайне важно в жаркий сезон.
- Обогрев салона (в сочетании с печкой) — необходим в холодное время года.
- Осушение воздуха и обдув стекол — самая важная функция для безопасности, так как предотвращает запотевание стекол и улучшает обзор.