за что отвечает клапан на компрессоре кондиционера
Электромагнитный клапан: принцип работы и диагностика
Он отвечает за изменение режимов работы климатической системы. Электромагнитный клапан расположен между впускным и выпускным каналами, и обеспечивает необходимую цикличность работы устройства. От электронного блока управления климатической системой он получает необходимые для своего функционирования импульсы, что изменяет производительность компрессора. Если клапан полностью закрыт, компрессор отключается, а если полностью, открыт-то работает на полную мощность.
Электромагнитный клапан компрессора кондиционера хоть и очень надежен, но временами все же может выходить из строя. Происходит это обычно из-за перегорания его обмотки, или если в него попадают мелкие механические части.
Диагностика управляющего клапана
Одной из наиболее распространенных причин поломки системы кондиционирования автомобилей является выход из строя электромагнитного клапана. О неисправности электромагнитного клапана свидетельствуют следующие симптомы:
При замене электромагнитного клапана очень важно учесть следующий момент: для проверки работоспособности ни в коем случае нельзя подавать на новый клапан напряжение 12 вольт. Дело в том, что клапан работает под управлением импульсного напряжения, поэтому, подав 12 вольт от аккумулятора, можно просто сжечь его обмотку. Диагностика электромагнитного клапана должна производиться только специальным оборудованием, учитывающим особенности работы данного устройства.
Принцип работы автомобильного кондиционера.
Если честно то сначала не знал куда записать… Немного подумав решил опубликовать сюда.
Лето приходит становится жарко и каждый водитель должен знать как устроен и принцип работы автомобильного кондиционера.
Сегодня многие имеют в своих автомобилях кондиционеры. Но мало кто задумывался, как они работают. Для автолюбителей это всего лишь кнопка на приборной панели, которая в жаркий день дарит прохладу и свежесть. Давайте посмотрим устройство и принцип работы автомобильного кондиционера.
История
Самые первые климатические системы для автомобилей появились еще до Второй мировой войны. Стоила эта опция, как треть машины. В нашей стране, а точнее в отечественном автопроме, климатические системы стали устанавливать на «АвтоВАЗе» намного позже.
В 1933 году в Соединенных Штатах эти устройства считались неотъемлемой частью жилых помещений. В 1936 году инженеры занялись разработкой систем охлаждения воздуха для различных транспортных средств. Первые климатические установки появились в автопоездах для пассажиров. Принцип работы кондиционера автомобильного был такой же, как и в холодильниках. Он не изменился и сегодня.
Самый первый автомобиль, который комплектовался такой комфортной новинкой – Packard. Но монтаж обходился достаточно дорого – за 700 долларов можно было смело приобрести новую машину. Установка обходилась в 274 доллара – это одна треть стоимости. Среди неудобств этой первой модели выделялся большой объем системы. Установка занимала половину свободного места в багажнике, а автоматического управления еще не было. Эти приборы не получили хорошего отзыва и популярности. Их выпуск прекратился. В 1941 году к этой теме снова вернулись – это был американский Cadillac.
Началась война и все разработки пришлось прекратить. Возобновить работу удалось лишь после войны. В 1954 году инженеры совершили революцию в производстве этих климатических систем для авто. Так, на моделях марки Nach-Kelvinator стали монтировать настоящий климат-контроль, состоящий из вентиляции и отопления. Также система включала в себя кондиционер и отопитель. Этот климат отличался значительно меньшими размерами и помещался под капотом. Эти устройства стали более популярны, и спрос на них постоянно рос. Принцип работы кондиционера автомобильного с тех пор не менялся.
В начале 90-х годов в Штатах практически все авто, сходившие с конвейера, оснащались системами охлаждения воздуха. В нашей стране такие опции ставились лишь на авто членов правительства. Первый отечественный кондиционер устанавливался на отечественный ЗИЛ-111. В 60-х годах некоторые примитивные модели устанавливали на грузовики. И лишь в 1976 году по указу правительства этими системами стали комплектовать комбайны, грузовики, самосвалы.
Компрессор кондиционера автомобиля: принцип работы
Итак, это основной узел системы. Он необходим, чтобы сжимать хладагент, находящийся в газообразном состоянии, а также для обеспечения процессов циркуляции хладагента по системе. Существует около 40 видов этих деталей. Но сегодня распространены и пользуются популярностью лишь роторно-лопастные и поршневые устройства.
Говоря об автомобильных кондиционерах, нужно понимать, что это целая система. Она состоит из нескольких основных узлов, как и многие другие устройства в машине. Мы кратко пройдем по всем деталям и узнаем устройство кондиционера, принцип действия, особенности эксплуатации.
Компрессор
Это устройство является сердцем всей системы кондиционирования. Его функция – прокачивать хладагент по всем магистралям и трубопроводам. Устройство вытягивает пары фреона из испарителя и отправляет хладагент в конденсатор. На многих современных системах компрессор является единственным подвижным механизмом.
Компрессор – это единственный узел, который позволяет разделить контуры высокого и низкого давления. Специалисты называют сторону высокого – нагнетательной, а низкого – всасывающей стороной. Многие современные компрессоры могут разделять зоны давления благодаря специальному пластинчатому клапану.
Автомобильный кондиционер работает по тому же принципу, что и обычный бытовой кондиционер.
Основа работы устройства — способность жидкостей поглощать тепло при испарении и выделять при конденсации. То есть автомобильный кондиционер поглощает тепло испарителем (охлаждает салон потоком охлажденного воздуха) и выделяет его в окружающую среду, там где находится конденсатор.
1. Компрессор
2. Конденсатор
3. Вентилятор
4. Ресивер-осушитель
5. ТРВ (расширительный клапан)
6. Испаритель
7. Вентилятор испарителя
8. Предохранительный клапан
Красное — Высокое давление жидкости
Синее — Низкое давление жидкости
Голубое — Низкое давление газа
Розовое — Высокое давление газа
Систему кондиционирования условно разделяют на всасывающую (сторона низкого давления — НД) и нагнетающую (сторона высокого давления — ВД) части. Граница проходит через компрессор и дросселирующий элемент, в данном случае расширительный клапан ТРВ.
Когда компрессор НЕ работает — давление в обеих частях одинаковое и находится в прямой зависимости от температуры или окружающей среды или подкапотного пространства автомобиля.
Давления в обеих частях измеряют, подключая манометрический блок к сервисным штуцерам. В системе кондиционирования измеряют давление насыщенного пара хладагента, то есть давление в системе не будет зависеть от количества хладагента в системе (в этом состоит основная сложность определения количества хладагента в системе), а зависит только от температуры.
На всасывающей стороне находятся испаритель и трубопровод по которому хладагент поступает на всасывание в компрессор. На нем же расположены сервисный штуцер НД (низкого давления) и датчик давления.
На нагнетающей стороне находятся конденсатор, ресивер — осушитель, расширительный клапан с баллоном термодатчика, расположенным на испарителе, трубопровод с сервисным штуцером ВД (высокого давления) и датчиками давления.
Проходя через ТРВ и попадая в испаритель, фреон переходит в газообразное состояние (кипит) и при этом сильно охлаждается. Испаритель — это тот же радиатор, только маленький. Ледяной фреон охлаждает испаритель, а вентилятор сдувает с испарителя холод в салон автомобиля. Пройдя через испаритель, все еще достаточно холодный фреон попадает снова в компрессор.
Круг замыкается. Часть системы от компрессора до ТРВ называется напорной магистралью. Ее всегда можно определить по тонким трубкам, которые теплые или горячие. Часть же от испарителя до компрессора называется обратной магистралью, или магистралью низкого давления. Она делается из толстых трубок и на ощупь ледяная. Если в напорной магистрали во время работы компрессора давление колеблется от 7-ми до 15-ти атмосфер (в аварийных случаях и до 30-ти), то в обратной магистрали давление не превышает 3.5 атмосфер. Когда кондиционер выключен, давление в обеих магистралях уравнивается и составляет около 5-ти атмосфер.
За правильной работой системы следят несколько датчиков. Количество их варьируется. В нашем случае на ресивере-осушителе стоит датчик включения второй скорости вентилятора. Когда охлаждение конденсора недостаточно (вы стоите в пробке, например), давление в напорной магистрали начинает стремительно расти, а фреон в конденсоре перестает конденсироваться. Датчик реагирует на скачок давления и включает вентилятор на полную мощность. Датчик выключает компрессор, если давление в напорной магистрали достигает запредельных величин. Датчик выключает компрессор, если температура испарителя становится слишком низкой.
Компрессор – один из наиболее сложных и самых дорогостоящих элементов системы автокондиционера. Его выход из строя требует проведения ряда работ, поэтому важно вовремя обнаружить неисправность. Один из признаков неисправности – шум, возникающий в месте установки компрессора автомобильного кондиционера.
Если компрессор автомобильного кондиционера зашумел, это может означать либо износ подшипника муфты, либо проблему в самом компрессоре. Шумы от подшипника и компрессора различаются. Первый раздается независимо от того, включен ли компрессор. Второй возникает при включении кондиционера.
В случае своевременного обнаружения неисправности компрессор автомобильного кондиционера можно отремонтировать. Но если возникли серьезные проблемы или компрессор автомобильного кондиционера заклинило — он подлежит замене. В некоторых случаях из-за негерметичности компрессора автокондиционера происходит утечка хладагента. Виной этому может быть сальник компрессора автокондиционера либо уплотнения между его частями. Их замена, как правило, сопряжена со снятием компрессора. После установки нового сальника необходимо отрегулировать зазор между шкивом и прижимной пластиной с помощью регулировочных шайб. Для замены резиновых уплотнителей также следует демонтировать и разбирать компрессор автокондиционера.
Наиболее часто встречающаяся неисправность автомобильного кондиционера бывает вызвана несвоевременной заменой подшипника шкива компрессора. Этот подшипник вращается независимо от того, включен автокондиционер или нет. Из-за процесса естественного износа подшипник перестает работать должным образом. Очень важно вовремя заметить первые признаки неисправности, так как заклинивание подшипника приводит к выходу из строя других деталей муфты компрессора автомобильного кондиционера.
Для замены подшипника необходимо удалить фреон из системы, демонтировать компрессор кондиционера, снять шкив с помощью специальных съемников. Затем нужно выпрессовать неисправный подшипник и установить новый. Существует несколько десятков видов подшипников, однако в большинстве автомобилей используется всего несколько (5-7) основных размеров. Чтобы избежать такого рода поломок, требуется производить диагностику автокондиционера (желательно раз в полгода).
Основная проблема конденсатора (радиатора кондиционера) в его расположении: как правило, в легковых автомобилях он всегда стоит впереди радиатора двигателя, в силу чего летом забивается пылью, насекомыми и т. п., а зимой грязью и антигололедными реагентами. Грязь оседает между ламелями, скапливается в пространстве между конденсором и радиатором охлаждения двигателя, а также на других элементах системы. Кроме того, антигололедные реагенты ускоряют процессы коррозии. Также следствием скопившегося мусора становится снижение теплоотдачи, что приводит к нарушениям в работе системы автокондиционера. Повышенное давление внутри системы увеличивает износ клапанной группы.
Радиатор изготавливается из алюминия – из-за высокой теплоотдачи этого металла. Однако алюминий весьма чувствителен к реагентам. Коррозия приводит к разрушению металла радиаторакондиционера: ламели начинают крошиться, металл истончается, появляются источники утечки хладагента. Последствием коррозии также становится разрушение самого радиатора: он рассыпается как труха.
Зачастую конденсатор можно отремонтировать. Поломки, связанные с механическими повреждениями или с небольшими очагами коррозии (а также фреонопроводов, испарителей и других узлов, выполненных из алюминия), встречаются достаточно часто и устраняются при помощи сварки. Однако ремонтировать конденсатор можно лишь в том случае, если очагов коррозии не так много и они находятся в доступном для горелки месте. Если же конденсатор во многих местах пострадал от коррозии и иных повреждений сварка надолго не поможет.
Фильтр-осушитель (аккумулятор, либо ресивер) автомобильного кондиционера подлежит периодической замене, как и любой другой фильтрующий элемент. Желательно производить такую замену раз в год – весной. Недопустима установка б/у фильтров.
Если система была разгерметизирована, то влагопоглощающий элемент насыщается влагой атмосферного воздуха, такой осушитель непригоден для дальнейшей эксплуатации
Терморегулирующий вентиль автомобильного кондиционера регулирует подачу фреона и ломается крайне редко. Однако, если долго не менять фильтр-осушитель, то он теряет фильтрующие способности, грязь циркулирует по системе и добирается до вентиля. Тонкий шток терморегулирующего вентиля забивается. Состояние терморегулирующего вентиля автомобильного кондиционера определяется диагностическим путем. Вентиль требует замены только в случае поломки, ремонту он не подлежит.
Испаритель автомобильного кондиционера представляет собой теплообменник из алюминия или меди, расположенный, как правило, под лицевой панелью салона авто. При прохождении через испаритель воздух охлаждается, влага конденсируется на поверхности теплообменника и удаляется за пределы автомобиля через дренаж.
Система кондиционирования требует периодической очистки испарителя и воздуховодов. Если нет салонного воздушного фильтра, то вместе с воздухом в салон автомобиля попадают органические частицы, пыль, грязь, опавшие листья, несгоревшие частицы топлива. Большая часть этих веществ оседает на поверхности испарителя автомобильного кондиционера. Автовладельцы часто обращаются с жалобой на неприятный болотный запах в салоне. Дело в том, что повышенная влажность и загрязнения на поверхности испарителя – благоприятная среда для различных микроорганизмов, в том числе и болезнетоврных. Они захватываются проходящими через испаритель воздухом и попадают через воздуховоды в салон автомобиля. Это отрицательно отражается на здоровье водителя и пассажиров.
Для антибактериальной процедуры предлагается большое количество различных антисептических средств. Поверхность испарителя со всех сторон обрабатывается антисептиком.
Также необходимо следить за состоянием фильтра салона автомобильного кондиционера и производить его своевременную замену.
Все узлы и агрегаты системы автокондиционера связаны между собой алюминиевыми или резиновыми трубками. Часто встречаемая неисправность – механическое повреждение трубки автомобильного кондиционера. Небольшое повреждение алюминиевой трубки автомобильного кондиционера можно исправить с помощью аргонной сварки. Однако, это не всегда возможно. У некоторых автомобилей фреонопроводна испаритель автомобильного кондиционера часто бывает конструктивно заложен в раму автомобиля и чтобы добраться до него необходим серьезный демонтаж.
Шланг ни в чем не уступает по своим характеристикам фреонопроводам, выполненным из алюминия. Фреоно- и маслостойкий шланг рассчитан на то, чтобы выдерживать высокое давление хладагента в системе автомобильного кондиционера. Изготавливается он из специальной резины с оплеткой и пластиковыми вставками и представляет собой довольно сложную конструкцию. Нередко оригинальная трубка автомобильного кондиционера стоит дороже или ее необходимо заказывать и долго ждать. Резиновый шланг обходится, как правило, дешевле.
Герметичность системы обеспечивают уплотнительные кольца. Уплотнители входят в число наиболее часто используемых при ремонте расходных материалов. При каждом монтаже/демонтаже шлангов уплотнительные кольца следует менять.
Как работает управляющий клапан
На стандартном компрессоре с фиксированным рабочим объемом приводной ремень вращает шкив электромагнитной муфты без нагрузки. Когда вы включаете кондиционер – муфта срабатывает и поршни внутри компрессора начинают накачивать давление, чтобы сжать хладагент.
В этом традиционном подходе к управлению системой есть 2 существенные проблемы.
Первая – компрессору требуются значительные затраты энергии двигателя автомобиля. На автомобилях с небольшими двигателями включение компрессора является серьезной нагрузкой, особенно на холостых оборотах.
Вторая – производительность компрессора низкая или недостаточная на холостых оборотах, а на высоких оборотах наоборот компрессор нагнетает избыточное давление.
Этих проблем можно избежать, если постоянно держать компрессор включенным и контролировать поток хладагента, изменяя объем компрессора.
Компрессор с переменным рабочим объемом представляет собой аксиально-поршневую конструкцию с поршнями, приводимыми в движение качающейся или наклонной пластиной. Угол отклонения этой пластины определяет длину хода поршня, изменяя количество хладагента, перекачиваемого при каждом ходе. Угол пластины регулируется с помощью рычажного механизма и пружин, и регулируется путем изменения давления хладагента в корпусе компрессора.
Когда давление в корпусе увеличивается, давление на задней стороне поршней удерживает их «выше» в цилиндрах, ближе к головке компрессора. Это уменьшает угол наклонной пластины и сокращает ход поршня.
Когда давление в корпусе уменьшается, под действием силы давления всасывания на днища поршней сжимается пружина, которая удерживает наклонную пластину в положении минимального хода поршней. Соответственно увеличивается угол наклона пластины и увеличивается ход поршня. Давление в корпусе контролируется управляющим клапаном с отверстиями и проходами, которые соединяются с всасывающей (контур низкого давления) и нагнетательной (контур высокого давления) камерами головки компрессора.
Используются два типа управляющих клапанов: механический и электронный. Механический клапан имеет прецизионную диафрагму, которая реагирует на давление в контуре низкого давления. Когда в салоне тепло, температура испарителя увеличивается, что увеличивает давление в контуре низкого давления и сжимает диафрагму клапана. В этот момент открывается порт клапана в сторону всасывания. Это снижает давление в корпусе и увеличивает ход поршня, увеличивая перекачку хладагента через систему.
По мере того, как температура испарителя снижается, снижается и давление в контуре низкого давления. Диафрагма клапана расширяется, закрывая порт клапана в контур низкого давления и одновременно открывая порт, который пускает давление из контура высокого давления в корпус компрессора. Более высокое давление уменьшает ход поршня и объем потока хладагента. Не забывайте, что изменение объема потока не приводит к изменению давления, поэтому управляющий клапан диафрагменного типа остается стабильным.
При низком давлении сильфон расширяется, закрывая конусный клапан и открывая шаровой клапан. Давление переходит из нагнетательной полости (контур высокого давления) в корпус компрессора, увеличивая давление в нем, препятствуя наклону пластины и соответственно уменьшая ход поршня.
Замена управляющего клапана компрессора кондиционера
Всем привет!
Столкнулся со следующей неисправностью: компрессор включался через раз, а когда включался вырубался после повышения оборотов двигателя свыше 3000-3500 об/мин., в жару за 30 вообще не включался…
Пошерстив форумы пришел к выводу, что проблема в управляющем клапане, который стоит в самом компрессоре. Решил попробовать заменить клапан. Для начала необходимо определить определить, что за компрессор установлен: на наши авто, если не ошибаюсь устанавливали 3 вида компрессоров: denso, zexel и sanden.
У меня оказался Denso:
Это компрессор серии SE / SL:
-Компрессоры с односторонним наклонным диском (Swash Plate)
-5, 6 или 7 поршней в зависимости от модели
-Внешнее (электронное) управление переменным рабочим объемом от 2% до 100% вот как раз за это и отвечает наш клапан:
-В компрессоре типа SE отсутствует электромагнитная муфта и он постоянно работает
-Компрессорное масло: ND-8
Я побоялся, что ошибусь в диагнозе, и заказал недорогой клапан с Алиэкспресса:
После того как заменил клапан, приехал знакомый холодильщик и заправил паспортное кол-во фреона. Катаюсь уже второй день, всё отлично!
По расходам:
клапан 1250 р.
фреон 500 р.
Всем исправного климат-контроля в ваших автомобилях!
P.S. маленький видео-бонус с отличнейшего места в Крыму
Привод компрессора кондиционера: от электромагнита к шкиву постоянного вращения
Компрессор является важнейшей частью автомобильного кондиционера, так как именно он сжимает хладагент и обеспечивает работу всей системы. Компрессор функционирует благодаря отбору мощности у двигателя. Чаще всего это реализовано посредством ременной передачи: поликлиновый ремень привода навесных агрегатов связывает шкив коленвала и шкив компрессора. Что касается последнего элемента, шкив компрессора кондиционера за время своего существования претерпел значительные конструктивные изменения.
Исторически первый (не считая полуэкспериментальных установок 30-х и 40-х годов прошлого века) и до сих пор распространенный тип шкива компрессора автомобильного кондиционера — приводное колесо с электромагнитной муфтой. Муфта на шкиве нужна для того, чтобы сделать привод от ремня навесных агрегатов размыкаемым. Благодаря этому снимается излишняя нагрузка на двигатель, когда работа кондиционера не требуется. Такая нагрузка способна увеличить расход топлива, при этом влияние включенного компрессора тем значительнее, чем меньше объем и мощность двигателя.
Традиционный шкив состоит из трех деталей: непосредственно свободновращающегося шкива, связанного с поликлиновым ремнем, прижимной пластины, связанной со шлицами вала компрессора, и электромагнита. При подаче напряжения на электромагнит прижимная пластина притягивается к нему, замыкая соединение между шкивом и валом компрессора.
Очевидное слабое место такого шкива — это электромагнит, который может выйти из строя по различным причинам, например, ввиду межвиткового замыкания, пробоя на корпус, обрыва проводника и т. д. Кроме того, в компрессорах с неизменяемым объемом при замыкании электромагнитной муфты создается резкое сопротивление вращению двигателя, особенно когда речь идет о моторах с объемом до двух литров. Это приводит к резкому падению мощности и тяги двигателя, а также повышению нагрузки на детали КШМ. Результатом работы над устранением этих недостатков стало появление компрессоров с постоянным приводом и внешним электронным управлением.
Преимущества постоянно вращающихся компрессоров
Постоянно вращающиеся компрессоры набирают все большую популярность, что обусловлено наличием конструктивных преимуществ. Вместо старого электромагнитного шкива устанавливается шкив более простой конструкции, который постоянно приводит внутренние детали компрессора в движение. Объем компрессора регулируется электроникой так, что на холостом ходу, когда кондиционирование не нужно, он минимален (2 %). Когда нужно охладить салон, система управления климатом увеличивает рабочий объем.
В отличие от компрессора с электромагнитной муфтой включение постоянно вращающегося компрессора происходит плавно, без резкого сопротивления вращению двигателя. Помимо этого, система имеет возможность точно регулировать объем компрессора, постепенно уменьшая его по мере достижения необходимой температуры салона автомобиля. Благодаря этому снижается паразитная нагрузка на двигатель, возникающая вследствие работы компрессора в режиме максимальной производительности, когда в этом нет необходимости. Так удается добиться большей топливной эффективности.
Защита агрегатов двигателя
Несмотря на то, что ранее мы назвали конструкцию шкива постоянного привода «простой», на деле это не всегда так. Разберемся на примере агрегатов производства DENSO: в ассортименте продукции DENSO постоянно вращающиеся компрессоры называются компрессорами типа SE/SL.
Шкив компрессора DENSO SL имеет защитную функцию, заложенную в его конструкцию. В некоторых случаях повреждения компрессора могут носить фатальный характер, например, когда речь идет о его заклинивании в результате гидроудара или сильного перегрева. Если это произойдет на работающем двигателе, то заклинивший шкив с большой вероятностью, пусть и не сразу, приведет к повреждению приводного ремня. Поскольку этот ремень, помимо компрессора, приводит в действие такие важные агрегаты, как генератор и насос ГУР (в случае его наличия), то обрыв может привести к их отключению. Отключение гидроусилителя или генератора при движении — реальная угроза безопасности водителя и пассажиров. Для того чтобы неисправность компрессора не привела к возникновению других проблем, в конструкцию приводного шкива был введен ограничитель.
При заклинивании компрессора происходит контролируемое разрушение ограничителя в заранее ослабленных зонах. При этом шкив продолжит вращаться беспрепятственно. Так поликлиновый ремень сохранит свою целостность и будет выполнять свои функции для других агрегатов.
Есть у шкивов этого типа и вторая защитная функция. Для того чтобы сгладить колебания коленвала двигателя, которые могут передаваться на компрессор через ременную передачу и ускорять его износ, на шкиве этого типа установлен амортизирующий грузик.
Таким образом, шкив, помимо своей непосредственной работы, дополнительно выполняет функции защиты двигателя от заклинивания компрессора и компрессора от вредного воздействия пульсаций двигателя. Благодаря отсутствию электрического привода такой шкив проще, а значит надежнее.
Именно по этим причинам — простота, надежность и возможность плавного регулирования нагрузки — компрессоры с постоянным приводом и электронным управлением становятся все популярнее у автопроизводителей.
Постоянно вращающиеся компрессоры DENSO в последнее время часто используются для конвейерной комплектации новых моделей автомобилей ведущих мировых брендов. Компания DENSO является одним из крупнейших поставщиков компрессоров как для конвейерной установки, так и для рынка послепродажного обслуживания автомобилей. В нашем электронном каталоге вы сможете найти компрессоры любого типа — с постоянным или отключаемым приводом, с регулируемым или постоянным объемом, а также спирального типа.