Устройство и принцип работы компрессора кондиционера

Кондиционер автомобиля – это система со сложным устройством, которая стоит очень дорого. Он отвечает за охлаждение воздуха в автомобильном салоне, поэтому любые его поломки и прекращение работы, в особенности летом, приводит к возникновению большого количества неудобств для водителя и пассажиров. Базовым элементом системы охлаждения выступает компрессор кондиционера. Можно рассмотреть его устройство, а также принципы, по которым он работает, более детально.

Оглавление

Работа кондиционера в автомобиле

Виды, устройство и принцип работы компрессора

Аксиально-поршневой нагнетатель

Электромагнитная муфта и привод

Неисправности компрессора и режимы отключения

Способы устранения неисправностей компрессора

Работа кондиционера в автомобиле

Компрессор обычно не функционирует оторвано от остальных компонентов системы охлаждения, поэтому можно рассмотреть принцип работы кондиционера полностью. Автокондиционер устроен иначе, чем охлаждающие приборы бытового применения или холодильники. Это замкнутая система, оснащенная магистралями, внутри которых перемещается хладагент. Он движется в рамках системы, вбирая  в себя тепло и передавая его в другом месте.

Компрессор берет на себя главную функцию: отвечает за перемещение хладагента в рамках системы, разделяет ее на отдельные контуры с повышенным и пониженным давлением. От нагревателя конденсатора под давлением подается чрезмерно разогретый хладагент в состоянии газа. Далее он конденсируется в жидкость, пропускается сквозь ресивер-осушитель, где лишается воды и накопленных загрязнений. После этого хладагент подается в расширительный клапан и испаритель, выполненный в виде радиатора небольших размеров. Там осуществляется дросселирование вещества, которое сопровождается снижением давления и падением его температуры. Жидкость снова оказывается в газообразном состоянии, охлаждается, а потом конденсируется. Вентилятор перегоняет охлажденный воздух в автомобильный салон. Вещество в состоянии газа с пониженной температурой снова подается в компрессор. Каждый раз происходит повторение цикла. Часть, в которой находится разогретый хладагент, принадлежит к зоне повышенного давления, а часть с холодным – к зоне пониженного.

Виды, устройство и принцип работы компрессора

Компрессор – это нагнетатель, работающий по принципу вытеснения. Его функционирование стартует после того, как в автомобильном салоне нажимается соответствующая кнопка. Прибор снабжен постоянным ременным соединением с автомобильным мотором посредством электромагнитной муфты, обеспечивающей запуск при необходимости.

Из зоны пониженного давления хладагент в газообразном состоянии поглощается нагнетателем. Далее, благодаря сжатию давление наращивается, а температура хладагента растет. Это наиболее важные условия для того, чтобы он расширился, а потом стал далее охлаждаться в расширительном клапане и испарителе. Чтобы увеличить срок работы компонентов компрессора в него заливается масло, имеющее особый состав. Его часть сохраняется в нагнетателе, а все остальное растекается равномерно по системе. На компрессоре имеется предохранительный клапан, обеспечивающий защиту установки от повышения давления сверх определенной отметки.

Компрессоры в кондиционерах бывают нескольких типов:

• аксиально-поршневые;
• аксиально-поршневые с вращающимся наклонным диском;
• лопастные (роторные);
• спиральные.

Самое широкое распространение получили аксиально-поршневые и аксиально-поршневые нагнетатели с наклонным диском. Такой вариант устройства считается наиболее надежным и простым.

Аксиально-поршневой нагнетатель

Наклонный диск начинает действовать после того, как на него воздействует компрессорный приводной вал, а далее он формирует возвратно-поступательные движения поршней в рамках цилиндров. Перемещение поршней осуществляется параллельно основному валу. Соответственно конструктивному решеню и модели число поршней бывает от 3 до 10. Это позволяет сформировать рабочий такт. Происходит открытие и закрытие клапанов. Хладагент всасывается и нагнетается.

На мощность климатической установки влияет максимальная частота вращения компрессора. Производительность чаще всего соответствует скорости работы мотора. Нагнетатель вращается с частотой в диапазоне 0-6000 об/мин.

Для исключения зависимости функционирования компрессора от скорости вращения электромотора, используются компрессоры, в которых можно менять рабочий объем. Это обеспечивается посредством наклонного вращающегося диска в них. Пружины используются для изменения угла наклона диска, что обеспечивает коррекцию для всей климатической установки ее показателя производительности. Когда в компрессоре используется постоянный аксиальный диск, регулировка реализуется при помощи активации и деактивации электромагнитной муфты.

Электромагнитная муфта и привод

Электромагнитная муфта отвечает за связывание работающего мотора с компрессором при включении кондиционера. В составе муфты есть несколько компонентов:

• ременной шкив, размещенный на подшипнике;
• электромагнитная катушка;
• диск с пружиной и ступицей.

Шкив активируется двигателем с помощью стандартного ременного соединения и приводится в движение. Подпружиненный диск объединен с валом, а электромагнитная катушка с нагнетательным корпусом. Зазор небольших размеров есть между шкивом и диском. При включении системы охлаждения происходит формирование магнитного поля посредством электромагнитной катушки. При вращении шкив соединяется с подпружиненным диском. Функционирование компрессора стартует. После выключения системы происходит отведение диска от шкива теми же пружинами.

Неисправности компрессора и режимы отключения

Автомобильная климатическая установка представляет собой сложную и дорогостоящую систему. Компрессор служит ее «сердцем». Чаще всего поломки кондиционера возникают из-за этого компонента. Могут возникнуть такие проблемы: 

• поломка электромагнитной муфты;
• подшипник шкива вышел из строя;
• хладагент вытекает из системы;
• предохранитель перегорел.

На подшипник шкива оказываются большие нагрузки, поэтому он выходит из строя чаще всего. Это сопряжено с тем, что он постоянно работает. Поломка определяется по возникновению непривычного звука в системе.

На компрессор кондиционера возложена большая часть механической работы в системе, поэтому он выходит из строя очень часто. Этому способствуют дороги низкого качества, поломки остальных узлов, какая-то неправильная работа электронного оборудования кондиционера. Чтобы выполнить ремонт, потребуется овладеть специализированными знаниями и навыками. Не рекомендуется пытаться устранить неполадки собственными руками, правильнее будет воспользоваться услугами сервисного центра.

Есть определенные режимы, при которых компрессор может отключиться. Они предусмотрены самой системой:

• Чрезмерно высокое (более 3 МПа) или пониженное (ниже 0,1 МПа) давление в нагнетателе и магистрали. Оценить уровень давления можно по датчикам, а пороговые значения зависят от производителя.
• Пониженная температура воздуха снаружи.
• Слишком высокая температура охлаждающей жидкости, превосходящая отметку в 105 градусов.
• Температура испарителя опустилась ниже 3 градусов.
• Дроссельная заслонка оказалась открыта на 85% и более.

Для более точного определения причины неполадки уместно воспользоваться особым сканером, либо обратиться к услугам сервисного центра с целью выполнения диагностики.

Способы устранения неисправностей компрессора

Многих автовладельцев может заинтересовать вопрос, касающийся устройства и ремонта компрессора. Чтобы выявить неполадки и устранить их, требуется специализированное оборудование. Обычно это стенды для диагностики, тестеры, промывочные станции на пневматической основе. Если есть такое оборудование, то очень упрощается процесс устранения имеющихся неисправностей.

Есть несколько вариантов ликвидации неполадок в функционировании компрессора:

• Если предохранитель перегорел, то требуется устранить причину короткого замыкания, а деталь заменить. Далее можно продолжить с комфортом передвигаться на авто.
• Если нет контакта на электромагнитной муфте, то нужно заменить только магнит или всю деталь целиком.
• Если утечка фреона или неисправность системы возникла из-за сильного износа подшипника, то нужно его обязательно заменить.

Чтобы автомобильный кондиционер длительное время оставался работоспособным, требуется хорошо знать правила безопасной эксплуатации компрессора. Среди них выделяется обязательное своевременное сервисное обслуживание и диагностика. Тогда не потребуется заменять компрессор длительное время, а климатическая система продолжит слаженную работу.