Расширительный клапан кондиционера принцип работы: 403 — Доступ запрещён – Функции ТРВ автокондиционера и его принцип работы.. Статьи. ООО «Моторкул»

Функции ТРВ автокондиционера и его принцип работы.. Статьи. ООО «Моторкул»

          Клапан ТРВ производит регулировку поступающего в испаритель количества хладагента-фреона. Расширительный клапан является своего рода дросселем переменного сечения. Устанавливается  Клапан ТРВ после фильтра осушителя и перед испарителем  на впускном патрубке. Функция расширительного клапана понижать давление и температуру фреона до тех пор, чтобы при попадании и прохождении его через испаритель, произвести необходимое его испарение и достаточный и интенсивный теплообмен.  Данная функция осуществляется за счет калиброванного  отверстия которое понижает давление поступающей в клапан жидкости. Используемый хладагент-фреон,  выходящий из радиатора кондиционера и проходящий через  фильтр осушитель, представляет собой хладагент в жидком состоянии под высоким давлением. При прохождении через  калиброванное отверстие ТРВ, происходит распыление хладагента и соответственно понижается давление и температура понижается. Что и способствует дальнейшему испарению хладагента-фреона в испарителе.

     

      Также интересен вопрос — как же происходит процесс регулировки количества фреона, которое ТРВ пропускает через себя? В термоконтакте с выпускным патрубком испарителя соединен баллон термодатчика. Баллон вместе с капиллярной трубкой и сильфоном заполнен фреоном  газ – хладагент. При изменении температуры выпускного патрубка в сторону увеличения, давление  фреона в термодатчике тоже увеличивается и происходит растяжение сильфона. Сильфон же в свою очередь давит на иглу или шарик, он приходит в движение и перемещаясь, увеличивает объём проходящего хладагента, проходящего через расширительный клапан, что ведет за собой понижение температуры выходной трубки и испарителя.

 

 

 

 

Расширительные устройства

Расширительные устройства — Принцип работы.

Как устроен ТРВ

 

Расширительное устройство управляет потоком жидкого хладагента, поступающего из конденсатора, обеспечивая падение величины давления с высокого значения (давление в конденсаторе) до низкого значения (давление в испарителе), влияя также на величину падения температуры.

Расширительное устройство управляет потоком жидкого хладагента, поступающего в испаритель.

 

 

Расширительные устройства — Типы.

 

Расширительные устройства, применяемые в холодильной технике, могут быть двух видов: регулируемые и нерегулируемые.

В нерегулируемых расширительных устройствах проходное сечение остается неизменным, в отличие от регулируемых расширительных устройств — в них проходное сечение может изменяться, меняя таким образом массовый расход хладагента через устройство.

Вот некоторые примеры расширительных устройств различного типа:

 

 

 

 

 

Расширительные устройства — Капиллярная трубка.

 

Капиллярная трубка — это длинная трубка постоянного сепчения, которая может использоваться в системах 1 : 1 (один компрессор и один испаритель).

Применение термина «капиллярная» в данном случае достаточно условно, поскольку поверхностное натяжение не играет существенной роли в данном применении.

Стандартный внутренний диаметр капиллярной трубки — от 0.5 мм  до 3 мм, а длина — от 1.0м до 6м .

 

Падение давления.

Причина возникновения падения давления в капиллярной трубке заключается в следующем:

Жидкий хладагент начинает испаряться, поскольку возникает падение давления из-за наличия силы трения о стенки трубки, таким образом образуется парожидкостная смесь. Увеличение объема парожидкостной смеси приводит к возникновению эффекта дросселирования и ограничения потока хладагента, проходящего через капиллярную трубку. Для заданных параметров длины и диаметра трубки сила трения постоянна, поэтому величина падения давления напрямую зависит от длины трубки.

 

 

 

 

 

Преимущества.

 

Дешевизна и отсутствие движущихся частей, а, следовательно, нет необходимости в обслуживании.

Наличие капиллярной трубки приводит к выравниванию величин давления в конденсаторе и испарителе, соответственно возможен мягкий пуск компрессора.

Идеальна для применения в системах с  герметичными компрессорами, предварительно собранных и полностью заправленных.

 

Недостатки.

 

Невозможно регулировать поток хладагента в зависимости от сезонных или дневных изменений в температуре окружающей среды или нагрузки. Система работает эффективно только при расчетных условиях.

Возможно закупоривание канала из-за узкого проходного сечения трубки; поэтому необходимо быть предельно аккуратным при сборке системы. Необходимо использовать фильтр-осушитель перед трубкой для предотвращени я попадания загрязнений и твердых частиц в трубку.

Во время цикла остановки в испарителе может остаться жидкость, которая затем, при запуске системы, может привести к повреждению компрессора. Именно поэтому такие системы используются только полностью заполненными и в них применяются герметичные компрессоры, которые не допускают утечек хладагента. Достаточно часто также применяется отделитель жидкости для предотвращения попадания жидкого хладагента в компрессор.

Подходит  только для использования в системах с одним компрессором и одним испарителем.

 

Расширительные устройства — Автоматический расширительный Вентиль.

 

Автоматический расширительный вентиль (АРВ) обеспечивает постоянное давление, а значит и постоянную температуру, в испарителе.

Уменьшение величины давления в сужающем устройстве

Pa — Атмосферное давление

Ps — Усилие пружины

Pfs — Давление за пружиной (зависит от конструкции)

Pe — Давление в испарителе

Pa+Ps = Pfs+Pe, диафрагма не перемещается.

Когда давление в испарителе уменьшится настолько, что Pa+Ps > Pfs+Pe, диафрагма смещается вниз, открывая клапан, и направляя, таким образом, большее количество хладагента в испаритель.

Когда давление в испарителе увеличится настолько, что Pa+Ps < Pfs+Pe, диафрагма смещается вверх, закрывая клапан, и ограничивает количество поступающего хладагента в испаритель.

 

 

 

 

Расширительные устройства — Терморегулирующий вентиль.

 

Терморегулирующий вентиль — самое универсальное расширительное устройство, наиболее часто применяемое в холодильный системах.

 

Терморегулирующий вентиль управляет величиной перегрева в испарителе; также он препятствует попаданию жидкости в компрессор, поскольку закрывается при прохождении жидкости через клапанный узел.

 

Pb — Давление в термобаллоне

Ps — Усилие пружины

Pe — Давление в испарителе

При условии, что Pb = Ps+Pe диафрагма неподвижна.

 

Если давление в термобаллоне возрастает таким образом, что Pb > Ps+Pe, диафрагма смещается вниз, открывая клапан, и направляя, таким образом, большее количество хладагента в испаритель.

 

Если давление в термобаллоне уменьшается таким образом, что Pb < Ps+Pe, диафрагма смещается вверх, закрывая клапан, и ограничивает количество поступающего хладагента в испаритель.

 

 

 

Уровень жидкого хладагента контролируется расширительным устройством — термобаллоном:

 

 

Нагрузка уменьшается и уровень жидкости повышается:

 

При уменьшениии температуры / нагрузки испарителя: давление в термобалоне падает:

 

диафрагма под действием пружины движется вверх, и клапан закрывается:

 

меньшее количество хладагента поступает в испаритель:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расширительные устройства — Электронно-управляемый ТРВ.

 

Датчик температуры меряет температуру перегретого пара на выходе испарителя.

 

Датчик давления меряет давление пара на выходе испарителя. В контроллере сигнал давления преобразовывается в значение температуры насыщенных паров хладагента.

 

Величина перегрева получается путем вычитания температуры насыщенных паров из температуры перегретого пара.

 

Контроллер управляет значением PWM (Pulse Width Modulation — Широтно-Импульсная модуляция) — открывая и закрывая клапан для точной дозировки хладагента и поддержания уставки перегрева.

 

 

 

 

 Терморасширительные вентили ТРВ — Конструкция

 

 

Терморегулирующий вентиль включает в себя терморегулирующий элемент (1), отделенный от корпуса клапана (2) диафрагмой

 

Корпус клапана содержит следующие компоненты — фильтр (3), пружина (4) и клапанный узел (5).

 

Капиллярная трубка соединяет терморегулирующий элемент с термобаллоном (6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип работы ТРВ.

 

    Функционирование терморегулирующего вентиля обусловлено соотношением следующих величин давлений:

 

P1: Давление в термо баллоне, которое воздействует на диафрагму сверху, по направлению открытия клапана.

 

P2: Давление в испарителе (давление кипения), которое воздействует на диафрагму снизу, по направлению закрытия клапана.

 

P3: Усилие пружины, которое также воздействует на диафрагму снизу, по направлению закрытия клапана.

 

Во время процесса регулирования (работы устройства), баланс сил образуется между давлением в термо баллоне с одной стороны диафрагмы (P1) и давлением кипения (P2) плюс усилием пружины (P3) с другой стороны. Усилие пружины необходимо для задания минимального значения давления в термо баллоне, приводящего к началу смещения диафрагмы для открытия клапана.

 

Усилие пружины необходимо для задания минимального усилия/давления которое необходимо превысить давлению в термо баллоне для открытия

 

 

 

 

 

 

 

 

Если закручивать до упора регулировочный винт ТРВ то клапанный узел будет закрыт и хладагент в испаритель не поступает. в объеме будет тепло…

Если слишком много выкрутить регулировочный винт ТРВ, то в испаритель будет поступать большое количество хладагента в жидком виде. Выкипания хладагента в испарителе происходить не будет. А будет сильное обмерзание газовой / всасывающей магистрали и даже компрессора. В объеме также будет тепло.

 

 

Расширительные устройства -Уравнивающее давление

 

    Как мы видели на предыдущих слайдах, расширительное устройство работает под действием 3-х основных сил (давлений): давление в термобаллоне (Pb), уравнительное давление (Pe) и эквивалентное давление пружины (Ps).

 Уравнительное давление — это давление в испарителе (давление кипения), которое передается на клапан.

 

Это применимо к расширительным устройствам, работающим по давлению и давлению/температуре.

 

Существует два способа передачи давления кипения на диафрагму расширительного устройства:

 

    1. Внутреннее уравнивание.

 

    2. Внешнее уравнивание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Более подробно о том, как работают оба этих способа мы покажем на следующих слайдах.

 

 

Внутреннее уравнивание давления — Давление кипения передается передается на диафрагму изнутри:

*Примечание: При изменении температуры на 10K (температура среды — температура кипения).

 

 

Внешнее уравнивание давления — Давление кипения передается на диафрагму непосредственно с выхода испарителя на внешнее присоединение клапана по отдельному трубопроводу:

 

 *Примечание: При изменении температуры на 10K (температура среды — температура кипения). Расширительное устройство с внешним уравниванием давления желательно использовать в системах, где потеря давления на испарителе достаточно высока, т.е. их совершенно необходимо использовать в системах с разделителями потока.

 

 Перегрев. Как измерить определить перегрев?

 

Перегревом пара называют разницу между температурой, измеренной при помощи термобаллона (темература образования пара при постоянном давлении) и температурой пара хладагента.

 

Перегрев определяется считыванием величины давления кипения как можно ближе к месту крепления термобаллона, преобразованием этой величины в температуру и вычитанием ее из реальной температуры, измеренной в месте крепления термобаллона.

 

 Перегрев измеряется в K или °C

 

Перегрев играет ключевую роль в функционировании расширительного устройства. Основным назначением ТРВ является контроль значения перегрева, но в то же время, перегрев влияет на степень открытия клапана, осуществляя таким образом замкнутую цепь управления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переохлаждение.

 

   Переохлаждение определяется как разность между температурой начала кипения жидкости и температурой жидкости, измеренной в той же точке жидкостной линии.

 

Переохлаждение измеряется в K или °C.

 

 Величина переохлаждения на входе в расширительное устройство должна составлять как минимум 1 — 2 K для обеспечения бесперебойной работы терморегулирующего вентиля.

 

Переохлаждение хладагента необходимо для того, чтобы избежать появления пузырьков пара в хладагенте на входе в расширительное устройство.

 

Пузырьки пара в потоке хладагента приводят к уменьшению производительности расширительного устройства и, соответственно, к уменьшению количества хладагента, поступающего в испаритель.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зарядка термобаллона

 

 

 Цель зарядки — поддержание постоянного соотношения температура/давление во всем температурном диапазоне использования ТРВ. Достичь этого можно двумя способами — использовать Параллельный или Последовательный тип зарядки.

 

При параллельном типе, для зарядки термобаллона используют тот же хладагент, что и в холодильной установке. Кривые давления в данном случае параллельны. В случае использования такого типа зарядки, для высоких температур кипения хладагента, отклонение давления может  составлять   0.12 бар/K, при низких температурах кипения — до   0.27 бар/K.

 

Поскольку настроить такую систему можно только на одну величину температуры испарения, рекомендуется применять такие ТРВ в ограниченном температурном диапазоне.

 

Перекрестный тип зарядки подразумевает заполнение термобаллона специальной смесью, которая позволяет сохранять соотношение температура/давление в широком температурном диапазоне. Кривые давления термобаллона и хладагента пересекутся вне рабочего диапазона.

 

​  

_____

 

  В некоторых случаях может потребоваться ограничение степени открытия ТРВ , чтобы избежать высокой величины давления кипения. Это может быть достигнуто при использовании клапанов с функцией MOP.

 

MOP = Maximum Operating Pressure (Максимальное давление регулирования).

 

Масса вещества для заправки термобаллона ограниченна так, чтобы при определенном соотношении давление/температура вся зарядка в термобаллоне испарялась.

 

Как только вся жидкость в термобаллоне испарится, давление в термобаллоне будет расти медленнее, чем давление кипения, соответственно, при увеличении давления кипения, клапан будет закрываться.

 

​  

 

___

 

Адсорбционная зарядка

 

Для данного типа зарядки термобаллона используют СО2 или метан. В зависимости от температуры, давление будет меняться по газовому закону с учетом характеристик адсорбционного материала. Наиболее часто используют активированный уголь в качестве адсорбирующего материала, также может использоваться силикогель и молекулярное сито.

 

В версии клапана с MOP используется отличное давления зарядки термобаллона. Это приводит к наличию дополнительной точки пересечения кривых давления зарядки и хладагента. Соответственно, давление зарядки термобаллона не может открыть клапан при наличии давления хладагента.

 

​   

 

Терморегулирующие вентили могут выпускаться с четырьмя различными типами зарядки термобаллона:

 

Примечание: Поскольку давление внутри термобаллона зависит от типа используемого хладагента, различные терморегулирующие вентили применяются для разных хладагентов. В случае применения электронно- управляемых ТРВ, различные характеристики хладагентов записаны в управляющей программе контроллера.

 

Зарядка термобаллона – Быстродействие

 

На данном слайде мы увидим время срабатывания клапана для каждого из типов зарядки.

 

На графике, по оси X откладывается время, а по оси Y — открытие/закрытие клапана.

 

В холодильном цикле, время срабатывания клапана должно равняться времени срабатывания испарителя. Клапан и испаритель должны функционировать как единая система.

 

Короткое время закрытия клапана необходимо для предотвращения скапливания жидкости в испарителе, т.е. для защиты компрессора от гидроудара.

 

Разное время срабатывания для открытия/закрытия клапана определяет эффект затухания для системы испаритель/клапан.

 

 Различные типы загрузки определяются областью применения и применяемым испарителем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другие типы расширительных устройств.

 

 

Терморегулирующий вентиль: назначение и неисправности. Блог

Под аббревиатурой ТРВ подразумевается терморегулирующий вентиль автокондиционера в виде обладающего способностью расширяться устройства за счет соотношения скорости испарения жидкости и потока хладагента. Обладающая характером замкнутости холодильная система — это повторяющиеся парокомпрессионные циклы, в процессе которых происходит круговорот хладагента с акцептированием им тепловой энергии и передачи ее за пределы салона автомобиля. За слаженное функционирование пяти основных компонентов холодильной системы (соединительный трубопровод, конденсатор, нагнетающий фреон компрессор, расширительное устройство и испаритель) отвечает расширительный клапан трв автокондиционера, устанавливаемый на испаритель.

Принцип работы трв автокондиционера

Аналогичен работе всей холодильной техники, и базируется на эффекте Джоуля-Томсона: снижение давления газа посредством прохождения через узкий канал трубопровода (дросселирование) влечет понижение температуры рабочего тела. В кондиционере сужающимся каналом трубопровода выступает ТРВ.
Представить, как работает трв автокондиционера, можно следующей схемой:

 — Запорный элемент через толкатели принимает давление от диафрагмы;
 — пружина, входящая в клапан испарителя автокондиционера, регулирует перегрев;
 — наружная регулировка клапана изменяет силу натиска пружины.

На функционирование ТРВ влияют три типа давления:

  • термоэлемента;
  • эквивалентное пружинное;
  • уравнительное, воспринимаемое вентилем.
В работающем кондиционере вентиль перманентно контролирует поток фреона, поддерживая перегрев (температурная разница паров хладагента при кипении и на выходе из испарителя) его паров на выходе из испарителя. Чтобы в компрессор не просочилась жидкая фаза фреона, клапан обеспечивает заполненность поверхности испарителя.

В неоригинальной (нештатной) системе распространенные неисправности трв связаны с неправильным подбором клапана.

В системе, где клапан устанавливался заводом изготовителем возможна только одна неисправность — заклинивание иглы вентиля, в результате чего не может соблюдаться нужный баланс давлений в низком и высоком контурах системы. В таком случае клапан необходимо заменить.


Принцип работы ТРВ | Промхолд

Работа ТРВ — терморегулирующего вентиля (дроссельного устройства) – создать необходимую температуру кипения в испарителе. Вентиль ставится на промышленное холодильное оборудование. В бытовых кондиционерах используется капиллярная трубка. Все бытовые кондиционеры имеют одинаковую температуру кипения фреона: 7,2 °С, поэтому трубки одинаковые.

Основной принцип ТРВ – поддержание необходимого давления на испарителе, через пропускную способность жидкого хладагента и регулирование расхода жидкого хладагента, в зависимости от температуры.
ТРВ ставится до испарителя по ходу движения хладагента. Фреон после ТРВ дросселируется (расширяется) в результате чего происходит резкое понижение давления и температуры холодильного агента. Хладагент закипает и по мере кипения отбирает тепло у воздуха в камере. В самом корпусе ТРВ есть отверстие, в которое вставляется так называемая дюза (форсунка или сопло). Основная функция дюза поддерживать то количество хладагента, подаваемого в испаритель, которое нам необходимо.

Конструкция ТРВ

Механический терморегулирующий вентиль

 

Мембрана соединяется капиллярной трубкой с термобаллоном. Капиллярная трубка намотана витками для экономии пространства, трубка должна быть длинной для того, чтобы выполнять свою функцию. Она понижает давление фреона перед испарителем и дозирует фреон. Т.к. чем ниже давление фреона тем меньше нужна температура для его закипания. Чем длиннее и тоньше капиллярная трубка, тем сильнее падает давление и понижается температура парожидкостной смеси.

Термобаллон имеет гораздо больший диаметр относительно капиллярной трубки, он располагается на выходе фреона из испарителя, в том месте, где фреон уже должен выкипеть. Термобаллон заправлен тем же фреоном, которым заправлена система.

Возьмем по умолчанию температуру фреона на выходе 0 °С, соответственно фреон, который находится в термобаллоне также держится на отметке 0 °С. Мембрана находится в среднем положении и не давит на дюзу, соответственно поток хладагента один и тот же. Если температура на выходе понижается, возьмем -2 °С, объем газа в термобаллоне уменьшается за счет охлаждения и давление на мембрану становится меньше. В ТРВ есть пружина, которая противодействует мембране, когда мембрана становится слабее, пружина подталкивает дюзу и закрывает проходное сечение ТРВ.

Проще говоря, за счёт собственной температуры ТРВ уменьшает или увеличивает проход хладагента. Дюза прижимается, поток уменьшается, температура в термобаллоне нормализуется и ТРВ работает в том же режиме, нагрузка увеличивается и ТРВ открывается.

В сложных системах холодоснабжения есть многорядные испарители, в них производительность испарителей периодически меняется и подобные ТРВ в этом случае не справляются. Существуют ТРВ с внешним уравниванием, у них тот же принцип работы, но есть уравнивающая линия. Корпус ТРВ ставится выше, в термобаллоне есть врезка в медную трубу после испарителя, часть газа после того как фреон выкипел, попадает в ТРВ и ТРВ в этом случае работает точнее при перепадах производительности испарителя.

Если вместо мембраны поставить электродвигатель, то он по команде извне будет открывать и закрывать дюзу. К электронным ТРВ уже необходимы датчики и контроллер для управления. Контроллер ставится, как правило, в шкафу управления. Основные сложности – в настройке электронных ТРВ.

Принцип действия автокондиционера

Устройство и работа кондиционера

    Существуют две основные схемы работы системы кондиционирования:

  • с ресивером — осушителем и расширительным клапаном;
  • с расширительной трубкой и аккумулятором

    Система 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. Когда компрессор не работает — давление в обеих частях одинаковое и находится в прямой зависимости от температуры или окружающей среды или подкапотного пространства автомобиля .В системе кондиционирования измеряют давление насыщенного пара хладагента, то есть давление в системе не будет зависеть от количества хладагента в системе (и в этом состоит основная сложность определения количества хладагента в системе ), а зависит только от температуры.

    На всасывающей стороне находится испаритель и трубопровод по которому хладагент поступает на всасывание в компрессор. На нем-же расположен сервисный штуцер НД и датчик давления.

    На нагнетающей стороне находится конденсатор, ресивер — осушитель, расширительный клапан с баллоном термодатчика, расположенном на испарителе, трубопровод с сервисным штуцеров ВД и датчиками давления.

    При включении электромагнитной муфты газообразный хладагент всасывается и сжимается компрессором до высоких температур и давления и поступает в конденсатор, где газ высокого давления и температуры переходит из газообразного состояния в жидкость, отдавая «скрытое тепло конденсации» воздуху, проходящему через конденсатор. Температура хладагента на входе и выходе конденсатора составляет 80 и 50 градусов С соответственно.

    Теплый жидкий хладагент поступает в ресивер — осушитель, где происходит его фильтрация от мелких частиц и пыли, удаление влаги. Далее жидкий хладагент высокого давления поступает в расширительный клапан, где он испаряется и переходит в состояние жидкость — пар с низкой температурой и давлением (-2С, 2бар). Далее хладагент попадает в испаритель, где переходит из туманообразного в газообразное состояние (жидкий хладагент при низком давлении кипит, отнимая теплоту от стенок испарителя) и всасывается компрессором для повторного цикла.

    Через испаритель вентилятором отопителя прогоняется наружный воздух. Воздух, проходя через разветвленную поверхность испарителя охлаждается, при этом на испарителе конденсируется влага из воздуха, которая стекает в поддон под испарителем и удаляется из салона. Таким образом воздух, проходя через испаритель охлаждается и становится суше. В такой схеме компрессор работает непрерывно.

    Во второй схеме (см.рис.2) вместо расширительного клапана установлена расширительная трубка, представляющая собой корпус с трубкой малого постоянного по всей длиннее, диаметра и с сетчатым фильтром. На выходе из испарителя установлен аккумулятор, где происходит удаление влаги из хладагента с перегревом жидкого хладагента, который может поступить из испарителя.

    Аккумулятор выполняет функцию защиты компрессора от попадания в него жидкого хладагента, который может вывести его из строя (гидроудар). Компрессор в этой схеме работает циклически, получая команды от блока управления по сигналам с датчиков давления температуры.

   Компрессорное масло

    Компрессорное масло применяется для смазки трущихся деталей компрессора с целью уменьшения трения, снижения износа сопрягаемых деталей и уплотнения зазоров.

    Кроме того масло отводит часть выделившийся в процессе трения теплоты и удаляет мелкие частицы, образовавшиеся в процессе трения. Масла, применяемые в системах кондиционирования, разделяют на две группы: минеральные и синтетические. Минеральные масла используются для работы с R-12 , а синтетические с R-134.

Синтетические масла имеют ряд преимуществ по сравнению с минеральными:

  • лучшие смазывающие свойства;
  • более высокую термическую стабильность;
  • стабильность в смеси с хладагентом;
  • более низкую температуру застывания;
  • меньшую агрессивность к материалам

    Количество масла, которое циркулирует в системе зависит от типа компрессора, длинны трубопроводов и других элементов.

Не холодит: типичные поломки кондиционера, и что с ними делать

Как это работает?

Схема работы любого кондиционера очень проста, посмотрите на картинку:

Cхема может немного различаться в зависимости от того, применяется ли терморегулирующий вентиль (ТРВ) или же просто дросселирующая вставка, но отличия минимальны.

Компрессор с электромагнитной муфтой на большинстве автомобилей приводится от двигателя ремнем. На гибридах и электромобилях он может иметь привод от электродвигателя. Конструкция этого узла может быть достаточно разнообразной. Задача компрессора – сжимать газ, при этом он разогревается.

Конденсатор

– это наш «радиатор кондиционера», который расположен перед основным радиатором двигателя. Это просто большой радиатор, но работающий под большим давлением. Разогретый и сжатый газ поступает в конденсатор, охлаждается и выходит уже в виде жидкости.

Auto liquid cooler

Ещё в схеме встречается фильтр-осушитель, в нем находится некоторое количество влагопоглощающего состава – например, цеолит ХН-9. Эта деталь является расходным материалом, ее требуется менять по регламенту раз в 5-6 лет. В фильтре задерживается влага, которая способствует коррозии, а заодно и механические загрязнения.

Испаритель

– это небольшой радиатор, в котором фреон испаряется и отбирает тепло у воздуха. Располагается он непосредственно в корпусе системы климат-контроля автомобиля.

В системах с терморегулирующим клапаном (ТРВ) последний часто выполнен отдельным элементом, но может быть конструктивно неотделим от испарителя. В корпусе ТРВ жидкий фреон проходит через миниатюрное отверстие. Проходное сечение и давление в контуре регулируются иглой. В действие она приводится от небольшого термостата, в котором в качестве рабочего тела обычно используется газ R12, хотя привод может быть и электрическим, и механическим. Клапан регулирует поток жидкости и, следовательно, хладопроизводительность системы.

Можно поступить проще – поставить дросселирующую вставку. Это просто клапан с отверстием постоянного диаметра. Но тогда для нормальной работы системы придется циклически включать и выключать компрессор и использовать аккумулятор жидкости после испарителя. Но КПД такой системы будет немного выше, примерно на 10%. И потому именно ее используют в бытовой технике и в гибридах. В автомобилях она тоже встречается все чаще.

Аккумулятор хладагента

– это узел, который доиспаряет хладагент и препятствует попаданию в компрессор фреона в жидкой фазе. А датчик в нем регулирует хладопроизводительность системы. В него также встроены осушитель и фильтр, так что в системе с аккумулятором отдельный фильтр-осушитель обычно не используется.

Остальные компоненты системы – это трубки. Их количество обычно колеблется между шестью и дюжиной. Также в систему входят один-два датчика для определения давления у систем с ТРВ и как минимум два для систем с аккумулятором и дросселирующей вставкой.

Управляющая электроника обязательно нужна в системах с дросселирующей вставкой для эффективной работы, но фактически применяется даже на системах с ТРВ для предохранительных функций и более удобного управления системой.

Поломка первая: утечка

В большинстве случаев поломка кондиционера ассоциируется с утечкой фреона. На практике потеря рабочей жидкости – действительно самая частая неисправность системы. Причин может быть много: механические повреждения трубок, конденсатора, корпуса фильтра-осушителя или просто нарушение соединений. Даже совершенно исправная система не рассчитана на эксплуатацию без дозаправки газом более 5-7 лет. При таком количестве быстроразъемных соединений это попросту неизбежное зло.

Запаять все трубки наглухо мешают особенности конструкций автомобилей. Так, на многих моделях снятие пакета радиаторов – обязательная процедура при регламентных работах по замене ремня или цепей ГРМ, доступе к турбинам, помпам и другому навесному оборудованию спереди.

Car air-conditioner servicing. detection freon leak with ultraviolet lamp

Механические повреждения от вибраций, ударов камней или попросту перетираний тоже встречаются регулярно. Объясняется это легко: большая часть системы расположена открыто в моторном отсеке и ничем не защищена от пыли и грязи, рядом работает вибрирующий мотор, машина ездит по ямам, испытывая знакопеременные ускорения. Да еще и камни летят в радиаторы с хорошей скоростью. Неудивительно, что «чистая» утечка встречается не так уж редко, и это действительно одна из основных причин отказа системы.

Диагностируются утечки достаточно хорошо. Если проблема не выявлена при визуальном осмотре, то вакуум-тест покажет наличие течи, и зачастую место утечки можно будет определить на слух. Если же нет, то заправка системы хладагентом с краской или УФ-компонентом поможет выявить проблему.

Automobile air-conditioner servicing. mechanic connecting pipes for freon refill

К сожалению, иногда встречаются случаи действительно медленной утечки, возникающей только при рабочей разнице температур и длящейся неделями. С такой течью уже ездить не будешь, заправлять придется слишком часто, и найти простыми способами ее может быть очень сложно. В этом случае в ход идут варианты, как при диагностике «наобум». Мастера начинают менять компоненты последовательно. Чаще всего виновниками утечек являются или конструктивно слабые места системы, что не редкость у автомобиля, либо просто утечки трубок в передней части или с конденсатора, как наиболее крупной и уязвимой детали.

Перегрев и аварийный сброс

В системе есть множество предохранительных систем. Например, датчики давления отключат компрессор при превышении рабочей температуры, а если давление все равно растет, аварийный клапан сброса в компрессоре или фильтре выбросит фреон при аварийном превышении. И это правильно: соединения всех трубопроводов рассчитаны на работу до определенного давления и дальше просто начинают пропускать газ наружу.

Причина повышения давления в контуре до аварийного обычно проста: это перегрев. Реже давление набирается компрессором до аварийного предела. Виноваты в этом могут быть как остановки вентилятора радиаторов, так и повышенная теплопередача от вентилятора системы охлаждения, неправильно выбранный газ или его объем, поломка ТРВ или дросселирующей вставки или забитый осушитель или аккумулятор. Ну и наконец, возможен перегрев самого компрессора.

Таким образом, отсутствие газа в системе может говорить не только о механическом повреждении контура, но и о проблемах в его работе, в результате которых произошел перегрев и аварийный сброс давления. И потому при каждой заправке кондиционера обязательно контролируйте чистоту всего пакета радиаторов, работоспособность всех вентиляторов во всех режимах, особенно на максимальной производительности, а также работу датчиков давления системы.

Неисправность компрессора

Даже при наличии газа в системе кондиционер может не охлаждать воздух и не развивать нужного давления. Причин не так уж много. Наиболее частая проблема – это разрушение самого компрессора.

На большинстве машин он поршневой аксиальный, но встречаются и рядные, и роторно-поршневые конструкции. В любом случае, в механической его части встречаются такие проблемы как задиры, прихваты, разрушения шатунов и других механических узлов. Бывает, что заклинивают или текут клапаны, штуцеры и даже соединения корпуса.

Если компрессор разрушен, он поставляет в систему много мусора, часто это повреждает еще один узел.

К счастью, самой распространенной проблемой всех компрессоров является банальный отказ электромагнитной муфты, в которой порой подгорает и изнашивается простенькое «сцепление», а электромагнит сгорает. Также муфта часто выходит из строя по вине подшипника.

Наиболее простые внешние конструкции легко меняются на месте, даже без снятия компрессора с машины. Более сложные конструкции со встроенной герметичной муфтой надежнее, но для замены неисправных элементов потребуют серьезной переборки самого компрессора.

Замена опорного подшипника муфты также зачастую потребует применения пресса, и ее не получится выполнить, не снимая сам компрессор с машины. Впрочем, иногда достаточно подрегулировать зазор или удалить грязь из муфты, и узел восстанавливает работоспособность.

К поломкам чаще всего приводит или длительный перегрев и перегрузка системы при отключенных предохранительных датчиках, или недостаток или неправильно выбранный тип смазки и попадание продуктов разрушения фильтра-осушителя в поршневую группу компрессора.

Неисправности терморегулирующего вентиля и дросселирующей вставки

Об этих деталях слишком часто забывают, но, тем не менее, это одни из самых тонких узлов всей конструкции. Их задача – создать перепад давления в системе и спровоцировать испарение хладагента.

Основная проблема в том, что это очень тонкие устройства. Отверстия очень маленькие, а у ТРВ его пропускная способность еще и регулируется иглой. Мусор забивает эти отверстия и нарушает работу системы. При вакуумировании перед заправкой система может очиститься, но вероятность этого невелика. Повышенное сопротивление ТРВ и дросселирующей вставки приводит либо к полной неработоспособности системы, либо к очень низкой ее производительности. Часто компрессор просто не может прокачать фреон, и происходит скачок давления с последующей его утечкой.

Car refilling air condition

Системы с ТРВ устроены несколько проще, поскольку работают в постоянном режиме и с полным испарением хладагента перед испарителем, а системы с аккумулятором и дросселирующей вставкой имеют более простую механическую часть. Но при этом требуют контроля работы компрессора с помощью электроники, благодаря чему их испаритель «затопленного типа» примерно на 10% более эффективен, чем обычный. Но есть и еще один нюанс. Аккумулятор должен препятствовать попаданию хладагента в жидкой фазе снова в насос, иначе он выйдет из строя в результате гидроудара. И при непрогретом моторе или при включении зимой появляется шанс загубить компрессор еще и таким способом.

Приводить к неработоспособности системы могут и сбои в работе электронной системы регулирования.

Неисправности системы управления

Собственно, электроника и электрика машины не так уж редко являются причиной неработоспособности системы. Список возможных неисправностей довольно большой, но все сводится к нескольким критичным: неисправность системы подачи питания на муфту кондиционера, неисправность системы регулирования работы электровентиляторов радиаторов и, наконец, некорректная работа системы датчиков-предохранителей.

Как определить самостоятельно, что не работает

Если при включении вы не слышите характерного звука и нет изменения оборотов двигателя, то проверьте наличие фреона. Можно «неправильным» способом, просто нажав на клапан заправочной горловины, хотя этот метод не даёт возможность оценить количество фреона. Зато он работает и при отключенном компрессоре. Если «пшик» есть, то вы потратили немного фреона, но убедились, что контур под давлением. Количество фреона можно оценить либо по рабочему давлению, либо при работающем компрессоре через «глазок». Если давления нет совсем, то вам придётся ехать к мастеру, проверять трубки и радиатор.

Car dashboard. Radio closeup. Woman sets up air conditioning

Второй на очереди стоит электрика. Проверьте провода на датчики давления, они расположены на радиаторе кондиционера, а в случае системы с аккумулятором – еще и на нем. Они должны быть целы. Проверьте предохранители муфты кондиционера и системы климат-контроля и вентиляторов радиатора. Визуально попробуйте оценить работоспособность муфты, если есть возможность. Проверьте наличие ремня на шкиве кондиционера.

Если компрессор включается, но холода нет, то полезно определить количество фреона. Обычно на трубках есть глазок для визуальной оценки состояния контура. Если при включении сначала проходят пузырьки, а потом их почти не остается, значит, компрессор качает, и фреона достаточно. Проблема кроется либо в клапане ТРВ, либо в работе конденсатора и вентиляторов. Если пузырьки идут постоянно, то есть беда с количеством фреона, нужно просто дозаправить систему. Если в глазке просто белая взвесь, то фреона почти нет, нужно срочно выключить систему и дозаправить ее.

device for air-conditioner check

Можно для гарантии потрогать трубки рукой. Магистраль низкого давления к компрессору должна быть холодной. Если она ледяная, а в салоне жарко, то что-то не так с системой смешения потоков воздуха, или испаритель просто забит грязью снаружи. Трубка высокого давления на радиатор кондиционера должна быть горячей. Это означает, что компрессор работает, хотя бы частично.

Собственно, дальше без манометра и специальной заправочной станции сделать что-то не получится. Если компрессор слабо качает, фреона немного, но есть, или если система регулирования работает некорректно, то придется диагностировать систему у специалиста. И помните: не бывает неремонтируемых узлов, трубки сваривают даже алюминиевые, радиаторы чинят и меняют, компрессоры стоят не миллионы.

О «правильных» ценах на типичный ремонт поговорим в следующем материале.

Опрос

У вас когда-нибудь ломался кондиционер?

Всего голосов:

Принцип действия кондиционера, расположение компонентов системы

Агрегатное состояние (жидкое-газообразное) хладагента изменяется путем энергообмена через температуру и давление. Принцип действия: Компрессор (1) всасывает газообразный хладагент, сжимает и нагнетает его в конденсатор (2). Встречный поток воздуха или дополнительный вентилятор (3) охлаждают хладагент в конденсаторе (2) до разжижения. В сушилке хладагента (4) с встроенным компенсирующим сосудом-ресивером из хладагента выделяются возможные остатки воды, чтобы избежать обледенения расширительного клапана (5). Через расширительный клапан (5) жидкий хладагент впрыскивается в испаритель (6). В испарителе (6) хладагент изменяет свое агрегатное состояние с жидкого на газообразное. Нужная для этого энергия отбирается из воздуха, вдуваемого через испаритель (6). Салон автомобиля охлаждается. Газообразный хладагент всасывается компрессором (1), контур хладагента замкнут.

Схемы пердохранительной блокировки отключают компрессор при:
* превышении температуры хладагента
* превышении давления хладагента
* выходе за нижний предел давления хладагента

ОСОБЕННОСТИ: У этой системы речь идет о монтированном на заводе кондиционере с ручной регулировкой. Перемешивание температуры производится со стороны воздуха.

Компоненты системы:
* Блок управления (поворотный переключатель температуры, выключатель распределения воздуха, ступенчатый выключатель вентилятора, а также выключатель рециркулирующего воздуха и выключатель кондиционера)
* Компрессор хладагента
* Конденсатор
* Осушитель хладагента (служит одновременно в качестве компенсационного бачка и ресивера)
* Расширительный клапан
* Испаритель
* 3-позиционный датчик давления
* Система вентиляции
* Двигатель вентилятора с группой дополнительных резисторов
* Пылевой фильтр
* Муфта компрессора кондиционера
* 1 вентилятор радиатора (2-х или 3-х позиционный)

На табличке на держателе замка в подкапотном пространстве указывается информация об используемых хладагенте и хладагентной смазке. Компоненты контура хладагента R143a помечены надписями или зелеными наклейками.

Расположение компонентов в подкапотном пространстве:
1 = Глазок (при наличии)
2 = Присоединение для техобслуживания (низкое давление)
3 = Присоединение для техобслуживания (высокое давление)
4 = 3-позиционный датчик давления
5 = Термодатчик наружного воздуха
6 = Пылевой фильтр
7 = Расширительный клапан
8 = Крышка водонепроницаемого кожуха
9 = Клапан слива конденсата
10 = Ввод для теплообменника и вакуумного шланга
11 = Бачок пониженного давления
12 = Вакуумный шланг
13 = Обратный клапан (стрелка указывает направление впуска)
14 = Двухходовой клапан для заслонки свежего/циркулирующего воздуха
15 = Блок управления вентилятора радиатора
16 = Термовыключатель отключения кондиционера или термовыключатель охлаждающей жидкости, 3-я ступень (при наличии) и термовыключатель инерционной работы вентилятора радиатора (при наличии)
17 = Конденсатор
18 = Редукционный клапан
19 = Компрессор кондиционера
20 = Муфта компрессора кондиционера
21 = Осушитель хладагента

Панель управления кондиционера: На панели управления кондиционера размещены:
* Ступенчатый переключатель вентилятора (1)
* Поворотный переключатель температуры (2)
* Переключатель распределения воздуха (3)
* Выключатель циркулирующего воздуха (4)
* Выключатель кондиционера (5)

Расположение компонентов в салоне:
1 = Боковой обдуватель слева
2 = Cопло обогрева стекла
3 = Центральный обдуватель
4 = Боковой обдуватель справа
5 = Двигатель вентилятора с группой дополнительных резисторов
6 = Обдуватель ног
7 = Панель управления кондиционера
Рисунок может в деталях отличаться от фактического состояния.

Пылевой фильтр:
Пылевой фильтр расположен справа под крышкой водонепроницаемого кожуха, если смотреть по направлению движения.

Двигатель вентилятора с группой дополнительных резисторов:
Двигатель вентилятора с группой дополнительных резисторов расположен за вещевым ящиком. В случае демонтажа вещевого ящика обязательно соблюдать меры предосторожности для надувной подушки безопасности.

Как здесь найти нужную информацию?
Расшифровка заводской комплектации автомобиля (англ.)
Расшифровка заводской комплектации VAG на русском!
Диагностика Фольксваген, Ауди, Шкода, Сеат, коды ошибок.

Если вы не нашли информацию по своему автомобилю — посмотрите ее на автомобили построенные на платформе вашего авто.
С большой долей вероятности информация по ремонту и обслуживанию подойдет и для Вашего авто.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о