ОБЩИ СВЕДЕНИЯ
Климатизирането на автомобила - това е създаване и поддържане на микроклимат вътре в купето му, което означава повишаване или понижаване на температурата, понижаване на влажността, циркулация на въздуха, филтрация, отстраняване на миризми. Микроклиматът в купето на автомобила оказва голямо влияние върху водача на автомобила. Най-благоприятната температура в купето е (18-20) °С, а влажността - (30 - 70) %. Ако при +10 °С започва преохлаждане на тялото, при +25 °С започва физическа умора, то при +30 °С се забавят реакциите, появяват се грешки в управлението на автомобила. Не по-малко значение за терморегулацията на организма има движението на въздуха в купето, тъй като теченията предизвикват простудни заболявания.
Автомобилният климатик представлява затворена херметична система, в която принудителната циркулация на хладилния агент отвежда топлината от купето на автомобила. Работата на климатика е възможна само при работещ двигател на автомобила. Намиращият се в купето на автомобила изпарител постоянно понижава температурата на въздуха. Хладилният агент пренася топлината в кондензатора, разположен извън купето и отдава топлината на околния въздух. Органите за управление и изпълнителните устройства позволяват да се поддържа желания микроклимат.
До неотдавна за хладилен агент в автомобилните климатици се използваше фреон R12. След приемането на международните споразумения, ограничаващи използването му, в автомобилните системи започна използването на озонобезопасния хладилен агент R134а, но ефективността му е с (10 -15) % по-ниска от R12 и освен това е по-рядък. Използването на хладилния агент R134а е довело да усложняване на климатичните системи. Новият и старият хладилен агент не са взаимозаменяеми, тъй като са несъвместими компресорните масла, които се зареждат заедно с тях.
Основните елементи на автомобилната климатична система са дадени на фигурата: В момента в автомобилните климатици се използват следните типове компресори:
- бутални, аксиални;
- роторно-лопаткови;
- бутални, редови и V-образни.
Валът на компресора е единственото място в системата, където е разположено подвижно странично уплътнение, за да се постигне херметичност.
Задвижването на компресора се осъществява чрез клиновиден ремък от двигателя на автомобила посредством електромагнитен съединител. При подаване на напрежение на намотката водещия диск и шайбата се въртят синхронно, като задвижват вала на компресора.
При включен климатик компресорът отнема от двигателя 6-10 конски сили, а разхода на горива се увеличава с 5 - 10 %, вследствие на което нараства натоварването на охладителната система. Затова автомобил, оборудван с климатик, има по-ефективна система за охлаждане (увеличен радиатор, допълнителни вентилатори).
Почти всички съвременни автомобили при включване на климатика автоматично повишават оборотите на празен ход на двигателя.
Смазването на компресора се прави със специално компресорно масло, което циркулира по цялата система заедно с хладилния агент. В системите работещи с фреон R12 се използват минерални масла, при R134а - полиетилен-глюколово (РАС). При смесването на тези масла се образува мътна гъста маса, която води до излизане от строя на климатичната система, и на първо време на компресора. При до зареждане на климатика с хладилен агент и доливане на масло се използват същите компоненти, които са предназначени за дадената система. По принцип в моторния отсек на автомобила трябва да има лепенки, показващи типа на хладилния агент, количеството му и съответстващото масло (лепенките за R134а са в зелен цвят, а за R12- жълти).
Кондензаторът на климатика (до радиатора) е направен от алуминиева сплав. В него се кондензира нагнетения от компресора хладилен агент, като се отделя топлината в атмосферата. Кондензаторът има допълнителни вентилатори и за по-добро обдухване се поставя пред радиатора на охладителната система на автомобила. Тази уязвима част на клима¬тика е подложена не само на механични повреди, но и на корозия. За две-три години експлоатация в голям град, може да излезе от строя.
Топлообменникът-изпарител също е направен от алуминиева сплав. Преминаването на хладилния агент от течно състояние в газообразно става чрез поглъщане на топлина. Изпарителят е разположен в купето на автомобила, до радиатора на отoплителя на пътя на входящия въздушен поток, което обезпечава понижаване на температурата му.
Ресиверът-изсушител се монтира на изходния тръбопровод на кондензатора, преди изпарителя и служи за резервоар на течен хладилен агент, като го пречиства от примеси и вода. Ресиверът-изсушител може да има прозорче за контрол на количеството на хладилния агент.
Разширителният клапан (терморегулиращ вентил) регулира количеството на хладилния агент, постъпващо в изпарителя. Това е устройство, обезпечаващо промяна в производителността на системата в зависимост от условията и режима на работа. Монтира се до изпарителя, рядко в моторния отсек на изходната тръба на изпарителя.
Разширителната тръбичка е по принцип разширителен клапан, но с друга конструкция и изпълнява същите функции. Разположена е на входа на изпарителя. В зависимост от конструкцията на системата за климатизиране преди изпарителя се монтира разширителен клапан или разширителна тръбичка.
Акумулаторът-изсушител се монтира на системи с разширителна тръбичка за допълнително изпаряване на течния хладилен агент. Разполага се на тръбопровода след изпарителя, до компресора. Акумулаторът-изсушител изпълнява още и допълнителни функции -изсушаване и филтриране на хладилния агент. При наличието в системата на ресивер-изсушител той по принцип не се използва.
Системата за климатизиране на автомобила е снабдена с датчици, клапани и предпазители.
Датчикът за ниско налягане изключва компресора при налягане в системата по-ниско от 2 кг/см2 и го включва при 2,3 кг/см2. Това е необходимо за предотвратяване на заклинването на компресора, тъй като при понижаване на налягането, по време на аварийно изхвърляне на хладилен агент, или при изтичане, се нарушава циркулацията на маслото.
Датчикът за високо налягане изключва компресора при налягане на хладилния агент в системата 30 - 34 кг/см2 и го включва при 26 кг/см2. Повишено налягане може да възникне поради неизправност на разширителния клапан, запушване на разширителната тръбичка, нарушаване на топлообмена в кондензатора при намаляване на интензивността на преминаващия през него въздушен поток.
Датчикът за включване на допълнителните вентилатори за обдухване на кондензатора, ги включва при повишаване на налягането в системата до 19 - 22 кг/ см2 и ги изключва при 14-16 кг/см2.
Датчикът за температурата на компресора се монтира на корпуса му, на страната на нагнетяване и изключва електромагнитния съединител при температура 90-100 °С.
Комбинираните датчици могат да съвместяват няколко функции те се монтират вместо изброените датчици.
На някои ресивери-изсушители има предпазителен клапан с леко стопяема вложка. При повишаване на температурата на ресивера до 90 °С вложката се стопява и всичкия хладилен агент се изпуска в атмосферата.
Редукционният клапан се монтира на тръбопровода за нагнетяване на компресора или на ресивера-изсушител. Той изпуска хладилния агент от системата при повишаване на налягането до 32 - 34 кг/см2. За разлика от предпазителния клапан със стопяема вложка топ изпуска в атмосферата само част от хладилния агент.
ПРЕМИНАВАНЕ НА СИСТЕМИТЕ ЗА КЛИМАТИЗИРАНЕ ОТ ХЛАДИЛЕН АГЕНТ R12 НА R134
По мнението на специалистите, преминаването на новия хладилен агент е скъпа, трудоемка и не много целесъобразна операция. Използването в системата на хладилен агент R134а вместо R12изисква смяна на:
- кондензатора (необходимо е по-голямо топлоотдаване за сметка на промяна в конструкцията);
- съединителните маркучи (за хладилния агент R134а, който има по-голяма проникваща способност на съставките си, е необходим маркуч с вътрешна найлонова оплетка, докато старите запресовани щуцери развалят тази оплетка;
- ресивер-изсушител (вътрешната повърхност се запълва с изсушител ХН7 вместо с СХН5);
- разширителен клапан или ТРВ (променя се регулировката поради промененото работно налягане);
- сервизни клапани (резбовите съединения се заменят с бързо свалящи се);
- резбови съединения на тръбопроводите (щуцерите с цолова резба се сменят със щуцери с метрична, за да се изключат грешки при ремонта и зареждането с хладилен агент).
УПРАВЛЕНИЕ НА КЛИМАТИЧНАТА СИСТЕМА
Има два вида управление на климатиците - ръчно и автоматично (климат-контрол).
Ръчното управление включва бутон за управление на компресора, ръчка за регулиране на температурата със синя и червена зона, превключвател на оборотите на електродвигателя на вентилатора на климатика, пост за разпределяне на потока въздух в салона (нагоре, надолу, централна част). Водачът с помощта на изброените органи за управление променя микроклимата в купето на автомобила. Върху работата на климатика оказват влияние много фактори, като скоростта на автомобила, температурата на външния въздух, слънчевата радиация, оборотите на двигателя и съответно на компресора. При ръчно регулиране водачът постоянно трябва да коригира работата на климатика, което води до неудобства и отвлича вниманието от управлението на автомобила.
В повечето съвременни автомобили се използва автоматично управление на климатика. Водачът задава на блока за управление стойността на желаната температура, която ще се поддържа автоматично и ще се коригира, независимо от вътрешните и външните фактори. Системата за автоматично управление включва температурни датчици, електронен блок, електрически изпълнителни механизми (клапани, вентили, клапи). В блока за управление има също функция ръчно настройване на оборотите на вентилатора и режими за разпределяне на потока въздух в купето на автомобила. Водачът, променяйки тези параметри, по свое желание, извежда системата от режима на автоматично управление на микроклимата.
Системата за автоматично управление включва следните датчици и изпълнителни елементи:
- датчик за температурата на външния въздух, разположен в предмета част на автомобила;
- датчик за температурата на въздуха, излизащ от климатика, разположен в корпуса на изпарителя или във въздуховодите;
- датчик за температурата на вътрешния въздух разположен в централната част на арматурното табло;
- датчик за слънчевата радиация, който се намира в купето на автомобила в района на предното стъкло, над арматурното табло.
Клапата за смесване регулира потока въздух през радиатора на отоплителя и изпарителя на климатика. При едното крайно положение клапата е в режим на максимално отопление, а при другото - режим на максимално охлаждане. Междинното положение на клапата обезпечава смесване на топлия и студения въздух в различни пропорции.
Електромагнитният клапан се поставя на магистралата на системата за отопление на салона. Предназначен е понижаване на производителността на системата в режим на отопление.
Клапата "свеж въздух" регулира количеството постъпващ въздух в климатика, независимо от скоростта на автомобила.
В автомобилните климатици има също клана за рециркулация, с помощта, на която се спира достъпа на външен въздух. В този случай вземането на въздух става от купето на автомобила, има рециркулация (повторно минаване на въздуха през климатика). Тези режима се използват в следните случаи:
- при движение след силно пушещ автомобил и по прашни пътища;
- за обезпечаване на по-ефективно охлаждане и отопление на салона.
Използването на режима за рециркулация, без охлаждане, може да предизвика изпотяване на предното и страничните стъкла. Обаче и с включване на охлаждане. продължителното използване на ре циркулацията не е желателно. Отделяната от пътниците при дишане влага се кондензира в изпарителя, което води до поява на неприятен мирис в купето.
За да работи ефективно системата за климатизиране трябва да се спазват някои изисквания при експлоатацията и. Например, не всички водачи разбират, че климатикът ще работи ефективно само когато са затворени всички прозорци на автомобила (и люка, ако има такъв). За да се охлади бързо купето в горещ ден трябва за около минута-две да се отворят всички врати, за да се проветри, след това се затварят и се включва климатика (при работещ двигател).
Изсушаващото действие на климатика намалява запотяването на предното и странични стъкла, затова климатика е полезно да се включва с отоплението. Обаче много климатици не могат да работят едновременно с отоплението.
Във влажно време, по време на лятото и през зимата, за да се избегне запотяването на стъклата, трябва да се включи режим на охлаждане. Влагата, намираща се във въздуха, се кондензира в изпарителя и се извежда от купето. Ако отделянето на влагата не е ефективно, климатикът не работи или работи с малка производителност. Запотяване може да се получи и поради голямо количество влага във въздухозаборника или в кожуха на изпарителя, при неизправност в клапата за рециркулация или в изпълнителния и механизъм. Подразбира се, че при изброените причини трябва да се провери цялата система, да се почистят дренажните тръби на воздухозаборника и изпарителя.
При продължително престояване на слънце, в горещо време, температурата на въздуха в купето на автомобила става много по-висока. от външната. За бързо охлаждане на купето трябва за малко да се отворят вратите, за да влезе свеж въздух. След това трябва да се включи двигателя, да се пусне климатика в . режим на силно охлаждане и рециркулация и да се затворят вратите и люка. Известно време, докато системата влезе в режим, пътниците трябва да се намират навън, за да не се усеща дискомфорт. След това климатика се превключва в най-благоприятния режим. Обаче специалистите препоръчват да се поддържа разлика между вътрешния и външния въздух в пределите на 5-9 °С за избягване на вредното влияние върху човека на големите температурни разлики при влизане и излизане от автомобила.
Потокът от охладения въздух е най-добре да се насочва нагоре, никога в лицето на пътниците. Това може да доведе до простудни заболявания и възпаление на лицеви нерви.
В климатиците по правило, външният въздух, влизащ в изпарителя се филтрира. Конструктивно филтриращият елемент е аналогичен на въздушния филтър на двигателя, той запазва, "питата" на изпарителя от прах, цвят от растенията и други предмета. В автомобилите от висок клас се поставят графитни филтри, които отделят и вредните примеси. Филтърът трябва да се сменя всеки сезон. Замърсяването му ограничава ефективността от работата на климатика.
В климатиците без филтър, в процеса на експлоатация, прахът запушва не само изпарителя, но и радиатора на отоплението, което затруднява охлаждането на отоплителя. Почистването на топлообменника от прах и замърсяване изисква пълно или частично разглобяване на арматурното табло.
Има мнение, че пушенето е купето, при работещ климатик, нанася допълнителна вреда на организма на човека. При изправен климатик, което означава приток на свеж въздух, тези опасения са безпочвени -няма допълнителна вреда от пушенето.
Обаче след няколко години (специалистите казват около 5) климатичната система на автомобила може да изпуска фреон с различна интензивност, поради неизправност на изпарителя или тръбите. При определена концентрация в купето и при наличие на открит пламък може да се образува отровния газ фосген. Такова стечение на обстоятелствата възниква много рядко, но ако има съмнения за изправността на климатика, от пушенето трябва да се откажете. При използване продължително време режим на рециркулация може да се появи неприятна миризма от кондензация на никотин в изпарителя.
ОСНОВНИ ПОВРЕДИ В АВТОМОБИЛНИТЕ КЛИМАТИЧНИ СИСТЕМИ
Най-често се поврежда кондензаторът на климатичната система. Той е разположен пред автомобилният радиатор и е защитен само с радиаторната решетка. Друг проблем е отказ на игления вентил, който се запушва. Като се почисти вентила, трябва де се премахне мръсотията изцяло, а не само да се продухва.
Лесно се проверява състоянието на водещия ремък на климатика. В редица модели компресора се задвижва с отделен ремък, което облекчава огледа му. Обаче често съвременните автомобили са оборудвани с дълъг "многофункционален" ремък, който задвижва едновременно няколко устройства, в това число и водната помпа. Затова при заклинване на лагера на водещата шайба на компресора на климатика, трябва да се на-мери ремък с по-малък диаметър, за да се "заобиколи" компресора и автомобилът да се движи.
При изтичане на хладилен агент от гумените маркучи възниква проблем за надеждната фиксация на новите маркучи в стари алуминиеви накрайници.
Климатикът не се включва, ако околната температура е по-ниска от зададената, или ако налягането в системата е по-високо от оптималното или е по-ниско (заради изтичане на хладилен агент).
Към нарушената работа на климатика се отнася излишък от масло, излишък от хладилен агент, попадане в системата на въздух или влага, силно замърсени ребра на кондензатора или изпарителя, неизправности на системата за охлаждане на автомобила (прегряване) и приплъзване на съединителя на компресора.
Ако автомобилът лятото започва да загрява, гори повече бензин, трябва да се обърне внимание на климатика, по-точно на състоянието на кондензатора му. Тъй като той се намира пред радиатора за охлаждане на двигателя се запълва с мръсотии, прах, мъх, който се натрупват между двата радиатора. Влошаването на обдухването може да доведе до прегряване на кондензатора, сработване на датчиците, изключване на електромагнитния съединител и аварийно изхвърляне на хладилен агент. Повишеното налягане в системата затруднява работата на компресора, който трябва да отнема повече мощност от двигателя. Почистването на кондензатора, радиатора и пространството между тях става с вода и въздух под налягане до 3 - 4 атмосфери. Понякога почистването изисква частично разглобяване на облицовката на купето (решетката на радиатора).
По време на миенето на автомобила се препоръчва да се промива и продухва кондензатора на климатика. Лятото се измива замърсяването, зимата - солта. Струята вода се насочва перпендикулярно към кондензатора, за да не се огънат тънките ребра. Желателно е климатика да се включва в режим на охлаждане един-два пъти седмично за 3 - 5 мин. Ако това не се прави, времето на служба на климатика се намалява. Работата е в това, че при бездействието на климатика, уплътнението на вала на компресора (гарнитурите и пръстените) не се смазват с масло и може да има изтичане на хладилен агент.
Автомобилите, оборудвани с климатик, имат ограничение за нагряването на купето. Например при ремонт (боядисване) със сушене в камера температурата не трябва да превишава 80 °С. По-високата температура предизвиква повишаване на налягането в тръбопроводите, който не са разчетени за такова налягане. Ако по време на работа на климатика в режим на охлаждане, се изгаси двигателя на автомобила, може да се чува свистящ звук в продължение на 20 - 40 сек. Това е предизвикано от изравняване на налягането в различните участъци на системата и не е неизправност.
В началния момент на режим на охлаждане от въздушния отвор (дефлектора) може да излезе "мъгла". Това се обяснява с бързото охлаждане на въздуха и също не е неизправност.
В системата за климатизиране има масло, което циркулира заедно с хладилния агент. Ако системата дълго бездейства, някои нейни части, с неопренови гарнитури, изсъхват и се разрушават, което води до изтичания. Затова е желателно един път седмично, включително и през зимата, да се включва климатика за около 10 мин., за да може маслото да намаже всички възли на системата.
Източник:
Климатик, инж. К. Константинов, 2004г