Автомобильный кондиционер

Сегодня мало кто рассматривает покупку нового автомобиля без кондиционера. Оно и понятно, это устройство позволяет с комфортом переносить любые капризы погоды и является особенно актуальным в местах с жарким климатом или высокими летними температурами.

Было замечено, что в тридцатиградусную жару температура в салоне автомобиля, оставленного на солнце с закрытыми окнами, может превышать 60°С. Когда автомобиль движется или припаркован на солнце, в него поступает тепло от многих источников. Прямой солнечный свет излучает тепло на крышу и панели кузова автомобиля, которое также проникает через стекла автомобиля. Тепло выделяется от нагретой поверхности дороги и от пассажиров. Тепло от двигателя поступает через перегородку моторного отсека. Тепло выпускной системы проникает через днище автомобиля.

 

Температура в салоне является не только критерием комфорта, но также основой безопасности при вождении. Чрезмерно высокая температура воздуха в салоне снижает работоспособность и выносли­вость, притупляет внимание и увеличивает время реакции водителя.

Помимо охлаждения воздуха летом, система кондиционирования помогает обеспечить хорошую видимость зимой или в прохладные и влажные дни, так как она удаляет влагу из воздуха и, таким образом, предотвращает запо­тевание стекол. Кроме того, путем фильтрации, она очищает воздух, поступающий в салон, от загрязнений.

Немного истории

Первые автомобили были не вполне комфортны. Зимой пассажирам приходилось укрываться одеялом, а летом климат в автомобиле создавал поток набегающего воздуха, причем стоит заметить, что скорость движения не превышала 25 км/ч.

После начала производства автомобилей с крытым верхом в 1908 году, температура воздуха в салоне стала насущной проблемой. Одним из первых решений были напольные вентиляционные отверстия, но от них в салон попадало больше грязи и пыли, чем свежего воздуха.

Первой системой кондиционирования стала бадья с водой рядом с напольным вентиляционным отверстием. Данную систему изобрел Нэш в 1938 году. Система обеспечивала охлаждение летом и обогрев зимой при помощи поворота одной рукоятки. В 1939м году система была доработана и названа All-Weather Eye (Всепогодное око), по сути это был первый в мире климат-контроль, и хотя системы кондиционирования в ней было, но зато она могла поддерживать заданную температуру в салоне, а также имела функцию "разморозки" лобового стекла, кстати Нэш первым в мире применил и так называемый салонный фильтр.

Первый же серийный легковой автомобиль с кондиционером был представлен широкой публике в 1939 году на автосалоне в Чикаго. Им стал Packard 12 Sedan. Большой испаритель, располагался позади сиденья, и единственным органом управления был выключатель вентилятора. Это дополнительное оборудование позволило Паккарду выпустить рекламный девиз «Забудьте о жаре этим летом в единственном кондиционируе­мом автомобиле в мире». Кондиционер можно было использовать и для обогрева путем регулировки воздушных клапанов, расположенных в багажнике.

В период с 1940 по 1942 гг. Паккард оборудовал 1500 автомобилей системами кондиционирования воздуха. Фурор эта модель, впрочем, не вызвала и массовое распространение кондиционеров на машинах не спровоцировала. На это было три причины:

• Автокондиционер являлся опцией, причем весьма дорогой. Стоимость составляла 274 доллара, что по тем временам - треть цены новой легковой машины среднего класса в США!
• Система управлялась исключительно вручную. Для охлаждения воздуха водитель должен был остановиться, заглушить двигатель, открыть капот и вручную установить приводной ремень системы кондиционирования.
• Система имела немалые размеры. Оборудование стояло под капотом, в салоне и занимало почти половину багажника.

В годы Второй мировой войны процесс усовершенствования автомобильных кондиционеров прекратился (производителям, по понятным причинам, было не до того). И лишь в середине 50-х в произошел прорыв. Появились первые системы, похожие на современные: объединявшие кондиционер и отопитель, причем оборудование умещалось только под капотом, а цена становилась все более разумной.

Соответственно, популярность автокондиционеров в штатах стала расти впечатляющими темпами. К 1954 г. около 36 000 автомобилей оснащались системами кондиционирования на заводе-изготовителе. В 1966 г. в Руководстве по техническому обслуживанию двигателей указывалось, что в США прошли техобслуживание 3 560 000 кондиционеров. В 1987 году насчитывалось 19 571 000 кондиционеров. В настоящее время кондицио­нерами оснащены более 80% легковых автомобилей и легких грузовиков, находящихся в эксплуатации.

В СССР системы кондиционирования воздуха, по понятным причинам, были уделом исключительно правительственных авто. Первым кондиционером советской разработки был оснащен ЗИЛ-111А, запущенный в серийное производство в 1959 году. А вот, выпущенная в 1977 году, «Чайка» второго поколения, получила уже зарубежную систему кондиционирования.

Массовому же покупателю отечественных авто кондиционер стал доступен уже после распада Советского Союза. В 2000-х годах «кондеи» появились в прайс-листах на различные модификации «Волги» 3110, а первой моделью марки Lada с устанавливаемым на заводе кондиционером стала появившаяся в 2007 году Priora.

Принцип работы автокондиционера

Работа системы кондиционирования в автомобиле основывается на таких физических явлениях как изменение агрегатного состояния вещества (испарение – переход из жидкой фазы в газообразную, конденсация – обратный процесс), излучение и поглощение тепла, а также теплопередача. В соответствии с законами природы, тепло всегда передается от более теплого тела к более холодному. Если два тела имеют разную температуру, тепловая энергия будет передаваться от более теплого к более холодному, пока оба тела не придут в состояние теплового равновесия при одинаковой температуре. Согласно этим законам горячий воздух в салоне автомобиля передает тепло теплоносителю и тем самым охлаждается. В качестве теплоносителя используется хладагент, так называемый «фреон». Хитрость в том, что это вещество имеет температуру кипения при нормальном давлении равную минус 25 градусов по Цельсию и при фазовом переходе из жидкости в газообразное состояние хладагенту требуется подвод тепловой энергии («скрытая теплота парообразования»), которая поступает из более горячей окружающей среды – салона автомобиля.

Для понимания принципа работы системы кондиционирования воздуха необходимо пред­ставлять себе все компоненты системы и то, как они связаны друг с другом.

Основными элементами системы являются: компрессор, конденсор с вентилятором (радиатор), фильтр-осушитель, ТРВ (терморегулирующий вентиль, также может применяться расширительная трубка), испаритель. Элементы соединяются шлангами и трубками.

Хладагент циркулирует в замкнутом цикле и непрерывно переходит из жидкого состояния в газообразное и обратно. Газообразный хладагент поступает в компрессор, где подвергается сжатию (повышается давление) и нагре­вается. Затем в конденсаторе от горячего газа отводится тепло (набегающим потоком воздуха - в движении или от вентилятора) и он конденсируется. То есть, в конденсаторе происходит переход хладагента из газообразного состояния в жидкое, давление остается высоким. Загрязнения и влага удаляются в фильтре-осушителе, после чего хладагент поступает на терморегулирующий вентиль, который регулирует количество хладагента подаваемого в испаритель. После ТРВ давление жидкого хладагента падает и он начинает закипать, испаряясь в испарителе и поглощая тепло из салона. Из испарителя хладагент выходит снова в газообразном состоянии и при низком давлении. Затем газ поступает в компрес­сор, и цикл повторяется.

В качестве теплоносителя в системе используется хладагент R134a (тетрафторэтан). Молекулы этого вещества имеют меньший размер по сравнению с другими ранее применяемыми хладагентами. Как результат, мы имеем большие потери хладагента через соединения в системе и микротрещины. Количество от 10% до 15% в год является нормальным. При снижении эффективности работы необходима заправка автокондиционера. Помочь с этим может выездной шиномонтаж Шинный Патруль. Среди наших услуг – заправка автокондиционера в Воронеже и его окресностях с выездом к вашему автомобилю. Процедура занимает около 30 минут, во время которой вам необязательно отрываться от своих дел.