В летние месяцы и даже в жаркие нелетние дни ваш автомобиль Кондиционер внезапно становится одной из самых важных частей вашего автомобиля. Поскольку температура достигает 80-х, 90-х и даже трехзначных цифр, единственное, что делает вождение сносным, — это возможность охладить машину до приятной внутренней температуры.
Вы, несомненно, цените свой кондиционер, но много ли вы знаете о том, как он работает? Как именно этот сладкий, прохладный воздух выходит из вентиляционных отверстий, откуда он берется и как он производится? Интересный краткий ответ заключается в том, что система кондиционирования воздуха на самом деле удаляет более горячий воздух из салона вашего автомобиля, а не подает холодный воздух из других мест.
Полный ответ немного сложнее, и его стоит понять, если вы хотите лучше понять, как функционируют определенные системы вашего автомобиля. Далее будет рассказано немного об истории автомобильного кондиционера, о том, как работает современная система кондиционирования воздуха, и о том, что вам нужно знать, чтобы обеспечить бесперебойную работу и максимальную производительность в летнюю жару.
История автомобильных систем кондиционирования воздуха
Самые ранние автомобили не имели большинства удобств и роскошных функций, которые сегодня считаются само собой разумеющимися, и это касается и кондиционера. Первый серийный автомобиль, Ford Model T, впервые был произведен в 1908 году, но только в конце 1930-х годов автомобиль, продаваемый широкой публике, предлагался с системой кондиционирования воздуха.
Первые дни автомобильного кондиционирования воздуха
Самый первый экземпляр автомобилей с кондиционером был от компании из Нью-Йорка, которая в 1933 году начала предлагать установку кондиционеров для автомобилей. Однако эта услуга использовалась почти исключительно для лимузинов и автомобилей для очень богатых.
Первый автомобиль с кондиционером, предназначенный для широкой публики, был выпущен компанией Packard в 1939 году. Модели Packard 1940 года поставлялись с опцией как кондиционирования воздуха, так и обогревателя. В то время как Packard агрессивно продвигала свой вариант кондиционирования воздуха, эта функция не пользовалась популярностью у потребителей по нескольким причинам.
Проблема с ранним кондиционированием воздуха была двоякой. Во-первых, системы были громоздкими, ненадежными и склонными к сбоям. Во-вторых, стоимость кондиционера составляла около 274 долларов, что в пересчете на сегодняшние деньги составляет почти 5000 долларов. Особенно в стране, только что вышедшей из Великой депрессии, это была цена, недоступная большинству американцев.
Packard прекратил выпуск этой функции в 1941 году, и кондиционер не будет широко использоваться в автомобилях еще как минимум десятилетие.
1950-е и усовершенствования в области кондиционирования воздуха
Первой моделью автомобиля, которая предлагала систему кондиционирования воздуха наравне с современными системами кондиционирования воздуха, был Chrysler Imperial 1953 года, в котором использовалась технология Chrysler Airtemp, за которой наблюдал основатель Chrysler Уолтер Крайслер. Система Airtemp внесла ряд улучшений по сравнению с предыдущими системами кондиционирования воздуха и стала шагом вперед в технологии автомобильных кондиционеров.
Еще одним важным шагом вперед стала интегрированная система Nash, дебютировавшая в Nash Ambassador в 1954 году. Это была первая интегрированная система обогрева и охлаждения, расположенная под капотом и капотом и управляемая переключателями на приборной панели.
К концу 1950-х годов большинство крупных производителей автомобилей в США предлагали системы кондиционирования воздуха, узнаваемо похожие на наши современные системы кондиционирования. В то время как производители автомобилей продолжали внедрять инновации и доработки, функции, компоненты и функциональность модели интегрированной системы Nash по сей день узнаваемы в современной системе кондиционирования воздуха.
Изменения в хладагенте системы кондиционирования воздуха
Для работы кондиционера автомобиля (или почти любого кондиционера) необходимо вещество, известное как хладагент. Хладагент для кондиционирования воздуха представляет собой вещество, обычно жидкое, которое претерпевает переход из жидкости в газ, а затем из газа обратно в жидкость в процессе кондиционирования воздуха.
В течение многих лет хладагент, известный как фреон 12 или R-12, был предпочтительным хладагентом для автомобильных систем кондиционирования воздуха. Он был разработан в 1930-х годах и считался идеальным хладагентом. Он не имел запаха, вкуса или цвета, был негорючим и нетоксичным. Начиная с самых первых автомобильных кондиционеров и заканчивая 1980-ми годами, предпочтительным хладагентом был R-12.
Однако исследователи и ученые начали беспокоиться о влиянии использования R-12 на озоновый слой Земли. R-12 представляет собой CFC (хлорфторуглерод), и соединения этого класса оказывают сильное негативное воздействие на озоновый слой. В 1987 году большинство стран ратифицировали Монреальский протокол, глобальный договор, направленный на сокращение использования химических веществ, разрушающих или наносящих ущерб озоновому слою.
Согласно соглашению, в 1994 году развитые страны, такие как США, были обязаны постепенно отказаться от использования фреона R-12 в автомобильных системах кондиционирования воздуха. Хладагентом, заменившим R-12 в автомобильных системах кондиционирования воздуха США, был R-134a. R-134a обладает многими из тех же положительных свойств, что и R-12, но не оказывает такого же озоноразрушающего эффекта, как R-12.
R-134a использовался без особых разногласий вплоть до 2000-х годов, но по мере того, как все больше внимания смещалось в сторону глобального предупреждения, возникли опасения и по поводу R-134a. Было показано, что R-134a, не нанося вреда озоновому слою, способствует глобальному потеплению благодаря своему присутствию в атмосфере. Европейский союз обязал прекратить использование R-134a в 2011 году, и с тех пор этому примеру последовали США и другие страны-производители автомобилей.
В настоящее время предпочтительным хладагентом для кондиционеров является R-1234yf. R-1234yf, также известный как CFO-1234yf, значительно меньше способствует глобальному потеплению, но его свойства и то, как он работает, отличаются от автомобильной системы кондиционирования воздуха, в которой используется R-134a. Производители автомобилей создают новые автомобили с использованием R-1234yf, но невозможно преобразовать существующую систему R-134a в R-1234yf. В результате R-134a, скорее всего, будет использоваться еще какое-то время, поскольку все автомобили, произведенные до середины 2010-х годов, все еще будут использовать R-134a.
Как работает система кондиционирования воздуха
Теперь, когда вы немного знакомы с историей автомобильного кондиционирования воздуха, пришло время разобраться, как работает современная автомобильная система кондиционирования воздуха. Общая концепция довольно проста, и понять основные компоненты системы не так уж сложно.
В простейшей форме автомобильная система кондиционирования воздуха использует хладагент (то, о чем мы только что говорили), чтобы отводить тепло из салона автомобиля, а затем рассеивать его снаружи автомобиля, выделяя тепло. в воздух. Хладагент циркулирует по замкнутому контуру, начиная с капота и проходя внутри автомобиля, прежде чем вернуться обратно для еще одного цикла расширения и сжатия.
Если рассмотреть этот процесс более подробно, то автомобильный кондиционер использует давление для запуска этой теплопередачи. Хладагент кондиционера сжимается, что увеличивает давление и заставляет его нагреваться. Этот процесс нагрева происходит за счет отвода тепла из окружающей среды, в данном случае из салона автомобиля.
Хладагент переходит из жидкого состояния в газообразное по мере того, как он находится под давлением и нагревается, и, в конечном итоге, проходит по трубам, чтобы отводить это тепло через внешнюю часть автомобиля. В конечном итоге это приводит к тому, что температура газа падает до такой степени, что он снова переходит в жидкое состояние. Оттуда охлажденная жидкость возвращается в исходную точку, так что цикл может повторяться снова и снова.
Важно понимать, что система кондиционирования автомобиля является герметичной системой. Это означает, что хладагент используется снова и снова, и в идеале хладагент не теряется во время процесса. Любая утечка в системе кондиционирования воздуха приведет к падению уровня хладагента с течением времени, как и любая проблема, вызывающая деградацию или разрушение хладагента. Многие проблемы, с которыми сталкиваются системы кондиционирования воздуха, возникают из-за проблем с целостностью герметичной системы, а не из-за самого хладагента.
Теперь, когда у вас есть общее представление о том, как работает система кондиционирования воздуха, пришло время подробно рассмотреть компоненты, из которых состоит система кондиционирования автомобиля.
Компрессор Если вы слышали об одной части системы кондиционирования воздуха, вы, вероятно, слышали о компрессоре. Компрессор является сердцевиной процесса кондиционирования воздуха, так как именно в нем хладагент находится под давлением для отвода тепла.
Компрессор расположен под капотом, рядом с блоком двигателя автомобиля, и приводится в действие от ремня привода двигателя. Электронная система сцепления оценивает потребность в более холодном воздухе на основе текущей внутренней температуры автомобиля и ваших настроек кондиционера и обменивается данными с компрессором, чтобы отвести тепло из салона, циклически включив дополнительное сжатие хладагента.
Конденсатор
После того, как хладагент забрал тепло из салона автомобиля, это тепло в системе кондиционирования необходимо рассеять в окружающую среду через внешнюю часть автомобиля. Это работа конденсатора.
Конденсатор представляет собой уменьшенную версию радиатора, и на самом деле он обычно расположен рядом с основным радиатором системы охлаждения двигателя, ближе к передней части автомобиля. Конденсатор принимает нагретый хладагент под давлением и рассеивает тепло, охлаждая газ до тех пор, пока он снова не сконденсируется в жидкость. При этом внутреннее тепло автомобиля полностью рассеивается.
Испаритель
Испаритель является своего рода зеркальной версией конденсатора, выполняя обратную функцию в жизненном цикле кондиционера. В то время как конденсатор рассеивает тепло при охлаждении хладагента из газообразной формы в жидкую, испаритель переводит хладагент из жидкого состояния в газообразное. При этом испаритель забирает тепло из салона автомобиля.
Прохождение хладагента из конденсатора в испаритель составляет важную часть работы системы кондиционирования воздуха, поскольку они представляют собой два преобразования, которые хладагенты претерпевают в процессе передачи тепла из внутреннего пространства наружу.
Тепловой расширительный клапан
Чтобы испаритель работал правильно, системе кондиционирования воздуха необходимо знать, сколько хладагента следует пропускать в испаритель в любой момент времени для охлаждения салона автомобиля. Это работа терморегулирующего клапана.
Терморегулирующий клапан использует ряд датчиков и измерений для контроля температуры в салоне автомобиля. Если система кондиционирования воздуха включена, значение теплового расширения регулирует поток хладагента в испаритель, что в конечном итоге определяет, насколько холодным будет воздух, поступающий из вентиляционных отверстий вашего автомобиля.
От компрессора к конденсатору, к ТРВ и к испарителю Эти четыре компонента охватывают весь цикл работы кондиционера вашего автомобиля. Хладагент начинается в компрессоре, где он сжимается до высоких уровней давления и тепла.
Оттуда он поступает в конденсатор, где газ высокого давления посредством охлаждения превращается в жидкость высокого давления.
Терморегулирующий клапан позволяет жидкому хладагенту проходить через маленькое отверстие, что снижает его давление с высокого на низкое.
Теперь жидкий хладагент низкого давления поступает в испаритель. Испаритель быстро закипает жидкость, процесс, который поглощает тепло от испарителя, делая его очень холодным. Воздух проталкивается через охлажденный испаритель в салон вашего автомобиля.
Ресивер/Сушка Еще одним важным компонентом системы кондиционирования воздуха автомобиля является ресивер/осушитель, также известный как аккумулятор. Ресивер/осушитель выполняет ряд функций в системе кондиционирования воздуха.
Одной из функций ресивера/осушителя является хранение хладагента, когда он в настоящее время не нужен в процессе кондиционирования воздуха. Еще одна функция — улавливание мусора или любых загрязняющих веществ, которые могут накапливаться в системе кондиционирования воздуха.
Наконец, аккумулятор (ресивер/осушитель) выполняет функцию, о которой говорит его название:удаление влаги, скопившейся в системе кондиционирования. Это достигается за счет использования химических веществ, известных как влагопоглотители, которые удаляют влагу, которая могла накопиться в системе в результате конденсации или влажности. Влага внутри системы кондиционирования воздуха может привести к повреждению компрессора и других компонентов системы, поэтому функция ресивера/осушителя по удалению влаги является критически важной операцией.
Проблемы с системой кондиционирования воздуха Сразу важно понять, как работает система кондиционирования воздуха — нет установленного графика плановых проверок или технического обслуживания. В отличие от многих других систем и областей вашего автомобиля, здесь нет установленного графика, после которого рекомендуется привезти автомобиль для обслуживания системы кондиционирования воздуха.
Система кондиционирования либо работает исправно, либо нет. Если у вашего кондиционера возникла проблема, это означает одно из двух:либо проблема с количеством или состоянием вашего хладагента, либо какой-то компонент или компоненты в системе кондиционирования воздуха неисправны или вышли из строя. Если что-то из этого верно, вам необходимо отремонтировать кондиционер, желательно как можно скорее, поскольку ожидание может вызвать дальнейшие проблемы, в основном из-за накопления влаги и других загрязняющих веществ в системе.
Особенно в летние месяцы ваш кондиционер будет работать сверхурочно, а неработающая или плохо работающая система кондиционирования воздуха может усугубить ущерб, если она работает во время поломки. Другие компоненты могут получить дальнейшее повреждение или выйти из строя в результате нерешенных проблем, а это означает, что игнорирование неисправной системы переменного тока может привести к дальнейшим проблемам (и затратам) в будущем.
Признаки неисправности кондиционера Есть несколько способов определить, что система кондиционирования воздуха вашего автомобиля не работает. Некоторые из них незаметны, и их трудно заметить, если вы не обращаете пристального внимания, в то время как другие невероятно очевидны. The following is a list of some of the signs your vehicle’s air conditioning is having problems.
- The most obvious sign of all:Your air conditioner isn’t working. When you flip on the AC, nothing is coming out of the vents. This can result from a number of issues, from problems with the fan and vents to a lack of refrigerant to other issues with the HVAC system.
- Another related sign of problems is that your AC is blowing air, but the air you’re receiving isn’t cool or is only slightly cool. If AC not cold, this may be a sign that your compressor is damaged or compromised.
- If you observe unpleasant or strange odors while running the AC, this too may indicate a problem. Mold and fungus can build up within your air conditioning system, especially in high humidity conditions, and will need to be flushed out.
- Strange noises while running the AC can indicate a variety of issues with the air conditioning system. Any kind of clattering, banging or out-of-the-ordinary noises can mean that one of the components within your AC system is either about to fail or has already become damaged. Squealing or grinding noises can point to a problem with the compressor; while other failed components may cause different sounds.
- You may have observed that if your air conditioning runs for any length of time, water will pool out of the undercarriage onto the driveway or road. This is absolutely normal and is a sign that your AC is running correctly. However, sometimes water can appear on your dashboard or at the front floor section of the vehicle. If this happens, it may indicate that the evaporative drain has become clogged up or damaged, and you’ll need to fix this quickly or risk water damage to your car’s interior.
Licensing and Certification for AC Repair
The air conditioning system happens to be one where you’re especially well served by seeking repair and air conditioning service from a licensed professional. While most of the systems and components of your vehicle are in best hands with a trained professional, the AC system in particular is a tricky one for several reasons. As a result, any technician working on an air condition system today must be certified.
First of all, the government mandates that anyone who works on an MVAC (Mobile Vehicle Air Conditioning) system for profit must have received certification and training under Section 609 of the Clean Air Act. The Environmental Protection Agency approves training and certification programs, and technicians need to undergo and pass these programs &certifications before they’re able to work on your vehicle’s air conditioning system.
These programs focus on the proper use of MVAC equipment, as well as standards for the handling and recovery of refrigerants in the process of servicing an air conditioning system. The EPA and US government require specific knowledge and best practices when dealing with refrigerant, and all licensed technicians are trained in the right way to handle it while servicing your air conditioning.
Further, the government heavily regulates the sale of refrigerants falling into the classes commonly used with motor vehicles’ AC systems. The sale of refrigerants classified as CFCs is prohibited to anyone not certified under Section 609, and restrictions on other types of refrigerants are also mandated.
As a result of these regulations, the technicians licensed to work on your air conditioning must be highly trained and knowledgeable when it comes to diagnosing and fixing problems with your AC while handling and disposing of refrigerant properly.
Professional Air Conditioning Service and Repair
One of the very common issues with air conditioning systems is some kind of leak or crack along a point in the system that causes refrigerant or refrigerant oil to leak out. Unlike many fluid systems in your vehicle, leaking coolant is nearly impossible to detect by the naked eye. Refrigerant evaporates when exposed to air, meaning you won’t see a telltale pool of liquid like you would if your motor oil or coolant is leaking.
A professional is able to subject your AC system to a test involving injecting an ultraviolet dye into the coolant lines. After running the dye through the system, the technician will inspect the entirety of your air conditioning system with a special light, discovering any areas from which refrigerant may be leaking.
After diagnosing a potential leak, a technician is trained to both repair the compromised areas and recharge air conditioning, adding refrigerant back to the sealed system. Given the sensitive and restricted nature of refrigerant, often times your only option for recharging air conditioning is a licensed professional.
In addition to checking for and repairing leaks in your AC system, a trained technician will subject your AC system to a battery of tests which cover nearly all possible problems that may be affecting your air conditioning system.
Common Air Conditioning Repairs The following cover a range of some of the more common air conditioning repairs you might encounter if your air conditioning ends up encountering problems.
- If your AC system has developed fungus or bacteria, resulting in unpleasant odors when running the air conditioning, you may need the entire system flushed out by a licensed technician.
- Problems with the fan or vent system can reduce the effectiveness of your air conditioning or stop it from working all together. The fix for this can be as simple as replacing a fuse or small part within the fan or vent mechanisms.
- Your condenser or compressor can accumulate debris, dirt and other impurities as time goes on. If enough accrues, function will deteriorate and your AC will either work poorly or not at all. In a situation where debris results in AC not cold, a flush of the component in question may solve the problem, or you may need to have the condenser or compressor replaced.
- A leak at some point in the air conditioning system will eventually drop refrigerant levels to the point where your AC operation will be impacted. First of all, the leak must be identified and repaired. Then, your AC refrigerant levels must be brought back up to maximum levels.
Hopefully, your air conditioning system remains working in tip-top shape through the summer and beyond. But if you do encounter any of the above signs of trouble, you now have a better idea what you may be dealing with, and should know when it’s time to bring your vehicle in for air conditioning service.
You may also be interested in reading…
Air Conditioning Repair
