Система кондиционирования автомобиля

                                                                           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

 

общая часть

1. общие сведения о системе кондиционирования автомобиля

2. Роль климатической установки

 

Специальная часть

1. Принцип действия системы кондиционирования

2.Составные части системы кондиционирования

3.Воздушные системы кондиционирования

 

 

Заключительная  часть

1. Технические жидкости системы кондиционирования
2. Техника безопасности

        3.   Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общая часть

1. Общие сведения о системе кондиционирования автомобиля

                             

       Под термином кондиционирование воздуха подразумевается создание и автоматическое поддерживание необходимых кондиций воздушной среды в помещении или сооружении. В общем случае понятие кондиция воздуха включает в себя следующие его параметры: температуру, влажность, скорость движения, чистоту, содержание запахов, давление, газовый состав и ионный состав. В зависимости от назначения обслуживаемого объекта выбирают требуемые кондиции воздушной среды, наиболее важные для конкретных условий применения. Как правило, для обычных объектов промышленного и гражданского строительства требуемые кондиции воздушной среды ограничиваются только частью перечисленных параметров.

Кондиционирование воздуха  обеспечивается применением специальных  систем. Под термином системы кондиционирования  воздуха (СКВ) подразумевается комплекс устройств, предназначенных для  создания и автоматического поддержания  в обслуживаемых помещениях заданных величин параметров воздушной среды. Указанный комплекс может включать в себя следующие шесть составных частей:   1) установку кондиционирования воздуха (УКВ), обеспечивающую необходимые кондиции воздушной среды по тепло-влажностным качествам чистоте, газовому составу и наличию запахов; 2) средства автоматического регулирования и контроля за приготовлением воздуха нужных кондиций в УКВ, а также поддержания в обслуживаемом помещении или сооружении постоянства заданных величин параметров воздуха; 3) устройств для транспортирования и распределения кондиционированного воздуха; 4) устройств для транспортирования и удаления избытков внутреннего воздуха; 5) устройств для глушения шума, вызываемого работой элементов СКВ; 6) устройства для приготовления и транспортирования источников энергии (электрического тока, холодной и теплой сред), необходимых для работы аппаратов в СКВ. В зависимости от конкретных условий некоторые составные части СКВ могут отсутствовать.

Классификацию СКВ можно провести по следующим пяти признакам: назначению, характеру связи с обслуживаемым помещением, способу снабжения холодом, схеме обработки воздуха в УКВ и величине давления, развиваемого вентиляторами.

По назначению СКВ  можно подразделить на три вида: технологические, технологически-комфортные и комфортные.

Автомобильные СКВ являются комфортными, они должны обеспечить наиболее благоприятные условия  для водителя. Работоспособность и самочувствие человека , в значительной мере определяются тепловым балансом его организма и наиболее оптимальны в условиях окружающей воздушной среды на уровне теплового комфорта.

2. Роль климатической  установки

Хорошую климатическую установку, то есть эффективный отопитель и вентилятор, все чаще оснащают управляющей автоматикой: компьютер, ориентируясь на заданную водителем температуру в салоне, будет считывать показания датчиков вне кузова и внутри и отдавать команды кранам, электромоторам, заслонкам и другим устройствам, и, тем самым, постоянно поддерживать необходимый температурный режим. На сегодняшний день автоматическим климт-контролем оборудованы многие модели, включая и малолитражные.

Но климат-контроль должен уметь  не только повышать, но, если нужно, и  понижать температуру в автомобиле. Установить же в салоне более прохладную и менее влажную «погоду», чем за окном, можно только с помощью кондиционера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Специальная часть

 

1. Принцип действия системы кондиционирования

 

Действие системы кондиционирования можно описать опираясь на 3 следующие физические законы:

Закон 1.

Тепло всегда перемещается из физического тела с  высокой температурой в физическое тело с низкой температурой. Тепло  является одним из видов энергии, а температура – одной из единиц измерения величины энергии.

Закон 2.

Для превращения жидкости в газообразное состояние необходимо тепло. Например, при испарении воды кипячением горелкой происходит большое поглощение количества тепла, и температура воды не изменяется, наоборот, если у газообразного вещества забирать тепло, то оно превращается в жидкость. Температура при которой кипит вода и получается водяной пар, связана с давлением. Точка кипения повышается с повышением давления.

Закон 3.

    Если сжать газ, то температура и давление газа возрастают. Например, если в дизельном двигателе поршень движется вверх-вниз, температура воздуха поднимается из-за сжатия. При этом если в цилиндр впрыснется топливо, то немедленно произойдет взрыв смеси.

Если вышеуказанные  законы применять относительно к  основному циклу охлаждения, то это  выглядит следующим образом. Хладагент в жидком состоянии, превращаясь в газообразное, поглощает из атмосферы тепло (законы 1 и 2).

Высокотемпературный газ, сжимаясь, достигает высокой  температуры, немного большей, чем  температура окружающего воздуха (закон 3). Окружающий воздух (температура ниже, чем температура газа в системе), поглощая тепло, превращает газ в жидкость (законы 1 и 2). Жидкость, возвращаясь к начальной точке цикла, используется вновь

 

 

ЦИКЛ ОХЛАЖДЕНИЯ ИЛИ КАК РАБОТАЕТ КОНДИЦИОНЕР

 

Хладагент циркулирует линии закрытого контура и его составляющих частей. Подобные циклы хладагент вынужден непрерывно повторять, и это называется циклом хладагента. Явление, возникающее в зависимости от циркулирования хладагента в пределах цикла, связаны с изменением каждого значения давления и температуры при превращении хладагента в газ и конденсации вновь в жидкость. Система охлаждения опирается на нескольких неизменных физических законах. Подобные законы вытекают из обсуждения о том, какие явления вызывает хладагент при работе системы охлаждения.

Газ хладагент всасывается  и сжимается компрессором до высоких  температуры и давления (80 С, 15 кг/см2) и затем выпускается.

Хладагент, выпущенный из компрессора, поступает на конденсатор и принудительно  охлаждается вентилятором системы охлаждения, при этом отдавая “скрытое” тепло конденсации воздуху, проходящему через конденсатор, превращается в жидкость. Температура при этом составляет около 50 С. Превращенный в жидкость хладагент после удаления влаги и пыли в приемнике-осушителе поступает на расширительный клапан.

Жидкий хладагент высокого давления в расширительном клапане, резко расширяясь, превращается в хладагент туманообразного состояния с низкими температурой и давлением (-2С, 2,0 кг/см2), такой хладагент далее течет на испаритель.

Хладагент в туманообразном состоянии, войдя в испаритель и  проходя через вентилятор. Отнимая  “скрытое” тепло испарения у  сжатого воздуха, охлаждает воздух в окрестности. Одновременно с охлаждением  из туманообразного превращается в  газообразное состояние и всасывается компрессором для повторного цикла.

Подобным образом хладагент, повторяя кругооборот по циклу, осуществляет охлаждение. В общем, для превращения  газа в жидкость, достаточно нагнетать  давление, но для облегчения превращения  в жидкость одновременно с нагнетанием давления и охлаждают. Для этого в современных холодильных установках необходимы компрессор и конденсатор.

  2. Составные части системы кондиционирования

 

 

 

                                                                                                                 

 

                                                                                               

 

                                                              

КОМПРЕССОР

 

Компрессор вращается  от передачи муфты компрессора вращающегося момента шкивом коленчатого вала через приводной ремень. Если на магнитную муфту не подается напряжение, то вращается только сам шкив муфты компрессора и не вращается вал компрессора. При подаче напряжения на магнитную муфту диск и втулка муфты перемещаются назад и соединяются со шкивом. Шкив и диск под действием сил становятся едиными и приводят во вращение вал компрессора.

Компрессор, в зависимости от вращающегося его вала превращает газообразное состояние  хладагента низкого давления, идущего от испарителя, в газ высокой температуры и высокого давления. Масло, перемещающее вместе с хладогентом, играет роль смазки. Поршень при вращении вала компрессора приводится в движение эксцентриком, в зависимости от давления выпускает соответствующее количество газа изменением хода поршня и угла поворота и перемещающегося диска.

 

КОНДЕНСАТОР

 

Конденсатор устанавливается перед радиатором и выполняет функцию превращения газообразного высокотемпературного хладагента, идущего от компрессора в жидкое состояние выделением тепла в атмосферу. Количество выделяемого хладогентом тепла в конденсаторе определяется количеством поглощенного испарителем тепла из вне , и работой компрессора, необходимой для сжатия газа. Для конденсатора результат теплоотдачи прямо влияет на эффект охлаждения холодильной установки, поэтому, обычно он устанавливается на самой передней части автомобиля и принудительно охлаждается воздухом вентилятора системы охлаждения двигателя и потоком воздуха, возникающим при движении автомобиля.

 

 

 

ИСПАРИТЕЛЬ 

 

Хладагент, прошедший  через расширительный клапан, став легкоиспаряющимся с низким давлением, при прохождении в туманообразном состоянии через патрубок испарителя, под действием потока воздуха от вентилятора, испаряясь превращается в газ. При этом рёбра патрубка становятся холодными от теплоты парообразования, и воздух внутри автомобиля становится прохладным. Кроме того, влага, содержащаяся в воздухе, от охлаждения превращается в воду и вместе с пылью по спусковому трубопроводу выбрасывается из автомобиля.

Так как при таком  теплообмене между хладагентом  и воздухом используется трубопровод  и рёбра, нужно, чтобы на контактной поверхности с воздухом не оседали  вода и пыль. Образование льда и инея на испарителе происходит также и на частях рёбер. При достижении тёплого воздуха до рёбер, охлаждаясь ниже температуры росы, на рёбрах появляются водяные капли. При этом в случае охлаждения рёбер до температуры ниже 0 С, возникшие водяные капли либо замерзают, либо водяные пары воздуха оседают в виде инея, заметно ухудшая характеристики системы охлаждения. Поэтому для предотвращения замерзания испарителя предусматривается управление терморегулятором или компрессором с переменным напором.

 

 

РЕСИВЕР

 

Ресивер установлен между линией выпуска испарителя и компрессора. Получая от испарителя смешанный хладагент низкого давления в жидком и газообразном состоянии и масло, газообразный хладагент отправляется непосредственно к компрессору, а жидкий хладагент попадает в компрессор после испарения от нагрева окружающим теплом. А масло возвращается к компрессору через спускное отверстие. В нижней части аккумулятора находится запечатанный осушитель, который выполняет работу по удалению влаги и примесей в системе.

 

3. ВОЗДУШНЫЕ СИСТЕМЫ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ

 

При использовании воздушной  системы кондиционирования получение  холода обходится дороже, чем в  других системах охлаждения. В значительной мере это определяется сложностью системы  охлаждения, которая, в свою очередь, связана с технологическими трудностями изготовления её агрегатов, большим числом агрегатов, их значительной стоимостью и т.д.

При конструировании  воздушной системы наиболее трудными оказываются две задачи: получение  максимально возможного перепада между  температурами входа и выхода обрабатываемого воздуха (в этих типах машин он бывает постоянным в широком интервале температур) и получение максимального эффекта шумооглушающих устройств.

Особенностью кондиционеров  с воздушной системой охлаждения является также необходимость больших мощностей для привода агрегатов. На  одном из таких кондиционеров с воздушной системой охлаждения (рис. 6)

 

 

 

 

 

 

                                                         

 

 

 

 

                                                        Рисунок 6.

1 – фильтр; 2 – осушитель; 3 – компрессор; 4 –  воздушный теплообменник; 5 – холодильник; 6 – вентилятор; 7 – клапан; 8 –  кран.