Система опалення та кондиціонування. Призначення, влаштування і принцип дії

10.11.1 Призначення системи опалення

Перше і найголовніше завдання системи опалення — не дати замерзнути водієві та пасажирам в автомобілі при температурі навколишнього середовища, яка викликає дискомфорт.

Система опалення може бути окремою складовою, а може бути інтегрованою в загальну систему кліматичного контролю.

Існує два шляхи вирішення вищеописаного завдання: створювати тепло за допомогою додаткових пристроїв або використовувати дармове тепло, яке є побічним явищем при роботі двигуна внутрішнього згоряння. Перший спосіб у рамках цього посібника розглядати не будемо. Нижче буде розглянуто влаштування системи опалення, яка створена за принципом відбору тепла від ДВЗ.

10.11.2 Влаштування системи опалення

Незалежно від того, окрема це система чи інтегрована, принцип її роботи однаковий і не змінюється вже досить тривалий час. Основна ідея полягає в тому, щоб використовувати тепло двигуна, яке виділяється при його роботі. А оскільки тепло від двигуна відводиться за допомогою охолоджувальної рідини, то і для системи опалення знадобиться саме вона.

Для здійснення задуманого в систему охолодження двигуна вклинили пару шлангів (підвідний і відвідний), кран (заслінку) і теплообмінник, який є зменшеною версією радіатора (показано на малюнку 10.15).

Малюнок 10.15 Спрощена схема системи опалення.

10.11.3 Принцип дії

При закритому крані (заслінці) охолоджувальна рідина виконує свій звичний шлях: від помпи через радіатор і термостат до двигуна і назад. Тільки-но водієві та/або пасажирам стане незатишно їхати в салоні, вкритому інеєм, водій відкриє кран (заслінку) — і розігріта до нормальної робочої температури охолоджувальна рідина (а це 85 — 90 °С) потече по збільшеному колу до теплообмінника опалювача, щоб там віддати частину свого тепла тимчасовим мешканцям салону. Щоб гаряче повітря потрапляло туди, куди потрібно, вентилятор системи вентиляції продуває повітря з навколишнього середовища через теплообмінник опалювача в салон автомобіля спеціальними повітроводами.

10.11.4  Призначення системи кондиціонування

Взимку дискомфорт створює холодне повітря, а влітку — гаряче. І якщо взимку в крайньому разі за кермо можна сісти, одягнувши на себе крім зимової куртки ще й вушанку, а на руки — рукавички або рукавиці, то влітку врятуватися від спеки буде не так просто. Для того щоб зі спеки потрапити в оазис, який знаходитиметься на водійському місці, вигадали і втілили у життя систему кондиціонування, яка за своєю природою дуже нагадує холодильник.

10.11.5 Влаштування системи кондиціонування

Найпростіша система кондиціонування влаштована таким чином (показано на малюнку 10.16): компресор встановлений на двигуні та обертається від колінчастого вала за допомогою ременя, до компресора приєднано два патрубки ліній високого і низького тиску, перед радіатором системи охолодження встановлено конденсатор (також має вигляд радіатора). До конденсатора приєднано патрубки високого і низького тиску. На конденсаторі встановлено ресивер- осушувач, він так само з’єднаний патрубками з розширювальним клапаном. У самому салоні встановлено випарник, на вигляд — той самий радіатор, тільки в зменшеному вигляді. Заповнюється уся система кондиціонування спеціальним холодоагентом.

Примітка
Варто додати, що кондиціонер в автомобілі використовується не постійно, навіть у літню пору року, тому в перекачуванні холодоагенту вхолосту системою немає потреби. Саме для цього привод компресора здійснюється через електромагнітну муфту, інтегровану в його шків. Ця муфта роз’єднує шків і вал компресора, коли в кондиціонері немає потреби.

Малюнок 10.16 Спрощена схема системи кондиціонування.

10.11.6 Принцип дії системи кондиціонування

Отже, вам стало спекотно, на панелі керування в салоні ви натиснули на відповідну кнопку, при цьому муфта підключила шків до вала компресора і він запрацював. Компресор стискає газоподібний фреон (холодоагент), від чого той сильно нагрівається, і перекачує його трубопроводом в конденсор (ще одна назва — конденсатор), де стислий фреон охолоджується. На допомогу конденсатору приходить додатковий електровентилятор. Охолодившись, стислий фреон конденсується і надходить із конденсора вже в рідкому вигляді. Після цього рідкий фреон проходить через ресивер-осушувач. Тут відбувається фільтрація холодоагенту від води і продуктів зносу компресора.

Примітка
Ресивер-осушувач має ще одну важливу функцію — гасіння пульсацій холодоагенту.

Після очищення і вирівнювання тиску фреон тече у бік салону автомобіля, де знаходиться розширювальний клапан. Проходячи через розширювальний клапан і потрапляючи у випарник, фреон переходить в газоподібний стан (кипить), при цьому сильно охолоджуючись. Холодний фреон охолоджує випарник, а вентилятор здуває з випарника холод у салон автомобіля. Пройшовши через випарник, все ще достатньо холодний фреон потрапляє знову в компресор. Коло замикається.

Примітка
Та частина патрубків, яка знаходиться між компресором і розширювальним клапаном, називається напірною, або магістраллю високого тиску. Її завжди можна визначити за гарячими металевими тонкими трубками. Частина від випарника до компресора називається зворотною магістраллю, або магістраллю низького тиску. Вона виготовляється з товстих трубок і на дотик холодна. Якщо в напірній магістралі під час роботи компресора тиск коливається від 7 до 15 атм (в аварійних випадках і до 30), то в зворотній магістралі тиск не перевищує 1—2 атм. Коли кондиціонер вимкнений, тиск в обох магістралях зрівнюється і становить близько 5 атм.