Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №20 (154) май 2017 г.

Дата публикации: 21.05.2017

Статья просмотрена: 198 раз

Библиографическое описание:

Галка Г. А., Иванов Р. А., Думлер М. Г. Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера // Молодой ученый. — 2017. — №20. — С. 16-20. — URL https://moluch.ru/archive/154/43546/ (дата обращения: 20.04.2019).



Процесс кондиционирования воздуха в автомобиле — это формирование и поддержание микроклимата в салоне, т. е. регуляция температуры воздуха, уменьшение его влажности, циркуляция, очищение, устранение запахов. Кондиционер является сложной замкнутой геометрической системой, где с помощью хладагента и принудительной циркуляции происходит отвод тепла из салона автомобиля. Автомобильный кондиционер функционирует исключительно при включенном двигателе. Его принцип работы: с помощью компрессора происходит непрерывное сжатие и циркуляция хладагента, во время сжатия хладагент из газообразного состояния переходит в жидкое, при этом конденсируясь в теплообменнике-конденсаторе и выделяя тепло. Потом при обратном переходе в состояние газа (испарение) в теплообменнике происходит поглощение тепла. Оптимальная температура: 18–20°С; влажность: 30–70 %. [1]

C:\Users\Роман\Desktop\2N5BHgOCXAE.jpg

Рис. 1. Основные элементы и принцип работы автомобильного кондиционера

Испаритель, который находится в салоне автомобиля, непрерывно снижает температуру воздуха. А хладагент переносит тепло в кондиционер, который находится вне салона, и освобождается от этого тепла. Данный цикл непрерывно повторяется, следовательно, из салона постоянно отводится тепло. Хладагент представляет собой газ, находящийся в системе. Сейчас уже все чаще в устройстве автомобильного кондиционера применяется фреон R134a.

C:\Users\Роман\Desktop\NO-Dqr4Ednw.jpg

Рис. 2. Компрессор

Компрессор — сложнейший и основной агрегат системы автомобильного кондиционера. Его назначение — сжатие газообразного хладагента низкой температуры и низкого давления и превращение его в газ высокой температуры и высокого давления. Смазывается компрессор с помощью специального масла, которое циркулирует по системе вместе с хладагентом.

C:\Users\Роман\Desktop\9rowX49ekaE.jpg

Рис. 3. Конденсатор

Конденсатор — радиатор кондиционера, обычно из алюминия. Внутри его происходит конденсация (переход в жидкое состояние) хладагента, который нагнетается компрессором с попутным выделением тепла в атмосферу. [2]

Конденсатор оборудован дополнительными электровентиляторами и для обеспечения ему интенсивного обдува устанавливается перед радиатором системы охлаждения.

Рис. 4. Испаритель

Испаритель — это теплообменник, обычно алюминиевый. Преобразование хладагента из жидкого в газообразное состояние (испарение) протекает с поглощением тепла. Испаритель вместе с радиатором отопителя находится в салоне автомобиля на линии входящего воздушного потока, что позволяет эффективно снижать его температуру.

Ресивер-осушитель является резервуаром для жидкого хладагента и устанавливается на выходном трубопроводе конденсатора перед испарителем. Служит для очистки хладагента от примесей и воды. Ресивер-осушитель может быть оборудован смотровым окном для проверки уровня хладагента.

https://pp.userapi.com/c637231/v637231080/4547e/L7PuZp4dRrI.jpg

Рис. 5.

Расширительный клапан или РК, или «терморегулирующий вентиль» — ТРВ, отвечает за количество хладагента, поступающего в испаритель, и представляет собой устройство, изменяющее производительность системы в зависимости от режима работы и внешних условий. Установлен на испарителе, иногда — в отсеке двигателя на входной трубке испарителя.

Система кондиционирования, разработанная нами, оснащена датчиками давления, клапанами и предохранителями.

Датчик низкого давления производит отключение компрессора, если давление в системе менее 2 кг/см2 и включение — при 2,3 кг/см2. Это делается для того, чтобы не произошло заклинивание компрессора, а также при аварийном сбросе хладагента или его утечке, нарушении циркуляции масла.

Датчик высокого давления производит отключение компрессора при давлении хладагента в системе — 30–34 кг/см2 и включение — при 26 кг/см2. Датчик включения дополнительных электро вентиляторов обдува конденсатора срабатывает при повышении давления в системе до 19–22 кг/см2 и выключается — при 14–16 кг/см2. [3]

Рис. 6. Экспериментальное определение и расчет основных экспериментальных параметров автомобильного кондиционера

Рассчитаем холодопроизводительность установки

= kT

Геометрические размеры испарителя

(0,12 * 0,35 * 0,07) м

Площадь поверхности испарителя  = (0,12 0,35)2 + (0,35 0,07) 2 + (0,12 0,07) 2 = 0,15 ()

коэффициент теплопередачи поверхности k = 8 )

T = 22+2 = 24 (K)

= 80,1524 = 28,8 (Вт)

Удельная холодопроизводительность по циклу на i-d диаграмме:

q =

Массовый расход = = 18 )

Удельная работа компрессора l = = 439 – 408 = 31

Полезная мощность компрессора

Сила электрического тока I = 14,6А

Электрическое напряжение 220В

Потребляемая мощность )

КПД компрессора

Степень повышения давления в компрессоре 5,38

Холодильный коэффициент

(Вт)

= (440 – 260)  18

Выводы:

Произведен расчет основных термодинамических параметров автомобильного кондиционера.

Построен цикл холодильной машины автомобильного кондиционера на i-d диаграмме.

Установлено, что численное значение теплоты отведенной от испарителя полученное по диаграмме совпадает с теоретическим расчетом.

Экспериментально определен холодильный коэффициент автомобильного кондиционера, .

Литература:

  1. Доссат Рой Дж. Основы холодильной техники. Пер с англ. – М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1984. – 520 с.
  2. Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учеб. Пособие для вузов.-3-е изд., испр. и доп. — М.: Высш.школа, 1980. – 469 с.
  3. Кругляк И. Н. Бытовые холодильники (устройство и ремонт). Учеб. пособ.М., Легкая индустрия, 1974, 205 с.
Основные термины (генерируются автоматически): автомобильный кондиционер, салон автомобиля, испаритель, принцип работы, поглощение тепла, повышение давления, отключение компрессора, газообразное состояние, высокое давление, холодильный коэффициент.


Похожие статьи

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Геометрические размеры испарителя.

Степень повышения давления в компрессоре 4,39. Холодильный коэффициент. (Вт).

Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера.

Сравнительный анализ эффективности работы... | Молодой ученый

Основные термины (генерируются автоматически): хладагент, автомобильный рефрижератор, холодильный коэффициент, компрессор, холодильный агент, рабочее давление, высокое давление

Принцип работы системы курсовой устойчивости автомобиля.

Описание теоретической модели бытовой холодильной машины...

Принцип работы бытовой холодильной машины. Холодильная машина предназначена для отвода тепловой энергии от охлаждаемого тела.

Но при сжатии происходит повышение не только давления, но и температуры. После компрессора перегретый хладагент (газ)...

Сравнительный анализ основных эксплуатационных параметров...

Это проявляется в повышенной нагрузке на компрессор и в повышении давления конденсации [2,3]. Нами проведены исследования по определению давлений на испарителе и конденсаторе. По полученным данным построили циклы холодильной машины...

Центробежный фреоновый компрессор для системы...

Так же описывается принцип работы компрессора, системы охлаждения

Так, при загрузке на 50 % холодильный коэффициент турбокомпрессора выше на 75 %.

Анализ характеристик струйного распределителя системы кондиционирования воздуха автомобиля.

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Степень повышения давления газа в компрессоре определим из равенства: (8).

Сравнительный анализ основных эксплуатационных параметров автомобильного кондиционера двух исследуемых режимов.

Обзор термодинамических характеристик хладагентов...

Ключевые слова: хладагент, химический состав, рабочее давление, эффективность работы компрессора, удельная холодопроизводительность, холодильный коэффициент.

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

1. Газогенератора, в котором для создания потока горячих газов высокого давления сжигается смесь из топлива и сжатого воздуха

В любой определённый момент работу компрессора можно отобразить

- постоянный коэффициент; n – частота вращения нагнетателя.

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

Используя тепло поверхности компрессора и холод холодильного отделения

Для относительно точных расчетов необходимо учитывать влажность воздуха и давление в области измерения

Анализ эффективности работы саморазмораживающейся холодильной машины.

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Геометрические размеры испарителя.

Степень повышения давления в компрессоре 4,39. Холодильный коэффициент. (Вт).

Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера.

Сравнительный анализ эффективности работы... | Молодой ученый

Основные термины (генерируются автоматически): хладагент, автомобильный рефрижератор, холодильный коэффициент, компрессор, холодильный агент, рабочее давление, высокое давление

Принцип работы системы курсовой устойчивости автомобиля.

Описание теоретической модели бытовой холодильной машины...

Принцип работы бытовой холодильной машины. Холодильная машина предназначена для отвода тепловой энергии от охлаждаемого тела.

Но при сжатии происходит повышение не только давления, но и температуры. После компрессора перегретый хладагент (газ)...

Сравнительный анализ основных эксплуатационных параметров...

Это проявляется в повышенной нагрузке на компрессор и в повышении давления конденсации [2,3]. Нами проведены исследования по определению давлений на испарителе и конденсаторе. По полученным данным построили циклы холодильной машины...

Центробежный фреоновый компрессор для системы...

Так же описывается принцип работы компрессора, системы охлаждения

Так, при загрузке на 50 % холодильный коэффициент турбокомпрессора выше на 75 %.

Анализ характеристик струйного распределителя системы кондиционирования воздуха автомобиля.

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Степень повышения давления газа в компрессоре определим из равенства: (8).

Сравнительный анализ основных эксплуатационных параметров автомобильного кондиционера двух исследуемых режимов.

Обзор термодинамических характеристик хладагентов...

Ключевые слова: хладагент, химический состав, рабочее давление, эффективность работы компрессора, удельная холодопроизводительность, холодильный коэффициент.

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

1. Газогенератора, в котором для создания потока горячих газов высокого давления сжигается смесь из топлива и сжатого воздуха

В любой определённый момент работу компрессора можно отобразить

- постоянный коэффициент; n – частота вращения нагнетателя.

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

Используя тепло поверхности компрессора и холод холодильного отделения

Для относительно точных расчетов необходимо учитывать влажность воздуха и давление в области измерения

Анализ эффективности работы саморазмораживающейся холодильной машины.

Похожие статьи

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Геометрические размеры испарителя.

Степень повышения давления в компрессоре 4,39. Холодильный коэффициент. (Вт).

Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера.

Сравнительный анализ эффективности работы... | Молодой ученый

Основные термины (генерируются автоматически): хладагент, автомобильный рефрижератор, холодильный коэффициент, компрессор, холодильный агент, рабочее давление, высокое давление

Принцип работы системы курсовой устойчивости автомобиля.

Описание теоретической модели бытовой холодильной машины...

Принцип работы бытовой холодильной машины. Холодильная машина предназначена для отвода тепловой энергии от охлаждаемого тела.

Но при сжатии происходит повышение не только давления, но и температуры. После компрессора перегретый хладагент (газ)...

Сравнительный анализ основных эксплуатационных параметров...

Это проявляется в повышенной нагрузке на компрессор и в повышении давления конденсации [2,3]. Нами проведены исследования по определению давлений на испарителе и конденсаторе. По полученным данным построили циклы холодильной машины...

Центробежный фреоновый компрессор для системы...

Так же описывается принцип работы компрессора, системы охлаждения

Так, при загрузке на 50 % холодильный коэффициент турбокомпрессора выше на 75 %.

Анализ характеристик струйного распределителя системы кондиционирования воздуха автомобиля.

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Степень повышения давления газа в компрессоре определим из равенства: (8).

Сравнительный анализ основных эксплуатационных параметров автомобильного кондиционера двух исследуемых режимов.

Обзор термодинамических характеристик хладагентов...

Ключевые слова: хладагент, химический состав, рабочее давление, эффективность работы компрессора, удельная холодопроизводительность, холодильный коэффициент.

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

1. Газогенератора, в котором для создания потока горячих газов высокого давления сжигается смесь из топлива и сжатого воздуха

В любой определённый момент работу компрессора можно отобразить

- постоянный коэффициент; n – частота вращения нагнетателя.

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

Используя тепло поверхности компрессора и холод холодильного отделения

Для относительно точных расчетов необходимо учитывать влажность воздуха и давление в области измерения

Анализ эффективности работы саморазмораживающейся холодильной машины.

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Геометрические размеры испарителя.

Степень повышения давления в компрессоре 4,39. Холодильный коэффициент. (Вт).

Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера.

Сравнительный анализ эффективности работы... | Молодой ученый

Основные термины (генерируются автоматически): хладагент, автомобильный рефрижератор, холодильный коэффициент, компрессор, холодильный агент, рабочее давление, высокое давление

Принцип работы системы курсовой устойчивости автомобиля.

Описание теоретической модели бытовой холодильной машины...

Принцип работы бытовой холодильной машины. Холодильная машина предназначена для отвода тепловой энергии от охлаждаемого тела.

Но при сжатии происходит повышение не только давления, но и температуры. После компрессора перегретый хладагент (газ)...

Сравнительный анализ основных эксплуатационных параметров...

Это проявляется в повышенной нагрузке на компрессор и в повышении давления конденсации [2,3]. Нами проведены исследования по определению давлений на испарителе и конденсаторе. По полученным данным построили циклы холодильной машины...

Центробежный фреоновый компрессор для системы...

Так же описывается принцип работы компрессора, системы охлаждения

Так, при загрузке на 50 % холодильный коэффициент турбокомпрессора выше на 75 %.

Анализ характеристик струйного распределителя системы кондиционирования воздуха автомобиля.

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Степень повышения давления газа в компрессоре определим из равенства: (8).

Сравнительный анализ основных эксплуатационных параметров автомобильного кондиционера двух исследуемых режимов.

Обзор термодинамических характеристик хладагентов...

Ключевые слова: хладагент, химический состав, рабочее давление, эффективность работы компрессора, удельная холодопроизводительность, холодильный коэффициент.

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

1. Газогенератора, в котором для создания потока горячих газов высокого давления сжигается смесь из топлива и сжатого воздуха

В любой определённый момент работу компрессора можно отобразить

- постоянный коэффициент; n – частота вращения нагнетателя.

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

Используя тепло поверхности компрессора и холод холодильного отделения

Для относительно точных расчетов необходимо учитывать влажность воздуха и давление в области измерения

Анализ эффективности работы саморазмораживающейся холодильной машины.

Задать вопрос