Устройство и принцип работы автомобильного кондиционера | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 октября, печатный экземпляр отправим 30 октября.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №52 (238) декабрь 2018 г.

Дата публикации: 31.12.2018

Статья просмотрена: 311 раз

Библиографическое описание:

Галка Г. А., Стрельцов А. В., Титов Н. Е. Устройство и принцип работы автомобильного кондиционера // Молодой ученый. — 2018. — №52. — С. 9-14. — URL https://moluch.ru/archive/238/55306/ (дата обращения: 14.10.2019).



В данной статье описывается устройство и принцип действия на примере эксперимента, рассказывается принцип работы автомобильного кондиционера и его основных узлов и агрегатов.

Ключевые слова: компрессор, конденсатор, ресивер-осушитель, тепловой расширительный клапан (вентиль (ТРВ)), испаритель.

Основные сведения.

Принцип работы созданной системы диагностики заключается в том, что процессы изменения давления хладагента, а также частоты вращения вала электродвигателя преобразуются в электрические сигналы. Последние с помощью аналогового цифрового преобразователя (АЦП) трансформируются в двоичный код цифровых сигналов. Эти сигналы расшифровываются и подаются в качестве исходных данных в разработанную компьютерную программу. Результаты расчётов по программе отображаются в удобном для исследования виде.

Устройство автомобильного кондиционера

Все автомобильные системы кондиционирования воздуха являются по своей сути почти замкнутой герметичной системой трубопроводов с двумя чётко выделенными отделами работы: стороной высокого давления, которую называют напорной магистралью, и стороной низкого давления -обратной магистралью [1].

Нами была собрана установка по определению основных термодинамических параметров системы кондиционирования воздуха салона легкового автомобиля.

https://pp.userapi.com/c639817/v639817127/2754b/Yp6SHrJVrEc.jpg

Рис.1. Стенд-тренажёр по исследованию основных термодинамических параметров автомобильного кондиционера.

Компрессор кондиционера

Компрессор приводится в действие приводом двигателя, т. е. приводом является ремень от коленчатого вала. Газообразный хладагент подаётся в систему из испарителя в компрессор, это линия низкого давлениям (газообразным хладон станет только после того, как он пройдёт испаритель, так как в испарителе он кипит (парожидкостная смесь) и в конце испарителя он перегревается, во избежание гидроудара). Принцип действия: после пуска двигателя в компрессор поступает хладон через клапан низкого давления, когда поршень доходит до низшей мёртвой точки клапан закрывается и идёт процесс сжатия, и как только поршень будет подходить к верхней мёртвой точке откроется клапан высокого давления и газообразный фреон высокого давления пойдёт по трубопроводу на конденсатор.

C:\Users\Admin\Desktop\КОМПРЕССОР.jpg

Рис. 2. Компрессор автомобильного кондиционера

Стоит отметить, что во всех компрессорах присутствует вредный объём, т. е. сжатый фреон в компрессоре не сможет покинуть камеру нагнетания. Это сделано чтобы увеличить срок службы компрессора, так как если бы не было вредного объёма поршень бил по клапанам (высокого и низкого давления) и головки блока тем самым появился бы шум и увеличился износ, возможна даже поломка. [2].

Конденсатор.

C:\Users\Admin\Desktop\КОНДЕНСАТОР.jpg

Рис. 3. Конденсатор

Конденсатор, он же радиатор кондиционера, служит для отвода тепла из системы в окружающую среду за счет протекания фреона по трубкам, которые продуваются встречным потоком воздуха и установленным вентилятором, если машины не двигается и отвод тепла через окружающую среду будет недостаточным. Газообразный хладон поступает в конденсатор, где, проходя по трубкам, остывает, так как при сжатии газа происходит повышение температуры, и на выходе из конденсатора мы уже имеем сконденсированный переохлаждённый фреон, который уже готов к прохождению ТРВ [3].

Ресивер-осушитель.

На выходе из конденсатора хладон поступает в резервуар, установленный на линии высокого давления, после конденсатора. В ресивере-осушителе удаляются излишки воды и масла, которые попали в фреон. Если не удалять излишки воды, то после прохождения ТРВ образовывается кристаллики льда, которые могут повредить систему.

Описание: http://howcarworks.ru/sites/default/files/styles/article_image_max_page_width_resize_670/public/img/2014-03-24_225832.jpg?itok=VqGUHKBq

Рис. 4. Ресивер-осушитель

Также в ресивере-осушителе оседают частички мусора, попавшие в фреон после прохождения компрессора и конденсатора [4].

Сторона низкого давления.

Впрочем, низким давление на этой стороне работы кондиционера назвать сложно — рабочая температура в зависимости от модели машины может варьироваться от 3 до 4 атмосфер (для сравнения, рабочее давление в обычно автомобиле 2–2,3 атмосфер [5].

Тепловой расширительный клапан (вентиль) (ТРВ).

Описание: http://howcarworks.ru/sites/default/files/styles/article_image_max_page_width_resize_670/public/img/2014-03-24_225944.jpg?itok=3DUcxO3-

Рис. 5. ТРВ

Жидкий хладон под высоким давлением поступает в ТРВ из конденсатора. Пройдя расширение 10–15 % хладона вскипает, и он поступает в испаритель. Одно из свойств хладагента — при переходе из жидкого состояния в газообразное сильно охлаждается. Клапан включает в себя датчик давления и регулирует поток хладона. В большинстве случаев ТРВ саморегулируется. На выходе из испарителя устанавливается термобаллон, который регулирует поток хладагента путём замера температуры, и увеличивает или уменьшает давление на мембрану, которая в свою очередь увеличит или уменьшит расход хладона [6].

Испаритель.

Рис. 6. Испаритель

Испаритель устанавливается в салоне, как правило, в районе бардачка. Испаритель похож на радиатор — он представляет собой змеевик с ребрамии и катушками, для лучшего теплообмена.

Хладон поступая в испаритель кипит т. е. он холодный, близкий к нулю градусов Цельсия. Тепла в салоне автомобиля хватит на то чтобы фреон выкипел и немного перегрелся (на 5–8°С). Вентилятор, создаёт поток воздуха в салон машины через дефлекторы. Сквозь ребристую поверхность испарителя воздух охлаждается и принимает на себя влажность из воздуха, вследствие чего на асфальт может конденсироваться вода.

После испарителя цикл начинается сначала, как было описано выше [7].

Описание: http://howcarworks.ru/sites/default/files/styles/article_image_max_page_width_resize_670/public/img/2014-03-24_225511_0.jpg?itok=gq8XNUsD

Рис. 7. Общий принцип работы кондиционера в автомобиле

Экспериментальное определение основных параметров температуры на конденсаторе автомобильного кондиционера, работающего в тяжелых условиях эксплуатации.

Нами получены экспериментальные данные по зависимости времени выхода на стационарный режим от изменения температуры.

Выполнение расчета было произведено в промежутке времени от 3 до 10 минут после запуска установки.

Определение изменений температуры на испарителе автомобильного кондиционера с момента включения установки до ее выхода на стационарный режим.

Показания изменения температур в компрессоре (на входе и выходе), работающего при тяжелых условиях эксплуатации, на промежутке времени от 3 до 10 минут с момента включения установки.

Литература:

  1. Ананьев В.А, Седыx И. В. Холодильное оборудование для современныx центральныx кондиционеров. Расчеты и методы подбора: учеб. пособие — М.: Евроклимат, 2001. — 96 с.
  2. Ананьев В. А., Балуева Л. Н., Гальперин А. Д. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика — М.: Евроклимат, 2001. — 416с. 3-е издание
  3. Доссат Рой Дж. Основы xолодильной теxники. Москва, 1984. — 508 с.
  4. Коляда В. В. Кондиционеры. Принципы работы, монтаж, установка, эксплуатация. Рекомендации по ремонту. — М. 2002. — 240 с.
  5. Кругляк И. Н. Бытовые холодильники (устройство и ремонт): учеб. пособие / И. Н. Кругляк — М.: Легкая индустрия, 1974, — 205с.
  6. Нащокин В. В. Техническая термодинамика и теплопередача: учеб. пособие для вузов / В.В Нащокин. 3-е изд., испр. и доп. — М.: Высш.школа, 1980.— 469 с.
  7. Доссат, Рой Дж. Основы холодильной техники: учебник / Рой Дж. Доссат — М.: Легкая и пищевая промышленность,1984. — 520 с.
Основные термины (генерируются автоматически): автомобильный кондиционер, высокое давление, испаритель, конденсатор, компрессор, излишек воды, стационарный режим, тепловой расширительный клапан, тяжелое условие эксплуатации, изменение температуры.


Похожие статьи

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Были сняты кривые в момент включения, выключения и выхода на стационарный режим работы автомобильного кондиционера.

Рис. 3. Показания давлений на электродвигателе и на муфте компрессора кондиционера при недостаточной производительности конденсатора.

Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера

Компрессор — сложнейший и основной агрегат системы автомобильного кондиционера. Его назначение — сжатие газообразного хладагента

Конденсатор — радиатор кондиционера, обычно из алюминия. Внутри его происходит конденсация (переход в жидкое состояние)...

Термодинамическое исследование работы холодильной установки...

температуры воды и хладоносителя на входе и выходе в конденсатор и испаритель

После снятия данных при всех трех температурах и на всех хладагентах теплообменные аппараты (конденсатор и испаритель) с гладкой трубкой заменялись на накатанную, со...

Теоретический обзор авторефрижераторов и режимов их работы

В компрессоре происходит адиабатное сжатие, то есть без теплообмена с окружающей

Режим оттаивания. При нормальной эксплуатации на змеевике испарителя постепенно

Во время режима оттаивания заслонка оттаивания закрывается, чтобы воспрепятствовать...

Экспериментальное исследование влияния интенсивности...

Величина температуры окружающего воздуха влияет на интенсивность теплообмена с конденсатором, при ее росте он ухудшается.

Подобрать такую машину, которая хорошо отвечала бы всем этим требованиям сложно, в силу различных условий ее эксплуатации.

Эффективность работы теплового насоса при различных режимах

В статье приведены результаты исследования различных режимов работы теплового

Применение тепловых насосов в альтернативной энергетики является принципиально новым

Рис. 1. Принципиальная схема работы теплового насоса: 1 — компрессор; 2 — испаритель...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

В статье рассматривается вопрос целесообразности использования эффекта Зеебека для питания вентилятора, охлаждающего конденсатор в малых холодильных машинах. В малых холодильных машинах компрессионного типа относительно небольшой мощности не...

Закономерности теплообмена при кипении рабочего вещества...

Их задача также обеспечить наиболее благоприятный режим для эксплуатации судового оборудования, трюмов и танков для обеспечения сохранности продукта при хранении и транспортировке. Как известно, системы кондиционирования воздуха на судах являются...

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Автомобильный рефрижератор предназначены для поддержания оптимальных условий при

Действительный тепловой поток в конденсаторе (с учётом тепловых потерь в процессе

где —действительный тепловой поток в конденсаторе, Вт; —удельная теплоемкость воды (с = 4...

Регулирования параметров теплонасосной установки

При отклонении температуры источников тепловой энергии от номинальных значений, на которую конструктивно настроена ТНУ, эффективность работы резко снижается [2]. Поэтому на территории РФ теплонасосные установки широкого применения не нашли.

Похожие статьи

Влияние недостаточной производительности конденсатора на...

Были сняты кривые в момент включения, выключения и выхода на стационарный режим работы автомобильного кондиционера.

Рис. 3. Показания давлений на электродвигателе и на муфте компрессора кондиционера при недостаточной производительности конденсатора.

Принцип работы и устройство автомобильного кондиционера

Компрессор — сложнейший и основной агрегат системы автомобильного кондиционера. Его назначение — сжатие газообразного хладагента

Конденсатор — радиатор кондиционера, обычно из алюминия. Внутри его происходит конденсация (переход в жидкое состояние)...

Термодинамическое исследование работы холодильной установки...

температуры воды и хладоносителя на входе и выходе в конденсатор и испаритель

После снятия данных при всех трех температурах и на всех хладагентах теплообменные аппараты (конденсатор и испаритель) с гладкой трубкой заменялись на накатанную, со...

Теоретический обзор авторефрижераторов и режимов их работы

В компрессоре происходит адиабатное сжатие, то есть без теплообмена с окружающей

Режим оттаивания. При нормальной эксплуатации на змеевике испарителя постепенно

Во время режима оттаивания заслонка оттаивания закрывается, чтобы воспрепятствовать...

Экспериментальное исследование влияния интенсивности...

Величина температуры окружающего воздуха влияет на интенсивность теплообмена с конденсатором, при ее росте он ухудшается.

Подобрать такую машину, которая хорошо отвечала бы всем этим требованиям сложно, в силу различных условий ее эксплуатации.

Эффективность работы теплового насоса при различных режимах

В статье приведены результаты исследования различных режимов работы теплового

Применение тепловых насосов в альтернативной энергетики является принципиально новым

Рис. 1. Принципиальная схема работы теплового насоса: 1 — компрессор; 2 — испаритель...

Использование эффекта Зеебека для увеличения интенсивности...

В статье рассматривается вопрос целесообразности использования эффекта Зеебека для питания вентилятора, охлаждающего конденсатор в малых холодильных машинах. В малых холодильных машинах компрессионного типа относительно небольшой мощности не...

Закономерности теплообмена при кипении рабочего вещества...

Их задача также обеспечить наиболее благоприятный режим для эксплуатации судового оборудования, трюмов и танков для обеспечения сохранности продукта при хранении и транспортировке. Как известно, системы кондиционирования воздуха на судах являются...

Расчет основных эксплуатационных параметров холодильной...

Автомобильный рефрижератор предназначены для поддержания оптимальных условий при

Действительный тепловой поток в конденсаторе (с учётом тепловых потерь в процессе

где —действительный тепловой поток в конденсаторе, Вт; —удельная теплоемкость воды (с = 4...

Регулирования параметров теплонасосной установки

При отклонении температуры источников тепловой энергии от номинальных значений, на которую конструктивно настроена ТНУ, эффективность работы резко снижается [2]. Поэтому на территории РФ теплонасосные установки широкого применения не нашли.

Задать вопрос