Как работает кондиционер, и что делать, если он вышел из строя

Будучи когда-то прерогативой только шикарных автомобилей, кондиционер ныне становится неотъемлемой
частью все большего и большего числа "обычных" семейных машин. По оценкам специалистов, к началу
следующего века половина всех европейских машин будет продаваться с кондиционером как стандартным
аксессуаром.

Система кондиционирования, попросту говоря, отбирает у воздуха тепло, а также снижает уровень его
влажности. Поэтому, воздух в салоне машины всегда более прохладный и не такой влажный, что создает
ощущение свежести.

Как создается микроклимат в салоне?

Стандартная система кондиционирования состоит из нескольких рабочих узлов, соединенных между собой
герметичной системой трубок. Она заполнена хладагентом, который переходит из жидкой формы в
газообразную и обратно, перенося тепло из салона.

Самой важной деталью, от которой зависит эффективность работы кондиционера, является регулирующий
вентиль, который установлен на испарителе, размещенном в салоне автомобиля. Хладагент в виде
жидкости под высоким давлением поступает через регулирующий вентиль в испаритель, где
разбрызгивается в виде газо-капельной смеси (тумана). Регулирующий вентиль может быть игольчатым
или типа диафрагмы. Мы будем рассматривать первый вариант.

Внутри игольчатого вентиля есть маленькое отверстие, а расположенная в отверстии иголка способна
больше или меньше перекрывать его, изменяя таким образом эффективное сечение. Игла приводится в
действие от термодатчика, помещенного внутри испарителя.

Жидкий хладагент, проходя через маленькое отверстие в вентиле, испаряется и превращается в газ под
низким давлением. Этот процесс сопровождается резким падением температуры. Чем меньше отверстие,
тем холоднее становится халадагент, то есть температуру в испарителе можно регулировать, вводя или
выводя иглу из отверстия. Температура поверхности испарителя должна быть близка к точке замерзания
воды, но не ниже ее, иначе на испарителе будет образовываться лед, что затруднит движение воздуха и
передачу тепла хладагенту.

Как уже говорилось, вместо игольчатого вентиля иногда, устанавливается диафрагма. В ней нет
движущихся частей, поэтому расход хладагента в испаритель не регулируется, но подача его
контролируется при помощи термореле или реле давления. Превратившись в газ низкого давления,
хладагент проходит по испарителю (теплообменнику) и отбирает тепло у воздуха в салоне. Для большей
эффективности этого процесса теплообменник снабжен ребрами. Содержащаяся в воздухе влага
конденсируется на внешней поверхности теплообменника и сливается вне салона. Воздух, пройдя через
теплообменник, возвращается в салон более холодным и сухим.

Накопленное хладагентом тепло необходимо отдать в атмосферу, для чего хладагент с помощью
компрессора направляется в конденсатор (это еще один теплообменник, расположенный обычно в
передней части автомобиля).

Компрессор, задача которого – прогонять хладагент по трубкам системы, перенося тепло с низкого
температурного уровня на более высокий, работает по принципу насоса и приводится ремнем от двигателя
через электромагнитную муфту, чтобы кондиционер можно было отключать. Когда компрессор работает, он
создает разрежение, которое "высасывает" газообразный хладагент из испарителя.
Внутри компрессора давление хладагента повышается, и он поступает в конденсатор, но уже в виде газа
под высоким давлением. В конденсаторе газ превращается снова в жидкость, при этом содержащееся в
ней тепло рассеивается с поверхности конденсатора в атмосферу.

Из конденсатора хладагент – уже в виде жидкости под давлением – снова подается на регулирующий
вентиль, и цикл повторяется.

Дополнительные "примочки"

На практике в описанную базовую схему входят еще кое-какие узлы, в частности, ресивер-осушитель,
который часто (но не всегда) монтируется между конденсатором и регулирующим вентилем. Это
устройство (его иногда называют "аккумулятором") фильтрует хладагент и удаляет из него влагу. Иногда
осушитель снабжается цветовым индикатором, который показывает, когда его пора заменить (это значит,
что он набрал максимум влаги). В систему трубок (между конденсатором и испарителем) иногда
встраивают смотровое стекло, и тогда можно наблюдать за состоянием хладагента (наличие ненужных
пузырьков и т. д.).

В систему кондиционирования входят также нагнетатель, прогоняющий воздух через испаритель, и
вентилятор с термостатом, повышающий эффективность работы конденсатора. Обычно в систему входит
также датчик давления с выключателем. Он расположен рядом с ресивером-осушителем и управляет
работой компрессора и вентилятора конденсатора, а также поддерживает оптимальное давление в
системе (разное для разных систем).

В большинстве систем над испарителем крепится еще и нагревательный элемент. Поток воздуха с
помощью "смесительной заслонки" распределяется между испарителем и нагревателем так, чтобы придать
ему желаемую температуру.

А как с экологией?

До недавнего времени в автомобильных кондиционерах применялся фреон R12. Потом было установлено,
что содержащиеся в нем хлорфторуглероды губительно воздействуют на озоновый слой, поэтому сейчас
выпускать R12 в атмосферу запрещено. К тому же, под воздействием открытого пламени R12 выделяет
смертельный газ фосген. Пока еще разрешено заполнять им кондиционеры прежних выпусков, как
разрешается и эксплуатация этих кондиционеров.

Соответственно, цена на фреон R12 повышается на 5–10% в месяц. В конце концов она станет такой, что
"перезаряжать" старые системы станет просто разорительно. Уже сейчас фреон R12 стоит на Западе $150
за килограмм, а два года назад стоил $65. В современных системах используется более "экологичный"
хладагент – R134А.

Системы, рассчитанные на R134A, устроены так, чтобы при обслуживании и ремонте не было утечек. Для
этого в нужных местах установлены специальные клапаны и другие приспособления.

Теоретически, R134А можно закачать и в старый кондиционер, внеся соответствующие изменения. Однако,
этот хладагент процентов на 15 менее эффективен, чем R12, поэтому кондиционер старого типа будет с
ним работать хуже. Кроме того, существует еще одна проблема: хладагент R134А просачивается, хотя и
слабо, через шланги, сделанные из чистой резины. Для этого вещества необходимы специальные шланги с
внутренней нейлоновой оплеткой. В то же время в старых системах применяются так называемые
"заершенные" соединительные штуцеры, которые способны прорвать эту оплетку. Одним словом, на
данный момент выгоднее пользоваться старым хладагентом.

Вообще-то, существуют так называемые "заместительные" хладагенты, предназначенные для замены R12
и не требующие дорогой переделки системы на R134А, но, как говорят специалисты, их нельзя и на
пушечный выстрел подпускать к кондиционеру. Некоторые из этих веществ содержат бутан, который
может воспламениться внутри системы, кроме того, он погубит тестовое оборудование.

Если вы хотите перейти с R12 на R134А, то лучше всего поменять вместе с хладагентом масло
(минеральное на синтетическое) в системе, установить новый ресивер-осушитель, сменить резиновые
шланги и проверить работу всех узлов. Тогда есть надежда, что система будет работать
удовлетворительно.

Чтобы все работало

Для того, чтобы система кондиционирования хорошо работала, нужно уметь с ней обращаться. Например,
многие не знают, что кондиционер только тогда будет работать эффективно, когда в машине закрыты все
окна, а также люк. Чтобы быстрее охладить салон в очень жаркий день, нужно на минуту-другую открыть
все двери, а когда машину продует – все закрыть и включить кондиционер (при работающем двигателе).
Осушающее воздействие кондиционера снижает запотевание ветрового и боковых стекол салона, поэтому
иногда кондиционер полезно включать одновременно с печкой. Правда, некоторые климатические системы
не предусматривают одновременной работы кондиционера и печки.

В системе кондиционирования есть масло, которое циркулирует вместе с хладагентом. Если система долго
бездействует, некоторые ее детали, в частности, неопреновые прокладки, пересыхают и разрушаются,
давая течь. Поэтому желательно раз в неделю включать кондиционер не меньше, чем на десять минут, в
том числе и зимой, чтобы масло смазало все узлы системы.

Что можно починить?

Кондиционеры не подлежат "домашнему", любительскому ремонту. Хладагент – вещество капризное, для
его полной откачки и закачки нового требуется профессиональное оборудование, а чтобы обеспечить
полную герметичность, нужны специальные высокочувствительные приборы для выявления утечек.
Если кондиционер сломался, значит, как минимум, какие-то детали нужно заменить, в том числе
специальные трубки и фитинги, но существует множество их типоразмеров. А для крепления трубок к
фитингам применяются специальные обжимные приспособления.

Так что, если у вас возникли проблемы с кондиционером, полагайтесь только на специалистов.
Обращайтесь в фирмы, которые производят сложный ремонт, а не только закачивают улетучившийся
хладагент. Если хладагент "ушел" из системы, то вначале нужно найти причину, иначе новый хладагент
улетучится точно так же!

Аналогично, если у вас заклинило компрессор, то просто заменить его недостаточно: через несколько
месяцев его снова заклинит. Нужно вначале удалить из системы стружку и другой мусор, а затем промыть
ее специальным раствором или азотом. Придется также заменить ресивер-осушитель (в нем осталась
стружка) и закачать свежий хладагент.

Чаще всего получает повреждение конденсатор. Он расположен перед автомобильным радиатором и
защищен только радиаторной решеткой.

Второй проблемой является отказ игольчатого вентиля (он забивается грязью). Прочищая вентиль,
необходимо удалить из него грязь, а не проталкивать ее внутрь!

Возникают и другие проблемы – например, шумит компрессор. Обычно, это говорит о его близком конце.
Легко проверить состояние приводного ремня. В некоторых машинах компрессор приводится отдельным
ремнем. Это удачный вариант. Однако современные автомобили часто оборудованы длинным
"многофункциональным" ремнем, который приводит в движение сразу несколько устройств, часто, в том
числе, и водяной насос. Так что, если подшипник ведущего шкива компрессора кондиционера вдруг
заклинит, вы никуда не уедете, пока не найдете ремень меньшего размера, чтобы "обойти" компрессор!

Другие аспекты

Если все-таки произошла утечка хладагента через резиновые шланги, то их замена довольно
проблематична, так как трудно надежно загерметизировать новые шланги на старых алюминиевых
фитингах.

Имейте в виду, что кондиционер может не включиться, если окружающая температура ниже заданной или
если давление в системе намного ниже (утечка хладагента) или выше оптимального.
К нарушениям в работе кондиционера приводят также избыток масла, хладагента, попадание в систему
воздуха или влаги, сильное загрязнение ребер конденсатора или испарителя, неисправность системы
охлаждения автомобиля (перегрев), а также проскальзывание муфты компрессора.