Общая информация MAN TGA с 2000 года

1. Общая информация

Требования к микроклимату в автомобиле определяются находящимися в нем людьми и грузами. Исходя из концепции обеспечения безопасности дорожного движения, водитель автомобиля должен быть предельно внимателен. Степень концентрации водителя ухудшается под влиянием сложных погодных условий, особенно высокой температуры и большой влажности, а также пыли, шумов и запахов. Применение системы управления микроклиматом позволяет существенно уменьшить влияние перечисленных факторов.

Получить в кабине требуемый микроклимат можно за счет установки в автомобиле кондиционера, соединенного с системами отопления и вентиляции. Помимо поддержания микроклимата, кондиционер очищает и осушает поступающий в кабину воздух, а также быстро устраняет запотевание стекол.

Отличия регулируемой климатической системы от обычного отопителя:

• система управления микроклиматом содержит управляемую электродвигателем перепускную заслонку отопителя для регулирования температуры воздуха, поступающего из вентиляционных отверстий;
• система автоматически регулирует температуру и количество поступающего внутрь воздуха в зависимости от температуры наружного воздуха и задаваемого водителем значения температуры воздуха в кабине;
• блок управления кондиционером объединен с блоком управления отоплением, его необходимо только подключить к электрической бортовой сети;
• применен эффективный вентилятор отопителя с электродвигателем и системой плавного адаптивного управления;
• в кожух фильтра системы управления микроклиматом со стоком конденсата установлен испаритель с расширительным клапаном и устройством защиты от обледенения;
• к испарителю добавлен фильтр цветочной пыльцы (комбинированный фильтр на основе бумажного фильтра и активированного угля), отфильтровывающий из воздуха тонкодисперсные частицы, газы и запахи и на долгое время связывающий их. Фильтрация осуществляется как в режиме притока свежего воздуха, так и рециркуляции;
• возле отверстия впуска свежего воздуха установлен датчик температуры наружного воздуха;
• электрическая связь между кожухом отопителя и фильтра осуществляется двумя герметичными электрическими соединителями.

Компоненты системы кондиционирования:

1. Испаритель.
2. Расширительный клапан.
3. Ресивер-осушитель хладагента.
4. Конденсатор.
5. Компрессор кондиционера.

Когда двигатель автомобиля работает и кондиционер включен, хладагент по шлангам и трубопроводам циркулирует по контуру системы кондиционирования. При этом хладагент на различных этапах находится как в жидком, так и в газообразном состоянии. В испарителе хладагент отбирает тепло от идущего через испаритель воздуха. Охлажденный воздух распределяется внутри кабины по отопительно-вентиляционной системе. Требуемое количество хладагента регулирует расширительный клапан.

Функциональная схема системы кондиционирования:

1. Испаритель.
2. Расширительный клапан.
3. Датчик максимального/минимального давления в ресивере-осушителе хладагента.
4. Вентиль со стороны высокого давления для дозаправки жидкого хладагента (вентиль с большим диаметром проходного сечения).
5. Ресивер-осушитель хладагента.
6. Конденсатор.
7. Компрессор с электромагнитной муфтой.
8. Вентиль со стороны низкого давления (вентиль с малым диаметром проходного сечения).
9. Датчик температуры испарителя.
10. Электромагнитный клапан кондиционера.
11. Датчик температуры воздуха на внутреннем выпуске.
12. Датчик наружной температуры.
13. Датчик температуры теплообменника.
14. Кнопка включения кондиционера.
15. Панель управления микроклиматом кабины.

a. Жидкий хладагент высокого давления.

b. Газообразный хладагент высокого давления

с. Жидкий хладагент низкого давления

d. Газообразный хладагент низкого давления

Кондиционер работает по принципу компрессионной холодильной машины, согласно которому вначале циркулирующий в газообразном состоянии хладагент сжимается, затем за счет падения давления и отбора тепла хладагент снова переходит в газообразное состояние.

Когда система кондиционирования работает, то есть кондиционер при работающем двигателе автомобиля включен кнопкой (14), на впуск компрессора (7) от испарителя (1) поступает газообразный хладагент. Компрессор сжимает хладагент, в результате сжатия температура хладагента повышается приблизительно до 65-105°С, затем сжатый хладагент поступает в конденсатор (6). Там сжатый нагретый хладагент охлаждается встречным потоком воздуха. Когда температура хладагента падает до точки росы, например 50°С при давлении 13 бар (хладагент R134a), газ конденсируется. Полученный жидкий хладагент течет через ресивер-осушитель (5), где из него удаляется вода. Встроенный осушитель отфильтровывает влагу или загрязнения.

Датчик максимального/минимального давления ресивера-осушителя при давлении приблизительно 2 бар разрывает электрическую цепь электромагнитной муфты компрессора (7) с тем, чтобы при падении давления в системе кондиционирования компрессор отключался. Датчик давления также отключает компрессор через электромагнитную муфту в случае перегрева системы кондиционирования, поддерживая давление не выше прибл. 26 бар, что возможно в частности из-за плохого отвода тепла от конденсатора (конденсатор загрязнен). Если давление хладагента находится в допустимых пределах, он из ресивера-осушителя (5) течет дальше к расширительному клапану (2). Из клапана хладагент впрыскивается в испаритель (1) (сторона низкого давления). В испарителе жидкий хладагент расширяется и под действием отбираемого тепла переходит в газообразное состояние. Требуемое для испарения тепло пластины испарителя отбирают от воздуха. В результате воздух охлаждается и поступает в кабину автомобиля. Компрессор (7) всасывает газообразный хладагент, и цикл повторяется.

Компоненты системы кондиционирования

Панель управления микроклиматом кабины

1. Поворотный переключатель вентиляции боковых окон.
2. Кнопка включения/выключения кондиционера в режиме AC.
3. Поворотный переключатель температуры воздуха на внутреннем выпуске.
4. Кнопка переключения: свежий воздух / рециркуляция.
5. Поворотный переключатель управления вентилятором.
6. Поворотный переключатель распределения потоков воздуха.
7. Кнопка включения осушения поступающего воздуха.

Панель управления микроклиматом кабины (1) находится на приборном щитке.

Ресивер-осушитель хладагента

Ресивер-осушитель хладагента (1) встроен в конденсатор.

От конденсатора хладагент поступает в ресивер-осушитель (1), где находится запас хладагента, и далее по мере изменения его потребления идет в испаритель. Ресивер-осушитель хладагента установлен после конденсатора на стороне высокого давления системы кондиционирования. В нем находится хладагент, поступающий из конденсатора в жидком состоянии, там он собирается и соединяется с хладагентом, уже находящимся в ресивере-осушителе.

Термостатический расширительный клапан

Термостатический расширительный клапан служит средством разграничения сторон высокого и низкого давления в системе кондиционирования. Он установлен перед испарителем и выполняет роль блокирующего клапана. Расширительный клапан (также называемый клапанной форсункой) служит для подачи в испаритель оптимального количества хладагента. При этом он позволяет управлять подачей хладагента.

Регулирование осуществляется с учетом следующих факторов:

• Давление, создаваемое датчиком температуры
• Давление на выпуске испарителя
• Давление, создаваемое пружиной

В равновесном состоянии:

Давление от датчика температуры = Давление на выпуске испарителя + Давление пружины

1. Анероидная коробка.
2. Диафрагма.
3. Датчик температуры.
4. Палец.
5. Шарик.
6. Пружина.

A. К компрессору.

B. От испарителя.

C. От конденсатора.

D. К испарителю

Компрессор откачивает хладагент, в результате давление в испарителе падает. Давление на впуске компрессора действует на диафрагму (2) и тянет ее вниз. Движение диафрагмы передается на палец (4) и шарик (5). Клапан открывается против действия пружины, сжатый жидкий хладагент течет через клапан в испаритель и там испаряется. При протекании хладагента через испаритель и расширительный клапан он вследствие испарения отбирает тепло от измерительной среды в датчике температуры (3), датчик вытягивается (объемное сокращение), то есть давление на температурный датчик падает. Температурный датчик и анероидная коробка (1) заполнены одинаковой средой. Это сжиженный газ или адсорбционное вещество, которое при повышении температуры переходит в газообразную форму. В результате нарушается баланс приложенных к шарику (5) сил, шарик под действием пружины поднимается вверх и впрыскиваемое количество уменьшается до восстановления баланса сил.

За счет такого регулирования термостатический расширительный клапан обеспечивает перегрев хладагента. Под понятием перегрева хладагента понимают разность между теоретической температурой испарения при соответствующем давлении и измеренной температурой после испарителя (температура датчика) Величина перегрева составляет для данного расширительного клапана 2,8°С. Таким образом система не разрешает поступить в испаритель такому количеству хладагента, которое не сможет полностью испариться. Если это произойдет, то на впуск компрессора попадет жидкий хладагент и вследствие гидравлического удара компрессор может быть испорчен.

Испаритель

1. Испаритель.
2. Распылитель.
3. Впускная магистраль.
4. Расширительный клапан.

Испаритель установлен в кожухе кондиционера сразу у впускного отверстия, по которому поступает свежий или рециркуляционный воздух. Его назначение - охладить и осушить теплый воздух, поступающий в кондиционер из кабины автомобиля. Испаритель является вторым теплообменником системы охлаждения.

В кондиционере применен шестиходовой цельноалюминиевый испаритель. Сжатый жидкий хладагент поступает в первый ход испарителя через расширительный клапан и распылители. Там он расширяется и в результате отбора тепла испаряется. Необходимую для испарения теплоту пластины испарителя отбирают от потока воздуха, который в результате охлаждается и отдает влагу. Конденсируемая на пластинах испарителя вода свободно вытекает через отверстие отвода конденсата. Чтобы пластины испарителя не замерзали, его минимальную температуру ограничивают приблизительно +2°С.

Датчик максимального/минимального давления в ресивере-осушителе

Датчик максимального/минимального давления (1) установлен после ресивера-осушителя и служит для контроля или ограничения соотношения давлений в замкнутом контуре системы охлаждения.

Этот датчик отключает компрессор, расцепляя электромагнитную муфту, когда давление в системе принимает недопустимое значение, что позволяет защитить кондиционер от возможного повреждения.

Когда давление в системе меньше приблизительно 2 бар, что может произойти при малом количестве хладагента, датчик открывается и отключает компрессор. Когда давление в системе поднимается, например из-за сильного загрязнения конденсатора, то датчик срабатывает при давлении приблизительно 26 бар и отключает компрессор.

Компрессор с электромагнитной муфтой

1. Шкив.
2. Электромагнитная муфта.

Компрессор с электромагнитной муфтой (1) находится с правой стороны автомобиля.

Электромагнитный клапан кондиционера

A. Пропускное направление.

B. Магистраль красного цвета – камера 1; магистраль коричневого цвета: камера 2.

Электромагнитный клапан кондиционера (1) находится спереди слева у передней стенки.

Конденсатор

Конденсатор служит для охлаждения и сжижения горячего хладагента. Он установлен в автомобиле таким образом, что охлаждается встречным потоком воздуха, поступающим от вентилятора системы охлаждения двигателя. Конденсатор служит для охлаждения и сжижения горячего хладагента. Он установлен в автомобиле таким образом, что охлаждается встречным потоком воздуха, поступающим от вентилятора системы охлаждения двигателя.

Конденсатор (1) находится перед радиатором водяного охлаждения.

Компрессор нагнетает нагретый до 60-100°С хладагент в змеевик конденсатора. Большое количество пластин конденсатора обеспечивает получение большой площади и соответственно хороший принудительный теплообмен. Нагретый газ отдает тепло встречному потоку, его температура становится ниже точки росы, и он конденсируется. Жидкий хладагент вытекает из конденсатора и под давлением поступает в ресивер-осушитель.

Присоединительные вентили

1. Присоединительный элемент.
2. Игольчатый клапан.

Для того, чтобы присоединительные вентили нельзя было перепутать, они сделаны разного размера.

1. Малый вентиль – сторона низкого давления.
2. Большой вентиль – сторона высокого давления.

Присоединительные вентили находятся под передней крышкой кабины. Для доступа к присоединительным вентилям необходимо снять заглушки.

Датчик температуры кондиционера внутреннего воздуха

Датчик температуры воздуха на внутреннем выпуске системы управления микроклиматом измеряет действительную температуру внутри кабины

Это самая важная регулируемая величина, поскольку именно с ее помощью измеряются параметры микроклимата водителя. На внутреннюю температуру влияют все компоненты системы автоматического регулирования (электромагнитный клапан переднего кондиционера, электромагнитная муфта компрессора, вентилятор).

Требуемое значение температуры на внутреннем выпуске можно задавать в пределах от 16 до 32°С. В процессе регулирования система управления микроклиматом в зависимости от наружной температуры дополнительно корректирует введенное с прибора управления значение уставки. При низких значениях наружной температуры система стремится поддержать более высокую внутреннюю температуру, при высоких значениях наружной температуры - более низкую внутреннюю температуру. Промежуточные положения регулятора (поворотный переключатель внутренней температуры) почти для всех пользователей отражают личные предпочтения, именно они определяют наиболее приятные и комфортные условия.

При повороте поворотного переключателя влево (поворот до упора) система отопления отключается и кондиционер соответственно работает на полную мощность. При повороте переключателя вправо (поворот также до упора) система отопления включается на полную мощность, а кондиционер соответственно отключается. Система автоматического управления вентилятором продолжает действовать при вводе значения 16°С или 32°С.

Датчик температуры воздуха на внутреннем выпуске (1) находится в центре кабины за консолью.

Датчик наружной температуры

Датчик температуры наружного воздуха измеряет температуру окружающей среды.

Для системы управления микроклиматом базовым параметром является измеренное значение температуры наружного воздуха. Сигналы других датчиков обеспечивают согласование требуемой тепло- и холодопроизводительности и работы вентилятора.

Датчик температуры наружного воздуха (1) находится в нижней части вентилятора под передней крышкой.

Датчик температуры испарителя

Датчик испарителя измеряет температуру испарителя и служит для регулирования холодопроизводительности. Когда температура ниже 0°С, защита от замерзания блокирует процесс регулирования. Защита осуществляется посредством отключения и включения компрессора.

Датчик (1) находится на испарителе. Для большей наглядности датчик испарителя показан немного выдвинутым.

Датчик теплообменника (датчик температуры продуваемого воздуха)

Электронный блок управления определяет температуру продуваемого воздуха в зависимости от требуемой теплопроизводительности. Регулирование осуществляется за счет управления импульсным водяным клапаном (задание рабочего цикла) в регуляторе расхода воды.

Датчик теплообменника (1) находится на вентиляторе кондиционера.

Хладагент R 134a

Чтобы обеспечить в кондиционере процесс испарения, в качестве рабочего тела применено вещество с низкой температурой кипения, называемое хладагентом. Известно, что по мере понижения давления воды также понижается температура кипения. Аналогично ведут себя все однородные жидкости. Когда давление падает, температура кипения понижается, когда давление растет, температура кипения увеличивается. Хладагент (тетрафторэтан) 134a является неполностью галогенизированным веществом из группы фторуглеводородных соединений (FKW, химическая формула CF3CH2F), кипит при 26,5°С. Время существования в атмосфере неполностью галогенизированных веществ мало, и поскольку они не содержат хлор, то не разрушают озоновый слой. Кроме того, их вклад в парниковый эффект сравнительно мал. Хладагент 134a является бесцветной жидкостью со слабым запахом эфира. При контакте хладагента с огнем или горячими поверхностями возможно образование продуктов распада (пары) с сильным раздражающим действием, при соединении с воздухом возможно образование взрывоопасной смеси. Продуктами распада являются галогеноводород и карбонилгалогенид. При существенном превышении значений ПДК в воздухе 134a может оказывать наркотическое действие.

Внимание:
Вдыхание продуктов распада 134a при больших концентрациях может привести к затруднению дыхания. Испарение хладагента на коже может привести ведет к замерзанию мест контакта.