Как развивались системы кондиционирования автомобиля

Первые автомобили конца 19 века охлаждались очень просто — открывались двери и воздух продувал салон.

 

1902 год
Американский изобретатель Уиллис Хэвилэнд Кэрриер изобрёл первый кондиционер, который регулировал влажность и температуру воздуха.

 

1906 год
Кэрриер получает патент на «аппарат для обработки воздуха», как он называл кондиционер.

 

1931 год
Американская химическая компания Dupont представила первый химический хладагент – фреон. Фреоны состоят из фтора, углеводородов и иногда хлора и брома. При испарении фреоны принимают тепло, при конденсации отдают. Благодаря фреонам появились холодильники и кондиционеры современного типа.

 

Система кондиционирования состояла из компрессора, конденсатор и испарителя. Компрессор приводился в движение коленвалом, фреон сжимался и в газообразном состоянии поступал в конденсатор. Там газ переходил в жидкость и охлаждался, отдавая тепло в окружающую среду. После чего жидкий фреон подавался в испаритель, через который шёл поток воздуха из салона. В испарителе жидкий фреон снова переходил в газообразное состояние и поступал в компрессор. Цикл замыкался.

 

1939 год
Американская компания Packard Motor Car Company, которая производила автомобили класса люкс, опционально предлагает систему кондиционирования. Кондиционер устанавливали за 274 долларов США, что сегодня стоило бы больше 4000 долларов. Система кондиционирования занимала половину багажника. После 1941 года кондиционер устанавливать перестали, так как он в то время был неэффективен.

 

1953 год
Chrysler оснащает престижную модель Imperial кондиционером. Система кондиционирования работала по такому же принципу, что и сейчас, но располагалась не под капотом, а в багажнике.

 

 

Вентиляционные отверстия кондиционера в задней полке салона автомобиля.

 

 

1954 год
В комплектацию американского Nash Ambassador входит интегрированная система охлаждения, которая располагается уже под капотом. Холодный воздух поступал в салон через отверстия в панели приборов. С 1954 года компания Nash включала как опцию систему кондиционирования на автомобили за 345 доллара США.

 

 

Nash Ambassador 1954 года.

 

 

1960 год
В южных штатах Америки 80% автомобилей оснащаются кондиционером. В конце 60-х Rolls Royce и Jaguar сделали кондиционеры стандартом на своих моделях.

 

Настоящее время
Система кондиционирования входит в общую систему управлением климатом в салоне – систему отопления и кондиционирования. Существует два способа управления системой: вручную через панель управления или автоматически – через систему климат-контроля, которая собирает информацию о температуре и влажности воздуха в салоне и регулирует их на основе заданной программы.

 

Система кондиционирования смешивает холодный и тёплый воздух и поддерживает желаемые климатические условия в салоне независимо от внешних условий. Она работает на принципе изменения температуры хладагента при переходе из одного агрегатного состояния в другое. В системе образуется замкнутый цикл перехода хладагента из жидкого состояния в газообразное и обратно. При переходе в газообразное состояние хладагент принимает тепло, при конденсации – отдаёт.

 

 

Хотя кондиционер и охлаждение двигателя — две отдельные системы, они влияют
друг на друга. При работе кондиционера увеличивается нагрузка на систему
охлаждения двигателя, и повышается температура охлаждающей жидкости.

 

 

В системе кондиционирования компоненты соединены трубками и образуют замкнутую систему, по которой циркулирует хладагент и масло. Цепь разделена на две части:

• сторона высокого давления (красный / жёлтый) между компрессором кондиционера и расширительным клапаном;

• сторона низкого давления (синяя) между расширительным клапаном и компрессором кондиционера.

 

 

Контур хладагента с расширительным клапаном. 1. Вентилятор конденсатора
кондиционера. 2. Конденсатор кондиционера. 3. Компрессор кондиционера.
4. Расширительный клапан. 5. Салонный вентилятор. 6. Испаритель.
7. Фильтр-осушитель.

 

 

Функции основных узлов кондиционера

• Компрессор. Сжимает газообразный хладагент, нагревая его в процессе, и направляет в конденсатор. Обычно приводится в движение двигателем через поликлиновой ремень. Для смазки компрессора используются хладагентные масла, которые имеют свой индекс вязкости.

• Конденсатор. Охлаждает горячий хладагент, вызывая его конденсацию и переход в жидкое состояние.

• Фильтр-осушитель. Удаляет примеси и лишнюю влагу из хладагента, обеспечивая эффективность системы и защищая от загрязнений.
Фильтр-осушитель может извлекать только определенное количество влаги, поэтому его необходимо регулярно менять.

• Испаритель. Охлаждает воздух, поступающий из салона. В испарителе хладагент переходит в газообразное состояние, при этом выделяется испарительное охлаждение. Этот холодный воздух подается в салон автомобиля системой вентиляции.

• Расширительный клапан. Разделяет секции высокого и низкого давления контура хладагента. Устанавливается перед испарителем и регулирует поток хладагента в зависимости от температуры, что обеспечивает полное испарение жидкого хладагента, и только газообразный хладагент достигает компрессора кондиционера.

• Вентилятор. Подаёт воздух через конденсатор, и ускоряет охлаждение хладагента.