Jak zkontrolovat výparník klimatizace?

Článek [1] pojednával o návrhu, údržbě a opravách klimatizačního systému v moderních automobilech. V pokračování tohoto tématu v tomto materiálu autor seznamuje čtenáře s návrhem a diagnostikou elektrických prvků klimatického systému.

Klimatizační systém moderního automobilu používá následující typy senzorů:

— tepelné spínače, používané pro spínání elektrických obvodů;

— elektronické snímače teploty;

Všechna čidla instalovaná v okruhu klimatizačního systému jsou rozdělena na řídicí-výkonná a informativní.

Jedním z hlavních zařízení elektrického vybavení klimatizačního systému je elektronická řídicí jednotka (ECU). Signály z různých spínačů, tlumičů a všech druhů senzorů jsou přiváděny do vstupních obvodů počítače a v závislosti na příchozích signálech počítač řídí akční členy: elektromagnetickou spojku, zapínání/vypínání kompresoru, ventilátory, klapky atd.

Kromě toho se na displeji a kontrolkách zobrazují potřebné informace (teplota, režim atd.).

Základem ECU je mikrokontrolér (MK), jehož výpočetní schopnosti umožňují řešit složité algoritmy pro řízení klimatizačního systému automobilu.

MK obsahuje ADC, DAC, RAM na bázi Flash paměti a ovladače ovladače.

Na Obr. Obrázek 1 ukazuje blokové schéma ECU klimatického systému.

Rýže. 1. Blokové schéma klimatizační jednotky

Účel a princip činnosti senzorů a akčních členů klimatizačního systému

Čidlo teploty vzduchu za výparníkem

Čidlo je instalováno na klimatizaci a určuje teplotu vzduchu za výparníkem.

Na základě signálu z tohoto senzoru upravuje ECU klimatizace výkon kompresoru podle potřeby.

Snímač obsahuje polovodičový prvek se záporným teplotním koeficientem. Se zvyšující se teplotou odpor prvku klesá, v důsledku čehož se naměřený odpor převádí na napětí, které je úměrné naměřené teplotě.

Na Obr. Obrázek 2 ukazuje umístění snímače teploty vzduchu za výparníkem.

Rýže. 2. Umístění čidla teploty vzduchu za výparníkem

Důsledky selhání snímače

Pokud z tohoto snímače není žádný signál, řídicí jednotka klimatizace je zablokována ve výpočtu teploty vzduchu za výparníkem. Porucha čidla vede k nedostatečné regulaci výkonu kompresoru klimatizace, který se automaticky sníží, aby se zabránilo zamrznutí výparníku.

Senzor venkovní teploty

Snímač venkovní teploty vzduchu NTC se instaluje za přední nárazník a je obvykle připevněn k rámu chladiče.

Signál ze senzoru využívá klimatický systém pro obecnou regulaci mikroklimatu.

Na Obr. Obrázek 3 ukazuje umístění čidla venkovní teploty vzduchu.

Rýže. 3. Umístění čidla venkovní teploty vzduchu

Důsledky selhání snímače

Pokud senzor selže, ECU klimatizace automaticky přepne systém do nouzového režimu za předpokladu venkovní teploty vzduchu asi 10 °C.

Fotoelektrický senzor slunečního záření (světelný tok).

Snímač fotoelektrického typu je instalován v pouzdře se světelným filtrem z tmavého plastu, propustného pro sluneční světlo, a je umístěn mezi deflektory/trysky vyhřívání čelního skla (obr. 4).

Rýže. 4. Umístění fotoelektrického senzoru slunečního záření

Senzor určuje směr a intenzitu slunečního záření (světelný tok).

Pouzdro snímače je dvoukomorové, každá komora obsahuje fotodiodu a optický prvek.

Dopadá-li sluneční světlo na optické prvky, osvětlují jejich fotodiody a proud, který jimi protéká, se zvyšuje úměrně s intenzitou světelného toku (režim fotokonvertoru). Výsledkem je, že ECU klimatizace přijímá signál, že sluneční paprsky ohřívají vzduch v autě, a určuje jejich směr.

Důsledky selhání snímače

Pokud jedna z fotodiod selže, signál z druhé fotodiody se použije k provozu systému. Pokud obě fotodiody selžou, ECU použije pro výpočty pevnou hodnotu intenzity světla.

Senzor tlaku a teploty chladiva

Snímač je instalován v motorovém prostoru na výstupním T-kusu vysokotlakého potrubí (obr. 5).

Rýže. 5. Umístění snímače tlaku a teploty chladicí kapaliny v motorovém prostoru

Signály teploty a tlaku chladiva ze snímače jsou odesílány přímo do ECU ovládání klimatizace.

Tyto údaje jsou nezbytné pro zajištění stabilního řízení ventilátoru chladicího systému, řízení provozu kompresoru a detekce úniků chladiva.

Pokud tedy dojde k velkému úniku chladiva, dojde k prudkému poklesu tlaku, ECU analyzuje údaje snímače a následně identifikuje závadu.

Pokud je únik ze systému dostatečně malý, pak snímač nedetekuje pokles tlaku, ale ECU vypočítává množství chladiva v systému a plnění výparníku s přímým měřením teploty chladiva.

Při malých ztrátách chladiva se zvyšuje teplota plynné fáze chladiva s další expanzí ve výparníku.

V důsledku toho se znatelně zvýší teplota chladiva ve vedení za kompresorem.

Senzor okamžitě reaguje na nouzovou situaci odesláním příslušné úrovně signálu do ECU klimatizace a systém se vypne.

Činnost snímače je založena na principu měření elektrické kapacity.

Některé modely automobilů s klimatizačními systémy jsou vybaveny snímačem teploty chladicí kapaliny, který při určité teplotě otevírá nebo uzavírá elektrický obvod.

Když se teplota chladiva v potrubí zvýší, senzor se spustí a do ECU klimatizace je odeslán elektrický signál.

Důsledky selhání snímače

Pokud není k dispozici žádný signál teploty nebo tlaku chladiva, ECU klimatizace automaticky vypne klimatizaci.

Snímač teploty výparníku

Tento snímač měří teplotu vzduchu v oblasti výparníku, jedná se o termistor se záporným teplotním koeficientem.

Signál generovaný tímto senzorem umožňuje ECU klimatizace chránit výparník před zamrznutím a v případě potřeby vypnout kompresor. Kompresor se vypne v rozsahu -1. 0°C a zapínání při teplotách nad +2,5°C.

Některé klimatizační systémy obsahují místo tohoto čidla tepelný spínač, přes který se při určité teplotě otevře výkonový obvod elektromagnetické spojky.

Rýže. 6. Umístění snímače teploty výparníku

Důsledky selhání snímače

Pokud z tohoto snímače není žádný signál, systémová ECU automaticky zastaví regulaci teploty.

Pro zajištění regulace v uzavřených okruzích nebo pro omezení tlakových poměrů jsou na vysokotlaké a nízkotlaké straně okruhu instalovány vysokotlaké a nízkotlaké tlakové spínače. V případě porušení požadovaného tlakového poměru v systému dojde k vypnutí kompresoru přes elektromagnetickou spojku.

Tlakové spínače se instalují přímo na potrubí (obr. 7).

Rýže. 7. Místo instalace tlakových spínačů

Moderní klimatizační systémy zahrnují vysokotlaké a nízkotlaké senzory, které nahradily tlakové spínače.

Senzory monitorují tlak chladiva, čímž převádějí fyzikální veličinu na elektrický signál.

Na rozdíl od tlakových spínačů klimatizačního systému senzory hlídají nejen dosažení maximálních přípustných hodnot tlaku, ale hlídají i tlak chladiva v celém okruhu.

ECU klimatizace také na základě signálů ze snímače určuje zatížení motoru během provozu klimatizace.

Následky, pokud tlakový spínač selže

Pokud tlakový spínač selže, počítač klimatizace automaticky klimatizaci vypne.

Snímač polohy klapky topení/klimatizace

Známý manuální mechanický systém pro ovládání polohy různých tlumičů, který byl zajištěn pomocí pružných tyčí, byl v moderních automobilech nahrazen servomotory, které jsou instalovány v těsné blízkosti os tlumičů na topení/klimatizaci a jsou mechanicky připojeny k jim.

Servomotory se skládají ze šnekového elektromotoru a 2-stupňové převodovky. Převodovka je navíc propojena s potenciometrickým snímačem, který je připojen přímo k ECU klimatizace a funguje jako snímač polohy klapky.

Převodovka servomotoru je spojena s pohybovým mechanismem (nebo osou) tlumiče.

Na Obr. Obrázek 8 ukazuje konstrukci servomotoru a část elektrického obvodu spojujícího servomotor s ECU řízení klimatizace.

Rýže. 8. Návrh servomotoru a fragmentu elektrického obvodu pro připojení servomotoru k ECU klimatizace

Diagnostika činnosti senzorů a akčních členů klimatizačního systému

Kontrola elektromagnetické spojky kompresoru

1. Odpojte konektor od elektromagnetické spojky kompresoru.

2. Připojte kladný pól (+) baterie ke svorce konektoru elektromagnetické spojky kompresoru a záporný pól (-) ke skříni klimatizace (obr. 9).

3. Pokud elektromagnetická spojka funguje správně, uslyšíte při její aktivaci charakteristické „cvaknutí“. Pokud se tak nestane, je vadná elektromagnetická spojka – řemenice a rotorový kotouč nejsou v kontaktu.

Rýže. 9. Schéma kontroly elektromagnetické spojky kompresoru

Kontrola vůle elektromagnetické spojky kompresoru

1. Odpojte konektor od elektromagnetické spojky kompresoru.

2. Připojte kladný pól (+) baterie ke svorce konektoru elektromagnetické spojky kompresoru a záporný pól (-) ke skříni klimatizace.

3. Pomocí číselníkového mikrometru zkontrolujte, zda vzduchová mezera elektromagnetické spojky odpovídá jmenovité hodnotě 0,35. 0,65 mm.

Kontrola ventilátoru výparníku

Když je napětí přiváděno z baterie na kontakty elektromotoru, ventilátor výparníku by měl pracovat bez jakéhokoli vnějšího hluku.

Některé elektromotory mají blok přídavných odporů. Jeho odpor lze nastavit od 0,5 do 2,5 ohmů.

Kontrola snímače teploty chladicí kapaliny

Ponořte měřicí část snímače do nádoby se strojním olejem, olej nějakým způsobem zahřejte (obr. 10). Jakmile se olej zahřeje na požadovanou teplotu, senzor bude fungovat.

Rýže. 10. Stojan pro testování snímače teploty chladiva

Je třeba poznamenat, že někteří vývojáři vyrábějí senzory pro uzavření obvodu a někteří – pro otevření. Při kontrole konkrétního snímače se musíte řídit specifikacemi výrobce pro teplotu odezvy snímače.

Podobně můžete zkontrolovat snímač teploty pro zapnutí chladicího ventilátoru motoru nainstalovaného na chladiči motoru automobilu.

1. N. Pchelintsev. Klimatizační systém v moderním autě. Opravy a servis, 2012, č. 7.

2. Elektronika v autě. Oprava č. 123. Solon Press. 2012, str. 83-85.

Autor: Nikolay Pchelintsev (Tambov)

Tento materiál doporučujeme.

Systém klimatizace interiéru vozidla obsahuje mnoho mechanických součástí a elektronických součástí. Proto i drobná porucha jednoho z mechanismů způsobí vypnutí celého systému. Podívejme se na hlavní příčiny selhání autoklimatizace, jejich příznaky a jednoduché diagnostické metody. Pojďme se bavit o únikech freonů, intervalech údržby a problémech s tlakovými senzory.

Proč se klimatizace nezapne?

Hlavní důvody, proč klimatizace v autě nefunguje v horkém počasí:

• V systému je nedostatečný tlak chladiva. Pro efektivní provoz klimatizace výrobce vypočítá potřebné množství freonového plynu a oleje (určeného k mazání kompresoru). Pokud není dostatek plynu, tlak v systému klesá. Aby nedošlo k poškození kompresoru, je obvod spínání elektromagnetické spojky bez napětí a v tomto případě se autoklimatizace ani nezapne. U vozidel s kompresorem s konstantní rotací řídicí jednotka zaregistruje nízký tlak v systému a také zablokuje aktivaci klimatizace;
• porucha elektrických součástí: pojistky, relé, kabeláž, řídicí jednotka, elektronická část senzorového vybavení, vinutí spojky kompresoru. Nepodceňujte také selhání kontaktu způsobené shnilými nebo ohnutými kolíky nebo oxidy;
• ucpání škrticí klapky, porucha expanzního ventilu, který reguluje množství freonu přiváděného do výparníku. V tomto případě je narušena cirkulace chladiva systémem;
• mechanická porucha snímače tlaku, spínače vysokého/nízkého tlaku, snímače otáček hřídele kompresoru;
• porušení mezery mezi přítlačným kotoučem elektromagnetické spojky a řemenicí kompresoru. V tomto případě síla elektromagnetu nestačí k těsnému sepnutí spojky s řemenicí. Pokud je systém vybaven snímačem otáček hřídele, elektronická řídicí jednotka motoru (ECU) zaznamená nesoulad mezi požadovanými a skutečnými parametry. Aby nedošlo k poškození systému, řídicí jednotka zablokuje zapnutí klimatizace;
• porucha kompresoru. Pokud se dovnitř dostanou nečistoty, vytvoří se koroze nebo bude fungovat dlouhou dobu bez oleje, kompresor se zablokuje dříve, než stihne nahnat třísky do systému.

Auto klimatizace nechladí

Podívejme se na poruchy, při kterých se klimatizace automobilu zapne, ale chlazení je slabé.

1. Nedostatečné množství chladiva. Charakteristickým znakem je syčivý zvuk zpod palubní desky při zapnutí klimatizace. V takových případech se často objevuje nepříjemný zápach, který naznačuje přítomnost bakterií nebo plísní na plástech výparníku.
2. Ucpaný výparník. Když je klimatizace zapnutá, vzduch prochází chlazeným výparníkem a na plástvích se tvoří kondenzát. Vzhledem k tomu, že kabinový filtr nedokáže zcela vyčistit vzduch od prachu a nečistot, časem se na voštiny objeví usazenina nečistot. Pokud nebudete sledovat stav kabinového filtru, prach, nečistoty a chmýří z ulice velmi rychle povedou k ucpání buněk výparníku. Výsledkem je, že přes výparník prochází méně vzduchu a v horkém počasí se vnitřek hůře ochlazuje. Povinným atributem je v tomto případě nepříjemný, zatuchlý zápach z deflektorů.
3. Ucpaný kondenzátor. Na rozdíl od výparníku trpí články kondenzátoru kamínky a nečistotami, které se do nich dostávají při jízdě vysokou rychlostí. Ohnuté a ucpané plásty jimi brání průchodu vzduchu, v důsledku čehož se zhoršuje odvod tepla. Pokud není kondenzátor dostatečně chlazen, tlak v systému se velmi zvýší. Když je výkon ventilátoru nedostatečný, klimatizace se automaticky vypne, aby byla zachována integrita systému. Často v takových případech teplota motoru stoupá v horku.
4. Nízký výkon kompresoru klimatizace. Kvůli velkým netěsnostem ve výtlačné části nemůže kompresor vytvořit dostatečný tlak chladiva, v důsledku čehož klimatizace špatně chladí. Příčinou poruchy je velký počet odpracovaných hodin nebo provoz s nedostatečným množstvím oleje. Špatné mazání vede k tvorbě oděrek na třecích párech a opotřebení teflonových těsnění.

Jak zkontrolovat, zda je v systému freon?

Doma není možné zkontrolovat, kolik freonu je v systému. Pro připojení vysokotlakého a nízkotlakého okruhu k armaturám jsou zapotřebí speciální armatury a manometr. Vlastníma rukama můžete jen nepřímo posoudit, zda je v systému tlak.

Pro kontrolu stačí odšroubovat zátku jedné z armatur a lehce přitlačit cívku tenkým předmětem. Pro zapnutí klimatizace musí být v systému alespoň 4-5 Atm. Ale i když můžete zhruba odhadnout tlak podle ucha silou proudu vzduchu zpod cívky, nezjistíte, kolik gramů chladiva je v systému. Za určitých okolností může být tlak v systému dostatečný pro spuštění kompresoru, ale samotný freon nebude stačit pro normální výskyt fyzikálních a chemických reakcí v systému. Proto je nejlepší kontaktovat lidi, kteří diagnostikují a opravují klimatizační systémy.

Video: Klimatizace se v autě nezapne. Proč? Jak zkontrolovat klimatizaci?

Počítačová diagnostika

Většina moderních automobilů používá vyvinutý systém vlastní diagnostiky klimatizace. Pokud je tedy vaše autoklimatizace mimo provoz, nejprve si přečtěte chybové kódy. I když není k dispozici žádná klimatizační jednotka, informace ze snímače tlaku chladiva zpracovává ECU (modul řízení motoru). Můžete vidět nejen chybové kódy, ale také v reálném čase vidět vypočítaný tlak v systému, povolení ke spuštění kompresoru, teplotu výparníku a mnoho dalších parametrů (jejich počet závisí na typu systému).

Vlastní diagnostika dokáže detekovat přerušené obvody, zkraty na kostru/plus kritických obvodů a nespolehlivé signály ze senzorů. Tyto informace vám pomohou rychle najít důvod, proč klimatizace vašeho auta nefunguje.

Kontrolujte elektrické obvody sami

1. Budete potřebovat testovací lampu pro kontrolu elektrických obvodů, jednoduchý multimetr s testováním kontinuity a funkcemi měření stejnosměrného proudu. Níže je uvedena sekvence kontrolních prvků podle algoritmu: od jednoduchých po složité.
2. Zkontrolujte neporušenost pojistky řídící jednotky klimatizace, čidel, kompresoru klimatizace, ventilátorů.
3. Zkontrolujte napájení bloku relé (po zapnutí zapalování by na napájecí svorce mělo být konstantní „+“) a přítomnost řídicích signálů. Pomocí drátu můžete přemostit napájecí kontakty místo relé. Pokud řetěz funguje správně, uslyšíte cvaknutí – spojka se uzavřela s řemenicí kompresoru.
   Pokud zde žádné relé jako takové není, energii do spojky dodává řídicí jednotka. Na samotném kompresoru uvidíte konektor s jedním („+“) nebo dvěma vodiči („-“ a „+“). Zkontrolujte, zda je konektor napájen při běžícím motoru a zapnuté klimatizaci.
4. Prozvoňte obvod od aktivačního relé spojky kompresoru k samotné spojce. Výkonová svorka spojky, na kterou relé dodává „+“ z baterie, když je na cívku přivedeno řídicí napětí, musí být spojena se zemí. Pro kontrolu připojte jednu svorku ke kladnému pólu baterie a druhou ke kontaktu v bloku relé. Pokud spojka nezvoní, odpojte konektor na kompresoru a změřte odpor spojky (měl by být v rozmezí 4-6 ohmů). Pokud je vinutí v pořádku, problém je v zapojení. Přerušení můžete ověřit pomocí multimetru v režimu vytáčení.

U kompresorů s konstantní rotací a kombinovaného typu můžete dodatečně zkontrolovat odpor ventilu (měl by být asi 8 ohmů).