Общие понятия о системах кондиционирования воздуха в салоне автомобиля и история их появления

Тема 7.1 Управление микроклиматом в салоне транспортного средства

1.1 Общие понятия о системах кондиционирования воздуха в салоне автомобиля и история их появления

Для быстрой и безопасной езды большое значение имеет комфорт. Поэтому неотъемлемой частью современного автомобиля стала такая вещь, как кондиционер.

Кондиционер – это аппарат для кондиционирования воздуха, а именно создания и поддержания в закрытых помещениях и транспортных средствах состояния воздуха, наиболее благоприятного для самочувствия людей, ведения определенных технологических процессов или обеспечения сохранности ценностей.

Появились первые микромодели «небесной канцелярии» еще в начале прошлого века и изначально предназначались для промышленных помещений. Что касается появления кондиционеров, то это радостное событие относится к 1902 году, когда американский инженер У.Керр предложил электрический аппарат в виде коробки с размещенными в ней змеевиками холодильной машины, впоследствии прозванный в народе «ящиком для охлаждения комнат». Хотя сам изобретатель именовал свое детище слишком заумно: «аппарат для третирования воздуха». Принятое ныне название - «эйр-кондишен» - придумал инженер-текстильщик С.Крамер спустя четыре года (в 1906-м). Связь ходового выражения с текстильной промышленностью не случайна. Дело в том, что текстильные технологии требуют влажной атмосферы, поэтому производство развивалось в местностях с прохладным и влажным климатом. В XIX веке при неблагоприятной погоде для компенсации кипятили чайники с водой. Такой способ поддержания влажности именовался «кон-дишенинг» и сопровождался повышенной температурой в помещении. Крамер же изобрел распрыскиватель, который насыщал воздух капельками воды и одновременно охлаждал его. Именно такой способ он и назвал «айр-кондишенинг», что со временем привилось и к изобретению Керра.

Аппараты Керра стоили около 1,5 тыс. долл., так что охотников установить их в квартире находилось не так уж и много, а уж про автомобили речи вообще не велось. И только по вступлении в дело крупных компаний - «Вестингауз», «Дженерал электрик» и «Крайслер» - на потребительский рынок хлынул поток сравнительно дешевых бытовых кондиционеров. Первые автомобильные кондиционеры появились благодаря компании Carrier Transicold, которая вышла на этот рынок в 1936 году. Уже к 1941 году автопроизводители в США стали более массово оснащать машины кондиционерами, правда из-за Второй мировой войны все разработки в данной области пришлось прекратить на некоторое время.

В нашей неизбалованной комфортом стране первая автомобильная система кондиционирования воздуха появилась на правительственном лимузине ЗиС-110С. Но она собиралась в основном из импортных комплектующих. А полностью отечественными кондиционерами смогли оснастить только более поздние автомобили нового семейства ЗиЛ-111. «Зи-Ловскую» климатическую установку спроектировал в 1959 году коллектив инженеров под руководством Б.С. Голубева. Она стала базовой для последующих поколений российских кондиционеров.

А, начиная с ЗиЛ-114, в 1967 году кондиционер вошел в стандартную комплектацию правительственного спецавтотранспорта.

Массово на территории СССР кондиционеры появились только в 1976 году после приказа МинАвтоПрома. Их начали устанавливать на карьерные самосвалы, дальнобойные грузовики и комбайны.

1.2 Особенности устройства и работы кондиционера 

 У автомобильного (как, впрочем, и у любого другого) кондиционера много общего с обычным бытовым холодильником. В основе его конструкции и принципа работы лежит переход вещества из жидкого агрегатного состояния в газообразное; при испарении его температура, согласно законам физики, понижается. Вообще кондиционер представляет собой замкнутую герметичную систему, заполненную фреоном и специальным холодильным маслом, растворимым во фреоне и не боящимся низких температур. Масло нужно для смазки компрессора и всей системы. Теоретически заполнить кондиционер допустимо, скажем, и пропаном, но он небезопасен. Поэтому разработаны специальные хлорсодержащие соединения с нужным набором свойств. Например, фреон в середине прошлого века запатентовала фирма Du Pont. С тех пор название рабочего тела стало нарицательным, как дизель или ксерокс.

Вот упрощенная схема автомобильного кондиционера (рис.1). Так, при включении кондиционера срабатывает электромагнитная муфта 2 привода компрессора 1. Тот, в свою очередь, сжимает газообразный фреон, рабочее тело, которое, естественно, сильно нагревается и устремляется по трубопроводу в конденсатор 3. Его, кстати, нередко называют «радиатором кондиционера», что не совсем верно, так как фреон изменяет там свое агрегатное состояние, конденсируется и превращается в жидкость. Ему помогает вентилятор 4. Далее жидкий фреон проходит через ресивер-осушитель 5, где от него отфильтровываются «продукты жизнедеятельности» компрессора. Для диагностики системы предусмотрен смотровой глазок 8, размещаемый обычно на или рядом с ресивером-осушителем. К примеру, если часть фреона испарилась, то при включенном компрессоре в глазке видна молочно-белая пена. К сожалению, подобные глазки есть не на всех автомобильных кондиционерах.