«Обслуживание кондиционеров: современные решения» — Георгий Бобров
АБС № 4 2003г.

За обслуживание и ремонт автомобильных кондиционеров берутся далеко не все сервисы. При нынешних темпах роста числа машин, оснащенных кондиционерами, это равносильно упущенной выгоде.

Не только комфорт

Об автомобильных кондиционерах мы уже писали, и неоднократно. Достаточно назвать статьи в №№ 5 и 6 за 1999, № 3 за 2000 и № 4 за 2001 годы, где читатели узнали об устройстве кондиционеров и познакомились с оборудованием фирмы SUN для их обслуживания. Журналы эти нынче в дефиците, выход в Интернет есть не у всех, поэтому редакция решила еще раз поднять "прохладную" тему. Не будем бояться неизбежных повторов, ведь "повторение - мать учения". Да и лето на носу, а когда еще говорить о кондиционерах, как не в преддверии жарких денечков. Есть и еще один аргумент "за": сегодня компания SUN предлагает автосервисам новую установку, позволяющую... Впрочем, давайте-ка обо всем по порядку. Как известно, кондиционер создает в салоне автомобиля комфортные условия, своеобразный микроклимат, не зависящий от температуры "за бортом". Но комфорт не самоцель: жара, равно как и холод, напрямую связана с безопасностью движения. Вот несколько примеров: снижение температуры до 12°С ведет к переохлаждению организма, а повышение до 25°С и более - к быстрой утомляемости, причем замедление реакции водителя наблюдается в обоих случаях. Какую же температуру в салоне следует считать оптимальной? Ответ известен: от 18 до 20°С. Обеспечит ли этот диапазон автомобильный кондиционер? Легко, если он исправен. Однако прежде чем говорить о неисправностях, рассмотрим принцип работы кондиционера и вооружимся терминологией. В этом нам помогут приведенные здесь рисунки.

Как делается прохлада

Кондиционер являет собой замкнутую систему, в которой циркулирует хладагент - рабочее тело установки. Хладагент может пребывать в двух состояниях: жидком или газообразном, и зависит это от давления и температуры. Рассмотрим взаимодействие хладагента с тремя основными компонентами системы: компрессором, конденсатором и испарителем. Допустим, хладагент находится в газообразном состоянии. Компрессор нагнетает давление, хладагент под давлением поступает в конденсатор, где переходит в жидкое состояние (конденсируется), отдавая теплоту окружающей среде. После этого хладагент в жидком виде направляется в испаритель, где переходит в газообразное состояние, забирая теплоту у подаваемого в салон воздуха. Вот тут-то температура в салоне и снижается до необходимой. Затем газообразный хладагент поступает в компрессор и сжимается; цикл работы системы повторяется. И конденсатор, и испаритель являются классическими теплообменниками и напоминают привычные радиаторы. Правда, давление, на которое они рассчитаны, гораздо больше развиваемого в системе охлаждения двигателя. А теперь несколько слов о компрессоре, самом сложном узле кондиционера. В недавнем прошлом широкое распространение получили аксиально-поршневые компрессоры с наклонной шайбой, установленной на валу. Сегодня предпочтение отдается спиральным конструкциям. Привод компрессора осуществляется от двигателя через клиновой или ручейковый ремень, а включение и выключение производится электромагнитной муфтой, установленной на его валу. Для нормальной работы компрессора необходимо тщательное смазывание подшипников, поршней, подпятников, опирающихся на наклонную шайбу, и других пар трения. Оно осуществляется непрерывной циркуляцией масла в системе совместно с хладагентом. Чтобы реализовать описанный выше цикл на практике, в систему, кроме конденсатора, испарителя и компрессора, включают еще несколько специальных устройств. Так, для регулирования подачи хладагента перед испарителем устанавливают терморасширительный вентиль (ТРВ) либо расширительную (дроссельную) трубку. К особенностям ТРВ относится автоматическая подача хладагента в зависимости от температуры на выходе испарителя. Кроме того, в этих системах на выходе конденсатора перед ТРВ монтируют ресивер-осушитель. Он аккумулирует жидкий хладагент, осушает его силикогелем (специальный мешок находится тут же, в ресивере) и отфильтровывает механические примеси. В системах с расширительной трубкой ресивер отсутствует, однако на выходе испарителя, непосредственно перед компрессором, устанавливают специальный аккумулятор. Он помогает окончательно испарить жидкий хладагент, дабы тот не попал в компрессор и не вывел его из строя. Для повышения надежности работы кондиционера в конструкцию вводят ряд блокировок. Так, во все системы встраивается датчик низкого давления. При разгерметизации контура, когда давление падает ниже двух атмосфер, датчик отключает муфту компрессора, прекращая его работу при недостаточной циркуляции масла. Вот еще один пример: если выключен вентилятор испарителя, кондиционер не заработает. Такая подстраховка предотвращает поступление на вход компрессора жидкого хладагента в системах с расширительной трубкой. А в конструкциях с ТРВ данная блокировка исключает резкое возрастание давления, грозящее разрывом трубопроводов. При перегреве компрессора его муфта выключается по сигналу от температурного датчика. То же самое происходит, если температура воздуха на улице падает ниже 3-5°С. Иногда задействуют цепь блокировки дверей - ведь с открытой дверью охлаждать воздух в салоне бессмысленно. В современных автомобилях за температурой в салоне следит электроника. Системы управления климатом (Climat Control) обеспечивают заданную температуру, командуя подачей холодного воздуха от испарителя и горячего воздуха от штатного отопителя. А теперь несколько слов о применяемых хладагентах. Иногда их называют "фреонами" или "хладонами", но важно другое: содержат они хлор или нет. Суть в следующем: в 70-80-х годах в автомобильных кондиционерах широко применялся хлоросодержащий фреон R12. Выяснилось, что озоновый слой в атмосфере Земли, задерживающий опасное ультрафиолетовое излучение, под действием таких фреонов разрушается. В результате в атмосфере образуются так называемые "озоновые дыры". Автомобильные кондиционеры были главными потребителями R12 и оказались виновниками 19% всех выбросов фреонов в атмосферу. Основные причины - разгерметизация систем кондиционирования, а также их неквалифицированное обслуживание и ремонт. Но безвыходных положений не бывает. Вскоре был разработан новый фреон R134а, не содержащий хлора. Он-то и применяется на современных автомобилях примерно с середины 90-х годов, постепенно вытесняя R12. При обслуживании кондиционера необходимо знать тип применяемого в нем хладагента, и к этому вопросу мы еще вернемся.

Почему он не работает?

По отзывам специалистов, более половины всех неисправностей кондиционеров приходится на электрику - разъемы, датчики, проводку. Диагностика электрических цепей - вещь известная, и на ней мы останавливаться не будем. Нередко выходит из строя конденсатор: он подвергается воздействию воды, соли, а также бомбардировке камешками из-под колес впереди идущих автомобилей. Все это приводит к коррозии алюминиевого корпуса или к его механическим повреждениям. Впрочем, это не единственные беды конденсатора. Наравне с испарителем он загрязняется пылью, бренными останками насекомых и тополиным пухом. Понятно, что эффективность работы кондиционера при этом резко снижается. Но, если конденсатор, как правило, доступен для "гигиенических процедур", то очистка испарителя, расположенного под панелью приборов, без демонтажа затруднительна, а иногда и невозможна. Высокая текучесть хладагента требует надежной герметизации всей системы. Если уплотнительные кольца в соединениях трубопроводов начинают "травить", количество фреона в системе постепенно уменьшается. Работа кондиционера в таком состоянии опасна, поскольку одновременно с фреоном уменьшается и количество циркулирующего масла. И когда смазывание компрессора становится недостаточным, он перегревается и выходит из строя. Нередко кондиционер отказывается работать из-за неграмотного обслуживания или ремонта. Рассмотрим, например, замену хладагента. 2По уму" поступать надо так: выкачать весь хладагент из системы, удалить из нее воздух, а затем зарядить систему заново требуемым количеством газа. Это - неукоснительное правило, закон. Но родная страсть к "рацпредложениям" зачастую оказывается выше всех законов. Иные "мастера" стравливают фреон прямо в атмосферу, что совершенно недопустимо с экологической точки зрения. Кроме того, с хладагентом "улетает" часть масла. Последствия для компрессора предугадать нетрудно. Кое-где пытаются возмещать недостаток фреона в системе простым его добавлением. Подобная практика недопустима, и вот почему. Во-первых, при "доливе" причина утечки остается невыясненной. Во-вторых, фреон в системе находится под давлением. Как его добавлять, если давление в баллоне с хладагентом примерно такое же? Ясно, что простой перекачки не получится... Но у горе-мастеров на все есть ответ! Они пытаются заряжать систему через штуцер, расположенный перед компрессором. А что - при включенном кондиционере давление в этой зоне низкое, и все вроде бы получается... Но они забывают (или вообще знать не хотят), что на вход компрессора может попасть жидкость, а в системе останутся воздух, вода, механические примеси. А как при подобной "рационализации" проконтролировать количество масла в системе? Недопустим и перезаряд фреона. Формула "чем больше, тем лучше" здесь не работает: перезаряд приводит к попаданию жидкой фазы хладагента в компрессор. Возникает гидроудар при сжатии, в результате чего ломаются детали привода поршней. Но даже если гидроудара не происходит, перезаряд все равно дает о себе знать: давление в системе повышается, компрессор работает с перегрузкой. Это приводит к повышению температуры его деталей, грозящему неприятными последствиями вплоть до заклинивания. Кстати, у многих кондиционеров, работающих на фреоне R12, на ресивере есть контрольное окошечко. При включении компрессора в нем видны пузырьки "кипящего" хладагента, которые через 5-10 секунд должны исчезнуть. Если фреона мало, "кипение" происходит непрерывно, если много - пузырьков не наблюдается, значит, в ресивере только жидкость. Есть такое окно и в системах, заправленных R134а. Обычно оно располагается на трубке после ресивера. Встречается и зарядка без вакуумирования, когда хладагент из системы удаляют, а воздух не выкачивают. А ведь воздух не переходит в жидкое состояние в конденсаторе, а значит, существенно снижает отдачу теплоты в окружающую среду и повышает давление в системе со всеми вытекающими последствиями. К тому же воздух обязательно содержит воду. Вывод, полагаем, ясен: упразднение вакуумирования перед зарядкой системы недопустимо. Немало хлопот доставляет и масло. Предположим, мастер поменял конденсатор: поврежденный коррозией снял, новый поставил. Но все ли знают, что в старом конденсаторе осталось некоторое количество масла? Эту потерю необходимо восполнить, иначе опять же пострадает компрессор. И, коль скоро речь снова зашла о компрессоре, отметим следующее. Не исключено, что вышедший из строя компрессор "сбросил" в систему продукты износа деталей. Если таковых много, они могут забить фильтр в ресивере. В таком случае ограничиться простой заменой компрессора не удастся: систему необходимо промыть, а ресивер поменять. Сколько говорилось и писалось, что хладагент R134а ни при каких обстоятельствах нельзя смешивать с фреоном R12. Так нет: смешивали, добавляли, заменяли... Результат предсказуемый и печальный: массовые отказы кондиционеров. К счастью, сегодня такие случаи встречаются все реже и реже. А вот с маслом подобная картина наблюдается и поныне. Стоит добавить в систему несоответствующее хладагенту масло, как его циркуляция нарушается, и... да, опять компрессор! Что поделаешь: не работает он без масла. Впрочем, будем оптимистами. Информации нынче много, она доступна всем, опыт - дело наживное. Осталось познакомиться со специальным оборудованием для "общения" с автомобильными кондиционерами.

Будет работать!

При обслуживании и ремонте кондиционеров не обойтись без детекторов утечек хладагента. Выпускаются различные виды таких приборов, однако наибольшее распространение получили детекторы ионного (галогенного) типа. Одно время среди мастеров бытовало мнение, что работать с подобными приборами трудновато. Они, мол, реагируют на фон хладагента в подкапотном пространстве, поэтому локализовать место утечки не удается. Дескать, другие типы течеискателей (например, ультрафиолетовые) более точны и удобны. Все это не более, чем заблуждение. Ведь детекторы ионного типа тоже бывают разные. Обратим внимание на прибор EELD 104 производства компании SUN. В отличие от аналогов, фактически работающих по принципу "есть утечка - нет утечки", детектор EELD 104 может настраиваться на фоновую концентрацию хладагента по одному из десяти диапазонов чувствительности. Прибор оснащен эргономичной клавиатурой и гибким зондом, позволяющим обнаружить утечки в труднодоступных местах системы и точно локализовать их. А специальные насадки исключают влияние влажности на показания детектора. Правда, EELD 104 стоит чуть дороже аналогичных приборов других марок. Но это как раз тот случай, когда говорят: "Мы не настолько богаты, чтобы покупать дешевые детекторы". А теперь нам предстоит ответить на вопрос, какой хладагент заправлен в систему? Можно, конечно, посмотреть наклейку под капотом (если она есть) или сориентироваться по виду зарядного штуцера - они разные для систем, работающих с R12 и R134а. А вдруг на станцию прибыл автомобиль, в систему которого заправили R12 вместо R134а, а то и смешали эти хладагенты? Тогда обслуживание такой машины может вызвать попадание "неродного" фреона в системы последующих автомобилей. Поэтому самое верное - воспользоваться одним из специальных газоанализаторов SUN: SRI 1000 или SRI 2000. Первая модель работает в комплекте с установками SUN для обслуживания кондиционеров (речь о них пойдет ниже), вторая действует автономно. Газоанализаторы не только установят тип хладагента, но и определят в нем процентное содержание примесей воздуха и углеводородов, препятствующих конденсации. Кроме того, эти приборы способны оценить состояние масла, в котором в случае перегрева компрессора могут образоваться кислоты. Говоря военным языком, рассмотренные приборы относятся к "тактическим средствам". Но у компании SUN имеется и "стратегическое оружие": многофункциональные автоматические установки для полного обслуживания кондиционеров. Давайте выпишем их функции в столбик: иногда такой прием помогает восприятию. Пусть по-канцелярски, зато - наглядно. Итак, установки SUN выполняют:

• откачку хладагента;
• его очистку и осушение;
• отделение масла;
• закачку очищенного хладагента в рабочий баллон;
• вакуумирование системы и проверку ее герметичности;
• и, само собой, заправку системы маслом и хладагентом R-134а.

А теперь вспомним "неформальные приемы", описанные в предыдущем разделе, и зададимся вопросом: возможны ли вольные или невольные ошибки при работе на установках SUN? Судите сами: все перечисленные операции выполняются в замкнутом цикле, чтобы хладагент не вытекал в атмосферу. Влага и воздух удаляются. Герметичность системы контролируется. Закачка хладагента и масла строго дозируется. Значит, и негативных последствий не будет. Но пора познакомиться с конкретными моделями оборудования SUN для обслуживания кондиционеров. Начнем с автоматической установки под названием Kool Kare с микропроцессорным управлением. Определение "автоматическая" следует понимать буквально: весь цикл работы установки автоматизирован "от и до". Оператор подключает к системе кондиционирования шланги Kool Kare (синий - к линии всасывания, красный - к линии нагнетания), после чего в интерактивном режиме задает "сценарий". В частности, вводятся время вакуумирования, время проверки герметичности, количество заправляемого хладагента и необходимость заправки маслом. После нажатия клавиши "старт" эвакуация фреона и его очистка, вакуумирование и проверка герметичности системы, равно как и зарядка с подогревом газа в емкости установки выполняются без участия оператора. Важно, что Kool Kare обеспечивает полную безопасность проведения работ, отслеживая нештатные ситуации. Например, если при проверке герметичности выявится утечка хладагента, программа остановит заправку и выдаст на дисплей информацию о неполадках. Предусмотрена и самодиагностика, позволяющая установить неисправность в любом узле установки. Отметим интересную конструктивную особенность Kool Kare - двухступенчатый вакуумный насос высокой производительности. Он расширяет область применения установки, позволяя обслуживать двухконтурные системы кондиционирования автобусов, грузовиков, рефрижераторные вагоны и тому подобную технику. Высокая надежность, сохранение работоспособности при резких колебаниях температуры и влажности, скачках напряжения в сети, высокая точность дозирования газа и масла (ошибка менее 1%), эргономичность - все это Kool Kare. Но, как говорилось в предыдущих публикациях, компания SUN выпускает и полуавтоматическое оборудование для обслуживания кондиционеров. Давайте ознакомимся с новинкой из этого ряда - установкой SRC 2500. Она тоже имеет микропроцессорную систему управления и выполняет весь цикл операций по обслуживанию кондиционеров. Но, как и положено полуавтомату, предусматривает на некоторых этапах участие оператора. В частности, управление режимами производится вручную, но под контролем процессора. Дисплей в привычном понимании здесь отсутствует - его с успехом заменяет светодиодный индикатор. Например, на нем можно наблюдать и контролировать количество заряжаемого хладагента, его давление и температуру. Установка снабжена электронными весами, баллоном для сбора хладагента с системой подогрева, встроенными испарителем и сепаратором, длинными вспомогательными шлангами. Не будем перечислять всю оснастку - она описана в документации. Отметим лишь, что установка SRC 2500 укомплектована всем необходимым для современных профессиональных установок подобного рода. Причем стоит она дешевле Kool Kare, а потому неплохо впишется в хозяйство небольших сервисов. На какой установке проще и надежней работать - на автоматической или полуавтоматической? Ответы на эти вопросы не так просты, как кажется. Многие рассуждают примерно так: приобретать дешевую установку можно лишь при условии, что работать с ней будет мастер высокой квалификации. Он отлично знает свое дело и не принесет сервису убытки. Но такие мастера, как правило, работают на солидных станциях, и привлечь их на новые сервисы проблематично. А многофункциональная установка с автоматическим управлением гарантирует минимум ошибок по вине оператора. Требования к его квалификации могут быть пониже, что привлекательно для вновь организуемого участка. Упрощенно это выглядит так: "дешевая установка - дорогой мастер, дорогая установка - дешевый мастер". Эта формула работала, пока фирма SUN не внесла в нее коррективы. Развивая направление "малых установок", компания существенно повлияла на соотношение их цены и качества. Можно сказать, оптимизировала этот показатель. За примерами далеко ходить не надо: SRC 2500 формально считается полуавтоматом, но по своим возможностям (например, по скорости откачки хладагента) приближается к автоматическим установкам. При этом, как уже говорилось, стоимость этих установок существенно ниже, чем автоматических. Подобная тенденция наблюдается у всей линейки оборудования SUN: оснащенность и сервисные возможности растут, а цена отстает от этого роста. Иными словами, чем новее установка, тем меньше удельная стоимость "единицы автоматики". Значит ли это, что в скором времени неопытный мастер сможет работать на относительно недорогой установке без риска ошибок? Почему бы и нет? Поживем - увидим.