Onderwerpen:
- Algemeen
- Vleugel- / Schottenpomp
- Zuigercompressor (reciproke, krukastype)
- Kantelplaatcompressor (algemeen)
- Kantelplaatcompressor met vaste slag
- Kantelplaatcompressor met variabele slag
- Smering van de compressor
- Magneetkoppeling
- Geluiden
Algemeen:
De compressor pompt het koudemiddel van de airco door het hele systeem rond. De druk en temperatuur worden bij het verlaten van de compressor vergroot. Er bestaan een aantal soorten compressoren die voor de airconditioning gebruikt kunnen worden. Bij de aircosystemen in de auto’s van tegenwoordig worden reciproke compressoren toegepast. Reciproke betekent dat de onderdelen in de compressor heen- en weergaande bewegingen maakt. De werking van deze compressoren kan worden vergeleken met de zuigermotor-techniek. De reciproke compressoren bestaan ook uit 2 types, namelijk het krukastype en de kantelplaatcompressor.
In de auto’s van tegenwoordig worden de kantelplaatcompressoren toegepast, die ook weer verdeeld worden onder 2 types; namelijk de kantelplaatcompressor met vaste slag en met variabele slag. De aircopomp wordt net als de dynamo en de stuurbekrachtigingpomp door de multiriem aangedreven (zie onderstaande afbeelding).
Voor meer informatie over de multiriem, zie het hoofdstuk multiriem / V-snaar.
Vleugel- / schottenpomp:
Deze pomp wordt zelden toegepast in het aircosysteem van een auto. Wel kan deze pomp gebruikt worden in bepaalde koelinstallaties van producten.
Werking: De (grijze) schijf draait rechts om, met de klok mee. De gele plunjers worden door de centrifugaalkracht (middelpunt vliegende kracht) tegen de wand gedrukt. De verschillende kamers worden zo van elkaar gescheiden. Rechtsonder komt het koudemiddel binnen en begint zijn weg in de kleine blauwe ruimte. Door het draaien wordt deze ruimte groter, waardoor er onderdruk ontstaat. De pomp draait verder, waardoor het koudemiddel in het rode gedeelte beland. Hier wordt de ruimte van de kamer steeds kleiner en wordt het koudemiddel onder druk gezet (gecomprimeerd). Aan het einde van de rode kamer is de uitlaatklep, waar door het koudemiddel naar buiten wordt geperst.
Zuigercompressor (reciproke, krukastype):
Deze pomp wordt net als de vleugel- / schottenpomp zelden toegepast in het aircosysteem van een auto. Wel kan deze pomp ook gebruikt worden in bepaalde koelinstallaties van producten.
In de onderstaande afbeelding is een zuigercompressor te zien, met 1 als inlaatklep en 2 als uitlaatklep. De zuiger / krukas beweging is te vergelijken met een normale Otto- of dieselmotor.
Werking: De zuiger gaat van BDP naar ODP (van boven naar beneden) en zuigt daarmee inlaatklep 1 open. Het koudemiddel wordt door middel van onderdruk ook de cilinder in getrokken. De zuiger gaat vervolgens van ODP naar BDP en drukt de inlaatklep weer tegen zijn zitting aan. Door de beweging naar boven wordt de uitlaatklep 2 ook van zijn zitting gelicht. Het koudemiddel kan de cilinder nu verlaten. De uitlaatklep sluit weer. Vervolgens begint de cyclus weer opnieuw.
Kantelplaatcompressor (algemeen):
Kantelplaatcompressoren worden vrijwel altijd in de airconditioningsystemen van auto’s toegepast. Ook dit is een pomp die onder het hoofdstuk “reciproke” wordt ingedeeld, omdat hier ook heen-en-weer bewegende onderdelen in zitten.
Werking:
De zuiger in de onderstaande afbeelding maakt een horizontale beweging (zie de rode oppervlakten). Door de horizontale beweging van de zuiger is afhankelijk van hoe schuin de ronde plaat staat. In deze afbeelding staat de plaat maximaal schuin, wat betekent dat de plunjer een maximale horizontale beweging kan maken (zie de rode ruimte in de cilinder). In deze afbeelding is een zuiger te zien die een compressieslag maakt. De pomp levert in deze situatie een maximale opbrengst. Wanneer er een lagere opbrengst nodig is, zal bij een compressor met “vaste slag” de magneetkoppeling worden ontkoppeld, zodat de compressor niet meer wordt aangedreven en bij een compressor met een “variabele slag” (zoals in de onderstaande afbeelding) wordt de plaat minder “gekanteld”. De plaat staat nu meer rechtop, waardoor de slag van de zuiger minder wordt. De compressoren met vaste en variabele slag worden verderop de pagina beschreven.
In de ruimte boven elke zuiger bevinden zich 2 kleppen die in een schotelplaatveer bevestigd zijn. Dit zijn de aanzuigklep en de persklep. Wanneer de zuiger naar het BDP gaat (naar boven) perst deze het koudemiddel langs de persklep naar buiten (naar de hogedrukleiding.
De compressor verplaatst alleen gas (damp). Al het koudemiddel zal volledig moeten zijn gecondenseerd, omdat er bij te veel aan vloeistof een vloeistofslag kan ontstaan. De pomp zal daar door defect gaan. Smeerolie komt wel (verneveld) in vloeibare vorm de cilinder binnen, maar dat is een minimale hoeveelheid. Dat kan geen kwaad.
Kantelplaatcompressoren kunnen tussen de 4 en de 8 zuigers / plunjers bevatten.
Ook de kantelplaatcompressor bestaat weer uit 2 types; namelijk de compressor met vaste slag, en die met variabele slag.
Deze worden hier onder beschreven.
Kantelplaatcompressor met vaste slag:
De compressor wordt aangedreven door de multiriem van de motor en draait dus gelijk met het toerental van de motor, (600-6000 omw./min.) De magneetkoppeling zorgt voor het in- en uitschakelen van de compressor. Deze wordt later behandeld.
Wanneer de compressor ingeschakeld is, zal de kantelplaat, door dat deze draait, de zuigers op-en-neer bewegen. Door de aanzuigklep en de persklep bij iedere cilinder kan er gas worden aangezogen en onder druk worden verplaatst naar het hoge druk gedeelte van het systeem. Het nadeel van een compressor met vaste slag is, dat bij een hoger toerental de opbrengst van de pomp veel te hoog zal worden. De opbrengst kan niet geregeld worden. Alleen door het in- en uit blijven schakelen van de compressor kan een bepaald werkgebied worden bereikt; wanneer de druk daalt, schakelt de compressor in en wanneer de druk te hoog wordt, schakelt de compressor uit. Het in- en uitschakelen kan een kleine schok geven, omdat de motorbelasting verandert.
Kantelplaatcompressor met variabele slag:
Bij deze compressor is de hoek waar onder de kantelplaat staat regelbaar door middel van een verstelinrichting. Door de kantelplaat zo veel mogelijk recht op te zetten, wordt de slag van de zuigers klein en is er zo min mogelijk opbrengst. Door de kantelplaat zo schuin mogelijk te zetten, maken de zuigers een veel grotere slag en wordt de opbrengst een stuk hoger.
In bovenstaande afbeelding is te zien hoe de stand van de kantelplaat de slag van de zuiger kan beïnvloeden. Wanneer de motor een hoger toerental heeft, is er meer opbrengst van de compressor. Daardoor wordt de druk in het gehele systeem hoger en zal de verstelinrichting de druk in de kantelplaatkamer laten toenemen. Door deze druk wordt de kantelplaat meer rechtop gezet, waardoor de capaciteit afneemt. Als de opbrengst is gedaald, sluit de verstelinrichting en wordt de druk in de kantelplaatkamer ook lager. Daardoor zal de plaat weer schuiner komen te staan, zodat de zuigers weer een grotere slag kunnen maken.
Op deze manier word de opbrengst constant geregeld. Het in- en uitschakelen van de compressor niet nodig. Sterker nog, niet alle compressoren van dit type hebben een magneetkoppeling en zullen altijd draaien, zelfs wanneer de airconditioning uitgeschakeld staat.
De kantelplaatkamer blijft dan zolang de airco uit staat, zo recht mogelijk staan. Er is ten alle tijden een geringe circulatie van het koudemiddel. Bij andere types compressoren worden de systemen gecombineerd; deze hebben zowel een variabele slag als een magneetkoppeling.
Smering van de compressor:
Tussen bewegende delen ontstaat altijd warmte en moeten dus voorzien worden van een smeermiddel. Het smeermiddel van de compressor zit opgenomen in het koudemiddel en circuleert dus constant door het hele systeem. De synthetische olie PAG (Polyalkyleen glycol) is speciaal ontwikkeld voor het koudemiddel R134a en mag nooit door een andere soort olie worden gewisseld.
Bij het monteren van een nieuwe compressor bevind de olie (ca. 300ml) zich al in de compressor. Als het systeem voor de eerste keer wordt ingeschakeld, wordt de olie door het hele systeem opgenomen. Als achteraf het systeem leeggehaald en vervolgens weer gevuld wordt, bijvoorbeeld bij het vervangen van een ander onderdeel, of bij onderhoud, kan de olie door het vulstation aan het koudemiddel worden toegevoegd. Er mag nooit te veel olie in de compressor terecht komen. Bij airconditioningsystemen met een capillair zit er een accumulator vlak voor de compressor gemonteerd, dat de oliehoeveelheid constant aanpast aan het hoeveelheid koudemiddel (zie de pagina over de accumulator).
Magneetkoppeling:
De poelie van de aircopomp wordt constant door de multiriem aangedreven. Bij kantelplaatcompressoren met vaste slag en sommige met variabele slag, wordt het in- en uitschakelen van de airco compressor geregeld door de magneetkoppeling. Wanneer de compressor wordt ingeschakeld, wordt er een elektromagneet in de koppeling bekrachtigd. Daardoor trekt deze magneet de verend opgehangen koppelingsschijf aan, zodat er een vaste verbinding ontstaat tussen de poelie en de pomp. Als de airconditioning uitgeschakeld wordt, wordt de elektromagneet niet meer bekrachtigt en stopt de magnetische werking daarvan. De veer van de koppelingsschijf drukt zich weer los van de pomp. De poelie blijft nu met de multiriem mee draaien, terwijl de pomp (inwendig) stil staat.
Wanneer de airconditioning is ingeschakeld, is dat het beste wanneer de motor weinig toeren maakt (dus met ingetrapte koppeling of stationair draaiende motor). De slijtage van de magneetkoppeling wordt daardoor beperkt. Wanneer de airconditioning met bijv. 4500 omw./min. plots wordt ingeschakeld, bekrachtigd de elektromagneet de koppeling en is het toerental verschil erg groot tussen de stil staande pomp en de draaiende poelie. Er vindt slip plaats, met verhoogde slijtage tot gevolg.
Geluiden:
Er kunnen zich een paar kenmerkende geluiden voordoen:
- Klappend geluid bij het inschakelen van de airconditioning:
Als er bij het inschakelen van de compressor een (vrij hard) klapperend geluid hoorbaar is, bestaat de kans dat de magneetkoppeling afgesteld moet worden (indien dat mogelijk is; dat is afhankelijk van het type compressor). Door de luchtspleet af te stellen volgens de fabrieksgegevens zal dit geluid zo min mogelijk zijn. - Brommend geluid van de aircopomp:
Er is een kans dat er een defect aan de pomp is. Ook kan er te weinig koudemiddel, dus ook te weinig olie in het systeem aanwezig zijn. Het is dan aan te raden om een aircospecialist op te zoeken en het systeem leeg te halen en te vullen met de juiste hoeveelheid koudemiddel en compressorolie. - Klapperend geluid van de aircopomp:
Ook nu is er een kans dat er een defect is aan de pomp. Controleer in dit geval of dat de magneetkoppeling wel goed aan de pomp bevestigd zit, omdat het mogelijk is dat de centrale bout los trilt. - Zoemend geluid, afhankelijk van toerental in het interieur hoorbaar:
Als er bij ingeschakelde airconditioning een zoemend geluid aanwezig is, dat mee gaat met het motortoerental, betekent het dat er een resonantie (trilling) aanwezig is. Dat kan komen door een te lage koudemiddelhoeveelheid, of het kan een resonantie zijn door de aircoleidingen. Als de hoeveelheid koudemiddel in orde is, kan er gezocht worden naar een leiding die een resonantie veroorzaakt. Als één persoon gas geeft en een ander persoon houdt een leiding of slang vast, kan het geluid veranderen. Door dat de leiding of slang wordt vast gepakt, haal je het uit de eigenfrequentie. De trilling en daarmee ook het geluid zullen hiermee veranderen of verdwijnen. Er zijn speciale trillingsdempers op de markt (bijv. voor MINI waarbij dit een bekend probleem is). Door deze demper om de aircoleiding / slang te monteren (dit is niets meer dan een gewicht), is deze trilling verholpen.
Klik hier om naar de airco (hoofd) pagina te gaan, waar de werking van het hele systeem met de onderdelen wordt beschreven.
