téma:
- Úvod
- Provoz klimatizačního systému
Předmluva:
Klimatizační systém je zodpovědný za chlazení a odvlhčování nasávaného vzduchu, což pomáhá vytvářet příjemné prostředí pro cestující ve vozidle. Příjemné klima kromě podpory komfortu ovlivňuje i bdělost řidiče. Klimatizace je součástí tzv. HVAC, což je zkratka pro: Heating Ventilation Air Conditioning. Vozidlo s HVAC tedy může vytápět, větrat a chladit klimatizační systém. V literatuře se stále častěji setkáváme s pojmem HVAC.
Míra, do jaké může klimatizační systém snížit teploty, se může lišit v závislosti na několika faktorech, jako je okolní teplota, účinnost systému a požadované nastavení teploty. Obecně je běžné, že správně fungující klimatizace dokáže zchladit teplotu v osobním autě přibližně o 10 až 20 stupňů Celsia oproti venkovní teplotě. Pro rychlé nastavení výstupní teploty vzduchu na požadovanou úroveň se doporučuje aktivovat režim recirkulace. Tato funkce zajišťuje, že již ochlazený vzduch v interiéru je opět veden přes výparník pro dodatečné chlazení.
Následující obrázek ukazuje ovládací panel BMW řady 3. Tlačítko klimatizace (A/C) je označeno červenou šipkou. Klimatizace je zapnutá.
Tato stránka poskytuje stručný přehled provozu klimatizačního systému. Kliknutím na téma v jednotlivých odstavcích přejdete na stránku, kde jsou uvedeny podrobnější informace o daném tématu.
Provoz klimatizačního systému:
Když klimatizační systém běží, chladivo cirkuluje různými součástmi systému. Toto chladivo dělá dvě změny stavu podél:
- kondenzace: teplo se uvolňuje do okolí. Během kondenzace se chladivo mění z plynného skupenství na kapalné;
- odpařování: teplo se odebírá z prostředí. Odpařování probíhá ve výparníku, který ochlazuje vzduch proudící do interiéru.
Na obrázku níže je přehled komponentů moderní instalace klimatizace. Cyklus chladiva lze rozdělit do dvou tlakových oblastí: vysokotlaký a nízkotlaký. Na obrázku níže je červená trubka pro vysoký tlak a modrá pro nízký tlak.
V následujících odstavcích bude znovu zobrazen výše uvedený diagram, přičemž každá část je samostatně zvýrazněna zeleným rámečkem. U každé součásti jsou uvedeny podrobné vysvětlení týkající se její činnosti, umístění ve vozidle a interakce s ostatními součástmi. Nejprve jsou popsány komponenty, které jsou přímo zodpovědné za proces cyklu. Ke každé komponentě je podstránka, kde je její fungování rozebráno podrobněji. Chcete-li to provést, klikněte na modře zbarvený text.
Kompresor:
De kompresor klimatizace nasává plynné/párové chladivo modrým potrubím a zvyšuje jeho tlak. S rostoucím tlakem se zvyšuje i bod varu. Pára je pak vedena do kondenzátoru přes červenou trubku. Pára zůstává přehřátá. Na kompresoru klimatizace je řemenice, která je poháněna víceřemenem. Kompresor lze zapínat a vypínat pomocí magnetické spojky. U elektrických nebo hybridních vozidel může být pohon zajištěn elektromotorem v HV systému namísto víceřemenového.
Kompresor klimatizace u vozů se spalovacími motory je umístěn v motorovém prostoru na straně víceřemenu a je poháněn víceřemenem spolu s alternátorem a případně čerpadlem posilovače řízení. V případě elektromobilů může být kompresor umístěn v interiéru a elektromotor pohání (elektrický) kompresor klimatizace.
Kondenzátor:
Poté, co chladivo opustí kompresor, tlak a teplota výrazně vzrostly. The kondenzátor Jeho úkolem je kondenzovat přehřátou páru z kompresoru na podchlazenou kapalinu. Když teplota klesne pod bod varu, chladivo se stane kapalným. V kondenzátoru je teplo odváděno do venkovního vzduchu. Při jízdě proudí vítr přes kondenzátor. Pokud je průtok a chlazení nedostatečné, zapne se ventilátor, aby posílil proudění vzduchu. Venkovní vzduch proudící kondenzátorem se pak ohřívá.
Kondenzátor je umístěn v přední části vozu před chladičem chladicí soustavy.
Expanzní ventil:
Kapalné chladivo přichází pod vysokým tlakem expanzní ventil. Expanzní ventil způsobí náhlé snížení tlaku, což způsobí pokles tlaku, teploty a bodu varu. Kapalina se mění na nasycenou páru. Jedná se o směs částic páry a kapaliny. V expanzním ventilu jsou vysoký a nízký tlak navzájem odděleny.
Expanzní ventil má různé verze: s pevným škrcení (kapilára) nebo variabilním škrcení (termostatický expanzní ventil).
Výparník:
Úkolem výparník je ochlazovat vzduch přicházející do interiéru vozu. Vnitřní ventilátor fouká venkovní vzduch nebo recirkulovaný vnitřní vzduch přes žebra výparníku. Teplo se odebírá z procházejícího vzduchu. Ochlazený vzduch je pak vháněn do interiéru.
Parní chladivo proudí z expanzního ventilu do výparníku. Teplota, tlak a bod varu jsou nízké, když proudí dovnitř. Proud vzduchu přes výparník ohřívá chladivo, což způsobí, že se okamžitě začne vařit. Chladivo je při výstupu z výparníku v přehřátém stavu. Poté, co se chladivo při výstupu z výparníku odpaří, cyklus začíná znovu. Kompresor znovu nasaje plynné chladivo, aby je znovu stlačil.
Výparník je zabudován do ventilační skříně topení za palubní deskou.
Poslední obrázek ukazuje výše neuvedené části.
- Servisní připojení: jsou označena modře. Používají se ke kontrole tlaků manometrem ak vyprázdnění nebo naplnění systému;
- Senzor vysokého tlaku: senzor s oranžovým rámem měří tlak ve vysokotlakém potrubí. ECU motoru tak může mimo jiné regulovat výkon kompresoru;
- Vnitřní ventilátor: ten s fialovým rámem vnitřní ventilátor vhání do něj vzduch kamnářství a tedy i kondenzátorem;
- Chladicí ventilátor: žlutě vyznačený větrák fouká venkovní vzduch přes kondenzátor. Některé vozy mají samostatný ventilátor pro kondenzátor a jiné vozy používají chladicí ventilátor, který zároveň ochlazuje chladič;
- Filtr / sušič: filtrování částic nečistot a sušení (odvlhčování) probíhá v zeleně orámovaném prvku. To filtr/sušička prvek může být namontován přímo vedle kondenzátoru, ale může být umístěn i uvnitř kondenzátoru.
Tlaky a teploty:
Měřením tlaků a teplot na různých místech v systému můžeme zkontrolovat, zda systém funguje správně. Protože tlak a teplota chladiva závisí na venkovní teplotě vzduchu, bereme jako vodítko teplotu mezi 25 a 30 °C a zvýšené otáčky motoru, aby měl kompresor klimatizace dostatečnou kapacitu.
Komprese zvyšuje teplotu chladiva na přibližně 70 °C, když opouští kompresor, zatímco tlak se pohybuje mezi 12 a 15 bary. Chladivo se přes sušičku/filtr dostává do expanzního ventilu, kde dojde k poklesu tlaku a teplota klesne lehce nad bod mrazu. Když chladivo opustí výparník, bylo o několik stupňů zahřáto vzduchem, který jím prošel.
Na stránce: Diagnostika klimatizace na základě tlaku a teploty jsou popsány nejčastější závady, příčiny a řešení.
