Teemad:
- Sissejuhatus
- Tiib-/labapump
- Kolbkompressor (vastastikune, väntvõlli tüüpi)
- Kallutusplaadi kompressori tutvustus
- Fikseeritud käiguga kallutusplaadi kompressor
- Muutuva käiguga kaldeplaadi kompressor (sisemise ja välise juhtimisega)
- Kompressori määrimine
- Magnetühendus
- Helid
Eessõna:
Kompressor pumpab õhukonditsioneerist gaasilise külmutusagensi läbi kogu süsteemi. Külmutusagensi rõhk ja temperatuur suurenevad, kui see kompressorist väljub. Konditsioneerides saab kasutada erinevat tüüpi kompressoreid. Kaasaegsetes autode kliimaseadmetes kasutatakse pöördkompressoreid. "Vastupidine" tähendab, et kompressori osad liiguvad edasi-tagasi. Nende kompressorite tööd võib võrrelda kolbmootori omaga. Pöördkompressoreid on samuti kahte tüüpi, nimelt väntvõlli tüüpi ja kallutatava plaadiga kompressoreid. Kaasaegsetes autodes kasutatakse kallutatavaid plaatkompressoreid, mis omakorda jagunevad kahte tüüpi: fikseeritud käiguga kallutatav plaatkompressor ja muutuva käiguga variant. Konditsioneeripumpa, nagu ka generaatorit ja roolivõimendi pumpa, käitab sisepõlemismootorites mitmevöö (vt pilti allpool). Leiame elektriliste kliimaseadmete kompressoreid hübriid- ja täiselektrilistes sõidukites. Elektrimootor saab toite HV-süsteemist ja see juhib kompressorit.
Kliimaseadme kompressor imeb aurustist gaasilise külmaaine, mis hoiab rõhu aurustis madalal ja aitab kaasa külmutusagensi aurustumisele isegi madalatel temperatuuridel. Kompressor surub gaasilise külmutusagensi kokku, mis viib ülemineku madalalt rõhult kõrgele. See rõhu ja temperatuuri tõus põhjustab külmutusagensi muutumise gaasilisest vedelaks.
Kliimaseadme kompressori rõhku mõjutavad mitmed tegurid, sealhulgas:
- Mootori pöörlemissagedus (põlemismootorite puhul);
- külmutusagensi tüüp ja kogus;
- külmutusagensi temperatuur;
- Kliimaseadme kompressori tüüp ja konstruktsioon, mis määrab selle võimsuse;
- Magnetühenduse reguleerimine;
- Ümbritsev temperatuur.
Pärast kokkusurumist väljub külmutusagens kompressorist temperatuuril umbes 70 kraadi Celsiuse järgi. Seejärel alandatakse seda temperatuuri kondensaatoris.
Järgmistes lõikudes käsitletakse kliimaseadme kompressorite erinevaid versioone, mida võib, kuid ei pruugita kasutada autotööstuses.
Tiib-/labapump:
Seda pumpa kasutatakse auto kliimaseadmes harva. Seda saab aga kasutada erinevate toodete konkreetsetes jahutusseadmetes.
Kasutamine: (hall) ketas pöörleb paremale, päripäeva. Kollased kolvid surutakse tsentrifugaaljõu (tsentrifugaaljõu) toimel vastu seina, mistõttu erinevad kambrid eralduvad üksteisest. Külmutusagens voolab all paremalt sisse ja liigub väikesesse sinisesse ruumi. Pöörlemine suurendab seda ruumi, mis toob kaasa negatiivse rõhu. Pump töötab edasi, põhjustades külmaaine voolamise punasesse piirkonda. Siin muutub ruumi ruum aina väiksemaks, põhjustades külmutusagensi survestamise (kokkusurumise). Punase kambri lõpus on väljalaskeklapp, mille kaudu külmutusagens välja surutakse.
Kolbkompressor (vastastikune, väntvõlli tüüp):
Seda pumpa, nagu ka tiib-/labapumpa, kasutatakse auto kliimaseadmetes harva. Siiski saab seda kasutada ka erinevate toodete konkreetsetes jahutusseadmetes. Alloleval pildil on kujutatud kolbkompressorit, kus 1 tähistab sisselaskeventiili ja 2 tähistab väljalaskeklappi. Kolvi ja väntvõlli liikumine on võrreldav tavalise Otto või diiselmootoriga.
Töötamine: kolb liigub TDC-st (ülemisest surnud keskusest) ODP-sse (alumine surnud keskus) (ülevalt alla), põhjustades sisselaskeklapi 1 avanemise. Külmutusagens tõmmatakse silindrisse alarõhu abil. Seejärel liigub kolb ODP-lt TDC-le ja surub sisselaskeklapi tagasi oma istme vastu. Üles liikumine tõstab ka väljalaskeklapi 2 oma pesast. Külmutusagens võib nüüd silindrist lahkuda. Väljalaskeklapp sulgub uuesti. Seejärel algab tsükkel uuesti.
Kallutusplaadi kompressori tutvustus:
Autode kliimaseadmetes kasutatakse peaaegu alati kallutusplaatkompressoreid, mida tuntakse ka plaadikompressoritena. Need kuuluvad "vastastikuste" kategooriasse nende liikuvate osade tõttu, mis liiguvad üles ja alla.
Illustratsioonil näeme kallutatava plaadikompressori joonjoonist ja lõiget. Kolb teeb horisontaalse käigu, mille määrab kallutusplaadi nurk. Sellel pildil on plaat maksimaalse kaldega, mis tähendab, et kolb suudab teha maksimaalset horisontaalset liikumist (mida näitab punane surveruum silindris). Kolmel joonisel (ülevalt alla) näeme kallutatava plaadi pöörlemise tulemusena täielikku kolvi survekäiku.
Sellises olukorras annab pump maksimaalse võimsuse, kuna kallutatav plaat on teinud maksimaalse käigu. Kui soovitakse väiksemat tootlikkust, kuna rõhk muutub liiga kõrgeks ja liiga suure külmutusagensi tõttu võib tekkida aurusti külmumisnähtus, katkestatakse "fikseeritud käiguga" kompressori magnetühendus, nii et kompressor ei tööta enam. sõidetud. Muutuva käiguga kompressoriga on plaat vähem "kallutatud". Plaadi kaldenurk on väiksem, mis vähendab ka kolvi käiku. Fikseeritud ja muutuva käiguga kompressoreid kirjeldatakse lehel hiljem.
Iga kolvi kohal on 2 klappi, mis on kinnitatud tassplaadi vedru külge: imiklapp ja väljalaskeklapp. Kui kolb liigub TDC-lt ODP-le, sunnib see külmutusagensi väljuma tühjendusventiilist ja kõrgsurvetorustikku kondensaatori suunas.
Kallutusplaadiga kompressoritel võib olla 4 kuni 8 kolvi/kolvi ja neil on kaks versiooni: nimelt fikseeritud käiguga kompressor ja muutuva käiguga kompressor. Neid kirjeldatakse allpool.
Fikseeritud käiguga kallutusplaadi kompressor:
Seda kompressorit juhib mootori mitmevöö ja see töötab sünkroonselt mootori pöörlemiskiirusega (600–6000 pööret minutis). Magnetühendus juhib kompressori sisse- ja väljalülitamist, mida selgitatakse lähemalt hiljem.
Kui kompressor on sisse lülitatud, liigutab pöörlev kallutusplaat kolvid üles-alla. Iga silindri imemis- ja tühjendusventiilid võimaldavad kolbidel gaasi sisse imeda ja viia see rõhu all süsteemi kõrgsurveossa.
Fikseeritud käiguga kompressor liigutab ühe pöörde kohta fikseeritud mahu. Seega sõltub tootlus kompressori pöörlemissagedusest või mootori pöörlemissagedusest. Väljundi reguleerimiseks lülitatakse kompressor pidevalt sisse ja välja: lülitub sisse, kui rõhk langeb ja lülitub välja, kui rõhk on liiga kõrge. Eriti väikeste mootorite puhul võib sisselülitamist vajaliku võimsuse tõttu tunda “šokina”. Järsk sisselülitamine põhjustab suuremat mehaanilist pinget ja häirib juhtimist, mille tulemuseks on sõitjate jahutatud õhu temperatuuri kõikumised.
Kui mootori pöörlemissagedus on liiga kõrge ja seetõttu suureneb väljalaskerõhk, voolab läbi aurusti rohkem külmutusagensit. See aeglustab jahutamist ja võib aurusti külmuda. Sellistel juhtudel lülitub magnetühendus tänu termostaadile või rõhulülitile välja.
Muutuva käiguga kaldeplaadi kompressor:
Seda tüüpi kompressori puhul on kaldeplaadi kaldenurk reguleeritav tänu reguleerimisseadmele. Asetades kallutusplaadi võimalikult sirgelt, on kolbide käik piiratud ja väljund minimaalne. Teisalt, asetades kallutusplaadi võimalikult viltu, teevad kolvid palju suurema käigu ja väljund suureneb oluliselt. Näeme muutuva käiguga kallutatava plaadikompressori järgmisi versioone:
- sisemise juhtimise ja magnetühendusega;
- väline juhtimine magnetühendusega ja ilma.
Sisemine juhtimine ja magnetühendus:
Joonisel on näha, kuidas kallutusplaadi asend võib mõjutada kolvi käiku. Suurem mootori pöörlemiskiirus annab suurema kompressori võimsuse. See põhjustab rõhu tõusu kogu süsteemis, mis käivitab reguleerimisseadme, et tõsta rõhku kallutusplaadi kambris.
Suurenenud rõhk sunnib kallutusplaati püsti tõusma, mis vähendab võimsust. Kui väljund langeb, sulgub reguleerimisseade ja rõhk kallutusplaadi kambris väheneb. See põhjustab plaadi jälle rohkem kaldu, võimaldades kolbidel teha suuremat käiku. Mida suurem on nurk, seda suurem on käik ja suurem saagikus.
Sisemine (mehaaniline) juhtimissüsteem muudetava käiguga kliimaseadme kompressori kaldeplaadi asendi reguleerimiseks kasutab reguleerimise automaatseks juhtimiseks tavaliselt imemisrõhku. See süsteem kasutab rõhuga juhitavat mehhanismi, mis reageerib kompressori imemisrõhu muutustele.
Juhtmehhanism koosneb tavaliselt ühest või mitmest membraani- või lõõtsakambrist, mis on ühendatud kompressori imemiskülje ja kallutusplaadi veovõlliga. Kui imemisrõhk muutub, põhjustab see membraani või lõõtsa liikumist. Seejärel kantakse see liikumine üle mehhanismile, mis reguleerib kaldeplaadi nurka.
- Kõrgema imemisrõhu korral, näiteks kui jahutusvajadus suureneb, reguleerib rõhuga juhitav mehhanism kaldeplaadi nurka. See toob kaasa kolbide suurema käigu pikkuse ja seega ka külmutusagensi suurema kokkusurumise. Selle tulemuseks on suurem tühjendusrõhk ja suurem jahutusvõimsus.
- Madalama imemisrõhu korral vähendab mehhanism kaldeplaadi nurka, mille tulemuseks on kolbide käigupikkus ja külmutusagensi kokkusurumine. See vähendab väljalaskerõhku ja kohandab jahutusvõimsust vähendatud jahutusvajadusega.
Muutuva vooluhulgaga kliimaseadme kompressoris juhib klapp ühendust karteriga (kallutatud kettakambris) ja nii kompressori kõrge kui ka madala rõhu külge. Madala rõhu poole rõhku mõjutab mõõdetud imemisrõhk. Järgnevalt selgitatakse, kuidas juhtventiil töötab, kui vooluhulka suurendatakse ja vähendatakse.
Suurendage saaki:
Jahutusvõimsuse vähenemisel tõuseb temperatuur imemise poolel ja imemisrõhk tõuseb. See imemisrõhk põhjustab elastse lõõtsa kokkusurumise, muutes selle väiksemaks. Kui lõõts on kokku surutud, sulgub kuulkraan A ja avaneb ventiil B. See loob ühenduse karteriga. See võimaldab kallutatava ketta kambri rõhul väljuda madala rõhu poolele (imemise poolele), põhjustades kallutatava ketta kaldu. Selle tulemuseks on suurem kompressori võimsus ja jahutusvõimsus.
Vähendage saaki:
Jahutusvõimsuse suurenedes imemisrõhk väheneb. Imemisrõhk väheneb ja lõõtsa maht suureneb, mis põhjustab ava B sulgumise ja kuulventiili A avanemise. See põhjustab kõrgsurvegaasi sissevoolu ja voolu läbi kuulventiili A ja ava kallutusketta korpusesse. See tagab, et kallutusketas jõuab püstiasendisse. Selle tulemusena väheneb pumba võimsus ja jahutusvõimsus.
Juhtventiil reguleerib rõhku kallutatava ketta kambris. Sellest tulenev rõhuerinevus võrreldes surveruumide rõhuga põhjustab kallutusketta kallutamist, mis mõjutab pumba väljundit. Käigu suurust juhib rõhk kliimaseadme madalrõhu sektsioonis. Muutuva käiguga (väljund) kompressoritel ei ole tavaliselt aurustil termostaadi lülitit. Nende kompressorite sisselaskerõhk hoitakse 2 baari juures.
Väline juhtimine, ilma magnetühenduseta:
Välise juhtimisega kompressoris kasutatakse kompressori korpuses rõhu reguleerimiseks elektromagnetklappi. Elektromagnetklappi juhib ECU (mootori ECU või kliimaseadme ECU) PWM-signaali abil. Kuid imemisrõhk mängib juhtimisprotsessis jätkuvalt rolli. Konditsioneeri ECU võtab vastu selliseid signaale nagu soovitud kliimaseadme režiim (kuivatamine, jahutus), soovitud ja tegelik temperatuur ning välistemperatuur.
Selle põhjal arvutab arvuti juhtklapi optimaalse seadistuse ja seega ka kompressori väljundi. Vajadusel võib ka imemisrõhk varieeruda. Praktiliselt on imemisrõhk 1,0 ja 3,5 baari vahel. Madal imemisrõhk parandab jahutusvõimsust kompressori madalal kiirusel. Keskmisest kõrgem imemisrõhk madalal soojuskoormusel toob kaasa tõhusama töö ja seega väiksema kütusekulu. Raske magnetühenduse võib nüüd ära jätta, mis säästab umbes 1 kg. Tavaliselt on sidur varustatud vibratsioonisummuti ja libisemismehhanismiga.
Suurem juhtvool juhtventiilile sulgeb läbipääsu kõrgsurvekambrist karterisse. Muutuva ava annab ruumi rõhku suurendava lekkegaasi väljalaskmiseks imemisrõhukambri kaudu. See võrdsustab karteri rõhu (Pc) ja imemisrõhu Ps, asetades pesuplaadi maksimaalse võimsuse saavutamiseks asendisse.
Saagise vähendamine toimub karteri rõhu suurendamise teel. Juhtventiil avaneb, luues ühenduse karteri ja kõrgsurvekambri vahel. Juhtventiilil on lõõts, mida mõjutab imemisrõhk, mis muudab seadepunkti. Juhtventiili juhtvool töötab koos lõõtsa seadistusega. Väike muutuv ava võimaldab piiratud külmaaine voolu imemisrõhukambrisse.
Kompressori määrimine:
Liikuvad osad tekitavad alati soojust, mistõttu tuleb neid määrida. Lisaks määrdeomadustele tagab õli ka tihenduse ja heliisolatsiooni. Esialgu täidetakse kompressor õliga ja määrimine saavutatakse udumäärimisega. See õliudu jõuab ka kolbideni ja kantakse seejärel koos külmutusagensiga läbi kogu süsteemi. Kondenseerumise käigus moodustub külmutusagensi ja vedela õliudu segu. Selle õliudu imeb kompressor uuesti sisse.
Sünteetiline õli PAG (polüalküleenglükool) on spetsiaalselt loodud külmutusagensi R134a jaoks ja seda ei tohiks kunagi asendada teist tüüpi õliga. Arvestada tuleb aga tootjate poolt ettekirjutatud erinevate viskoossustega. Tutvuge selle spetsifikatsioonidega.
Levinud PAG-õlid on:
- PAG 46 (madalaim viskoossus)
- lk 100
- PAG 150 (kõrgeim viskoossus)
- PAG-õli lisandiga YF kasutamiseks koos külmutusagensiga R1234YF, kuna see on tundlik süsteemi niiskuse suhtes.
Lisaks PAG õlidele on olemas ka mineraal-, PAO ja POE õlid.
- Vanades R12 süsteemides kasutati mineraalõli.
- PAO õli (PolyAlphaOlefin) on täissünteetiline ja mittehügroskoopne. See on vastupidine PAG-õlile, mis on väga hügroskoopne.
- POE õli (polüester) kasutatakse kõrgepingesõidukite elektrilistes kliimaseadmete kompressorites. Vale õli (PAG) kasutamisel kahjustub elektrimootori vasktraadi isoleeritud lakikiht.
Uue kompressori paigaldamisel on kompressoris juba õli (ca 200 kuni 300 ml). Tootja määrab selle õlikoguse dokumentatsioonis.
Ilma süsteemi tühjendamata ei ole võimalik kindlaks teha, kui palju külmaainet ja õli süsteemis on. Remondi korral, näiteks pärast kondensaatori vahetamist, läheb kaduma väike kogus õli. Tootja näitab tavaliselt jaotust süsteemis. Üldiselt saame selle jaotuse säilitada:
• kompressor ca 50%
• kondensaator ca 10%
• painduv imemisvoolik ca 10%
• aurusti ca 20%
• filter/kuivati ca 10%
Süsteemi esmakordsel sisselülitamisel jaotub õli kogu süsteemis. Kui süsteemist hiljem tühjendada ja seejärel uuesti täita, näiteks mõne teise osa väljavahetamisel või hoolduse käigus, saab õli lisada külmutusagensi tankla kaudu. Oluline on tagada, et kompressorisse ei satuks liiga palju õli. Kui süsteemis on liiga palju õli, võib kompressor kogeda vedeliku haamrit. Kapillaartoruga kliimaseadmetes paigaldatakse vahetult enne kompressorit akumulaator, mis reguleerib pidevalt õli kogust vastavalt külmutusagensi kogusele (vt lehekülge akumulaatori kohta).
Magnetühendus:
Kliimaseadme pumba rihmaratast käitab pidevalt mitmevöö. Fikseeritud käiguga ja mõne muutuva käiguga kallutatava plaadiga kompressorite puhul juhib magnetsidur kliimaseadme kompressori sisse- ja väljalülitamist. Kui kompressor on sisse lülitatud, aktiveerub siduris olev elektromagnet (1). See paneb magneti tõmbama vedru külge kinnitatud siduriketast (4), luues rihmaratta ja pumba vahel kindla ühenduse. Kui kliimaseade on välja lülitatud, siis elektromagnet enam ei aktiveeru ja selle magnetfunktsioon lakkab. Siduriketta vedru lükkab selle pumba küljest lahti. Rihmaratas jätkab nüüd mitme rihmaga pöörlemist, samal ajal kui pump (sisemiselt) seisab.
Kliimaseadme sisselülitamine on kõige kasulikum siis, kui mootori pöörlemiskiirus on madal, näiteks kui sidur on alla vajutatud või mootor töötab tühikäigul. See vähendab magnetühenduse kulumist. Näiteks kui kliimaseade on sisse lülitatud kiirusel 4500 p/min, aktiveerib elektromagnet siduri ja seisva pumba ja pöörleva rihmaratta vahel on suur kiiruste erinevus. See võib põhjustada libisemist, mis suurendab kulumist.
Helid:
Võib esineda mõningaid iseloomulikke helisid:
Plaksutav heli sisselülitamisel: Kompressori sisselülitamisel kostuv valju hääl võib viidata magnetühenduse võimalikule reguleerimisele. Vastavalt kompressori tüübile võib see reguleerimine vähendada õhuvahet ja minimeerida müra.
Kliimaseadme pumbast kostab sumisev heli: Sumisev heli näitab pumba defekti või võib-olla külmaaine ja õli puudust süsteemis. Konsulteerige kliimaseadme spetsialistiga, et kontrollida, tühjendada ja täita süsteemi õige koguse külmutusagensi ja õliga.
Kliimaseadme pumbast kostab lõdisev heli: Pumba rikkest võib viidata ka loksuv heli. Kontrollige, et magnetliitmik on kindlalt pumba külge kinnitatud, et vältida keskpoldi lõdvenemist.
Mootori pöörlemiskiirusega seotud sumin: Sõitjateruumis kuuldav sumin, mis varieerub sõltuvalt mootori pöörlemiskiirusest, viitab resonantsile või vibratsioonile. Selle põhjuseks võib olla liiga vähe külmutusagensit või resoneerivaid kliimaseadme torusid. Kui külmutusagensi tase on korras, saab kiirendamise ajal kinni hoides tuvastada vibratsiooni tekitava toru. Spetsiaalsed vibratsioonisummutid, nagu need, mis on saadaval teatud probleemide jaoks, nagu MINI, võivad seda tüüpi vibratsiooni korrigeerida.
Seotud leht:
