Tárgyak:
- bevezetés
- Szárny/lapátos szivattyú
- Dugattyús kompresszor (reciprok, főtengely típusú)
- Billenőlapos kompresszor bevezetése
- Billenőlapos kompresszor fix lökettel
- Változtatható löketű billenőlapos kompresszor (belső és külső vezérléssel)
- A kompresszor kenése
- Mágneses tengelykapcsoló
- Hangok
Bevezetés:
A kompresszor szivattyúzza a légkondícionálóból a gáznemű hűtőközeget az egész rendszeren keresztül. A hűtőközeg nyomása és hőmérséklete növekszik, ahogy elhagyja a kompresszort. Különféle típusú kompresszorok használhatók légkondicionálóhoz. A modern autóklímarendszerek reciprok kompresszorokat használnak. A „reciprok” azt jelenti, hogy a kompresszor részei oda-vissza mozognak. Ezeknek a kompresszoroknak a működése a dugattyús motorokéhoz hasonlítható. A reciprok kompresszoroknak is két típusa van, nevezetesen a főtengely típusú és a billenőlapos kompresszor. A modern autókban billenőlemezes kompresszorokat használnak, amelyek viszont két típusra oszthatók: a fix löketű billenőlemezes kompresszorra és a változtatható löketű változatra. A klímaszivattyút, akárcsak a generátort és a szervokormány-szivattyút, a többszíj hajtja a belső égésű motorokban (lásd az alábbi képet). Hibrid és teljesen elektromos járművekben találunk elektromos klímakompresszorokat. Egy villanymotor hajtja a HV rendszert, és hajtja a kompresszort.
A klímakompresszor kiszívja a gáznemű hűtőközeget az elpárologtatóból, ami alacsony hőmérsékleten is alacsonyan tartja a nyomást az elpárologtatóban és hozzájárul a hűtőközeg elpárologtatásához. A kompresszor összenyomja a gáznemű hűtőközeget, ami az alacsony nyomásról a magas nyomásra való átmenethez vezet. Ez a nyomás- és hőmérsékletnövekedés hatására a hűtőközeg gáz halmazállapotúból folyékonyra változik.
A klímakompresszor által szolgáltatott nyomást számos tényező befolyásolja, többek között:
- A motor fordulatszáma (égésű motoroknál);
- A hűtőközeg típusa és mennyisége;
- A hűtőközeg hőmérséklete;
- A légkondicionáló kompresszor típusa és kialakítása, amely meghatározza a kapacitását;
- A mágneses tengelykapcsoló beállítása;
- A környezeti hőmérséklet.
Az összenyomás után a hűtőközeg körülbelül 70 Celsius fokos hőmérsékleten hagyja el a kompresszort. Ezt a hőmérsékletet ezután a kondenzátorban csökkentik.
A következő bekezdések a klímakompresszorok különféle változatait tárgyalják, amelyek az autóiparban használhatók vagy nem.
Szárny/lapát szivattyú:
Ezt a szivattyút ritkán használják autók légkondicionáló rendszerében. Alkalmazható azonban különböző termékek specifikus hűtőberendezéseiben.
Működés: A (szürke) tárcsa jobbra, az óramutató járásával megegyezően forog. A sárga dugattyúkat centrifugális erő (centrifugális erő) nyomja a falhoz, ezáltal a különböző kamrák elválik egymástól. A hűtőközeg a jobb alsó sarokban folyik be, és követi a kis kék mezőt. A forgás megnöveli ezt a teret, ami negatív nyomáshoz vezet. A szivattyú tovább működik, így a hűtőközeg a piros területre áramlik. Itt a helyiség tér egyre kisebb lesz, ami a hűtőközeg nyomás alá helyezését (sűrítését) okozza. A piros kamra végén található a kipufogószelep, amelyen keresztül a hűtőközeget kinyomják.
Dugattyús kompresszor (reciprok, főtengelyes):
Ezt a szivattyút a szárny/lapátos szivattyúhoz hasonlóan ritkán használják autók légkondicionáló rendszerében. Alkalmazható azonban a különböző termékek speciális hűtőberendezéseiben is. Az alábbi képen egy dugattyús kompresszor látható, ahol az 1 a bemeneti szelepet, a 2 pedig a kipufogószelepet jelöli. A dugattyú és a főtengely mozgása a hagyományos Otto- vagy dízelmotorokéhoz hasonlítható.
Működés: A dugattyú a TDC-ből (felső holtpont) az ODP-be (alsó holtpont) (felülről lefelé) mozog, ami az 1. szívószelep nyitását okozza. A hűtőközeget alulnyomással szívja be a hengerbe. A dugattyú ezután ODP-ről TDC-re lép, és visszanyomja a szívószelepet az üléshez. A felfelé irányuló mozgás a 2. kipufogószelepet is kiemeli az ülésből. A hűtőközeg most elhagyhatja a hengert. A kipufogószelep ismét bezárul. Ezután a ciklus újra kezdődik.
A billenőlapos kompresszor bemutatása:
A billenőlapos kompresszorokat, más néven forgatólapos kompresszorokat szinte mindig használják az autók légkondicionáló rendszereiben. A fel-le mozgó alkatrészeik miatt a „reciprok” kategóriába tartoznak.
Az ábrán egy billenőlemezes kompresszor vonalrajzát és metszetét látjuk. A dugattyú vízszintes löketet hajt végre, amelyet a billenőlemez szöge határoz meg. Ezen a képen a lemez maximális dőlésszögben van, ami azt jelenti, hogy a dugattyú maximális vízszintes mozgást végezhet (ezt a hengerben lévő piros kompressziós tér jelzi). A három rajzon (felülről lefelé) egy dugattyú teljes nyomólöketét látjuk a billenőlemez elfordulásának eredményeként.
Ebben a helyzetben a szivattyú maximális teljesítményt ad, mivel a billenőlemez maximális löketet végzett. Ha kisebb hozam kívánatos, mert a nyomás túl magas lesz, és a túl sok hűtőközeg miatt az elpárologtató fagyási jelensége léphet fel, akkor a "fix löketű" kompresszor mágneses csatolása megszakad, így a kompresszor már nem működik. hajtott. A „változtatható löketű” kompresszornál a lemez kevésbé „dől meg”. A lemez dőlési szöge kisebb, ami a dugattyú löketét is csökkenti. A rögzített és változtatható löketű kompresszorok leírása az oldalon később található.
Mindegyik dugattyú felett 2 szelep van, amelyek egy csészelaprugóra vannak rögzítve: a szívószelep és a nyomószelep. Amikor a dugattyú a TDC-ről az ODP-re mozog, a hűtőközeget kinyomja a nyomószelepen túl a nagynyomású vezetékbe a kondenzátor felé.
A billenőlemezes kompresszorok 4-8 dugattyúval/dugattyúval rendelkezhetnek, és két változatuk van: nevezetesen a fix löketű kompresszor és a változtatható löketű. Ezeket az alábbiakban ismertetjük.
Fix löketű billenőlemezes kompresszor:
Ezt a kompresszort a motor többszíjja hajtja, és szinkronban működik a motor fordulatszámával (600 és 6000 fordulat/perc között). A mágneses tengelykapcsoló vezérli a kompresszor be- és kikapcsolását, amit a későbbiekben részletesen ismertetünk.
Amikor a kompresszor be van kapcsolva, a forgó billenőlemez fel-le mozgatja a dugattyúkat. Az egyes hengereken található szívó- és nyomószelepek lehetővé teszik, hogy a dugattyúk beszívják a gázt, és nyomás alatt a rendszer nagynyomású részébe irányítsák.
A rögzített löketű kompresszor fordulatonként rögzített térfogatot mozgat. A hozam tehát a kompresszor fordulatszámától vagy a motor fordulatszámától függ. A teljesítmény szabályozásához a kompresszort folyamatosan be- és kikapcsolják: bekapcsol, ha a nyomás csökken, és kikapcsol, ha túl magas a nyomás. Főleg kis motoroknál a bekapcsolás „sokkként” érezhető a szükséges teljesítmény miatt. A hirtelen bekapcsolás megnövekedett mechanikai igénybevételt okoz, és megzavarja a vezérlést, ami a hűtött levegő hőmérsékletének ingadozását eredményezi az utasok számára.
Ha a motor fordulatszáma túl magas, és ezért a nyomónyomás nő, több hűtőközeg áramlik át az elpárologtatón. Ez lelassítja a lehűlést, és lefagyhat az elpárologtató. Ilyen esetekben a mágneses tengelykapcsoló a termosztátnak vagy a nyomáskapcsolónak köszönhetően kikapcsol.
Változtatható löketű billenőlemezes kompresszor:
Ennél a típusú kompresszornál a billenőlap dőlésszöge egy beállító eszköznek köszönhetően állítható. A billenőlemez lehető legegyenesebb elhelyezésével a dugattyúk lökete korlátozott, a teljesítmény pedig minimális. Másrészt a billenőlemez lehető legferdebb elhelyezésével a dugattyúk sokkal nagyobb löketet adnak, és a teljesítmény jelentősen megnő. A változtatható löketű billenőlapos kompresszor alábbi változatait látjuk:
- belső vezérléssel és mágneses csatolással;
- külső vezérlés mágneses csatolással és anélkül.
Belső vezérlés és mágneses csatolás:
Az ábrán látható, hogy a billenőlemez helyzete hogyan befolyásolhatja a dugattyú löketét. A nagyobb motorfordulatszám nagyobb kompresszorteljesítményt eredményez. Ez nyomásnövekedést okoz az egész rendszerben, ami elindítja a beállító eszközt, hogy növelje a nyomást a billenőlemez kamrában.
A megnövekedett nyomás arra kényszeríti a billenőlemezt, hogy egyenesebb legyen, ami csökkenti a kapacitást. Ha a teljesítmény lecsökken, a beállító berendezés bezárul, és a billenőlemez kamrájában a nyomás csökken. Ez azt eredményezi, hogy a lemez ismét ferdebb lesz, így a dugattyúk nagyobb löketet hajthatnak végre. Minél nagyobb a szög, annál nagyobb a löket és annál nagyobb a hozam.
A változtatható löketű klímakompresszor dőlésszögének beállítására szolgáló belső (mechanikus) vezérlőrendszer általában a szívónyomást használja a beállítás automatikus vezérlésére. Ez a rendszer nyomásvezérelt mechanizmust használ, amely reagál a kompresszor szívónyomásának változásaira.
A vezérlőmechanizmus általában egy vagy több membrán- vagy harmonikakamrából áll, amelyek a kompresszor szívóoldalához és a billenőlemez hajtótengelyéhez csatlakoznak. Ha a szívónyomás megváltozik, az mozgást okoz a membránban vagy a fújtatóban. Ez a mozgás ezután átkerül a billenőlemez szögét beállító mechanizmusra.
- Magasabb szívónyomás esetén, például amikor a hűtési igény megnő, a nyomásvezérelt mechanizmus beállítja a dőlésszöget. Ez a dugattyúk nagyobb lökethosszához és ezáltal a hűtőközeg nagyobb összenyomásához vezet. Ez nagyobb nyomónyomást és nagyobb hűtési kapacitást eredményez.
- Alacsonyabb szívónyomás esetén a mechanizmus csökkenti a dőlésszög szögét, ami a dugattyúk rövidebb lökethosszát és a hűtőközeg kisebb összenyomását eredményezi. Ez csökkenti a nyomónyomást, és a hűtőteljesítményt a csökkentett hűtési igényhez igazítja.
Változtatható átfolyású klímakompresszorban egy szelep szabályozza a csatlakozást a forgattyúházhoz (a billenőtárcsás kamrában), valamint a kompresszor magas és alacsony nyomású oldalát. Az alacsony nyomású oldalon lévő nyomást a mért szívónyomás befolyásolja. Az alábbiakban bemutatjuk, hogyan működik a szabályozószelep, amikor az áramlást növeljük és csökkentjük.
Termésnövelés:
Csökkenő hűtőteljesítmény mellett a szívóoldali hőmérséklet emelkedik és a szívónyomás nő. Ez a szívónyomás hatására a rugalmas fújtató összenyomódik, így kisebb lesz. Ha a csőmembrán összenyomódik, az A golyóscsap bezárul és a B szelep kinyílik, így csatlakozik a forgattyúházhoz. Ez lehetővé teszi, hogy a billenőtárcsa-kamrában a nyomás az alacsony nyomású oldalra (a szívóoldalra) távozzon, aminek következtében a billenőtárcsa jobban megdől. Ez nagyobb kompresszorteljesítményt és hűtési kapacitás növekedést eredményez.
Csökkentse a termést:
A hűtőteljesítmény növekedésével a szívónyomás csökken. Csökken a szívónyomás, és növekszik a fújtató térfogata, aminek következtében a B nyílás záródik, és az A golyóscsap kinyílik. Emiatt nagynyomású gáz áramlik be, és az A golyóscsapon és a billenőtárcsaház nyílásán keresztül jut el. Ez biztosítja, hogy a billenőtárcsa függőleges helyzetbe kerüljön. Ennek eredményeként csökken a szivattyú teljesítménye és csökken a hűtőteljesítmény.
A vezérlőszelep szabályozza a nyomást a billenőtárcsa kamrájában. Az így létrejövő nyomáskülönbség a kompressziós terekben uralkodó nyomáshoz képest a billenőtárcsa megbillentéséhez vezet, ami befolyásolja a szivattyú teljesítményét. A löketméretet a légkondicionáló rendszer alacsony nyomású részében lévő nyomás szabályozza. A változó löketű (kimeneti) kompresszorok általában nem rendelkeznek termosztátkapcsolóval az elpárologtatón. Ezeknek a kompresszoroknak a bemeneti nyomását 2 bar-on tartják.
Külső vezérlés, mágneses csatolás nélkül:
A külső vezérlésű kompresszorban egy elektromágneses szelepet használnak a kompresszorház nyomásának szabályozására. Az elektromágneses szelepet egy ECU (a motor ECU vagy a légkondicionáló ECU) vezérli PWM jel segítségével. A szívónyomás azonban továbbra is szerepet játszik a szabályozási folyamatban. A légkondicionáló ECU olyan jeleket kap, mint a kívánt légkondicionáló üzemmód (páramentesítés, hűtés), a kívánt és az aktuális hőmérséklet, valamint a külső hőmérséklet.
Ez alapján a számítógép kiszámítja az optimális beállítást a vezérlőszelephez és ezzel a kompresszor teljesítményéhez. Szükség esetén a szívónyomás is változhat. Gyakorlatilag a szívónyomás 1,0 és 3,5 bar között változik. Az alacsony szívónyomás növeli a hűtési kapacitást alacsony kompresszorsebesség mellett. Az átlagosnál nagyobb szívónyomás alacsony hőterhelés mellett hatékonyabb munkát, ezáltal alacsonyabb üzemanyag-fogyasztást eredményez. A nehéz mágneses csatolás most elhagyható, ami körülbelül 1 kg-ot takarít meg. Általában a tengelykapcsoló rezgéscsillapítóval és csúszómechanizmussal van felszerelve.
A vezérlőszelephez vezető nagyobb vezérlőáram lezárja a nagynyomású kamrából a forgattyúházba vezető járatot. A változtatható nyílás teret ad a nyomásnövelő szivárgó gáz elvezetéséhez a szívónyomáskamrán keresztül. Ez kiegyenlíti a forgattyúház-nyomást (Pc) és a Ps szívónyomást, és a lengőlemezt a maximális teljesítményt biztosító helyzetbe állítja.
A hozam csökkentése a forgattyúházban lévő nyomás növelésével történik. A vezérlőszelep kinyílik, létrehozva a kapcsolatot a forgattyúház és a nagynyomású kamra között. A szabályozószelepnek van egy csőmembránja, amelyet a szívónyomás befolyásol, és ez megváltoztatja az alapjelet. A szabályozó szelephez jutó vezérlőáram együtt működik a harmonika beállításával. Egy kis, változtatható nyílás lehetővé teszi a hűtőközeg korlátozott áramlását a szívónyomáskamrába.
Kompresszor kenése:
A mozgó alkatrészek mindig hőt termelnek, ezért kenni kell őket. Az olaj a kenési tulajdonságain kívül tömítést és hangszigetelést is biztosít. Kezdetben a kompresszort olajjal töltik fel, és a kenés ködkenéssel történik. Ez az olajköd eléri a dugattyúkat is, majd a hűtőközeggel együtt az egész rendszeren keresztül jut el. A kondenzáció során hűtőközeg és folyékony olajköd keveréke képződik. Ezt az olajködöt a kompresszor ismét beszívja.
A szintetikus PAG (polialkilénglikol) olajat kifejezetten az R134a hűtőközeghez tervezték, és soha nem szabad más típusú olajjal helyettesíteni. Figyelembe kell azonban venni a gyártók által előírt eltérő viszkozitásokat. Ehhez tekintse meg a specifikációkat.
A leggyakoribb PAG olajok:
- PAG 46 (legalacsonyabb viszkozitású)
- 100. OLDAL
- PAG 150 (legmagasabb viszkozitású)
- PAG olaj YF kiegészítéssel az R1234YF hűtőközeggel való használatra, a rendszerben lévő nedvességre való érzékenysége miatt.
A PAG olajok mellett ásványi, PAO és POE olajok is megtalálhatók.
- A régi R12 rendszerekben ásványolajat használtak.
- A PAO olaj (PolyAlphaOlefin) teljesen szintetikus és nem higroszkópos. Ez ellentétben áll a PAG olajjal, amely rendkívül higroszkópos.
- A POE-olajat (poliészter) nagyfeszültségű járművek elektromos klímakompresszoraiban használják. Nem megfelelő olaj (PAG) használata esetén a villanymotor rézhuzalának szigetelt lakkrétege megsérül.
Új kompresszor beszerelésekor már van olaj (kb. 200-300 ml) a kompresszorban. A gyártó megadja ezt az olajmennyiséget a dokumentációban.
A rendszer ürítése nélkül nem lehet meghatározni, hogy mennyi hűtőközeg és olaj van a rendszerben. Javításkor, például egy kondenzátor cseréje után, kis mennyiségű olaj elvész. A gyártó általában jelzi az elosztást a rendszerben. Általában megtarthatjuk ezt az elosztást:
• kompresszor kb. 50%
• kondenzátor kb. 10%
• rugalmas szívócső kb. 10%
• párologtató kb. 20%
• szűrő/szárító kb. 10%
A rendszer első bekapcsolásakor az olaj eloszlik a rendszerben. Ha a rendszert később leürítik, majd újratöltik, például egy másik alkatrész cseréjekor vagy karbantartás során, az olaj a töltőállomáson keresztül adagolható a hűtőközeghez. Fontos, hogy ne kerüljön túl sok olaj a kompresszorba. A túl sok olaj a rendszerben az lehet, hogy a kompresszor folyadékkalapáccsal érintkezik. A kapilláriscsöves légkondicionáló rendszerekben közvetlenül a kompresszor elé egy akkumulátort szerelnek fel, amely folyamatosan állítja az olaj mennyiségét a hűtőközeg mennyiségéhez (lásd az akkumulátorról szóló oldalt).
Mágneses tengelykapcsoló:
A klímaszivattyú tárcsáját folyamatosan hajtja meg a többszíj. A fix löketű billenőlapos kompresszoroknál és néhánynál változtatható lökettel a mágneses tengelykapcsoló vezérli a klímakompresszor be- és kikapcsolását. A kompresszor bekapcsolásakor a tengelykapcsolóban lévő elektromágnes (1) aktiválódik. Ez arra készteti a mágnest, hogy magához vonzza a rugós tengelykapcsoló tárcsát (4), ami szilárd kapcsolatot hoz létre a szíjtárcsa és a szivattyú között. Amikor a légkondicionálót kikapcsolják, az elektromágnes már nem aktiválódik, és a mágneses funkciója leáll. A tengelykapcsoló tárcsa rugója kilazítja a szivattyúból. A szíjtárcsa most tovább forog a többszíjjal, miközben a szivattyú (belül) áll.
A klímaberendezés bekapcsolása akkor a legelőnyösebb, ha a motor fordulatszáma alacsony, például ha a tengelykapcsoló le van nyomva, vagy ha a motor alapjáraton jár. Ez minimálisra csökkenti a mágneses tengelykapcsoló kopását. Például, ha a légkondicionálót 4500 ford./percnél kapcsolják be, az elektromágnes aktiválja a tengelykapcsolót, és nagy fordulatszám-különbség lesz az álló szivattyú és a forgó szíjtárcsa között. Ez csúszást okozhat, ami fokozott kopáshoz vezethet.
Hangok:
Néhány jellemző hang előfordulhat:
Bekapcsoláskor tapsoló hang: A kompresszor bekapcsolásakor hallható hangos csattogás jelezheti a mágneses csatolás esetleges beállítását. A kompresszor típusától függően ezzel a beállítással csökkenthető a légrés és minimálisra csökkenthető a zaj.
Zúgó hang a klímaszivattyúból: A zümmögő hang a szivattyú hibáját vagy esetleg hűtőközeg- és olajhiányt jelez a rendszerben. Forduljon légkondicionáló szakemberhez a rendszer ellenőrzéséhez, kiürítéséhez és a megfelelő mennyiségű hűtőközeggel és olajjal való feltöltéséhez.
Cseregő hang a klímaszivattyúból: A csattogó hang a szivattyú hibájára is utalhat. Ellenőrizze, hogy a mágneses tengelykapcsoló biztonságosan rögzítve van-e a szivattyúhoz, hogy megakadályozza a központi csavar kilazulását.
A motor fordulatszámához kapcsolódó zümmögő zaj: Az utastérben hallható és a motor fordulatszámától függően változó zümmögő hang rezonanciát vagy vibrációt jelez. Ezt okozhatja a túl kevés hűtőközeg vagy a légkondicionáló csövek rezgése. Ha a hűtőközeg szintje megfelelő, akkor a gyorsítás közbeni tartásból rezgést okozó cső azonosítható. Speciális rezgéscsillapítók, például olyanok, amelyek speciális problémákhoz, például a MINI-hez kaphatók, ki tudják javítani az ilyen típusú rezgéseket.
Kapcsolódó oldal:
