Klimatyzator do ciężarówki

Zasadniczo klimatyzatory i urządzenia chłodnicze nie wytwarzają zimnego powietrza. Systemy te przenoszą ciepło z jednego miejsca do drugiego, a tym samym obniżają temperaturę w zamkniętym obszarze (kabina pasażerska, wnętrze lodówki, dom itp.).

Uważa się, że koncepcja ta sięga czasów starożytnego Egiptu, kiedy to w oknie wieszano mokre trzciny. Gdy wiatr wiał przez trzciny, wilgoć odparowywała. Proces parowania usuwał ciepło i chłodził wpadające powietrze.

Tę samą teorię parowania służącą obniżeniu temperatury stosuje się w nowoczesnych układach klimatyzacji samochodowej, z tą różnicą, że wykorzystuje się w nich wysoce lotną ciecz (czynnik chłodniczy) zamkniętą wewnątrz sieci podzespołów.

Lotność lub niska temperatura wrzenia ciekłego czynnika chłodniczego jest niezbędna do funkcjonowania układu klimatyzacji w świecie rzeczywistym. W przeciwieństwie do wody, która wrze lub paruje w temperaturze 212 stopni, obecnie najczęściej stosowany samochodowy czynnik chłodniczy, R134a (tetrafluoroetan), staje się parą w temperaturze 15,1 stopnia poniżej zera. Pamiętaj, że innym względnym aspektem lotności jest to, że temperatura wrzenia cieczy wzrasta wraz ze wzrostem ciśnienia.

Cykl chłodzenia zaczyna się w sprężarce klimatyzacji, pompie pobierającej niskociśnieniowy odparowany czynnik chłodniczy. Sprężarka wyrzuca parę pod wysokim ciśnieniem do skraplacza. Skraplacz, jak sama nazwa wskazuje, to miejsce, w którym czynnik chłodniczy skrapla się z powrotem do postaci ciekłej. Pamiętaj, że wyższe ciśnienie zwiększa temperaturę, w której następuje parowanie, stąd punkt kondensacji. Odwrotność parowania pochłania ciepło, kondensacja uwalnia to samo ciepło. W tym przypadku ciepło wydostaje się z czynnika chłodniczego, przez skraplacz i do atmosfery.

Skraplacz klimatyzacji przypomina chłodnicę silnika i znajduje się przed nią. Podobnie jak chłodnica, składa się z wielu rzędów kanałów i metalowych żeberek, które zapewniają szeroki obszar kontaktu z powietrzem. Transfer ciepła jest sfinalizowany przez wystarczający przepływ powietrza przez kratkę wlotową pojazdu, wspomagany przez mechaniczne i/lub elektryczne wentylatory chłodzące.

Po wyjściu ze skraplacza i rozproszeniu ciepła mamy teraz płynną formę czynnika chłodniczego pozostającą pod wysokim ciśnieniem. Następnym krokiem w cyklu jest zawór rozprężny, ponieważ czynnik chłodniczy przechodzi przez ścianę grodziową i wchodzi do przedziału pasażerskiego. Zawór rozprężny to zmienny (lub czasami stały) otwór, który jest znacznie mniejszy niż przewody i węże, przez które przepływa czynnik chłodniczy. To zmniejszenie rozmiaru zmniejsza ciśnienie ciekłego czynnika chłodniczego przechodzącego przez niego. To zmniejszenie ciśnienia obniża temperaturę wrzenia, a czynnik chłodniczy jest zmuszony do odparowania.

Proces parowania odbywa się w kolejnym elemencie w kolejce, „parowniku”, który znajduje się w przedziale pasażerskim. Podobnie jak przepływ powietrza przez skraplacz rozprasza ciepło do atmosfery z kondensującego się czynnika chłodniczego o wysokim ciśnieniu, silnik dmuchawy i wentylator pojazdu kierują powietrze przez parownik. Tutaj parowanie czynnika chłodniczego o niskim ciśnieniu pochłania ciepło z przedziału pasażerskiego. Parownik jest zaprojektowany bardzo podobnie do skraplacza i chłodnicy silnika, umożliwiając szeroki obszar kontaktu powietrza w celu absorpcji ciepła.

Pełny cykl kończy się tam, gdzie zaczęliśmy. Para czynnika chłodniczego o niskim ciśnieniu, przenosząca ciepło z przedziału pasażerskiego, wraca do strony wlotowej sprężarki klimatyzacji.

Dodatkowe komponenty, w zależności od typu układu klimatyzacji, są określane jako odbiornik-osuszacz i akumulator. Układ wykorzystujący zawór rozprężny, który zmienia rozmiar otworu w zależności od temperatury układu, wymaga odbiornika-osuszacza. Znajduje się on pomiędzy skraplaczem a zaworem rozprężnym. Jego celem jest przechowywanie ciekłego czynnika chłodniczego, aby w każdych warunkach przy zaworze rozprężnym znajdowała się odpowiednia ilość. Zawiera również filtr i środek osuszający, aby usunąć niepożądaną wilgoć i zanieczyszczenia.

System wykorzystujący stałą rurę otworową obejmuje akumulator, który jest podobny do osuszacza-odbiornika, ale znajduje się między parownikiem a sprężarką po stronie niskiego ciśnienia systemu. Zapobiega on przedostawaniu się ciekłego czynnika chłodniczego do sprężarki i jej uszkodzeniu, a także filtruje wilgoć i cząstki.

Ciągle słyszymy o wysokim i niskim ciśnieniu w układzie. Stąd wzięły się terminy high-side i low-side. High-side układu obejmuje stronę wyjściową sprężarki, skraplacz, węże i przewody aż do zaworu rozprężnego. Low-side zaczyna się po spadku ciśnienia przy zaworze rozprężnym i obejmuje parownik oraz przewody/węże i prowadzi do strony wlotowej sprężarki. Ciśnienia różnią się w zależności od temperatury i rodzaju układów, ale przybliżone wartości, gdy układ działa, wynoszą około 20 psi low-side i 150 psi high-side. Gdy układ jest wyłączony, obie strony wyrównają się do około 80 psi.

Jeśli kiedykolwiek zauważyłeś dwa przyłącza serwisowe czynnika chłodniczego pod maską, jedno znajduje się w linii niskiego ciśnienia, a drugie w linii wysokiego ciśnienia. Te przyłącza służą do odzyskiwania, ewakuacji i ponownego napełniania czynnika chłodniczego układu, ale są również kluczowe w diagnozowaniu problemów z układem.

Część elektryczna każdego układu klimatyzacji jest ważna zarówno w utrzymaniu wydajności, jak i ochronie przed uszkodzeniem. Wszystko opiera się na załączaniu i rozłączaniu sprzęgła sprężarki klimatyzacji. Sprzęgło składa się ze stalowego koła pasowego zamontowanego na obudowie sprężarki i dopasowanej tarczy, która obraca wał wejściowy sprężarki. Gdy 12 V zostanie przyłożone do cewki elektromagnetycznej za kołem pasowym, siła magnetyczna blokuje tarczę na kole pasowym, a sprężarka jest załączona (obracając się wraz z silnikiem za pomocą paska napędowego).

W większości obecnych systemów moduł sterowania układem napędowym (PCM) steruje załączaniem sprężarki w połączeniu z pracą wentylatora chłodzącego. Jednak istnieje kilka ważnych danych wejściowych, które muszą zostać potwierdzone, zanim to nastąpi. Wszystko odbywa się poprzez komunikację między modułem sterowania ogrzewaniem, wentylacją i klimatyzacją (HVAC) a PCM.

Potrzebne dane wejściowe
Wyłącznik AC „ON”
Ciśnienie w układzie w zakresie wysokich i niskich parametrów (powyżej 40 psi, poniżej 300 psi)
Silnik dmuchawy „ON”
Temperatura parownika powyżej zera
Temperatura sprężarki AC poniżej niebezpiecznego poziomu (w niektórych systemach)

Czujniki ciśnienia w układzie są czasami używane jako zabezpieczenie przed awarią. Jeśli ciśnienie statyczne jest zbyt niskie z powodu utraty czynnika chłodniczego, sprzęgło sprężarki nie zostanie włączone, aby zapobiec uszkodzeniu sprężarki. Wraz z czynnikiem chłodniczym układu przemieszcza się olej chłodniczy, który smaruje sprężarkę. Bez czynnika chłodniczego nie ma przepływu oleju, a sprężarka jest mocno eksploatowana.

Nadmiernie wysokie ciśnienie w układzie może być spowodowane brakiem przepływu powietrza przez skraplacz (wzrost temperatury i ciśnienia), prawdopodobnie z powodu uszkodzonego wentylatora chłodzącego lub zablokowania przepływu powietrza. To również spowoduje, że układ wyłączy sprężarkę jako środek bezpieczeństwa.

Normalny cykl sprężarki klimatyzacji jest kontrolowany przez dwa podstawowe dane wejściowe. Cykl to sprzęgło sprężarki włączające się i wyłączające w jednolity sposób. Niektóre systemy wykorzystują przełącznik cyklu niskiego ciśnienia, który powoduje rozłączenie, gdy ciśnienie po stronie niskiego ciśnienia spadnie poniżej pewnego punktu. Inne zobaczą, że temperatura w parowniku zbliża się do zamarzania (czujnik termiczny parownika) i wyłączą system, aby zapobiec zamarzaniu. Gdy powietrze przechodzi przez chłodny parownik, wilgoć z powietrza skrapla się i kapie w dół. Woda zbiera się w obudowie HVAC, ostatecznie odprowadzając na ulicę. Jeśli temperatura parownika osiągnie 32 stopnie, ta kondensacja zamarznie, a nagromadzenie lodu na parowniku uniemożliwi chłodzenie i zablokuje przepływ powietrza.

Systemy klimatyzacji są w zasadzie bezobsługowe, poza wymianą filtra kabinowego lub paska napędowego. Ale problemy się zdarzają.

Dlaczego klimatyzator mojej ciężarówki zamarza? Istnieje kilka przyczyn zamarzania klimatyzatora Twojej ciężarówki. Jedną z możliwości jest zbyt duża ilość wilgoci w układzie klimatyzacji. W takim przypadku należy podłączyć do ciężarówki urządzenie do odzyskiwania klimatyzacji i odzyskać czynnik chłodniczy. Następnie, w zależności od układu, zalecamy nowy akumulator klimatyzacji lub zespół osuszacza odbiornika klimatyzacji. Zalecamy również wymianę rurki otworowej lub zaworu rozprężnego, w zależności od konfiguracji układu. Inną możliwością jest to, że czujniki temperatury lub wyłączniki ciśnieniowe nie działają prawidłowo i umożliwiają ciągłą pracę sprężarki klimatyzacji, co powoduje zamarzanie. Jeśli układ klimatyzacji Twojej ciężarówki zamarza lub układ klimatyzacji ciężarówki nie wydmuchuje zimnego powietrza. Przywieź swoją ciężarówkę do nas, abyśmy mogli zdiagnozować układ klimatyzacji Twojej ciężarówki.