カーエアコンはどのように機能するのですか?

カーエアコンはどのように機能するのですか?

26.03.2021

今、私たちは車の中で過ごす時間がますます増えています。 ロシアにおける輸送手段の提供は人口1,000人当たり約250台であり、売上は若干減少しているにもかかわらず、継続的に増加している。
ほぼすべての新車にはエアコンシステムが標準装備されています。 カーエアコンシステムがどのような構成になっており、どのように機能するかを見てみましょう。

カーエアコンシステムアパートやオフィスに設置されているよく知られた家庭用エアコンと同じ原理で動作します。 車内の空気を冷却するだけでなく、湿気や臭いも取り除くことができます。 現代の自動車では、換気および室内暖房システムの不可欠な部分です。

車のエアコンシステムの主な目的 制御)乗客の快適性を確保します。 基本的に、彼女はそうすべきです4つの機能を実行する必要があります。

主要:

1.温度制御;

2.湿度制御。

追加:

1. 空気浄化;

2. 空気循環制御。


ちょっとした歴史: 最初のカーエアコンは米国で登場し、当時の自動車業界のトレンドセッターでした。 40年代から50年代には、高級車や高級車の高価なオプションとして取り付けられていました。 この成長は 20 世紀の 60 年代に起こり、70 年代の初めまでにすでに米国の車の約半数にエアコンが搭載され、少し後にエアコンがヨーロッパに大量に導入されました。

カーエアコンは、液体フロンに一部溶解したフロンとコンプレッサーオイルが充填された密閉システムです。 オイルはコンプレッサーの潤滑に使用されます。
現在までのメインは、 冷媒カーエアコンシステムは、 フロンR134a、しかし、以前使用されていたR12にはまだ車があります。 将来的には新冷媒R1234yfへの切り替えの見通しです。

写真1- SUV のエアコン システムの概略図。 空調システムのすべての主要要素の図。

現在、現代の自動車は 2 つの主要な空調方式を使用しています。
- レシーバードライヤーと膨張弁付き;
- アキュムレータと拡張チューブ付き.

図2- レシーバードライヤーとサーモスタット膨張弁を備えたエアコンのスキーム

受信機システムとサーモスタットバルブ n低圧(吸入)側には蒸発器と、膨張弁からコンプレッサーの吸入ポートまでのパイプラインの一部があり、低圧センサーと低圧サービスポートが配置されています。 高圧(吐出)側にはコンデンサー、レシーバードライヤー、熱式膨張弁(以下、tdv)、およびコンプレッサー吐出口からtdvまでの配管高圧センサーと高圧サービスポート。
すでに明らかなように、システムは圧力によって次のように分割されます。 高い低い側面。
電磁クラッチがオンになると、コンプレッサーが作動し始めます。ガス状の冷媒は吸入されて高圧に圧縮され、その後パイプラインを通って凝縮器に送られ、そこで高圧と温度のガスが凝縮します。気体状態から液体に変化し、環境に熱を放出します。
コンプレッサー出口の冷媒温度は約60℃です。凝縮器を通過する空気はるかに寒い場合は、周囲温度に相当します(原則として、+35°С以下)。次に、液体フロンはレシーバードライヤーに入り、そこで乾燥され、水分が除去され、濾過されます(浮遊粒子の除去)。 レシーバーはまた、蒸発器への冷媒の供給を補償します。 高圧の液体冷媒は膨張弁に入り、そこで絞りられます。膨張弁によって生じる流れ抵抗により、急激な膨張が発生します。冷媒の圧力低下。この冷媒は蒸発器に入り、そこで沸騰します。 液体フロンは低圧で沸騰し、熱を吸収します。比較的暑い車内の空気(例: +30 °С)、これにより、冷媒の状態を液体から気体に変化させ、コンプレッサーに再吸収されます。 その後、このサイクルが繰り返されます。

それらの。 フロンのより単純な経路は次のようになります: ガス状のフロンを圧縮して コンプレッサー- 結露 コンデンサー- 液体フロンの除湿 レシーバードライヤー- スロットルイン trv、圧力損失がある場合 - 沸騰 蒸発器、フロンが液体から気体に移行する場所 - への吸収 コンプレッサー。 サイクルの繰り返し。


図3- アキュムレータと膨張管を備えたエアコンのスキーム

違い アキュムレータと膨張チューブを備えたシステム、エバポレーターの出口にアキュムレーターが設置され、TRVの代わりにスロットルインサートが設置されているという事実です。スロットリングインサートは膨張弁の代わりに、バッテリーは受信機の代わりに使用されます。ドライヤー。
バッテリーには乾燥剤が入っており、フロンから水分を除去します。 また、アキュムレータ内では、蒸発器から得られる液体冷媒がさらに蒸発します。あれは アキュムレータは、ウォーターハンマーによる損傷の可能性がある液体冷媒の侵入からコンプレッサーを保護します。
スロットルインサートは校正済みです液体冷媒の流れを蒸発器に分配するインサート。スロットリングインサートが付いているので、通路穴の直径が固定されている場合、このスキームの蒸発器は次のようになります。浸水した蒸発器。
この回路のコンプレッサーは周期的に動作し、圧力センサーと温度センサーからの信号に基づいて制御ユニットから開始/停止コマンドを受け取ります。

コンプレッサーに重点を置いたカーエアコンシステムの視覚的な表示 (申し訳ありませんが、このメーカーの広告であれば、私はそれとは何の関係もありません。ビデオは成功しています)。

ビデオでは図を示しています レシーバードライヤーとダイナミクス膨張弁を備えたエアコン。
例えば、一般家庭用の分割システムであるカーエアコンの動作の最大の特徴は、動作に電気を使用せず、内燃機関の動力の一部をクランクシャフトから取り出して動作させることです。クラッチ。

必須の要素:

カーエアコンは、コンプレッサー、エバポレーター、コンデンサー、サーモスタットバルブ(または膨張チューブ)、レシーバードライヤー(またはアキュムレーター)、接続パイプラインおよび補助要素(センサー、リレーなど)の主要要素で構成されます。

一般に、 コンプレッサー機械的エネルギーを利用してフロンの圧力を高める機構と呼ばれるものです。 この場合、車の内燃機関のエネルギーです。 コンプレッサーはエアコンシステム内でフロンとオイルを循環させます。空気。
コンプレッサーの駆動軸は電磁クラッチにより回転します。 クラッチが通電されていない場合、クラッチのプーリーのみが回転し、トルクはコンプレッサーシャフトに伝達されません。 エアコンの電源を入れるとクラッチコイルに電圧がかかり、クラッチコイルがコンプレッサーシャフトに引き寄せられ、自動車のエンジンからのトルクがコンプレッサーシャフトに伝達されます。 空調システムが起動します。

図4- カーエアコン用の代表的なコンプレッサーとその断面の写真

蒸発器熱交換器の主な機能は、車室内の熱を吸収し、車内の空気を冷却することです。 通過する空気も除湿します。. 蒸発器では、液体のフロンから気体状態への相転移(沸騰)が起こります。

図5- エバポレーターの外観


コンデンサは熱交換器であり、その主な機能は次のとおりです。キャブから吸収された熱を環境へ除去します。 凝縮器では、ガス状のフロンが液体状態への相転移(凝縮)が起こります。

図6・コンデンサの外観カーエアコンシステム

膨張弁スロットルインサート蒸発器への冷媒の供給を調整するように設計された装置です 空調システム。 彼らの主な一定量の冷媒を蒸発器に供給する機能です。蒸発器の出口における冷媒の過熱に応じて異なります。


図7- 膨張弁と膨張インサートの外観(右上隅)カーエアコンシステム

レシーバードライヤー次の主な機能を実行します。

冷媒や油からの水分の除去。

フロンからの異物(固体粒子)の除去。

気液分離を行うことで、 TRV への液体供給。

バッテリー、 で使われる スロットリングのあるシステム防ぐために挿入する液体冷媒との接触ローサイドコンプレッサー(ウォーターハンマー)。


図8・レシーバードライヤー(右)とバッテリー(左)の外観。 圧力センサー用のポートがバッテリーに表示されます。

また、自動車の空調システムには、ファン、センサー、圧力スイッチ (高圧および低圧)、サーモスタット、フィルター、カップリングなど、多くの補助要素が使用されています。

アルミラインに加えて、 パイプラインオートエアコンシステムは多くの場合、特殊な強化ホースで作られています。 パイプラインの修理は、ほとんどの場合そのようなホースから実行されます。
誤解を招かないようにメーカー名は省略させていただきました。ホースは特別な装置、つまり必要な接続フィッティング用のクリンパでトリミングされます。 上の写真はすでにかしめられたホースを示しています。 ロアホースの断面を見ると、ご覧のとおり、これは多層製品です。

図9- 自動車用エアコンホース

エアコン システムは、車のコントロール パネルから簡単に制御できます。通常、動作モードは、コントロール バルブ ケーブルとファン コントロール ノブの制御によって制御されます。 車内への空気供給の強さはファンの速度によって決まります。 空調システムが装備されていない車両では、ブロワー モーターは 4 つの異なる速度で回転できます。
キャビン全体への空気の分配は、エアダクトシステムを通じて行われます。

図10- 簡易パネル換気、空調フォード車の暖房

1 - 送風ファンの動作モードの切り替え。 2 - 再循環モードスイッチ; 3 - 車室内に入る空気の温度調整器。 4 - エアコンスイッチ; 5 - 空気流分配レギュレーター。
ここではかなり単純なシステムが分解されていますが、動作原理とスキームはどこでもまったく同じです。
気候制御システムはもう少し複雑です。

一般に、修理について言えば、カーエアコンの修理には膨大な要素が含まれているため、常に困難を伴います。 たとえば、同じ製造年の同じメーカーの車でも、エアコン システムが異なる場合があります。 たとえば、異なるコンプレッサーなどが存在する可能性があります。
さらに、カーエアコンの要素は、特に冬季の環境では深刻な腐食摩耗にさらされます。 さらに機械的負荷と振動負荷も加わります。 したがって、カーエアコンを監視する必要があります。)))しかし、これはまったく別の話です。

多少簡略化して示されているのは明らかですが、私の意見では、明確でわかりやすいものになっています。

すべての写真はインターネット上のオープンソースから取得したものです。



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