Légkondicionáló működési fájl
A légkondicionálás az autó szinte elengedhetetlen részévé vált: Franciaországban 10 új járműből csaknem 9-et szerel fel. Mivel ez lehetővé teszi az utastér hőmérsékletének jobb szabályozását, közvetett biztonsági elem, mivel lehetővé teszi az autósok számára, hogy optimális kényelmi körülmények között közlekedjenek.
A légkondicionáló rendszer két folyadék, a környezeti levegő és a hűtőközeg (más néven hűtőközeg) közötti hőcserén alapul. Ez utóbbi keringését két hurokra bontják: a nagynyomású és az alacsony nyomású áramkörre.
Hűtőközeg: nagynyomású áramkör
A nagynyomású áramkör 3 elemből áll. A kompresszor, amelyet a motor kiegészítő szíja hajt, ezek közül az első. A kompresszor tárcsa tengelykapcsolóval van felszerelve, így az utóbbi leválik, amikor a légkondicionálás nem működik.
A hűtőközeget gáz halmazállapotban 30 bar nyomásra (kb. 3 bar kezdeti nyomás) elérő nyomásra préseljük. A folyadék hőmérséklete 80 ° C.
A kompresszor teljesítménye a motor fordulatszámától függ. Ezeknek a teljesítményváltozásoknak a kiegyenlítésére és a hűtőközeg áramlásának a légkondicionáló rendszer igényeinek megfelelő beállítására a kompresszor változó térfogatú lehet. Ha állandó hangerővel működik, akkor azt rendszeresen kikapcsolja.
Ezután a hűtőközeg átjut a kondenzátorba, amelynek feladata a kompresszió miatt a hő eloszlatása. Ezután a folyadék átmegy 55 ° C hőmérsékletre. Ezen a hőmérsékleten a hűtőközeg folyékony állapotúvá válik. A hőelvezetés a külső levegő keringésével történik a kondenzátoron keresztül. Ha a levegő áramlása nem elegendő (például alacsony sebességű jármű), akkor a légkeringést ventilátorral lehet kényszeríteni.
Végül a folyadék áthalad a dehidratátoron, egy kis tartályon, amely nedvszívót tartalmaz, amely visszatartja a vizet. Ez a lépés megakadályozza a jég képződését az alacsony nyomású körben.
Hűtőközeg: alacsony nyomású áramkör
A dehidrátoron túl a folyadék áthalad a szabályozón. Ezután a folyadék hőmérséklete 55 ° C-ról 10 ° C-ra csökken, és a nyomást 3 bar-on állítják be. A nyomás csökkentése érdekében a folyadék nagy mennyiségbe jut. A nyomásszabályozás szelepen keresztül történik.
Előfordul, hogy a folyadék egyetlen nyíláson (kevesebb mozgó alkatrész) keresztül jut a tágulási szelepbe, majd a nyomást vagy a klímaberendezés ideiglenes vágásával, vagy a párologtató és a kompresszor közé szerelt akkumulátor segítségével szabályozzák.
Az utolsó lépés az elpárologtató belsejében történik. Feladata a külső levegő hőjének elnyelése. A hűtőközeg a párologtató bemeneténél elérheti a -30 ° C hőmérsékletet.
Ezután a folyadék hőmérséklete a külső levegővel történő hőcserével nő, amíg a folyadék vissza nem tér gázállapotba. A párologtatón áthaladva a levegő 5 ° C körüli hőmérsékletet ér el, mielőtt a fúvón keresztül befújják az utastérbe.
A párologtatón áthaladva a levegő kondenzációval természetesen kiszárad. A rendszer leállításakor a kondenzáció tisztán folyékony állapotba kerül, ez a jelenség magyarázza a vízveszteséget a párologtató lefolyóján keresztül, amelyet járművek alatt észlelnek, különösen meleg időben.
Különböző típusú hűtőközegek
A hűtőközegek üvegházhatású gázok. Elméletileg zárt körben kell működniük. A hűtőközeg azonban működés közben elpárolog egy járműből, és ezek a veszteségek elérhetik a 30 g/évet vagy még többet, a hozzávetőlegesen 800 g összmennyiség mellett (a jármű típusától függően változó tömeg).
Éppen ezért szükség lehet a légkondicionáló áramkör időszakos feltöltésére hűtőközeggel: ha a folyadékmennyiség nem elegendő, a légkondicionáló rendszer már nem lesz képes elegendő mértékben lehűteni a levegőt.
Ezek a szivárgások mindazonáltal problematikusak, mert a hűtőgázok káros hatásai vannak a légkörben. Míg a CO2 értelme szerint globális felmelegedési potenciálja (GWP) 100 év alatt 1 (a légkörben a CO2 becsült élettartama), az autóban általánosan használt hűtőközeg (R134a) GWP-je meghaladja az 1300-at és élettartama kb. körülbelül 13 év.
A 2000-es évek elejéig az autóipar R12-et használt, olyan gázt, amelynek GWP-értéke meghaladja a 8000-et és a légköri élettartama 150 év.
2013 óta a gyártóknak el kellett hagyniuk az R134a-t a 150 alatti GWP-vel rendelkező gáz helyett. Ez a szabályozás általában minden új járműtípusra vonatkozik. 2009 óta a gyártók sok vita után beleegyeztek az R1234yf, egy olyan gáz használatába, amelynek GWP-je 4-re korlátozódik, és amelynek élettartama a légkörben egy hét nagyságrendű.