1

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI

Ć

WICZENIE NR 11

BADANIE UKŁADU KLIMATYZACJI

SAMOCHODOWEJ

Opracował:

Dr in

ż

. Maciej Tułodziecki

Warszawa, Sierpie

ń

2000.

Wersja 2.0 studia wieczorowe i zaoczne

2

Wst

ę

p

Klimatyzacja w samochodzie staje si

ę

obecnie wyposa

ż

eniem powszechnym i

wszystko wskazuje na to,

ż

e niebawem podobnie jak ogrzewanie kabiny stanie si

ę

obowi

ą

zuj

ą

cym standardem. To co miało niegdy

ś

znamiona luksusu staje si

ę

, czym

ś

normalnym. Niektórzy producenci samochodów wr

ę

cz twierdz

ą

ż

e klimatyzacja nie

jest w samochodzie elementem komfortu lecz elementem bezpiecze

ń

stwa, co

motywuj

ą

, stawiaj

ą

c pytanie:

"Czy kierowca, który prowadzi samochód przebywaj

ą

c kilka godzin w kabinie gdzie

temperatura wynosi ponad 30

°

C stopni zachowuje pełn

ą

sprawno

ść

psychofizyczn

ą

?"

Cel

ć

wiczenia

Jak wynika z powy

ż

szego szansa spotkania si

ę

absolwentów wydziału z układami

klimatyzacji w samochodach podczas pracy zawodowej wzrasta, nale

ż

y zatem

zadba

ć

o uzupełnienie wiedzy w tym zakresie.

Niniejsze

ć

wiczenie ma na celu wprowadzenie w zakres nast

ę

puj

ą

cych zagadnie

ń

:

Budowa układu klimatyzacji samochodowej
Funkcje elementów składowych
Procesy zachodz

ą

ce w poszczególnych elementach układu

Własno

ś

ci czynników chłodniczych

Teoria urz

ą

dze

ń

chłodniczych

Obiegi urz

ą

dze

ń

chłodniczych

Parametry urz

ą

dze

ń

chłodniczych

Obiekt bada

ń

Obiektem bada

ń

jest oryginalny układ klimatyzacji montowany w samochodach

TOYOTA COROLLA ( serii 100). Układ jest identyczny z tym, w jakie wyposa

ż

a

samochody producent. Stanowisko laboratoryjne zawiera wszystkie elementy, jakie
zwykle montowane s

ą

w samochodzie. Zawiera te

ż

wszystkie elementy automatyki

steruj

ą

ce agregatem chłodniczym.

Dla wyja

ś

nienia poj

ęć

rozwa

ż

my dwa zagadnienia. Układ klimatyzacji to wła

ś

ciwie

dwa zespoły ogrzewania i chłodzenia wn

ę

trza kabiny. Zagadnienie ogrzewania ze

wzgl

ę

dów oczywistych pominiemy zajmuj

ą

c si

ę

tylko urz

ą

dzeniem słu

żą

cym do

obni

ż

ania temperatury w kabinie (potocznie zwanym klimatyzacj

ą

).

We współczesnych samochodach stosuje si

ę

kilka rodzajów klimatyzacji dodaj

ą

c im

przydomki "elektroniczna" lub "inteligentna". Okre

ś

lenie te dotycz

ą

sposobu, w jaki

kierowca (lub pasa

ż

erowie) decyduj

ą

o temperaturze panuj

ą

cej w samochodzie,

ró

ż

nej w ró

ż

nych miejscach (poniewa

ż

kierowca i pasa

ż

erowie mog

ą

mie

ć

inne

wymagania). Realizacja tej funkcji odbywa si

ę

poprzez stosown

ą

regulacj

ę

otwarcia

przepływu schłodzonego (lub ogrzanego) powietrza poprzez poszczególne wyloty
kieruj

ą

ce nawiew do kabiny. Mo

ż

na tu zaobserwowa

ć

tendencj

ę

do sterowania

otwar

ć

poszczególnych wylotów indywidualnymi silniczkami elektrycznymi, dlatego

te

ż

mo

ż

e by

ć

ich w układzie doprowadzenia powietrza do kabiny kilka lub kilkana

ś

cie

Ta "elektronizacja" lub "inteligencja" bardzo rzadko dotyczy samego sterowania
agregatem chłodniczym, a innymi słowy sterowanie to w układach "zwykłych" i
"elektronicznych" jest zwykle identyczne.

3

Powy

ż

szy wywód ma na celu wykazanie,

ż

e do rozwa

ż

a

ń

dotycz

ą

cych pracy

agregatu chłodniczego wystarczy układ najprostszy, czyli taki jakim dysponujemy.

Teoria - obieg chłodniczy

UWAGA:

W niniejszej instrukcji nie ma

ż

adnego

wzoru, co nie oznacza,

ż

e nie

nale

ż

y ich umie

ć

, W celu dokładnego zapoznania si

ę

z teori

ą

nale

ż

y przeczyta

ć

strony 602- 608
w podr

ę

czniku Jerzy Dowkontt "Teoria Silników Cieplnych", WKiŁ 1973. Nale

ż

y

stamt

ą

d przyswoi

ć

sobie podstawowe definicje i elementarne wzory.

Dokonuj

ą

c porównania obiegu chłodniczego z silnikowym mo

ż

emy stwierdzi

ć

,

ż

e

jako obieg pompy cieplnej odbywa si

ę

on w odwrotnym kierunku

W obiegu silnikowym do obiegu dostarczona jest:
-pewna ilo

ść

ciepła Q,

-praca spr

ęż

ania Ls,

natomiast z obiegu odbieramy:
-prac

ę

(rozpr

ęż

ania) Lr,

-ciepło odprowadzane Qo.
Poniewa

ż

rozwa

ż

amy obieg teoretyczny to o stratach wymiany ładunku nie mo

ż

e by

ć

mowy.
Podobnie w obiegu chłodniczym do obiegu dostarczamy:
-ciepło Q,
-prac

ę

spr

ęż

ania Ls,

odbieraj

ą

c od obiegu:

-ciepło odprowadzone Qo,
-prac

ę

rozpr

ęż

ania Lr.

Ró

ż

nica polega na tym

ż

e w obiegu chłodniczym wykorzystujemy mo

ż

liwo

ść

odprowadzania ciepła Qo, które odprowadzane jest kosztem wykonywania pracy.
Kolejna zasadnicza ró

ż

nica to fakt,

ż

e obieg chłodniczy jest praktycznie realizowany

w kilku ró

ż

nych urz

ą

dzeniach, podczas gdy silnikowy (w wi

ę

kszo

ś

ci rodzajów

silników) realizowana jest w jednym cylindrze.
Ponadto w praktycznej realizacji obiegu chłodniczego jest u

ż

ywany cały czas ten

sam czynnik szczelnie zamkni

ę

ty w układzie podczas gdy rzeczywisty silnik

spalinowy (wi

ę

kszo

ść

z nich) w ka

ż

dym obiegu zu

ż

ywa now

ą

porcj

ę

czynnika.

Szukaj

ą

c czysto mechanicznej analogii mo

ż

na by wyobrazi

ć

sobie agregat

chłodniczy w nast

ę

puj

ą

cy sposób:

Niech w obj

ę

to

ś

ci, w której chcemy obni

ż

y

ć

temperatur

ę

znajduje si

ę

pewna ilo

ść

czynnika. Aby odebra

ć

ciepło, musi on mie

ć

ni

ż

sz

ą

temperatur

ę

ni

ż

panuj

ą

ca w

pomieszczeniu. Je

ś

li tak jest, to pochłonie on pewn

ą

ilo

ść

ciepła Qo.

Przetransportujmy teraz ogrzany czynnik do innego pomieszczenia (na zewn

ą

trz),

gdzie b

ę

dzie on mógł odda

ć

ciepło, a jego temperatura obni

ż

y si

ę

na tyle, aby po

ponownym umieszczeniu w ochładzanej przestrzeni mógł odbiera

ć

ciepło i obni

ż

a

ć

temperatur

ę

.

Zwró

ć

my uwag

ę

na dwa szczegóły opisywanego obiegu.

Po pierwsze naszym umownym "czynnikiem" mogłoby by

ć

nawet ciało stałe, a zatem

do jego transportu wystarczyłby nawet przeno

ś

nik ta

ś

mowy .

Po drugie, aby czynnik mógł odda

ć

ciepło na zewn

ą

trz, musi tam panowa

ć

ni

ż

sza

temperatura, co w praktyce odbiera sens całemu wywodowi.

4

Pojawia si

ę

pytanie :

po co przemieszcza

ć

transportuj

ą

cy ciepło czynnik, podczas gdy przy takiej ró

ż

nicy

temperatur ciepło i tak b

ę

dzie z ochładzanego pomieszczenia odpływa

ć

.

Aby przywróci

ć

sens powy

ż

szym rozwa

ż

aniom, spróbujmy zastosowa

ć

jako czynnik

substancj

ę

, która mogłaby w trakcie realizacji obiegu zmienia

ć

stan skupienia.

Paruj

ą

c w ochładzanym pomieszczeniu odbierze zdecydowanie wi

ę

cej ciepła, a

skraplaj

ą

c si

ę

na zewn

ą

trz b

ę

dzie to ciepło odda

ć

otoczeniu.

Konieczne jest, aby parowanie odbywało si

ę

w temperaturze ni

ż

szej ni

ż

temperatura

otoczenia (po to, aby czynnik mógł odbiera

ć

ciepło i obni

ż

a

ć

temperatur

ę

w

ochładzanej przestrzeni), natomiast skraplanie powinno si

ę

odbywa

ć

w temperaturze

wy

ż

szej ni

ż

otoczenie (po to, aby temperatura otoczenia ni

ż

sza ni

ż

czynnika dawała

mo

ż

liwo

ść

odbioru przez otoczenie ciepła skraplania czynnika).

Jak zatem zrealizowa

ć

to, aby czynnik parował w niskiej temperaturze a skraplał si

ę

w wysokiej. Wiedz

ą

c,

ż

e temperatura parowania (i skraplania ) zale

ż

y od ci

ś

nienia,

musimy tylko za skraplaczem umie

ś

ci

ć

spr

ęż

ark

ę

, a za parownikiem rozpr

ęż

ark

ę

.

Te dwa dodatkowe elementy pozwol

ą

na realizacj

ę

obiegu, jednak spr

ęż

arka b

ę

dzie

głównym konsumentem energii doprowadzonej do układu, a nap

ę

dzaniem jej

b

ę

dziemy płaci

ć

za transport ciepła.

Spr

ęż

arka w układzie klimatyzacji słu

ż

y do zmiany ci

ś

nienia czynnika

roboczego, które pozwala na jego parowanie (a zatem odbiór ciepła) w niskiej
temperaturze, a nie do transportu czynnika.

Zasada obiegu chłodniczego została przedstawiona na rysunku 1

Rysunek 1. Schemat urz

ą

dzenia chłodniczego z cylindrem rozpr

ęż

aj

ą

cym i

odpowiadaj

ą

cy mu obieg chłodniczy.

Zasada obiegu polega na tym,

ż

e niskowrz

ą

cy czynnik, w stanie przedstawionym

W punkcie 1 na obszarze par wilgotnych, zostaje - kosztem izentropowego wkładu
pracy w spr

ęż

arce mi

ę

dzy punktami 1->2 spr

ęż

ony do ci

ś

nienia P i temperatury T.

5

Nast

ę

pnie przechodzi przez skraplacz (umieszczony przed chłodnic

ą

silnika),

omywany powietrzem z otoczenia, któremu oddaje ciepło skraplania (h2-h3) przy
stałych: ci

ś

nieniu P i temperaturze T, a

ż

do całkowitego skroplenia w punkcie 3. St

ą

d

podajemy czynnik izentropowemu rozpr

ęż

aniu, a

ż

do punktu 5 w cylindrze

rozpr

ęż

arki, pobieraj

ą

c od czynnika prac

ę

rozpr

ęż

ania Lr i przez to osi

ą

gaj

ą

c

temperatur

ę

To i ci

ś

nienie Po. Obieg zamyka przemiana 5-1 w parowniku

(umieszczonym w samochodzie w kanale nagrzewnicy), gdzie czynnik odbiera ciepło
Qo od przepływaj

ą

cego powietrza (napływaj

ą

cego do wn

ę

trza samochodu), a

ż

do

osi

ą

gni

ę

cia stanu odparowania okre

ś

lonego sucho

ś

ci

ą

w punkcie 1. Nast

ę

pnie

ponownie ulega spr

ęż

eniu w spr

ęż

arce itd.

Ciepło odprowadzone Qo [J] nazywa si

ę

skutkiem chłodniczym.

Z powy

ż

szego opisu wynika,

ż

e w układzie chłodniczym znajduje si

ę

cylinder

rozpr

ęż

arki pozwalaj

ą

cy na odzyskanie energii w postaci pewnej ilo

ś

ci pracy

mechanicznej. W małych urz

ą

dzeniach chłodniczych ilo

ść

pracy uzyskana w ten

sposób nie pokryłaby kosztów urz

ą

dzenia dlatego te

ż

zamiast cylindra rozpr

ęż

arki

stosuje si

ę

zawór dławi

ą

cy zwany te

ż

regulacyjnym. (rysunek 2)

W obiegu teoretycznym przemiana izentropowego rozpr

ęż

ania zostaje zast

ą

piona

przez rozpr

ęż

anie izentalpowe czyli dławienie.

Rysunek 2. Schemat urz

ą

dzenia chłodniczego z zaworem dławi

ą

cym i

odpowiadaj

ą

cy mu obieg chłodniczy.

CZYNNIKI CHŁODNICZE

Jak wynika z naszych rozwa

ż

a

ń

, aby realizacja obiegu przyniosła efekty chłodnicze,

kluczowym jest zastosowanie odpowiedniego czynnika.
W instalacjach chłodniczych w samochodach (podobnie jak w domowych
chłodziarkach) u

ż

ywa si

ę

w zasadzie dwu czynników z grupy o handlowej nazwie

freon.
-CFC12 o wzorze chemicznym C Cl

2

F

2

znany jako R12

-HCF134a o wzorze chemicznym CH

2

FCF

3

znany jako R134a

W nowych instalacjach wykonywanych po roku 2000 wyst

ę

puje ju

ż

tylko R134a, co

zostało spowodowane wzgl

ę

dami ekologicznymi. Freon R12 nie jest stosowany w

6

nowych instalacjach, jako jeden z głównych czynników niszcz

ą

cych warstw

ę

ozonu w

górnych strefach atmosfery.
Zwłaszcza w przypadku instalacji samochodowych ma to znaczny sens techniczny,
poniewa

ż

cz

ęś

ciej ni

ż

inne ulegaj

ą

one roszczelnieniu na skutek kolizji drogowych

uwalniaj

ą

c w ten sposób czynnik chłodz

ą

cy. W przypadku, kontrolowanego

rozszczelnienia podczas np. czynno

ś

ci serwisowych czynnik chłodz

ą

cy pozostaje

pod kontrol

ą

, poniewa

ż

obecnie wi

ę

kszo

ść

warsztatów dysponuje urz

ą

dzeniami do

odzyskiwania czynnika, co poza ekologi

ą

jest uzasadnione tak

ż

e wzgl

ę

dami

ekonomicznymi. W przypadku chłodziarkek spontaniczne rozszczelnienie instalacji
jest zjawiskiem stosunkowo rzadkim.
Układ, który badamy w

ć

wiczeniu jest napełniony freonem R12.

Nale

ż

y jednak wyra

ź

nie powiedzie

ć

,

ż

e R12 z punktu widzenia obiegu chłodniczego

jest czynnikiem lepszym. Te same efekty chłodnicze przy zastosowaniu R12 zamiast
R134a uzyskuje si

ę

ni

ż

szym kosztem. Jest mniej agresywny w stosunku do

uszczelnie

ń

i mniej higroskopijny, co zapewnia wolniejsze działanie korozji wewn

ą

trz

układu (innymi słowy dłu

ż

ej pozostaje szczelny).

Układu wypełnionego R12 nie wolno napełnia

ć

R134a mo

ż

liwa jest natomiast

przeróbka układu pracuj

ą

cego na R 12 przystosowuj

ą

ca do R134a.

Rysunek 3. Własno

ś

ci czynnika R12

Własno

ś

ci czynnika chłodniczego R12 przedstawiono na rysunku 3.

7

Klimatyzacja w samochodzie

Prze

ś

led

ź

my zatem jak zbudowana jest klimatyzacja w samochodzie,

Elementy składowe instalacji pokazuje rysunek 4.

Rysunek 4. Schemat samochodowej instalacji klimatyzacyjnej.

Oprócz omówionych wcze

ś

niej elementów wyst

ę

puje odbieralnik - osuszacz, którego

zadaniem jest zgromadzenie pewnej ilo

ś

ci czynnika oraz pozbawienie go wilgoci.

Woda zawarta w czynniku w zakresie ujemnych temperatur obiegu zamarza i układ
przestaje funkcjonowa

ć

, Poniewa

ż

osuszacz zawiera substancj

ę

pochłaniaj

ą

c

ą

wilgo

ć

, mo

ż

e wchłon

ąć

tylko pewn

ą

ilo

ść

wody, a nast

ę

pnie ulega nasyceniu. Je

ś

li

dojdzie do tego, z podanych powy

ż

ej przyczyn, układ przestanie funkcjonowa

ć

.

Najcz

ęś

ciej dzieje si

ę

tak,

ż

e po rozszczelnieniu układu pochłaniacz wchłania wilgo

ć

z otoczenia. Dlatego je

ż

eli układ był rozszczelniony przez dłu

ż

szy okres przed

ponownym napełnieniem czynnikiem, osuszacz nale

ż

y wymieni

ć

na nowy.

Zawór dławi

ą

cy nie jest te

ż

prostym elementem redukuj

ą

cym ci

ś

nienie od P do Po,

stopie

ń

redukcji ci

ś

nienia jest zmienny sterowany (na przykład) informacj

ą

o

temperaturze panuj

ą

cej na wyj

ś

ciu ze spr

ęż

arki. Szczegóły zostan

ą

podane dalej.

8

Skraplacz wyposa

ż

ony jest we własny uruchamiany elektrycznie wentylator, co

pozwala m.in. na prac

ę

klimatyzacji podczas postoju samochodu.

Dmuchawa wymuszaj

ą

ca ruch powietrza przez parownik to standardowa dmuchawa

nagrzewnicy wyst

ę

puj

ą

ca tak

ż

e w samochodzie bez klimatyzacji.

Odbywaj

ą

cy si

ę

tutaj cykl chłodniczy przebiega nast

ę

puj

ą

co:

1-Czynnik chłodniczy opuszczaj

ą

cy spr

ęż

ark

ę

ma wysok

ą

temperatur

ę

i ci

ś

nienie co

jest skutkiem ciepła odebranego w parowniku i pracy wykonanej w spr

ęż

arce.

2-W stanie gazowym czynnik przepływa do skraplacza. Oddaj

ą

c ciepło otoczeniu

czynnik ulega skropleniu.
3-Ciekły czynnik przepływa do odbieralnika, gdzie jest przechowywany, oczyszczany
i odwadniany.
4-W zaworze rozpr

ęż

aj

ą

cym (dławi

ą

cym, regulacyjnym ) czynnik o wysokiej

temperaturze i wysokim ci

ś

nieniu ulega przemianie w mieszanin

ę

cieczy i par o

niskiej temperaturze i niskim ci

ś

nieniu.

5-Tak przygotowany czynnik przepływa do parownika.
Podczas odparowania płynu w parowniku cały czynnik zmienia stan skupienia na
gazowy, absorbuj

ą

c przy tym ciepło, a nast

ę

pnie przepływa do spr

ęż

arki, itd.

Budowa układu

1-Spr

ęż

arka

W układach klimatyzacji spotyka si

ę

zasadniczo trzy rodzaje spr

ęż

arek :

-tłokowe o klasycznym układzie korbowo-tłokowym,
-tłokowe z suwakowym układem przeniesienia nap

ę

du,

-wielotłoczkowe ze sko

ś

n

ą

tarcz

ą

nap

ę

dow

ą

,

-łopatkowe.

W badanym układzie wyst

ę

puje spr

ęż

arka łopatkowa

Rysunek 5. Schemat uło

ż

enia łopatek wirnika.

Ma ona dwie łopatki skrzy

ż

owane pod k

ą

tem prostym, umieszczone na wale

nap

ę

dowym pompy (rysunek 5)

Poszczególne fazy cyklu roboczego spr

ęż

arki przedstawiono na rysunku 6.

9

Rysunek 6. Zasada działania spr

ęż

arki wirnikowej.

2- Skraplacz
Skraplacz przypomina zwykła chłodnic

ę

samochodow

ą

i podobnie jak ona

umieszczony jest na wlocie powietrza chłodz

ą

cego. Innymi słowy chłodnica silnika i

skraplacz umocowane s

ą

równolegle, maj

ą

jednak zwykle oddzielne wiatraki

wymuszaj

ą

ce chłodzenie, co umo

ż

liwia sprawn

ą

prac

ę

układu tak

ż

e podczas postoju

samochodu. W skraplaczu nast

ę

puje odebranie ciepła od czynnika (do otoczenia),

który został w spr

ęż

ony w spr

ęż

arce do postaci gazu o wysokiej temperaturze i

ci

ś

nieniu.

Ciepło oddane w skraplaczu to suma ciepła zaabsorbowanego w parowniku i
dostarczonego czynnikowi podczas spr

ęż

ania w spr

ęż

arce.

Im wi

ę

ksza ilo

ść

ciepła oddana w skraplaczu, tym wi

ę

kszy efekt chłodniczy mo

ż

na

b

ę

dzie uzyska

ć

w parowniku.

3- Odbieralnik osuszacz
Jego rola została ju

ż

omówiona. Dodatkowe szczegóły dotycz

ą

ce budowy to

wyposa

ż

enie odbieralnika we wziernik pozwalaj

ą

cy na obserwacj

ę

przepływaj

ą

cego

czynnika i bezpiecznik topliwy, który w przypadku przekroczenia ci

ś

nienia ok. 3MPa

lub temperatury 95 C stopi si

ę

powoduj

ą

c wypuszczenie czynnika na zewn

ą

trz.

4-Parownik
Parownik wraz z wentylatorem dmuchawy nagrzewnicy stanowi zespół chłodz

ą

cy

wn

ę

trze pojazdu. Parownik przypomina wygl

ą

dem nagrzewnic

ę

i umieszczony jest

zwykle tym samym co ona kanale, którym przepływa powietrze do wn

ę

trza

samochodu (rysunek 7)

10

Rysunek 7. Parownik i umieszczony na jego rdzeniu termistor.

5-Zawór rozpr

ęż

aj

ą

co - dławi

ą

cy. Zadaniem zaworu jest obni

ż

enie ci

ś

nienia czynnika

i nadanie mu postaci wilgotnej pary. Bez wzgl

ę

du na ilo

ść

ciepła odprowadzan

ą

w

parowniku, na jego wyj

ś

ciu czynnik powinien zawsze ulec całkowitemu odparowaniu,

co umo

ż

liwi osi

ą

gni

ę

cie pełnej wydajno

ś

ci urz

ą

dzenia. Dlatego zawór rozpr

ęż

aj

ą

co -

dławi

ą

cy powinien obni

ż

a

ć

ci

ś

nienie nie o stał

ą

warto

ść

lecz w sposób zale

ż

ny od

temperatury na wylocie z parownika. Sygnał o temperaturze jest przekazywany w
formie ci

ś

nienia działaj

ą

cego na przepon

ę

zaworu. Ci

ś

nienie generowane jest w

czujniku temperatury (rurze wypełnionej gazem) i doprowadzone kapilar

ą

do komory

membranowej zaworu.
Konstrukcj

ę

zaworu (typu o wewn

ę

trznym wyrównywaniu ci

ś

nie

ń

) przedstawiono na

rysunku 8.

Rysunek 8. Zawór rozpr

ęż

aj

ą

co - dławi

ą

cy o wewn

ę

trznym wyrównywaniu ci

ś

nie

ń

.

11

6-Elementy steruj

ą

ce

Działaniem klimatyzacji w samochodzie zarz

ą

dza moduł elektroniczny, w

ż

argonie

warsztatowym zwany cz

ę

sto "wzmacniaczem", co wynika z jego angielskoj

ę

zycznej

nazwy.
W najprostszej formie moduł funkcjonuje w oparciu o nast

ę

puj

ą

ce sygnały:

-Sygnał o temperaturze panuj

ą

cej za parownikiem. Sygnał pochodzi z czujnika

termistorowego umieszczonego w sposób pokazany na rysunku 7.

Rysunek 9. Charakterystyka czujnika termistorowego.

-Sygnał regulatora temperatury (je

ś

li wyst

ę

puje). Jest to potencjometr poł

ą

czony z

czujnikiem termistorowym, który "przesuwa" jego charakterystyk

ę

w zale

ż

no

ś

ci od

wymaga

ń

kierowcy.

Rysunek 10. Uproszczony schemat układu sterowania klimatyzacji.

12

-Zale

ż

nie od temperatury w układzie moduł steruje prac

ą

spr

ęż

arki. Realizacja tego

zadania nale

ż

y do sprz

ę

gła elektromagnetycznego, które ł

ą

czy lub rozł

ą

cza koło

pasowe nap

ę

du spr

ęż

arki z jej wałem.

7- Inne elementy wchodz

ą

ce w skład układu

- Wył

ą

cznik ci

ś

nieniowy - słu

ż

y do wył

ą

czenia spr

ęż

arki w przypadku przekroczenia

dopuszczalnego ci

ś

nienia (2,7MPa) lub przypadku gdy na skutek rozszczelnienia

układu ci

ś

nienie spadnie poni

ż

ej dopuszczalnej warto

ś

ci (0,21MPa).

Wył

ą

cznik ma budow

ę

membramow

ą

.

- Urz

ą

dzenie przeciwoblodzeniowe - reaguje na temperatur

ę

parownika lub ci

ś

nienie

w parowniku. Ma za zadanie przeciwdziała

ć

oszronieniu u

ż

ebrowania parownika, co

ogranicza efekt chłodniczy.

- Urz

ą

dzenie zwi

ę

kszaj

ą

ce pr

ę

dko

ść

obrotow

ą

biegu jałowego ma za zadanie

niedopuszczenie do zga

ś

ni

ę

cia silnika w przypadku, kiedy na postoju wł

ą

czy si

ę

klimatyzacj

ę

. Wyst

ę

puje w samochodach starszego typu, gdzie nie ma układu

automatycznej regulacji pr

ę

dko

ś

ci biegu jałowego ze sprz

ęż

eniem zwrotnym.

Na zako

ń

czenie opisu praktycznej realizacji obiegu chłodniczego w samochodzie,

zapoznajmy si

ę

jeszcze z rozmieszczeniem elementów pod mask

ą

samochodu, co

pokazuje rysunek 11.

Rysunek 11. Rozmieszczenie elementów układu klimatyzacji w pod mask

ą

samochodu.

13

POMIARY I SPRAWOZDANIE

Cz

ęść

pomiarowa

1 - Cykl pracy układu (cykl wł

ą

czania i wył

ą

czania spr

ęż

arki)

Po uruchomieniu silnika nap

ę

dzaj

ą

cego spr

ęż

ark

ę

odczekamy do osi

ą

gni

ę

cia przez

układ regularnego cyklu wł

ą

czenia i wył

ą

czenia spr

ęż

arki.

Mierzymy
- ci

ś

nienie po stronie wysokoci

ś

nieniowej

- ci

ś

nienie po stronie niskoci

ś

nieniowej

trzykrotnie w

ś

rodku cyklu wł

ą

czenia i wył

ą

czenia spr

ęż

arki

- czas wł

ą

czenia i wył

ą

czenia

Na podstawie

ś

rednich warto

ś

ci z pomiarów szkicujemy wykres i formułujemy wnioski

o poprawno

ś

ci pracy układu.

Mierzymy

Temperatur

ę

czynnika:

- przed i za parownikiem,
- przed i za skraplaczem.

-temperatur

ę

powietrza na wlocie i wylocie z parownika

Na podstawie zmierzonych temperatur i ci

ś

nie

ń

formułujemy wnioski na temat obiegu

chłodniczego.
Próbujemy naszkicowa

ć

obieg.

LITERATURA

[1] Materiały Szkoleniowe Toyota Motor Corporation (wersja polska)

[2] J.Dowkontt. Teoria silników cieplnych. WKŁ

14

Przykładowe pytania na zaliczenie:

1. Narysowa

ć

obieg chłodniczy w układzie:

P-V, T-S, h-s
2. Na wykresie h-s narysowa

ć

obieg chłodniczy w wersji z cylindrem rozpr

ęż

aj

ą

cym i

zaworem dławi

ą

cym (chodzi o pokazanie ró

ż

nicy mi

ę

dzy tymi obiegami).

3. Co to jest skutek chłodniczy ?
4. Co to jest sprawno

ść

indykowana chłodziarki ?

5. Co to znaczy,

ż

e obieg chłodniczy jest suchy (mokry)?

6. Jakie straty wyst

ę

puj

ą

w chłodziarce ?

7. Jakie w realizacji obiegu chłodniczego jest zadanie :

parownika,
spr

ęż

arki,

odbieralnika,
Itd.

8. -Jaki proces termodynamiczny zachodzi w

parowniku,

skraplaczu,

itd.

9. - Narysowa

ć

schemat układu klimatyzacji

10. - Jak

ą

posta

ć

w warunkach normalnych ma czynnik R12 (R134a) ?

11. - Jaki jest mechanizm powstawania "dziury ozonowej"?
12. - Jak w klimatyzacji samochodowej jest sterowana spr

ęż

arka ?

13. - Dlaczego w przypadku zbyt małego ci

ś

nienia w układzie zawór ci

ś

nieniowy

wył

ą

cza spr

ężą

rk

ę

?.

14. - Charakterystyka termistora (narysowa

ć

).

15. - Jakie ci

ś

nienie zaobserwowali

ś

my podczas pomiarów po stronie niskiego

ci

ś

nienia i wysokiego ci

ś

nienia ?

16. - Jak

ą

temperatur

ę

w czasie pomiarów miało powietrze na wyj

ś

ciu z parownika.

17. - Jak jest smarowana spr

ęż

arka klimatyzacji ?

18. - Czy wydatek czynnika przepływaj

ą

cego przez zawór rozpr

ęż

aj

ą

co - dławi

ą

cy

jest stały ?
19. - Co stanie si

ę

, gdy odwrócimy kierunek obrotów dmuchawy pompuj

ą

cej

powietrze przez parownik ?
20 - Co najpro

ś

ciej nale

ż

ałoby zmierzy

ć

w naszym układzie, aby oszacowa

ć

wpływ

klimatyzacji na zu

ż

ycie paliwa przez samochód ?