Как работи автоклиматика

За да бъде ефективна автомобилната климатична система, тя трябва да отговаря  на четири условия в рамките на превозното средство.

• охлажда въздуха
• въздуха трябва да циркулира
• да пречиства въздуха
• да намали влагата (изсушава въздуха).

Тези функции са от съществено значение за да се поддържа комфорта на пътниците, когато външната температура и влажност на въздуха са високи.  За да се разбере как точно работи климатичната система трябва първо да разберем какво е топлина. Една проста дефиниция може да покаже че топлината е енергия, както огъня и слънцето излъчват   топлина. Когато загряването е в правилно количество ще осигури комфорт ,а когато е в една от двете крайности (топло или студено) се чувства дискомфорт. Когато нещо съдържа по малко топлина казваме че е студено и обратно при повече топлина е топло.

Науката казва, че измерването наречено „Абсолютна нула“ -273 ̊ С е точката в която няма никакава топлина и всичко което е над тази температура съдържа количество топлина. Обикновено човек се нуждае от комфортна зона между 21 -26 ̊ С с относителна влажност 45-50% , температури под този диапазон ги възприемаме като студено и обратно над тези температури – топло.

 Процеси

 Изпарението е процес при който молекулите в течно състояние преминават в газообразно състояние. Испарението зависи от интензивността на топлинното движени на молекулите. Молекулите нямат достатъчно енергия за да избягат от течното състояние, защото това би довело до изпарение на течността. При сблъсците си една с друга молекулите си предават енергия.Понякога трансфера на енергия е едностранен към една от молекулите и тя събира достатъчно енергия за да премине точката на кипене на теечността. Ако това се слуяи на повърхността на течност, то тази молекула може да отлети във вид на пара.

 Кондензацията е процес обратен на изпарението при него молекулите от газообразно преминават в течно агрегатно състояние. Може да се дефинира и като превръщане на водна пара или друга пара в течност при контакт с повърхност. Обикновено се наблюдава при охлаждане на парите или при увеличаване на налягането, възможно е и едновременното действие на двата  фактора.      Топлината в превозното средство средство идва от: външен въздух, слънчева светлина, топлина от двигателя, топлина от трансмисията, от пътната настилка и от изгорелите газове. Всички тези източници на топлина увеличчават температурата в рамките на превозното средство. При висока външна температура (например 37 ̊ С ) вътрешния въздух при престои на затворени прозорци може да достигне температура от порядъка на 65-70 ̊ С.

Елементи на автомобилната климатична система са: компресор, кондензатор, изпарител, термо регулиращ винтил (ТРВ), филтър дехидратор, пресостат, вътрешен вентилатор, външен вентилатор, електрическо управление.

Основни компоненти

 Компресор. С негова помощ се движи фреона в системата. Делят се на бутални и ротационни,също така с електромагнитен съединител, с променлив обем или комбиниран! Задвижва се от двигателя посредством ремък или вал. Входа на компресора е с по дебел отвор а изхода с по-тънък

 Кондензатор. Това е топлообменник които се намира в двигателния отсег пред радиатора на охладитената система на двигателя. В него постъпва фреона нагнетен от компресора с висока температура и високо налягане, целта му е да понижи температурата му и от гаообразно  да го превърне в течно агрегатно състояние , чиято помощ му оказва външния вентилатор.

 Изпарител. Изпарителя е топлообменник който се намира във вътрешното пространство на превозното средство. Сечението на тръбите на изпарителя е по голямо от това на кондензатора и по тази причина налягането на постъпилия течен фреон намалява, получава се изпарение и този процес води до отнемане на топлината (охлаждане).С помощта на вътрешния вентилатор, външния въздух които преминава през изпарителя се охлажда и се разпространява във вътрешното пространство на превозното средство.

 Филтър-дехидратор. представлява цилиндрична тръба пълна със силикагел и както му подсказва името филтрира и дехидратира (отнема влагата) системата. Намира се между кондензатора и изпарителя, но в по новите автомобили е интегриран в кондензатора.

 Термо регулиращ винтил (ТРВ). Контролира температурата на изпарението променяйки сечението в зависимост от налягането и температурата на фреона. Държа да отбележа че има конструктивни типове климатични системи без ТРВ, те са заменени с капилярна тръбичка със строго фиксирано сечение за различните модели системи.

 Пресостат. Действа по няколко начина. Първо като защита от ниско налягане, да изключи компресора поради малкото количество фреон а съответно и масло в системата и предотвратява разрушаване на компресора. Друго действие е при повишаване на налягането в кондензатора да пусне външния вентилатор и съответно при понижаване да го спре, най-често вентилаторите  са на две степени бърза и бавна. И последно но не на последно място – аварийно изключване на компресора при достигане на прекалено високо налягане.

 Хладилен агент. В автомобилните климатични системи се използва най-често фреон R134a. Той циркулира в системата заедно с масло което смазва компресора и елементите в системата. Маслото което се използва при фреон R134a е синтетично и се смесват заедно. Този фреон е безвреден за околната среда. Фреон R12 е използваният преди 1993 година. Забранен е за производство със закон в цял свят! Неговото използване е подсъдимо! Той е вреден и опасен.                                                                                                                                                       

 Електрическо управление. Включва и спира системата при команда от страна на водача и спира системата и вентилатора по сигнал на пресостата, в зависимост от налягането в системата. Също така взима информация от датчик за външна температура и при температура под 4 ̊ С външна температура изклюява системата.    

Принцип на действие                                     

 При подаване на команда от страна на водача Електрическото управление включва електромагнитния съединител на компресора и той зацепва и предава движене от двигателя (системата работи само при пуснат двигател в ход). Компресорът засмуква хладилен агент в газообразна фаза и го нагнетява към кондензатора. При сгъстяването молекулите на хладилния агент се удрят една в друга и това води до отделяне на енергия в следствие на която температурата се повишава. В кондензатора темпераурата на флуида намалява за което помага и външния вентилатор (ако е нужно) и хлдилния агент преминава в течна фаза (кондензация) и се отправя към изпарителя, преминавайки през филтър дехидратора и ТРВ-то. При постъпване в изпарителя налягането на флуида намалява получава се изпарение в следствие на което температурата на фреона намалява и отнема топлината. Вътрешния вентилатор обдухва изпарителя и по този начин външния въздух се охлажда преминавайки през изпарителя във вътрешното пространство на автомобила. хладилния агент който е преминал през изпаителя е в газообразно агрегатно състояние и е готов да бъде засмукан от компресора и да продължи кръговрата в затворения кръг.

Всяка система работи с точно определено количество хладилен агент .Системата е херметизирана и е под налягане, но се получава минимално изтичане ,тъй като всеки елемент от системата е разглобяем и между отделните елементи има гумени съединения, след определено време на стареене молекулите на фреона преминават през молекулитена гумата и се получава изтичане. Поради тази причина се налага обслужване (профилактика) на системата. Ето в какво се състои профилактиката: изтегляне и претегляне на фреона и маслото от системата, дехидратиране чрез вакуум помпа и проверка за течове и ако е необходимо подмяна на елементи или гумени съединения от системата и зареждане на феон имасло по норма, съответно за определената марка и модел на првозното средство. В системата е препоръчително да се сложи UV фосфоризиращ оцветител с цел по лесно откриване на течове в системата.