VISOKA TEHNIČKA ŠKOLA STRUKOVNIH STUDIJA KRAGUJEVAC

Studijski program: Drumski saobraćaj Predmet: Tehnička eksploatacija vozila

KLIMATIZACIJA U UNUTRAŠNJOSTI VOZILA

- seminarski rad -

Student:

Predmetni nastavnik:

mr Miodrag Grubiša, prof.

Kragujevac 2012

1. 199/2009 Savić Nemanja

SADRŽAJUVOD.........................................................................................................................................3

1. PRINCIP RADA KLIMA UREĐAJA (TX SISTEM)....................................................4

2. SISTEMI ZA KLIMATIZACIJU....................................................................................5

2.1 TXV (sistem sa TX blok ventilom)...........................................................................6

2.2 TXV (sistem sa TX ventilom)....................................................................................7

2.3 OT (Orifice Tube sistem)............................................................................................8

2.4 TVX Dupli sistem........................................................................................................9

3. OSNOVNE KOMPONENTE KLIMA UREĐAJA......................................................10

3.1 KOMPRESORI.........................................................................................................10

3.1.1 Sanden – sa Ljuljajućom pločom...................................................................10

3.1.2 Kompresor sa savijenim krilima - Sanden...................................................11

3.1.3 Rotirajući krilni kompresor - Panasonic......................................................11

3.1.4 Montaža i pogon kompresora........................................................................12

3.1.5 Kompresorska spojnica..................................................................................12

3.2 KONDEZATORI......................................................................................................13

3.2.1 Ventilator kondezatora...................................................................................14

3.3 ISPARIVAČI.............................................................................................................14

3.4 FILTER SUŠAČ – RESIVER (FDR)......................................................................15

3.5 CREVA......................................................................................................................15

4. MOGUĆI KVAROVI I MERE ZA NJIHOVO OTKLANJANJE.............................16

5. ZAKLJUČAK..................................................................................................................18

6. LITERATURA.................................................................................................................19

UVOD

U savremenom načinu života automobil predstavlja nužnost. Klima sistem u vozilu nam omogućava daleko prijatnije uslove za vožnju u vrelim letnjim danima. Naravno, samo pod uslovom da klima uređaj u vozilu ispravno radi!

U prvom poglavlju biće opisan princip rada klima uređaja, i uslove koje on mora da zadovolji.

U drugom poglavlju biće prikazani neki od sistema za klimatizaciju vozila, način rada i osnovne komponente.

U trećem poglavlju biće opisan rad i podele nekih od osnovnih komponenata klima uređaja.

U četvrtom poglavlju biće navedeni osnovni uzroci neispravnosti klima uređaja, kao i način i mere za njihovo otklanjanje.

3

1. PRINCIP RADA KLIMA UREĐAJA (TX SISTEM)

Da bi bio efikasan, automobilski klima uređaj mora da kontroliše četiri (4) parametraunutar vozila:

Mora da hladi vazduh, Mora da cirkuliše vazduh, Mora da pročišćava vazduh, Mora da odvlažnjava vazduh. [3]

Strana visokog pritiska Nisko pritisna para rashladnog fluida ulazi u kompresor gde postaje vruća para pod visokim pritiskom. Pomešana sa uljem ona cirkuliše do kondenzatora gde oslobađa toplotu hladnijem vazduhu koji struji kroz tanke cevi kondenzatora i prelazi u tečnost. Sada, vruća tečnost pod visokim pritiskom, kroz filter sušač dolazi do TX ventila gde mali promenljiv otvor obezbeđuje restrikciju na "guranje" kompresora.

Slika 1. Strana visokog pritiska

Strana niskog pritiska "Sisanje" kompresora "vuče" vruću tečnost visokog pritiska kroz mali promenljiv otvor od TX ventila u nisko pritisnu stranu klima sistema. Sada rashladni fluid je pod niskim pritiskom, isparava i postaje hladna para pod niskim pritiskom koja apsorbuje toplotu iz kabine vozila pomoću ventilatora koji forsira strujanje vazduha. Onda se rashladni fluid povlači iz isparivača u kompresor. Ciklus klima uređaja počinje nanovo kada se para rashladnog fluida ponovo kompresira prema kondenzatoru. Slika 2. Strana niskog pritiska

4

Prelaz toplote Rashladni fluid u fazi niskog pritiska je HLADAN i može da apsorbuje velike količine toplote iz vazduha koji struji kroz isparivač. Rashladni fluid u fazi visokog pritiska je VRUĆ i hladniji ambijentalni vazduh koji struji kroz kondenzator apsorbuje toplotu od njega.

Slika 3. Prelaz toplote

Zaključak: Kada pritisak rashladnog fluida je nizak, i negova temperatura je niska. Kada je pritisak visoki i temperatura je visoka. [2]

2. SISTEMI ZA KLIMATIZACIJU

Savremeni automobili imaju sisteme sa mogućnošću da vozač i putnici mogu nezavisno podešavati željenu klimu. Temperaturna oblast podešavanja je između 18 i 28ºC. [1]

Slika 4. Prikaz različitih temperatura u vozilu [1]

U narednim tačkama biće šematski prizani neki od sistema za klimatizaciju u unutrašnjosti vozila.

5

2.1 TXV (sistem sa TX blok ventilom)

TXV (sistem sa TX blok ventilom) sa : TX blok ventilom; Serpentinskim Kondenzatorom; Serpentinskim Isparivačem [4]

Napomena: Navedene temperature su samo primeri

Slika 5. TXV (sistem sa TX blok ventilom) [4]

6

2.2 TXV (sistem sa TX ventilom)

TXV (sistem sa TX Ventilom) sa: Kondenzatorom sa paralelnim tokom; Ekspanzionim ventilom; Isparivačem sa tankim lamelama

Napomena: Navedene temperature su samo primeri

Slika 6. TXV (sistem sa TX ventilom) [4]

7

2.3 OT (Orifice Tube sistem)

OT (Orifice Tube sistem) sa: Tankom cevčicom (Orifice); Akumulatorom; Kondenzatorom sa paralelnim tokom; Isparivačem sa tankim lamelama.

Napomena: Navedene temperature su samo primeri

Slika 7. OT (Orifice Tube sistem) [2]

8

2.4 TVX Dupli sistem

TVX Dupli sistem sa: (2) Spoljašnjim TX ventilom za izravnanje; (2) Serpentinskim Kondenzatorom; Paralelnim Serpentinskim Isparivačima; (2) Dva električna ventila za zatvaranje.

Napomena: Navedene temperature su samo primeri

Slika 8. TVX Dupli sistem [2]

9

3. OSNOVNE KOMPONENTE KLIMA UREĐAJA

Osnovne komponente klima uređaja u vozilu su: Kompresori, Kondezatori, Isparivači, Filter sušač-resiver, Creva, Priključci za punjenje i dr. [3]

3.1 KOMPRESORI

Postoje različiti modeli i tipovi kompresora koji se upotrebljavaju u auto klimama koji rade sa R134a rashladnim fluidom.

Unutrašnja konstrukcija može da je sa: klipovima, savijenim krilima (Scroll), ljuljajućom pločom, promenjlivim (volumenom) hodom ili krilcima.

U svakom slučaju, svi rade kao pumpe u klima uređaju koje cirkulišu rashladni fluid i ulje i povećavaju negov pritisak i temperaturu. [3]

3.1.1 Sanden - sa Ljuljajućom pločom

Kompresor sa dvostranim klipom i fiksnom zapreminom. Klipovi rade pomoću ljuljajuće ploče koja njih pokreće napred i nazad u cilindrima. Kako se prednja osovina okreće, menja se ugao ljuljajuće ploče što prisiljava pokretanje klipa napred-nazad i time usisava rashladnu paru kroz usisnu stranu, kompresirajući je u stranu visokog pritiska u kondenzatoru.

Slika 9. Kompresor sa ljuljajućom pločom [2]

10

3.1.2 Kompresor sa savijenim krilima – Sanden

Ovaj kompresor upotrebljava originalnu konstrukciju sa dva savijena krila, jedna je fiksna, a druga pokretna. Pokretna spirala koja je spojena sa radnom osovinom preko koncentričnog ležaja može da ORBITIRA (oscilira). Kako pokretna spirala (krilo) osciluje oko fiksnog krila, stvaraju se džepovi između njih. Kako se ovi džepovi smanjuju u volumenu, ohlađena para je pritisnuta, pritisak povećan i ispražnjena u izlaznom delu kompresora.

Slika 10. Kompresor sa savijenim krilima [2]

3.1.3 Rotirajući krilni kompresor – Panasonic

Rotirajući krilni kompresor sastavljen je od rotora sa tri ili četiri krila i pažljivo obrađenog kućišta rotora. Kako kompresorska osovina rotira, krila i kućište formiraju komore. Rashladni fluid uvučen je preko usisa u ove komore, koje se smanjuju pri samom rotiranju. Izlaz je postavljen tamo gde je pritisak gasa najveći. Krila su dihtovana sa kućištem rotora centrifugalnom silom i uljem za podmazivanje. Rezervoar za ulje je locirano na izlaznoj strani tako da pritisak gura ulje kroz pumpu, a zatim u osnovi samih krila i time obezbeđuje dihtovanje. Prilikom praznog hoda čuje se povremeni šum iz kompresora. Ovo je zbog toga što ulju treba izvesno vreme za cirkulaciju kroz klima uređaj.

11

Slika 11. Rotirajući krilni kompresor – Panasonic [2]

10

3.1.4 Montaža i pogon kompresora

Držač kompresoraIzrađen od ploče livenog gvožđa, čelika ili aluminijuma, držač treba da obezbedi odličnuzvučnu apsorpciju, pogotovo za klipne kompresore.

Slobodna remenicaObično se koristi mala remenica sa mehanizmom za podešavanje, koji se isto upotrebljavakada je rastojanje između remenice preveliko kako bi apsorbirala vibracije remena (kaiša).

Pogonska remenicaNeka vozila nemaju dodatnu remenicu za prihvatanje kompresorskog remena i u tomslučaju dodatna remenica se pričvršćuje na remenicu radilice.

Slika 12. Način povezivanja kompresora sa drugim elementima [4]

3.1.5 Kompresorska spojnica

Spojnica je konstruisana da spoji rotor remenice sa osovinom kompresora kada je magnetni kalem aktiviran. Spojnica prenosi snagu od radilice na kompresor preko pogonskog remena. Kada spojnica nije aktivirana, kompresorska osovina ne rotira i rashladni fluid ne cirkuliše i rotor remenice se slobodno okreće. Magnetni kalem je ustvari elektromagnet koji prilikom aktiviranja privlači potisnu ploču prema sebi, fiksira na rotor remenice i zajedno rotiraju i obezbeđuju pogon kompresora. [3]

12

Slika 13. Osnovni delovi kompresorske spojnice [4]

3.2 KONDEZATORI

Funkcija kondenzatora je razmena toplote i omogućavanje da toplota od vrućegrashladnog fluida pređe na hladniji spoljašni vazduh. Rashladni fluid prilikom ulaska u kondenzator je para pod visokim pritiskom i visokom temperaturom. Kako rashladni fluid prolazi kroz cevi kondenzatora toplota se predaje na hladniji spoljašni vazduh koji struji kroz kondenzator tako da rashladni fluid kondenzira i prelazi u tečno stanje. U ovom momentu velika količina toplote je odvedena iz rashladnog fluida. Rashladni fluid je prešao u vruću tečnost pod visokim pritiskom. [3]

Tipovi konstrukcija kondezatora su: SERPENTINSKI - Ovaj tip kondenzatora se sastoji od namotane dugačke cevi,

između sa tankim lisnatim rebrima za povećanje razmene toplote; KONDEZATOR SA PARALELNIM TOKOM - Umesto prolaska kroz jedan prolaz

(kao kod serpentinskog), fluid prolazi kroz nekoliko prolaza čime se povećava površina za izmenu toplote.

Slika 14. Tipovi kondezatora [2]

13

3.2.1 Ventilator kondezatora

Više vozila sa klima uređajem zahtevaju električni ventilator da pomogne protok vazduha. Vozila koja upotrebljavaju R-134a zahtevaju dodatni ventilator zbog višeg pritiska na kojem radi ovaj fluid. Isto tako, novija vozila imaju smanjene prednje rešetke ili otvore. To znatno smanjuje protok vazduha pogotovo kada je klima uređaj u praznom hodu. To znatno smanjuje perfomanse samog klima uređaja. Ventilator kondenzatora uključuje se sa klima sistemom na nekoliko načina: Prilikom radnog pritiska preko presostata; Indirektno povezivanje sa kompresorskom spojnicom; Preko modula elektronske kontrole (ECM).

Slika 15. Tipovi ventilatora [2]

3.3 ISPARIVAČI

Rashladni fluid ulazi u kolo isparivača kao hladna tečnost pod niskim pritiskom. To dovodi do isparivanja tečnosti koja prolazi kroz isparivač i niskopritisna tečnost prelazi u niskopritisna para. Toplota koja je potrebna da bi tečnost isparila, oduzima se od toplog vazduha iz unutrašnjosti automobila koji pomoću ventilatora struji kroz tanka lisnata rebra isparivača. Ovaj vazduh tako ohlađen, preko ventilacionih kanala ponovo pomoću ventilatora ubacuje se u kabinu vozila. Kako topliji vazduh prolazi kroz lisnata rebra isparivača, vlažnost sadržana u ovom vazduh kondenzuje se na sama rebra. Kondenzirana vlaga izlazi kroz ispusni otvor ispod isparivača. [4]

Slika 16. Tipovi isparivača (levo je serpetinski, a desno pločasti isparivač)

14

3.4 FILTER SUŠAČ – RESIVER (FDR)

Filter sušač radi kao filter tvrdih čestica, kontejner (resiver) za rashladni fluid i najvažnije kao apsorber vlažnosti.

Vlaga, temperatura i rashladni fluid formiraju hidroflorične i hidrohlorične kiseline. Kuglice silikagela (desikant) locirane u FDR-u apsorbuju male količine vlage i sprečavaju stvaranje ovih kiselina.

Veći broj R-134a filtera nema vizuelno staklo. To je zbog toga što na oko 70º C temperature, rashladni fluid i PAG uljezapenjuju i daju lažnu impresiju da je sistem nedoviljno punjen. Ako filter ima vizuelno staklo osigurajte se da ste napravili pravilnu dijagnozu. [4]

3.5 CREVA

ZAHVALJUJUĆI MANJOJ MOLEKULARNOJ VELIČINI I VEĆEM RADNOM PRITISKU FLUIDA R134a, creva imaju najlonski sloj sa unutrašnje strane, što redukuje normalno curenje koje bi se pojavilo zbog poroznosti gumenog creva. Veći broj R134a creva imaju manji spoljašni prečnik i tanje zidove kako bi poboljšali fleksibilnost i redukovali šum u klima uređaju. [3]- NIKAD ne upotrebljavaj R12 crevo (osim ako je "barrier"-nog tipa) u sistem sa R134a.- PAG ulje i hidrogen sadržan u R134a rapidno nagriza normalno R12 nitrilno crevo.- R12 creva normalno imaju veći spoljni prečnik. Ovo može da stvori veći šum.- NOVO R12 crevo propušta više rashladnog fluida godišnje nego R134a.

15

4. MOGUĆI KVAROVI I MERE ZA NJIHOVO OTKLANJANJE

Gasi se vozilo pod klimom?- pokvaren kompresor- neodgovarajća količina gasa- problem sa automatskom regulacijom ler gasa

Klima ne hladi dovoljno jako?- nedovoljna kondenzacija- neprecizna količina gasa u rashladnom sistemu- nedovoljno isparenje- neispravan regulacioni ili termoekspanzivni ventil [3]

Mrzne cev?- neodgovarajuca količina gasa- zapušena instalacija

Klima ne radi uopšte?- elektrčni kvar- nema gasa u sistemu (probušen sistem) [3]

Pregreva se motor dok radi klima?- elektrčni kvar- nepravilno napunjena klima

Vozilo gubi pa dobija snagu dok radi klima?- kod nekih starijih modela automobila je to normalno- problem sa isparenjem- isključuje zaštita zbog neispravne kondenzacije- zapušena instalacija [3]

Magljenje stakala?- neispravan sistem za recirkulaciju

Neprirodan zvuk iz motora?- neispravan kompresor

Neprirodan (piskav) zvuk iz kabine?- neodgovarajuća količina gasa

Neprijatan miris u kabini?- potrebna dezinfekcija [3]

16

 

Za siguran rad klima uređaja u vozilu, neophodne su mere održavanja klima uređaja. Kao što je automobilu potrebno redovno održavanje i servis, kao što su, zamena ulja, filtera i redovna kontrola, tako je i klima uređaju potreban redovan servis. Obzirom da klima uređaj nije hermetički sistem, iz njega godišnje u proseku izađe oko 86g rashladnog sredstva. Nakon nekog vremena, količina gasa koja preostane u sistemu klima uređaja nije dovoljna za pravilno funkcionisanje klima uređaja. [2] 

Svakih 12 meseciProvera ispravnosti:

visokog i niskog pritiska izlazne temperature na središnjem izduvnom kanalu u kabini vremena uključenja i isključenja kompresora funkcionalnosti ventilatora kondenzatora klima uređaja sistema za raspoređivanje vazduha i unutrašnje cirkulacije vazduha

Vizuelna kontrola:

stanje i zategnutost pogonskog kaiša zaprljanost i ostećenje kondenzatora pretraga za eventualnim curenjem rashladne tečnosti uz pomoc UV sistema

Svaka 24 meseca

zamena filtera sušača rashladnu tecnost R134a isprazniti i reciklirati napuniti klima uređaj propisanom količinom rashladne tečnosti izmeriti izlazne temperature na središnjem izduvnom kanalu u kabini [4]

 

17

5. ZAKLJUČAK

Iz ovog rada možemo zaključiti da klimatizacija vozila оbezbeđuje udobnost pri upravljanju, što je od velikog značaja za vožnju u uslovima kada je temperatura snižena ili povišena, što vozaču obezbeđuje efikasnije upravljanje i povišenu koncentraciju koja je u saobraćaju neophodna.

Obzirom da su savremena vozila dobro zaptivena, onemogućen je ulazak prašine i vlage u vozilo. Ovo zahteva rešenje dobre klimatizacije vozila. Provetravanje treba da je tako rešeno da nema štetnih posledica po zdravlje vozača i putnika. U određenom godišnjem dobu koristi se zagrevanje prostora u vozilu. Za ove potrebe obično se iskorištava toplota koju motor ne može iskoristiti (toplota izduvnih gasova, toplota vode za hlađenje). Kao savremeno rešenje za grejanje i istovremeno hlađenje koriste se klima uređaji koji regulišu temperaturu i vlažnost vazduha u prostoru vozila.

18

6. LITERATURA

[1] Nestorović D., MOTORNA VOZILA II, Skripta sa predavanja, Visoka tehnička škola . strukovnih studija u Kragujevcu, Kragujevac, 2012[2] www.motorna-vozila.com [3] www.klimauredjaji.com[5] www.ariazone.com.mk

19