Hvordan bilkondisjonering fungerer

Hva mangler dette bildet? Bilkondisjonering. Stockbyte / Getty Images

Du er stoppet i trafikken en august ettermiddag. Svette drypper fra nakken helt ned på ryggen til skjorten din absorberer den og gjør et fuktig sted mellom deg og setet. Bena er enten festet til vinylbekledning eller stikket av billig fløyel. Hendene dine føles som om de skal skli av rattet, og du er takknemlig for at øyenbrynene holder svetten fra å renne inn i øynene. Jo, stort sett.

Hva mangler dette bildet? Bilkondisjonering. Det er blitt nesten universelt, med 99 prosent av alle nye biler fra sommeren 2010 som er utstyrt med den. Når den mangler, legger vi merke til.

Det har også vært hos oss lenger enn du kanskje tror. Packard oppfant bilindustrien helt tilbake i 1939, og var i 1940 det første bilfirmaet som tilbyr fabrikkinstallert klimaanlegg. Selvfølgelig hadde ikke dette tidlige systemet en termostat, men det var bedre enn å ikke ha noe i det hele tatt. Ideen fanget imidlertid, og i 1969 ble mer enn halvparten av alle nye biler solgt med klimaanlegg innebygd. Det inkluderer ikke vekselstrømsenheter som kunne installeres i løpet av årets første hetebølge, da den nye eieren angret på at han hadde penneknipe hos forhandleren i januar.

Etter hvert ble det bestemt at kjølemediet i flere tiår brukte i bilstrøm i bil, kjent som R-12, CFC-12, eller dets merkenavn Freon, skadet ozonlaget (det er et klorfluorkarbon). Det ble forbudt å bli produsert i USA og et alternativ, kalt R-134a eller HFC-134a, var påkrevd for alle biler som ble produsert etter 1996. Nå må alle eldre bil enn den utstyres med et nytt system som kan bruke det nyere, tryggere kjølemediet..

Klimaanlegg har fungert omtrent på samme måte for hele eksistensen: det avkjøles og fjerner fuktighet fra luften. Det er tre hoveddeler til systemet - kompressor, kondensatoren, og fordamperen -- som oppnår dette, pluss noen få andre deler for å holde systemet kjørt. La oss ta en titt på hver.

innhold

1. Høytrykkssiden
2. Lavtrykksiden
3. Lading av bilens AC

Alle bilkondisjoneringssystemer er (nesten) lukkede sløyfer med en høytrykksside og lavtrykksside. Vi starter med høytrykkssiden når den fører fra motoren til kupeen:

kompressor: Kompressoren er en pumpe drevet av et belte festet til motorens veivaksel. Når kjølemediet trekkes inn i kompressoren, er det i en gassform med lavt trykk. Når gassen er inne i pumpen, lever kompressoren opp til navnet. Beltet driver pumpen, som setter gassen under trykk og tvinger den ut til kondensatoren. Kompressorer kan ikke komprimere væsker, bare gasser. Når du går gjennom systemet, vil du se at det er andre deler som har til oppgave å fange opp vann som tilfeldigvis lager AC vekselstrømmen.

kondensator: Kondensatoren er i utgangspunktet en radiator, og den tjener samme formål som den i bilen din: å utstråle varme ut av systemet. Kuldemediet kommer inn i kondensatoren som en trykkgass fra kompressoren. Prosessen med å trykke på gassen og flytte den til kondensatoren skaper varme, men luft som strømmer rundt kondensatorens vridningsrør kjøler ned kjølemediet til det igjen dannes en væske. Se for deg at dampen kjøles ned og kondenserer tilbake i vann, så har du ideen. Det flytende kjølemediet er nå en høytrykksvæske og nesten klar til å avkjøle bilen.

Mottaker-Dryer: Men først må kjølemediet klargjøres for fordamperen. Når den beveger seg ut av kondensatoren, går væsken gjennom et lite reservoar installert i ledningen. Denne mottaker-tørketrommelen inneholder tørkemidler, små korn som tiltrekker vann. Du har sett pakker med tørkemiddel i skoesker, der de gjør det samme: tiltrekke vann fra luften for å holde nye sko friske og klare for føttene dine. (De er vanligvis merket "Ikke spis.") I mottaker-tørketrommelen fjerner de vann som har kommet inn i systemet. Hvis vannet får være igjen og muligens danne iskrystaller, kan det skade klimaanlegget.

Det er nok høytrykk for alle, så la oss gå videre til lavtrykkssiden av systemet.

Termisk ekspansjonsventil (TXV): Her endres systemet fra høytrykkssiden til lavtrykkssiden. Hvis du skulle berøre denne delen av systemet, ville du føle at den endret seg fra varm til kald.

Det høye trykk flytende kjølemediet strømmer fra mottaker-tørketrommelen gjennom ekspansjonsventilen, der det tillates å ekspandere. Denne utvidelsen reduserer trykket på kjølemediet, slik at det kan bevege seg inn i fordamperen. Ventilen registrerer trykk og regulerer strømmen av kjølemedium, som lar systemet fungere jevnt, men de bevegelige delene av ventilen kan slites ut og noen ganger krever utskifting.

Noen kjøretøy har en åpningsrør snarere enn en ekspansjonsventil, men den tjener det samme formålet med å la kjølemediet ekspandere og trykket senkes før væsken kommer inn i fordamperen. Åpningsrøret tillater kjølemedium å strømme med konstant hastighet og har ingen bevegelige deler, men det kan bli tilstoppet med rusk over tid. Systemer med åpningsrør slår AC-systemet automatisk av og på for å regulere strømmen av kjølemedium til fordamperen.

Fordamper: Det er her magien skjer. Mens alle de andre delene av systemet er plassert i motorrommet, er denne i hytta, vanligvis over fotbrønnen på passasjersiden. Det ser også ut som en radiator, med slangen og rørene, men jobben er å absorbere varme i stedet for å spre den.

Kuldemedium kommer inn i fordamperspolen som en kald, lavtrykksvæske, ideelt ved 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius), og det er grunnen til at du ikke vil ha vann i systemet. Kuldemediet fryser ikke ved denne temperaturen, men har et veldig lavt kokepunkt. Varmen i kupeen på bilen er nok til at R-134a i fordamperen koker og blir en gass igjen, akkurat som vann som vender tilbake til damp. I sin gassform kan kjølemedium absorbere mye varme.

Gassen beveger seg ut av fordamperen - og ut av kupeen til bilen, og tar varmen med seg. En vifte som blåser over utsiden av fordamperspolen blåser kald luft inn i kupeen. Kuldemediet i gassform kommer deretter inn i kompressoren, hvor det blir trykksatt og hele prosessen starter på nytt.

Hvis systemet bruker et åpningsrør, vil det være et akkumulator mellom fordamperen og kompressoren. Noen ganger åpner et åpningsrør for mye kjølemedium i fordamperen, og det hele koker ikke. Siden kompressoren ikke kan komprimere væske, bare gass, fanger akkumulatoren overflødig væske før den kan komme inn i kompressoren.

Fordamperen tar også fuktighet ut av luften i bilen, noe som hjelper deg med å føle deg kjølig. Vann i luften kondenserer på fordamperspolen, sammen med skitt og pollen og alt annet som flyter rundt i kabinen. Når du stopper bilen og ser vann dryppe under, er det sannsynligvis vannet fra AC-fordamperen og ingenting å bekymre deg for.

Vi har alle hørt om å "lade AC", så vi tar en rask titt på det neste.

Et utvalg av luftkondisjoneringsmåler til biler Thinkstock / Comstock Images / Getty Images

De fleste av oss begynner å se annonser om våren for bilverksteder som tilbyr avtaler om å lade bilens klimaanlegg i tide for den kommende sommeren. Som får oss til å spørre, hva lader AC? Kreves det, som et oljeskift? Må klimaanlegg på bilen min lades opp? Er dette en annen svindel som verksteder kan trekke på intetanende kunder?

Svaret på den siste er definitivt nei; å lade AC er ikke en svindel. Det betyr ganske enkelt at fersk kuldemedium tilsettes systemet. Hvis kjølemediet er litt lite, kan det toppes av, det samme som om du var litt lav på oljen i motoren. Hvis det er veldig lite, trenger imidlertid det kuldemediet som fremdeles er i systemet, tappes ut og skiftes ut. Denne prosessen med å rydde ut systemet og tilsette ny væske kalles opplading.

I begge tilfeller har du mistet noe kjølemedium, som ikke er så bra. Selv om R-134a er bedre for miljøet enn Freon, vil Miljødirektoratet heller ikke ha noe luftkondisjoneringsmiddel som lekker i jorden og elvene. Hvis du skal tømme systemet og lade det opp igjen, anbefaler EPA at teknikeren tar en titt på systemet for å finne kilden til lekkasjen og fikse den. De krever ikke reparasjon, men de vil virkelig at du skal gjøre det.

Denne artikkelen har snakket mye om R-134a som erstatning for store, dårlige Freon, men det er andre som også er godkjent av EPA. R-134a skiller seg ut fra å være det kjølemediet som er mest testet og anbefalt av produsenter, men det er andre med navn som Free Zone, Freeze 12 og Kar Kool som EPA vil tillate i bilens klimaanlegg [kilde: EPA].

relaterte artikler

• Hvordan klimaanlegg fungerer
• Hvordan bilkjølesystemer fungerer
• Hvordan brukes Freon i klimaanlegg?
• Hvordan fungerer termostaten i bilens kjølesystem?
• Hvordan vedlikeholde et klimaanlegg

kilder

• Automobile Magazine. "Historie om luftkondisjonering av biler." Juli 2010. (1. februar 2012) http://www.automobilemag.com/features/news/1007_automotive_air_conditoning_history/index.html
• Familiedeler. "Luftkondisjoneringssystemer for biler." (25. januar 2012) http://www.familycar.com/ac1.htm
• AirconCars.com. "Hvordan klimaanlegg fungerer." (25. januar 2012) http://www.airconcars.com/html/how_it_works.html
• AirCondition.com. "Hvordan kjølemedium strømmer gjennom systemet." (1. februar 2012) http://www.aircondition.com/tech/questions/13/
• Alt om Auto AC-systemer. "Åpningsrør og ekspansjonsventiler." (1. februar 2012) http://www.autoacsystems.com/fasttrack/otubes.html
• Miljøvernbyrået. "Lading av bilens klimaanlegg med kjøleskap." 19. august 2010. (1. februar 2012) http://epa.gov/Ozone/title6/609/recharge.html
• Miljøvernbyrået. "Erstatninger i klimaanlegg for motorvogner." 7. oktober 2011. (2. februar 2012) http://www.epa.gov/ozone/snap/refrigerants/lists/mvacs.html