Součásti klimatizačního okruhu

Toto konstrukční provedení bylo odvozeno od kompresorů pro klasické chlazení. Typickým představitelem tohoto provedení je kompresor York (obr. 2). Výroba kompresorů York počala v šedesátých letech 20. století pro veškeré aplikace mobilního chlazení. Ve starších zemědělských a stavebních strojích jež můžete potkat ještě dnes.

V současnosti jeden z nejpoužívanějších ve verzi s pevným zdvihovým objemem válců. Chladící výkon kompresoru je tak plně v závislosti na otáčkách motoru. Regulace je prováděna vypínáním a zapínáním kompresoru přes elektromagnetickou spojku. Dále se u těchto kompresorů uplatňovala konstrukce s jednočinnými nebo dvoučinnými písty. Na obrázku je varianta s jednočinnými písty, druhou varintu poznáte podle počtu ventilových desek, které jsou tímto dvě. Kompresory s pevným zdvihovým objemem našly uplatnění ve všech segmentech automobilového průmyslu od stavebních a užitkových strojů, přes osobní automobily až po aplikace pro jednotky transportního chlazení.

Nutnost zlepšení regulace chladícího výkonu kompresoru přinesla několik inovací v konstrukci. Tou hlavní je možnost řízení velikosti zdvihového objemu kompresoru v závislosti na požadavku chladícího výkonu. Kompresor je osazen regulačním ventilem, který přepouštěním tlaku mezi saním a výtlakem upravuje geometrii pohybu „houpavého" kotouče a tím i zdvihový objem. Sací tlak je takto udržován na konstantní hodnotě 2 až 2,5 bar. U tohoto provedení hovoříme, že kompresor je s vnitřní regulací. Nástup multiplexní elektroinstalace si vyžádal i změny v konstrukci kompresorů s variabilním objem. Regulační ventil je elektromagnetický a je řízen modulovaným signálem z řídící jednotky automobilu. Takto lze regulovat výkon kompresoru od 3 do 100%, proto někteří výrobci přistoupili na variantu kompresoru bez elektromagnetické spojky. Typickými představiteli interně řízených jsou kompresory Sanden SD7V16 a Delphi V5.

Hlavními částmi kompresoru Scroll jsou dvě, v sobě zasunuté spirály, z nichž jedna je pevně spojena s tělesem a druhá je excentricky uložená na hnané hřídeli. Otáčením hřídele se excentricky uložená spirála začne pohybovat orbitálně po kružnici. Jednotlivé plochy spirál se takto k sobě přibližují a oddalují, chladivo nasáté na obvodu je přemístěno při změně objemu a tlaku doprostřed spirály. Odtud vychází výtlačným ventilem ven z kompresoru. Kompresor Scroll se vyrábí jak ve variantě bez možnosti regulace chladícího výkonu, tak i s možnosti změny chladícího výkonu obtokem horkých par zpět do sání kompresoru.

KONDENZÁTOR

Kondenzátor nebo taky někdy nazývaný chladič klimatizace je tepelný výměník, který v chladícím okruhu plní funkci sdílení tepla mezi chladivem a okolním prostředím. Vysokotlaké chladivo v plynné fázi je přivedeno do horní části výměníku. Průchodem přes jednotlivé kanálky chladiče jsou páry postupně ochlazovány. Přejdou tak do kapalné fáze a spodní částí odcházejí ven z výměníku. Pro zajištění dostatečného průtoku vzduchu výměníkem, např. při stojícím vozidle, je kondenzátor osazen ventilátorem dochlazování. Umístění kondenzátoru je zpravidla před chladičem vody v bloku s již zmíněným ventilátorem dochlazování.

FILTR / VYSOUŠEČ

Filtr/vysoušeč je jednou z nejdůležitějších součástí klimatizačního okruhu. Jak už vyplývá z názvu, má tyto základní funkce:

a) filtrovat obíhající chladivo od nečistot uvolňujících se z různých vnitřních částí okruhu jako jsou drobné částečky kovů, které se oddělují z činných částí kompresoru, nebo částice uvolněné od zkorodovaných, nebo zoxidovaných povrchů . Koroze je způsobena přítomností vlhkosti v okruhu

b) pohlcovat případnou vlhkost, která se vyskytne v klimatizačním okruhu

c) Působit jako sběrač chladiva na vysokotlaké straně u systémů s termostatickým expanzním ventilem, nebo nízkotlaké (sací ) straně u systémů s expanzní tryskou

Z uvedeného je patrné, že filtr/vysoušeč má zásadní vliv na dobrou kondici a bezproblémový chod klimatizačního okruhu. Starý, dlouho otevřený, nebo poškozený filtr/vysoušeč tyto funkce nikdy splňovat nebude. Chladivo společně s olejem nebude dostatečně odloučené od nečistot a vlhkosti. Následuje zamrzání okruhu, zvýšené opotřebení činných částí kompresoru a ucpávání okruhu.

Výměnu filtr/vysoušeče není radno podceňovat, jelikož jeho včasná výměna bude vždy levnější než následná oprava a čistění okruhu. Doporučuje se vyměnit filtr/vysoušeč při jakémkoliv větším zásahu do klimatizačního okruhu. Bezpodmínečně je výměna filtr/vysoušeče vyžadována při montáži nového kompresoru s následnou vazbou na poskytnutou záruku prodejce.

EXPANZNÍ VENTIL

Expanzní ventil plní v chladícím okruhu funkci škrtícího elementu a takto nám rozděluje chladící okruh na vysokotlakou a nízkotlakou část. Chladivo průchodem přes ventil mění své skupenství z kapalného na plynné, rychle se rozpíná za současného poklesu teploty.Moderní klimatizační systémy využívají dvě konstrukční provedení. prvním je tzv. „blokový" typ. Expanzní ventil má tvar bloku a chladivo jím prochází jak směrem do výparníku, tak i směrem ven z výparníku. Takto je pomocí pohyblivé termostatické trysky možno regulovat průtok chladiva ventilem pro zajištění plné přeměny kapalné fáze chladiva na plynnou. Druhé provedení je pomocí expanzní trysky s pevnou průtočnou světlostí. U systémů s pevnou expanzní tryskou je filtr/vysoušeč do okruhu vřazen za výparník. Má větší objem aby se veškeré kapalné chladivo stačilo odpařit ještě před vstupem do kompresoru.

VÝPARNÍK

Tak jako kondenzátor je i výparník součást chladícího okruhu s úkolem výměny tepla. Chladivo vstupující do výparníku ochlazuje vzduch nasátý ventilátorem z okolního prostředí nebo z interiéru vozidla. Dále se průchodem přes výparník vzduch odvlhčuje. Zkondenzovaná voda je po té odváděna dospod vozidla. Této vlastnosti se hojně využívá pro rychlé odmlžení čelního skla. Výparník je ve vozidle umístěn v topném a ventilačním systému. Řazen je vždy před teplovodním výměníkem. U velkoprostorových a luxusních vozů se můžeme setkat s dvěma výparníky. Jeden je určen pro přední část a druhý pro spolujezdce na zadních sedadlech.

TLAKOVÝ SPÍNAČ

Správné provozní tlakové podmínky klimatizačního okruhu hlídá tlakový spínač. Umístěn bývá na nízkotlaké a vysokotlaké straně okruhu, nebo pouze na straně vysokotlaké. Kontakty spínače jsou otevřené nebo uzavřené v závislosti na tlaku chladiva. Spínače které mají více než jeden kontakt jsou označovány jako dvojčinné, trojčinné nebo čtyřčinné. Obvykle jsou tlakovým spínačem hlídány tři rozsahy tlaků v chladícím okruhu:

Nízkotlaký rozsah - v případě úniku chladiva a poklesu tlaku pod stanovenou mez se kontakt spínače rozpojí a nedovolí tak spuštění klimatizace.
Středotlaký rozsah - stoupne-li tlak na vysokotlaké straně nad stanovenou mez, kontakty spínače se spojí a umožní tak spuštění ventilátoru dochlazování než tlak klesne pod předepsanou mez.
Vysokotlaký rozsah - v případě, že ani spuštění ventilátoru dochlazovaní nepomůže snížit úroveň tlaku chladiva a ten následně stoupne nad stanovenou mez. Kontakty spínače se rozpojí a nedovolí provoz klimatizace do doby než tlak klesne pod předepsanou mez.
S příchodem multiplexní elektroinstalace jsou spínače nahrazovány snímači s převodníkem tlaku na modulovaný signál do řídící jednotky vozidla.

KABINOVÝ FILTR

Kabinový filtr chrání řidiče i jeho posádku před prachem, pyly a nečistotami z výfukových zplodin. Nové generace uhlíkových kombinovaných filtrů dokážou eliminovat i pachy chemického, a zemědělského původu apod. Nalézt jej zpravidla můžete v místě motorové přepážky pod čelním sklem nebo přímo ve ventilačním kanálu před výparníkem. Interval výměny je 15 až 30 000 km v závislosti na doporučení výrobce vozidla nebo 1 rok bez ohledu na ujeté kilometry.