Sådan fungerer bilindustrien Aircondition

Hvad mangler dette billede? Aircondition til biler. Stockbyte / Getty Images

Du er stoppet i trafik en august eftermiddag. Sved drypper fra din hals helt ned ad ryggen, indtil din skjorte absorberer den, hvilket gør et fugtigt sted mellem dig og sædet. Dine ben sidder fast på vinylbeklædningen eller stikkes af dets billige fløjl. Dine hænder føles som om de er ved at glide fra rattet, og du er taknemmelig for, at dine øjenbryn holder sveden i at løbe ind i dine øjne. Det meste.

Hvad mangler dette billede? Aircondition til biler. Det er blevet næsten universelt, idet 99 procent af alle nye biler fra sommeren 2010 er udstyret med det. Når det mangler, bemærker vi.

Det har også været hos os længere end du måske tror. Packard opfandt bilindustrien helt tilbage i 1939, og i 1940 var det første bilfirma, der tilbyder fabriksinstalleret klimaanlæg. Naturligvis havde dette tidlige system ikke en termostat, men det var bedre end ikke at have noget som helst. Idéen blev dog fanget, og i 1969 blev mere end halvdelen af ​​alle nye biler solgt med indbygget klimaanlæg. Det inkluderer ikke de eftermarkedets AC-enheder, der kunne installeres i årets første varmebølge, da den nye ejer beklagede hans øre-knib ved forhandleren i januar.

Til sidst blev det bestemt, at kølemediet blev brugt i årtier i bilindustrien AC, kendt som R-12, CFC-12, eller dets mærkenavn Freon, beskadigede ozonlaget (det er et chlorofluorcarbon). Det blev forbudt at blive fremstillet i USA og et alternativ, kaldet R-134a eller HFC-134a, blev påkrævet for alle biler, der er produceret efter 1996. Nu skal enhver ældre bil end den eftermonteres med et nyt system, der kan bruge det nyere, sikrere kølemedium.

Aircondition har fungeret stort set på samme måde for hele sin eksistens: det afkøles og fjerner fugtighed fra luften. Der er tre hoveddele til systemet - kompressor, kondensator, og fordamperen -- der opnår dette plus et par andre dele for at holde systemet kørende. Lad os se på hver.

Indhold

1. Højtrykssiden
2. Lavtrykssiden
3. Genopladning af bilens AC

Alle luftkonditioneringssystemer til biler er (næsten) lukkede sløjfer med en højtryksside og lavtryksside. Vi starter med højtrykssiden, da den fører fra motoren til kupeen:

Kompressor: Kompressoren er en pumpe drevet af et bælte fastgjort til motorens krumtapaksel. Når kølemidlet trækkes ind i kompressoren, er det i en lavformig gasform. Når gassen er inde i pumpen, lever kompressoren op til sit navn. Bæltet driver pumpen, der sætter gassen under tryk og tvinger den ud til kondensatoren. Kompressorer kan ikke komprimere væsker, kun gasser. Du vil se, når vi går gennem systemet, at der er andre dele, hvis opgave det er at fange alt vand, der ved et uheld bliver til AC-sløjfen.

Kondensator: Kondensatoren er dybest set en radiator, og den tjener det samme formål som den i din bil: at udstråle varme ud af systemet. Kølemediet kommer ind i kondensatoren som en trykgas fra kompressoren. Processen med at trykke på gassen og flytte den til kondensatoren skaber varme, men luft, der strømmer rundt i kondensatorens vridningsrør, afkøler kølemidlet, indtil det danner en væske igen. Forestil dig, at dampen køler ned og kondenserer tilbage i vand, og du har idéen. Det flydende kølemiddel er nu en højtryksvæske og næsten klar til at køle bilen.

Modtager-Tørretumbler: Men først skal kølemidlet klargøres til fordamperen. Når den bevæger sig ud af kondensatoren, går væsken gennem et lille reservoir installeret i linjen. Denne receiver-tørretumbler indeholder tørremidler, små granuler, der tiltrækker vand. Du har set pakker med tørremiddel i skobokse, hvor de gør det samme: Tiltræk vand fra luften for at holde nye sko friske og klar til dine fødder. (De er normalt mærket "Spis ikke.") I modtager-tørretumbleren fjerner de alt vand, der er kommet ind i systemet. Hvis vandet får lov til at forblive og muligvis danne iskrystaller, kan det beskadige klimaanlægget.

Det er tilstrækkeligt højt tryk for nogen, så lad os gå videre til systemet med lavt tryk.

Termisk ekspansionsventil (TXV): Her skifter systemet fra højtrykssiden til lavtrykssiden. Hvis du skulle røre ved denne del af systemet, ville du føle det ændre sig fra varmt til koldt.

Kølemediet med højt tryk flyder fra modtager-tørretumbler gennem ekspansionsventilen, hvor det får lov til at ekspandere. Denne udvidelse reducerer trykket på kølemediet, så det kan bevæge sig ind i fordamperen. Ventilen registrerer tryk og regulerer strømningen af ​​kølemiddel, hvilket gør det muligt for systemet at fungere jævnt, men ventilens bevægelige dele kan slides og undertiden kræve udskiftning.

Nogle køretøjer har en åbningsrør snarere end en ekspansionsventil, men den tjener det samme formål ved at lade kølemediet udvide sig og trykket sænkes, før væsken kommer ind i fordamperen. Åbningsrøret tillader kølemedium at flyde med en konstant hastighed og har ingen bevægelige dele, men det kan blive tilstoppet med snavs over tid. Systemer med åbningsrør tænder og slukker automatisk AC-systemet for at regulere strømmen af ​​kølemiddel til fordamperen.

Fordamper: Det er her magien sker. Mens alle de andre dele af systemet er placeret i motorrummet, er denne i kabinen, normalt over fodbrønden på passagersiden. Det ligner også en radiator med sin spiral af rør og finner, men dens opgave er at absorbere varme i stedet for at sprede den.

Kølemiddel kommer ind i fordamperspiralen som en kold, lavtryksvæske, ideelt ved 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius), hvorfor du ikke ønsker noget vand i systemet. Kølemediet fryser ikke ved denne temperatur, men det har et meget lavt kogepunkt. Varmen i bilens kabine er nok til at få R-134a i fordamperen til at koge og blive en gas igen, ligesom vand vender tilbage til damp. I sin gasform kan kølemiddel absorbere en masse varme.

Gassen bevæger sig ud af fordamperen - og ud af kupeen, hvor bilen tager varmen. En ventilator, der blæser over ydersiden af ​​fordamperspolen, blæser kølig luft ind i kupeen. Kølemediet i gasform kommer derefter ind i kompressoren, hvor det er under tryk, og hele processen starter igen.

Hvis systemet bruger et åbningsrør, vil der være et akkumulator mellem fordamperen og kompressoren. Et åbningsrør lader undertiden for meget kølemedium ind i fordamperen, og det hele koger ikke. Da kompressoren ikke kan komprimere væske, kun gas, fanger akkumulatoren overskydende væske, før den kan komme ind i kompressoren.

Fordamperen tager også luftfugtighed ud af luften i bilen, hvilket hjælper dig med at føle dig kølig. Vand i luften kondenserer på fordamperspolen sammen med snavs og pollen og alt andet, der flyder rundt i kabinen. Når du stopper bilen og ser, at vand drypper nedenunder, er det sandsynligvis vandet fra AC-fordamperen og intet at bekymre sig om.

Vi har alle hørt om "genopladning af vekselstrømmen", så vi kigger hurtigt på det næste.

Et sortiment af luftkonditioneringsmålere til biler Thinkstock / Comstock-billeder / Getty Images

De fleste af os begynder at se annoncer i foråret for bilværksteder, der tilbyder tilbud på genopladning af bilens klimaanlæg i tide til den kommende sommer. Hvilket får os til at spørge, hvad genoplades AC? Er det påkrævet, som et olieskift? Skal min bil klimaanlæg genoplades? Er dette en anden fidus, som værksteder kan trække på intetanende kunder?

Svaret på den sidste er bestemt nej; genopladning af vekselstrøm er ikke en fidus. Det betyder ganske enkelt, at der tilføjes frisk kølemiddel til systemet. Hvis kølemediet er lidt lavt, kan det fyldes på samme måde som om du var lidt lav på olie i motoren. Hvis det virkelig er lavt, skal det kølemiddel, der stadig findes i systemet, tappes ud og udskiftes. Denne proces med at rydde systemet og tilføje ny væske kaldes genopladning.

I begge tilfælde har du mistet noget kølemiddel, hvilket ikke er så godt. Selvom R-134a er bedre for miljøet end Freon, vil Miljøstyrelsen hellere ikke have noget klimaanlæg kølemedium, der lækker ud i jorden og floder. Hvis du vil have systemet tømt og genopladet, anbefaler EPA, at teknikeren tager et kig på systemet for at finde kilden til lækagen og ordne den. De kræver ikke reparation, men de vil virkelig gerne have, at du skal have det gjort.

Denne artikel har talt meget om R-134a som en erstatning for store, dårlige Freon, men der er andre, der også er godkendt af EPA. R-134a skelner mellem at være det kølemedium, der er mest testet og anbefalet af producenterne, men der er andre med navne som Free Zone, Freeze 12 og Kar Kool, som EPA tillader i bilkonditioneringssystemer [kilde: EPA].

relaterede artikler

• Sådan fungerer klimaanlæg
• Sådan fungerer bilkølesystemer
• Hvordan anvendes Freon i klimaanlæg?
• Hvordan fungerer termostaten i en bils kølesystem?
• Sådan vedligeholdes et klimaanlæg

Kilder

• Automobile Magazine. "Historie om klimaanlæg til biler." Juli 2010. (1. februar 2012) http://www.automobilemag.com/features/news/1007_automotive_air_conditoning_history/index.html
• Familie bildele. "Luftkonditioneringssystemer til biler." (25. januar 2012) http://www.familycar.com/ac1.htm
• AirconCars.com. "Sådan fungerer aircondition." (25. januar 2012) http://www.airconcars.com/html/how_it_works.html
• AirCondition.com. "Hvordan kølemiddel strømmer gennem systemet." (1. februar 2012) http://www.aircondition.com/tech/questions/13/
• Alt om Auto AC-systemer. "Udløbsrør og ekspansionsventiler." (1. februar 2012) http://www.autoacsystems.com/fasttrack/otubes.html
• Miljøstyrelsen. "Genopladning af bilens klimaanlæg med kølemiddel." 19. august 2010. (1. februar 2012) http://epa.gov/Ozone/title6/609/recharge.html
• Miljøstyrelsen. "Erstatninger i klimaanlæg til motorkøretøjer." 7. oktober 2011. (2. februar 2012) http://www.epa.gov/ozone/snap/refrigerants/lists/mvacs.html