Hur bilkonditionering fungerar

Vad saknas i den här bilden? Bilkonditionering. Stockbyte / Getty Images

Du är stoppad i trafik en augusti eftermiddag. Svett droppar från nacken hela vägen ner till ryggen tills din skjorta absorberar den, vilket gör en fuktig plats mellan dig och sätet. Dina ben sitter antingen fast vid vinylklädseln eller stickas av dess billiga sammet. Dina händer känner att de håller på att glida av ratten, och du är tacksam att dina ögonbryn håller svett från att rinna in i ögonen. Tja, mestadels.

Vad saknas i den här bilden? Bilkonditionering. Det har blivit nästan universal, med 99 procent av alla nya bilar från sommaren 2010 som är utrustade med den. När det saknas märker vi.

Det har också varit med oss ​​längre än du kanske tror. Packard uppfann bilindustrin hela vägen 1939, och 1940 var det första bilföretaget som erbjuder fabriksinstallerad luftkonditionering. Naturligtvis hade detta tidiga system inte en termostat, men det var bättre än att inte ha någonting alls. Idén fångades dock, och 1969 såldes mer än hälften av alla nya bilar med inbyggd luftkonditionering. Det inkluderar inte eftermarknadsströmsaggregaten som kunde installeras under årets första värmebölja, då den nya ägaren ångrade hans öre-klämma på återförsäljaren i januari.

Så småningom bestämdes det att köldmediet som använts i årtionden i bil AC, känd som R-12, CFC-12, eller dess varumärke Freon, skadade ozonskiktet (det är ett klorfluorkol). Det förbjöds att tillverkas i USA och ett alternativ, kallat R-134a eller HFC-134a, krävdes för alla bilar som tillverkats efter 1996. Nu behöver alla äldre bilar eftermonteras med ett nytt system som kan använda det nyare, säkrare kylmediet..

Luftkonditionering har fungerat ungefär på samma sätt för hela sin existens: den kyls och tar bort fukt från luften. Det finns tre huvuddelar i systemet - kompressor, kondensor, och stare -- som uppnår detta, plus några andra delar för att hålla systemet igång smidigt. Låt oss ta en titt på var och en.

Innehåll

1. Högtryckssidan
2. Lågtrycksidan
3. Ladda en bil AC

Alla luftkonditioneringssystem för fordon är (nästan) stängda öglor med en högtryckssida och lågtrycksida. Vi börjar med högtryckssidan när den leder från motorn till kupén:

Kompressor: Kompressorn är en pump som drivs av ett bälte fäst vid motorns vevaxel. När kylmediet dras in i kompressorn är det i gasform med låg tryck. När gasen är inne i pumpen lever kompressorn upp till sitt namn. Bältet driver pumpen, som sätter gasen under tryck och tvingar den ut till kondensorn. Kompressorer kan inte komprimera vätskor, endast gaser. Du kommer att se när vi går igenom systemet att det finns andra delar vars uppgift är att fånga allt vatten som av misstag gör i AC-slingan.

Kondensor: Kondensorn är i grunden en kylare, och den tjänar samma syfte som den i din bil: att stråla ut värme ur systemet. Kylmediet kommer in i kondensorn som en tryckgas från kompressorn. Processen att trycksätta gasen och flytta den till kondensorn skapar värme, men luft som strömmar runt kondensorns vridrör kyler ned kylmediet tills det bildar en vätska igen. Föreställ dig att ånga kyls ned och kondenseras tillbaka i vatten, så har du idén. Det flytande kylmediet är nu en högtrycksvätska och nästan redo att kyla bilen.

Mottagare-torktumlare: Men först måste köldmediet förberedas för förångaren. När den rör sig ur kondensorn går vätskan genom en liten behållare installerad i ledningen. Denna mottagartork innehåller torkmedel, små granuler som lockar vatten. Du har sett paket med torkmedel i skobox där de gör samma sak: locka vatten från luften för att hålla nya skor fräscha och redo för dina fötter. (De är vanligtvis märkta "Ät inte.") I mottagartorkaren tar de bort vatten som har kommit in i systemet. Om vattnet får stanna kvar och eventuellt bilda iskristaller kan det skada luftkonditioneringssystemet.

Det är tillräckligt med högt tryck för alla, så låt oss gå vidare till lågtrycksidan av systemet.

Termisk expansionsventil (TXV): Här ändras systemet från högtrycksidan till lågtrycksidan. Om du skulle beröra den här delen av systemet skulle du känna att det förändras från hett till kallt.

Högtrycksvätskekylmediet strömmar från mottagartorkaren genom expansionsventilen, där det får expandera. Denna expansion minskar trycket på kylmediet, så att det kan flytta in i förångaren. Ventilen avkänner tryck och reglerar flödet av köldmedium, vilket gör att systemet kan arbeta stadigt, men ventilens rörliga delar kan slitas ut och ibland kräver utbyte.

Vissa fordon har en öppningsrör snarare än en expansionsventil, men den tjänar samma syfte att låta kylmediet expandera och trycket sänks innan vätskan kommer in i förångaren. Öppningsröret tillåter köldmedium att flyta med en konstant hastighet och har inga rörliga delar, men det kan bli igensatt med skräp över tid. System med ett öppningsrör sätter och slår automatiskt på växelströmssystemet för att reglera kylmediet till förångaren.

förångare: Det är här magin händer. Medan alla andra delar av systemet är belägna i motorrummet, är detta i kabinen, vanligtvis ovanför fotbrunnet på passagerarsidan. Det ser också ut som en radiator med sin spiral av rör och fenor, men dess uppgift är att absorbera värme snarare än att sprida den.

Kylmedel kommer in i förångarspolen som en kall, lågtrycksvätska, helst vid 32 grader Fahrenheit (0 grader Celsius), varför du inte vill ha något vatten i systemet. Kylmediet fryser inte vid denna temperatur, men det har en mycket låg kokpunkt. Värmen i bilens hytt räcker för att få R-134a i förångaren att koka och bli en gas igen, precis som vatten som återgår till ånga. I sin gasform kan köldmedium absorbera mycket värme.

Gasen rör sig ur förångaren - och ut ur bilens passagerarutrymme och tar med sig värmen. En fläkt som blåser över utsidan av förångarspolen blåser sval luft in i kupén. Kylmediet i gasform kommer sedan in i kompressorn, där det trycksätts och hela processen startar om igen.

Om systemet använder ett öppningsrör kommer det att finnas ett ackumulator mellan förångaren och kompressorn. En öppningsrör låter ibland för mycket kylmedel i förångaren och allt kokar inte. Eftersom kompressorn inte kan komprimera vätska, bara gas, fångar ackumulatorn överskott av vätska innan den kan komma in i kompressorn.

Förångaren tar ut luftfuktigheten i bilen, vilket hjälper dig att känna dig sval. Vatten i luften kondenserar på förångarspolen, tillsammans med smuts och pollen och allt annat som flyter runt i kabinen. När du stoppar bilen och ser att vatten droppar under är det förmodligen vattnet från AC-förångaren och inget att oroa sig för.

Vi har alla hört talas om att "ladda om AC", så vi tar en snabb titt på det nästa.

Ett sortiment av luftkonditioneringsmätare för fordon Thinkstock / Comstock Images / Getty Images

De flesta av oss börjar se annonser på våren för bilverkstäder som erbjuder erbjudanden om att ladda bilens luftkonditionering i tid för den kommande sommaren. Vilket får oss att fråga, vad laddar AC? Behövs det, som en oljebytes? Behöver min bil luftkonditionering laddas upp? Är detta en annan bedrägeri som reparatörer kan dra på intetanande kunder?

Svaret på den sista är definitivt nej; att ladda AC är inte en bluff. Det betyder helt enkelt att färskt kylmedium läggs till i systemet. Om köldmediet är lite lågt kan det fyllas på, samma som om du var lite olja i motorn. Men om det är riktigt lågt måste köldmediet fortfarande vara i systemet och tappas ut och bytas ut. Denna process för att rensa ut systemet och tillsätta ny vätska kallas laddning.

I båda fallen har du tappat lite köldmedium, vilket inte är så bra. Trots att R-134a är bättre för miljön än Freon, skulle miljöskyddsmyndigheten hellre inte ha något luftkonditioneringsmedel som läcker ut i jorden och floderna. Om du tappar och laddar systemet, rekommenderar EPA att teknikern tar en titt på systemet för att hitta källan till läckan och fixa det. De kräver inte reparation, men de skulle verkligen vilja att du ska göra det.

Den här artikeln har talat mycket om R-134a som en ersättning för stora, dåliga Freon, men det finns andra som också har godkänts av EPA. R-134a skiljer sig från att vara det kylmedium som är mest testat och rekommenderat av tillverkare, men det finns andra med namn som Free Zone, Freeze 12 och Kar Kool som EPA kommer att tillåta i luftkonditioneringssystem för fordon [källa: EPA].

relaterade artiklar

• Hur luftkonditioneringsapparater fungerar
• Hur bilkylsystem fungerar
• Hur används Freon i luftkonditionering?
• Hur fungerar termostaten i bilens kylsystem?
• Hur man underhåller en luftkonditionering

källor

• Automobile Magazine. "Historik för luftkonditionering av fordon." Juli 2010. (1 februari 2012) http://www.automobilemag.com/features/news/1007_automotive_air_conditoning_history/index.html
• Familjebildelar. "Luftkonditioneringssystem för fordon." (25 jan. 2012) http://www.familycar.com/ac1.htm
• AirconCars.com. "Hur luftkonditionering fungerar." (25 jan 2012) http://www.airconcars.com/html/how_it_works.html
• AirCondition.com. "Hur kylmedel flyter genom systemet." (1 februari 2012) http://www.aircondition.com/tech/questions/13/
• Allt om Auto AC-system. "Öppningsrör och expansionsventiler." (1 februari 2012) http://www.autoacsystems.com/fasttrack/otubes.html
• Miljöskyddsbyrån. "Ladda din bils luftkonditionering med kylmedel." 19 augusti 2010. (1 februari 2012) http://epa.gov/Ozone/title6/609/recharge.html
• Miljöskyddsbyrån. "Ersättare i luftkonditioneringsapparater för motorfordon." 7 oktober 2011. (2 februari 2012) http://www.epa.gov/ozone/snap/refrigerants/lists/mvacs.html