Základy klimatizace



V letních měsících a dokonce i v horkých neletních dnech je váš vůz klimatizace se rázem stává jednou z nejdůležitějších součástí vašeho vozu. Vzhledem k tomu, že teploty dosahují 80., 90. let a dokonce i trojciferných čísel, jediná věc, díky které je jízda snesitelná, je schopnost ochladit váš vůz na příjemnou vnitřní teplotu.

Není pochyb o tom, že svou klimatizaci pravděpodobně oceníte, ale kolik toho víte o tom, jak funguje? Jak přesně ten sladký, chladný vzduch vyfukuje z ventilačních otvorů, odkud pochází a jak se vyrábí? Zajímavou krátkou odpovědí je, že klimatizační systém ve skutečnosti odvádí teplejší vzduch z interiéru vašeho vozidla, nikoli přivádí studený vzduch odjinud.

Úplná odpověď je o něco složitější a stojí za pochopení, pokud chcete lépe porozumět tomu, jak některé systémy ve vašem vozidle fungují. Následující text pokryje něco málo z historie automobilové klimatizace, jak funguje moderní klimatizační systém a co potřebujete vědět, abyste se ujistili, že ta vaše běží hladce a se špičkovým výkonem během letních veder.


Historie klimatizačních systémů vozidel

Nejstarší automobily byly bez většiny vybavení a luxusních prvků, které dnes považujeme za samozřejmost, a to platí i pro klimatizaci. První sériově vyráběný vůz, Ford Model T, byl poprvé vyroben v roce 1908, ale teprve koncem 30. let 20. století byl automobil prodávaný široké veřejnosti nabízen s klimatizací.

Počáteční dny klimatizace vozidel
Úplně první exemplář vozidel vybavených klimatizací byl od společnosti v New Yorku, která v roce 1933 začala nabízet instalaci klimatizace do automobilů. Tato služba však byla využívána téměř výhradně pro limuzíny a auta pro extrémně bohaté.

První vůz nabízený široké veřejnosti s klimatizací vyrobila společnost Packard v roce 1939. Modely Packard z roku 1940 přicházely s možností klimatizace i topení. Zatímco Packard agresivně prodával svou klimatizaci, tato funkce nebyla mezi spotřebiteli oblíbená, a to z několika důvodů.

Problém rané klimatizace byl dvojí. Za prvé, systémy byly objemné, nespolehlivé a náchylné k selhání. Za druhé, náklady na funkci klimatizace byly kolem 274 $, což v dnešních penězích odpovídá téměř 5 000 $. Zejména v zemi, která se právě probouzela z Velké hospodářské krize, to byla cena mimo rozsah většiny Američanů.

Packard tuto funkci ukončil v roce 1941 a klimatizace by nebyla považována za rozšířený mainstreamový prvek v automobilech alespoň další desetiletí.

Padesátá léta a zdokonalení klimatizace
Prvním modelem auta, který nabízel klimatizaci poněkud srovnatelnou s moderními klimatizačními systémy, byl Chrysler Imperial z roku 1953 využívající technologii Chrysler Airtemp, na kterou dohlížel zakladatel Chrysleru Walter Chrysler. Systém Airtemp provedl řadu vylepšení předchozích klimatizačních systémů a představoval krok vpřed v technologii automobilových klimatizací.

Dalším velkým skokem kupředu byl Nash Integrated System, debutující v Nash Ambassador v roce 1954. Jednalo se o první integrovaný systém vytápění a chlazení, všechny umístěné pod kapotou a krytem, ​​ovládané spínači na přístrojové desce.

Koncem 50. let nabízela většina velkých amerických výrobců automobilů klimatizační systémy, které jsou rozpoznatelně podobné naší moderní klimatizaci. Zatímco výrobci automobilů pokračovali v inovacích a vylepšováních, vlastnosti, komponenty a funkčnost modelu Nash Integrated System jsou v moderním systému AC rozpoznatelné dodnes.


Změny chladiva klimatizace
Aby klimatizace vozidla (nebo téměř jakákoli klimatizace, tečka) fungovala, je nezbytná látka známá jako chladivo. Chladivo klimatizace je látka, obvykle kapalina, která prochází přechodem z kapaliny na plyn a poté z plynu zpět na kapalinu jako součást procesu klimatizace.

Po mnoho let bylo chladivo známé jako Freon 12 nebo R-12 chladivem volby pro klimatizační systémy vozidel. Byl vyvinut ve 30. letech 20. století a byl považován za dokonalé chladivo. Neměl žádný zápach, chuť ani barvu a byl nehořlavý a netoxický. Od prvních střídavých jednotek do 80. let 20. století byl chladivem R-12.

Výzkumníci a vědci se však začali zajímat o dopad použití R-12 na ozonovou vrstvu Země. R-12 je CFC (chlorofluorocarbon) a sloučeniny v této třídě mají silný negativní dopad na ozonovou vrstvu. V roce 1987 většina národů ratifikovala Montrealský protokol, globální smlouvu zaměřenou na omezení používání chemikálií, které poškozují nebo poškozují ozonovou vrstvu.

Podle smlouvy byly v roce 1994 rozvinuté země jako USA povinny postupně ukončit používání freonu R-12 v automobilových klimatizačních systémech. Chladivo nahrazující R-12 v amerických automobilových AC systémech bylo R-134a. R-134a má mnoho stejných pozitivních vlastností jako R-12, ale nemá stejný účinek na poškozování ozónové vrstvy jako R-12.

R-134a se používal bez větších kontroverzí až do 21. století, ale jak se více pozornosti přesunulo ke globálnímu varování, objevily se také obavy ohledně R-134a. I když R-134a nepoškozuje ozonovou vrstvu, ukázalo se, že svou přítomností v atmosféře přispívá ke globálnímu oteplování. Evropská unie nařídila přestat používat R-134a v roce 2011 a USA a další země vyrábějící automobily od té doby následují příklad.

Aktuálně příznivé AC chladivo je R-1234yf. R-1234yf, také známý jako CFO-1234yf, podstatně méně významně přispívá ke globálnímu oteplování, ale jeho vlastnosti a způsob fungování se liší od automobilového klimatizačního systému, který používá R-134a. Výrobci automobilů vytvářejí nová vozidla pomocí R-1234yf, ale není možné převést stávající systém R-134a na R-1234yf. V důsledku toho bude R-134a pravděpodobně nějakou dobu v provozu, protože všechna vozidla vyrobená před polovinou roku 2010 budou stále používat R-134a.


Jak funguje klimatizační systém

Nyní, když už víte něco o historii automobilové klimatizace, je čas se podívat na to, jak funguje moderní systém klimatizace ve vozidle. Celkový koncept je poměrně jednoduchý a pochopení základních součástí systému není tak těžké.

V nejjednodušší podobě používá automobilový klimatizační systém chladivo (to, o čem jsme právě mluvili), aby odvádělo teplo z interiéru vozu a poté odvádělo teplo ven skrz vnější část vozu a uvolňovalo teplo. do vzduchu. Chladivo prochází uzavřenou smyčkou, začíná pod kapotou a prochází kolem interiéru vozidla, než se vrátí zpět k dalšímu kolu expanze a komprese.

Prozkoumáme-li tento proces trochu podrobněji, klimatizace vozidla používá ke spuštění tohoto přenosu tepla tlak. Chladivo AC je stlačeno, což zvyšuje tlak a způsobuje jeho zahřívání. Tento proces zahřívání probíhá odebíráním tepla z okolí, které v tomto případě odebírá teplo z interiéru vašeho vozidla.

Chladivo přechází z kapalné do plynné formy, když je natlakováno a zahříváno, a nakonec prochází trubicemi, aby uvolnilo toto teplo vnějškem vozidla. To nakonec způsobí pokles teploty plynu do bodu, kdy se fáze přemění zpět na kapalinu. Odtud se ochlazená kapalina vrací do výchozího bodu, takže cyklus může probíhat znovu a znovu.

Je důležité pochopit, že systém klimatizace vozidla je uzavřený systém. To znamená, že chladivo se používá znovu a znovu a v ideálním případě se během procesu neztrácí žádné chladivo. Jakákoli netěsnost v klimatizačním systému bude mít za následek časem pokles hladiny chladiva, stejně jako jakýkoli problém způsobující degradaci nebo poruchu chladiva. Mnoho problémů, se kterými se AC systémy setkávají, pramení z problémů s integritou utěsněného systému, nikoli s chladivem samotným.

Nyní, když máte přibližnou představu o tom, jak systém klimatizace funguje, je čas se podrobně podívat na komponenty, které tvoří systém klimatizace vozidla.

Kompresor
Pokud jste slyšeli o jedné části klimatizačního systému, pravděpodobně jste slyšeli o kompresoru. Kompresor je srdcem procesu AC, protože je to místo, kde je chladivo stlačeno, aby nasávalo teplo.

Kompresor je umístěn pod kapotou v blízkosti bloku motoru vozidla a je poháněn hnacím řemenem motoru. Elektronický systém spojky vyhodnocuje požadavek na chladnější vzduch na základě aktuální vnitřní teploty vozidla a vašeho nastavení klimatizace a komunikuje s kompresorem, aby odváděl teplo z interiéru tak, že stlačí více chladiva.
Kondenzátor
Jakmile chladivo přijme teplo z interiéru vozidla, toto teplo v systému klimatizace musí být rozptýleno do okolí přes exteriér vozu. To je úkolem kondenzátoru.

Kondenzátor je zmenšená verze chladiče a ve skutečnosti je obvykle umístěn v blízkosti chladiče primárního chladicího systému motoru směrem k přední části vozu. Kondenzátor přijímá stlačené, zahřáté chladivo a odvádí teplo při ochlazování plynu, dokud znovu nezkondenzuje na kapalinu. V tomto procesu je vnitřní teplo vozu zcela rozptýleno mimo vůz.

Výparník
Výparník je jakousi zrcadlovou verzí kondenzátoru, plnící opačnou funkci v rámci životního cyklu klimatizace. Zatímco kondenzátor difunduje teplo při ochlazování chladiva z plynné formy do kapalné formy, výparník vaří chladivo z kapaliny na plyn. Výparník přitom odebírá teplo z interiéru vozidla.

Přechod chladiva z kondenzátoru do výparníku je důležitou součástí funkce klimatizačního systému, protože oba představují dvě přeměny, kterými chladiva procházejí během procesu přenosu tepla z interiéru do exteriéru.

Tepelný expanzní ventil
Aby výparník fungoval správně, je nutné, aby systém klimatizace věděl, jaké množství chladiva by mělo být do výparníku v daném okamžiku vpuštěno, aby se ochladil interiér vozu. To je úkolem tepelného expanzního ventilu.

Tepelný expanzní ventil využívá řadu měřidel a měření ke sledování vnitřní teploty vozidla. Pokud je zapnutý systém klimatizace, hodnota tepelné roztažnosti reguluje tok chladiva do výparníku, který v konečném důsledku řídí, jak studený je vzduch vycházející z ventilačních otvorů vašeho vozidla.

Od kompresoru ke kondenzátoru k tepelnému expanznímu ventilu k výparníku
Tyto čtyři komponenty pokrývají celý cyklus klimatizace vašeho vozidla. Chladivo začíná v kompresoru, kde je stlačeno na vysokou úroveň tlaku a tepla.

Odtud prochází do kondenzátoru, kde se vysokotlaký plyn ochlazením přemění na vysokotlakou kapalinu.

Tepelný expanzní ventil umožňuje kapalnému chladivu procházet malým otvorem, který jej snižuje z vysokého tlaku na nízký.

Nízkotlaké kapalné chladivo nyní prochází do výparníku. Výparník rychle vaří kapalinu, což je proces, který absorbuje teplo z výparníku, takže je velmi studený. Vzduch je tlačen přes chlazený výparník do interiéru vašeho vozu.

Přijímač/sušička
Další důležitou součástí klimatizačního systému vozidla je přijímač/vysoušeč, známý také jako akumulátor. Přijímač/vysoušeč plní v systému klimatizace řadu funkcí.

Jednou z funkcí, kterou přijímač/sušička zvládá, je ukládání chladiva, když není aktuálně potřeba v procesu klimatizace. Ještě další funkcí je sloužit jako lapač nečistot nebo jakýchkoli nečistot, které se mohou hromadit v systému AC.

Akumulátor (přijímač/sušička) plní funkci, kterou napovídá jeho název:odstraňuje veškerou vlhkost, která se nahromadila v systému klimatizace. Činí tak pomocí chemikálií známých jako desikanty, které odstraňují vlhkost, která se mohla nahromadit v systému prostřednictvím kondenzace nebo vlhkosti. Vlhkost v klimatizačním systému může způsobit poškození kompresoru a dalších součástí systému, takže funkce přijímače/vysoušeče vlhkosti je kritická operace.


Problémy se systémem klimatizace

Hned od začátku je důležité porozumět tomu, jak klimatizační systém funguje – pro rutinní kontroly nebo údržbu neexistuje žádný stanovený harmonogram. Na rozdíl od mnoha jiných systémů a oblastí vašeho vozidla neexistuje žádný časový harmonogram, po jehož uplynutí se doporučuje přistavit auto k servisu klimatizace.

Klimatizační systém buď funguje správně, nebo ne. Pokud má vaše klimatizace problém, znamená to jednu ze dvou věcí:Buď je problém s množstvím nebo stavem nebo s vaším chladivem, nebo některá součást nebo součásti v klimatizačním systému nefungují nebo selhávají. Pokud je některá z těchto věcí pravdivá, budete si muset nechat klimatizaci opravit, nejlépe co nejdříve – protože čekání by mohlo potenciálně způsobit další problémy, zejména kvůli nahromadění vlhkosti a jiných nečistot do systému.

Zejména v letních měsících bude vaše klimatizace pracovat přesčas a nefunkční nebo špatně fungující klimatizační systém může zhoršit poškození, pokud bude fungovat při rozbití. Jiné součásti mohou utrpět další poškození nebo selhat v důsledku neošetřených problémů, což znamená, že ignorování nefunkčního systému AC může vést k dalším problémům (a nákladům) v řadě.

Příznaky problému s klimatizací
Existuje několik způsobů, jak zjistit, že klimatizační systém vašeho vozidla nefunguje. Některé jsou jemné a těžko si jich všimnete, pokud nedáváte dobrý pozor, zatímco jiné jsou neuvěřitelně zřejmé. Níže je uveden seznam některých příznaků, že klimatizace vašeho vozidla má problémy.
  • Nejzřetelnější známka ze všech:Vaše klimatizace nefunguje. Když zapnete klimatizaci, z ventilačních otvorů nic nevychází. To může být způsobeno řadou problémů, od problémů s ventilátorem a průduchy přes nedostatek chladiva až po další problémy se systémem HVAC.
  • Dalším souvisejícím znakem problémů je, že vaše klimatizace fouká vzduch, ale vzduch, který přijímáte, není studený nebo je studený jen mírně. Pokud AC není studená, může to být známkou toho, že je váš kompresor poškozen nebo ohrožen.
  • Pokud během provozu klimatizace zaznamenáte nepříjemný nebo zvláštní zápach, může to také znamenat problém. Plísně a houby se mohou hromadit ve vašem klimatizačním systému, zejména v podmínkách vysoké vlhkosti, a bude nutné je vypláchnout.
  • Podivné zvuky při provozu klimatizace mohou naznačovat různé problémy s klimatizačním systémem. Jakýkoli druh řinčení, bouchání nebo neobyčejných zvuků může znamenat, že jedna ze součástí vašeho systému klimatizace je před selháním nebo již byla poškozena. Skřípání nebo skřípání může ukazovat na problém s kompresorem; zatímco jiné vadné součásti mohou způsobovat různé zvuky.
  • Možná jste si všimli, že pokud vaše klimatizace běží jakkoli dlouho, voda se z podvozku hromadí na příjezdovou cestu nebo silnici. To je naprosto normální a je to známka toho, že vaše AC běží správně. Někdy se však na palubní desce nebo v přední části podlahy vozidla může objevit voda. Pokud k tomu dojde, může to naznačovat, že se ucpaný odtok nebo poškodil, a budete to muset rychle opravit, jinak riskujete poškození interiéru auta vodou.

Licence a certifikace pro opravy klimatizací
Klimatizační systém je shodou okolností takový, kde vám obzvláště dobře poslouží, když vyhledáte opravu a servis klimatizace od licencovaného profesionála. Zatímco většina systémů a součástí vašeho vozidla je v nejlepších rukou u vyškoleného odborníka, systém klimatizace je obzvláště složitý z několika důvodů. V důsledku toho musí být každý technik, který dnes pracuje na klimatizačním systému, certifikován.

Za prvé, vláda nařizuje, že každý, kdo pracuje na systému MVAC (Mobile Vehicle Air Conditioning) za účelem zisku, musí absolvovat certifikaci a školení podle § 609 zákona o čistém ovzduší. Agentura pro ochranu životního prostředí schvaluje školicí a certifikační programy a technici musí tyto programy a certifikace absolvovat a projít je, než budou moci pracovat na klimatizačním systému vašeho vozidla.

Tyto programy se zaměřují na správné používání zařízení MVAC a také na normy pro manipulaci a regeneraci chladiv v procesu servisu klimatizačního systému. EPA a vláda USA vyžadují specifické znalosti a osvědčené postupy při zacházení s chladivem a všichni licencovaní technici jsou vyškoleni správným způsobem, jak s nimi zacházet při servisu vaší klimatizace.

Vláda dále přísně reguluje prodej chladiv spadajících do tříd běžně používaných v klimatizačních systémech motorových vozidel. Prodej chladiv klasifikovaných jako CFC je zakázán komukoli, kdo není certifikován podle § 609, a jsou také nařízena omezení pro jiné typy chladiv.

V důsledku těchto předpisů musí být technici s licencí pro práci na vaší klimatizaci vysoce vyškolení a znalí, pokud jde o diagnostiku a odstraňování problémů s vaší klimatizací při správné manipulaci a likvidaci chladiva.


Profesionální servis a opravy klimatizací
Jeden z velmi častých problémů s klimatizací systém je nějaký druh netěsnosti nebo trhliny podél bodu v systému, který způsobuje únik chladiva nebo chladiva. Na rozdíl od mnoha kapalinových systémů ve vašem vozidle je únik chladicí kapaliny téměř nemožné zjistit pouhým okem. Chladivo se vypařuje, když je vystaveno vzduchu, což znamená, že neuvidíte výmluvnou kaluž kapaliny, jako když vám uniká motorový olej nebo chladicí kapalina.

Profesionál je schopen podrobit váš AC systém testu zahrnujícímu vstříknutí ultrafialového barviva do vedení chladicí kapaliny. Poté, co barvivo projde systémem, technik zkontroluje celý váš klimatizační systém speciálním světlem a objeví všechny oblasti, ze kterých může unikat chladivo.

Po diagnostikování možného úniku je technik vyškolen k opravě poškozených oblastí a doplnění klimatizace, přičemž chladivo vrátí zpět do utěsněného systému. Vzhledem k citlivé a omezené povaze chladiva je často jedinou možností, jak klimatizaci dobít, licencovaný profesionál.

Kromě kontroly a opravy netěsností ve vašem klimatizačním systému vyškolený technik podrobí váš klimatizační systém sérii testů, které pokrývají téměř všechny možné problémy, které mohou mít vliv na váš klimatizační systém.

Běžné opravy klimatizací
Následující část pokrývá řadu běžných oprav klimatizací, se kterými se můžete setkat, pokud se vaše klimatizace nakonec potýká s problémy.
  • Pokud se ve vašem klimatizačním systému objevily plísně nebo bakterie, což má za následek nepříjemný zápach při spuštění klimatizace, možná budete muset celý systém propláchnout licencovaným technikem.
  • Problémy s ventilátorem nebo ventilačním systémem mohou snížit účinnost vaší klimatizace nebo znemožnit její fungování. Oprava může být stejně jednoduchá jako výměna pojistky nebo malé části ve ventilátoru nebo ventilačních mechanismech.
  • Ve vašem kondenzátoru nebo kompresoru se mohou postupem času hromadit nečistoty, špína a jiné nečistoty. Pokud se nahromadí dostatek, funkce se zhorší a vaše klimatizace bude fungovat špatně nebo nebude fungovat vůbec. V situaci, kdy úlomky způsobí, že AC není studená, může problém vyřešit propláchnutí příslušné součásti nebo budete možná muset nechat vyměnit kondenzátor nebo kompresor.
  • Únik v určitém bodě klimatizačního systému nakonec sníží hladinu chladiva do bodu, kdy bude ovlivněn provoz klimatizace. Nejprve je třeba identifikovat a opravit netěsnost. Potom musí být vaše hladiny chladiva AC nastaveny zpět na maximální úrovně.

Doufejme, že váš klimatizační systém bude i přes léto fungovat ve špičkové formě. Pokud se však setkáte s některým z výše uvedených příznaků potíží, nyní máte lepší představu, s čím se můžete potýkat, a měli byste vědět, kdy je čas přistavit své vozidlo na servis klimatizace.


Mohlo by vás také zajímat…
Opravy klimatizací