Principe du ventilateur de climatisation automobile
Résumé : Le système de climatisation automobile est un dispositif permettant de réaliser le refroidissement, le chauffage, l'échange d'air et la purification de l'air dans le véhicule. Il peut offrir un environnement de conduite confortable aux passagers, réduire l'intensité de la fatigue des conducteurs et améliorer la sécurité de conduite. L'équipement de climatisation est devenu l'un des indicateurs permettant de mesurer si la voiture est complète. Le système de climatisation automobile est composé d'un compresseur, d'un ventilateur de climatisation, d'un condenseur, d'un séchoir à stockage de liquide, d'un détendeur, d'un évaporateur et d'un ventilateur, etc. Cet article présente principalement le principe du ventilateur de climatisation automobile.
Avec le réchauffement climatique et l'amélioration des exigences des gens en matière d'environnement de conduite, de plus en plus de voitures sont équipées de systèmes de climatisation. Selon les statistiques, en 2000, 78 % des voitures vendues aux États-Unis et au Canada étaient équipées de la climatisation, et on estime aujourd'hui, de manière prudente, qu'au moins 90 % des voitures sont climatisées, en plus d'apporter un confort optimal. environnement de conduite pour les gens. En tant qu'utilisateur de voiture, le lecteur doit comprendre son principe, afin que les situations d'urgence puissent être résolues plus efficacement et plus rapidement.
1. Principe de fonctionnement du système de réfrigération automobile
Le principe de fonctionnement du système de réfrigération de climatisation automobile
1, le principe de fonctionnement du système de réfrigération de climatisation automobile
Le cycle du système de réfrigération de climatisation automobile se compose de quatre processus : compression, dégagement de chaleur, étranglement et absorption de chaleur.
(1) Processus de compression : le compresseur inhale le gaz réfrigérant basse température et basse pression à la sortie de l'évaporateur, le comprime en gaz haute température et haute pression, puis l'envoie au condenseur. La fonction principale de ce processus est de comprimer et de mettre sous pression le gaz afin qu’il soit facile à liquéfier. Pendant le processus de compression, l’état du réfrigérant ne change pas et la température et la pression continuent d’augmenter, formant du gaz surchauffé.
(2) Processus de dégagement de chaleur : le gaz réfrigérant surchauffé à haute température et haute pression pénètre dans le condenseur (radiateur) pour un échange thermique avec l'atmosphère. En raison de la réduction de la pression et de la température, le gaz réfrigérant se condense en un liquide et libère une grande quantité de chaleur. La fonction de ce processus est d'expulser la chaleur et de se condenser. Le processus de condensation est caractérisé par un changement d'état du réfrigérant, c'est-à-dire que dans des conditions de pression et de température constantes, il passe progressivement du gaz au liquide. Le liquide réfrigérant après condensation est un liquide à haute pression et à haute température. Le liquide réfrigérant est surfondu, et plus le degré de surfusion est élevé, plus la capacité de l'évaporation à absorber la chaleur pendant le processus d'évaporation est grande, et meilleur est l'effet de réfrigération, c'est-à-dire l'augmentation correspondante de la production de froid.
(3) processus d'étranglement : le liquide réfrigérant à haute pression et à haute température est étranglé à travers le détendeur pour réduire la température et la pression, et le dispositif d'expansion est éliminé dans un brouillard (petites gouttelettes). Le rôle du processus est de refroidir le réfrigérant et de réduire la pression, du liquide à haute température et haute pression au liquide sous pression à basse température, afin de faciliter l'absorption de chaleur, de contrôler la capacité de réfrigération et de maintenir le fonctionnement normal de la réfrigération. système.
4) Processus d'absorption de chaleur : le liquide réfrigérant en brouillard après refroidissement et dépression par le détendeur pénètre dans l'évaporateur, de sorte que le point d'ébullition du réfrigérant est bien inférieur à la température à l'intérieur de l'évaporateur, de sorte que le liquide réfrigérant s'évapore dans l'évaporateur et bout dans gaz. Dans le processus d'évaporation, pour absorber beaucoup de chaleur, réduisez la température à l'intérieur de la voiture. Ensuite, le gaz réfrigérant à basse température et basse pression s'écoule de l'évaporateur et attend que le compresseur inhale à nouveau. Le processus endothermique est caractérisé par le passage de l'état du réfrigérant de liquide à gazeux, et la pression reste inchangée à ce moment-là, c'est-à-dire que le changement de cet état est effectué pendant le processus à pression constante.
2, le système de réfrigération de climatisation automobile est généralement composé de compresseurs, de condenseurs, de séchoirs à stockage de liquides, de détendeurs, d'évaporateurs et de soufflantes. Comme le montre la figure 1, les composants sont reliés par des tubes en cuivre (ou en aluminium) et en caoutchouc haute pression pour former un système fermé. Lorsque le système froid fonctionne, les différents états de la mémoire frigorifique circulent dans ce système fermé, et chaque cycle comporte quatre processus de base :
(1) Processus de compression : le compresseur inhale le gaz réfrigérant à la sortie de l'évaporateur à basse température et pression, et le comprime dans un compresseur d'élimination des gaz à haute température et haute pression.
(2) Processus de dégagement de chaleur : le gaz réfrigérant surchauffé à haute température et haute pression pénètre dans le condenseur, et le gaz réfrigérant est condensé en un liquide en raison de la réduction de la pression et de la température, et beaucoup de chaleur est libérée.
(3) processus d'étranglement : une fois que le liquide réfrigérant à haute température et pression traverse le dispositif d'expansion, le volume devient plus grand, la pression et la température chutent fortement et le dispositif d'expansion est éliminé dans un brouillard (petites gouttelettes).
(4) Processus d'absorption de chaleur : le liquide réfrigérant en brouillard pénètre dans l'évaporateur, de sorte que le point d'ébullition du réfrigérant est bien inférieur à la température à l'intérieur de l'évaporateur, de sorte que le liquide réfrigérant s'évapore en gaz. Pendant le processus d'évaporation, une grande quantité de chaleur est absorbée, puis la vapeur du réfrigérant à basse température et basse pression pénètre dans le compresseur.
2 Principe de fonctionnement du ventilateur
Habituellement, le ventilateur de la voiture est un ventilateur centrifuge et le principe de fonctionnement du ventilateur centrifuge est similaire à celui du ventilateur centrifuge, sauf que le processus de compression de l'air est généralement effectué sous l'action de la force centrifuge à travers plusieurs groupes de travail. roues (ou plusieurs étages). Le ventilateur est doté d'un rotor rotatif à grande vitesse et la pale du rotor entraîne l'air à se déplacer à grande vitesse. La force centrifuge fait circuler l'air vers la sortie du ventilateur le long de la ligne en développante dans la forme en développante du boîtier, et le flux d'air à grande vitesse a une certaine pression du vent. L'air neuf est réapprovisionné par le centre du boîtier.
Théoriquement parlant, la courbe caractéristique pression-débit du ventilateur centrifuge est une ligne droite, mais en raison de la résistance au frottement et d'autres pertes à l'intérieur du ventilateur, la courbe caractéristique réelle de pression et de débit diminue doucement avec l'augmentation du débit, et le La courbe puissance-débit correspondante du ventilateur centrifuge augmente avec l'augmentation du débit. Lorsque le ventilateur fonctionne à vitesse constante, le point de fonctionnement du ventilateur se déplace le long de la courbe caractéristique pression-débit. L'état de fonctionnement du ventilateur pendant le fonctionnement dépend non seulement de ses propres performances, mais également des caractéristiques du système. Lorsque la résistance du réseau de canalisations augmente, la courbe de performance des canalisations devient plus raide. Le principe de base de la régulation des ventilateurs est d'obtenir les conditions de travail requises en modifiant la courbe de performance du ventilateur lui-même ou la courbe caractéristique du réseau de canalisations externe. Par conséquent, certains systèmes intelligents sont installés sur la voiture pour aider la voiture à fonctionner normalement lors de la conduite à basse vitesse, à vitesse moyenne et à vitesse élevée.
Principe de contrôle du ventilateur
2.1 Contrôle automatique
Lorsque l'interrupteur « automatique » du tableau de commande de la climatisation est enfoncé, l'ordinateur de la climatisation ajuste automatiquement la vitesse du ventilateur en fonction de la température de l'air de sortie requise.
Lorsque la direction du flux d'air est sélectionnée dans la direction « face » ou « double direction » et que le ventilateur est à basse vitesse, la vitesse du ventilateur changera en fonction de la force solaire dans la plage limite.
(1) Fonctionnement du contrôle de basse vitesse
Lors du contrôle à basse vitesse, l'ordinateur de climatisation déconnecte la tension de base de la triode de puissance, et la triode de puissance et le relais ultra-rapide sont également déconnectés. Le courant circule du moteur du ventilateur vers la résistance du ventilateur, puis passe le fer pour faire tourner le moteur à basse vitesse.
L'ordinateur de climatisation comprend les 7 parties suivantes : 1 batterie, 2 interrupteurs d'allumage, 3 relais de chauffage, moteur de ventilateur, 5 résistances de ventilateur, 6 transistors de puissance, 7 fils de fusible de température, 8 ordinateurs de climatisation, 9 relais haute vitesse.
(2) Fonctionnement du contrôle de vitesse moyenne
Pendant le contrôle de vitesse moyenne, la triode de puissance assemble un fusible de température qui protège la triode des dommages dus à la surchauffe. L'ordinateur de climatisation modifie le courant de base de la triode de puissance en modifiant le signal d'entraînement du ventilateur pour atteindre l'objectif de contrôle sans fil de la vitesse du moteur du ventilateur.
3) Fonctionnement du contrôle à grande vitesse
Pendant le contrôle à grande vitesse, l'ordinateur de climatisation déconnecte la tension de base de la triode de puissance, son connecteur n° 40 et le relais haute vitesse est allumé, et le courant du moteur du ventilateur circule à travers le circuit haute vitesse. relais, puis au fer à cravate, faisant tourner le moteur à grande vitesse.
2.2 Préchauffage
En état de contrôle automatique, un capteur de température fixé dans la partie inférieure du noyau chauffant détecte la température du liquide de refroidissement et effectue un contrôle de préchauffage. Lorsque la température du liquide de refroidissement est inférieure à 40°C et que l'interrupteur automatique est activé, le calculateur de climatisation ferme la soufflante pour empêcher l'évacuation de l'air froid. A l'inverse, lorsque la température d'eau est supérieure à 40°C, le calculateur de climatisation démarre la soufflante et la fait tourner à faible vitesse. Dès lors, la vitesse du ventilateur est automatiquement contrôlée en fonction du débit d'air calculé et de la température de l'air de sortie requise.
Le contrôle du préchauffage décrit ci-dessus n'existe que lorsque le flux d'air est sélectionné dans le sens « bas » ou « double flux ».
2.3 Contrôle du débit d'air temporisé (uniquement pour le refroidissement)
Le contrôle du débit d'air retardé est basé sur la température à l'intérieur du refroidisseur détectée par le capteur de température de l'évaporateur. retard
Le contrôle du débit d'air peut empêcher la décharge accidentelle d'air chaud du climatiseur. Cette opération de contrôle de temporisation n'est effectuée qu'une seule fois au démarrage du moteur et les conditions suivantes sont remplies :1 fonctionnement du compresseur ; Tournez la commande 2 du ventilateur dans l'état « automatique » (allumage automatique ); 3 Contrôle du débit d'air à l'état « face » ; Ajustez sur « Face » via le commutateur facial, ou réglez sur « face » dans le contrôle automatique ; 4 La température à l'intérieur du refroidisseur est supérieure à 30 ℃
Le fonctionnement du contrôle du débit d’air retardé est le suivant :
Même lorsque les quatre conditions ci-dessus sont remplies et que le moteur a démarré, le moteur du ventilateur ne peut pas démarrer immédiatement. Le moteur du ventilateur a une différence de 4 s, mais le compresseur doit être allumé, le moteur doit être démarré et le gaz réfrigérant doit être utilisé pour refroidir l'évaporateur. Le moteur du ventilateur arrière 4s démarre, fonctionne à basse vitesse pendant les 5 premières secondes et accélère progressivement jusqu'à une vitesse élevée au cours des 6 dernières secondes. Cette opération évite l'évacuation brutale de l'air chaud de l'évent, susceptible de provoquer une agitation.
Remarques finales
Le système de climatisation parfait contrôlé par ordinateur peut ajuster automatiquement la température, l'humidité, la propreté, le comportement et la ventilation de l'air dans la voiture, et faire circuler l'air dans la voiture à une certaine vitesse et direction pour fournir un bon environnement de conduite pour passagers et garantir que les passagers se trouvent dans un environnement aérien confortable dans divers climats et conditions externes. Il peut empêcher la vitre de se givrer, afin que le conducteur puisse conserver une vision claire et fournir une garantie de base pour une conduite sûre.
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