Hoe auto-airconditioning werkt

Wat ontbreekt er op deze foto? Auto-airconditioning. Stockbyte / Getty-afbeeldingen

Je staat op een augustusmiddag in het verkeer. Zweet druipt van je nek helemaal naar beneden tot je shirt het absorbeert, waardoor er een vochtige plek ontstaat tussen jou en het zitvlak. Je benen zitten vast aan de vinylbekleding of prikken door het goedkope fluweel. Je handen voelen alsof ze op het punt staan ​​van het stuur te glijden, en je bent dankbaar dat je wenkbrauwen ervoor zorgen dat het zweet niet in je ogen terechtkomt. Nou ja, meestal.

Wat ontbreekt er op deze foto? Auto-airconditioning. Het is bijna universeel geworden, met 99 procent van alle nieuwe auto's vanaf de zomer van 2010 die ermee zijn uitgerust. Als het ontbreekt, merken we het.

Het is ook langer bij ons dan u misschien denkt. Packard vond de auto-airco helemaal uit in 1939 en was in 1940 het eerste autobedrijf dat in de fabriek geïnstalleerde airconditioning aanbood. Dit vroege systeem had natuurlijk geen thermostaat, maar het was beter dan helemaal niets te hebben. Het idee sloeg echter aan en in 1969 werd meer dan de helft van alle nieuwe auto's verkocht met ingebouwde airconditioning. Dat is exclusief de aftermarket-airconditioners die kunnen worden geïnstalleerd tijdens de eerste hittegolf van het jaar, toen de nieuwe eigenaar had spijt van zijn centjesknijpen bij de dealer in januari.

Uiteindelijk werd vastgesteld dat het koudemiddel dat al tientallen jaren in de auto-airconditioning wordt gebruikt, bekend staat als R-12, CFC-12, of zijn merknaam Freon, beschadigde de ozonlaag (het is een chloorfluorkoolstof). Het was verboden om in de Verenigde Staten te worden vervaardigd en een alternatief, genaamd R-134a of HFC-134a, was vereist voor alle auto's die na 1996 zijn geproduceerd. Nu moet elke auto die ouder is achteraf worden uitgerust met een nieuw systeem dat het nieuwere, veiligere koelmiddel kan gebruiken.

Airconditioning heeft zijn hele bestaan ​​vrijwel hetzelfde gewerkt: het koelt af en verwijdert vocht uit de lucht. Er zijn drie hoofdonderdelen van het systeem: het compressor, condensor, en verdamper -- die dit bereiken, plus een paar andere onderdelen om het systeem soepel te laten werken. Laten we ze allemaal eens bekijken.

Inhoud

1. De hogedrukzijde
2. De lagedrukkant
3. De AC van een auto opladen

Alle auto-airconditioningsystemen zijn (bijna) gesloten kringlopen met een hogedrukzijde en een lagedrukzijde. We beginnen met de hogedrukzijde die van de motor naar het passagierscompartiment leidt:

Compressor: De compressor is een pomp die wordt aangedreven door een riem die aan de krukas van de motor is bevestigd. Wanneer het koelmiddel in de compressor wordt gezogen, bevindt het zich in een gasvormige vorm onder lage druk. Als het gas eenmaal in de pomp zit, doet de compressor zijn naam eer aan. De riem drijft de pomp aan, die het gas onder druk zet en naar de condensor drukt. Compressoren kunnen geen vloeistoffen comprimeren, alleen gassen. Je zult zien terwijl we door het systeem gaan dat er andere onderdelen zijn die het water moeten opvangen dat per ongeluk in de AC-lus terechtkomt.

Condensor: De condensor is in feite een radiator en heeft hetzelfde doel als die in uw auto: warmte uit het systeem afgeven. Het koelmiddel komt de condensor binnen als een gas onder druk uit de compressor. Het proces waarbij het gas onder druk wordt gezet en naar de condensor wordt verplaatst, creëert warmte, maar lucht die rond de draaiende buizen van de condensor stroomt, koelt het koelmiddel af totdat het weer een vloeistof vormt. Stel je voor dat stoom afkoelt en weer in water condenseert, en je hebt het idee. Het vloeibare koelmiddel is nu een vloeistof onder hoge druk en bijna klaar om de auto te koelen.

Ontvanger-droger: Maar eerst moet het koelmiddel worden voorbereid op de verdamper. Terwijl het uit de condensor komt, gaat de vloeistof door een klein reservoir dat in de leiding is geïnstalleerd. Deze ontvangerdroger bevat droogmiddelen, kleine korrels die water aantrekken. Je hebt pakjes droogmiddelen in schoenendozen gezien, waar ze hetzelfde doen: water uit de lucht halen om nieuwe schoenen fris en klaar voor je voeten te houden. (Ze hebben meestal het opschrift "Niet eten".) In de ontvangerdroger verwijderen ze al het water dat het systeem is binnengekomen. Als het water achterblijft en mogelijk ijskristallen vormt, kan dit de airconditioning beschadigen.

Dat is genoeg hoge druk voor iedereen, dus laten we doorgaan naar de lagedrukzijde van het systeem.

Thermische expansieklep (TXV): Hier verandert het systeem van de hogedrukzijde naar de lagedrukzijde. Als je dit deel van het systeem zou aanraken, zou je voelen dat het van warm naar koud verandert.

Het vloeibare koudemiddel onder hoge druk stroomt uit de ontvanger-droger door het expansieventiel, waar het kan uitzetten. Deze uitzetting vermindert de druk op het koelmiddel, zodat het in de verdamper kan bewegen. De klep voelt druk en regelt de koelmiddelstroom, waardoor het systeem gestaag kan werken, maar de bewegende delen van de klep kunnen verslijten en moeten soms worden vervangen.

Sommige voertuigen hebben een opening buis in plaats van een expansieventiel, maar het dient hetzelfde doel door het koelmiddel te laten uitzetten en de druk te verlagen voordat de vloeistof de verdamper binnenkomt. De doorstroombuis laat het koelmiddel met een constante snelheid stromen en heeft geen bewegende delen, maar het kan na verloop van tijd verstopt raken met vuil. Systemen met een doorstroombuis schakelen het AC-systeem automatisch in en uit om de stroom koelmiddel naar de verdamper te regelen.

Verdamper: Dit is waar de magie gebeurt. Terwijl alle andere onderdelen van het systeem zich in de motorruimte bevinden, bevindt deze zich in de cabine, meestal boven de voetenruimte aan de passagierszijde. Het ziet er ook uit als een radiator, met zijn spiraal van buizen en vinnen, maar het is zijn taak om warmte te absorberen in plaats van deze af te voeren.

Koudemiddel komt de verdamperspiraal binnen als een koude vloeistof onder lage druk, idealiter bij 32 graden Fahrenheit (0 graden Celsius), daarom wil je geen water in het systeem. Bij deze temperatuur bevriest het koudemiddel niet, maar heeft het wel een zeer laag kookpunt. De warmte in de cabine van de auto is voldoende om de R-134a in de verdamper te laten koken en weer gas te laten worden, net zoals water weer stoom wordt. In gasvorm kan koudemiddel veel warmte opnemen.

Het gas stroomt uit de verdamper - en uit het passagierscompartiment van de auto en neemt de warmte mee. Een ventilator die over de buitenkant van de verdamperspiraal blaast, blaast koele lucht het passagierscompartiment in. Het koelmiddel in gasvorm komt dan de compressor binnen, waar het onder druk komt te staan ​​en het hele proces opnieuw begint.

Als het systeem een ​​orifice-buis gebruikt, is er een accumulator tussen de verdamper en de compressor. Een doorlaatbuis laat soms te veel koudemiddel in de verdamper en het kookt niet allemaal. Aangezien de compressor geen vloeistof kan comprimeren, alleen gas, vangt de accumulator overtollige vloeistof op voordat deze in de compressor kan komen.

De verdamper haalt ook vocht uit de lucht in de auto, waardoor je je koel voelt. Water in de lucht condenseert op de verdamperspiraal, samen met vuil en pollen en al het andere dat in de cabine ronddrijft. Wanneer u de auto stopt en ziet dat er water onderdoor druppelt, is het waarschijnlijk het water van de AC-verdamper en hoeft u zich nergens zorgen over te maken.

We hebben allemaal gehoord over "het opladen van de AC", dus daar zullen we hierna snel naar kijken.

Een assortiment auto-airconditioningmeters Thinkstock / Comstock Images / Getty Images

De meesten van ons beginnen in het voorjaar advertenties te zien voor autoreparatiewerkplaatsen die deals aanbieden om de airconditioning van uw auto op tijd voor de komende zomer op te laden. Wat ons doet vragen, wat is het opladen van de AC? Is het nodig, zoals een olieverversing? Moet de airconditioning van mijn auto worden opgeladen? Is dit weer een oplichterij die reparatiewerkplaatsen nietsvermoedende klanten kunnen aantrekken??

Het antwoord op die laatste is beslist nee; het opladen van de AC is geen oplichterij. Het betekent gewoon dat er vers koelmiddel aan het systeem wordt toegevoegd. Als het koudemiddel een beetje laag is, kan het worden bijgevuld, net als wanneer u een beetje olie in de motor zou hebben. Als het echter erg laag is, moet het koelmiddel dat nog in het systeem zit, worden afgetapt en vervangen. Dit proces van het leegmaken van het systeem en het toevoegen van nieuwe vloeistof wordt genoemd opladen.

In beide gevallen bent u wat koelmiddel kwijtgeraakt, wat niet zo geweldig is. Hoewel R-134a beter is voor het milieu dan freon, wil de Environmental Protection Agency liever dat er geen koelmiddel voor airconditioning in de bodem en rivieren lekt. Als u het systeem wilt laten leeglopen en opladen, raadt de EPA aan om de technicus het systeem te laten bekijken om de oorzaak van het lek te vinden en het te verhelpen. Ze hebben de reparatie niet nodig, maar ze zouden echt heel graag willen dat je het laat doen.

Dit artikel heeft veel gesproken over R-134a als vervanging voor grote, slechte freon, maar er zijn ook andere die zijn goedgekeurd door de EPA. R-134a onderscheidt zich door het koudemiddel te zijn dat het meest wordt getest en aanbevolen door fabrikanten, maar er zijn anderen met namen als Free Zone, Freeze 12 en Kar Kool die de EPA zal toestaan ​​in airconditioningsystemen voor auto's [bron: EPA].

gerelateerde artikelen

• Hoe airconditioners werken
• Hoe autokoelsystemen werken
• Hoe wordt freon gebruikt in airconditioning?
• Hoe werkt de thermostaat in het koelsysteem van een auto??
• Hoe u een airconditioner onderhoudt

Bronnen

• Automobile Magazine. "Geschiedenis van auto-airconditioning." Juli 2010. (1 februari 2012) http://www.automobilemag.com/features/news/1007_automotive_air_conditoning_history/index.html
• Familie auto-onderdelen. "Auto-airconditioningsystemen." (25 januari 2012) http://www.familycar.com/ac1.htm
• AirconCars.com. "Hoe airconditioning werkt." (25 januari 2012) http://www.airconcars.com/html/how_it_works.html
• AirCondition.com. "Hoe koelmiddel door het systeem stroomt." (1 februari 2012) http://www.aircondition.com/tech/questions/13/
• Alles over automatische AC-systemen. "Doorlaatbuizen en expansieventielen." (1 februari 2012) http://www.autoacsystems.com/fasttrack/otubes.html
• Bureau voor milieubescherming. "De airconditioner van uw auto opladen met koelmiddel." 19 augustus 2010. (1 februari 2012) http://epa.gov/Ozone/title6/609/recharge.html
• Bureau voor milieubescherming. "Vervangingen in airconditioners voor motorvoertuigen." 7 oktober 2011. (2 februari 2012) http://www.epa.gov/ozone/snap/refrigerants/lists/mvacs.html