El aparato de aire acondicionado del automóvil también se denomina acondicionador de aire del automóvil para abreviar. Se utiliza para ajustar y controlar la temperatura, la humedad, la limpieza del aire y el flujo de aire en el compartimiento del automóvil al mejor estado, proporcionar a los pasajeros un entorno de conducción cómodo y reducir la fatiga del viaje; crear buenas condiciones de trabajo para los conductores y desempeñar un papel importante para garantizar una conducción segura. Generalmente incluye un dispositivo de refrigeración, un dispositivo de calefacción y un dispositivo de ventilación. Este dispositivo combinado aprovecha al máximo el espacio limitado dentro del automóvil, tiene una estructura simple y es fácil de operar. Es un sistema de aire acondicionado para automóviles moderno y popular a nivel internacional.
6 Componentes clave: compresores de aire acondicionado para automóviles
▪ Clasificación de compresores de aire acondicionado automotriz
▪ Requisitos especiales para compresores de aire acondicionado de automóviles
▪ Mantenimiento del compresor
1、Desarrollo
Con el rápido crecimiento de la industria automotriz y el aumento del comercio de exportación, la industria de autopartes también ha logrado un desarrollo cualitativo. El aire acondicionado de los automóviles se ha convertido en un componente necesario para la comodidad de conducción en automóvil. A partir de agosto de 2024, la tasa de instalación de aire acondicionado de automóviles domésticos es del 100% en China, y los dispositivos de aire acondicionado de automóviles se han convertido en componentes funcionales importantes en los automóviles.
Como principal base de producción de compresores de aire del mundo, mi país ha formado básicamente una gama completa de sistemas de producción de aire acondicionado para automóviles con combinaciones grandes, medianas y pequeñas. La producción anual de aires acondicionados para automóviles en China en 2023 es de aproximadamente 35,46 millones de unidades (datos aproximados), lo que no solo puede satisfacer plenamente las necesidades de desarrollo de la producción de la industria automotriz de mi país, sino que también algunas empresas tienen la capacidad de ingresar al mercado internacional.
Aunque el mercado chino de aire acondicionado para automóviles tiene un gran potencial, también se enfrenta a graves desafíos. El aumento de los precios mundiales de las materias primas ha ejercido una enorme presión sobre los costes de la industria; en términos de productos, la producción de aires acondicionados para camiones y algunos vehículos especiales es relativamente pequeña y no se puede satisfacer la demanda del mercado; en términos de tecnología, la tendencia de desarrollo de la conservación de la energía y la protección del medio ambiente ha planteado nuevos desafíos a la industria. Con el vigoroso desarrollo de la industria automotriz de China, los consumidores prestarán más atención a la seguridad, la estabilidad, la comodidad, el entretenimiento, la accesibilidad y la conservación de la energía y la reducción de las emisiones de los automóviles en el futuro. Algunos nuevos productos de aire acondicionado para automóviles que se ajusten más a los requisitos de ahorro de energía y protección del medio ambiente serán más populares; en términos de tendencias de desarrollo tecnológico, el aire acondicionado para automóviles se desarrollará hacia un aire acondicionado respetuoso con el medio ambiente, ecológico, de bajo consumo, cómodo y automatizado.
2. Tipo de aire acondicionado
1) Según el modo de conducción, se puede dividir en: tipo independiente (un motor dedicado impulsa el compresor, con gran capacidad de enfriamiento y funcionamiento estable, pero alto costo, gran tamaño y peso, utilizado principalmente en autobuses grandes y medianos) y tipo no independiente (el compresor del aire acondicionado es impulsado por el motor del automóvil, el rendimiento de enfriamiento se ve afectado en gran medida por el funcionamiento del motor, la estabilidad es pobre y se utiliza principalmente en autobuses y automóviles pequeños).
2) Según el rendimiento del aire acondicionado, se puede dividir en: tipo de función única (los sistemas de refrigeración, calefacción y ventilación se instalan por separado, funcionan por separado y no interfieren entre sí, se utilizan principalmente en autobuses y camiones grandes) y tipo de refrigeración y calefacción integrados (la refrigeración, la calefacción y la ventilación comparten el mismo soplador y conducto de aire, y se controlan en el mismo panel de control. Cuando funciona, se puede dividir en un tipo combinado en el que el aire frío y caliente funcionan por separado y un tipo de control de temperatura mixto en el que el aire frío y caliente pueden funcionar al mismo tiempo. Los automóviles utilizan principalmente el tipo de control de temperatura mixto).
3) Según el modo de control, se puede dividir en: tipo manual (controla la temperatura, la velocidad del viento y la dirección del viento girando las teclas de función en el panel de control) y ajuste neumático de control eléctrico (usando un mecanismo de control de vacío, cuando se selecciona la tecla de función del aire acondicionado, la temperatura y el volumen de aire se pueden controlar automáticamente dentro de la temperatura preestablecida).
4) Según el método de ajuste, se divide en: ajuste completamente automático (utilizando un circuito de cálculo y comparación, a través de señales de sensores y señales de preajuste para controlar el mecanismo de ajuste para ajustar automáticamente la temperatura y el volumen de aire) y ajuste completamente automático controlado por microcomputadora (utilizando una microcomputadora como centro de control para lograr un control y ajuste óptimos, multifuncionales y completos del ambiente del aire en el automóvil)
3、Disposición del aire acondicionado
Los distintos tipos de sistemas de aire acondicionado tienen diferentes diseños. El sistema de aire acondicionado más utilizado en los automóviles en la actualidad es el sistema de aire acondicionado integrado de refrigeración y calefacción. Su diseño consiste en ensamblar el evaporador, el radiador de aire caliente, el ventilador centrífugo, el mecanismo de funcionamiento, etc., lo que se denomina conjunto de aire acondicionado.
4. Composición del aire acondicionado
Los sistemas de aire acondicionado modernos se componen de sistemas de refrigeración, sistemas de calefacción, dispositivos de ventilación y purificación del aire y sistemas de control.
1) Sistema de ventilación: Su función es garantizar la ventilación del interior del vehículo cuando el vehículo está en marcha, es decir, introducir continuamente aire fresco en el interior del vehículo para expulsar el polvo, el dióxido de carbono y los gases nocivos del motor. En el frío invierno, también conviene calentar el aire fresco para garantizar una temperatura adecuada en el interior.
2)、Sistema de calefacción: Su función es calentar el aire del interior del automóvil o el aire fresco que ingresa al interior del automóvil desde el exterior para lograr el propósito de calefacción y deshumidificación.
3)、Sistema de refrigeración: Su función es reducir la temperatura en el automóvil cuando la temperatura ambiente fuera del automóvil es alta, para que los pasajeros se sientan frescos y cómodos.
4）Sistema de purificación de aire: Su función es filtrar el aire introducido, eliminar continuamente el gas sucio del interior del automóvil y mantener limpio el aire del automóvil.
5) Sistema de control: El sistema de control se compone principalmente de componentes eléctricos, conductos de vacío y mecanismos de funcionamiento. Por un lado, se utiliza para controlar la temperatura y la presión de los sistemas de refrigeración y calefacción, y por otro lado, se utiliza para manipular la temperatura, el volumen de aire y la dirección del flujo de aire en el coche para mejorar las distintas funciones del sistema de aire acondicionado.
El aire acondicionado de un automóvil se compone generalmente de un compresor, un embrague controlado electrónicamente, un condensador, un evaporador, una válvula de expansión, un secador receptor, una tubería (mangueras), un ventilador de condensación, una válvula solenoide de vacío (solenoide de vacío), una polea guía y un sistema de control. El aire acondicionado de un automóvil se divide en tuberías de alta presión y tuberías de baja presión. El lado de alta presión incluye el lado de salida del compresor, las tuberías de alta presión, los condensadores, los secadores receptores y las tuberías de líquido; el lado de baja presión incluye evaporadores, acumuladores, tuberías de aire de retorno, lados de entrada del compresor y depósitos de aceite del compresor.
El secador receptor es en realidad un dispositivo para almacenar refrigerante y absorber la humedad y las impurezas del refrigerante. Por un lado, es equivalente al tanque de combustible de un automóvil, que repone el refrigerante en el espacio adicional del refrigerante filtrado. Por otro lado, es como un filtro de aire, que filtra las impurezas mezcladas en el refrigerante. El secador receptor de líquido también está equipado con una cierta cantidad de gel de sílice para absorber la humedad.
Condensador y evaporador: aunque se llaman de forma diferente, sus estructuras son similares. Son dispositivos que se cubren con láminas metálicas para la disipación del calor sobre una hilera de tubos sinuosos para lograr el intercambio térmico entre el aire exterior y las sustancias en los tubos. La condensación del condensador se refiere a la disipación de calor del refrigerante en sus tubos de gas a líquido. Su principio es similar al del tanque de agua de refrigeración del motor (la única diferencia es que el agua del tanque de agua siempre está en líquido), por lo que se suele instalar en la parte delantera del automóvil, junto con el tanque de agua, para disfrutar de la brisa fresca desde el frente. En resumen, el condensador va hacia donde está fresco para poder disipar el calor y condensarse. El evaporador es justo lo opuesto al condensador. Es el lugar donde el refrigerante cambia de líquido a gas (es decir, se evapora) y absorbe el calor.
5. Componentes clave: compresor de aire acondicionado automotriz
En un dispositivo de refrigeración por compresión de vapor, el compresor es uno de sus componentes principales. La función del compresor en el sistema de refrigeración por compresión es presurizar el refrigerante gaseoso y luego enviarlo al condensador para enfriarlo y condensarlo. El compresor proporciona energía para el funcionamiento del sistema de refrigeración, por lo que consume trabajo.
Existen dos tipos de compresores utilizados en los sistemas de refrigeración por compresión de vapor: uno es de tipo rápido, como el tipo centrífugo. El otro es de tipo volumétrico. En los sistemas de refrigeración de aire acondicionado de automóviles, actualmente se utilizan compresores volumétricos.
Clasificación de los compresores de aire acondicionado para automóviles
1. Los compresores volumétricos se pueden dividir en tipo de pistón alternativo (denominado tipo alternativo) y tipo de pistón rotativo (denominado tipo rotativo) según su estructura.
Los tipos alternativos y rotativos se utilizan en dispositivos de aire acondicionado de automóviles en diversos grados. El tipo alternativo fue el primero en aparecer y todavía se usa ampliamente en la actualidad (por ejemplo: compresores BOCK, BITZER). En lo que respecta a los compresores alternativos, son más maduros en tecnología, han acumulado una rica experiencia en producción y uso, tienen bajos requisitos de material, son fáciles de procesar y tienen un bajo costo. Puede adaptarse a un rango más amplio de presión y capacidad de enfriamiento y tiene una alta eficiencia térmica. La desventaja es que debido al movimiento alternativo del pistón, el rendimiento del equilibrio dinámico es deficiente, lo que limita el aumento de la velocidad del compresor, la estructura es compleja, hay muchas partes vulnerables y la carga de trabajo de mantenimiento es grande. El compresor rotativo tiene un volumen de trabajo giratorio y no tiene mecanismo alternativo, por lo que tiene un buen rendimiento de equilibrio dinámico, operación estable, poca vibración y alta eficiencia dentro de su rango de trabajo adecuado. Además, el compresor rotativo tiene una estructura simple, tamaño pequeño, peso ligero, pocas piezas y alta confiabilidad. Sin embargo, el compresor rotativo tiene un pequeño desplazamiento y generalmente se utiliza en sistemas de aire acondicionado con pequeña capacidad de enfriamiento, como los sistemas de aire acondicionado de automóviles.
2. El modo de accionamiento de los compresores de aire acondicionado de automóviles se puede dividir en dos tipos según su fuente de accionamiento, no independiente e independiente.
El tipo no independiente es impulsado por el motor principal del automóvil para accionar el compresor. Este modo de conducción es adecuado para modelos en los que el motor principal del automóvil tiene potencia excedente y la potencia del compresor no es demasiado grande, como automóviles, furgonetas, vehículos de ingeniería, etc. Este modo de conducción ocupa un espacio pequeño y es fácil de mantener. Sin embargo, dado que el compresor consume parte de la potencia del motor principal, afectará el rendimiento de aceleración del vehículo y la capacidad de enfriamiento del dispositivo de aire acondicionado cambiará con el cambio de velocidad del vehículo.
Tipo independiente (o tipo auxiliar), es decir, un motor está configurado por separado para accionar el compresor. Dado que una máquina de accionamiento dedicada se configura por separado, la conducción del automóvil y el efecto de enfriamiento del dispositivo de aire acondicionado no se afectan entre sí. Sin embargo, este método de conducción ocupa una cierta cantidad de espacio en el automóvil, es costoso, ruidoso y el mantenimiento del motor auxiliar es complicado, por lo que el rango de aplicación no es amplio.
Ya sea que esté accionado por el motor principal o por el motor auxiliar, el compresor de aire acondicionado del automóvil adopta el tipo abierto, es decir, el extremo de entrada de potencia del eje principal del compresor se extiende hacia afuera del cuerpo y está conectado a la máquina de accionamiento a través de una polea. El eje está equipado con un sello de eje en la parte que se extiende hacia afuera del cuerpo para evitar fugas de refrigerante.
Requisitos especiales para compresores de aire acondicionado de automóviles
Las características dinámicas del funcionamiento de los automóviles y el entorno externo cambiante plantean algunos requisitos especiales para el rendimiento y la estructura de los compresores de aire acondicionado de los automóviles, que se manifiestan en:
1. Se requiere un buen rendimiento a baja velocidad, lo que requiere que el compresor tenga una gran capacidad de enfriamiento y alta eficiencia cuando el motor del automóvil funciona a baja velocidad y sin carga.
2. La potencia de entrada es baja cuando el automóvil circula a alta velocidad, lo que no solo ahorra consumo de combustible, sino que también reduce el consumo de energía del motor para el aire acondicionado y mejora el rendimiento energético del propio automóvil.
3. El compresor debe ser pequeño y liviano, lo que puede ahorrar espacio en el automóvil, ser fácil de instalar y ahorrar material y consumo de combustible.
4. Debe ser capaz de soportar la prueba de duras condiciones de funcionamiento y tener alta confiabilidad y durabilidad. En ralentí, la temperatura en el compartimiento del motor del automóvil a veces es tan alta como 80 ℃ y la presión de condensación es alta, lo que requiere que el compresor soporte alta temperatura y alta presión y una sobrecarga limitada. Siempre hay golpes y vibraciones cuando el automóvil está circulando por la carretera, lo que también requiere que el compresor tenga una buena resistencia a los golpes y minimice la fuga de refrigerante.
5. No tiene efectos adversos en el vehículo. El compresor debe funcionar de manera uniforme, con poca vibración y ruido, y el impacto del sistema de arranque y parada en la velocidad del motor es pequeño, al igual que el par de arranque.
Mantenimiento del compresor
En primer lugar, compruebe si el refrigerante es suficiente. Puede calcularlo palpando la diferencia de temperatura entre las tuberías de entrada y salida de la secadora o probando a través del manómetro del colector.
En segundo lugar, es necesario limpiar periódicamente el polvo y la suciedad de la salida de aire y de la cabina. Esto no solo mejora la estética del vehículo, sino que también es beneficioso para la salud del conductor y los pasajeros.
En tercer lugar, compruebe periódicamente si el nivel de líquido refrigerante en el sistema de aire acondicionado es normal. Hay varias formas de comprobar el nivel de líquido, pero el método más común y sencillo es utilizar la mirilla del secador.
En cuarto lugar, compruebe si la correa del compresor está en buenas condiciones. Si la superficie de la correa está brillante en el lado donde entra en contacto con la ranura de la polea y se escucha un ruido de "chirrido" cuando se enciende el aire acondicionado, significa que la correa está patinando gravemente y se deben reemplazar la correa y la polea; si la correa está demasiado floja, se debe ajustar, de lo contrario, provocará fácilmente un enfriamiento deficiente del sistema de aire acondicionado.
En quinto lugar, compruebe si hay manchas de aceite en las mangueras y las uniones de las tuberías del sistema de aire acondicionado. Si encuentra alguna fuga, consulte a tiempo al departamento de mantenimiento para que le den una solución.
Además, cuando se utiliza el aire acondicionado del coche por primera vez después del cambio de estación, es mejor esterilizar y desodorizar el sistema de aire acondicionado. Esto se debe a que el sistema de aire acondicionado generará hongos y moho si está "desocupado" durante mucho tiempo. No solo hace que el aire emita un olor a humedad desagradable, sino que también es perjudicial para la salud de las personas que viajan en el coche. Este trabajo se puede realizar en el taller de reparación, o puede comprar un aerosol especial para esterilizar y desodorizar y realizarlo usted mismo.