La struttura e il principio di funzionamento del sistema di climatizzazione dell'automobile
I condizionatori d'aria per automobili sono generalmente composti principalmente da compressori, frizioni a controllo elettronico, condensatori, evaporatori, valvole di espansione, essiccatori per stoccaggio di liquidi, tubazioni, ventilatori di condensazione, elettrovalvole per vuoto, tenditori e sistemi di controllo. I condizionatori d'aria delle automobili si dividono in condotte ad alta pressione e condotte a bassa pressione. Il lato ad alta pressione comprende il lato di uscita del compressore, la tubazione ad alta pressione, il condensatore, l'essiccatore per lo stoccaggio del liquido e la tubazione del liquido; il lato a bassa pressione comprende l'evaporatore, l'accumulatore, la tubazione di ritorno e il lato di ingresso del compressore.
Compressore
La funzione del compressore è quella di aumentare la pressione del refrigerante, provocandone la liquefazione e rilasciando calore nel condensatore, e come fonte di energia per favorire la circolazione del refrigerante all'interno del sistema. È il cuore dell'impianto di climatizzazione.
Refrigerante
Attualmente, nella maggior parte delle automobili vengono utilizzati due tipi di refrigeranti: il refrigerante R-12 e il refrigerante R-134a. Il refrigerante R-12 è un comune refrigerante che contiene Freon, una sostanza che può distruggere lo strato di ozono e può produrre sostanze dannose per il corpo umano sotto fiamme libere; R-134a è un nuovo tipo di refrigerante ecologico, non tossico e non tossico. Colore, non infiammabile, non esplosivo e buona stabilità termica. Ancora più importante, il refrigerante R-134a non danneggia lo strato di ozono.
Condensatore
La funzione del condensatore è quella di raffreddare il refrigerante gassoso ad alta temperatura e alta pressione in refrigerante liquido ad alta temperatura e alta pressione.
Essiccatore per stoccaggio liquidi
La funzione dell'essiccatore per accumulo di liquidi è filtrare l'umidità e le impurità nel refrigerante, immagazzinare il refrigerante e garantire che il frigorifero venga alimentato continuamente alla valvola di espansione.
Condotti dell'aria condizionata
Tubi dell'aria condizionata: poiché è necessario iniettare una certa pressione di refrigerante, è necessario utilizzare tubi metallici. Soprattutto la sezione dal compattatore al condensatore, dalla bombola del refrigerante al tubo di espansione, ha requisiti di resistenza alla pressione più elevati rispetto ad altre tubazioni perché è la sezione ad alta pressione del sistema.
Valvola di espansione
La funzione della valvola di espansione è convertire il refrigerante liquido ad alta temperatura e alta pressione in refrigerante liquido a bassa temperatura e bassa pressione mediante strozzatura.
Evaporatore
Il refrigerante liquido a bassa temperatura e bassa pressione assorbe il calore nell'evaporatore, subisce uno scambio di calore e si trasforma in un refrigerante gassoso a bassa temperatura e bassa pressione.
Ventilatore
Il ventilatore soffia continuamente l'aria raffreddata nella cabina.
Principio di funzionamento del sistema di climatizzazione e refrigerazione dell'automobile
Quando il compressore è in funzione, il compressore inietta il refrigerante gassoso a bassa temperatura e bassa pressione dall'evaporatore. Dopo la compressione, la temperatura e la pressione del refrigerante aumentano e vengono inviate al condensatore. Nel condensatore, il refrigerante gassoso ad alta temperatura e alta pressione trasferisce il calore all'aria esterna che passa attraverso il condensatore e la liquefa, trasformandola in un liquido. Quando il refrigerante liquido scorre attraverso il dispositivo di regolazione, la sua temperatura e pressione diminuiscono ed entra nell'evaporatore. Nell'evaporatore, il refrigerante liquido a bassa temperatura e bassa pressione assorbe il calore dell'aria nell'auto che passa attraverso l'evaporatore ed evapora, trasformandosi in un gas. Il gas viene risucchiato nel compressore per il ciclo successivo.
Il refrigerante circola continuamente nel sistema. Ogni ciclo comprende quattro processi: processo di compressione, processo di condensazione, processo di limitazione e processo di evaporazione.
1. Processo di compressione:
Il compressore aspira il gas refrigerante a bassa temperatura e bassa pressione all'uscita dell'evaporatore, lo comprime in gas ad alta temperatura e alta pressione e lo scarica dal compressore
2. Processo di rilascio del calore (condensazione):
Il gas refrigerante surriscaldato ad alta temperatura e alta pressione entra nel condensatore. A causa della riduzione della pressione e della temperatura, il gas refrigerante si condensa in un liquido e rilascia una grande quantità di calore.
3.Processo di limitazione:
Il liquido refrigerante con temperatura e pressione più elevate aumenta di volume dopo essere passato attraverso il dispositivo di espansione, la pressione e la temperatura diminuiscono drasticamente e viene scaricato dal dispositivo di espansione sotto forma di nebbia (goccioline fini)
4. Processo di evaporazione (endotermico):
Il liquido refrigerante nebulizzato entra nell'evaporatore, quindi il punto di ebollizione del refrigerante è molto inferiore alla temperatura all'interno dell'evaporatore, quindi il liquido refrigerante evapora in gas.
Durante il processo di evaporazione, viene assorbita una grande quantità di calore circostante, quindi il vapore refrigerante a bassa temperatura e bassa pressione entra nel compressore. Continuando più e più volte il processo sopra descritto, è possibile raggiungere lo scopo di ridurre la temperatura dell'aria attorno all'evaporatore.
