De compressor van de auto-airconditioning is het hart van het koelsysteem en comprimeert en transporteert het koelmiddelgas. Er zijn twee soorten compressoren: compressoren met een vast volume en compressoren met een variabel volume. Op basis van hun werkingsprincipe kunnen airconditioningcompressoren worden onderverdeeld in compressoren met een vast volume en compressoren met een variabel volume.
Op basis van hun werkingsprincipe kunnen compressoren over het algemeen worden onderverdeeld in zuigercompressoren en roterende compressoren. Veelvoorkomende zuigercompressoren zijn onder andere het krukas-drijfstangtype en het axiale zuigertype, terwijl veelvoorkomende roterende compressoren onder andere het schoepencompressortype en het scrolltype omvatten.
De compressor van de auto-airconditioning is het hart van het koelsysteem en zorgt voor het comprimeren en transporteren van het koelmiddelgas.
Classificatie
Compressoren worden onderverdeeld in twee typen: compressoren met een vast slagvolume en compressoren met een variabel slagvolume.
Airconditioningcompressoren worden over het algemeen, afhankelijk van hun interne werkingsprincipe, onderverdeeld in zuigercompressoren en roterende compressoren.
Werkingsprincipe: classificatie, bewerking, uitzending
Op basis van hun werkingsprincipe kunnen airconditioningcompressoren worden onderverdeeld in compressoren met een vast slagvolume en compressoren met een variabel slagvolume.
Compressor met vaste verplaatsing
De cilinderinhoud van een compressor met vaste cilinderinhoud neemt evenredig toe met het toerental van de motor. De compressor kan het vermogen niet automatisch aanpassen aan de koelbehoefte en heeft een relatief grote invloed op het brandstofverbruik van de motor. De aansturing gebeurt doorgaans via het temperatuursignaal van de luchtuitlaat van de verdamper. Wanneer de temperatuur de ingestelde waarde bereikt, wordt de elektromagnetische koppeling van de compressor ontkoppeld en stopt de compressor. Bij een temperatuurstijging wordt de elektromagnetische koppeling weer ingeschakeld en start de compressor. De compressor met vaste cilinderinhoud wordt ook aangestuurd door de druk in het airconditioningsysteem. Wanneer de druk in de leidingen te hoog wordt, stopt de compressor.
Variabele cilinderinhoud airconditionercompressor
De compressor met variabele cilinderinhoud kan het vermogen automatisch aanpassen aan de ingestelde temperatuur. Het airconditioningsysteem registreert niet het temperatuursignaal van de luchtuitlaat van de verdamper, maar regelt de compressieverhouding van de compressor op basis van de drukverandering in het airconditioningsysteem om de temperatuur van de uitgaande lucht automatisch aan te passen. Tijdens het gehele koelproces is de compressor continu in werking en wordt de koelkracht volledig geregeld door de drukregelklep in de compressor. Wanneer de druk aan de hogedrukzijde van het airconditioningsysteem te hoog is, verkort de drukregelklep de slag van de zuiger in de compressor om de compressieverhouding te verlagen en zo de koelkracht te verminderen. Wanneer de druk aan de hogedrukzijde tot een bepaald niveau daalt en de druk aan de lagedrukzijde tot een bepaald niveau stijgt, verlengt de drukregelklep de slag van de zuiger om de koelkracht te verhogen.
Classificatie van de werkstijl
Op basis van hun werkingsprincipe kunnen compressoren over het algemeen worden onderverdeeld in zuigercompressoren en roterende compressoren. Veelvoorkomende zuigercompressoren zijn onder andere het krukas-drijfstangtype en het axiale zuigertype, terwijl veelvoorkomende roterende compressoren onder andere het schoepencompressortype en het scrolltype omvatten.
Krukas drijfstang compressor
Het werkingsproces van deze compressor kan worden onderverdeeld in vier fasen: compressie, uitlaat, expansie en aanzuiging. Wanneer de krukas draait, drijft de drijfstang de zuiger aan, waardoor deze heen en weer beweegt. Het werkvolume, bestaande uit de binnenwand van de cilinder, de cilinderkop en het bovenvlak van de zuiger, verandert periodiek, waardoor het koelmiddel in het koelsysteem wordt gecomprimeerd en getransporteerd. De krukas-drijfstangcompressor is de eerste generatie compressoren. Deze compressoren worden veel gebruikt, hebben een volwassen productietechnologie, een eenvoudige structuur, stellen lage eisen aan de gebruikte materialen en verwerkingstechnologie, en zijn relatief goedkoop. Ze zijn zeer flexibel, kunnen worden aangepast aan een breed drukbereik en uiteenlopende koelcapaciteiten, en zijn gemakkelijk te onderhouden.
De compressor met krukas en drijfstang heeft echter ook een aantal duidelijke nadelen, zoals het onvermogen om hoge snelheden te bereiken, de grote omvang en het hoge gewicht van de machine, en de moeilijkheid om een lager gewicht te realiseren. De uitlaatgassen zijn onregelmatig, de luchtstroom is gevoelig voor schommelingen en er is sprake van sterke trillingen tijdens gebruik.
Vanwege de bovengenoemde eigenschappen van krukas-drijfstangcompressoren hebben slechts weinig compressoren met een kleine cilinderinhoud deze constructie overgenomen. Momenteel worden krukas-drijfstangcompressoren vooral gebruikt in airconditioningsystemen met een grote cilinderinhoud voor personenauto's en vrachtwagens.
Axiale zuigercompressor
Axiale zuigercompressoren kunnen worden beschouwd als compressoren van de tweede generatie. De meest voorkomende typen zijn de tuimelschijfcompressoren en de zwenplaatcompressoren, die gangbaar zijn in airconditioningsystemen voor auto's. De belangrijkste onderdelen van een zwenplaatcompressor zijn de as en de zwenplaat. De cilinders zijn in een cirkelvormige opstelling geplaatst met de as van de compressor als middelpunt, en de bewegingsrichting van de zuiger is parallel aan de as. De zuigers van de meeste zwenplaatcompressoren zijn dubbelkoppig, zoals bij axiale 6-cilindercompressoren, waarbij 3 cilinders zich aan de voorzijde van de compressor bevinden en de andere 3 aan de achterzijde. De dubbelkoppige zuigers bewegen synchroon in de tegenoverliggende cilinders. Wanneer het ene uiteinde van de zuiger de koelmiddeldamp in de voorste cilinder comprimeert, zuigt het andere uiteinde van de zuiger de koelmiddeldamp in de achterste cilinder aan. Elke cilinder is voorzien van hoge- en lagedruk-luchtventielen, en een extra hogedrukleiding verbindt de voorste en achterste hogedrukkamers. De tuimelschijf is bevestigd aan de hoofdas van de compressor. De rand van de tuimelschijf past in de groef in het midden van de zuiger, en de zuigergroef en de rand van de tuimelschijf worden ondersteund door stalen kogellagers. Wanneer de hoofdas draait, draait de tuimelschijf ook mee, en de rand van de tuimelschijf duwt de zuiger axiaal heen en weer. Als de tuimelschijf één keer ronddraait, voltooien de voorste en achterste twee zuigers elk een cyclus van compressie, uitlaat, expansie en aanzuiging, wat overeenkomt met de werking van twee cilinders. Bij een axiale 6-cilindercompressor zijn 3 cilinders en 3 dubbele zuigers gelijkmatig verdeeld over de doorsnede van het cilinderblok. Wanneer de hoofdas één keer ronddraait, is dit gelijk aan de werking van 6 cilinders.
De tuimelschijfcompressor is relatief eenvoudig te miniaturiseren en licht van gewicht, en kan op hoge snelheid werken. Hij heeft een compacte structuur, een hoog rendement en betrouwbare prestaties. Na de implementatie van variabele cilinderinhoudregeling wordt hij veelvuldig gebruikt in auto-airconditioners.
Roterende schottencompressor
Er zijn twee soorten cilindervormen voor roterende schottencompressoren: rond en ovaal. Bij een ronde cilinder bevindt de hoofdas van de rotor zich op een excentrische afstand van het middelpunt van de cilinder, waardoor de rotor nauw aansluit tussen de aanzuig- en uitlaatopeningen aan de binnenzijde van de cilinder. Bij een elliptische cilinder valt de hoofdas van de rotor samen met het middelpunt van de ellips. De schoepen op de rotor verdelen de cilinder in verschillende compartimenten. Wanneer de hoofdas de rotor eenmaal ronddraait, verandert het volume van deze compartimenten continu, en daarmee ook het volume en de temperatuur van de koelmiddeldamp in deze compartimenten. Roterende schottencompressoren hebben geen aanzuigklep, omdat de schoepen het aanzuigen en comprimeren van het koelmiddel verzorgen. Bij twee schoepen vinden er twee uitlaatprocessen plaats tijdens één omwenteling van de hoofdas. Hoe meer schoepen, hoe kleiner de fluctuaties in de persdruk van de compressor.
Als compressor van de derde generatie kan de roterende schottencompressor, dankzij zijn compacte formaat en gewicht, gemakkelijk in een smalle motorruimte worden geplaatst. In combinatie met de voordelen van een laag geluidsniveau en trillingen, en een hoog volumetrisch rendement, wordt hij ook gebruikt in airconditioningsystemen voor auto's. De roterende schottencompressor stelt echter hoge eisen aan de bewerkingsnauwkeurigheid en brengt hoge productiekosten met zich mee.
scrollcompressor
Dergelijke compressoren worden ook wel vierde generatie compressoren genoemd. De structuur van scrollcompressoren is hoofdzakelijk onderverdeeld in twee typen: dynamisch-statische typen en dubbele rotatietypen. Momenteel is het dynamisch-statische type het meest gangbaar. De werkende onderdelen bestaan hoofdzakelijk uit een dynamische turbine en een statische turbine. De structuren van de dynamische en statische turbines lijken sterk op elkaar; beide bestaan uit een eindplaat en een involute spiraalvormige vertanding die vanuit de eindplaat uitsteekt. De twee zijn excentrisch geplaatst met een hoek van 180°. De statische turbine staat stil, terwijl de bewegende turbine excentrisch roteert en wordt verplaatst door de krukas onder de beperking van een speciaal anti-rotatiemechanisme. Er is dus geen rotatie, alleen omwenteling. Scrollcompressoren hebben veel voordelen. Zo is de compressor klein en licht van gewicht, en kan de excentrische as die de turbine aandrijft met hoge snelheid roteren. Doordat er geen zuig- en persklep is, werkt de scrollcompressor betrouwbaar en is het eenvoudig om variabele snelheid en variabele cilinderinhoud te realiseren. Meerdere compressiekamers werken tegelijkertijd, waardoor het drukverschil tussen aangrenzende compressiekamers klein is, gaslekkage gering is en het volumetrisch rendement hoog. Scrollcompressoren worden steeds vaker gebruikt in de kleinschalige koeltechniek vanwege hun voordelen zoals een compacte structuur, hoog rendement en energiebesparing, lage trillingen en geluidsproductie, en een betrouwbare werking. Daardoor vormen ze een van de belangrijkste ontwikkelingsrichtingen in de compressortechnologie.
Veelvoorkomende storingen
De compressor van een airconditioner is een snel roterend onderdeel en daardoor gevoelig voor storingen. Veelvoorkomende storingen zijn abnormaal lawaai, lekkage en het volledig uitvallen van de compressor.
(1) Abnormaal geluid Er zijn veel redenen voor het abnormale geluid van de compressor. Bijvoorbeeld, de elektromagnetische koppeling van de compressor is beschadigd, of de binnenkant van de compressor is ernstig versleten, enz., wat abnormaal geluid kan veroorzaken.
① De elektromagnetische koppeling van de compressor is een veelvoorkomende bron van abnormale geluiden. De compressor draait vaak van lage naar hoge snelheid onder hoge belasting, waardoor er hoge eisen aan de elektromagnetische koppeling worden gesteld. Bovendien bevindt de elektromagnetische koppeling zich doorgaans dicht bij de grond en is deze vaak blootgesteld aan regenwater en aarde. Wanneer het lager in de elektromagnetische koppeling beschadigd raakt, kunnen er abnormale geluiden ontstaan.
②Naast het probleem met de elektromagnetische koppeling zelf, heeft ook de spanning van de aandrijfriem van de compressor direct invloed op de levensduur ervan. Als de aandrijfriem te los zit, kan de elektromagnetische koppeling slippen; als de aandrijfriem te strak zit, neemt de belasting op de elektromagnetische koppeling toe. Bij een onjuiste spanning van de aandrijfriem werkt de compressor niet goed bij lage belasting en raakt deze beschadigd bij hoge belasting. Als de poelie van de compressor en de poelie van de generator niet in hetzelfde vlak liggen, verkort dit de levensduur van de aandrijfriem of de compressor.
③ Het herhaaldelijk aanzuigen en sluiten van de elektromagnetische koppeling kan ook abnormale geluiden in de compressor veroorzaken. Bijvoorbeeld, een onvoldoende stroomopwekking van de generator, een te hoge druk in het airconditioningsysteem of een te grote motorbelasting kunnen ervoor zorgen dat de elektromagnetische koppeling herhaaldelijk aantrekt.
④Er moet een zekere afstand zijn tussen de elektromagnetische koppeling en het montageoppervlak van de compressor. Als de afstand te groot is, neemt de impact toe. Als de afstand te klein is, zal de elektromagnetische koppeling tijdens bedrijf tegen het montageoppervlak van de compressor botsen. Dit is ook een veelvoorkomende oorzaak van abnormale geluiden.
⑤ De compressor heeft betrouwbare smering nodig tijdens het gebruik. Wanneer de compressor onvoldoende smeerolie bevat, of de smeerolie niet correct wordt gebruikt, zal er ernstig abnormaal lawaai in de compressor ontstaan, wat er zelfs toe kan leiden dat de compressor slijt en afgeschreven moet worden.
(2) Lekkage Koelmiddellekkage is het meest voorkomende probleem in airconditioningsystemen. Het lekkende gedeelte van de compressor bevindt zich meestal op de aansluiting van de compressor op de hoge- en lagedrukleidingen, waar het door de installatielocatie vaak lastig te controleren is. De interne druk van het airconditioningsysteem is erg hoog en wanneer er koelmiddel lekt, gaat er compressorolie verloren, waardoor het airconditioningsysteem niet meer werkt of de compressor slecht gesmeerd raakt. Airconditioningcompressoren zijn voorzien van overdrukventielen. Deze overdrukventielen zijn meestal voor eenmalig gebruik. Nadat de systeemdruk te hoog is geworden, moet het overdrukventiel tijdig worden vervangen.
(3) Werkt niet Er zijn veel redenen waarom de compressor van de airconditioner niet werkt, meestal vanwege problemen met het circuit. U kunt in eerste instantie controleren of de compressor beschadigd is door rechtstreeks stroom toe te voeren aan de elektromagnetische koppeling van de compressor.
Voorzorgsmaatregelen bij het onderhoud van airconditioning
Veiligheidsaspecten waarmee rekening moet worden gehouden bij het hanteren van koelmiddelen
(1) Behandel koelmiddel niet in een afgesloten ruimte of in de buurt van een open vlam;
(2) Een veiligheidsbril moet worden gedragen;
(3) Voorkom dat vloeibaar koelmiddel in de ogen komt of op de huid spat;
(4) Richt de onderkant van de koelmiddeltank niet op mensen; sommige koelmiddeltanks hebben noodontluchtingsvoorzieningen aan de onderkant;
(5) Plaats de koelmiddeltank niet rechtstreeks in heet water met een temperatuur hoger dan 40 °C;
(6) Als het vloeibare koelmiddel in de ogen komt of de huid raakt, wrijf er dan niet in, maar spoel het onmiddellijk met veel koud water en ga direct naar het ziekenhuis om een arts te raadplegen voor professionele behandeling. Probeer het niet zelf op te lossen.
