Sprężarka układu klimatyzacji, opis

D83.55-1116-08

Na przykładzie silnika OM 646

A9 Sprężarka układu klimatyzacji

D83.55-1118-08

Na przykładzie silnika OM 642

A9 Sprężarka układu klimatyzacji

D83.55-1120-08

Na przykładzie silnika M 272

A9 Sprężarka układu klimatyzacji

Położenie

Sprężarka układu klimatyzacji we wszystkich wersjach silnikowych znajduje się przy bloku silnika z lewej strony.

Zadania

Sprężarka układu klimatyzacji zasysa gazowy czynnik chłodzący poprzez stronę niskiego ciśnienia, spręża go i w postaci ciekłej oraz pod wysokiem ciśnieniem przekazuje na stronę wysokiego ciśnienia.

N83.55-2014-06

Budowa i działanie sprężarki układu klimatyzacji (A9)

9/1 Koło pasowe

9/2 Skrzynia korbowa

9/3 Trzpień prowadzący

9/4 Tarcza zataczająca się

9/5 Zasobnik tłumiący (strona ciśnienia)

9/6 Tłok

9/7 Zasobnik tłumiący (strona ssania)

9/9 Płytka zaworu

9/10 Korpus cewki

9/11 Prowadnik

9/12 Płyta ograniczająca

9/13 Wałek sprężarki układu klimatyzacji

A9 Sprężarka układu klimatyzacji

A9y1 Zawór regulacji sprężarki układu klimatyzacji

Mechanizm działania

Ruch obrotowy koła pasowego przenoszony jest przez wałek sprężarki na tarczę ograniczającą. Następnie mechanizm przekładniowy przenosi rotację tarczy ograniczającej na tarczę zataczającą się. Przekształcenie ruchu rotacyjnego tarczy zataczającej się na ruch oscylacyjny tłoków następuje poprzez 2 prowadniki, znajdujące się między tłokami a tarczą. Na obwodzie równomiernie rozmieszczonych jest siedem tłoków połączonych z tarczą zataczającą się. Zasobniki tłumiące po stronie ciśnienia i po stronie ssania redukują pulsację gazu w sprężarce układu klimatyzacji, przyczyniając się do równomierności przepływu czynnika chłodzącego. Pozwala to uniknąć hałasu związanego z cyklem sprężania.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Działanie przy wyłączaniu układu klimatyzacji

Jeżeli układ klimatyzacji zostanie wyłączony przez obwód regulacyjny lub za pomocą przycisku AC OFF (S98s4) zawór regulacyjny sprężarki jest całkowicie otwarty. Czynnik chłodzący bez przeszkód przepływa ze strony wysokiego ciśnienia do komory korbowej, co powoduje szybki wzrost ciśnienia w komorze korbowej. Na skutek tego korpus cewki przesuwa się w prawo, dochodzi do płytki zaworu i całkowicie odcina przepływ czynnika chłodzącego przez stronę ssania sprężarki układu klimatyzacji. Korpus cewki jest wykonany w taki sposób, że przy wydajności tłoczenia poniżej 5 cm3 również przy włączonej sprężarce następuje przerwanie przepływu czynnika chłodzącego na skutek zamknięcia wlotu kanału ssania.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Smarowanie sprężarki układu klimatyzacji przy wyłączonym układzie klimatyzacji

Sprężarka układu klimatyzacji jest wyposażona w wewnętrzny obwód smarowania, który zapewnia zasilanie olejem smarującym następujących elementów mechanicznych:

 Tarcza zataczająca się

 Tłok

 Prowadnik

 Przednie i tylne łożysko wałka promieniowego

Smarowanie zapewniane jest przez zachowanie minimalnej wydajności tłoczenia sprężarki układu klimatyzacji. Wielkość tego przepływu jest sterowana przez zawór regulacyjny sprężarki układu klimatyzacji.

Minimalna wydajność tłoczenia sprężarki układu klimatyzacji, wynosząca przy wyłączonej sprężarce 2 % powoduje, że czynnik chłodzący wraz z zawartym w komorze korbowej olejem do sprężarek przepływa przez otwory w wałku sprężarki.

N83.55-2015-01

Budowa i działanie zaworu regulacyjnego sprężarki układu klimatyzacji (A9y1)

9/16 Kanał obejściowy

9/17 Tłok sterujący

Pc Ciśnienie w komorze korbowej

Pd Wysokie ciśnienie

Ps Ciśnienie ssania

Ps1 Ciśnienie membrany

A9y1 Zawór regulacji sprężarki układu klimatyzacji

Mechanizm działania regulacji przepływu

Wydajność sprężarki układu klimatyzacji jest regulowana w zakresie od 2 % (minimalna pojemność skokowa) do 100 % (maksymalna pojemność skokowa) poprzez zawór regulacyjny sprężarki. W zależności od wymagania dotyczącego wydajności chłodzenia odpowiedni sygnał prądowy przekazywany jest do zaworu regulacyjnego sprężarki poprzez panel obsługi układu automatycznej klimatyzacji (S98). Postulowana wydajność chłodzenia jest określana przede wszystkim poprzez zadaną wartość temperatury we wnętrzu, wartość przekazywaną przez czujnik temperatury we wnętrzu z tyłu (S98b1) lub (M9/1), w wersji z kodem (HH7) układ klimatyzacji dodatkowo z tyłu lub z kodem (H08) układ klimatyzacji o dużej mocy i wartość z czujnika temperatury zewnętrznej (B14), w wersji z kodem (J65) wskaźnik temperatury zewnętrznej. Położenie tarczy zataczającej się i w związku z tym zmienna wydajność tłoczenia wynikają z zasady z ciśnienia panującego w komorze korbowej, ciśnienia oddziałującego na membranę w zaworze regulacyjnym sprężarki układu klimatyzacji oraz z wartości podciśnienia.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Zmiana wartości podciśnienia (ciśnienia ssania) wynikająca z natężenia prądu podawanego na zawór regulacyjny sprężarki powoduje zmianę ciśnienia panującego w komorze korbowej i przez to przestawienie tarczy zataczającej się albo w kierunku zmiennej pojemności skokowej, albo w kierunku maksymalnej pojemności skokowej.

Działanie zmiennej regulacji przepływu poprzez zawór regulacyjny sprężarki układu klimatyzacji w zakresie częściowego obciążenia (np. przy niskiej temperaturze zewnętrznej lub małym zapotrzebowaniu na chłodzenie)

Wydajność chłodzenia jest z zasady zależna od wartości podciśnienia.

Jeśli ciśnienie ssania spadnie poniżej ciśnienia wywieranego na membranę w zaworze regulacyjnym sprężarki układu klimatyzacji, przy jednoczesnym spadku natężenia prądu regulacyjnego, w zaworze regulacyjnym sprężarki układu klimatyzacji tłok sterujący otwiera połączenie między wysokim ciśnieniem a ciśnieniem w komorze korbowej. Na skutek tego czynnik chłodzący przepływa ze strony wysokiego ciśnienia do komory korbowej. Powoduje to zwiększenie ciśnienia w komorze korbowej.

-----------------------------------------------------------------------------------------

Suma sił po lewej stronie, czyli ciśnienia w komorze korbowej, siły powrotnej tarczy zataczającej się (siła odśrodkowa) i siły powrotnej sprężyny jest przez to większa od sumy sił tłoka. Na skutek tego tarcza zataczająca się ustawia się pionowo, co powoduje zmniejszenie skoku tłoków i tym samym objętości wypieranego czynnika chłodzącego.

Przy objętości tłoczenia mniejszej niż 5 cm3 następuje automatyczne wyłączenie sprężarki układu klimatyzacji.

Zasterowywanie zaworu regulacyjnego sprężarki układu klimatyzacji przy maksymalnej pojemności skokowej (np. przy wysokiej temperaturze zewnętrznej lub dużym zapotrzebowaniu na wydajność chłodzenia)

Jeśli ciśnienie ssania wzrośnie poniżej ciśnienia wywieranego na membranę w zaworze regulacyjnym sprężarki układu klimatyzacji, przy jednoczesnym wzroście natężenia prądu regulacyjnego, w zaworze regulacyjnym sprężarki układu klimatyzacji tłok sterujący zamyka połączenie między wysokim ciśnieniem a ciśnieniem w komorze korbowej. Ciśnienie w komorze korbowej spada, gdyż czynnik chłodzący ze strony wysokiego ciśnienia nie przepływa do niej przez zawór regulacyjny sprężarki układu klimatyzacji. Kanał obejściowy powoduje w dłuższym okresie wyrównanie ciśnienia ssania i ciśnienia w komorze korbowej, czyli siła przeciwdziałania po lewej stronie, złożona z ciśnienia w komorze korbowej, siły powrotnej tarczy zataczającej się (siła odśrodkowa) i siły powrotnej sprężyny jest przez to mniejsza od sumy sił tłoka.

Kąt tarczy zataczającej się zwiększa się od "położenia 0", tzn. tarcza przyjmuje coraz bardziej skośne położenie, aż do mechanicznego ograniczenia położenia tarczy przez tarczę ograniczającą. Skoki tłoków zwiększają się proporcjonalnie i liniowo w stosunku nachylenia tarczy zataczającej się, aż do osiągnięcia maksymalnej objętości tłoczenia.

N83.55-2016-11

Budowa i działanie koła pasowego (9/1)

9/1 Koło pasowe

9/14 Piasta koła

9/15 Guma

Koło pasowe napędza sprężarkę układu klimatyzacji i jest jednocześnie amortyzatorem oraz ogranicznikiem momentu obrotowego.

Piasta jest trwale połączona z wałkiem sprężarki układu klimatyzacji, a przez gumy - z kołem pasowym. Gdy sprężarka układu klimatyzacji ma tendencję do mechanicznego zablokowania się, koło pasowe obraca się dalej i następuje odkształcenie się gum. W takim przypadku gumy pełnią rolę zabezpieczenia paska klinowego, ponieważ piasta i połączony z nią wałek zablokowanej sprężarki układu klimatyzacji są nieruchome.

N83.55-2017-01

Budowa i działanie zaworu nadciśnieniowego (9/16)

9/16 Zawór nadciśnieniowy

A9 Sprężarka układu klimatyzacji

Zawór nadciśnieniowy chroni obwód czynnika chłodzącego przed uszkodzeniem przez zbyt wysokie ciśnienie. Podstawowe położenie zaworu nadciśnieniowego jest utrzymywanie przez sprężynę; zawór otwiera się przy ciśnieniu czynnika chłodzącego > 40 barów.