Projekt: ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ Téma: 3.14 Obor: Autokarosář Ročník: 3. Klimatizace ve voze Zpracoval(a): Bc. Petr Ondrůšek Střední průmyslová škola Uherský Brod, 2010
Obsah 1. Klimatizace...3 1.1. Úvod...3 1. 2. VÝHODY KLIMATIZACE...4 1. 3. TEPLO...4 1. 4. ČÁSTI KLIMATIZACE...5 1. 5. ÚDRŽBA KLIMATIZACE...7 1. 6. PORUCHY KLIMATIZACE...10 Použitá literatura...11
1. KLIMATIZACE 1.1. ÚVOD Součástí zpráv, které nám média přináší každý den, jsou i zprávy o haváriích na našich cestách. Jen málokdo si uvědomuje, že k příčinám těchto mnohdy tragických událostí je přiřazováno také pohodlí, respektive nepohodlí řidiče, jeho psychický stav v době řízení. Nejen posádka vozu má silný vliv na zdravé klima uvnitř vozu, které se odvíjí od jejich pocitu pohody, dobré nálady. Je skutečným faktorem aktivní bezpečnosti. A právě klima ve voze je předmětem našeho povídání. Zima i přílišné teplo ovlivňují pohodový stav každého z nás. K dokonalému výkonu jakékoliv činnosti je potřeba vytvořit pokud možno co nejoptimálnější prostředí, ve kterém bude tato činnost prováděna. Proto i bezchybný výkon řízení motorového vozidla si vyžaduje maximální soustředění řidiče, který by neměl být rušen okolními vlivy. Boj s nepřízní chladu v osobním automobilu zvládlo lidstvo už dávno dokonalým vyhříváním. Ovšem i nadměrné teplo v letních měsících se podepisuje na koncentraci při řízení vozu, a tudíž nese svůj díl viny na dopravních nehodách. Obr.1. Schéma oběhu (www.okservisspv.cz)
1. 2. VÝHODY KLIMATIZACE Dnes už standardně nabízenou výbavou moderních automobilů se stala tzv. AUTOKLIMATIZACE. Chladicí okruh klimatizace je v podstatě ve všech motorových vozech stejný a liší se jen umístěním agregátů podle typu vozidla. Většinou jen ti řidiči, kteří nevyzkoušeli její účinky, tvrdí, že je nepotřebná a že jim nechybí. Tyto úvahy berou za své, když se rtuť venkovního teploměru vyšplhá k 25 stupňům či výš, teplota uvnitř vozu v takovém případě může dosáhnout až k 70 stupňům. Pozornost řidiče se začíná vytrácet a soustředí se na řešení nesnesitelného vedra a s ním souvisejících nepříjemných obtíží. Stačí jen krátký pobyt v takovém prostředí a chování řidiče se mění, jeho reakce jsou nesprávné, pomalejší a má-li jízda v takovém voze pokračování, je jen otázkou času, kdy dojde ke kolizi. Přehřátý organismus se mnohem dřív unaví. Právě toto je přesvědčivý moment pro opodstatněnou montáž klimatizace. Auto bez topení na cestách nenajdeme, bez klimatizace ještě spoustu. Snad jediným argumentem je její cena. Avšak s ohledem na význam našeho zdraví by takový argument neměl být zohledňován. 1. 3. TEPLO Nejdříve si připomeneme některé důležité pojmy související s teplem a jeho přenosem. Teplo se měří ve stupních a jeho množství v joulech. Může být akumulováno, může něco ohřát (teplo přijmout) nebo něco ochladit (teplo odevzdat). Šíří se vždy k místům s nižší teplotou. Přenosem nebo-li předáním tepla je např. chlazení motoru vodou či vzduchem, chlazení nápojů ve studené vodě, ohřev vzduchu v místnosti radiátorem. Ve všech případech je předmětem teplo odevzdáno a obklopujícím médiem přijímáno. Princip chlazení je tedy výměna tepla. Chlad je vlastně nižší stupeň tepla. Bod varu je teplota, při které látka přechází ze stavu kapalného do stavu plynného. Bod varu je závislý na tlaku. Se stoupajícím tlakem se zvyšuje bod varu. Kondenzace je obrácený děj, při kterém se látka mění z plynné na kapalnou. Chladící prostředek, pomocí kterého se proces výměny tepla provádí, se v závislosti na teplotě nachází buď ve stavu plynném, nebo kapalném. Jestliže může stlačený plyn po průchodu ventilem prudce expandovat (rozepnout se, uvolnit se),
pak se při tom značně ochladí. Například vzduch (plyn) vyfukovaný našpulenými rty (ventilem) je chladnější než vzduch vycházející ze široce otevřených úst. 1. 4. ČÁSTI KLIMATIZACE Obr.2. Schéma systému autoklimatizace (www.autoklima.cz) Funkce autoklimatizace se dá přirovnat k činnosti domácí lednice. Jejich princip se nijak zásadně neliší. Je to v podstatě vysokotlaké zařízení. Ochlazení je vlastně odebrání tepla. Do vozidla je za tímto účelem instalováno kompresní chladicí zařízení s chladicím prostředkem. Obr. 3 Kompresor
Prvním ze čtyř základních prvků klimatizace je kompresor (obr. 3), který z nízkotlaké větve (výparníku) nasává chladicí prostředek, který je následně stlačován (na 1,6 MPa), čímž se zahřívá, a je dále kompresorem vháněn do vysokotlaké větve systému klimatizace. Bez tohoto stlačení by nebyla možná expanze u expanzního ventilu a tím by nedošlo k ochlazení chladicího prostředku. Kompresor zajišťuje cirkulaci chladiva v systému. Nejčastěji jsou používány bubnové, méně pak pístové, spirálové, lopatkové. Nasátím kapaliny by došlo k jeho destrukci, neboť kapalina je nestlačitelná. Kompresor však potřebuje být též mazán, proto v oběhu chladicího prostředku koluje speciální syntetický olej PAG (Poly-Alkylen-Glykol). S jinými oleji je nemísitelný, naopak velmi kvalitně s chladicím prostředkem, má dobré mazací vlastnosti, neobsahuje žádné kyseliny a je silně hygroskopický (pohlcující vodu). Na kompresoru je připevněna elektromagnetická spojka neustále poháněná motorem přes drážkový řemen. Teprve po zapnutí klimatizace dojde pomocí této spojky k přenosu síly na kompresor. Výkon kompresoru je závislý na otáčkách motoru. Plynulé plnění výparníku zajišťuje expanzní ventil. Konstrukčně zdatnější klimatizace mají automaticky regulovaný kompresor. Klimatizace s neregulovatelnými kompresory mají jako dodatkové vybavení regulace zabudovaný expanzní ventil. Teplo chladicího prostředku je v kondenzátoru (chladiči klimatizace) předáno okolo proudícímu vzduchu, čímž je natolik ochlazen, že na výstupu z kondenzátoru kondenzuje. Dojde ke zkapalnění chladicího prostředku, který byl v plynném stavu. Pro zajištění dostatečného průchodu vzduchu, je kondenzátor osazen ventilátorem dochlazování. Kondenzátor je umístěn před chladičem chladicí kapaliny motoru. Jeho znečištění či ucpání má za následek nižší průchodnost vzduchu a tím snížení chlazení motoru. Tekutý stlačený chladicí prostředek proudí expanzním ventilem do nízkotlaké větve, roztahuje se a přitom se ochlazuje. Stává se chladnějším, než byl před stlačením. Studený chladicí prostředek proudí výparníkem, který se rychle ochlazuje. Zde je teplo proudícího vzduchu předáváno chladnému výparníku. Ve voze se příjemně ochlazuje. Chladicí prostředek se vypařuje v trubkách výparníku, přijímá teplo, vychází z něj v plynném stavu a je opět kompresorem nasáván.
1. 5. ÚDRŽBA KLIMATIZACE Údržbu klimatizace nesmíme nechávat až na dobu její případné poruchy. Největším nepřítelem je vlhko. Dokonce i nepatrné vlhko nám může poškodit některý z dílů systému (kompresor), snížit účinek zamrznutím expanzního ventilu atd. Vlhkost v systému napomáhá k tvorbě plísní, nejrůznějších mikroorganismů a bakterií. Děje se tak díky kondenzaci vody na výparníku, kde výskyt plísní a bakterií je až 7x větší než ve venkovním prostředí. Nepříjemný zápach, který se dostává průduchy do interiéru vozu při zapnutí klimatizace, je neklamnou známkou výskytu tohoto nežádoucího povlaku. Zapáchající vzduch s sebou přináší mikročástečky plísní a bakterií, které mohou posádce při jejich vdechování způsobit zdravotní potíže v podobě kašle, pálení očí a v krku, alergických reakcí. Jednou ročně, nejlépe v jarních měsících, by měl každý motorista dopřát náležitou péči klimatizaci svého vozu. K likvidaci již zmíněného zápachu a jeho příčiny nám pomůže speciální desinfekce sprejem (méně účinné) nebo speciálním zařízením. Možná je desinfekce pomocí ultrazvuku, pro který neexistují nepřístupná místa, netřeba demontáže částí přístrojové desky, výhodou je i dlouho trvající účinek. Součástí desinfekce by měla být výměna kabinového (pylového) filtru, který taktéž ovlivňuje výkon klimatizace. Jednou za dva roky je potřeba provést recyklaci a doplnění chladiva (obr. 4) a oleje, kontrolu těsnosti celého systému, jeho funkčnost. Od roku 1995 se z důvodů ekologických smí používat jako chladicí prostředek pouze R 134a, který je bezbarvý jako voda ve skupenství kapalném a neviditelný ve stavu plynném. Neobsahuje žádné atomy chloru, je to chemické spojení fluoru, uhlíku a vodíku. Obr.4. Sprej pro desinfekci klimatizace
Obr.5. Filtr klimatizace Obr.6. Druh a množství chladiva udává prostřední štítek
Obr.7. Horní kádinka s čistým olejem, prostřední UV barva, spodní odsátý starý olej Obr.8. Ovládací panel čistícího a plnícího členu
Obr.9. Připojení systému klimatizace automobilu k plničce 1. 6. PORUCHY KLIMATIZACE Nejčastější poruchou je únik chladiva (R134a), ke kterému dochází při běžném provozu u všech typů klimatizací stěnami gumových hadic, v místech spojů a na místech mechanicky poškozených. Výrobci vozidel připouští únik až 30 % náplně za rok. Pokud okruh není dostatečně naplněn, dá se předpokládat snížení výkonu klimatizace. Místo úniku chladiva je nutno zjistit přidáním UV detekční látky do chladiva a za použití UV lampy a brýlí přesně místo identifikujeme. V místě úniku vzniká silný efekt záření. Poškozené součásti opravit či vyměnit. Náhradní díly používat jen originální. Neoriginály bývají vyrobeny z nekvalitních materiálů a při styku s chladivem se mohou rozpustit a následně poškodit okruh. Není v silách výrobců vytvořit dokonale těsný okruh už proto, že se jedná o vysokotlaké zařízení. A tak je naše pohodlí zaplaceno ohříváním planety, neboť z našich klimatizací uniká tzv. skleníkový plyn. Předchozí používaná chladiva patřila mezi freony a narušovala ozonovou vrstvu. Druhá nejčastěji se vyskytující závada je tzv. přidření kompresoru klimatizace. Příčinou bývá nedostatečný nebo nekvalitní (používáním znehodnocený) olej. Při servisu klimatizace vozidla dbejte na odsátí starého a znovu naplnění nového oleje. Oprava poškozeného kompresoru je finančně náročná (dle typu 10 000,- až 25 000,- Kč). Správnou činnost můžeme posoudit i subjektivním dojmem. Dotykem zjistíme, zda hadice je horká, teplá nebo studená. Mezi kompresorem a kondenzátorem by měla být teplota asi 80 stupňů (čili horká), za kondenzátorem asi 50 stupňů (teplá), před výparníkem až zamrzlá, za ním studená.
POUŽITÁ LITERATURA Internetové zdroje www.skoda auto.cz www.google.cz www.odbornecasopisy.cz