El compresor del sistema de aire acondicionado automotriz es el corazón del sistema de refrigeración y se encarga de comprimir y transportar el vapor refrigerante. Existen dos tipos de compresores: de desplazamiento fijo y de desplazamiento variable. Según sus diferentes principios de funcionamiento, los compresores de aire acondicionado se dividen en compresores de desplazamiento fijo y compresores de desplazamiento variable.
Según sus diferentes métodos de funcionamiento, los compresores se pueden clasificar generalmente en alternativos y rotativos. Entre los compresores alternativos más comunes se encuentran los de tipo biela-manivela y los de pistón axial, mientras que entre los rotativos más comunes se encuentran los de tipo paletas rotativas y los de tipo espiral.
El compresor del sistema de aire acondicionado del automóvil es el corazón del sistema de refrigeración del aire acondicionado del automóvil y cumple la función de comprimir y transportar el vapor refrigerante.
Clasificación
Los compresores se dividen en dos tipos: de desplazamiento fijo y de desplazamiento variable.
Los compresores de aire acondicionado se dividen generalmente en tipos alternativos y rotativos, según su método de funcionamiento interno.
Principio de funcionamiento de la clasificación, edición y transmisión
Según sus diferentes principios de funcionamiento, los compresores de aire acondicionado se pueden dividir en compresores de desplazamiento fijo y compresores de desplazamiento variable.
compresor de desplazamiento fijo
El desplazamiento del compresor de desplazamiento fijo aumenta proporcionalmente con el incremento de la velocidad del motor. No puede ajustar automáticamente la potencia de salida según la demanda de refrigeración y tiene un impacto considerable en el consumo de combustible del motor. Su control generalmente se basa en la señal de temperatura de la salida de aire del evaporador. Cuando la temperatura alcanza el valor preestablecido, el embrague electromagnético del compresor se libera y este se detiene. Al aumentar la temperatura, el embrague electromagnético se activa y el compresor vuelve a funcionar. El compresor de desplazamiento fijo también se controla mediante la presión del sistema de aire acondicionado. Si la presión en la tubería es demasiado alta, el compresor se detiene.
Compresor de aire acondicionado de desplazamiento variable
El compresor de desplazamiento variable ajusta automáticamente la potencia de salida según la temperatura programada. El sistema de control del aire acondicionado no registra la señal de temperatura de la salida del evaporador, sino que controla la relación de compresión del compresor en función de la variación de presión en la tubería de aire acondicionado para ajustar automáticamente la temperatura de salida. Durante todo el proceso de refrigeración, el compresor funciona continuamente y la regulación de la intensidad de refrigeración se controla completamente mediante la válvula reguladora de presión instalada en su interior. Cuando la presión en el extremo de alta presión de la tubería de aire acondicionado es excesiva, la válvula reguladora de presión acorta la carrera del pistón del compresor para reducir la relación de compresión, lo que disminuye la intensidad de refrigeración. Cuando la presión en el extremo de alta presión desciende a un cierto nivel y la presión en el extremo de baja presión asciende a otro nivel, la válvula reguladora de presión aumenta la carrera del pistón para mejorar la intensidad de refrigeración.
Clasificación del estilo de trabajo
Según sus diferentes métodos de funcionamiento, los compresores se pueden clasificar generalmente en alternativos y rotativos. Entre los compresores alternativos más comunes se encuentran los de tipo biela-manivela y los de pistón axial, mientras que entre los rotativos más comunes se encuentran los de tipo paletas rotativas y los de tipo espiral.
Compresor de biela del cigüeñal
El proceso de funcionamiento de este compresor se divide en cuatro fases: compresión, escape, expansión y succión. Al girar el cigüeñal, la biela impulsa el pistón para que se mueva alternativamente, y el volumen de trabajo, compuesto por la pared interior del cilindro, la culata y la superficie superior del pistón, cambia periódicamente, comprimiendo y transportando así el refrigerante en el sistema de refrigeración. El compresor de biela-cigüeñal es un compresor de primera generación. Es ampliamente utilizado, cuenta con tecnología de fabricación madura, estructura simple, bajos requisitos de materiales y tecnología de procesamiento, y un costo relativamente bajo. Posee una gran adaptabilidad, pudiendo ajustarse a un amplio rango de presión y requisitos de capacidad de refrigeración, y presenta una gran facilidad de mantenimiento.
Sin embargo, el compresor de biela-manivela también presenta algunas deficiencias evidentes, como la incapacidad para alcanzar altas velocidades, su gran tamaño y peso, y la dificultad para lograr un peso ligero. Además, la salida de aire es discontinua, el flujo de aire es propenso a fluctuaciones y se produce una gran vibración durante su funcionamiento.
Debido a las características mencionadas de los compresores de biela-cigüeñal, pocos compresores de baja cilindrada han adoptado esta estructura. Actualmente, los compresores de biela-cigüeñal se utilizan principalmente en sistemas de aire acondicionado de gran cilindrada para turismos y camiones.
Compresor de pistón axial
Los compresores de pistón axial se consideran compresores de segunda generación, y los más comunes son los de plato oscilante o de placa oscilante, que son los productos principales en los compresores de aire acondicionado automotriz. Los componentes principales de un compresor de placa oscilante son el eje principal y la placa oscilante. Los cilindros están dispuestos circunferencialmente con el eje principal del compresor como centro, y el movimiento del pistón es paralelo a dicho eje. Los pistones de la mayoría de los compresores de placa oscilante son de doble cabeza; por ejemplo, en los compresores axiales de 6 cilindros, 3 cilindros se encuentran en la parte delantera del compresor y los otros 3 en la parte trasera. Los pistones de doble cabeza se deslizan en tándem en los cilindros opuestos. Cuando un extremo del pistón comprime el vapor refrigerante en el cilindro delantero, el otro extremo aspira el vapor refrigerante en el cilindro trasero. Cada cilindro está equipado con válvulas de aire de alta y baja presión, y se utiliza otra tubería de alta presión para conectar las cámaras de alta presión delantera y trasera. La placa inclinada está fijada al eje principal del compresor, el borde de la placa inclinada se ensambla en la ranura en el centro del pistón, y la ranura del pistón y el borde de la placa inclinada están soportados por rodamientos de bolas de acero. Cuando el eje principal gira, la placa oscilante también gira, y el borde de la placa oscilante empuja el pistón para que se mueva axialmente de forma recíproca. Si la placa oscilante gira una vez, los dos pistones delantero y trasero completan cada uno un ciclo de compresión, escape, expansión y succión, lo que equivale al trabajo de dos cilindros. Si se trata de un compresor axial de 6 cilindros, 3 cilindros y 3 pistones de doble cabeza están distribuidos uniformemente en la sección del bloque de cilindros. Cuando el eje principal gira una vez, equivale al efecto de 6 cilindros.
El compresor de plato oscilante es relativamente fácil de miniaturizar y ligero, y permite un funcionamiento a alta velocidad. Posee una estructura compacta, alta eficiencia y un rendimiento fiable. Tras la implementación del control de desplazamiento variable, se utiliza ampliamente en los sistemas de aire acondicionado de automóviles.
Compresor de paletas rotativas
Existen dos tipos de cilindros para compresores de paletas rotativas: circulares y ovalados. En un cilindro circular, el eje principal del rotor se encuentra a una distancia excéntrica del centro del cilindro, de modo que el rotor queda firmemente sujeto entre los orificios de succión y escape en la superficie interior del cilindro. En un cilindro elíptico, el eje principal del rotor coincide con el centro de la elipse. Las paletas del rotor dividen el cilindro en varios espacios. Cuando el eje principal impulsa el rotor a girar una vez, el volumen de estos espacios cambia continuamente, y el vapor refrigerante también varía en volumen y temperatura en dichos espacios. Los compresores de paletas rotativas no tienen válvula de succión, ya que las paletas se encargan de aspirar y comprimir el refrigerante. Si hay dos paletas, se producen dos procesos de escape en una rotación del eje principal. Cuantas más paletas tenga el compresor, menores serán las fluctuaciones en la descarga.
Como compresor de tercera generación, gracias a su reducido volumen y peso, el compresor de paletas rotativas se puede instalar fácilmente en compartimentos de motor estrechos. Además, presenta ventajas como bajo nivel de ruido y vibración, y alta eficiencia volumétrica, lo que le ha permitido encontrar aplicaciones en sistemas de aire acondicionado automotriz. Sin embargo, este tipo de compresor requiere una alta precisión de mecanizado y tiene un elevado coste de fabricación.
compresor scroll
Estos compresores pueden denominarse compresores de cuarta generación. La estructura de los compresores scroll se divide principalmente en dos tipos: dinámico y estático, y de doble revolución. Actualmente, el tipo dinámico y estático es el más común. Sus partes de trabajo se componen principalmente de una turbina dinámica y una turbina estática. Las estructuras de ambas turbinas son muy similares y constan de una placa de extremo y un diente espiral involuto que se extiende desde dicha placa. Ambas están dispuestas excéntricamente con una diferencia de 180°. La turbina estática es estacionaria, mientras que la turbina móvil gira y se desplaza excéntricamente mediante el cigüeñal, bajo la restricción de un mecanismo antirrotación especial; es decir, no hay rotación, solo revolución. Los compresores scroll presentan numerosas ventajas. Por ejemplo, son pequeños y ligeros, y el eje excéntrico que impulsa el movimiento de la turbina puede girar a alta velocidad. Al no tener válvulas de succión ni de descarga, el compresor scroll funciona de forma fiable y permite la fácil implementación de tecnologías de velocidad y desplazamiento variables. Gracias a sus ventajas de estructura compacta, alta eficiencia, ahorro energético, baja vibración, bajo nivel de ruido y fiabilidad, los compresores scroll se utilizan cada vez más en el sector de la refrigeración a pequeña escala, lo que permite que varias cámaras de compresión funcionen simultáneamente.
fallos comunes
Al ser una pieza giratoria de alta velocidad, el compresor del aire acondicionado tiene una alta probabilidad de fallar. Las fallas más comunes son ruido anormal, fugas y mal funcionamiento.
(1) Ruido anormal Hay muchas razones para el ruido anormal del compresor. Por ejemplo, el embrague electromagnético del compresor está dañado, o el interior del compresor está muy desgastado, etc., lo que puede causar ruido anormal.
① El embrague electromagnético del compresor es un punto común donde se producen ruidos anormales. El compresor suele funcionar a baja y alta velocidad bajo carga elevada, por lo que los requisitos para el embrague electromagnético son muy altos. Además, su posición de instalación suele estar cerca del suelo, por lo que a menudo está expuesto a la lluvia y la tierra. Cuando el rodamiento del embrague electromagnético se daña, se produce un ruido anormal.
②Además del problema del embrague electromagnético en sí, la tensión de la correa de transmisión del compresor también afecta directamente a su vida útil. Si la correa está demasiado floja, el embrague electromagnético tiende a patinar; si está demasiado tensa, aumenta la carga sobre él. Si la tensión de la correa no es la correcta, el compresor no funcionará correctamente a baja carga y se dañará al trabajar a alta carga. Si la polea del compresor y la del generador no están alineadas durante el funcionamiento de la correa, se reducirá la vida útil de la correa y del compresor.
③ La succión y el cierre repetidos del embrague electromagnético también provocarán ruidos anormales en el compresor. Por ejemplo, una generación de energía insuficiente del generador, una presión excesiva en el sistema de aire acondicionado o una carga excesiva del motor harán que el embrague electromagnético se active y desactive repetidamente.
④ Debe existir una cierta separación entre el embrague electromagnético y la superficie de montaje del compresor. Si la separación es excesiva, el impacto también aumentará. Si la separación es demasiado pequeña, el embrague electromagnético interferirá con la superficie de montaje del compresor durante el funcionamiento. Esta es también una causa común de ruido anormal.
⑤ El compresor necesita una lubricación adecuada para funcionar. Si el compresor carece de aceite lubricante o este no se utiliza correctamente, se producirán ruidos anormales graves en su interior, lo que incluso podría provocar su desgaste y posterior desguace.
(2) Fugas: Las fugas de refrigerante son el problema más común en los sistemas de aire acondicionado. La fuga suele producirse en la unión del compresor con las tuberías de alta y baja presión, donde suele ser difícil de inspeccionar debido a su ubicación. La presión interna del sistema de aire acondicionado es muy alta, y cuando el refrigerante se fuga, se pierde el aceite del compresor, lo que provoca que el sistema de aire acondicionado no funcione o que el compresor no esté bien lubricado. Los compresores de aire acondicionado cuentan con válvulas de alivio de presión. Estas válvulas suelen ser de un solo uso. Cuando la presión del sistema es demasiado alta, la válvula de alivio de presión debe reemplazarse a tiempo.
(3) No funciona Hay muchas razones por las que el compresor del aire acondicionado no funciona, generalmente debido a problemas en el circuito. Puede comprobar preliminarmente si el compresor está dañado suministrando energía directamente al embrague electromagnético del compresor.
precauciones para el mantenimiento del aire acondicionado
Cuestiones de seguridad que deben tenerse en cuenta al manipular refrigerantes.
(1) No manipule el refrigerante en un espacio cerrado o cerca de una llama abierta;
(2) Se deben usar gafas protectoras;
(3) Evite que el refrigerante líquido entre en contacto con los ojos o salpique la piel;
(4) No apunte la parte inferior del tanque de refrigerante hacia las personas, algunos tanques de refrigerante tienen dispositivos de ventilación de emergencia en la parte inferior;
(5) No coloque el tanque de refrigerante directamente en agua caliente con una temperatura superior a 40 °C;
(6) Si el refrigerante líquido entra en contacto con los ojos o la piel, no lo frote, enjuáguelo inmediatamente con abundante agua fría y acuda inmediatamente al hospital para que un médico le brinde tratamiento profesional, y no intente solucionarlo usted mismo.
