Compresor de aire acondicionado para automóviles.
El compresor del aire acondicionado del automóvil es el corazón del sistema de refrigeración del aire acondicionado del automóvil, ya que cumple la función de comprimir y transportar el vapor refrigerante.
Los compresores se dividen en dos tipos: de desplazamiento fijo y de desplazamiento variable.
Los compresores de aire acondicionado, según su modo de funcionamiento interno, se dividen generalmente en alternativos y rotativos.
Según sus diferentes principios de funcionamiento, los compresores de aire acondicionado se pueden dividir en compresores de desplazamiento constante y compresores de desplazamiento variable.
compresor de desplazamiento constante
El desplazamiento del compresor de desplazamiento constante es proporcional al aumento de la velocidad del motor, por lo que no puede ajustar automáticamente la potencia de salida según las necesidades de refrigeración, lo que repercute considerablemente en el consumo de combustible del motor. Su control se realiza generalmente mediante la señal de temperatura de la salida del evaporador. Cuando la temperatura alcanza el valor preestablecido, se libera el embrague electromagnético del compresor y este se detiene. Al aumentar la temperatura, el embrague electromagnético se acopla y el compresor vuelve a funcionar. El compresor de desplazamiento constante 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
Los compresores de desplazamiento variable pueden ajustar automáticamente la potencia de salida según la temperatura programada. El sistema de control del aire acondicionado no registra la señal de temperatura de salida del evaporador, sino que la ajusta automáticamente controlando la relación de compresión del compresor según la señal de cambio de presión en la tubería de aire acondicionado. Durante todo el proceso de refrigeración, el compresor está en funcionamiento continuo, y el ajuste de la intensidad de refrigeración depende completamente del regulador de presión instalado en su interior. Cuando la presión en el extremo de alta presión de la tubería de aire acondicionado es demasiado alta, la válvula reguladora de presión reduce la carrera del pistón del compresor para disminuir la relación de compresión, lo que reduce la intensidad de refrigeración. Cuando la presión en el extremo de alta presión disminuye hasta cierto punto y la presión en el extremo de baja presión aumenta hasta cierto punto, la válvula reguladora de presión aumenta la carrera del pistón para mejorar la intensidad de refrigeración.
Según sus diferentes métodos de funcionamiento, los compresores se pueden dividir generalmente en alternativos y rotativos. Los compresores alternativos comunes son de tipo biela-manivela y de tipo pistón axial, mientras que los compresores rotativos comunes son de tipo paletas rotativas y de tipo espiral.
Compresor de cigüeñal y biela
El proceso de funcionamiento de este compresor se divide en cuatro fases: compresión, escape, expansión y succión. Al girar el cigüeñal, el pistón, impulsado por la biela, se mueve alternativamente. 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, ampliamente utilizado, con tecnología de fabricación madura, estructura simple, bajos requisitos de materiales y tecnología de procesamiento, y un costo relativamente bajo. Ofrece una gran adaptabilidad, pudiendo ajustarse a una amplia gama de presiones y capacidades de refrigeración, además de facilitar su mantenimiento.
Sin embargo, el compresor con biela-manivela también presenta algunas desventajas evidentes, como la imposibilidad de alcanzar velocidades elevadas, su gran tamaño y peso, y la dificultad para lograr un diseño 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 del compresor de biela-manivela, existen pocos compresores de pequeña cilindrada que utilicen esta estructura, y el compresor de biela-manivela se utiliza principalmente en los sistemas de aire acondicionado de gran cilindrada de autobuses y camiones.
Compresor de pistón axial
Los compresores de pistón axial pueden considerarse la segunda generación de compresores, junto con los compresores de placa oscilante o de placa inclinada, que son el producto principal en los compresores de aire acondicionado automotriz. Los componentes principales del compresor de placa inclinada son el eje principal y la placa inclinada. Cada cilindro está dispuesto en el círculo central del eje del compresor, y el movimiento del pistón es paralelo a este. La mayoría de los compresores de placa inclinada están fabricados con pistones de doble cabeza, como los compresores axiales de 6 cilindros, con 3 cilindros en la parte delantera y otros 3 en la parte trasera. Los pistones de doble cabeza se deslizan en cilindros opuestos: uno comprime el vapor refrigerante en el cilindro delantero y el otro lo aspira en el cilindro trasero. Cada cilindro está equipado con una válvula de alta y baja presión, y un tubo de alta presión conecta las cámaras de alta presión delantera y trasera. La placa inclinada está fijada al husillo del compresor, y su borde se ajusta a una ranura en el centro del pistón. Tanto la ranura del pistón como el borde de la placa inclinada están soportados por rodamientos de bolas de acero. Al girar el husillo, la placa inclinada también gira, y su borde empuja al pistón para que se mueva axialmente de forma recíproca. Cada giro de la placa inclinada completa un ciclo de compresión, escape, expansión y succión, en el que los dos pistones anteriores y posteriores realizan un ciclo equivalente al de dos cilindros. En el caso de un compresor axial de 6 cilindros, los 3 cilindros y los 3 pistones de doble cabeza se distribuyen uniformemente en la sección del cilindro, y cada giro del husillo equivale al funcionamiento de 6 cilindros.
Los compresores de placas inclinadas son relativamente fáciles de miniaturizar y ligeros, y permiten un funcionamiento a alta velocidad. Su estructura compacta, alta eficiencia y rendimiento fiable hacen que se utilicen ampliamente en sistemas de aire acondicionado para automóviles tras la implementación del control de desplazamiento variable.
Compresor de paletas rotativas
El cilindro del compresor de paletas rotativas puede ser redondo u ovalado. En un cilindro circular, el eje principal del rotor tiene una excentricidad con respecto al centro del cilindro, de modo que el rotor se encuentra cerca de los orificios de succión y escape en la superficie interior del cilindro. En un cilindro ovalado, el eje principal del rotor coincide con el centro de la elipse. Las paletas del rotor dividen el cilindro en varios espacios, y cuando el husillo impulsa el rotor para que gire una semana, el volumen de estos espacios cambia constantemente, al igual que el volumen y la temperatura del vapor refrigerante en dichos espacios. Los compresores de paletas rotativas no tienen válvulas de succión, ya que las paletas pueden realizar la succión y compresión del refrigerante. Si hay dos paletas, se producen dos procesos de escape por cada rotación del husillo. Cuantas más paletas tenga el compresor, menores serán las fluctuaciones en el escape.
Como compresor de tercera generación, gracias a su reducido volumen y peso, que facilita su instalación en el estrecho habitáculo del motor, junto con sus ventajas de bajo nivel de ruido y vibración y alta eficiencia volumétrica, también se ha utilizado en sistemas de aire acondicionado para automóviles. Sin embargo, el compresor de paletas rotativas requiere una alta precisión de procesamiento y un elevado coste de fabricación.
Compresor scroll
Este compresor puede considerarse de cuarta generación. La estructura del compresor scroll se divide principalmente en dos tipos: dinámico y de doble revolución. La turbina dinámica es la más utilizada y sus partes de trabajo se componen principalmente de una turbina dinámica y una turbina estática. La estructura de ambas turbinas es muy similar, ya que están compuestas por placas terminales y dientes de vórtice involutos que sobresalen de dichas placas. La configuración excéntrica entre ellas presenta una diferencia de 180°. La turbina estática es estacionaria, mientras que la dinámica es accionada por un cigüeñal excéntrico giratorio bajo la restricción de un mecanismo antirrotación especial. No hay rotación, solo revolución. Los compresores scroll ofrecen numerosas ventajas. Por ejemplo, son pequeños y ligeros, y el eje excéntrico que acciona la turbina móvil puede girar a alta velocidad. Al no tener válvulas de succión ni de escape, los compresores scroll funcionan de forma fiable y permiten la implementación sencilla de tecnología de velocidad y desplazamiento variables. Cuando varias cámaras de compresión funcionan simultáneamente, la diferencia de presión del gas entre cámaras adyacentes es pequeña, las fugas de gas son mínimas y la eficiencia volumétrica es alta. El compresor scroll se utiliza cada vez más en el campo de la refrigeración compacta debido a sus ventajas de estructura compacta, alta eficiencia y ahorro de energía, baja vibración y ruido, y fiabilidad, por lo que se ha convertido en una de las principales líneas de desarrollo de la tecnología de compresores.
El compresor del coche no enfría, ¿cómo se repara?
El problema de que el compresor del coche no enfríe se puede solucionar siguiendo estos pasos:
Compruebe el sistema de refrigeración: Primero, revise el sistema de refrigeración para detectar fugas u obstrucciones. La obstrucción se puede solucionar añadiendo refrigerante para detectar fugas y limpiando o reemplazando el elemento filtrante.
Compruebe el compresor: Si el sistema de refrigeración funciona correctamente, pero el rendimiento de refrigeración sigue siendo deficiente, es necesario revisar el compresor. Si se detecta alguna falla en el compresor, deberá repararse o reemplazarse.
Compruebe el ventilador: Si el sistema de refrigeración y el compresor funcionan correctamente, pero la refrigeración es deficiente, compruebe si el ventilador funciona correctamente. Si el ventilador está averiado, repárelo o sustitúyalo.
Mantenimiento regular: Para mantener el funcionamiento normal del aire acondicionado del coche, se recomienda limpiar y mantener regularmente el sistema de aire acondicionado, lo que incluye limpiar el evaporador, cambiar el filtro, etc.
Revise la correa del compresor: si está demasiado floja, ajústela. Compruebe si la junta de la manguera del sistema de aire acondicionado presenta manchas de aceite. Si detecta una fuga, acuda al departamento de mantenimiento para que la solucionen a tiempo.
Limpie el condensador: La limpieza regular de la superficie del condensador puede mejorar considerablemente el efecto de enfriamiento del sistema de refrigeración del aire acondicionado.
Compruebe el nivel de refrigerante: Detecte el nivel de refrigerante palpando la diferencia de temperatura entre el tubo de entrada y el tubo de salida del secador o utilizando el manómetro del colector.
Compruebe el módulo de control del aire acondicionado: Si el módulo de control está defectuoso, es posible que el aire acondicionado no enfríe. Verifique su funcionamiento para determinar si necesita reparación o reemplazo.
Si el compresor está muy dañado, es posible que deba reemplazarlo directamente. Durante el mantenimiento, si el embrague electromagnético del compresor está dañado, se puede reemplazar por separado o bien, instalar un compresor nuevo. Además, el mantenimiento y la inspección periódicos son medidas importantes para prevenir y solucionar el problema de que el aire acondicionado del automóvil no enfríe.
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