Inne Działanie układu klimatyzacji

[mih00]

Znalazłem taki artykuł w sieci - może się komuś przyda.

 

STEROWANIE UKŁADAMI KLIMATYZACJI CZ.1

 

Gdy do warsztatu przyjeżdża klient z niedziałającą klimatyzacją, trzeba wykonać czynności obsługowe związane z czynnikiem chłodniczym. Kłopoty zaczynają się, gdy po ich wykonaniu układ nie rozpoczyna pracy.

 

O pracy układów klimatyzacyjnych wiemy już wiele. Znane są procesy zachodzące wewnątrz nich. Potrafimy odczytywać parametry układu: ciśnienie i temperaturę. Dzięki takiej wiedzy możemy rozpoznawać usterki występujące w hydraulice. Często jednak problem pojawia się bo napełniony układ w ogóle nie chce wystartować. Gdy klient przyjeżdża do warsztatu i zgłasza brak pracy klimatyzacji pierwsze podejrzenie pada na zbyt niską ilość czynnika chłodniczego, ponieważ w naturalny sposób opuszcza on układ.

 

Elementy sterowania układem klimatyzacyjnym: A – czujnik za niskiego/za wysokiego ciśnienia (zabezpieczenie układu), B – wysterowanie wentylatora skraplacza, C -sterowanie i zabezpieczenie sprężarki, D – sterowanie wydatkiem sprężarki w układzie z dyszą dławiącą, E – czujnik zamarzania parownika, F – sterowanie powietrzem wentylowanym, G – zabezpieczenie silnika

 

Zbyt małą ilość czynnika można rozpoznać po niskim ciśnieniu na manometrach. Gdyby czynnika w ogóle nie było i manometry wskazywałyby ciśnienie atmosferyczne, wtedy należy sprawdzić jego szczelność napełniając go azotem i kontrolując utrzymanie ciśnienia. Szczelny układ należy obsługiwać zgodnie z procedurą, czyli: jeżeli jest czynnik należy odessać jego resztki z pojazdu, osuszyć układ, uzupełnić odessany olej i napełnić prawidłową ilością czynnika chłodniczego. Gdy jesteśmy pewni ilości i jakości czynnika możemy przystąpić do uruchamiania układu. Uruchamiamy silnik, temperaturę nawiewu ustawiamy na minimum, włączamy klimatyzację, jeżeli nie włączy się automatycznie i kontrolując temperaturę w dyszach czekamy na podmuch chłodnego powietrza. Bardziej doświadczeni nasłuchują jeszcze czy nastąpiło;stuknięcie" sprzęgła sprężarki. Problemy pojawiają się gdy czekamy na próżno. Sprzęgło nie wydaje dźwięku i temperatura się nie zmienia. Dla pewności kontrolujemy wskazania manometrów. Ciśnienie jest właściwe dla pełnego układu, lecz nie pojawiają się żadne zmiany wskazujące na ruch czynnika. Nabieramy wtedy pewności, że sprężarka nie wystartowała. Ponieważ sprzęgło jest wysterowane napięciem 12 V można ją uruchomić ;na krótko". Jeżeli sprężarka wystartuje możemy być pewni, że usterka musi być w systemie sterowania. Żeby odnaleźć usterkę trzeba posiadać wiedzę na temat sterowania układem klimatyzacyjnym oraz sterowaniem wentylacją samochodu.

 

Dla prawidłowej pracy klimatyzacja i wentylacja pojazdu zostały wyposażone w różne systemy zabezpieczeń i sterowań. Wykraczanie warunków poza zakres prawidłowej pracy lub usterki w którymś ze sterowań nie zezwolą na uruchomienie układu.

Do zabezpieczeń i sterowań możemy zaliczyć:

zabezpieczenie ciśnieniowe układu klimatyzacji,

sterowanie pracą sprężarki,

sterowanie wentylatorem skraplacza,

sterowanie pracą parownika,

sterowanie powietrzem wentylacyjnym,

sterowanie obciążeniem silnika.

Jednocześnie problemem w diagnostyce jest niezależna praca sterowań. W takim pojeździe może wystąpić jedna lub kilka „blokad” pracy klimatyzacji. Aby móc poszukiwać usterki należy rozumieć jak pracują systemy sterowań i jak je należy badać, a czasami dla celów diagnostycznych.

 

Zabezpieczenie układu klimatyzacji przed uszkodzeniem

 

Sprężarka jest smarowana olejem niesionym wraz z czynnikiem chłodniczym. Gdy zmniejsza się ilość czynnika, a co za tym idzie oleju dostarczanego do sprężarki, zmniejsza się jej smarowanie. W efekcie może ona ulec nadmiernemu zużyciu a nawet zatarciu. Dlatego producenci wprowadzili zabezpieczenie przed zbyt niską ilością czynnika. Gdy czynnik wydostaje się do atmosfery spada ciśnienie we wnętrzu układu. Niebezpiecznie niska wartość ciśnienia wyłączy układ. Do tego zabezpieczenia wykorzystano czujnik ciśnienia zamontowany najczęściej pomiędzy skraplaczem a parownikiem.

 

Z manometru LP można odczytać ciśnienie i temperaturę włączania klimatyzacji. Poniżej tego ciśnienia klimatyzacja nie zostanie włączona.

 

Standardowo wykorzystywany jest stycznik otwierający obwód elektryczny poniżej określonej wartości ciśnienia. Tym ciśnieniem jest najczęściej wartość 2.1 bara. Czujnik ten jednocześnie stanowi zabezpieczenie przed uruchamianiem układu w zbyt niskich temperaturach. 2.1 bara odpowiada temperaturze około 3 stopnie C. Gdy temperatura otoczenia spada poniżej tej wartości włącznie klimatyzacji nie ma sensu a wręcz jest szkodliwe. W takiej temperaturze w powietrzu znajduje się dużo wilgoci, a mała różnica temperatur między 3 stopnie C a 0 stopni C powoduje błyskawiczne zamarzanie skroplonej na ściankach parownika wody. Wtedy przepływ powietrza przez parownik nie jest możliwy. Dlatego układ nie jest uruchamiany. Ten sam czujnik ma najczęściej drugi zakres kontrolny. Zabezpiecza on układ przed występowaniem zbyt wysokiego ciśnienia. W zbyt wysokiej temperaturze (wysokim ciśnieniu) czynnik chłodniczy trudno się skrapla, ponieważ nasycenie gazu jest bliskie punktu krytycznego. Dodatkowo powoduje przeciążenie sprężarki i niebezpieczeństwo jej nadmiernego zużycia a nawet zatarcia. Z tych powodów, gdy ciśnienie zbliża się do 28-32 bar czujnik wyłącza układ. Ponowne włączenie jest możliwe po ustabilizowaniu ciśnień i temperatur.

 

Kontrola czujników ciśnienia

 

Czujniki ciśnienia zabezpieczające układ mają najczęściej budowę styczników. W zależności od producenta układu może ich być kilka, w tedy każdy odpowiada za swój zakres ciśnień. Kilka styczników może być zintegrowanych we wspólnej obudowie. Pojedyncze styczniki mają dwa piny, zintegrowane posiadają cztery piny.

 

Wygląd i schemat elektryczny zintegrowanego czujnika ciśnienia. Zastosowano w nim cztery zakresy pracy. Zakres I i IV zabezpiecza układ. Zakres II i III uruchamia wentylatory.

 

Styczniki zamykają obwód elektryczny powyżej określonego ciśnienia. Gdy podejrzewamy usterkę stycznika, a jesteśmy pewni że istnieją warunki do uruchomienia układu (prawidłowe ciśnienie i temperatura), możemy dla próby wypiąć wtyczkę elektryczną z czujnika i zamiast niego wprowadzić „mostek” elektryczny. Gdy po tak wykonanej próbie układ zacznie pracować należy sprawdzić ciśnienia reakcji stycznika.

 

Przed wymianą czujnika należy sprawdzić ciśnienia jego pracy

 

Należy podłączyć do niego miernik lub próbnik elektryczny i podłączając do azotu sprawdzić reakcję czujnika na wzrost ciśnienia. Stycznik powinien zamknąć obwód przy określonym ciśnieniu. Wartości ciśnienia dla danego czujnika należy odnaleźć w informacji technicznej. Uszkodzony czujnik należy wymienić.

Drugim rodzajem czujników kontrolujących ciśnienie są czujniki zmieniające opór przy zmianie wartości ciśnienia. Takie czujniki wskazują aktualne ciśnienie w układzie. Mają one trzy piny podłączeniowe. Informacja o ciśnieniu jest odczytywana przez elektroniczny zespół sterujący klimatyzacji lub sterownik silnika. To sterownik decyduje czy włączyć klimatyzację. Informacje o wartości ciśnienia należy odczytać ze sterownika, za pośrednictwem testera elektronicznego. Może on zgłosić błąd czujnika, jeżeli wartość wskazywanego ciśnienia jest poza zakresem. Jednak gdy czujnik będzie wskazywał ciśnienie nie prawidłowe, ale mieszczące się w tolerancji ciśnień, błąd nie zostanie zgłoszony. Trzeba wtedy w bloku parametrów pracy odczytać wartość ciśnienia i porównać ją ze wskazaniami manometrów. Różnice w odczytach, np. 1 bar w parametrach a 5 bar na manometrach, wskazują na usterkę czujnika lub jego okablowania. Gdy połączenie elektryczne jest w porządku należy wymienić czujnik.

 

Sterowanie pracą sprężarki

Sprężarka jest wyposażona w sprzęgło elektromagnetyczne pozwalające na przeniesienie napędu. Sygnał uruchamiający sprężarkę jest napięciowy. Podanie na elektromagnes napięcia 12V uruchamia sprężarkę. Część sprężarek jest na stałe napędzana. Wtedy nie posiadają one sprzęgła. Praca lub jej brak odbywa się za pomocą siłownika elektromagnetycznego i jest kontrolowana przez sterownik. Sprężarka jest wysterowana w zależności od: zapotrzebowania na czynnik, bezpieczeństwa pracy sprężarki i układu. Uruchomienie sprężarki nastąpi, gdy występuje zapotrzebowanie na czynnik chłodniczy. Sprężarka o stałym wydatku będzie pracowała w sposób przerywany (sposób sterowania zostanie omówiony w sterowaniu pracą parownika). Zbyt duży przepływ czynnika wyłączy sprężarkę. Zostanie uruchomiona ponownie po pojawieniu się zapotrzebowania na czynnik chłodniczy. Sprężarki o zmiennym wydatku mogą pracować bez przerwy. Zmiana wydatku jest realizowana przez samą sprężarkę w sposób mechaniczny lub elektryczny i może być zarządzana przez sterownik.

 

Regulatory wydatku sprężarki: A – mechaniczny, B - elektromechaniczny

 

Najczęściej regulacja odbywa się mechanicznie. Sprężarka tak reguluje wydatkiem by wartość ciśnienia po stronie ssącej była stała. Uszkodzony zawór wyłączy sprężarkę z pracy. Mimo obrotów wałka nie będzie ona pompować czynnika. Nowoczesne konstrukcje posiadają wysterowanie sprężarki za pomocą elektrozaworu sterowanego elektronicznie przez sterownik klimatyzacji. W tym przypadku dla kontroli sprawności trzeba posiadać tester elektroniki. W sterowniku należy szukać ewentualnych błędów zaworu. Niesprawny zawór niezależnie od konstrukcji trzeba wymienić na nowy.

 

Kontrola ciągłości zaworu elektromechanicznego sprężarki. Opór wskazuje ciągłość. Wartość opory należy porównać z danymi z informacji technicznej.

 

Sprężarki mogą posiadać czujniki bezpieczeństwa. Są one mocowane w skrzyni korbowej lub do korpusu. Najczęściej są to czujniki temperatury. Wyłączają one pracę sprężarki, gdy temperatura przekroczy maksymalną wartość.

 

Uszkodzony czujnik temperatury sprężarki będzie blokował jej uruchomienie.

 

STEROWANIE UKŁADAMI KLIMATYZACJI CZ.2

 

W pierszej części omówiłem zabezpieczenie układu klimatyzacji przed uszkodzeniem oraz sterowanie pracą sprężarki. Do omówienia zostały systemy sterowania: wentylatorem skraplacza, pracą parownika, powietrzem wentylacyjnym oraz obciążeniem silnika.

 

Sterowanie wentylatorem skraplacza

 

UWAGA: należy pamiętać, że wentylator elektryczny może zostać uruchomiony samoczynnie jeszcze kilka minut po zatrzymaniu pojazdu.

 

Wentylator skraplacza w dużym stopniu decyduje o sprawnym działaniu układu klimatyzacji. Nasycony ciepłem pobranym w parowniku czynnik chłodniczy po przepompowaniu przez sprężarkę jest kierowany do skraplacza. Skraplacz jest wymiennikiem ciepła służącym do oddania nagromadzonego w czynniku ciepła do atmosfery. O ilości oddanego ciepła decyduje powierzchnia czynna skraplacza, różnica temperatur wewnątrz i na zewnątrz skraplacza oraz ilość powietrza przepływającego przez skraplacz. Powierzchnia skraplacza jest ustalona przez producenta pojazdu. Temperatura zewnętrzna skraplacza jest temperaturą otoczenia pojazdu. Te czynniki nie są sterowane. Sterować można ilością powietrza przepływającego przez skraplacz. W tym celu stosuje się wentylatory. Zadaniem sterowania wentylatorów jest oszczędzanie ich silników oraz środowiska. Pracujące na stałe wentylatory dużej mocy szybko uległyby zużyciu. Dlatego pracują tylko wtedy gdy są niezbędne. Wentylatory mogą pobierać bardzo dużą ilość energii do wytworzenia której trzeba w silniku spalić paliwo. Spaliny silnika niszczą środowisko. Żeby zminimalizować zanieczyszczenie środowiska wyłącza się zbędne obciążenie. W omawianym przypadku wyłącza się zbędne wentylatory.

 

W samochodach z klimatyzacją można spotkać różne konfiguracje wentylatorów skraplacza:

 

- na stałe pracujący wentylator zamontowany na silniku i napędzany przez silnik oraz drugi elektryczny,

- jeden wentylator elektryczny o dwóch prędkościach,

- dwa wentylatory elektryczne.

 

Niestety przed podniesieniem klapy i obejrzeniem przestrzeni przed i za zespołem chłodnic nie możemy być pewni jaką konfigurację wentylatorów będziemy obsługiwali.

 

Na stałe napędzany od silnika wentylator można spotkać najczęściej w samochodach BMW, Mercedes, Volvo, Saab ale także w wielu samochodach terenowych i dostawczych. Wentylator ten nie ma sterowania. Kręci się wraz z silnikiem. Taki wentylator wystarczał do utrzymania prawidłowej temperatury chłodnicy silnika. Zamontowanie klimatyzacji spowodowało dołożenie do tych samochodów dodatkowego wentylatora elektrycznego. Może on być włączany na stałe wraz z włączeniem klimatyzacji albo sterowany ciśnieniem za skraplaczem. Wentylator elektryczny o dwóch prędkościach może mieć różny sposób wysterowania: niska prędkość wentylatora może być włączona zawsze przy uruchomieniu klimatyzacji a wysoka prędkość gdy jest za wysokie ciśnienie za skraplaczem lub niska i wysoka prędkość sterowana ciśnieniem za skraplaczem.

Dwa wentylatory elektryczne mogą być sterowane w następujący sposób: dwa wentylatory o jednakowej prędkości włączane zawsze przy uruchomieniu klimatyzacji; wentylator niskiej prędkości włączany zawsze przy uruchomieniu klimatyzacji lub sterowany ciśnieniem za skraplaczem oraz wentylator wysokiej prędkości sterowany ciśnieniem za skraplaczem.

W ciśnieniowym sterowaniu wentylatorów wykorzystano styczniki lub czujniki ciśnienia. Ich zasadę działania i sposób kontroli przedstawiłem w poprzedniej części przy omawianiu zabezpieczenia układu klimatyzacji.

 

Z czujnika ciśnienia montowanego za skraplaczem można odczytać wartości ciśnienia pracy: 2 bary to minimalne ciśnienie włączenia klimatyzacji, 19 bar to włączenie wentylatora skraplacza, 30 bar wyłączenie klimatyzacji.

 

Do sterowania wentylatorami wykorzystany jest inny zakres ciśnienia. Dla przykładu, gdy wentylator niskiej prędkości jest napędzany mechanicznie lub jest uruchomiony zawsze przy włączeniu klimatyzacji trzeba jeszcze wysterować wentylator wysokiej prędkości. Wtedy czujnik włącza wentylator przy ciśnieniu np. 19 bar. To ciśnienie odpowiada temperaturze około 67oC. Wyłącza wentylator po obniżeniu ciśnienia do 15 bar, czyli 58oC. Wartości ciśnień mogą być różne w różnych samochodach. Sterowanie obydwu prędkości wentylatora za pomocą stycznika może wyglądać następująco: włączenie klimatyzacji nie powoduje włączenia wentylatora, włączenie niskiej prędkości wentylatora następuje przy 15 barach a wyłączenie przy 11 barach. Gdy niska prędkość nie wystarcza do oddania ciepła do atmosfery i ciśnienie nadal rośnie to przy 20 barach włączana jest wysoka prędkość wentylatora. Wysoka prędkość jest wyłączana gdy ciśnienie obniży swą wartość do 15 bar.

 

Do sterowania za pomocą stycznika może być opracowany bardzo prosty obwód elektryczny. Będzie on się składał z wentylatora, przekaźnika, bezpiecznika i stycznika jako elementu sterującego zamykającego obwód. Kontrola i naprawa takiego układu elektrycznego jest stosunkowo prosta nawet dla średnio zaawansowanych elektryków. Dla celów kontrolnych można chwilowo zastąpić stycznik „zworką” i skontrolować poprawność działania pozostałych elementów elektrycznych. W nowszych rozwiązaniach do tego układu został dołączony element kontrolujący. W tym celu wykorzystano sterownik silnika. Sygnał ze stycznika nie włącza wentylatorów. Jest tylko informacją dla sterownika, że wentylatory należy włączyć.

 

Sterowanie czujnikiem ciśnienia to również sterowanie przez sterownik silnika. Na bazie informacji o ciśnieniu za wentylatorem włącza on niską lub wysoką prędkość wentylatora. Zawsze gdy sterownik silnika kontroluje warunki włączenia wentylatorów również w nim należy poszukiwać informacji o pracy wentylatorów. W sterowniku silnika można znaleźć żądanie włączenia wentylatora. Jest to informacja wejściowa do sterownika. Tak jest interpretowane zamknięcie obwodu stycznika ciśnienia lub odpowiednio wysoka wartość ciśnienia. Informacją wyjściową będzie włączenie wentylatora. W blokach wykonawczych można skontrolować sygnały i obwody wykonawcze sterownika. Można z tej pozycji włączyć wentylator i kontrolować jego pracę.

 

Sterowanie pracą parownika

 

Temperatura parownika powinna być możliwie niska ale wyższa od 0oC. Ze względu na duży wydatek sprężarek i zmienne warunki otoczenia trzeba było zastosować zabezpieczenie pracy parownika. Bez tego zabezpieczenia parownik mógłby osiągać zbyt niskie temperatury w konsekwencji czego woda na parowniku zamarzłaby i przepływ powietrza przez parownik byłby niemożliwy.

 

W układach z zaworem rozprężnym temperatura parownika jest sterowana automatycznie przez zawór rozprężny. Reguluje on przepływ czynnika chłodniczego przez parownik tak aby na wyjściu z parownika była możliwie stała temperatura. Taki sposób regulacji jest realizowany dzięki pobieraniu informacji o temperaturze na wyjściu parownika. W układach z dyszą dławiącą element rozprężny ma stały przepływ. Nie ma na nim regulacji przepływu. W związku z tym należało zastosować w tych układach inny sposób regulacji pracy parownika.

 

Zamontowany na zasobniku czujnik regulujący pracę parownika. Wyłącza sprężarkę gdy ciśnienie osiąga minimalną wartość. Włącza ponownie gdy ciśnienie wzrasta.

 

Za parownikiem zamontowano czujnik ciśnienia. Czujnik ten zastępuje element czuły zaworu rozprężnego. Regulacja następuje przez włączenie i wyłączenie sprężarki. Gdy uruchomiona zostaje klimatyzacja sprężarka zasysa czynnik chłodniczy z parownika. Dysza dławiąca pozwala przepłynąć niewielkiej ilości czynnika w konsekwencji czego ciśnienie za dyszą obniża się. Im niższe jest ciśnienie tym jest niższa temperatura odparowania czynnika chłodniczego. Czujnik sterujący pracą parownika, znajdujący się za parownikiem, odczytuje zbyt niskie ciśnienie i wyłącza sprężarkę. Pracująca dmuchawa dostarcza ciepłe powietrze na parownik. Znajdujący się w parowniku czynnik odparowuje. Dalsze pobieranie ciepła prowadzi do wzrostu temperatury a wraz z nią ciśnienia. Przekroczenie granicy zadziałania czujnika uruchomi sprężarkę. Pracująca sprężarka wymieni nasycony ciepłem czynnik na nowy. Napływ do parownika świeżego czynnika powoduje spadek ciśnienia a więc wyłączenie sprężarki. Zasobnik znajdujący się przed sprężarką równoważy stan czynnika i ciśnienia. W taki sposób sterowana jest praca parownika w układach z dyszą dławiącą. Uszkodzony czujnik nie pozwoli włączyć sprężarki.

 

W parowniku wzrasta temperatura a co za tym idzie ciśnienie. Wzrost ciśnienia poza granicę czujnika uruchomi sprężarkę. Pracująca sprężarka powoduje wymianę nasyconego ciepłem czynnika na nowy. Napływ świeżego czynnika powoduje spadek temperatury i ciśnienia. W konsekwencji wyłączenie sprężarki. W taki sposób sterowana jest praca parownika w układach z dyszą dławiącą. Uszkodzony czujnik nie pozwoli włączyć sprężarki.

 

Zmiany ciśnień wywołane włączaniem i wyłączaniem sprężarki w układzie z dyszą dławiącą. Bassa Pressione – wykres niskiego ciśnienia, Alta Pressione – wykres wysokiego ciśnienia.

 

Czujnik za parownikiem jest stycznikiem ciśnienia. Kontrolujemy go jak poprzednio omawiane przy zabezpieczeniu układu i pracy wentylatorów styczniki ciśnienia.

 

Do sterowania pracą parownika dodano jeszcze zabezpieczenie przed zamarzaniem. Zamontowano czujniki termostatyczne lub elektryczne zabezpieczenia. Ich zadaniem jest wyłączenie sprężarki, gdy temperatura parownika zbliża się do 0oC. Gdy układ klimatyzacji posiada sterownik informacja o temperaturze parownika trafia do sterownika. To on w razie potrzeby wyłącza sprężarkę. Trzeba testerem elektroniki kontrolować czy sterownik klimatyzacji nie zanotował błędu czujnika temperatury parownika nazywanego czasem "czujnikiem szronienia". W blokach parametrów skontrolować należy wskazania tego czujnika i porównać z rzeczywistością.

 

STEROWANIE UKŁADAMI KLIMATYZACJI CZ.3

 

W poprzednich częściach omówiłem zabezpieczenie układu klimatyzacji, sterowanie pracą sprężarki, sterowanie wentylatorami oraz sterowanie pracą parownika. Do omówienia pozostało sterowanie powietrzem wentylacyjnym oraz sterowanie pracą silnika.

 

Sterowanie wentylatorem skraplacza

 

Możemy wyróżnić dwa sposoby sterowania powietrzem wentylacyjnym:

manualny,

automatyczny.

 

Panel sterowniczy automatycznego układu klimatyzacji samochodu Fiat Marea: 1- pokrętło do sterowania żądaną temperaturą, 2- pokrętło wybierania prędkości wentylatora, 3- pokrętło wyboru kierunków rozprowadzania powietrza, 4- włącznik klimatyzacji, 5- włącznik obiegu wewnętrznego

 

Sterowanie manualne to takie, w którym parametry wentylacji ustawia kierujący pojazdem. Ma on do dyspozycji pokrętła lub suwaki do ustawiania temperatury, prędkości wentylatora i kierunku nawiewu (szyba, nogi lub na wprost) oraz włącznikami klimatyzacji i obiegu wewnętrznego powietrza czyli recyrkulacji. W tym sposobie sterowania kierujący wciska włącznik klimatyzacji i sprężarka powinna zostać uruchomiona. Jednocześnie zostanie uruchomiona dmuchawa powietrza. Gdy pokrętło temperatury jest na minimum z dysz nawiewowych po chwili powinno zacząć lecieć chłodne powietrze. Blokadę we włączeniu sprężarki może powodować jedynie uszkodzony włącznik lub jego okablowanie. Ze względu na komfort oraz bezpieczeństwo wprowadzono układy automatyczne. Te układy wyposażono w elektroniczne jednostki sterujące. Jednostki te tak dobierają parametry pracy wentylacji by w pojeździe zapanowały określone warunki. Kierujący określa temperaturę, ustawia wentylatory w pozycji „Auto” i na tym jego udział w sterowaniu klimatyzacją może zostać zakończony. Resztę sterowania przejmuje elektronika. To sterownik klimatyzacji decyduje jaka ma być temperatura powietrza na dyszach nawiewowych oraz jaki ma być wydatek dmuchawy powietrza i ustawia je w taki sposób żeby wewnątrz pojazdu zapanowała temperatura żądana przez kierującego. Obecnie standardowo steruje również rozdziałem nadmuchu powietrza i obiegiem zamkniętym. Dodatkowo elektronika może być wyposażona w funkcję odparowania szyb „max deff” czy pozwalać na osobny dobór temperatury dla kierującego i pasażera tzw. klimatyzacja dwustrefowa.

 

Schemat funkcjonalny sterowania elektronicznego: ECU - elektroniczna centralka sterująca, S (Te) - czujnik temperatury zewnętrznej, Te - temperatura na zewnątrz, Ta - sterowniki temperatury wnętrza pojazdu, S (Tt) - czujnik temperatury powietrza uzdatnionego (na wylotach), TR - panel sterowania, RIC - funkcja obiegu wewnętrznego, T - temperatura powietrza przesyłanego do wnętrza pojazdu, Q - natężenie przepływu powietrza przesyłanego do wnętrza pojazdu, Sa - czujnik szronienia, A/C - włączanie/wyłączanie klimatyzacji.

W klimatyzacji automatycznej wciśnięcie przycisku jest jedynie informacją, że kierujący żąda włączenia klimatyzacji. Sterownik odbierając żądanie włączenia klimatyzacji ocenia czy układ jest sprawny i czy istnieją warunki do uruchomienia klimatyzacji. W klimatyzacji automatycznej zastosowano szereg czujników i elektronicznych elementów wykonawczych. Usterki tych elementów mogą powodować nieprawidłowe sterowanie klimatyzacji. Sterownik nie pozwoli uruchomić sprężarki gdy wykryje uszkodzenie czujnika szronienia parownika. Podobnie się zachowa gdy odczytana z czujnika temperatura zewnętrzna będzie bliska 00C. Spalony opornik dmuchawy to dla sterownika informacja że nie wolno włączyć sprężarki ponieważ praca klimatyzacji grozi zalodzeniem parownika. Konstruktorzy układu stosują wiele procedur zabezpieczających. Jeżeli sterownik wykryje nieprawidłowe działanie któregoś z elementów może blokować uruchomienie sprężarki. Testerem elektroniki należy odczytać ewentualne błędy zapisane w sterowniku a gdy są należy usunąć usterki a następnie błędy ze sterownika. Daje to pewność że układ będzie prawidłowo działał i wyśle żądanie włączenia sprężarki do czujnika ciśnienia lub bezpośrednio do sterownika silnika.

 

Parametry sterownika automatycznego układu klimatyzacji samochodu Fiat Stilo

Sterowanie pracą silnika

Sprężarka klimatyzacji może odbierać od silnika nawet 4 KW mocy. Dla silnika jest to bardzo istotne obciążenie. Dlatego sterownik silnika (ECU) musi sterować włączaniem i wyłączaniem sprężarki. Przed włączeniem sprężarki można zaobserwować podniesienie obrotów silnika. Na przyrządach można dostrzec większe uchylenie zaworu biegu jałowego, wydłużenie czasu wtrysku oraz korekcję konta wyprzedzenia zapłonu. Zmiana tych parametrów przygotowuje silnik do dodatkowego obciążenia sprężarką.

 

W sterowniku ME7.3H4 samochodu Fiat Punto 1242 16V, na włączenie klimatyzacji mają wpływ: temperatura silnika, włącznik klimatyzacji, obroty silnika, prędkość pojazdu, informacja o stanie pracy silnika (bieg jałowy, średnie obciążenie, maksymalne obciążenie)

Wiele sterowników wyposażono w procedury wyłączające sprężarkę podczas normalnej pracy oraz na wypadek awarii. Gdy obroty silnika spadają zbyt nisko wystarczy odłączyć od silnika sprężarkę by obroty podniosły się. Silnik ustabilizuje swoją pracę i zezwoli na ponowne załączenie sprężarki. Mniejsze jednostki napędowe mogą mieć problem ze zbyt małą mocą silnika. Przy ruszaniu może brakować mocy na dynamiczne przyspieszenie. Dlatego przy ruszaniu sprężarka może być odłączana na kilka sekund. Ten czas wystarczy na rozpędzenie samochodu. Po kilku sekundach ponownie sprężarka zostaje włączona. Gdy pedał gazu jest maksymalnie wciśnięty ECU odłączy sprężarkę „domyślając się” że kierujący potrzebuje całą moc silnika wykorzystać na przyspieszenie samochodu. Istnieją procedury kontrolne pracy silnika wyłączające sprężarkę klimatyzacji nawet na 30 sekund.

Zbyt wysoka temperatura lub uszkodzony czujnik temperatury silnika może blokować uruchomienie sprężarki. Dla przykładu w samochodzie Fiat Stilo do sterowania wentylatorami sterownik wykorzystuje informację z czujnika temperatury. Niska prędkość wentylatora zostaje włączona, jeżeli temperatura płynu chłodzącego przekroczy 97oC a wyłączona przy 94oC lub po 1 sekundzie od otrzymania żądania włączenia z czujnika ciśnienia w klimatyzacji po przekroczeniu 15 barów. Wysoka prędkość wentylatora zostanie uruchomiona, gdy temperatura płynu chłodzącego przekroczy 102oC lub gdy czujnik ciśnienia klimatyzacji wskaże ciśnienie 20 barów. Przy przekroczeniu temperatury 112oC klimatyzacja zostanie wyłączona. Uszkodzenie czujnika temperatury spowoduje uruchomienie wentylatorów na stałe i może powodować odłączenie sprężarki.

Niektóre usterki zanotowane przez sterownik mogą blokować uruchomienie sprężarki. Inżynierowie tworzący system zabezpieczenia jednostki napędowej zadbali, by występująca mniej istotna usterka silnika, pozwalała poruszać się pojazdem w celu dojechania do serwisu. Jednak część usterek wpływających bezpośrednio na trwałość silnika będzie powodowało odłączenie sprężarki klimatyzacji. Dlatego gdy nie jest uruchamiana sprężarka klimatyzacji również w sterowniku silnika należy poszukiwać błędów. Niedomaganie silnika pozornie nie związane z klimatyzacją może nie pozwalać na uruchamianie sprężarki. Tylko sprawny silnik gwarantuje pracę klimatyzacji.

 

Podsumowanie

 

Jeżeli po napełnieniu układu prawidłową ilością czynnika klimatyzacja nie daje się uruchomić należy poszukiwać usterek w elektrycznym sterowaniu układu. Niestety ze względu na różnorodność systemów nie ma prostej odpowiedzi w którym miejscu następuje blokada pracy. Można się liczyć z wieloma systemami sterowań zastosowanych w jednym samochodzie. Wykluczanie i omijanie kolejnych elementów począwszy od bezpieczników i okablowania przez przekaźniki i czujniki a na jednostkach sterujących klimatyzacją i silnikiem kończąc pozwoli na odnalezienie usterki.

 

Przykładowy schemat zatwierdzenia sygnału przez kolejne elementy: 1- wyłącznik klimatyzacji, 2- centralka klimatyzacji, 3- czujnik ciśnienia, 4- centralka silnika, 5- przekaźnik sprężarki, 6- cewka elektromagnetyczna sprzęgła sprężarki.

 

Artykuł autorstwa Jarosława Pieniek znaleziony gdzieś w necie.

Edytowane 28 Maja 2012 przez mih00