O compressor do ar condicionado automotivo é o coração do sistema de refrigeração do veículo e desempenha a função de comprimir e transportar o vapor refrigerante. Existem dois tipos de compressores: de deslocamento fixo e de deslocamento variável. De acordo com seus diferentes princípios de funcionamento, os compressores de ar condicionado podem ser divididos em compressores de deslocamento fixo e compressores de deslocamento variável.
De acordo com seus diferentes métodos de funcionamento, os compressores podem ser geralmente divididos em compressores alternativos e rotativos. Os compressores alternativos mais comuns incluem os de biela e virabrequim e os de pistão axial, enquanto os compressores rotativos mais comuns incluem os de palhetas rotativas e os de espiral.
O compressor de ar condicionado automotivo é o coração do sistema de refrigeração do ar condicionado do veículo e desempenha a função de comprimir e transportar o vapor refrigerante.
Classificação
Os compressores são divididos em dois tipos: de deslocamento não variável e de deslocamento variável.
Os compressores de ar condicionado são geralmente divididos em tipos alternativos e rotativos, de acordo com seus métodos de funcionamento interno.
Princípio de funcionamento da classificação, edição e transmissão
De acordo com seus diferentes princípios de funcionamento, os compressores de ar condicionado podem ser divididos em compressores de deslocamento fixo e compressores de deslocamento variável.
Compressor de deslocamento fixo
O deslocamento do compressor de deslocamento fixo aumenta proporcionalmente ao aumento da rotação do motor. Ele não consegue ajustar automaticamente a potência de saída de acordo com a demanda de refrigeração e tem um impacto relativamente grande no consumo de combustível do motor. Seu controle geralmente se baseia na coleta do sinal de temperatura na saída de ar do evaporador. Quando a temperatura atinge o valor definido, a embreagem eletromagnética do compressor é liberada e o compressor para de funcionar. Quando a temperatura sobe, a embreagem eletromagnética é acionada e o compressor volta a funcionar. O compressor de deslocamento fixo também é controlado pela pressão do sistema de ar condicionado. Quando a pressão na tubulação fica muito alta, o compressor para de funcionar.
Compressor de ar condicionado de deslocamento variável
O compressor de deslocamento variável ajusta automaticamente a potência de saída de acordo com a temperatura definida. O sistema de controle do ar-condicionado não coleta o sinal de temperatura da saída de ar do evaporador, mas controla a taxa de compressão do compressor com base na variação da pressão na tubulação do ar-condicionado, ajustando automaticamente a temperatura do ar de saída. Durante todo o processo de refrigeração, o compressor está em funcionamento contínuo, e o ajuste da intensidade de refrigeração é totalmente controlado pela válvula reguladora de pressão instalada em seu interior. Quando a pressão na extremidade de alta pressão da tubulação do ar-condicionado está muito alta, a válvula reguladora de pressão reduz o curso do pistão no compressor para diminuir a taxa de compressão, o que reduz a intensidade de refrigeração. Quando a pressão na extremidade de alta pressão cai para um determinado nível e a pressão na extremidade de baixa pressão sobe para um determinado nível, a válvula reguladora de pressão aumenta o curso do pistão para melhorar a intensidade de refrigeração.
Classificação do estilo de trabalho
De acordo com seus diferentes métodos de funcionamento, os compressores podem ser geralmente divididos em compressores alternativos e rotativos. Os compressores alternativos mais comuns incluem os de biela e virabrequim e os de pistão axial, enquanto os compressores rotativos mais comuns incluem os de palhetas rotativas e os de espiral.
Compressor de biela do virabrequim
O processo de funcionamento deste compressor pode ser dividido em quatro etapas: compressão, exaustão, expansão e sucção. Quando o virabrequim gira, a biela aciona o pistão, que realiza um movimento alternativo. O volume de trabalho, composto pela parede interna do cilindro, o cabeçote e a superfície superior do pistão, se altera periodicamente, comprimindo e transportando o fluido refrigerante no sistema de refrigeração. O compressor de virabrequim com biela é um compressor de primeira geração. É amplamente utilizado, possui tecnologia de fabricação consolidada, estrutura simples, baixas exigências quanto aos materiais e à tecnologia de processamento, além de um custo relativamente baixo. Apresenta grande adaptabilidade, podendo atender a uma ampla faixa de pressão e requisitos de capacidade de refrigeração, e possui alta facilidade de manutenção.
No entanto, o compressor de biela com virabrequim também apresenta algumas desvantagens óbvias, como a incapacidade de atingir alta velocidade, o tamanho e peso da máquina são elevados, e não é fácil obter uma versão mais leve. O escapamento é descontínuo, o fluxo de ar é propenso a flutuações e há muita vibração durante a operação.
Devido às características dos compressores com bielas e virabrequim descritas acima, poucos compressores de pequena cilindrada adotaram essa estrutura. Atualmente, os compressores com bielas e virabrequim são utilizados principalmente em sistemas de ar condicionado de grande cilindrada para carros de passeio e caminhões.
Compressor de pistão axial
Os compressores de pistão axial podem ser chamados de compressores de segunda geração, sendo os mais comuns os compressores de placa oscilante ou de placa basculante, que são os principais produtos em compressores de ar condicionado automotivo. Os principais componentes de um compressor de placa oscilante são o eixo principal e a placa oscilante. Os cilindros são dispostos circunferencialmente com o eixo principal do compressor como centro, e a direção do movimento do pistão é paralela ao eixo principal do compressor. Os pistões da maioria dos compressores de placa oscilante são feitos de pistões de cabeça dupla, como nos compressores axiais de 6 cilindros, onde 3 cilindros estão na frente do compressor e os outros 3 na parte traseira. Os pistões de cabeça dupla deslizam em tandem nos cilindros opostos. Quando uma extremidade do pistão comprime o vapor refrigerante no cilindro da frente, a outra extremidade do pistão aspira o vapor refrigerante no cilindro de trás. Cada cilindro é equipado com válvulas de ar de alta e baixa pressão, e um tubo de alta pressão adicional conecta as câmaras de alta pressão dianteira e traseira. A placa inclinada é fixada ao eixo principal do compressor, com sua borda encaixada em uma ranhura no centro do pistão. A ranhura do pistão e a borda da placa inclinada são suportadas por rolamentos de esferas de aço. Quando o eixo principal gira, a placa oscilante também gira, e sua borda empurra o pistão, realizando um movimento alternativo axial. A cada rotação da placa oscilante, os dois pistões, dianteiro e traseiro, completam um ciclo de compressão, exaustão, expansão e admissão, o que equivale ao trabalho de dois cilindros. Em um compressor axial de 6 cilindros, com 3 cilindros e 3 pistões de cabeçote duplo distribuídos uniformemente na seção do bloco de cilindros, a cada rotação do eixo principal, o trabalho realizado equivale ao de 6 cilindros.
O compressor de placa oscilante é relativamente fácil de miniaturizar e reduzir o peso, além de permitir operação em alta velocidade. Possui estrutura compacta, alta eficiência e desempenho confiável. Após a implementação do controle de deslocamento variável, passou a ser amplamente utilizado em sistemas de ar condicionado automotivos.
Compressor de palhetas rotativas
Existem dois tipos de formatos de cilindro para compressores de palhetas rotativas: circular e oval. Em um cilindro circular, o eixo principal do rotor possui uma distância excêntrica em relação ao centro do cilindro, de modo que o rotor fique bem próximo entre os orifícios de sucção e exaustão na superfície interna do cilindro. Em um cilindro elíptico, o eixo principal do rotor e o centro da elipse coincidem. As palhetas do rotor dividem o cilindro em vários espaços. Quando o eixo principal aciona o rotor, o volume desses espaços varia continuamente, e o vapor refrigerante também varia em volume e temperatura nesses espaços. Os compressores de palhetas rotativas não possuem válvula de sucção, pois as palhetas são responsáveis por aspirar e comprimir o refrigerante. Se houver duas palhetas, ocorrem dois processos de exaustão a cada rotação do eixo principal. Quanto maior o número de palhetas, menores as flutuações na descarga do compressor.
Como compressor de terceira geração, o compressor de palhetas rotativas, devido ao seu volume e peso reduzidos, é fácil de instalar em compartimentos de motor compactos. Aliado às vantagens de baixo ruído e vibração, e alta eficiência volumétrica, também é utilizado em sistemas de ar condicionado automotivos. No entanto, o compressor de palhetas rotativas exige alta precisão de usinagem e possui alto custo de fabricação.
compressor de espiral
Esses compressores podem ser chamados de compressores de 4ª geração. A estrutura dos compressores scroll é dividida principalmente em dois tipos: tipo dinâmico e estático e tipo de dupla revolução. Atualmente, o tipo dinâmico e estático é o mais comum. Suas partes funcionais são compostas principalmente por uma turbina dinâmica e uma turbina estática. As estruturas das turbinas dinâmica e estática são muito semelhantes, sendo ambas compostas por uma placa terminal e um dente espiral involuto que se estende a partir da placa terminal. As duas são dispostas excentricamente, com uma diferença de 180°. A turbina estática é estacionária, enquanto a turbina móvel gira excentricamente e se desloca por meio do virabrequim, sob a restrição de um mecanismo antirrotação especial. Ou seja, não há rotação, apenas revolução. Os compressores scroll apresentam muitas vantagens. Por exemplo, o compressor é pequeno e leve, e o eixo excêntrico que aciona o movimento da turbina pode girar em alta velocidade. Como não há válvulas de sucção e descarga, o compressor scroll opera de forma confiável e é fácil implementar tecnologias de velocidade variável e deslocamento variável. Múltiplas câmaras de compressão funcionam simultaneamente, a diferença de pressão do gás entre câmaras adjacentes é pequena, o vazamento de gás é mínimo e a eficiência volumétrica é alta. Os compressores scroll têm se tornado cada vez mais comuns no setor de refrigeração de pequeno porte devido às suas vantagens de estrutura compacta, alta eficiência e economia de energia, baixa vibração e baixo ruído, além de confiabilidade operacional, tornando-se assim uma das principais direções do desenvolvimento da tecnologia de compressores.
Mau funcionamento comum
Por ser um componente rotativo de alta velocidade, o compressor do ar-condicionado apresenta alta probabilidade de falha. Os defeitos mais comuns são ruído anormal, vazamento e mau funcionamento.
(1) Ruído anormal Existem muitas razões para o ruído anormal do compressor. Por exemplo, a embreagem eletromagnética do compressor está danificada ou o interior do compressor está severamente desgastado, etc., o que pode causar ruído anormal.
① A embreagem eletromagnética do compressor é um local comum onde ocorrem ruídos anormais. O compressor frequentemente opera em rotações que variam de baixa a alta sob alta carga, portanto, os requisitos para a embreagem eletromagnética são muito elevados. Além disso, a embreagem é geralmente instalada próxima ao solo e frequentemente exposta à água da chuva e à sujeira. Quando o rolamento da embreagem eletromagnética está danificado, ocorre um ruído anormal.
② Além do problema da própria embreagem eletromagnética, a tensão da correia de transmissão do compressor também afeta diretamente a vida útil da embreagem. Se a correia estiver muito frouxa, a embreagem eletromagnética pode deslizar; se estiver muito apertada, a carga sobre ela aumentará. Quando a tensão da correia não está correta, o compressor não funcionará em níveis de carga leves e poderá ser danificado em níveis de carga pesados. Durante o funcionamento da correia, se a polia do compressor e a polia do gerador não estiverem alinhadas, isso reduzirá a vida útil da correia e do compressor.
③ O acionamento repetido da embreagem eletromagnética também pode causar ruídos anormais no compressor. Por exemplo, a geração de energia do gerador pode ser insuficiente, a pressão do sistema de ar condicionado pode ser muito alta ou a carga do motor pode ser excessiva, fazendo com que a embreagem eletromagnética seja acionada repetidamente.
④ Deve haver uma certa folga entre a embreagem eletromagnética e a superfície de montagem do compressor. Se a folga for muito grande, o impacto também aumentará. Se a folga for muito pequena, a embreagem eletromagnética interferirá com a superfície de montagem do compressor durante a operação. Esta também é uma causa comum de ruído anormal.
⑤ O compressor precisa de lubrificação adequada durante o funcionamento. Quando o compressor não possui óleo lubrificante suficiente, ou quando o óleo lubrificante não é utilizado corretamente, ruídos anormais graves podem ocorrer dentro do compressor, podendo até mesmo causar seu desgaste e inutilização.
(2) Vazamento O vazamento de fluido refrigerante é o problema mais comum em sistemas de ar condicionado. A parte do compressor que vaza geralmente fica na junção do compressor com os tubos de alta e baixa pressão, onde a verificação costuma ser difícil devido à localização da instalação. A pressão interna do sistema de ar condicionado é muito alta e, quando ocorre um vazamento de fluido refrigerante, o óleo do compressor se perde, o que pode impedir o funcionamento do sistema ou causar lubrificação inadequada do compressor. Os compressores de ar condicionado possuem válvulas de alívio de pressão. Essas válvulas geralmente são de uso único. Após a pressão do sistema ficar muito alta, a válvula de alívio de pressão deve ser substituída imediatamente.
(3) Não funciona. Existem muitas razões pelas quais o compressor do ar condicionado não funciona, geralmente devido a problemas no circuito. Você pode verificar preliminarmente se o compressor está danificado fornecendo energia diretamente à embreagem eletromagnética do compressor.
Precauções de manutenção do ar condicionado
Questões de segurança a serem observadas ao manusear refrigerantes
(1) Não manuseie o refrigerante em um espaço fechado ou perto de uma chama aberta;
(2) É obrigatório o uso de óculos de proteção;
(3) Evite que o refrigerante líquido entre em contato com os olhos ou respingue na pele;
(4) Não aponte a parte inferior do tanque de refrigerante para pessoas, alguns tanques de refrigerante têm dispositivos de ventilação de emergência na parte inferior;
(5) Não coloque o tanque de refrigerante diretamente em água quente com temperatura superior a 40°C;
(6) Se o refrigerante líquido entrar em contato com os olhos ou com a pele, não esfregue, lave imediatamente com bastante água fria e procure atendimento médico imediatamente, não tente resolver o problema sozinho.
