Soğutma Tekniği

Taşıt Kliması (Araba Kliması)

Taşıt kliması veya diğer adı ile araba kliması günümüz binek arabalarının en önemli parçasıdır. Taşıt Kliması önceki yıllarda piyasaya sürülen arabalarda opsiyonel bir seçenek iken günümüzde standart donanım haline gelmiş, dijital klima, manuel klima şeklinde seçenekler çıkmıştır.

Taşıt kliması ve diğer araçların klimalarının çalışma prensibi hemen hemen aynıdır. Kullanılan ekipmanlarda küçük değişiklikler yapılmaktadır. Daha önceki yazımızda Otobüs Kliması ve Frigorifik Araçlar konusunda detaylı bilgi paylaşımında bulunmuştuk. İlgilenirseniz yazılarımızı okumanızı önerebiliriz.

Taşıt Kliması – Otomobil Kliması

Genellikle otomobil klimalarında otomatik kontrol kullanılır. Otomatik kontrol, ya sıcaklık kontrollü ya da basınç veya vakum kontrollü çalışır. Otomobil klimaları yalnız soğutma çevrimi yapacak şekilde tasarlanmıştır. Klimada, soğutma çevrimi için gerekli olan kompresyon, aracın motorundan tahrikli soğutma kompresörü tarafından sağlanır. Klimanın montajı ve montaj sonrası kontrolü, fabrika ortamında, arzu edilen konfor şartlarını yerine getirebilecek şekilde yapılmıştır. Böyle bir sistem yazın soğutma sıcaklığında, hava içindeki nemin evaporatör yüzeyinde yoğuşmasını sağlayarak kabin içi rutubeti de düşürür.

otomobil kliması patlatılmış resim
Taşıt Kliması Devre Elemanları

Otomobil klimaları parçalı ünitelerden oluştuğu için split tip gibi düşünülebilir. Sistemin soğutma kapasitesi aracın hacmine uygun olarak tasarlanmıştır. Bunun altında kalan bir sistemin kullanılması gerekli konfor şartlarını sağlayamaz. Daha büyük seçilmiş bir sistem ise ekonomik olmaktan çıkar ve araç motoruna aşırı yük getirir.

Soğutma sistemi iç ortamı arzu edilen konfor sıcaklığına ulaştırdığı zaman kompresör; termostatik olarak elektromanyetik kavramanın enerjisinin kesilmesiyle devreden çıkarılır. İç ünite fanı çalışmaya devam eder. Bir süre sonra hem dış ortam hem de iç ortam kaynaklarından (insan ve araç içi cihazlardan) gelen ısı, sıcaklık artısına neden olur ve tekrar kompresör elektromanyetik kavramanın enerjilenmesiyle devreye girerek soğutma baslar.

Klima isteğe bağlı olarak sadece havanın kurutulmasında da (nem almada) kullanılabilir. Bu fonksiyon seçildiğinde iç ünite fanı durur, hava içindeki nem evaporatör yüzeyinde yoğuşturularak dış ortama atılır. Evaporatör yüzeyinde biriken yüzeye yapışmış toz, polen ve asılı kirler de su ile dış ortama taşınır. Ancak, yapışık kalan ve birikmek suretiyle evaporatörde verim düşüklüğüne neden olan kirlerin temizlenmesi gerekir.

Oto klimasında kullanılan ünitelerin (kompresör, kondenser, sıvı tankı ve kurutucu filtre, genleşme valfı, evaporatör ve akümülatörün) sistemin yapışına özgü tasarımları vardır (Şekil 1.3). Çoğu araç kliması, araçta meydana gelebilecek bir arızada veya gerekli bakım tutum gibi mekanik bir müdahalede, bütün klima devresi, gazı kaçırılmaksızın komple devreyi açmadan sökülebilir şekilde tasarlanmıştır. Otomobil klimalarında soğutma çevrimi esas alındığında iki değişik tip uygulamaya rastlanır.

taşıt kliması

a. Basınç kontrollü, alçak basınç tarafına konan basınç regülatörlü sistem
b. Basınç kontrollü, sıcak buharı by-pass ederek çalışan sistem

a. Alçak basınç taraf, basınç regülatörlü sistem

Bu sisteme ait şematik gösterim Şekil 1.4’te verilmiştir. Sistemde evaporatör basınç kontrolü, emme hattına yerleştirilmiş basınç regülatör valfı ile yapılır. Bu valfın amacı sabit bir evaporasyon (buharlaşma) basıncı sağlamaktır. Eğer evaporatör, ayarlanmış çalışma basıncın altına düşer ise regülatör valf kapanacak ve böylece evaporatör, sabit bir basınç ve sıcaklıkta tutulmuş olacaktır.

taşıt klima sistemi

b. Basınç kontrollü, sıcak gaz by-pass valflı sistem

Bu sisteme ait çevrim Şekil 1.5’te görülmektedir. Basınç kontrollü çalışan by-pass valfı kompresör basma hattı ile kompresör emme hattı arasına yerleştirilmiştir. Bu valf, emme ve basma hattı basınç farkına (diferansiyele) göre bypass yapan bir valf olup ayarlanan değerde çalışmaktadır. Eğer emme hattı basıncı, ayarlanmış diferansiyel değerde çalışma basıncının altına düşmüş ise, valf, yüksek basınç hattı ile alçak basınç hattı arasında by-pass yaparak, sistemi normal basınca yükselene dek açık tutarak dengeleyecektir.

taşıt kliması soğutma sistemi

Otomobil Kliması Soğutma Sistemi Çeşitleri ve Kullanıldığı Yerler

Birkaç farklı tip otomobil kliması vardır. Bunları üç grupta toplamak mümkündür ve her birinin çalışma prensibi basit farklılıklar gösterir.

a.Receiver-Drayer ve Termostatik Genleşme Valflı Sistem
b.Akümülatör ve Orifis (Delikli) Tüp Sistem
c.Emme Hattına Konan Kısma Valflı Sistem

Receiver-Drayer ve Termostatik Genleşme Valflı Sistem

Günümüzde en az bakım tutum ve arızayla en iyi performansın alındığı sistem olarak bilinir. Bu sistemde evaporatör üzerindeki sıcaklık kontrolü sistem üzerinde kullanılan termostatik genleşme valfı tarafından kontrol edilir. Soğutma çevrimi ise evaporatör sıcaklık kontrollü olarak, kompresörün manyetik kavrama ile devreye alınıp çıkarılmasıyla sağlanır.

Ana elemanlar kompresör, kondenser, receiver-drayer, termostatik genleşme valfı, evaporatör ve kavramayı sağlayan termostatik element ve manyetik diskten oluşur. Böyle bir sisteme günümüzde birçok araç modelinde rastlamak mümkündür.

Akümülatör ve Orifis (Delikli) Tüp Sistem

Bu sistemde genleşme elemanı olarak sabit delikli tüp ve sıvı tasmalarını önlemek üzere akümülatör kullanılmıştır. Sistemde soğutma çevrimi, evaporatör sıcaklık kontrolü ile kompresörün mekanik kavramasıyla sağlanır. Delikli tüp sabit bir geçişe izin verdiğinden termostatik valf gibi hassas bir çalışma sağlayamaz. Sistemde kullanılan akümülatör nem alma (kurutucu) özelliğine sahip madde ile doludur, fakat bir filtre gibi görev yapamaz. Bu sisteme bir çok Amerikan malı (GM ve Ford) araçta rastlamak mümkündür.

Emme Hattına Konan Kısma Valflı Sistem

Bu sistem diğerlerine göre biraz daha karmaşık bir yapıya sahiptir. Sistemde genleşme elemanı olarak termostatik genleşme valfı kullanılmıştır ve ayrıca evaporatör çıkısına hareketli bir kısma valfı yerleştirilmiştir. Bu sistemdeki bütün kontroller basınç ve sıcaklık olmak üzere evaporatörün emişine konan kısma valfı ve termostatik valf ile beraber sağlanır. Kısma valfı evaporatör ile kompresör arasına konmuştur. Eğer evaporatör basıncı ayarlanmış değerin altına düşerse kompresör emme hattı kısma valfı tarafından kapatılır.

Bu durumda hâlâ termostatik genleşme valfı üzerinden evaporatöre akışkan girişi vardır ve bu evaporatör basıncının yükselmesine neden olur. Basınç; ayarlanmış değere yükseldiğinde, emme hattı tekrar açılır. Evaporatör basıncı kısma valfının hızlı açma ve kapama hareketi ile sürekli olarak sabit basınçta tutulur. Bu sistemde kompresör soğutma sistemi devreye alındığından itibaren devamlı olarak devrededir. Soğutma çevrimi, termostatik valfın (sıcaklık) kontrollü ve kısma valfının basınç kontrollü (açma ve kapama) hareketi ile sağlanır.

Kısma valflı sistem çok hassas sıcaklık, basınç kontrolün ve güvenliğin sağlandığı bir sistem olup elektrik otomatik kumandanın gelişimiyle kullanımı azalmıştır.

Otomobil Kliması Çalışma Prensibi

Mekanik tip soğutma çevrimlerinde olduğu gibi araç klimaları da aynı termodinamik prensip üzerine çalışan cihazlardır. Yalnızca devrede kullanılan üniteler (kompresör, kondenser, sıvı deposu, filtre-kurutucu, genleşme elemanı, evaporatör ve akümülatör) araç klima tasarımına uydurulmuştur.

otomobil kliması çalışma prensibi

Otomobil konfor kliması soğutma çevrimine ait şematik resim şekil 1.6’da görülmektedir. Soğutma sistemine ait kompresör otomobil motorunun yanına yerleştirilmiş ve hareketini, kayış kasnak tahrikli motordan almaktadır. Kondenser genellikle otomobil radyatörünün önüne yerleştirilmiş ve üzerine cebrî soğutma havası sağlayacak bir elektrikli fanla desteklenmiştir. Termostatik kontrollü elektro-manyetik kavrama ile devreye giren kompresör, soğutucu buharını sıkıştırmak suretiyle yüksek basınç ve sıcaklıkta kondensere gönderir. Kondensere üstten giriş yapan kızgın buhar burada ısısını kondenser yüzeyinden dış ortama bırakır ve basınç altında yoğuşur. Kondense olan yüksek basınçtaki sıvı hâldeki akışkan, kondenserin alt bölümünde toplanır.

Sistemde kullanılan receiver-dryer (sıvı deposu ve filtre-kurutucu) yüksek basınç tarafında, genleşme elemanından önce kullanılır. Receiver-dryer’ in birinci görevi kondense olmuş (yoğuşmuş) sıvıyı buhardan ayırmaktır. İkinci görevi ise sistemdeki nemi ve kirleri tutmaktır. Receiver üzerinde bir gözetleme camı bulunur ve sisteme soğutucu şarjı bu camdan izlenebilir. Soğutma; termostatik genleşme valfı ile kontrol edilir. Sistem alçak ve yüksek basınçtan doğabilecek arızalara karsı basınç otomatikleri kullanılarak korunmuştur.

Otomobil Klima Kompresörü Tahrik Sistemleri

Otomobil klima kompresörleri bir kavrama mekanizması yardımıyla otomobilin motorundan hareket alırlar. Soğutma kompresörü otomobil motor krank şaftına, kayış kasnak bağlantılı olarak çalışır. Kompresör şaftındaki kasnağına bağlı olan kavrama, elektromanyetik olarak çalışan basit bir mekanizmadır. Bu parçalı mekanizma, manyetik kavrama olarak isimlendirilir. Doğru akımla beslenen bobin devresi yüksek bir manyetik çekme kuvveti oluşturur. Termostatik olarak bağlı bir sensör üzerinden enerjilendiğinde, kavrama gerçekleştirilir. Buna ait fonksiyonel yapı Şekil 1.7’de görülmektedir.

otomobil kliması tahrik sistemi

İki tip manyetik kavrama sekli kullanılmaktadır. Bunlar arasında temel fark birisinde manyetik kavramaya ait bobin devresi hareketli, diğerinde ise hareketsizdir. Sistem termostatik kontrolü olarak kavramayı gerçekleştirir ve bu şekilde kompresörü devreye sokar ve aksi hareketle devreden çıkarır. Devirleri araç motor devrine bağlıdır ve minimum 500 dv/dk ile maksimum 8000 dv/dk arasında çalışırlar.

taşıt klima kompresörü

Diğer bir uygulamada kavrama; merkezkaç kuvvetle soğutma kompresörünü devreye sokar ve çıkarır. Bu şekildeki uygulamada kompresör araç motorunun devrine bağlı olarak soğutma yükünü karsılar. İstenilen soğutma yükü karşılandığında, yani kasa içi sıcaklık istenilen sıcaklık değerine düşürüldüğünde kompresör yükten by-pass valf kullanılarak çıkarılır.

otomobil klima kompresörü

Otomobil Kliması Elektrik Devresi

Şekil 1.8’de verilen otomobil elektrik klima devresi 12 V araç bataryasından beslenir. Araç içindeki anahtardan soğutma veya havalandırma konumları seçilebilir. Soğutma devresinde devreyi koruma amacıyla sigorta ve basınç anahtarı kullanılmıştır. Basınç anahtarı anî yüklerde gelişebilecek basınç artısına karsı hem soğutma kompresörünü hem de kompresöre bağlı manyetik kavramayı aşırı yükten korumaktadır. Sistem, elektrik devresine seri bağlı termostat ile kumanda edilir. Evaporatör fanı için devreye ayrı bir sigorta ilâve edilmiştir.

otomobil kliması elektrik devre şeması

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Reklam Engelleyici

Reklam engelleyici eklenti kullandığınızı fark ettik. Muhendisiz.Net web sitesini verimli kullanabilmek için lütfen reklam engelleyiciyi kapatınız.