Compressori aria condizionata per auto
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Il compressore degli impianti di climatizzazione degli autoveicoli, generalmente installato sul motore termico, per la maggior parte delle applicazioni risulta composto dai seguenti tre componenti:
- Compressore: realizza la fase di compressione del ciclo termodinamico, facendo aumentare la pressione e la temperatura del refrigerante allo stato gassoso aspirato dall'evaporatore. Il corpo del compressore è fissato al motore o alla staffa di adattamento tra motore e compressore.
- Puleggia di trasmissione: serve a trasmettere la coppia motrice generata dal motore all'albero del compressore. Generalmente metallica, presenta numerose gole con profilo a "V". Tale soluzione determina un elevato rendimento di trasmissione della coppia tra cinghia e puleggia.
- Frizione elettromagnetica: realizzata in due parti, integrate sul corpo compressore (bobina di eccitazione) e sull'albero del compressore (disco frizione). Quando azionata realizza la continuità meccanica tra la puleggia e l'albero del compressore, trasferendo così la coppia motrice generata dal motore al compressore.
Nel corso degli anni sono stati sviluppati compressori per sistemi di climatizzazione basati su differenti tipologie di funzionamento e costruttive.Attualmente le categorie più diffuse si possono sintetizzare come segue:
- Compressori a Cilindrata fissa. Generalmente sono realizzati impiegando soluzioni tecnologiche differenti, quali pistoni, palette e evolvente ("Scroll")
- Compressori a Cilindrata variabile. Generalmente realizzati impiegando più pistoni, sono in grado di operare facendo variare la cilindrata (il volume di lavoro in cui viene compresso il refrigerante) al variare del carico termico agente sul sistema di climatizzazione. La possibilità di variare la cilindrata del compressore viene realizzata tramite valvole di regolazione con tarature prefissate dal costruttore ("a controllo interno") o con tarature variabili tramite un segnale di corrente esterno ad esso ("a controllo esterno"). Recentemente, per la sola categoria dei compressori a cilindrata variabile, è stata introdotta un'ulteriore classificazione basata sulla tipologia di puleggia installata con frizione elettromagnetica o senza.
Le tipologie di compressori oggi prodotte sono:
- Compressori a cilindrata fissa a pistoni
- Compressori a cilindrata fissa ad evolvente "Scroll"
- Compressori a pistoni a cilindrata variabile con controllo interno
Dispositivo di espansione di un compressore
Il dispositivo di espansione, che a seconda della tipologia dell'impianto di climatizzazione può essere costituito da una valvola di espansione termostatica o da un semplice orifizio calibrato, realizza un'espansione adiabatica nel fluido refrigerante.
Il refrigerante, che all'ingresso del dispositivo si presenta allo stato liquido ad alta pressione e temperatura, attraversando i passaggi calibrati presenti nei dispositivi raggiunge un livello di pressione tale da determinare il passaggio da liquido a miscela. A causa delle caratteristiche chimico-fisiche del refrigerante, la diminuzione di pressione determina una diminuzione di temperatura nel fluido.
All'uscita del dispositivo di espansione si otterrà pertanto un flusso di una miscela di refrigerante, in fasi gassosa e liquida, a bassa pressione e temperatura, rispetto alle condizioni d'ingresso.
Il dispositivo più impiegato è la valvola di espansione termostatica.
Il suo vantaggio rispetto al più semplice orifizio calibrato, risiede nella possibilità di regolare il flusso e le condizioni del refrigerante all'ingresso dell'evaporatore in base alle condizioni termodinamiche del refrigerante all'uscita dello stesso (controllo del surriscaldamento del refrigerante in uscita dall'evaporatore).
Accumulatore/ filtro deidratatore di un compressore
Nei sistemi di climatizzazione che utilizzano la valvola di espansione termostatica, l'accumulatore viene inserito nel tratto di circuito che collega l'uscita del condensatore e l'ingresso alla valvola di espansione (in una zona di alta pressione e refrigerante allo stato liquido).
Nei sistemi con orifizio calibrato il componente, generalmente con volume maggiore rispetto a quello impiegato negli impianti a valvola di espansione, viene inserito nel tratto del circuito che collega l'evaporatore al compressore (in una zona di bassa pressione e refrigerante allo stato gassoso).
Generalmente nei sistemi con l'accumulatore inserito nel ramo di alta pressione, all'interno dell'accumulatore vengono inseriti due componenti aggiuntivi:
- Un filtro per la rimozione di eventuali impurità / corpi estranei presenti nel refrigerante o nei componenti del sistema al momento del suo assemblaggio
- Un essiccatore per l'assorbimento dal refrigerante dell'eventuale contenuto in acqua, presente nel sistema al momento del suo assemblaggio o assorbito dall'esterno attraverso le tubazioni in gomma o le tenute in corrispondenza delle connessioni.
- Gli impianti di climatizzazione meno recenti impiegano un filtro deidratatore, separato dal condensatore. La figura riporta una sezione di un Accumulatore / Filtro deidratatore.
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