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カーエアコンのしくみ


この写真には何が欠けていますか?カーエアコン。ストックバイト/ゲッティイメージズ

あなたは8月の午後に交通渋滞に巻き込まれました。シャツがそれを吸収するまで、首から背中まで汗が滴り落ち、あなたと座席の間に湿った場所を作ります。あなたの足はビニールの布張りにくっついているか、その安いベルベットで刺されています。手がハンドルから滑り落ちそうな気がして、眉毛が汗をかいてくれないのが嬉しいです。ええと、ほとんど。

この写真には何が欠けていますか?カーエアコン。それはほぼ普遍的になり、2010年夏の時点ですべての新車の99%に搭載されています。足りないときは気づきます。

また、あなたが思っているよりも長く私たちと一緒にいました。パッカードは1939年に自動車用ACを発明し、1940年に工場で設置されたエアコンを提供した最初の自動車会社でした。もちろん、この初期のシステムにはサーモスタットがありませんでしたが、何も持たないよりはましでした。しかし、このアイデアは定着し、1969年までに、すべての新車の半分以上がエアコンを内蔵して販売されました。これには、新しい所有者が今年の最初の熱波の間に設置できたアフターマーケットACユニットは含まれていません。 1月にディーラーでペニーピンチしたことを後悔しました。

最終的に、 R-12 として知られる自動車用ACで何十年も使用されている冷媒が決定されました。 CFC-12 、またはそのブランド名フレオン オゾン層を破壊していました(それはクロロフルオロカーボンです)。米国での製造が禁止されており、 R-134a と呼ばれる代替品もあります。 または HFC-134a 、1996年以降に製造されたすべての車に必要でした。現在、それより古い車には、より新しい、より安全な冷媒を使用できる新しいシステムを後付けする必要があります。

エアコンは、その存在全体でほぼ同じように機能しました。つまり、冷房して空気から湿気を取り除きます。システムには3つの主要な部分があります-コンプレッサーコンデンサー 、およびエバポレーター -これを実現するだけでなく、システムをスムーズに実行し続けるためのその他のいくつかの部分もあります。それぞれを見てみましょう。

コンテンツ
    高圧側 低圧側 車のエアコンの充電

>高圧側

すべての自動車用空調システムは、(ほぼ)高圧側と低圧側の閉ループです。エンジンから客室につながる高圧側から始めましょう:

コンプレッサー: コンプレッサーは、エンジンのクランクシャフトに取り付けられたベルトによって駆動されるポンプです。冷媒がコンプレッサーに引き込まれると、低圧ガス状になります。ガスがポンプ内に入ると、コンプレッサーはその名に恥じないものになります。ベルトがポンプを駆動し、ポンプがガスに圧力をかけ、凝縮器に押し出します。コンプレッサーは液体を圧縮することはできず、気体のみを圧縮します。システムを調べていくと、誤ってACループに入った水を捕らえることが仕事である他の部品があることがわかります。

コンデンサー: コンデンサーは基本的にラジエーターであり、システムから熱を放射するという、車のコンデンサーと同じ目的を果たします。冷媒は、コンプレッサーから加圧ガスとして凝縮器に入ります。ガスを加圧して凝縮器に移動させるプロセスでは熱が発生しますが、凝縮器のねじれ管の周りを流れる空気は、冷媒が再び液体になるまで冷却します。蒸気が冷えて凝縮して水に戻ることを想像してみてください。液体冷媒は高圧液体になり、車を冷却する準備がほぼ整いました。

受信機-乾燥機: ただし、最初に、冷媒を蒸発器用に準備する必要があります。凝縮器から出ると、液体はラインに設置された小さなリザーバーを通過します。このレシーバードライヤーには乾燥剤が含まれています 、水を引き付ける小さな顆粒。あなたは靴箱の中に乾燥剤のパケットを見てきました、そこで彼らは同じことをします:新しい靴を新鮮であなたの足の準備ができているように保つために空気から水を引き付けます。 (通常、「食べないでください」というラベルが付いています。)レシーバードライヤーでは、システムに入った水をすべて取り除きます。水が残り、氷の結晶を形成する可能性がある場合、空調システムに損傷を与える可能性があります。

それは誰にとっても十分な高圧なので、システムの低圧側に移りましょう。

>低圧側

熱膨張弁(TXV): ここで、システムは高圧側から低圧側に変わります。システムのこの部分に触れると、高温から低温に変化したように感じます。

高圧液体冷媒は、レシーバードライヤーから膨張弁を通って流れ、そこで膨張します。この膨張により冷媒への圧力が低下するため、冷媒は蒸発器に移動できます。バルブは圧力を感知して冷媒の流れを調整するため、システムは安定して動作しますが、バルブの可動部分が摩耗し、場合によっては交換が必要になることがあります。

一部の車両にはオリフィスチューブがあります 膨張弁ではなく、液体が蒸発器に入る前に冷媒を膨張させ、圧力を下げるという同じ目的を果たします。オリフィスチューブは、冷媒が一定の速度で流れることを可能にし、可動部品がありませんが、時間の経過とともに破片で詰まる可能性があります。オリフィスチューブを備えたシステムは、ACシステムを自動的にオン/オフして、蒸発器への冷媒の流れを調整します。

エバポレーター: ここで魔法が起こります。システムの他のすべての部分はエンジンコンパートメントにありますが、これはキャビン内にあり、通常は助手席側の足元の上にあります。また、チューブとフィンのコイルを備えたラジエーターのように見えますが、その仕事は熱を放散するのではなく吸収することです。

冷媒は、理想的には華氏32度(摂氏0度)の低温の低圧液体として蒸発器コイルに入ります。そのため、システムに水を入れたくない場合があります。この温度では冷媒は凍結しませんが、沸点は非常に低くなります。車のキャビン内の熱は、水が蒸気に戻るのと同じように、蒸発器内のR-134aを沸騰させて再びガスにするのに十分です。気体の形では、冷媒は多くの熱を吸収する可能性があります。

ガスはエバポレーターから出て、車の客室から出て、熱を奪います。エバポレーターコイルの外側にファンが吹き付けられ、冷気が客室に吹き込まれます。次に、ガス状の冷媒がコンプレッサーに入り、そこで加圧され、プロセス全体が最初からやり直します。

システムがオリフィスチューブを使用する場合、アキュムレータがあります エバポレーターとコンプレッサーの間。オリフィスチューブは時々蒸発器に過剰な冷媒を入れ、すべてが沸騰するわけではありません。コンプレッサーは液体を圧縮できず、ガスのみを圧縮できるため、アキュムレータは余分な液体を圧縮器に入れる前にトラップします。

エバポレーターはまた、車内の空気から湿気を取り除き、涼しさを感じるのに役立ちます。空気中の水は、汚れや花粉、その他のキャビン内に浮かんでいるものとともに、エバポレーターコイルに凝縮します。車を止めて下に水が滴るのを見ると、おそらくAC蒸発器からの水であり、心配する必要はありません。

「エアコンの充電」について聞いたことがあるので、次に簡単に見ていきます。

>車のエアコンの充電


カーエアコンゲージの品揃え|| Comstock Images / Getty Images

私たちのほとんどは、来たる夏に間に合うようにあなたの車のエアコンを再充電することに関する取引を提供する自動車修理店の広告を春に見始めます。 ACを再充電するのは何ですか?オイル交換のように必要ですか?車のエアコンを充電する必要がありますか?これは、修理店が無防備な顧客を引き寄せる可能性のある別の詐欺ですか?

その最後の答えは間違いなくノーです。 ACの再充電は詐欺ではありません。これは単に、新しい冷媒がシステムに追加されることを意味します。冷媒が少し少ない場合は、エンジンのオイルが少し少ない場合と同じように、冷媒を補充することができます。ただし、それが本当に低い場合は、システムに残っている冷媒をすべて排出して交換する必要があります。システムをクリアして新しい液体を追加するこのプロセスは、再充電と呼ばれます。

どちらの場合でも、冷媒が失われていますが、それほど大きくはありません。 R-134aはフレオンよりも環境に優れていますが、環境保護庁は、土壌や河川に空調用冷媒が漏れないようにしたいと考えています。システムを排水して再充電する場合、EPAは、技術者にシステムを調べて漏れの原因を見つけて修正することを推奨しています。彼らは修理を必要としませんが、彼らは本当に、本当にあなたに修理をしてもらいたいのです。

この記事では、大きくて悪いフレオンの代わりとしてR-134aについて多くのことを話しましたが、EPAによって承認されたものもあります。 R-134aは、メーカーによって最もテストされ推奨されている冷媒であるという特徴がありますが、EPAが自動車用空調システムで許可するFree Zone、Freeze 12、Kar Koolなどの名前を持つものもあります[出典:EPA]。

初版:2012年2月23日

自動車用エアコンに関するよくある質問

カーエアコンのコンポーネントは何ですか?
システムには、コンプレッサー、コンデンサー、エバポレーターの3つの主要部分があります。
車のエアコンを修理するのにどれくらいの費用がかかりますか?
費用は変動する可能性があります。ミダス氏によると、軽微な修理には200ドルから800ドル、車のACコンプレッサーの交換には475ドルから4,000ドルの費用がかかる可能性があります。
米国で禁止されている空調システムは何ですか?
R-12、CFC-12、またはそのブランド名Freonとして知られる自動車用ACで何十年も使用されていた冷媒が、オゾン層(クロロフルオロカーボン)に損傷を与えていると判断されました。米国での製造が禁止されました。
カーエアコンが冷気を吹き込まないのはなぜですか?
ACが機能しない理由はさまざまですが、Repair Palによると、これが発生する最も一般的な理由は冷媒の漏れが原因です。
車で使用されているACのタイプはどれですか?
1996年以降に製造されたすべての車にR-134aまたはHFC-134aエアコンが必要でした。 Auto Air Conditioning Research AutoOtherSystems自動車用エアコンの仕組み Electronics Air Conditioning Research ElectronicsFuture Techリストバンドでエアコンを交換できますか? Home Air Conditioning Research 家庭用電化製品フレオンはエアコンでどのように利用されていますか?家庭用電化製品磁気エアコン:クールを維持するハイテクな方法家庭用器具の修理エアコンのメンテナンス方法:ヒントとガイドラインホームステインの除去エアコンのフレオンとは?ルームエアコンの修理方法HomeApplianceRepair5理由エアコンが機能しなくなったHomeGreenLivingアイスブロックはエアコンよりも優れていますか?HomeHouseholdAppliancesエアコンの仕組みHomeHouseholdAppliances ScienceSustainable Technologies at Homeソーラーエアコンの紹介ScienceEveryday神話あなたの車のエアコンはどのようにして細菌を減らすことができますか?ScienceEngines&Equipment水冷エアコンはどのように機能しますか?

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>ソース

  • 自動車雑誌。 「カーエアコンの歴史」。 2010年7月。(2012年2月1日)http://www.automobilemag.com/features/news/1007_automotive_air_conditoning_history/index.html
  • ファミリーカーの部品。 「自動車用エアコンシステム」。 (2012年1月25日)http://www.familycar.com/ac1.htm
  • AirconCars.com。 「エアコンのしくみ」 (2012年1月25日)http://www.airconcars.com/html/how_it_works.html
  • AirCondition.com。 「冷媒がシステムをどのように流れるか」 (2012年2月1日)http://www.aircondition.com/tech/questions/13/
  • 自動ACシステムのすべて。 「オリフィスチューブと膨張弁。」 (2012年2月1日)http://www.autoacsystems.com/fasttrack/otubes.html
  • 環境保護庁。 「あなたの車のエアコンを冷媒で再充電します。」 2010年8月19日。(2012年2月1日)http://epa.gov/Ozone/title6/609/recharge.html
  • 環境保護庁。 「自動車用エアコンの代替品」。 2011年10月7日。(2012年2月2日)http://www.epa.gov/ozone/snap/refrigerants/lists/mvacs.html

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