Konstrukcijos ir diagnostikos apžvalga

Elektriniai kompresoriai rinkoje pasirodė jau prieš kurį laiką ir šiuo metu maitina daugumą hibridinių ir elektrinių transporto priemonių ŠVOK sistemų. Elektriniai kompresoriai turi keletą privalumų, be to, yra keletas ypatingų savybių, skiriančių juos nuo tradicinių diržinių oro kondicionierių kompresorių.

Perskaitę šią apžvalgą, geriau suprasite ŠVOK kompresorių konstrukcinius pagrindus ir tai, kaip šalinti jų gedimus šiuolaikiniuose hibridiniuose bei elektriniuose automobiliuose su šilumos siurblių sistemomis. 

Konstrukcija ir eksploatavimas

ŠVOK kompresoriai skiriasi nuo tradicinių įrenginių. Tačiau tai vis dar kompaktiški konstrukciniai komponentai. Šie galingi elektriniai prietaisai efektyviai išnešioja šaltnešį po oro kondicionieriaus arba šilumos siurblio sistemą. Kiekvieną iš jų varo elektros variklis, leidžiantis veikti dideliu sukimo momentu.

Automobilių įrenginiuose naudojama spiralinė technologija, dėl kurios šaltnešis suspaudžiamas sukant spiralių rinkinį. Šią konstrukciją sudaro mažiau dalių nei tradicinius, diržais varomus įrenginius. Stūmokliai, svyruojančiųjų plokštelių mechanizmai ar valdymo vožtuvai, esantys tradiciniuose kompresoriuose, čia nereikalingi. Spiraliniuose kompresoriuose yra tik paprastas metalinis vožtuvas, kuriuo valdomos šaltnešio dujų įleidimo ir išleidimo angos.

Iš esmės, šio tipo įrenginius sudaro trys pagrindinės dalys:

• spiralinis mazgas šaltnešiui suspausti;
• trifazis elektros variklis, kuris suka sistemos centre esančius suspaudimo elementus; paprastai bešepetėlis elektros variklis, sudarytas iš rotoriaus magneto ir statoriaus su ritėmis. Variklis veikia naudodamas aukštą srovę, kurios įtampa viršija 200 V. Kontūro šaltnešis naudojamas variklio įrenginio šiluminei apsaugai.
• Integruotas galios inverterio modulis skirtas valdyti ir kontroliuoti elektrinio kompresoriaus variklį. Jis keičia nuolatinę srovę iš transporto priemonės aukštos įtampos baterijos į kintamąją srovę, reikalingą elektros varikliui.  Galios inverterio modulį sudaro aparatinė ir programinė elektronika, skirta variklio greičiui ir oro kondicionieriaus kompresoriaus išėjimo momentui valdyti.

Daugumoje kompresorių modelių yra dvi jungtys. Didesnioji skirta aukštos įtampos jungčiai su transporto priemonės baterija. Saugumo sumetimais, tiek lizdas, tiek laidai yra ryškiai oranžinės spalvos, reiškiančios aukštą įtampą. Mažesnioji jungtis skirta kompresoriaus ryšiui su ŠVOK sistemos valdymo įrenginiu. Jis siunčia įvesties signalus galios inverterio moduliui, kuris išverčia šiuos signalus ir tiesiogiai valdo kompresorių įtampos signalais, reguliuojančiais varikliui siunčiamą elektros srovės lygį. Elektros srovės lygis valdo kompresoriaus išėjimo sukimo momentą. Signalo dažnis – variklio greitį.

Privalumai

Elektriniai kompresoriai projektuojami atsižvelgiant į nepriklausomumą, patikimumą ir energijos vartojimo efektyvumą. Yra kelios priežastys, dėl kurių jie naudojami daugelyje naujos energijos transporto priemonių. Keletas jų nurodytos toliau.

• Stabilus suspaudimas, didelis greitis ir sukimo momentas.
• Didesnis efektyvumas – puikios eksploatacinės savybės, kai kompresoriui paleisti reikia mažiau energijos. Tiksliai sureguliuotas išėjimo valdymas sumažina energijos sąnaudas ir pailgina transporto priemonės baterijos veikimo laiką. Aukštos įtampos kompresoriaus veikimas ir greitis valdomi reguliuojant srovę per galios inverterio modulį.
• Nereikia jokių valdymo vožtuvų ar greičio jutiklių.
• Patikimas veikimas nepriklauso nuo transporto priemonės pavaros – kompresorius gali veikti net tada, kai transporto priemonės elektros variklis išjungtas ir ji nevažiuoja. Dėl konstrukcijos kompresorius ne tik užtikrina išskirtines oro kondicionavimo galimybes, bet ir gali būti naudojamas šilumos siurbliui bei šilumos gamybai.
• Spiraliniai mechanizmai yra paprastesni, veikia tyliau ir gali pasiekti didesnį greitį dėl mažesnio bendro naudojamų elementų skaičiaus.
• Kompresorius mažas ir kompaktiškas, todėl nereikia elektrinės pavaros ir dėl to kompresoriui lengva parinkti vietą transporto priemonėje.

Dažniausiai pasitaikantys gedimai

Kaip ir bet kurie kiti kompresoriai, elektros varikliais varomi oro kondicionierių kompresoriai gali sugesti dėl sistemos gedimų. Prieš konstatuojant, kad kompresorius yra pagrindinė problemos priežastis, kvalifikuotas mechanikas turi atlikti išsamią sistemos patikrą. Dauguma kompresorių gedimų atsiranda dėl kitų pagrindinių priežasčių.

Elektra

Dėl netinkamo kompresoriaus veikimo gali būti kalti nepastovūs elektros signalai, kurie patenka į elektronikos valdymo modulį arba yra siunčiami jo viduje.

Apie šias problemas gali byloti įvairūs požymiai, tokie kaip sumažėjęs sistemos našumas, neįprasti garsai ar nevienodas veikimas, kai automobilis veikia tik tam tikru režimu arba visai neįsijungia.

Fiziniai pažeidimai

Aukštos įtampos oro kondicionierių kompresoriai taip pat gali būti pažeisti fiziškai, o tai gali sukelti rimtų sistemos gedimų. Pavyzdžiui, pernelyg didelė vidaus dalių trintis ir triukšmas gali rodyti netinkamą kompresoriaus tepimą. Kitos dažnos gedimų priežastys – perkaitimas, drėgmė sistemoje ar netinkama tepalo izoliacija. Rimti kompresoriaus vidaus dalių defektai, tokie kaip spiralinio mechanizmo arba viso kompresoriaus gedimas, dažnai kyla dėl per didelės įrenginio apkrovos. Šiuos defektus gali sukelti tepalo trūkumas ar jo kokybės suprastėjimas, skysta šaltnešio būsena ar pernelyg didelė šiluminė įtampa.  Sistemos priemaišos, perdozavimas arba neleistinų medžiagų, tokių kaip UV dažai ar sandarikliai, naudojimas taip pat gali sugadinti kompresorių.

Tepimas

Tepalas yra labai svarbus tiek elektriniams, tiek ir tradiciniams kompresoriams. Tepalas ne tik sutepa ir aušina mechanines dalis, bet ir izoliuoja elektrinius komponentus. Žemo slėgio šaltnešis, susimaišęs su alyva, aušina aukštos įtampos variklio apvijas. Todėl labai svarbi elektrinė izoliacija tarp kompresoriaus variklio apvijų ir transporto priemonės važiuoklės įžeminimo. Alyvos izoliacijos varža turi būti tinkama. Naudokite tik specialią, didelės izoliacijos varžą turinčią alyvą, kurią rekomenduoja automobilio gamintojas.

ĮSPĖJIMAS! Kai kurių rūšių tepalų negalima naudoti dėl jų drėgmę sugeriančių savybių. Neteisingai naudojant ar maišant alyvą gali sumažėti elektrinė izoliacija, dėl ko atsiras aukštos įtampos sistemos gedimų. Tai gali sukelti trumpąjį jungimą ar sistemos klaidas, dėl kurių kompresorius arba visa transporto priemonė gali nustoti veikti.

Keitimas

Prieš kaltindami kompresorių dėl sistemos gedimo, nuodugniai jį patikrinkite. Nusprendę jį pakeisti, įsitikinkite, kad gedimo nesukėlė kita dalis, kad išvengtumėte naujo kompresoriaus pakartotinio gedimo. Prieš montuodami naują kompresorių, kruopščiai praplaukite sistemą.

Aukštos įtampos sistemą turi keisti tik profesionalūs ir kvalifikuoti darbuotojai. Jie turi būti baigę specialius mokymus ir turėti sertifikatus. Laikykitės saugos taisyklių ir naudokite darbui su aukštos įtampos sistema skirtus įrankius bei transporto priemonei tinkančias eksploatacines medžiagas.  Daugiau apie naujos energijos transporto priemonių šilumines sistemas sužinosite apsilankę mūsų ekspertų žinių portale adresu www.nissens.com/experts

ĮSPĖJIMAS!
Būkite atsargūs, kai šalinate gedimus ar remontuojate aukštos įtampos sistemas. Turite būti išmokyti prižiūrėti šias sistemas ir naudoti apsaugos nuo aukštos įtampos priemones, pavyzdžiui, 0 klasės pirštines. Prieš tikrinant ar remontuojant sistemą, labai rekomenduojama susipažinti su originalios įrangos priežiūros informacija.

Kaip atlikti aukštos įtampos sistemos / oro kondicionieriaus kompresoriaus sistemos diagnostiką? 

Diagnozavimo procesą reikėtų pradėti nuo pagrindinės sistemos apžiūros, siekiant įvertinti jos veikimą.

Pagrindinių trikčių šalinimas 

Procesą turi sudaryti:

• bendras sistemos veikimo patikrinimas, apimantis šalto ar šilto oro tiekimą į saloną ir našumą įvairiais šildymo ir šaldymo režimais;
• statinio slėgio kontrolė, siekiant nustatyti, ar kontūre yra pakankamai šaltnešio;
• sistemos darbinio slėgio patikrinimas, siekiant įvertinti kompresoriaus siurbimo pajėgumą ir galimus srauto apribojimus;
• vidinės sistemos švaros patikrinimas.

Vizuali apžiūra 

Niekada nepraleiskite šios esminės pirminės sistemos patikros dalies. Vykdydami šį procesą, ypatingą dėmesį atkreipkite į:

kontūro elementų jungtis ir galimas nesandarias vietas – stebėkite ar nėra alyvos likučių ir prikibusių nešvarumų;

kondensatoriaus paviršių – ar nėra oro srauto apribojimų, ar nesusidėvėjusios briaunos ir vamzdeliai;

bet kokius gedimus, kurie gali sugadinti oro kondicionieriaus kompresorių.

Taip pat apžiūrėkite oro kondicionieriaus kompresorių. Įsitikinkite, kad ant korpuso nesimato perkaitimo požymių, pavyzdžiui, išblukusių paviršių ar apdegusių etikečių. Patikrinkite, ar nepažeista elektros jungtis su lazdelėmis ir izoliacija.

Garsinė patikra 

Pasiekę oro kondicionieriaus kompresorių, pasiklausykite kaip jis veikia. Patikrinkite, ar įrenginys neskleidžia įtartinų garsų. Pavyzdžiui, neįprastų trynimosi ar ūžimo garsų, kurie gali rodyti vidinių elementų, pavyzdžiui, spiralinio mechanizmo vožtuvų, pažeidimą.

OBD

Įmontuota diagnostikos sistema gali tiksliai nustatyti galimas kompresoriaus problemas, kurias užregistruoja ŠVOK sistemos valdymo įrenginys. Užregistruoti gedimai gali būti susiję su oro kondicionieriaus kompresoriumi ir vienu iš sistemos elementų, generuojančių valdymo signalus, pavyzdžiui, jutikliais arba galios elektronika.

Osciloskopas ir trifaziai srovės signalai

Aukštos įtampos kompresoriaus elektrinė diagnostika naudojant osciloskopą ir srovės gnybtą yra vienas iš paprastų būdų diagnozuoti daugumos kompresorių su integruotu galios inverterio moduliu elektrinę būklę. Modulio atidaryti nereikia, nes jis yra sandarus ir jo jokiu būdu nereikėtų išardyti. Operatoriui pakanka prieigos prie aukštos įtampos nuolatinės srovės laidų nuo transporto priemonės baterijos ir tinkamo osciloskopo su srovės gnybtu. Diagnostika grindžiama vieno iš nuolatinės srovės laidų srovės bangų formų registravimu. Patikrinimo metu galima nustatyti kompresoriaus ir jo pavaros sistemos veikimo būklę.

Švelniai pasiekite vieną iš aukštos įtampos laidų ir prijunkite prie jo nuolatinės srovės gnybtą.

Tinkamai nustatytu osciloskopu nuskaitykite per gnybtą siunčiamus signalus.

Patikrinimo metu galima gerai matyti trifazę srovę, kaip pulsacijos bangą, matomą užfiksuotame vaizde.

Prieš įsijungiant kompresoriui srovė paprastai būna lygi nuliui amperų, todėl pulsacija nesusidaro. Viršūninė banga matoma kompresoriui pradėjus veikti ir rodo daug didesnę nei vidutinę srovę, kuri taikoma kaip kompresoriaus įjungimo režimas. Netrukus po to srovė ženkliai sumažėja ir priklauso nuo galios, kurią oro kondicionieriaus kompresoriui nurodo perduoti oro kondicionieriaus valdikliai. Šiuo atveju stabilizuotas trifazės srovės banginis vaizdas padeda nustatyti kompresoriaus elektrinės formos būseną.

Pastovus ir beveik vienodas bangos aukštis ir dažnis per visą užfiksuotą intervalą rodo, kad kompresoriaus elektros variklis ir valdikliai yra geros būklės.

Bet koks žymus bangos amplitudės padidėjimas arba sumažėjimas gali reikšti rimtą galios inverterio modulio arba kompresoriaus pavaros problemą. Neįprasti garsai, kuriuos sukelia elektrinės fazės disbalansas, lydimi osciloskope matomu srovės netolygumu, taip pat rodo kompresoriaus gedimą. Kadangi oro kondicionieriaus elektriniame kompresoriuje integruotas galios inverterio modulis, oro kondicionieriaus kompresorių reikia keisti kaip vienetą.

Sužinokite daugiau

Daugiau apie naujos energijos transporto priemonių šilumines sistemas sužinosite apsilankę mūsų ekspertų žinių portale adresu www.nissens.com/experts
Eiti į EKSPERTŲ puslapį