Compresseur Climatiseur Dossier Technique

download Compresseur Climatiseur Dossier Technique

of 6

Transcript of Compresseur Climatiseur Dossier Technique

Lyce COLBERT de TORCY Dossier Technique 1. ANALYSE FONCTIONNELLE : 1.1. Fonctions de service

SCIENCES DE L'INGNIEUR

SYSTEME DE CONFORT THERMIQUE DAUTOMOBILE

Le but dun tel systme tant dassurer le confort thermique de lutilisateur, la fonction premire peut sexprimer ainsi : Procurer un confort thermique. Des choix techniques ont dj t faits parmi les trois possibles ce niveau :

Agir sur lutilisateur Agir sur lambiance Agir linterface

insensibiliser lutilisateur vis vis des dsagrments thermiques (non utilis, propre un autre domaine) assur par le systme de climatisation barrire isolante constitue ici de la carrosserie, des garnissages et des vitrages

On trouve donc les deux fonctions suivantes, dont seule la seconde sera dveloppe

Fp1 : isoler lutilisateur de lambiance externe Fp2 : adapter lambiance thermique interne aux besoins de l'utilisateur 1.2. Cahier des charges fonctionnel1.2.1. Limites du produitLe systme comprend tous les lments qui participent du confort thermique des occupants de la voiture : boucle froide boucle chaude boucle de distribution vitrage carrosserie quipements intrieurs commandes

Compresseur_climatiseur_dossier_technique.doc

Synthse TP srie 1 et 2 CI.4 : Guidages et assemblages CI.2 : Reprsentation et schmatisation

1.3.

Environnement d'utilisationUtilisateur rangs 1 et 2, droite et gauche 65 dB maxi 0,15 m/s 0,25 m/s stabilis 4 5 m/s en transitoire 0,75C la tte 1,5C aux pieds ambiance externe

positions dans le vhicule Niveau de bruit vitesses d'air tolres : Sensibilit :

temprature d'air hygromtrie vitesse d'air ensoleillement vhicule puissance lectrique disponible puissance mcanique disponible

30 + 45C 0 100% HR 0 200 km/h 0 1 200 W/m 1 500 W instantans 350 W permanents 5 kW max. 900 8 000 t/min courroie poly-V

puissance thermique disponible autres sources d'nergie ambiance interne volume temprature

eau 83C max. 250 l/h min. essence, gazole fonction du vhicule neutralit thermique vis--vis du corps 2025C. Critre relatif qui volue en fonction de lenvironnement. Pour un bon confort, le degr hygromtrique doit se situer entre 40 et 60 %

hygromtrie

2. LA CLIMATISATION :Longtemps rserv aux modles luxueux dans les pays chauds, l'air conditionn quipe de nos jours la grande majorit des vhicules neufs. Instrument de confort mais aussi de scurit, il est dsormais disponible sur tous les modles quand il n'est pas directement propos en srie. Au del du confort thermique, elle permet d'assurer une meilleure visibilit en toutes circonstances en chassant rapidement la bue sur les vitres ; Elle sert aussi liminer la fume, la poussire et les odeurs, et maintient le conducteur dans une atmosphre constante et agrable qui limite le stress au volant. C'est donc un vritable outil de scurit routire. Lorsquil fait chaud, le refroidissement de lhabitacle ncessite de lair rfrigr ; pour cela, on utilise une machine frigorifique quivalente un rfrigrateur classique.

Compresseur_climatiseur_dossier_technique.doc

Synthse TP srie 1 et 2 CI.4 : Guidages et assemblages CI.2 : Reprsentation et schmatisation

3. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DUNE CLIMATISATION DAUTOMOBILE :

7 6

4

4 1

3 1 2 7 5 3

M

3

2

5

Le fonctionnement de cette machine frigorifique est base sur les transformations dtat dun fluide frigorigne basse temprature dbullition (R12 ou R134A).

Relation temprature d'bullition-pression R134a30

25

Pression absolue (bars)

20

15

10

5

0-40C -30C -20C -10C 0C 10C 20C 30C 40C 50C 60C 70C

Temprature

En 1, ce fluide passe dans un changeur de temprature, lvaporateur, o il prlve lair qui circule ou pntre dans lhabitacle de lautomobile, appel source froide, lnergie calorifique ncessaire son bullition. (Lnergie ncessaire un fluide pour passer de ltat liquide ltat gazeux, est une transformation isotherme, une temprature qui dpend de la pression du fluide, mais qui ncessite un change de chaleur important, nomm chaleur latente de vaporisation). Cet air , ventil par la soufflerie lectrique 7, passe dabord par un filtre 6, o il est

dbarrass des poussires et autres pollens. Par ailleurs, son refroidissement contraint la vapeur deau quil contient se condenser sur les lamelles de lchangeur, puis l'eau scoule l'extrieur du vhicule.

Compresseur_climatiseur_dossier_technique.doc

Synthse TP srie 1 et 2 CI.4 : Guidages et assemblages CI.2 : Reprsentation et schmatisation

Le gaz est ensuite comprim par le compresseur 3, afin quil puisse se condenser une pression favorable dans le condenseur 4, il cde alors de lnergie la source chaude constitue par lair extrieur qui circule dans les radiateurs du vhicule. Le fluide passe ensuite travers un filtre 5, o il se dbarrasse dune ventuelle humidit rsiduelle, qui serait nfaste au fonctionnement de linstallation. Cet quipement constitue galement un rservoir de fluide, pour sadapter la demande. Enfin, le fluide subit une dtente (baisse de pression), accompagne dun refroidissement, assure par le dtendeur 2. (Cette opration saccomplit sans travail utile extrieur et est assure par un dtendeur (robinet, orificecalibr, capillaire, etc.) et porte gnralement le nom de dtente par laminage. Elle permet de placer le fluide basse pression et basse temprature, adaptes son vaporation).

Du point de vue nergtique, lensemble de ces oprations ncessite une "dpense" ; dune part pour forcer la circulation dair dans le vhicule (ventilateur 7), et surtout pour entraner le compresseur de linstallation, qui "consomme" de 0,5 1 l/100 km. Cet apport d'nergie est ensuite "vacu" vers l'atmosphre sous forme de chaleur. Cette exigence nergtique, trs sensible sur les climatisations de premire gnration, entrane une perte de puissance, do lintrt de pouvoir dbrayer le compresseur pour offrir une pleine puissance en cas de grosse acclration. Ce dbrayage peut tre asservi aux conditions de temprature de lhabitacle.

4

5

3

Lgende :

G L BP HP b

Gaz Liquide Basse pression Haute pression Bars

1 2

4. COMPRESSEUR DUNE CLIMATISATION DAUTOMOBILE :

Compresseur_climatiseur_dossier_technique.doc

Synthse TP srie 1 et 2 CI.4 : Guidages et assemblages CI.2 : Reprsentation et schmatisation

5. NOMENCLATURE :18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Rep 1 2 1 1 5 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 Nb Bobine Roulement billes Couvercle moyeu Roulement aiguilles Bielle Piston Clapet Culasse Clapet Couvercle de culasse Ressort Clavette Pignon coulissant Z = 17 Bille de pousse Roue conique Z = 17 Plateau oscillant Plateau came Corps Dsignation Matire 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 Rep 1 1 1 5 1 6 6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Nb Fourreau Vis H ISO 4017-M 6-20 Goupille lastique Rondelle Rivet Circlips Rondelle bute Rondelle ressort Rondelle de rglage Arbre d'entre Bute aiguilles Moyeu Rondelle flasque d'embrayage Poulie d'entranement Dsignation Matire Clavette disque

6. FONCTIONNEMENT DU COMPRESSEUR :Le compresseur est reprsent, page 9, en coupe longitudinale dans le plan (C, , ) fixe par rapport au corps 1. Il est compos de cinq pistons 13 identiques (sept sur la photo), de diamtre 35 mm, disposs axialement. Lorsque la bobine 18 de l'embrayage lectromagntique est alimente, le champ magntique fait adhrer la rondelle 20 sur la poulie 19 qui est alors en liaison encastrement avec l'arbre d'entre 23. Le plateau came 2 et le plateau oscillant 3 transforment le mouvement de rotation continue de l'arbre d'entre 23 en un mouvement de translation alternatif des pistons 13.

13

2 3

Compresseur_climatiseur_dossier_technique.doc

Synthse TP srie 1 et 2 CI.4 : Guidages et assemblages CI.2 : Reprsentation et schmatisation

5

6

8

7. BUTEE A AIGUILLES :Cest un composant technologique qui permet de transformer un mouvement de glissement, en mouvement de roulement en interposant des lments roulants entre deux surfaces.

3

9

11

Compresseur_climatiseur_dossier_technique.doc

Synthse TP srie 1 et 2 CI.4 : Guidages et assemblages CI.2 : Reprsentation et schmatisation