Víctor es empresario, ingeniero y profesor. Está interesado en la reparación y el mantenimiento de automóviles.
A diferencia del antiguo compresor de desplazamiento fijo (FDC), el compresor de desplazamiento variable (VDC) varía automáticamente su capacidad de bombeo para satisfacer las demandas de aire acondicionado. Cuando la temperatura de la cabina del automóvil es alta, aumenta su capacidad de refrigeración hasta alcanzar la temperatura deseada. Una vez alcanzada la temperatura deseada, automáticamente reduce su capacidad para mantener la temperatura deseada.
Con un VDC, no hay sacudidas del motor provocadas por el encendido y apagado del embrague del compresor (como en FDC). De hecho, algunos VDC no tienen ningún embrague. Esto da como resultado un funcionamiento muy suave y una mejora en el consumo de combustible.
INDICE DEL CONTENIDO
Dos tipos de compresor de desplazamiento variable (Fig. 1a y Fig. 1b)
Hay dos tipos de VDC de uso común: el compresor de desplazamiento variable controlado internamente (ICVDC) y el VDC controlado externamente (ECVDC). La figura 1a muestra un ICVDC y la figura 1b muestra un ECVDC. Tienen básicamente la misma estructura interna. Se diferencian únicamente en la forma en que se acciona la válvula de control de desplazamiento. En un ICVDC, la válvula de control es accionada por la presión del refrigerante en la cámara de succión del compresor por medio de un fuelle o diafragma. En un ECVDC, la activación de la válvula de control se realiza mediante la ECU del motor o mediante un módulo electrónico externo mediante un actuador de solenoide. Observe el mazo de cables del actuador de solenoide (Fig. 1b). El solenoide está dentro de la válvula.
Los compresores de desplazamiento variable controlados externamente (ECVDC) tienen un control mucho mejor del desplazamiento del pistón y, por lo tanto, de la temperatura, en comparación con los ICVDC. Esto hace que el embrague sea completamente innecesario en ECVDC, como se muestra en la Fig. 1b.
La estructura interna de un compresor de desplazamiento variable (VDC) (Fig.2)
La figura 2 muestra los componentes internos de un VDC.
Compresor de desplazamiento variable controlado internamente (ICVDC): descargado y parado (Fig.3)
Cuando el compresor no está cargado con refrigerante, la placa oscilante se mantiene en la posición de ángulo mínimo por el resorte en el eje (Fig. 3). El fuelle de la válvula de control de desplazamiento (DCV) está en condición expandida, cerrando el puerto del lado bajo mientras abre el puerto del lado alto.
ICVDC cargado pero no funcionando (Fig.4)
Cuando el sistema está cargado y el compresor no está funcionando, la presión en todas las cámaras del compresor es la misma. Esta presión hace que los fuelles del DCV se contraigan, abriendo el puerto del lado de baja, mientras se cierra el puerto de alta presión. Vea la figura 4.
ICVDC cargado y en funcionamiento: alcanza su desplazamiento máximo (Fig. 5)
La posición ligeramente inclinada de la placa oscilante crea un pequeño desplazamiento en la cámara de compresión del compresor (Fig. 4). Cuando el compresor funciona, la placa oscilante que gira con el eje se tambalea un poco. Esta acción de bamboleo hace que los pistones se muevan hacia adelante y hacia atrás con una carrera corta.
En cada carrera de succión de los pistones, se aspira un pequeño volumen de refrigerante a la cámara de compresión a través de la válvula de lengüeta de succión, que luego se bombea hacia la cámara de descarga a través de la válvula de lengüeta de descarga en cada carrera de compresión de los pistones. Esto aumenta la presión en la cámara de descarga del compresor, mientras reduce la presión en la cámara de succión. Dado que el puerto del lado bajo de la válvula de control de desplazamiento (DCV) está abierto en esta etapa, la misma presión reducida está presente en la cámara de control.
La presión del refrigerante en la cámara de control y el resorte alrededor del eje ejercen una fuerza combinada (F2) en la parte posterior de cada pistón. A medida que continúa el bombeo, llega un momento (y no tardará mucho) en que la fuerza en la parte posterior de cada pistón (F2) es menor que la fuerza ejercida sobre la cabeza de cada pistón (F1) por el refrigerante en la compresión. cámara.
Cuando F1 es mayor que F2, los pistones opuestos al pivote son empujados hacia la izquierda por la fuerza resultante (F1 menos F2). Esto aumenta el ángulo del plato oscilante y, por supuesto, el desplazamiento del pistón. En efecto, se aspira más refrigerante de la cámara de succión y se bombea hacia la cámara de descarga. Esto aumenta aún más la presión en la cámara de descarga y disminuye la presión en la cámara de succión. Y dado que el puerto del lado bajo de la válvula de control todavía está abierto en esta etapa, la presión en la cámara de control también se reduce. Esto aumenta la fuerza resultante sobre la cabeza del pistón (F1 menos F2), lo que en efecto aumenta el ángulo de la placa oscilante y el desplazamiento del pistón.
Este aumento de capacidad (desplazamiento) continúa hasta que el plato oscilante está en la posición de ángulo máximo. En este caso, el compresor alcanza su capacidad máxima.
ICVDC se ajusta a su desplazamiento mínimo (Fig.6)
A medida que el compresor continúa funcionando a su máxima capacidad (desplazamiento), la temperatura de la cabina continuará disminuyendo hasta que se alcance la temperatura deseada. En esta etapa, la presión del lado bajo (presión de la cámara de succión) es lo suficientemente baja como para hacer que las ondas del DCV se expandan, cerrando el puerto del lado bajo y abriendo el puerto del lado alto del DCV (Fig. 6). Esto canaliza el refrigerante de alta presión a la cámara de control. En esta etapa, la fuerza en la parte posterior de los pistones (F2) es mayor que la fuerza en la cabeza de los pistones (F1). Esto disminuye el desplazamiento del pistón.
Eficiencia de combustible
En funcionamiento real, cuando el sistema de aire acondicionado se ha estabilizado y se alcanza la temperatura deseada, el desplazamiento del pistón no es ni máximo ni mínimo. Se encuentra en un estado de desacuerdo lo suficiente como para mantener una temperatura estable en la cabina. El desplazamiento aumentará solo cuando exista una demanda, como cuando se abre la puerta, pero volverá a su condición estable una vez que la temperatura se estabilice.
Cuanto mayor sea el desplazamiento, más difícil será girar el eje del compresor y se necesitará más potencia del motor. En consecuencia, cuanto menor es el desplazamiento, menor potencia del motor se necesita. Un menor requisito de potencia del motor significa un menor consumo de combustible. Y dado que el desplazamiento del compresor no es máximo en condiciones normales, se necesita menos potencia del motor. Por lo tanto, menor consumo de combustible.
Un problema común con los compresores de desplazamiento variable controlados internamente (ICVDC)
Un problema que encontramos con los ICVDC es la pérdida de refrigeración a medida que se acelera el motor. En reposo, la refrigeración es la correcta. Usando un manómetro múltiple, notará que a medida que se acelera el motor, la presión en el lado bajo comienza a aumentar y la del lado alto comienza a disminuir. Es como si el embrague se hubiera desacoplado, pero no.
Es muy probable que el compresor tenga todavía suficiente capacidad de bombeo. Puede ser simplemente que el compresor disminuya prematuramente su desplazamiento (capacidad), lo que resultará en la pérdida de enfriamiento a medida que se acelera el motor. Puede haber varias razones por las que esto es así, pero una cosa es segura. . . la válvula de control de desplazamiento cierra prematuramente el puerto del lado bajo, al mismo tiempo que abre el puerto del lado alto cuando se acelera el motor. Hemos implementado con éxito una solución a este problema que se aborda en “Ajuste de un compresor de desplazamiento variable controlado internamente o convertirlo para que funcione como un compresor de desplazamiento fijo”.
Te veo allí.
Este artículo es exacto y verdadero según el leal saber y entender del autor. El contenido es solo para fines informativos o de entretenimiento y no sustituye el asesoramiento personal o el asesoramiento profesional en asuntos comerciales, financieros, legales o técnicos.
preguntas y respuestas
Pregunta: ¿Cuál es el mecanismo de retroalimentación mediante el cual se comunica la temperatura de la cabina al compresor VD controlado internamente?
Responder: La ECU del motor recibe la señal del sensor de temperatura que detecta la temperatura del aire proveniente del evaporador y también recibe la señal del interruptor de control de temperatura que se usa para controlar la temperatura de la cabina. Usando estas dos señales, la ECU envía una señal modulada por ancho de pulso (PWM) a la válvula de control del compresor. Si se necesita más enfriamiento, la ECU aumenta el ciclo de trabajo de la señal PWM. Si el enfriamiento de la cabina excede lo establecido en el interruptor de control de temperatura, la ECU reduce el ciclo de trabajo de la señal PWM. El ciclo de trabajo de la señal PM determina la capacidad de bombeo del compresor. El aumento del ciclo de trabajo aumenta la capacidad de bombeo.
Pregunta: ¿Está bien conducir un compresor variable antes de que se cargue? Venía con aceite. Tiene que conducirlo unas 50 millas para cargarlo después de reemplazar todo el sistema de CA.
Responder: Si su nuevo compresor de desplazamiento variable tiene un embrague (tipo controlado internamente), continúe. Este tipo de compresor no funcionará incluso si el motor está funcionando si el sistema no está cargado, por lo tanto, no se pueden producir daños. Esto se debe a que el interruptor de presión corta el suministro de energía al embrague del compresor evitando que se active. Pero para estar seguro, apague el interruptor de CA.
Si su nuevo compresor no tiene embrague (tipo controlado externamente), permítame hacerle estas preguntas primero:
1) ¿El compresor recién instalado es nuevo (recién salido de la caja)?
2) ¿Se llena el aceite de fábrica de su compresor?
3) ¿Lavó su sistema de aire acondicionado?
Si la respuesta a cada una de estas preguntas es SÍ, entonces estoy en contra de que conduzca su automóvil durante 50 millas para cargarlo. La cantidad de aceite que viene con el nuevo compresor es muy pequeña y, con el sistema enjuagado, podría dispersarse fácilmente fuera del compresor, privando al compresor de la lubricación necesaria. Tenga en cuenta que un compresor sin embrague funciona continuamente mientras el motor está en marcha.
Bwire Johnson el 13 de abril de 2020:
Muy educativo muchas gracias por tal información.
Cariño el 19 de marzo de 2020:
En primer lugar, muchas gracias por la explicación. Tengo una consulta, ¿por qué encontramos más ruido y vibraciones en VDC en comparación con FDC?
Bendecir el 17 de febrero de 2020:
Hola victor
Gracias por su artículo sobre el compresor de desplazamiento variable. Sería de gran ayuda si pudiera ayudarme a diagnosticar un problema con el aire acondicionado de mi automóvil. es un Mercedes ML350 2007, el compresor falló (la polea se rompió) hace unos meses y compré un compresor del mercado de accesorios de China a través de Aliexpress, después de la instalación, funcionó bien durante los últimos dos meses y luego no hizo ruido de traqueteo. Ya no enfría, quité la correa serpentina y descubrí que la polea giraba y se estaba poniendo rígida … sin embargo, parece que no está rota y sigue girando, ¿hay algo roto por dentro? ¿Es esto reparable o necesita reemplazarse? ¿La falla de la válvula de láminas o algo más puede causar el ruido de traqueteo? Espero recibir noticias suyas pronto.
Saludos cordiales,
Blesson Thomas
Francisco el 12 de marzo de 2019:
Acabo de encontrar una solución para adaptar el control electrónico de ECVDC para un BMW E60 pre LCI 2004, no soy responsable de nada que puedas …
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