ilmastointi järjestelmän toiminta

Ilmastointi on laite, jonka tarkoitus on viilentää auton sisäilmaa. Tavallisesti laite saa voimansa moottorista kiilahihnan, moniurahihnan tai jakopään rattaiden välityksellä. Laite toimii tavallisesti samalla periaatteella kuin jääkaappi.

Ilmastointilaitteen toiminta perustuu siihen, että laitteen sisällä kiertävän kylmäaineen olomuotoon vaikuttamalla saadaan aine kuljettamaan lämpöenergia ohjaamotilasta moottoritilaan. Käytännössä tämä on mahdollista muuttamalla kylmäaineen painetta paisunta-venttiilin avulla, jolloin kylmäaine lauhtuu (lämpöenergiaa vapautuu) lauhduttimessa ja höyrystyy höyrystimessä (lämpöenergiaa sitoutuu).


Ajoneuvon moottorin yhteyteen on asennettu kompressori, joka saa käyttövoimansa yleensä hihnan välityksellä. Kompressorin hihnapyörässä on magneettikytkin, jota ilmastoinnin logiikka ohjaa. Kun jäähdytystä tarvitaan, kytkeytyy kompressori päälle ja kun jäähdytystä ei tarvita, katkaistaan magneettikytkimeltä virta (tästä johtuen konehuoneesta kuuluva "napsutus" ilmastoinnin ollessa päällä). Magneettikytkintä ohjaavat myös painetunnistimet, jotka varmistavat että järjestelmän toimintapaineet pysyvät sallituissa / suositelluissa rajoissa. Jäähdytystehon säätö hoidetaan paitsi magneettikytkimellä, myös usein kompressorin tilavuutta muuttamalla (säädettävä kieppulevykompressori). Tällöin joko moottorin ohjausyksikkö ja/tai lämmönsäätöjärjestelmän ohjausyksikkö säätää kompressorin tilavuutta (eli tehoa) joko alentaakseen jäähdytystehoa tai pienentääkseen kompressorin ottamaa tehoa moottorista (esim. ajoneuvon täyskaasukiihdytys).
Kompressori nostaa kylmäaineen (yleensä R134a) painetta ja lämpötilaa. Korkeapaineinen kaasumainen kylmäaine kulkeutuu lauhduttimeen, jossa se luovuttaa lämpöä ulkoilmaan lauhduttimen lamellien välityksellä. Korkeapaineisen kylmäaineen luovuttaessa lämpöään alkaa se muuttua korkeapaineiseksi nesteeksi. Lauhduttimelta korkeapaineinen nestemäinen kylmäaine menee kuivain/varaajaan, joka kuivaa kylmäaineessa mahdollisesti olevan kosteuden, suodattaa mahdolliset epäpuhtaudet ja toimii nestemäisen kylmäaineen varastona. Varaajalta korkeapaineinen neste kulkeutuu paisuntaventtiilille, joka annostelee höyrystimeen menevän kylmäaineen määrää ja alentaa sen paineen noin 10–18 barista n. 1 bariin. Paineen aleneminen saa aikaan nestemäisen kylmäaineen höyrystymisen (kiehumisen, vesi kiehuu +100°C:ssa, R134a -26°C:ssa). Jotta kylmäaine pystyisi höyrystymään, tarvitsee se lämpöä itseensä. Tarvittava lämpö siirretään höyrystinkennon välityksellä ajoneuvon sisäilmasta. Kylmäaine muuttuu matalapaineiseksi kaasuksi. Matalapaineinen kaasu (joka nyt sisältää sisätiloista tuodun lämmön) kulkeutuu kompressorin imupuolelle ja kompressori jälleen paineistaa kylmäaineen, jolloin se muuttuu jälleen korkeapaineiseksi kaasuksi. Kun korkeapaineinen kaasu kulkeutuu lauhduttimeen, luovutetaan kylmäaineesta sisätilasta tuotu lämpö ulkoilmaan.