Climatisation automobile : montage HARRISSON



L'objectif de la climatisation est de maintenir les conditions climatiques internes d'un véhicule (température, hygrométrie, ventilation) selon le désir des occupants : apporter soit de la chaleur soit du froid, de filtrer et d'assécher l'air extérieur pour une sensation de confort optimal.

De plus si l'ensemble du système reçoit une gestion automatique du contrôle de la température, de l'hygrométrie et de la ventilation , on parlera de conditionnement de l'air.

Il n'existe pas en matière de climatisation un seul type de système frigorifique , et dans le domaine automobile il y a aussi des variantes.
Je vais vous parler du montage Harrisson , il est assez répandu, il équipe en particulier les systèmes de climatisation des renault (les plus récentes) Volvo etc...

1 - Le circuit frigorifique

Dans le système Harrison, le détendeur est remplacé par un régleur de débit constitué d’un calibreur ou étrangleur.

La fonction du régleur de débit est de constituer une interface entre le côté haute pression et le côté basse pression et engendre un dosage du débit de réfrigérant par l’orifice calibré.




La détente ou "production de froid" se fait par l'orifice calibré qui crée une baisse de pression donc de température du fluide.

Le débit de réfrigérant a été calculé pour les conditions de fonctionnement maxi. --> soit HP (haute pression) maxi . --> BP (basse pression) mini. --> quantité de chaleur à absorber 
maximale.

2 - La bouteille-filtre-déshydrateur-anticoups de liquide

Sur les installations de type Harrison, il n’y a pas de détendeur thermostatique mais un régleur de débit avec calibrage. Il n’y a pas besoin de bouteille sur le circuit HP :


1 - arrivée de l’évaporateur ;
2 - Fluide gazeux ;
- Fluide liquide et huile ;
4 - Déshydrateur ;
5 - Orifice d’aspiration de l’huile ;
6 - Sortie vers le compresseur ;
7 - Tamis-filtre ;
- Orifice calibré d’aspiration de l’huile ;
9 - Obturateur plastique.

Par contre, sur le circuit BP, une bouteille sert de bouteille-filtre-déshydrateur et permet la vaporisation totale du fluide frigorifique liquide arrivant de l’évaporateur, afin que le compresseur n’aspire que des vapeurs.

L’huile frigorifique séparée du fluide est réaspirée par le compresseur au travers d’un petit orifice calibré (voir n° 8, schéma ci-dessus) sur la tuyauterie interne en partie basse de la bouteille.

Pour obtenir une régulation plus souple, on utilise sur ce système un compresseur à cylindrée variable.


3 - Le régleur de débit

Le schéma, ci-dessous, nous permet d'appréhender les constituants du régleur de débit sur système Harrison :


N'hésitez pas à me poser des questions si le besoin s'en fait sentir.

A bientôt.

Climatisation automobile: les filtres d'habitacles ou filtres à pollen


Je vais vous parler des filtres d'habitacles.
Ils permettent de séparer mécaniquement les particules en suspension dans l'air mais pas seulement, ces filtres sont importants pour notre santé, ils ont une incidence non négligeable sur la qualité de l'air de notre habitacle.
 




1 - Un filtre d'habitacle est précieux pour la santé

En roulant dans son véhicule, on peut avoir l'impression que l'on est à l'abri des impuretés mais il ne s'agit que d'une impression : air confiné, renouvèlement moindre de l'air, concentration de véhicules en milieu urbain ... autant de raisons qui font que l'air contenu dans l'habitacle peut être six fois plus pollué que l'air extérieur.
Lorsqu'on parle de filtre à pollen, on fait seulement référence à une des particules filtrées : le pollen. Si chacun connait les effets négatifs de cette particule pour les personnes allergiques, on ignore souvent qu'il ne s'agit pas de la plus nocive.
Poussières ambiantes et végétales, substances chimiques issues de la combustion du carburant, bactéries, poussières d'asphalte, résidus de freins, particules de gaz d'échappement ou industriels, cendres volantes ... sont autant d'éléments également contenus dans l'air qu'il conviendra de filtrer.



2 - Qualité des matériaux et quantité de matière contribuent à la qualité
Le matériau constitutif est important. Un très bon filtre habitacle est en non-tissé et non pas en papier.
Un filtre multicouches offre une meilleure filtration, dont une couche de micro-fibres chargées en électricité statique.
La construction du filtre en "sandwich" assure une haute efficacité. Dans le cas de filtres haut de gamme, on a désormais recours au charbon actif qui a l'avantage, entre autre, d'absorber, en partie, les odeurs. Pour une utilisation hors agglomération, un filtre papier conviendra parfaitement.



Un filtre de qualité est un filtre dont la texture et la quantité de matière filtrante est suffisante. La différence entre deux filtres, pour un même modèle de véhicule peut sur ce point être considérable. Il suffit de mettre cote à cote deux filtres différents destinés au même modèle de voiture, et de compter le nombre de plis :




Le filtre de gauche, ayant manifestement plus de matière, assurera à l'évidence une meilleure filtration que son voisin de droite. 


3 - Les différents types de filtre
s 

3.1 - Les filtres simples




Les filtres à particules libèrent l'air ambiant des matières solides et des particules, grâce à leur technique de non-tissés très performante. La poussière, la suie, les produits issus de l'abrasion, le pollen, sont filtrés de l'air en quasi-totalité.
L'air ainsi purifié contribue de manière déterminante au bien être des passagers d'un véhicule en permettant de réduire les effets nocifs, en particulier chez les personnes allergiques et asthmatiques.


3.2 - Les filtres combinés

Ces filtres offrent une protection supplémentaire contre les gaz et les odeurs :



Les filtres combinés retiennent toutes les matières solides avec la même fiabilité que les filtres à particules. 
Ils offrent en plus deux avantages importants : leur couche supplémentaire de carbone actif filtre efficacement les gaz nocifs et les odeurs désagréables de l'air ambiant.
 Les polluants gazeux et les odeurs gênantes sont réduits au minimum dans la voiture, et le confort de conduite ainsi que la protection des passagers s'en trouvent considérablement améliorés.

4 - La maintenance

Comme nous venons de le voir, s'il est important au moment de l'achat de choisir un filtre de qualité qui assurera la meilleure filtration possible, comme pour le filtre à air ou le filtre à huile de votre voiture, il est important de procéder à son remplacement.Au bout d'un certain temps, les impuretés bloquées par le filtre réduisent progressivement son efficacité.
Il faut changer, a minima, son filtre d'habitacle:- une fois par an, ou tous les 15000 kilomètres.
En circulation urbaine très polluée (région parisienne par exemple), on peut aller parfois au changement bi-annuel ou tous les 7500 km.
En suivant ce lien, vous pouvez trouver l'emplacement et la méthode de démontage de vos filtres d'habitacle en sélectionnant votre véhicule:

Votre filtre
Le but n'est pas de pousser à la consommation mais bien de se préserver de nuisances réelles. Pour la santé tout d'abord, pollens, particules nocives et autres proliférations de germes micro biologiques ne sont pas sans conséquences sur nos bronches...

diagrammes



 
Diagramme Enthalpique f(h) = log P :
 

Tracé du cycle frigorifique :
 

Changement CFC&HCFC



        Pour les Techniciens frigoristes la problématique s'impose toujours et plusieurs questions se posent perpetuellement :
 
 - Quel fluide doit-on utiliser pour substituer le R-xx ?
 - Quels sont les changements à faire sur une installation Y fonctionnant au fluide R-xx ?
 - le fluide de substitution aura t-il un impacte sur l'installation existante ?
 - Doit-t-on changer d'huile ?
 - Et à propos de la Puissance Frigorifique ou le COP de l'installation va-t-elle changer ?
 
Voici des réponses plausibles :
 
        En effet la mise sur le marcher d'une gamme de fluides de substitution et leur évaluation dans le fonctionnement des installations frigorifiques ont commencé à enlever certaines ambiguetés vis-à-vis de ces questions et à rendre les pratiques à adopter pour changer un tel ou un tel fluide beaucoup plus claires. En tous cas on à pas le choix dans cette période de transition en attendant que les recherches nous révellent des Fluides Frigorigènes plus comodes.
 
 
Liste des Fluides de substitution :
 
 
 
Changement du R-22 :
        
        Le R-22 est l'HCFC le plus utilisé dans l'industrie et le froid commercial, mais du point de vue environnementale il contiens le Chlore et possède un Effet de serre directe de 1700 kg de CO2. l'utilisation du R-22 neuf dans les installations frigorifiques sera interdite à partir du 31/12/2009. ce qui implique son remplacement. Néomoins les solutions pour le remplacer sont diverses et dépandent de l'utilisation; la température d'évaporation...
 
 
 
 
 
 
Manuel de procédure :
 

 
            Il est à noter que la missibilité avec l'huile peut entrainer une réduction d'echange thermique dans l'évaporateur, dont la nécéssité de consulter les fiches constructeurs.
 
        Aussi dans le cas de changement il faut faire attention aux modifications suivantes :
- changement des détendeurs, joints.
- Utilisation des organnes à braser ( risque de fuite trés grand dans le cas des HFC).
- En cas de fuite avec les HFC (mélanges zéotropes) il faut impérativement récupérer le fluide réstant et refaire la charge en phase liquide.
 
Pour ce qui est des puissances frigorifiques :
 
        Le graphique suivant donne les puissances frigorifiques d'une installation fonctionnant aux plusieurs fluides . Ces puissances sont exprimées par-rappot au R-22 :
 
 

Appareils Annexes



DESHYDRATEUR
                 
Ce deshydrateur comporte une charge fritée dite cartouche solide (3) pressée du côté entrée (1) par un ressort (2) contre la natte de polyester (4), la toile filtrante (5) et la plaque perforée ondulée (6).
 
La charge ou la cartouche des déshydrateurs se compose de matières qui éliminent efficacement
-       l'humidité,
-       les acides nuisibles,
-       les particules étrangères, les boues et les produits de désintégration de l'huile.
Le choix du déshydrateur doit tenir compte de la charge en fluide frigorigène, et non pas de la puissance frigorifique du compresseur.
Le but du déshydrateur est de maintenir la quantité d'humidité contenue dans le fluide en-dessous de la valeur maximale qui est :
 
-       pour le R134a = 15 mg/kg
-       pour le R22 = 60 mg/kg
Mise en place :
-      de préférence dans une zone froide (exemple : dans la chambre froide), l'absorption étant meilleure à basse température,
-      de préférence verticalement (bien que certains constructeurs admettent actuellement une position horizontale).
   
- le montage sur la tuyauterie doit s'effectuer, aussitôt que possible, après avoir enlevé les deux capuchons de protection d'extrémités, avant que le produit déshydratant n'absorbe l'humidité de l'air ambiant.
 
Certains modèles de déshydrateurs peuvent être traversés par le fluide dans les deux sens : ils sont destinés aux climatiseurs ou pompes à chaleur réversible.
LE DESHYDRATANT
DEFINITION :
 
PROPORTION :
Produit chimique, capable d'absorber l'humidité ou de faire avec elle une réaction chimique.
 
Dans une installation frigorifique on compte généralement de 5 à 10% de produit déshydratant par rapport au poids de fluide frigorigène (50 à 100 gr. au kg)
DESHYDRATANTS EMPLOYES HABITUELLEMENT
L'alumine activée
Le gel de silice :
   
Le chlorure de calcium :
   
Le carbogel :
absorbe l'humidité et les acides, employée avec le SO², le CH3 CL et le fréon 12.
Avec le SO² n'est employée que sur la conduite d'aspiration.
(silicagel), actuellement le plus utilisé et le plus recompandable, s'emploie comme l'alumine activée dont il a sensiblement les mêmes propriétés. Peut être réactivé par chauffage.
 
sèche par réaction chimique. N'absorbe pas les acides, un excès d'humidité produit une saumaure corrosive. Ne doit en aucun cas être laissé sur les installations plus de quelques jours.
 
composé ayant les avantages du gel de silice, peut se régénérer indéfiniment par chauffage.  S'emploie comme l'alumine activée.

Les Pressostats :
 
    Les pressostats sont utilisés dans les installations
de réfrigération  et  de conditionnement  de  l’air
pour assurer une protection contre une pression
d’aspiration  trop   faible ou une pression de
refoulement  trop élevée. il peuvent aussi etre
utlisés pour la régulation dans certaines
pratiques.
il existe deux types de pressostats :
Le pressostat Basse pression ( BP).
le pressostat BP actionne le contacte inverseur lorsque la pression d'aspiration diminue, il est monté sur le tube d'aspiration du compresseur. est principalement utilisé pour les chambres froides; les refroidisseurs de liquide;... Il assure la sécurité ( généralement un pressostat combinée haute et basse pression) aussi bien que la régulation ( régulation pressostatique; système mortreux et pump down).
Le pressostat Haute pression (HP)
le pressostat HP actionne le contacte inverseur lorsque la pression de refoulement augmente au dela d'une valeur déterminée. il est monté sur le coté haute pression de l'installation frigorifique est utilisé pour assurer la sécurité du circuit frigo cotree les surpressions, mais peut aussi être utilisé pour réguler le fonctionnement des ventillos-condenseur ou la pompe d'eau en cas d'un condenseur à eau. 
 Dessins et principes
 
 Réglage des pressostas :
Pressostats avec réarmement automatique basse pression, BP
- Régler la pression de marche BP sur l’échelle "CUT-IN" (échelle de plage).
- Un tour de la tige basse pression BP 0,7 bar.
- Régler le différentiel BP sur l’échelle "DIFF".
- Un tour de la tige différentielle 0,15 bar.
- La pression d’arrêt BP = la pression de marche BP moins le différentiel.
Nota! La pression d’arrêt BP doit se situer au-dessus du vide absolu (po = -1 bar) Si le compresseur ne s’arrête pas en cas de pressions d’arrêt basses, s’assurer que le différentiel réglé n’est pas trop grand!

Pressostats avec réarmement automatique haute pression, HP
- Régler la pression d’arrêt HP sur l’échelle "CUT-OUT".
- Un tour de la tige haute pression HP 2,3 bar.
- Régler le différentiel HP sur l’échelle "Diff ".
- Un tour de la tige différentielle 0,3 bar.
- La pression de marche HP = la pression d’arrêt HP moins le différentiel.
Utiliser un manomètre pour contrôler la pression de marche et d’arrêt du côté BP et la pression d’arrêt du côté HP.

Pressostats avec réarmement manuel
- Régler la pression d’arrêt sur l’échelle "CUT-OUT" (échelle de plage).
- Pour les pressostats basse pression, le réarmement manuel est possible lorsque la pression est égale à la pression d’arrêt plus le différentiel.
- Pour les pressostats haute pression, le réarmement manuel est possible lorsque la pression est égale à la pression d’arrêt moins le différentiel.