Compresores de Desplazamiento Variable

Transcripción

1 Compresores de Desplazamiento Variable Notas sobre funcionamiento y servicio Ing. Diego E. Orazi Friba Tecnología S.A. Av. Pavón 4080 / 84 Tel. (54-11) /2118 Fax (54-11) info@friba.com.ar Pag. 1

2 Compresores de Desplazamiento Variable Debido a las continuas exigencias de la industria automotriz por conseguir componentes que aseguren en los vehículos una marcha más suave, un menor consumo de combustible y mayor eficiencia en el funcionamiento de los equipos de aire acondicionado los proveedores de compresores desarrollaron los Compresores de desplazamiento variable. Estos compresores poseen muchos de sus elementos iguales a los de los compresores tradicionales, la gran diferencia surge al momento de analizar el sistema de movimientos internos. Ambos tipos poseen un plato oscilante (wooble plate) que es el encargado de transferir el movimiento en los pistones, la diferencia entre ambos es que en el de volumen fijo, el ángulo de este plato no varia mientras que en el de volumen variable, el ángulo del mismo es comandado mediante la diferencia de presión que regula la válvula de control. Este ultimo elemento es el corazón del compresor. Compresores fijos versus variables Desventajas de la utilización de compresores fijos: Para evitar la formación de hielo en el evaporador se debe hacer trabajar al compresor de manera cíclica mediante el empleo de un termostato o presostato ciclador. Se alcanza una temperatura promedio en la salida del aire con una variación en mas o menos de 5 C debido al ciclado del compresor. Esfuerzos cíclicos sobre el motor debido al acople y desacople del compresor. Se llega a absorber hasta 4 HP en el instante del acople. Variación de las prestaciones del motor según sea la velocidad del mismo. Los compresores variables introdujeron las siguientes mejoras: Funcionamiento continuo del compresor mientras que el equipo de aire acondicionado esté funcionando. No se utiliza mas el termostato para evitar la formación de hielo. Presión de succión constante a cualquier régimen de vueltas del compresor y info@friba.com.ar Pag. 2

3 condiciones del evaporador. La temperatura en el evaporador está ligeramente por encima de los 0 C para evitar la formación de hielo. La potencia absorbida del motor solo es la necesaria para contrarrestar la carga que genere el compresor en la situación en la que se encuentre. Estas son las ventajas más notorias que se consiguen con los compresores actuales que varían su desplazamiento desde el 100% hasta el 7%. Válvula de control de desplazamiento La válvula de control de desplazamiento variable de los compresores posee tres funciones: mantener una eficiente transferencia de calor en el evaporador controlando la presión de succión, prevenir que en el evaporador se forme hielo y medir la presión de descarga sobre el cigüeñal del compresor. La válvula de control esta ubicada en la tapa de cilindros (tapa trasera en el caso de Delphi V5) del compresor o sobre la placa de válvulas del mismo (Sanden SD6 y SD7) y recibe la presión de succión a través de galerías que la comunican con la zona de baja presión (admisión) del compresor. Esta presión actúa sobre el diafragma de la válvula de control abriendo o cerrando un pasaje que conecta la salida de alta presión (descarga) a la zona del cigüeñal. Operación de la válvula de control de desplazamiento Controla el flujo de refrigerante en el circuito mediante el control del desplazamiento del compresor en vez de ciclar al mismo entre acoplado o no. Este desplazamiento puede variar desde las 10 ci a 0.5 ci. dependiendo de la carga de calor que exista en el vehículo. Cuando la carga térmica en el vehículo aumenta, la presión de succión del sistema aumenta causando que el diafragma en la válvula de control cierre el paso de la alta presion. Esta acción reduce la presión de la zona del cigüeñal haciendo que el plato oscilante del compresor tome su máximo ángulo y genera el máximo desplazamiento. A máximo desplazamiento en el compresor, el flujo de refrigerante en el circuito es mayor. Cuando el calor en el vehículo disminuye, la presión de succión en el compresor baja y actúa sobre la válvula abriendo el pase entre la alta y el cigüeñal. La alta presión sobre el cigüeñal genera un desplazamiento sobre el plato oscilante disminuyendo el desplazamiento volumétrico del compresor. Al bajar este desplazamiento, el flujo de refrigerante en el sistema disminuye. Reparación y disponibilidad de repuestos Por el tipo de diseño de estos compresores su funcionamiento es de alta confiabilidad lo que repercute en una muy baja necesidad de servicio y tasa de roturas por debajo de los compresores tradicionales. Generalmente los problemas surgen después de que el sistema de aire acondicionado sufrió algún otro tipo de desperfecto ya sea por fallas en la válvula de expansión, pinchadura de algún componente, etc. info@friba.com.ar Pag. 3

4 Estos compresores son en un 100% diseño especifico para ser aplicados en un sistema en particular en el cual la válvula de expansión tiene un reglaje único y fijo. De necesitarse la sustitución de la misma se deberá reemplazar por una exactamente igual. De esta manera el compresor mantendrá su performance y su vida útil. Se aconseja utilizar repuestos originales según el modelo de vehículo. La similitud física no es garantía de similitud funcional. Por otro lado, cuando se prueban fugas en los circuitos de aire acondicionado, el aplicar presiones por arriba de las 100 lbs. en la zona de baja presión del sistema, atenta contra el buen funcionamiento de la válvula de control, provocando que la misma quede inutilizada. Para probar fugas se recomienda la utilización de sistemas por UV mediante la aplicación del aditivo correspondiente. Un tema fundamental para garantizar la vida útil del compresor es verificar la cantidad y calidad del aceite utilizado. No se puede utilizar el mismo aceite que en compresores de cilindrada fija debido a que las necesidades de lubricación son muy distintas. En el caso de los compresores Sanden, los mismos ya vienen cargados con el aceite correspondiente, pero los Delphi no se despachan con aceite. Marca Modelo Viscosidad ISO SANDEN SD7V, SD6V, TRV 46 DELPHI / HARRISON V5 150 esta información es orientativa y puede cambiar sin aviso, por favor consulte Para la reparación de estos compresores existen en el mercado reemplazos de embragues, juegos de juntas y sellos de ejes. Respecto a las válvulas de control, en el mercado existen originales y copias. La utilización de repuestos no originales puede afectar el rendimiento del compresor. En general las válvulas de control no son reparables. Diagnostico de compresores de desplazamiento variable Los sistemas con compresores de desplazamiento variable se pueden diagnosticar mediante el uso de una combinación de pruebas de temperatura y presión. Debido a que la prueba de temperatura es común a todo tipo de compresor y configuración del sistema (válvula de expansión u orificio calibrado), explicaremos el procedimiento de la misma. Con el sistema a máxima capacidad de carga térmica, el compresor debería estar funcionando a su máximo desplazamiento. Siguiendo los pasos detallados a continuación se podrá determinar si el sistema esta funcionando dentro de sus parámetros. Condiciones de la prueba de temperaturas: Esta prueba se debe realizar a una temperatura ambiente de entre 20 C y 37 C. El motor debe estar girando a máxima velocidad. Colocar el comando del aire acondicionado a máxima velocidad de ventilador, mínima temperatura de termostato y en recirculación. Abrir las puertas del vehículo. Procedimiento de prueba: Medir la temperatura en la entrada y salida de mangueras en el condensador y registrar la diferencia entre ambas. Esta diferencia representa la capacidad de sub enfriado que tiene este componente. info@friba.com.ar Pag. 4

5 Medir la diferencia entre la temperaturas de la entrada y salida del evaporador. Esto representa la temperatura del sobrecalentamiento que se lleva a cabo en el evaporador. Medir la temperatura en el ducto de salida de aire y la temperatura ambiente. La diferencia de estas dos representa la transferencia térmica que se lleva a cabo en el sistema de aire acondicionado. Resultados de la prueba: 1. La mínima temperatura de sub enfriado que se debería leer en el condensador es de 11 C. 2. La máxima temperatura de sobrecalentamiento en el evaporador no debería superar los 3 C. 3. La mínima diferencia de temperatura de transferencia de calor en la salida de aire es de 16 C. Si el sistema no esta funcionando con estos parámetros mínimos, posiblemente el problema se encuentre en la válvula de control. Otros síntomas posibles pueden ser los siguientes: Si la válvula quedo bloqueada para un máximo desplazamiento, se debería observar formación de hielo en el evaporador. De no existir enfriamiento, la válvula pudo haber quedado bloqueada para un mínimo desplazamiento del compresor. Ejemplos de utilización de compresores de desplazamiento variable Cada día son mas los vehículos que hacen uso de esta Tecnología. Es por eso que en la actualidad todos los proveedores de compresores originales tienen sus versiones de compresores variables. Sanden, posee las líneas de SD6V y SD7V a pistones y TRV tipo scroll, Nipón Denso la línea TV a paleta y Delphi los V5 y V7. Algunos de los modelos de vehículos que están circulando con esta clase de compresores son: VW Golf 3 SD7V P-306 D SD7V ROVER 214 SD7V R. MEGANE SD7V R. KANGOO D7D SD6V R. KANGOO K7M SD6V F. FIESTA nafta (español) TRV F. FIESTA diesel (español) TRV FIAT TIPO V FIAT TEMPRA V GM VECTRA V R. MEGANE V FIAT PALIO TD TV14C SANDEN, DELPHI y HARRISON son marcas registradas. La información vertida en el presente documento es recopilación de datos de diversas fuetes u obtenidas por el autor durante sus trabajos y experiencias en el ámbito de la climatización de vehículos. Queda prohibida su reproducción parcial o total. Las consecuencias que puedan surgir de una mala interpretación o aplicación de la información del presente documento no es responsabilidad de ninguno de los mencionados en el mismo: autor, empresas, etc. Este documento es distribuido gratuitamente por FRIBA TECNOLOGIA S.A. a sus clientes sin obligación de compra. info@friba.com.ar Pag. 5