Araçlarda Klima Sistemi Nasıl Çalışır
Evet sevgili arkadaşlar bugünkü ilk dersimizde araçlarda bulunan klima sistemlerinden sizlere bahsedeceğim. Biliyorsunuz ki araçları kullanırken ne oranda rahatsak o oranda da araç hakimeyetimiz iyi ve kaza riskimizde düşüktür. Eskilerin en güzel serinleme aracı üstü açık arabalardı. Ama artık klima sistemindeki olumlu gelişmelerle klimaların araçlarda standart bir donanım haline dönüşmesini beraberinde getirmiştir. Artık araç seçerken sürücü olarak klimalı aracı tercih etmek ilk önceliğimiz olmaktadır. Doğru klima bilgisi ve temel eğitimler klimalı araçlara müdahalemizde de bizlere avantaj sağlamaktadır. Bu dersimizin il konusunu klimalı araçlarda kullanılan klima gazına ve klimalı aracın kompresöründe bulunan kompresör yağlarına ayırdık. Bir sonraki dersimizde klima sistemini, parçaları ve görevlerini göreceğiz. Hazırsak dersimize başlayalım.
Klima teknolojisinin temelleri
1.Fiziki Temeller
Biliyoruz ki birçok madde cismin üç halinde bilinir. Bunlar aşağıda gördüğümüz gibi Katı, Sıvı ve Gazdır.
Bir kapta su ısıtıldığında (ısı alışı) çıkan su buharı gaz halindeki madde olarak adlandırılır. Bu, soğutmak suretiyle (ısı verişi) tekrar sıvı haline ve daha da soğutulduğunda katı bir maddeye (buz) dönüştürülebilir. Sıvı halden gaz haline geçişte bir madde ısı alır. Gaz halinden sıvı haline geçişte madde ısı verir.
Şunu hiç unutmamalıyız ısı daima daha sıcak maddeden daha soğuk maddeye akar.
Her madde, hareket eden moleküllerin bir topluluğundan oluşur. Daha sıcak bir maddenin hızla hareket eden molekülleri, enerjilerinin bir kısmını daha az ısıya haiz ve daha yavaş hareket eden moleküllere verirler. Bu suretle daha sıcak maddenin molekül hareketi yavaşlar ve daha soğuk olan maddeninki hızlanır. Bu, her iki maddenin molekülleri aynı hızla hareket edene kadar devam eder. Bu durumda maddeler aynı sıcaklığa haizdir ve daha başka ısı alışverişi olmaz. Sıcaklık alışverişinin diğer bir etkisi, belirli bir noktada (kaynama noktası, donma noktası) moleküllerin hızlarının yerine özelliklerinin değişmesidir. Burada örneğin su buhara, su buza veya tersi dönüşür.
Basınç ve kaynama noktası
Bir sıvının, tablolarda belirtilen kaynama noktası daima 1 bar atmosfer basıncına göredir. Bir sıvıya etki eden basınç değiştirildiğinde sıvının kaynama noktası da değişir. Tüm homojen sıvılar buna uygun şekilde davranır. Örneğin suyun, basınç düştükçe daha düşük sıcaklıklarda kaynadığı bilinir.
Su ve R134A/R12 buhar basıncı eğrilerinden, örneğin basınç aynı kaldığında sıcaklığı alçaltmak suretiyle buharın sıvıya dönüştüğü (kondenserde) veya örneğin basıncı azaltmak suretiyle soğutucu maddenin sıvı halden gaz haline geçtiği (Evaporatör) görülür.
2.Soğutucu maddeler
Buharlaştırma prosesi, araçlardaki klima sistemlerinde kullanılan yöntemdir. Burada, soğutucu madde olarak adlandırdığımız düşük sıcaklıkta kaynayan bir madde kullanılır. Kullanılan soğutucu maddeler, -30 °C da kaynayan diklordiflormetan (R12) ve 26,5 °C da kaynayan tetrafloretan (R134A) dır. Belirtilen kaynama noktaları, normal atmosferik basınçtaki (760 Torr = 1013,25 Milibar) kaynama sıcaklıklarıdır.
Soğutucu maddelerin fiziksel özellikleri
| R12 | R134a | |
| Kimyasal formül | CCI2F2 | CH2F-CF3 |
| Kimyasal adı | Diklordiflormetan | Tetrafloretan |
| 760 Torr da kaynama noktası | -29,8°C | -26,5°C |
| Donma noktası | -158°C | -101,6°C |
| Kritik sıcaklık | 112°C | 100,6°C |
| Kritik basınç | 41,58 bar | 40,56 bar |
Kritik basınç: Kritik basınç, üzerinde sıvı ile buhar arasında belirgin bir ayırıcı yüzeyin olmadığı basınç anlamına gelir. Kritik noktanın üzerinde bir madde daima buhar halindedir.
Bir gaz kritik noktayı aşacak şekilde ısıtıldığında artık sıvı haline döndürülmesi mümkün değildir. Kritik noktanın altındaki sıcaklıklarda basınçlı kaplardaki tüm soğutucu maddeler bir sıvı ve bir buhar fazı içerirler, yani sıvının üzerinde bir buhar yastığı mevcuttur. Kapta sıvıyla birlikte buhar da olduğu sürece, kaptaki basınç çevre sıcaklığına bağlıdır. (Buhar basıncı tablosuna bakın).
Hatırlatma: Soğutucu maddeler birbirleriyle karıştırılamaz ve herhangi bir klima sistemi için, sadece o klima sistemi için öngörülen soğutucu madde kullanılabilir. Yasa koruyucunun getirdiği halojen yasağı düzenlemesine göre gelecekte R 12 soğutucu madde artık üretilemeyecek ve satılamayacaktır (Almanya’da 1.1.1995 tarihinden itibaren). Bunun anlamı, artık R 12 ile doldurulamayacak olan klima sistemlerinin R134A. ya dönüştürülmesi gerekeceğidir.
Buhar basıncı eğrisine göre, sıcaklığa bağlı olarak R12 ve R134A için buhar basınçları tablosu aşağıdadır. Bu tablodan buharlaşma sıcaklığı veya buharlaşma basıncı belirlenebilir.
| Sıcaklık °C | Basınç, bar R12 |
Basınç, bar R 134a |
| -50 | 0,39 | |
| -45 | 0,50 | 0,39 |
| -40 | 0,64 | 0,51 |
| -35 | 0,81 | 0,66 |
| -30 | 1,00 | 0,84 |
| -25 | 1,24 | 1,06 |
| -20 | 1,51 | 1,32 |
| -15 | 1,82 | 1,63 |
| -10 | 2,19 | 2,00 |
| -5 | 2,61 | 2,43 |
| 0 | 3,08 | 2,92 |
| 5 | 3,63 | 3,49 |
| 10 | 4,24 | 4,13 |
| 15 | 4,92 | 4,87 |
| 20 | 5,68 | 5,70 |
| 25 | 6,53 | 6,63 |
| 30 | 7,47 | 7,67 |
| 35 | 8,50 | 8,83 |
| 40 | 9,63 | 10,12 |
| 45 | 10,88 | 11,54 |
| 50 | 12,24 | 13,11 |
| 55 | 13,72 | 14,83 |
| 60 | 15,33 | 16,72 |
| 65 | 17,07 | 18,79 |
| 70 | 18,96 | 21,05 |
| 75 | 21,00 | 23,52 |
| 80 | 23,19 | 26,21 |
| 85 | 25,55 | 29,14 |
| 90 | 28,00 | 32,34 |
| 95 | 30,81 | |
| 100 | 33,73 | |
| 105 | 36,85 | |
| 110 | 40,18 |
3.Çevre mülahazaları
Araç klima sistemleri, Avrupa. da da gittikçe artan bir rağbet görmektedir. Ama klima sistemleri çevreyi etkilemekte ve ozon ile sera sorununu artırmaktadır. Yaklaşık 1990 yılına kadar klima sistemleri tamamıyla R 12 soğutucu madde ile donatılıyor idi. Bu FCKW (Kloroflorokarbon), klor atomları dolayısıyla yüksek bir ozon tahrip gücüne ve ayrıca sera etkisinin güçlendirilmesi için kuvvetli bir potansiyele sahiptir.
Yaklaşık 1990 yılından beri yeni üretilen otomobillerin klima sistemleri R134a soğutucu maddeye çevrilmiştir. Bu soğutucu madde klor içermez ve dolayısıyla ozon tabakasına zararı yoktur. Ozon tabakasına zararlı R 12 ile doldurulmuş mevcut eski sistemler için dönüşüm programları sunulmaktadır. Halojen yasağı yönetmeliği (Sayfa 33) dolayısıyla soğutucu maddeler atmosfere verilemez.
3.1 Rahatlık
Iyi bir konsantrasyon ve güvenli bir sürüş için araç iç mekanında bir rahatlık hissi gerekli temel şartlardan biridir. Bu rahatlık, – özellikle sıcaklık ve havadaki rutubet fazla olduğunda . ancak bir klima sistemi kullanımıyla mümkündür. Tabii ki açık bir cam veya sürgülü tavan veya daha yüksek bir fan devri de rahatlığı artırabilir, ama araç iç mekanında aşağıdaki dezavantajlar ortaya çıkar: Ilave gürültü, hava cereyanı, egzoz gazları, polen ve çiçek tozlarının filtre edilmeden içeri girmesi (alerjisi olanlar için tehlikeli). Iyi düşünülmüş bir kalorifer ve havalandırma sistemi ile birlikte kumanda edilen bir klima sistemi, iç mekan sıcaklığının, havadaki rutubetin ve hava hareketinin dış şartlara göre ayarlanması suretiyle rahatlık hissini hem araç dururken hem de seyir halindeyken arttırabilir.
Klima sisteminin diğer önemli avantajları şunlardır:
Iç mekana verilen havanın temizlenmesi. Araç iç mekanındaki havanın kurutulması ve yan etki olarak buğulanmış camların buğusunun hızla açılması.
4.Soğutucu Madde ve Ozon Deliği
Ozon, radyasyonu büyük ölçüde soğurmak (absorbe etmek) suretiyle yeryüzünü UV (ultraviyole) ışınlarına karşı korur. UV ışınları ozonu (O3) bir oksijen molekülüne (O2) ve bir oksijen atomuna (O) ayırır. Diğer tepkimelerden oluşan oksijen atomları ve oksijen molekülleri tekrar birleşerek ozon (O3) oluşturur. Stratosferin 20 ila 50 km yükseklikteki bir bölümü olan ozonosferde ozonun yeniden oluşumu için gerekli oksijen atomları ve molekülleri mevcuttur.
UV ışıması suretiyle FCKW molekülünde ozon (O3) ile tepkimeye giren bir klor atomu serbest kalır. Bu tepkimede ozon ayrışır ve geride bir oksijen molekülü (O2) ile klor atomu kalır. Tek bir klor atomu, aktivitesini yitirene kadar bu çevrimi 100.000 defaya kadar tekrarlayabilir.
Serbest kalan oksijen molekülü UV ışımasını soğuramaz (absorbe edemez).
Havadan hafif olan R 12 molekülünün yükselmesi ozon tabakasına ulaşması en fazla 15 yıl kadar sürebilir. Tek bir FCKW molekülünün ömrü 70-100 yıldır.
Yeryüzeyine gelen güneş ışıması enfraruj ışıması olarak yansıtılır. Atmosferde hareket eden FCKW ve FKW enfraruj ışımasının dışarı çıkmasına müsaade etmediğinden iklimin ısınmasına sebep olur.
1994 yılında 23 milyar ton olan CO2 emisyonu sera etkisi için ana sorumlu ise de, 1 kg R 12. nin sera etkisinin 4.000 ton CO2 ile aynı olduğunu hatırlamak gerekir.
5.Soğutucu madde R 134
Günümüzün araç klima sistemlerinde soğutucu madde olarak yalnız R134 a kullanılmaktadır.
R134a ile R12. nin karşılaştırılması:
1.R134a, R12. ye göre çevreye daha uyumludur.
2.R134a bir flor karbondur (FKW) ve bir klor flor karbon (FCKW) olan R12.nin aksine klor içermez.
3.R134a. nın atmosferdeki ömrü daha kısadır.
4.R134a ozon tabakasına zarar vermez.
5.R134a. nın sera etkisi R12. ninkine göre 10 kat daha azdır.
R134 a. nın fiziksel özellikleri:
1.R134a ve R 12. nin Buhar Basıncı Eğrileri birbirlerine çok benzer.
2.R134a ile şarj edilen klima cihazları, R12 versiyonları ile aynı soğutma kapasitesine sahiptir.
3.Kompresörün yağlanması, özel sentetik kompresör yağları, örneğin PAG yağları (Polialkilenglikol yağları) veya ESTER yağları ile yapılır; R12 için kullanılan madeni kompresör yağları R134a içinde çözülebilir olmadığı için kullanılamaz.
6.Kompresör Yağları
R12 Klima sistemlerinde hareketli parçaların yağlanması için kullanılan yağ, kükürt, mum ve nem gibi safsızlıklar içermeyen iyice damıtılmış bir madeni yağdır. Bakır tabaka, kurum ve tortu oluşumunu önlemek için diğer yağlar kullanılmalıdır. Sonuçta, sistemdeki hareketli parçaların erken aşınmasına ve harap olmasına sebep olabilirler.
R134a klima sistemleri ile bağlantılı olarak özel sentetik kompresör yağları, örneğin Polialkilenglikol (PAG) yağı kullanılmaktadır. Bu yağlar, R12 soğutucu madde ile karıştırılmaya uygun olmadıklarından R12 klima sistemlerinde kullanılamaz.
Dönüşüm işleminden sonra klima sisteminde kalan cüzi atıklar ise herhangi bir arızaya sebep olmaz.
Kompresör yağı (kompresör tipine ve soğutucu madde miktarına göre yaklaşık % 20 ile 40 oranlarında) karışıp sürekli olarak, soğutma devresinde dolaşır ve hareketli parçaları yağlar.
R12 için yağ cinsleri: Madeni yağ
R134a için yağ cinsleri: PAG, Ester
Önemli Hatırlatmalar:
1. Çok higroskopik (havadan nem almaya yatkın) olduğunda kompresör yağını açık olarak depolamayın.
2. Yağ bidonlarını daima kapalı tutun.
3. Kullanılış kompresör yağlarını tekrar kullanmayın. Bu yağları özel atık madde olarak uzaklaştırın.
Bu dersimiz burada son buluyor bir daha ki dersimizde soğutucu madde devre ve elemanlarını göreceğiz.
Araçlarda Klima Sistemi Nasıl Çalışır 2.Ders
Araçlarda Klima Sistemi Nasıl Çalışır 3.Ders