여름철과 무더운 여름이 아닌 날에도 자동차는 에어컨은 갑자기 자동차의 가장 중요한 부분 중 하나가 되었습니다. 온도가 80, 90, 심지어 세 자릿수까지 올라가면서 운전을 견딜 수 있게 해주는 유일한 방법은 쾌적한 실내 온도로 차를 식힐 수 있는 능력뿐입니다.
당신이 에어컨을 고맙게 여기고 있다는 데는 의심의 여지가 없지만, 그 작동 방식에 대해 얼마나 알고 있습니까? 그 달콤하고 시원한 공기는 정확히 어떻게 통풍구에서 분출되며, 어디에서, 어떻게 생성됩니까? 흥미로운 짧은 대답은 에어컨 시스템이 실제로 다른 곳의 찬 공기를 파이프로 보내는 것이 아니라 차량 내부에서 더 뜨거운 공기를 제거한다는 것입니다.
전체 답변은 훨씬 더 복잡하며 차량의 특정 시스템이 어떻게 작동하는지 더 잘 이해하고 싶다면 이해할 가치가 있습니다. 다음은 자동차 에어컨의 역사, 현대 AC 시스템이 어떻게 작동하는지, 여름 더위를 뚫고 원활하게 작동하고 최고의 성능을 발휘하도록 하기 위해 알아야 할 사항에 대해 설명합니다.
차량 공조 시스템의 역사
초기 자동차에는 오늘날 우리가 당연하게 여기는 대부분의 편의 시설과 고급 기능이 없었습니다. 에어컨도 마찬가지입니다. 최초의 양산 자동차인 포드 모델 T는 1908년에 처음 생산되었지만 1930년대 후반이 되어서야 일반 대중에게 판매되는 자동차에 에어컨 시스템이 제공되었습니다.
차량 에어컨 초기
에어컨이 장착된 차량의 첫 번째 사례는 1933년에 자동차에 AC 설치를 제공하기 시작한 뉴욕시의 한 회사였습니다. 그러나 이 서비스는 거의 극도로 부유한 사람들을 위한 리무진과 자동차에만 사용되었습니다.
1939년에 일반 대중을 대상으로 판매된 에어컨이 장착된 최초의 자동차는 Packard에서 생산되었습니다. 1940년 Packard 모델에는 에어컨과 난방을 모두 선택할 수 있는 옵션이 함께 제공되었습니다. Packard는 에어컨 옵션을 공격적으로 마케팅했지만 몇 가지 이유로 이 기능은 소비자들에게 인기가 없었습니다.
초기 에어컨의 문제점은 두 가지였습니다. 첫째, 시스템이 부피가 크고 신뢰할 수 없으며 오류가 발생하기 쉽습니다. 둘째, 에어컨 기능의 비용은 약 274달러로 오늘날 가치로 거의 5,000달러에 달합니다. 특히 대공황에서 막 벗어나고 있는 나라에서, 그것은 대다수의 미국인들의 범위를 벗어난 가격이었습니다.
Packard는 1941년에 이 기능을 중단했으며 에어컨은 적어도 앞으로 10년 동안 자동차에서 널리 보급된 주류 기능으로 보이지 않을 것입니다.
1950년대와 에어컨의 발전
현대 에어컨 시스템과 어느 정도 동등한 수준의 에어컨을 제공하는 최초의 자동차 모델은 Chrysler 설립자 Walter Chrysler가 감독한 Chrysler Airtemp 기술을 사용하는 1953년 Chrysler Imperial입니다. Airtemp 시스템은 이전의 공조 시스템을 여러 가지 개선했으며 자동차 공조 기술의 발전을 나타냅니다.
또 다른 주요 도약은 1954년 Nash Ambassador에서 데뷔한 Nash 통합 시스템이었습니다. 이것은 대시의 스위치로 제어되는 후드와 카울 아래에 위치한 최초의 통합 냉난방 시스템이었습니다.
1950년대 후반까지 대부분의 주요 미국 자동차 제조업체는 현대의 에어컨과 눈에 띄게 유사한 에어컨 시스템을 제공했습니다. 자동차 제조업체는 계속해서 혁신과 수정을 가하고 있지만 Nash 통합 시스템 모델의 특징, 구성 요소 및 기능은 오늘날 현대 AC 시스템에서 인식할 수 있습니다.
에어컨 냉매의 변화
차량의 에어컨(또는 거의 모든 에어컨, 기간)이 작동하려면 냉매라는 물질이 필요합니다. 공조 냉매는 일반적으로 액체로, 공조 과정의 일부로 액체에서 기체로, 기체에서 다시 액체로 전환되는 물질입니다.
수년 동안 프레온 12 또는 R-12로 알려진 냉매는 차량 AC 시스템용 냉매였습니다. 1930년대에 개발되어 완벽한 냉매로 여겨졌습니다. 그것은 냄새, 맛 또는 색이 없었으며 불연성 및 무독성이었습니다. 초기 차량용 AC 장치부터 1980년대까지 R-12는 냉매로 선택되었습니다.
그러나 연구자와 과학자들은 R-12 사용이 지구의 오존층에 미치는 영향에 대해 우려하기 시작했습니다. R-12는 CFC(클로로플루오로카본)이며, 이 등급의 화합물은 오존층에 강한 부정적인 영향을 미칩니다. 1987년에 대다수 국가가 오존층을 고갈시키거나 손상시키는 화학 물질의 사용을 줄이는 것을 목표로 하는 글로벌 조약인 몬트리올 의정서를 비준했습니다.
조약에 따라 1994년 미국과 같은 선진국은 자동차 에어컨 시스템에서 프레온 R-12의 사용을 단계적으로 중단해야 했습니다. 미국 자동차 AC 시스템에서 R-12를 대체하는 냉매는 R-134a였습니다. R-134a는 R-12와 동일한 긍정적인 특성을 많이 가지고 있지만 R-12와 같은 오존 파괴 효과는 없습니다.
R-134a는 2000년대까지 큰 논란 없이 사용되었지만 지구촌 경보에 대한 관심이 높아짐에 따라 R-134a에 대한 우려도 제기되었습니다. R-134a는 오존층을 손상시키지는 않았지만 대기 중에 존재함으로써 지구 온난화에 기여하는 것으로 나타났습니다. 유럽연합(EU)은 2011년 R-134a의 사용 중단을 의무화했고, 이후 미국을 비롯한 자동차 제조사들도 이를 따르고 있다.
현재 선호되는 AC 냉매는 R-1234yf입니다. CFO-1234yf라고도 알려진 R-1234yf는 지구 온난화에 기여하는 정도가 상당히 낮지만 그 특성과 기능은 R-134a를 사용하는 자동차 에어컨 시스템과 다릅니다. 자동차 제조업체는 R-1234yf를 사용하여 새로운 차량을 만들고 있지만 기존 R-134a 시스템을 R-1234yf로 변환하는 것은 불가능합니다. 결과적으로 2010년대 중반 이전에 제작된 모든 차량이 여전히 R-134a를 사용하기 때문에 R-134a는 한동안 사용되지 않을 것입니다.
에어컨 시스템 작동 원리
이제 자동차 에어컨의 역사에 대해 조금 알게 되었으므로 현대 자동차 AC 시스템의 작동 방식에 대해 알아볼 차례입니다. 전반적인 개념은 상당히 간단하며 시스템의 기본 구성 요소를 이해하는 것은 이해하기 어렵지 않습니다.
가장 간단한 형태의 자동차 에어컨 시스템은 냉매(방금 이야기한 내용)를 사용하여 자동차 내부의 열을 끌어온 다음 자동차 외부를 통해 열을 발산하여 열을 방출합니다. 공중으로. 냉매는 후드 아래에서 시작하여 차량 내부를 순환한 후 다시 팽창 및 압축을 위해 다시 돌아오는 폐쇄 루프를 통해 순환됩니다.
프로세스를 좀 더 자세히 살펴보면 차량 에어컨은 압력을 사용하여 이 열 전달을 시작합니다. AC 냉매는 압축되어 압력을 가하고 가열됩니다. 이 가열 과정은 주변에서 열을 끌어와 효과가 나타나며, 이 경우 차량 내부에서 열을 끌어옵니다.
냉매는 가압 및 가열되면서 액체에서 기체 형태로 이동하고, 결국 튜브를 통과하여 차량 외부를 통해 그 열을 방출합니다. 이것은 결국 기체가 다시 액체로 상이 이동하는 지점까지 온도를 떨어뜨립니다. 거기에서 냉각된 액체는 시작점으로 돌아가서 사이클이 계속 반복될 수 있습니다.
차량의 AC 시스템은 밀폐형 시스템이라는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 이것이 의미하는 바는 냉매가 계속해서 사용되며 이상적으로는 공정 중에 냉매가 손실되지 않는다는 것입니다. 에어컨 시스템 내에서 누출이 발생하면 시간이 지남에 따라 냉매 수준이 떨어지고 냉매가 열화되거나 분해되는 문제가 발생합니다. AC 시스템이 겪는 많은 문제는 냉매 자체가 아니라 밀봉 시스템의 무결성 문제에서 비롯됩니다.
이제 공조 시스템이 어떻게 작동하는지 대략적으로 파악했으므로 차량의 AC 시스템을 구성하는 구성 요소를 자세히 살펴볼 차례입니다.
컴프레서 에어컨 시스템의 한 부분에 대해 들어본 적이 있다면 압축기에 대해 들어본 적이 있을 것입니다. 압축기는 열을 끌어들이기 위해 냉매가 가압되는 곳이므로 AC 프로세스의 핵심입니다.
압축기는 후드 아래, 차량의 엔진 블록 근처에 있으며 엔진 구동 벨트로 구동됩니다. 전자 클러치 시스템은 차량의 현재 내부 온도와 AC 설정을 기반으로 더 차가운 공기에 대한 수요를 평가하고 압축기와 통신하여 더 많은 냉매를 압축하기 위해 순환하여 내부에서 열을 제거합니다.
응축기
냉매가 차량 내부에서 열을 흡수하면 AC 시스템 내부의 열이 차량 외부를 통해 주변으로 분산되어야 합니다. 이것이 콘덴서의 역할입니다.
콘덴서는 라디에이터의 축소된 버전이며, 실제로는 일반적으로 기본 엔진 냉각 시스템 라디에이터 근처, 즉 자동차 앞쪽에 있습니다. 응축기는 가압되고 가열된 냉매를 받아들이고 열을 발산하는 동시에 기체가 다시 액체로 응축될 때까지 냉각합니다. 이 과정에서 자동차 내부의 열은 자동차 밖으로 완전히 분산됩니다.
증발기
증발기는 콘덴서의 일종의 미러 버전으로 에어컨 수명 주기 내에서 역기능을 수행합니다. 응축기는 냉매를 기체 상태에서 액체 상태로 냉각시키면서 열을 확산시키는 반면, 증발기는 냉매를 액체에서 기체로 끓인다. 이 과정에서 증발기는 차량 내부에서 열을 끌어옵니다.
냉매가 응축기에서 증발기로 통과하는 것은 공조 시스템 기능의 중요한 부분을 구성합니다. 둘은 냉매가 내부에서 외부로 열을 전달하는 과정에서 겪는 두 가지 변형을 나타내기 때문입니다.
열팽창 밸브
증발기가 올바르게 작동하려면 AC 시스템이 자동차 내부를 식히기 위해 주어진 시간에 증발기로 얼마나 많은 냉매를 전달해야 하는지 알아야 합니다. 이것이 열팽창 밸브의 역할입니다.
열팽창 밸브는 일련의 게이지와 측정값을 사용하여 차량 내부 온도를 모니터링합니다. 공조 시스템이 작동하면 열팽창 값이 증발기로 들어가는 냉매의 흐름을 조절하여 궁극적으로 차량 통풍구에서 나오는 공기의 차가움을 제어합니다.
압축기에서 응축기, 열팽창 밸브에서 증발기 이 네 가지 구성 요소는 차량 에어컨의 전체 주기를 다룹니다. 냉매는 압축기에서 시작되어 높은 수준의 압력과 열로 압축됩니다.
거기에서 고압 가스가 냉각을 통해 고압 액체로 변환되는 콘덴서로 전달됩니다.
열팽창 밸브는 액체 냉매가 작은 구멍을 통과하도록 하여 고압에서 저압으로 떨어뜨립니다.
이제 저압의 액체 냉매가 증발기로 전달됩니다. 증발기는 증발기에서 열을 흡수하여 액체를 매우 차갑게 만드는 과정인 액체를 빠르게 끓입니다. 공기는 냉각된 증발기를 통해 자동차 내부로 유입됩니다.
수신기/건조기 차량 에어컨 시스템의 또 다른 중요한 구성요소는 축압기라고도 하는 수신기/건조기입니다. 수신기/건조기는 AC 시스템 내에서 여러 기능을 수행합니다.
리시버/드라이어가 처리하는 기능 중 하나는 현재 AC 프로세스에서 필요하지 않을 때 냉매를 저장하는 것입니다. 또 다른 기능은 AC 시스템 내에 축적될 수 있는 파편이나 오염 물질을 위한 트랩 역할을 합니다.
마지막으로, 어큐뮬레이터(수신기/건조기)는 이름에서 알 수 있듯이 AC 시스템 내에 축적된 습기를 제거하는 기능을 수행합니다. 이는 응축 또는 습기를 통해 시스템에 축적될 수 있는 수분을 제거하는 건조제로 알려진 화학 물질을 사용하여 수행합니다. 공조 시스템 내의 습기는 압축기 및 시스템의 기타 구성 요소에 손상을 줄 수 있으므로 습기를 제거하는 수신기/건조기의 기능은 중요한 작업입니다.
에어컨 시스템 문제 일단 공조 시스템이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 중요합니다. 정기 점검이나 유지 보수를 위한 정해진 일정은 없습니다. 차량의 다른 많은 시스템 및 영역과 달리 정해진 시간표가 없으므로 공조 시스템 서비스를 받기 위해 차량을 가져오는 것이 좋습니다.
에어컨 시스템이 제대로 작동하거나 작동하지 않습니다. 에어컨에 문제가 있는 경우 이는 다음 두 가지 중 하나를 의미합니다. 냉매의 양이나 상태 또는 냉매에 문제가 있거나 에어컨 시스템 내의 일부 구성 요소가 오작동하거나 고장났습니다. 이 중 하나라도 사실이라면 가능한 한 빨리 에어컨을 수리해야 합니다. 대기하는 동안 주로 시스템에 습기 및 기타 오염 물질이 축적되어 추가 문제가 발생할 수 있습니다.
특히 여름철에는 AC가 야근을 하게 되며 작동하지 않거나 제대로 작동하지 않는 에어컨 시스템이 고장난 상태에서 작동하면 손상을 악화시킬 수 있습니다. 다른 구성 요소는 처리되지 않은 문제로 인해 추가 손상을 입거나 고장날 수 있습니다. 즉, 고장난 AC 시스템을 무시하면 추가적인 문제(및 비용)가 발생할 수 있습니다.
에어컨 문제의 징후 차량의 에어컨 시스템이 작동하지 않는 것을 감지할 수 있는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일부는 주의를 기울이지 않으면 미묘하고 알아차리기 힘든 반면, 다른 일부는 믿을 수 없을 정도로 분명합니다. 다음은 차량의 에어컨에 문제가 있는 몇 가지 징후의 목록입니다.
- 가장 분명한 징후:에어컨이 작동하지 않습니다. AC를 켜면 통풍구에서 아무것도 나오지 않습니다. 이는 팬 및 통풍구 문제부터 냉매 부족, HVAC 시스템의 기타 문제에 이르기까지 다양한 문제로 인해 발생할 수 있습니다.
- 문제의 또 다른 관련 징후는 AC에서 공기를 불어넣지만 받는 공기가 차갑지 않거나 약간만 시원하다는 것입니다. AC가 차갑지 않다면 압축기가 손상되었거나 손상되었다는 신호일 수 있습니다.
- AC를 작동하는 동안 불쾌하거나 이상한 냄새가 나는 경우 이것도 문제일 수 있습니다. 곰팡이와 곰팡이는 특히 습도가 높은 조건에서 에어컨 시스템에 쌓일 수 있으므로 씻어내야 합니다.
- AC 작동 중 이상한 소음은 에어컨 시스템의 다양한 문제를 나타낼 수 있습니다. 모든 종류의 덜거덕거림, 쾅 하는 소리 또는 비정상적인 소음은 AC 시스템의 구성 요소 중 하나가 곧 실패하거나 이미 손상되었음을 의미할 수 있습니다. 삐걱거리는 소리나 갈리는 소리는 압축기에 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다. 다른 구성 요소가 고장 나면 다른 소리가 날 수 있습니다.
- 에어컨이 장기간 작동되면 차대에서 차도나 도로로 물이 고이는 것을 관찰했을 것입니다. 이것은 절대적으로 정상이며 AC가 올바르게 작동하고 있다는 신호입니다. 그러나 때때로 대시보드나 차량의 전면 바닥 부분에 물이 나타날 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 증발 배수구가 막혔거나 손상되었음을 나타낼 수 있으며, 이를 신속하게 수리해야 합니다. 그렇지 않으면 차량 내부에 물이 닿을 위험이 있습니다.
AC 수리에 대한 면허 및 인증
공조 시스템은 면허가 있는 전문가에게 수리 및 공조 서비스를 요청하면 특히 잘 서비스되는 시스템입니다. 차량의 대부분의 시스템과 구성 요소는 숙련된 전문가와 함께 하는 것이 가장 좋지만, 특히 AC 시스템은 여러 가지 이유로 까다롭습니다. 결과적으로 오늘날 공조 시스템에서 작업하는 모든 기술자는 인증을 받아야 합니다.
우선 정부는 영리 목적으로 MVAC(Mobile Vehicle Air Conditioning) 시스템에서 일하는 사람은 공기청정법(Clean Air Act) 609조에 따라 인증 및 교육을 받아야 한다고 의무화하고 있다. 환경 보호국(Environmental Protection Agency)은 교육 및 인증 프로그램을 승인하며 기술자는 차량의 에어컨 시스템에 대한 작업을 수행하기 전에 이러한 프로그램 및 인증을 통과해야 합니다.
이 프로그램은 MVAC 장비의 적절한 사용과 공조 시스템 서비스 과정에서 냉매의 취급 및 회수에 대한 표준에 중점을 둡니다. EPA와 미국 정부는 냉매를 다룰 때 특정 지식과 모범 사례를 요구하며, 모든 면허가 있는 기술자는 에어컨을 수리하는 동안 냉매를 취급하는 올바른 방법에 대해 교육을 받았습니다.
또한 정부는 자동차의 AC 시스템에 일반적으로 사용되는 등급에 해당하는 냉매의 판매를 엄격하게 규제합니다. CFC로 분류된 냉매의 판매는 609조에 따라 인증되지 않은 사람에게 금지되며 다른 유형의 냉매에 대한 제한도 의무화됩니다.
이러한 규정의 결과로 에어컨 관련 면허를 받은 기술자는 냉매를 적절하게 취급 및 폐기하는 동안 AC 문제를 진단하고 수정하는 데 있어 고도로 훈련되고 지식이 있어야 합니다.
전문 에어컨 서비스 및 수리
에어컨과 관련된 매우 일반적인 문제 중 하나 시스템은 냉매 또는 냉매 오일이 누출되는 시스템의 한 지점을 따라 발생하는 일종의 누출 또는 균열입니다. 차량의 많은 유체 시스템과 달리 냉각수 누출은 육안으로 감지하는 것이 거의 불가능합니다. 냉매는 공기에 노출되면 증발합니다. 즉, 모터 오일이나 냉각수가 새는 경우처럼 눈에 띄는 액체 웅덩이가 보이지 않습니다.
전문가가 냉각수 라인에 자외선 염료를 주입하는 것과 관련된 테스트를 AC 시스템에 적용할 수 있습니다. 시스템을 통해 염료를 실행한 후 기술자는 특수 조명으로 에어컨 시스템 전체를 검사하여 냉매가 누출될 수 있는 영역을 찾습니다.
잠재적인 누출을 진단한 후 기술자는 손상된 영역을 수리하고 에어컨을 재충전하여 밀봉된 시스템에 냉매를 다시 추가하도록 훈련되었습니다. 냉매의 민감하고 제한된 특성을 감안할 때 종종 에어컨을 재충전할 수 있는 유일한 옵션은 자격증을 소지한 전문가뿐입니다.
AC 시스템의 누수를 확인하고 수리하는 것 외에도 숙련된 기술자가 에어컨 시스템에 영향을 줄 수 있는 거의 모든 문제를 다루는 일련의 테스트를 AC 시스템에 적용합니다.
일반 에어컨 수리 다음은 에어컨에 문제가 발생한 경우 발생할 수 있는 보다 일반적인 에어컨 수리의 범위를 다룹니다.
- AC 시스템에 곰팡이나 박테리아가 생겨 에어컨을 작동할 때 불쾌한 냄새가 나는 경우 면허를 소지한 기술자가 전체 시스템을 세척해야 할 수도 있습니다.
- 팬 또는 환기 시스템에 문제가 있으면 에어컨의 효율성이 감소하거나 함께 작동하지 않을 수 있습니다. 이 문제를 해결하려면 팬이나 통풍 장치 내의 퓨즈나 작은 부품을 교체하는 것처럼 간단할 수 있습니다.
- 응축기 또는 압축기는 시간이 지남에 따라 파편, 먼지 및 기타 불순물을 축적할 수 있습니다. 충분히 축적되면 기능이 저하되고 AC가 제대로 작동하지 않거나 전혀 작동하지 않습니다. 파편으로 인해 AC가 차갑지 않은 상황에서 해당 구성요소를 세척하면 문제가 해결될 수 있습니다. 그렇지 않으면 콘덴서나 압축기를 교체해야 할 수도 있습니다.
- 에어컨 시스템의 특정 지점에서 누출이 발생하면 결국에는 AC 작동에 영향을 미치는 지점까지 냉매 수준이 떨어집니다. 우선, 누출을 식별하고 수리해야 합니다. 그런 다음 AC 냉매 수준을 최대 수준으로 다시 가져와야 합니다.
귀하의 에어컨 시스템이 여름과 그 이후에도 최상의 상태로 작동하기를 바랍니다. 그러나 위의 문제 징후 중 하나라도 발생하면 처리해야 할 문제에 대해 더 잘 알게 된 것이며 에어컨 서비스를 받기 위해 차량을 가져와야 할 때를 알아야 합니다.
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에어컨 수리
