대부분의 자동차 소유자에게 AC 시스템은 완전한 미스터리입니다. 버튼을 누르면 상쾌하고 차가운 바람이 불어옵니다.
하지만 그 뒤에서 일어나는 일은 실제로 매우 복잡하고 매우 매력적입니다.
그렇다면 자동차 냉각 시스템은 어떻게 작동하나요?
AC 시스템은 냉매를 순환시켜 기체에서 액체로 변환한 다음 다시 되돌리는 방식으로 작동합니다. 이 주기가 끝나면 증발기 내부는 차가운 기체 상태가 되고, 이때 외부 공기가 증발기 위로 불어와 냉각된 다음 편안한 객실로 보내집니다.
자세히 살펴볼 준비가 되셨나요?
이 가이드에서는 AC 시스템의 5가지 기본 구성 요소를 각각 살펴보고 외부 공기가 실내에 도달하기 전에 냉매를 사용하여 냉각하는 방법을 살펴보겠습니다.
가자 !
프레온(R-12라고도 함)은 90년대 중반까지 대부분의 자동차 AC 시스템에 사용된 주요 냉매였습니다. 그러나 환경에 유해한 영향을 미치기 때문에 EPA(환경 보호국)에서는 프레온의 수입 및 생산을 금지했습니다.
90년대 중반부터 자동차 제조업체에서는 오존에 대한 손상이 적고 자동차 AC 시스템에 사용하도록 승인된 냉매-134a(R-134a)를 사용해 왔습니다. 그리고 2015년부터 오존에 더욱 유리한 냉매-1234yf(R-1234yf)를 사용하기 시작했습니다.
자동차 A/C 압축기의 예 AC 압축기는 벨트를 통해 엔진의 크랭크축에 연결된 풀리에서 작동됩니다. 이는 5-10개의 피스톤에 동력을 공급합니다(설계에 따라 다름). 저압의 차가운 가스를 흡입하여 고압의 뜨거운 가스로 압축합니다.
AC 압축기는 클러치에 의해 제어되어 크랭크샤프트에서 동력을 얻는지 여부를 결정합니다. 그 후, 이 가스는 자동차 AC 시스템의 다음 구성 요소인 응축기로 이동합니다.
자동차 A/C 콘덴서의 예 냉매가 응축기에 도달하면 압력으로 인해 가열됩니다. 그 목적은 이 열을 모아서 AC 시스템 밖으로 옮기는 것입니다. 이것을 가스가 통과하면서 열을 방출하는 작은 라디에이터로 상상할 수 있습니다.
또한 응축기 주변에는 공기가 흐르며, 이를 통해 냉매가 냉각됩니다. 이로 인해 응축되어 온도가 낮아지고 다시 고압 액체로 변합니다. 주기의 다음 단계는 수신기/건조기입니다.
A/C 리시버 드라이버의 예 수신기/건조기에는 입구 지점과 출구 지점이 있습니다. 진입점은 응축기로부터 유입되는 고압 액체를 가져와 일련의 필터와 건조제를 통해 보냅니다.
몰랐다면 건조제는 수분을 흡수하는 물질입니다. 이는 신발, 약품 등을 바삭하고 건조하게 유지하는 데 사용되는 것과 동일한 소재입니다.
필터는 먼지, 오물, 금속 입자 등 시스템에 해를 끼칠 수 있는 잔해물을 제거하고 건조제는 습기를 제거합니다.
과도한 수분을 제거하는 원동력은 무엇인가요?
냉매가 팽창 밸브에 도달하면 얼어버릴 정도로 차가워지기 때문입니다. 이로 인해 팽창 밸브가 막혀 AC 시스템이 제대로 작동하지 않을 수 있습니다.
그런 다음 냉매는 출구 지점을 통해 팽창 밸브로 보내집니다. 이것으로 AC 시스템의 고압측이 마무리됩니다.
다음은 저기압 구간입니다.
팽창 밸브는 본질적으로 AC 시스템을 통해 계속해서 흐르도록 허용되는 냉매의 양을 조절하는 컨트롤러입니다. 호스 끝에 달린 노즐과 비슷하다고 생각하시면 됩니다. 고압의 물이 유입되어 통과하면서 팽창하여 안개가 됩니다.
이 과정을 통해 압력이 감소할 뿐만 아니라 냉매도 빠르게 냉각됩니다.
오리피스 튜브가 있는 AC 시스템에서는 리시버 드라이어가 어큐뮬레이터로 교체됩니다. 리시버 드라이어와 유사하게 기능하지만 증발기와 압축기 사이에 교대로 위치합니다.
오리피스 튜브의 예 오리피스 튜브와 팽창 밸브의 차이점은 전자가 고정된 개구부를 가지고 있다는 것입니다. 그리고 후자는 증발기의 열에 따라 조리개를 조정할 수 있습니다.
이 시점에서 냉매는 이제 낮은 압력의 차가운 상태가 되어 객실을 식힐 준비가 거의 되었습니다. 하지만 먼저 증발기를 통과해야 합니다.
자동차 A/C 증발기의 예 증발기는 냉매가 흐르는 튜브를 포함하는 라디에이터나 응축기와 매우 유사하게 작동합니다.
이런 일이 발생하면 열을 분산시키는 대신 흡수하여 온도를 화씨 약 32도까지 낮춥니다.
이상하게도 32도에서 얼는 물과 달리 냉매는 끓습니다. 이렇게 하면 다시 기체 상태로 변환되어 더 많은 열을 흡수할 수 있습니다. 그런 다음 이 증기는 AC 압축기로 다시 흘러들어 사이클을 다시 시작합니다.
에어컨이 켜져 있을 때 차가운 공기가 어떻게 기내로 유입되나요? 냉매가 증발기에 머무르는 동안 팬이 그 위로 외부 공기를 불어넣습니다. 이로 인해 내부 온도가 낮아져 냉각됩니다. 이 공기는 차갑고 상쾌한 에어컨 미풍으로 객실로 들어옵니다.
글쎄요, 이전에는 그것이 매력적이라고 생각했을 수도 있습니다.
다행히도 가이드를 여기까지 이해하셨다면 자동차의 에어컨 시스템이 어떻게 작동하는지에 대해 상당히 향상된 이해를 가지셨을 것입니다.
