Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement de base repose sur quatre principes fondamentaux :

• transfert de chaleur
• chaleur latente de vaporisation
• humidité relative
• effets de la pression

Transfert de chaleur

Lorsque deux substances à des températures différentes sont placées l'une près de l'autre, la chaleur de la substance la plus chaude se transfère vers la substance la plus froide.

Chaleur latente de vaporisation

Lorsqu'un liquide bout (se transforme en gaz), il absorbe de la chaleur sans élever la température du gaz obtenu. Lorsque le gaz se condense (redevient liquide), il dégage de la chaleur sans abaisser la température du liquide obtenu.

Humidité relative

La quantité d'humidité (teneur en vapeur d'eau) que peut contenir l'air est directement liée à la température de l'air. Plus l'air contient de chaleur, plus il peut retenir d'humidité. Plus la teneur en humidité de l'air est faible, plus le confort ressenti est grand. Retirer l'humidité de l'air abaisse son humidité relative et améliore le confort des occupants.

Effets de la pression sur l'ébullition ou la condensation

Lorsque la pression exercée sur un liquide augmente, la température à laquelle il bout (se transforme en gaz) augmente également. Inversement, lorsque la pression sur un liquide diminue, son point d'ébullition diminue aussi.

À l'état gazeux, une augmentation de pression entraîne une hausse de température, tandis qu'une diminution de pression fait baisser la température du gaz.

Stratégie anti-coups de liquide du compresseur

Du fluide frigorigène liquide peut s'accumuler dans le compresseur de climatisation dans certaines conditions. Pour limiter les dommages au compresseur de climatisation, la stratégie anti-coups de liquide du compresseur (CASS) est utilisée.

La CASS n'est activée que dans des conditions précises :

• le contact est coupé depuis plus de 8 heures
• la température ambiante est supérieure à -4 °C (25 °F)
• la tension de la batterie est supérieure à 8,5 volts pendant le démarrage du moteur

Lorsque ces conditions sont réunies, le module de commande du groupe motopropulseur (PCM) active le relais de commande de climatisation avant le démarrage du moteur. Le relais de commande de climatisation enclenche le compresseur de climatisation pendant environ 4 à 15 tours du compresseur, ou au maximum 2 secondes (selon l'application du véhicule), ce qui permet d'évacuer le fluide frigorigène liquide du compresseur. La CASS est déclenchée par le PCM quelle que soit la position du sélecteur de fonction ou les réglages du système EATC.

Le cycle du fluide frigorigène

En régime stabilisé (système de climatisation à l'arrêt), le fluide frigorigène est à l'état de vapeur et les pressions sont identiques dans tout le circuit. Lorsque le compresseur de climatisation (19703) fonctionne, il augmente la pression de la vapeur de fluide frigorigène, ce qui élève sa température. La vapeur à haute pression et haute température est alors envoyée dans la partie supérieure du noyau du condenseur de climatisation (19712).

Le noyau du condenseur de climatisation, proche de la température ambiante, provoque la condensation de la vapeur de fluide frigorigène en liquide lorsque la chaleur est retirée du fluide par l'air ambiant qui circule sur les ailettes et les tubes. Le fluide frigorigène désormais liquide, toujours à haute pression, sort par le bas du noyau du condenseur de climatisation et pénètre du côté entrée de l'orifice du noyau de l'évaporateur de climatisation (19D990).

L'orifice du noyau de l'évaporateur de climatisation est la restriction du circuit de fluide frigorigène qui crée la surpression en amont du noyau de l'évaporateur de climatisation (19860) et sépare les côtés haute et basse pression du circuit de climatisation. Lorsque le fluide frigorigène liquide quitte cette restriction, sa pression et son point d'ébullition diminuent.

Le fluide frigorigène liquide est maintenant à sa pression et à sa température les plus basses. En traversant le noyau de l'évaporateur de climatisation, il absorbe la chaleur de l'air de l'habitacle qui circule sur les ailettes et les plaques du noyau. Cet apport de chaleur fait bouillir le fluide frigorigène (il passe à l'état gazeux). L'air de l'habitacle, désormais plus frais, ne peut plus contenir la même quantité d'humidité que l'air plus chaud. L'humidité excédentaire se condense alors sur la surface extérieure des tubes et des ailettes de l'évaporateur, puis s'évacue à l'extérieur du véhicule.

L'accumulateur/déshydrateur d'aspiration (19C836) est conçu pour éliminer l'humidité du fluide frigorigène et empêcher que du fluide frigorigène liquide, non vaporisé dans le noyau de l'évaporateur de climatisation, n'atteigne le compresseur de climatisation. Le compresseur de climatisation est conçu pour ne pomper que de la vapeur de fluide frigorigène, car le liquide ne se comprime pas et peut endommager le compresseur.

Le cycle du fluide frigorigène reprend, le compresseur de climatisation augmentant à nouveau la pression et la température du fluide.

Le contacteur de cycle de climatisation (19E561) interrompt le fonctionnement du compresseur avant que la température de surface du noyau de l'évaporateur de climatisation ne devienne assez basse pour que la vapeur d'eau condensée (humidité excédentaire) gèle. Il surveille pour cela la pression côté basse pression de la conduite. On sait qu'une pression de fluide frigorigène d'environ 210 kPa (30 psi) correspond à une température de fonctionnement de 0 °C (32 °F). Le contacteur de cycle de climatisation régule le fonctionnement du système afin de maintenir cette température.

La pression de la conduite côté haute pression est également surveillée afin que le fonctionnement du compresseur de climatisation puisse être interrompu si la pression du système devient trop élevée.

La soupape de décharge de pression du compresseur de climatisation (19D644) s'ouvre et évacue du fluide frigorigène afin de réduire une pression anormalement élevée dans le système.

Système frigorigène à tube à orifice et embrayage à cycle