권태춘 【대우자동차 정비연수원】
에어 컨디셔닝(Air Conditioning)의 정의
에어 컨디셔닝이란 일정한 공간에 알맞은 습도, 온도, 공기 청정도 및 공기의 흐름을 인위적으로 조절하는 것을 말한다. 자동차의 에어컨이란 냉방과 난방이 일체로 연동되어 온도조절 뿐만 아니라 습기, 먼지, 오염된 공기를 제거 및 차단해 실내를 쾌적한 상태로 만드는 것이다.
자동차 에어컨의 종류는 제어방식에 따라 수동 에어컨 방식과 자동 에어컨 방식이 있다. 자동 에어컨 방식은 실내 희망 온도를 설정하면 실내·외 온도 변화와 일사의 영향 등을 제어장치(컨트롤러)에 의해 자동 보정해 실내 온도를 항상 설정 온도로 유지하기 위해 온도 조정, 풍량 조정, 흡·출구 조정 등을 자동적으로 조절하는 방식이다.
자동으로 조정되는 구성부품에 따라 반자동(Semi Auto), 전자동(Full Auto) 등으로 구분된다. 최근에는 자동 온도 조절 장치(FATC)가 일반화되고 있는 추세이며, <그림 1>은 자동 온도 조절 장치의 제어 개념을 설명하고 있다.
냉방 사이클의 종류는 오리피스 타입(Orifice Type)과 팽창 밸브 타입이 있다. 르망·씨에로·에스페로는 오리피스 방식을, 티코·다마스·라보·마티즈·라노스·누비라·누비라Ⅱ·레조·프린스·브로엄·레간자·매그너스·아카디아 등은 팽창 밸브 타입을 적용하고 있다.
<그림 2>와 같이 압축기 출구는 고온 고압의 가스 상태가 되며, 응축기 출구는 고온의 액화된 냉매가 팽창 밸브를 통과하게 된다. 팽창 밸브를 통과한 냉매는 압력의 저하로 인해 증발기에서 저압의 기체 상태로 변화하기 시작한다.
●압축기(Compressor)
압축기는 엔진동력을 이용해 증발기로부터 유입되는 냉매를 고온·고압의 냉매로 압축해 사이클 내를 순환시키는 역할을 하며, 냉매와 함께 이동하는 오일은 압축기를 윤활 시키는 역할을 한다. 대우자동차는 티코·마티즈를 제외하고 가변 토출 방식의 압축기를 사용하고 있으며, 원리를 이해해야 정확한 진단이 가능하다.
냉방 부하가 클 때는 저압 측의 압력 상승으로 인해 컨트롤 밸브의 벨로즈가 수축하게 된다. 따라서 컨트롤 밸브의 핀은 내려오고 스프링과 고압 측 압력에 의해 볼은 내려온다. 그러므로 상단 통로는 차단되고 하단 통로는 개방되며, 하단 통로가 개방되면 크랭크 케이스와 저압 측의 압력이 같아지므로 압축실과 크랭크 케이스의 압력차이에 의해 워블 플레이트의 각도가 최대로 기울어지게 된다. 이때 토출량은 1회전 당 151cc의 냉매를 응축기로 보내 주며 냉방 부하가 작을 때는 흡입 측 압력이 낮으므로 <그림 3>과 같이 벨로즈는 팽창되고 볼은 상승한다. 따라서 고압 측 압력이 크랭크 케이스로 공급되어 크랭크 케이스 압력이 상승한다. 그러므로 워블 플레이트는 <그림 4>와 같이 최소 각도(수직)로 된다. 이때는 피스톤의 행정 거리가 짧아져 토출량이 최소(1회전 당 9.8cc)가 된다.
실제 가변 토출식 차의 에어컨 정비 때 컨트롤 밸브는 저압 측의 압력을 감지하기 때문에 저압의 문제가 발생하면 토출량의 문제가 발생되므로 고압 측의 압력도 영향을 받게 된다. 즉, 회로의 막힘 등으로 저압이 낮아지면 토출량이 감소하므로 고압 측의 압력도 비례적으로 낮아지게 된다.
가변 토출식(V-5) 압축기에서 가속 후 공회전 상태로 돌아갈 때 간헐적으로 ‘따르륵’하는 이음이 발생될 수 있다. 이것은 토출량의 변화로 인한 것이므로 정상이며 지속적으로 이음이 발생되면 오토텐셔너의 떨림 음이 아닌지 점검해야 한다.
●응축기(Condenser)
응축기는 엔진 라디에이터 앞에 설치되며, 냉매가 응축기 튜브를 통과할 때 대기로 열을 방출함으로써 냉각되고 액체 상태로 변화된다. 응축기에서의 방열량은 바로 냉방성능에 크게 영향을 미치며, 차 주행에 의한 냉각과 전동 팬에 의해 강제 냉각된다. R-134a(신 냉매) 차는 R-12(구 냉매) 차보다 냉매압력이 높기 때문에 방열 및 내구압력이 증대된 사양이 적용된다.
응축기의 외부표면이 먼지 등의 이물질로 막혀 있거나 핀이 찌그러져 혹은 파손되었다면 공기의 흐르는 양이 감소해 응
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