AUTOFRIGORIFICE

Autofrigorificele sunt autovehicule echipate cu agregate frigorifice care mentin o temperatura adecvata transportului unor produse alimentare perisabile in interiorul unor camere frigorifice montate pe un sasiu auto. Agregatele frigorifice cele mai utilizate pe autovehiculele de fabricatie indigena sunt:

Thermo King tip NWD-30;

Thermo King tip XKW-30;

Thermo King tip XRW-30;

TNT-10D, TNP-10 si TNP-20D;

BJS-31-67 care echipeaza remorcile ALKA-N12.

Schema functionala a agregatului frigorific Thermo King tip NWD-30 este prezentata in fig. A.17. Volumul interior al camerei frigorice este de 55 - 65 m³, iar coeficientul global de transfer de caldura al caroseriei izolate este 0,35 kcal/m²h°C. Agregatul poate asigura mentinerea in interior a unei temperaturi constante de pana la -30°C. Principalele parti componente ale agregatului sunt:

motorul cu ardere interna;

compresorul frigorific;

instalatia frigorifica;

instalatia electrica.

Compresorul agregatului este actionat prin intermediul unui cuplaj de catre un motor Diesel care asigura simultan si antrenarea a doua ventilatoare; unul dintre ventilatoare realizeaza racirea condensatorului instalatiei frigorifice, iar cel de al doilea este destinat circulatiei aerului peste vaporizator, asigurand astfel racirea camerei frigorifice. Functionarea motorului cu aprindere prin comprimare se poate face in regim de turatie redusa, la cca.1400 rot/min, sau in regim de turatie nominala de 2200 rot/min Compresorul instalatiei frigorifice este cu patru cilindri in V, carter din aluminiu, cilindri amovibili din fonta si pistoane fara segmenti. Pentru a se preveni depasirea presiunii admisibile a freonului din instalatie, care are valoarea de 21 daN/cm², pe colectorul de refulare al compresorului se monteaza un intrerupator presostatic care asigura oprirea motorului termic de antrenare prin intreruperea alimentarii acestuia cu combustibil. Acest intrerupator restabileste circuitul de alimentare a motorului numai la scaderea presiunii agentului frigorific din instalatie sub valoarea de 16 daN/cm².

Agentul frigorific utilizat in instalatie este freon 12 (R12). Pentru realizarea unei izolatii termice corespunzatoare in constructia camerei frigorifice se folosesc panouri de tip sandwich, formate din foi de tabla din aluminiu intre care se gaseste spuma poliuretanica sau polistiren expandat, imbinate prin nituire. Mentinerea temperaturii comandate se face prin actionarea instalatiei frigorifice comandata de instalatia electrica.

Agregatul frigorific poate functiona in urmatoarele regimuri:

regimul de racire;

regimul de incalzire;

regimul de dezghetare.

1. Regimul de racire

Agregatul functioneaza in regim de racire atunci cand temperatura mediului ambiant este mai mare decat temperatura reglata de termostatul instalatiei frigorifice. Elementele componente ale instalatiei sunt prezentate in fig. A.17, in care este redata si circulatia freonului in acest regim.

Freonul, incalzit si aflat in stare de vapori, este refulat de catre compresorul (1) prin ventilul de refulare (2), furtunul flexibil (3) si conducta (4), spre tripla valva (5). Acest circuit al freonului, de la compresor pana la tripla valva, este identic in toate cele trei regimuri de functionare.

In regim de racire, pistonasul din interiorul triplei valve (5) este deplasat spre stanga sub actiunea unui arc, freonul in stare gazoasa fiind astfel obligat sa iasa din tripla valva prin racordul superior din dreapta si sa ajunga in condensatorul (6). In condensator are loc condensarea agentului frigorific, cu cedare de caldura catre mediul exterior. Freonul lichid trece, dupa iesirea din condensator, prin supapa de sens unic 7) si ajunge in rezervorul de freon (8), prevazut cu un vizor (9) pentru observarea nivelului.

Atunci cand sunt necesare interventii asupra instalatiei frigorifice, cea mai mare parte a freonului poate fi depozitata in condensator si rezervorul de freon, prin inchiderea ventilului 10), evitandu-se astfel pierderile de agent frigorific.

Din rezervorul (8) freonul lichid iese prin conducta (11) si ajunge la filtrul uscator (12), care are rolul de retinere a umiditatii din sistem in vederea evitarii obturarii instalatiei prin inghetare. Din acest filtru freonul ajunge printr-o conducta la subracitorul 13), aflat in interiorul caroseriei. In interiorul acestuia freonul este subracit, cedand caldura vaporilor de freon care circula in sens opus prin mantaua schimbatorului, dinspre vaporizator catre compresor.

In continuare agentul frigorific in stare lichida ajunge la valva de expansiune 14), care regleaza cantitatea de freon care patrunde in vaporizatorul 18) in functie de temperatura vaporilor la iesirea din vaporizator. In acest scop, valva de expansiune este legata printr-un tub capilar cu bulbul sensibil 15), montat pe conducta (19) de iesire din vaporizator.

Debitul de freon este reglat prin actiunea unei membrane asupra unei supape-ac. Partea din stanga a membranei este in legatura cu bulbul sensibil prin tubul capilar in timp ce partea din dreapta este legata prin intermediul conductei de egalizare (16) de conducta (19) de iesire din condensator. Daca temperatura vaporilor care ies din condensator este prea mare (debit mic de agent frigorific), gazul din bulbul (15) se incalzeste si actioneaza membrana, care deplaseaza supapa-ac si asigura astfel trecerea unei cantitati suplimentare de freon lichid spre vaporizator. Cresterea presiunii vaporilor de agent frigorific din conducta 19) actioneaza membrana in sens contrar, prin conducta de egalizare (16 , inchizand supapa-ac. Astfel se realizeaza un echilibru in sistem prin autoreglarea cantitatii de freon din vaporizator in functie de presiunea si temperatura agentului la iesirea din serpentina acestuia.

Fig. A.17 - Schema functionala a agregatului frigorific Thermo King tip NWD-30 1-compresor; 2-ventil de refulare; 3-racord flexibil de refulare; 4-conducta de refulare; 5-tripla valva; 6-condensator; 7-supapa inchidere; 8-rezervor freon; 9-vizor; 10-ventil golire; 11-conducta lichid; 12-filtru deshidrator; 13-schimbatorul intern de caldura; 14-valva de expansiune; 15-bulbul sensibil al valvei de expansiune; 16-conducta de egalizare; 17-distribuitor; 18-evaporator; 19-conducta de aspiratie; 20-acumulator de lichid; 21-racord flexibil; 22-ventil aspiratie; 23-bloc aspiratie; 24-serpentina de dezghetare; 25-conducta gaze calde; 26-solenoid; 27-ventil de siguranta; 28-ventil de inchidere; 29-clapeta de congelare.

Dupa trecerea din valva de expansiune (14), in care freonul ajunge sub forma lichida la presiune ridicata, acesta trece in distribuitorul 17) care, alimenteaza vaporizatorul. In vaporizator, datorita presiunii scazute, are loc vaporizarea agentului frigorific, insotita de absorbtie de caldura.

Dupa vaporizarea freonului acesta paraseste vaporizatorul prin colectorul de aspiratie 19). De aici vaporii ajung la subracitorul 13), in mantaua acestuia, unde, data fiind temperatura lor scazuta, preiau caldura de la freonul lichid care trece prin conducta interioara spre valva de expansiune, marind astfel randamentul frigorific al instalatiei. Din mantaua schimbatorului intern de caldura freonul ajunge in acumulatorul de lichid (20), aflat in exteriorul caroseriei, iar de aici, prin furtunul flexibil de aspiratie (21), agentul frigorific trece spre ventilul de aspiratie (22), ajunge la regulatorul de presiune (23) si apoi la compresor.

Furtunul flexibil de aspiratie (21), la fel ca si furtunul de refulare (3), impiedica transmiterea vibratiilor de la grupul motopropulsor la instalatia frigorifica. Ventilul de aspiratie (22) este prevazut cu un racord pentru montarea unui manometru sau a unui furtun pentru incarcarea instalatiei cu agent frigorific. Regulatorul de presiune (23) regleaza presiunea de aspiratie a compresorului si astfel limiteaza debitul de agent frigorific vehiculat la temperaturi ridicate de vaporizare.

Daca freonul circula prin instalatie numai in baza circuitului descris mai sus instalatia realizeaza o racire continua, temperatura coborand fara a se face limitarea acesteia la o anumita valoare. In timpul exploatarii, motorul termic al agregatului frigorific functioneaza la turatia ridicata de 2200 rot/min pana la atingerea unei temperaturi situate in apropierea temperaturii reglate (cu 2 - 3°C mai mare decat valoarea dorita), acesta trecand apoi in regim de functionare la turatia joasa de 1400 rot/min. Functionarea instalatiei in regim de racire este semnalizata prin aprinderea unui bec de control cu inscrisul "COOL". Temperatura in interiorul caroseriei se poate citit in orice moment cu ajutorul unui termometru montat de asemenea pe panoul de comanda.

2. Regimul de incalzire

In acest regim freonul nu mai circula prin condensator pentru a fi racit din compresor, trecand prin tripla valva, agentul frigorific ajunge cald in vaporizator, pentru a realiza astfel incalzirea aerului din interiorul caroseriei si degivrarea vaporizatorului.

Comanda acestui circuit se face prin intermediul unui ventil actionat de solenoidul (26), care se gaseste montat pe o conducta ce face legatura intre capatul anterior al triplei valve (5) si regulatorul de aspiratie (23). Cand bobina solenoidului nu este alimentata cu energie electrica, ventilul de inchidere comandat de aceasta este inchis. La alimentarea solenoidului, ventilul se deschide si permite realizarea legaturii dintre aspiratia compresorului si tripla valva, ceea ce face ca pistonasul acesteia sa fie deplasat spre dreapta prin actiunea depresiunii create la aspiratie. Astfel, freonul ajuns la tripla valva va iesi prin racordul superior din stanga, racordul spre condensator fiind inchis de catre piston. Solenoidul 26) este alimentat de la un microintrerupator al termostatului atunci cand agregatul functioneaza in regim de incalzire, sau de la releul de decongelare in regimul de dezghetare.

Agentul frigorific cald, refulat de compresor in stare de vapori prin ventilul de refulare (2) si furtunul flexibil (3), ajunge la tripla valva (5) si iese din aceasta prin racordul superior din stanga, intrand in conducta (25), ramificata in doua conducte cu diametre diferite. Prin conducta cu diametru mic agentul frigorific ajunge la rezervorul de freon (8), antrenand freonul lichid aflat aici si marind astfel randamentul de incalzire. In aceasta situatie, supapa de sens unic 7) este inchisa si nu permite trecerea freonului spre condensator. De la rezervorul (8) freonul circula in instalatie la fel ca in regimul de racire.

Prin conducta cu diametru mai mare freonul patrunde in interiorul caroseriei si strabate serpentina de dezghetare 24), amplasata pe fundul carcasei vaporizatorului cu scopul de a topi gheata formata din apa condensata si pentru a preveni inghetarea apei care se scurge pe tevile si aripioarele vaporizatorului atunci cand agregatul functioneaza in regim de incalzire sau de dezghetare, iar temperatura initiala in incinta frigorifica are valori negative.

La iesirea din serpentina (24), freonul intra in distribuitorul (17), iar de aici in vaporizatorul (18), pe care il incalzeste; astfel aerul vehiculat de ventilatorul vaporizatorului se va incalzi. Din vaporizator freonul ajunge in mantaua schimbatorului subracitorului (13), trece in acumulatorul (separatorul) de lichid (20) si apoi la compresor. Datorita freonului cald care trece prin conducta (19), bulbul termosensibil (15) al valvei de expansiune (14) va comanda deplasarea membranei spre dreapta si va deschide cuiul poantou, permitand freonului ajuns aici de la rezervorul (8) sa circule in instalatie, marind randamentul de functionare in regim de incalzire.

Functionarea instalatiei in regim de incalzire este semnalizata prin aprinderea unui bec de control cu inscrisul "HEAT". In situatia cand temperatura comandata este mult peste valoarea temperaturii mediului exterior, agregatul va functiona in regim de turatie ridicata la 2200 rot/min, pana la apropierea cu 2-3 °C de valoarea reglata a temperaturii; apoi motorul cu ardere interna trece la regimul de turatie mica de 1400 rot/min. Mentinerea temperaturii comandate se face din acest moment printr-o succesiune de regimuri de racire si incalzire la turatie mica.

3. Regimul de dezghetare

Agregatul este programat din constructie ca la obturarea cu gheata a peste 50 - 60 din sectiunea de trecere pentru aer a vaporizatorului sa se comande automat functionarea in regim de dezghetare. Acest regim nu este altceva de cat un regim de incalzire cu turatie ridicata la care, in plus, se comanda de catre un electromagnet inchiderea clapetei (29), care astfel nu mai permite trecerea aerului vehiculat de catre ventilatorul vaporizatorului spre camera frigorifica.

In regim de dezghetare freonul are acelasi circuit ca in regimul de incalzire, astfel ca de la tripla valva 5) agentul frigorific ajunge in serpentina de decongelare (24) si apoi la distribuitorul (17), ocolind valva de expansiune (14) agentul frigorific intra in vaporizatorul (18), unde topeste gheata depusa pe tevile si lamelele acestuia, precum si gheata din tava de sub vaporizator. Apa rezultata din topirea brumei si a ghetii este evacuata spre exterior din tava prin doua tuburi de cauciuc, pe langa peretele frontal al caroseriei.

Functionarea in regim de dezghetare este semnalizata pe panoul de control prin aprinderea becului marcat "DEFROST".

Atunci cand agregatul trebuie sa asigure o anumita temperatura comandata de la termostat, la atingerea temperaturii regimul de functionare se schimba din racire in incalzire si invers in jurul valorii comandate, acest lucru fiind vizibil si prin semnalizarea luminoasa aferenta celor doua regimuri, alternanta luminilor fiind si un semn de buna functionare a instalatiei.