자동차 에어컨 시스템 작동 방식

자동차 에어컨 시스템이 어떻게 작동하는지 질문하면 대부분의 사람들은 "어떻게 작동하든 그냥 제대로 작동만 했으면 좋겠어요!"라고 대답할 텐데요. 하지만 그건 일반적인 대답일 순 있지만, 그 질문의 정답은 아니랍니다.

 

자동차 에어컨 시스템은 액체 상태와 기체 상태 사이의 냉매를 조작하여 차량의 열과 습도를 흡수하고 시원하고 건조한 공기를 공급하는 방식으로 작동합니다. 자동차 에어컨 시스템에 사용되는 냉매는 R-12(프레온)에서 R-134a로, 현재는 온실가스를 적게 배출하는 R-1234yf로 전환되었습니다.

 

자동차 에어컨 시스템의 주요 구성 요소는 각각 냉각 과정에서 고유한 역할을 하는 컴프레서, 콘덴서, 건조기, 계량 장치 및 증발기가 포함됩니다. 자동차 에어컨 시스템의 일반적인 고장으로는 컴프레서를 손상시킬 수 있는 누수와 도로 잔해 및 먼지로 인한 콘덴서를 통한 공기 흐름 감소가 있습니다. 자동차 에어컨 기술자는 시스템을 진단하고 수리하므로 자동차 기술 분야에서 경력을 쌓는 데 귀중한 기술이 됩니다.

 

자동차 에어컨이 어떻게 작동하는지 궁금하신 분이라면 글을 계속 읽어보시면서 에어컨 이론, 시스템 구성 요소 및 시스템 작동에 대해 자세히 살펴보시기 바랍니다.

 

자동차 에어컨 시스템의 작동 방식

자동차의 에어컨 시스템은 액체 상태와 기체 상태 사이에서 냉매를 조작하여 작동합니다. 냉매의 상태가 변하면 차량에서 열과 습도를 흡수하여 시스템이 시원하고 건조한 공기를 방출할 수 있습니다. 냉매를 액체 상태와 기체 상태로 전환하기 위해 에어컨 시스템은 압력과 온도를 제어합니다.

 

AC 시스템 냉매

과거에는 자동차 에어컨 시스템에서 R-12를 냉매로 사용했습니다. R-12(일명 프레온)는 인화성이 없고 인체에 독성이 없는 매우 효과적인 CFC 기반(클로로플루오로카본) 냉매입니다. 1980년대 후반, 과학자들은 R-12의 광범위한 사용이 지구의 오존층을 손상시키고 있다는 사실을 발견했습니다.

 

제조업체들은 1990년대 중반에 R-134a로 전환했습니다. R-134a는 프레온의 오존 파괴 특성이 없는 HFC 기반(불화탄소) 냉매입니다. 최신 냉매는 온실가스를 적게 배출하는 R-1234yf입니다. 유럽에서는 R-1234yf를 사용해야 하며, 미국에서는 이를 새로운 표준으로 삼을 가능성이 높습니다.

 

그렇다면 자동차 에어컨은 어떤 방식으로 충전될까요? 차량의 에어컨 시스템이 효율적으로 작동하지 않으면 기술자가 새 냉매로 시스템을 충전할 수 있습니다.

 

자동차 AC 시스템 부품

자동차 에어컨 시스템에는 몇 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 아래는 주요 부품과 그 역할입니다:

 

압축기저압 측과 고압 측을 구분하는 시스템의 전원 장치
저압 가스를 흡입하여 고온/고압 가스로 압축합니다.

엔진 전면에 장착되고 서펜타인 벨트에 의해 구동됩니다.

콘덴서
냉매가 높은 압력을 유지하면서 온도를 낮춥니다.
냉매는 식으면서 기체 상태에서 액체 상태로 변합니다.
엔진 라디에이터와 마찬가지로 강제 공기(팬 또는 차량 움직임)를 사용하여 열을 전달합니다.
차량 앞, 그릴 뒤에 장착됩니다.

건조기
건조제(건조제)를 사용하여 냉매에서 물을 제거합니다.
시스템 필터링 속성이 있습니다.
시스템의 고압 측, 응축기와 계량 장치 사이에 장착됩니다.

계량 장치
팽창 밸브 또는 고정 오리피스 튜브.
냉매 압력을 낮추어 냉매 온도를 빠르게 낮춥니다.
계량 장치를 떠난 후에도 냉매는 여전히 액체 상태입니다.
건조기와 방화벽 사이의 시스템 고압 측에 장착됩니다.

증발기
냉매는 증발기에서 기체 상태로 다시 변하여 냉각 효과를 일으킵니다.
실내 공기는 증발기를 가로질러 불어오면서 냉각되고 건조됩니다.
승객실 내부, 대시보드 뒤에 장착된 부품만 해당됩니다.

냉매의 경로 및 특성
저온/저압 냉매가 압축기(가스)로 들어갑니다.
고온/고압 냉매는 압축기(가스)를 빠져나갑니다.
냉매는 응축기에서 냉각되어 액체로 변환됩니다.
여전히 높은 압력을 받고 있습니다.
수신기/건조기는 냉매에서 물을 제거합니다.
팽창 밸브는 냉매 압력을 줄여줍니다.
냉매는 증발기에서 기체 상태로 다시 전환됩니다.
열을 흡수합니다. 공기가 증발기를 가로질러 불면 시원하고 건조해집니다.

에어컨 시스템 다이어그램
아래는 사용된 주요 구성 요소와 연결 방식을 보여주는 AC 시스템 다이어그램입니다:

 

일반적인 AC 시스템 고장

자동차 에어컨 시스템은 압력 하에서 작동하기 때문에 주변 환경과 완전히 밀폐된 상태를 유지해야 합니다. 냉매가 빠져나가거나 오염 물질이 유입되면 고장이 날 수 있습니다.

 

구성 요소에 누출이 있는 경우 새 냉매로 시스템을 충전하는 것만으로도 임시 해결책이 될 수 있습니다. 누출을 식별하고 결함이 있는 구성 요소를 교체한 다음 대피하여 시스템을 충전합니다.

 

시스템 누수로 인해 에어컨 시스템이 냉각되지 않을 뿐만 아니라 컴프레서도 손상될 수 있습니다. 컴프레서는 시스템에 냉매가 너무 적게 들어 작동하면 과열되어 스스로 손상될 수 있습니다. 컴프레서는 일반적으로 서비스가 불가능하며 교체 비용이 많이 드는 품목입니다.

 

에어컨 콘덴서가 올바르게 작동하려면 핀을 통해 공기가 꾸준히 흐르면 됩니다. 도로의 이물질과 먼지로 인해 공기 흐름이 감소하여 시스템 오작동이 발생할 수 있습니다. 콘덴서는 차량 그릴 바로 뒤에 장착되어 있어 어느 정도 노출되어 부분적으로 막힘이 발생할 위험이 있습니다.

 

에어컨 고장의 주요 문제

거의 모든 신차에는 에어컨 시스템이 장착되어 있다고 보면 됩니다. 한때 사치품으로 여겨졌던 것이 이제는 당연한 게 되었는데요. 자동차 에어컨 기술자는 대리점과 독립 매장에서 정기적으로 에어컨 시스템을 진단하고 수리합니다. 주로 미적지근한 공기, 시끄러운 에어컨 소음, 심지어 차 내부에서 물이 샌다는 말을 자주 듣곤 합니다.

 

자동차 에어컨 시스템 자주 묻는 질문

자동차 에어컨은 어떻게 작동할까요?

자동차의 에어컨은 차량의 컴프레서를 통해 공기를 냉각합니다. 컴프레서는 냉매의 압력과 온도를 높이는 데 도움을 줍니다. 컴프레서에서 프로세스는 추가 수분 및 기타 오염 물질을 제거하는 수신기로 이동합니다.

 

자동차 에어컨 시스템의 주요 구성 요소는 무엇일까요?

아래는 자동차 에어컨의 주요 구성 요소입니다:

 

압축기
콘덴서
증발기
리시버 드라이어
팽창 밸브

 

자동차 에어컨의 냉매는 어떻게 공기를 식힐까요?
증발기를 통과하는 냉매는 액체에서 기체 상태로 변하여 냉각 효과를 일으킵니다. 증발기를 통해 공기가 강제로 통과하면 냉매는 공기에서 열을 흡수합니다. 증발기에서 나오는 공기는 증발기에 접근했을 때보다 더 차갑고 건조합니다.