Soutenance mémoire
Fonctionnement d’un système de climatisation automobile
La régulation d’une climatisation automobile
Introduction
La régulation est essentielle pour les circuits frigorifiques et permet de nécessaires au fonctionnement de système. La régulation peut également compenser un certain nombre de mauvais fonctionnements liés à la conception ou à la mise en œuvre de ces circuits.
Toutefois l’objectif principal est d’adapter au plus.Le système mis en œuvre pour la régulation est constitué principalement
D’un capteur (température, pression, etc.…).
D’un régulateur.
D’un organe de réglage.
Le capteur va mesurer la grandeur à contrôler et envoyer l’i.
Le régulateur compare l’information avec le point de consigne .Le résultat de cette comparaison est appelée écart ou bien erreur. Le régulateur va appliquer un algorithme de régulation à l’erreur afin de transmettre un signal à l’organe de réglage dont la fonction est d’agir sur capacité dans le but de corriger l’erreur.
L’organe de réglage peut être une vanne de réglage, un compresseur, etc.
présentation de système de climatisation automobile
Offrir aux occupants du électronique, prenant en compte les diverses perturbations climatiques que peut subir l’air de l’habitacle.Le système d’air conditionné à régulation automatique permet d’ajuster automatiquement le point de fonctionnement désiré par l’utilisateur.
L’ensemble du système agit sur :
Le débit d’air ;
La température de l’air ;
Le recyclage de l’air à l’intérieur du véhicule ;
La répartition aéraulique au sein de l’habitacle.
La température désirée ainsi que le degré d’hygrométrie sont obtenus par mixage d’air froid et d’air chaud.
L’air froid est fourni par le système de réfrigération et l’air chaud par I’ aérotherme du circuit de chauffage de l’habitacle monté sur le circuit de refroidissement du moteur.
Composants du système
Capteur de température de l’air extérieur
Description
Le capteur est du type NTC peut être relié, en fonction du type de véhicule, soit directement au dispositif de gestion du climatiseur, soit à la ligne CAN par le nœud de la porte du conducteur
Caractéristiques
Le capteur, du type NTC, se distingue par une plage de fonctionnement de -40 °C à 80 °C et fournit les valeurs de résistance suivantes lorsque la température varie.
Mise à jour de la mesure
Le système de gestion électronique contrôle la valeur de résistance du capteur et met à jour la lecture de la température dans les cas suivants :
température relevée supérieure à celle mémorisée. La mise à jour se produit uniquement si la vitesse du véhicule est supérieure ou égale à 30 km/h et si le relèvement persiste au moins pendant une minute ; température relevée inférieure ou égale à celle mémorisée. La mise à jour se produit immédiatement.
Capteur de température de l air climatisé
Il peut y avoir soit quatre, soit deux capteurs de l’air climatisé selon que l’installation de climatisation est étudiée de manière à ce qu’elle fasse ou non la distinction entre la zone du conducteur et celle du passager en ce qui concerne la gestion des paramètres climatiques.
Dans tous les cas, les capteurs sont du type NTC et sont installés à proximité des bouches d’aération. Leur plage de fonctionnement est comprise entre -40° et 100 °C.Capteur de température de l’air de l’habitacle.Le capteur de température de l’air de l’habitacle est généralement intégré dans le tableau de bord et se compose d’un capteur du type NTC accompagné d’un petit électro ventilateur qui assure une circulation minimale de l’air de manière à ce que le dispositif ne mesure pas uniquement le volume d’air qui stagne dans le conteneur du capteur.
Caractéristiques
La caractéristique résistance/température du capteur NTC est identique à celle qui se rapporte au capteur de température de l’air climatisé.
Le ventilateur installé sur le capteur est du type brushless à six aubes. Sa vitesse de rotation, qui s’élève à 3.600 ± 600 tours/mn, crée une vitesse de circulation de l’air de 2 m/s.
Capteur de rayonnement solaire
Le capteur de rayonnement solaire se compose en général de deux photodiodes qui relèvent l’intensité de la lumière solaire côté conducteur et passager.
La photodiode est alimentée (+5V) et donne l’indication de l’intensité lumineuse sous la forme de courant.
Caractéristiques
La caractéristique résistance/température du capteur NTC est identique à celle qui se rapporte au capteur de température de l’air climatisé.
Le ventilateur installé sur le capteur est du type brushless à six aubes. Sa vitesse de rotation, qui s’élève à 3.600 ± 600 tours/mn, crée une vitesse de circulation de l’air de 2 m/s.
Capteur de rayonnement solaire
Le capteur de rayonnement solaire se compose en général de deux photodiodes qui relèvent l’intensité de la lumière solaire côté conducteur et passager.
La photodiode est alimentée (+5V) et donne l’indication de l’intensité lumineuse sous la forme de courant.
Fonctionnement
La photodiode se compose d’un joint à semi-conducteur dont la polarisation est inverse. La lumière solaire qui frappe le joint fournit l’énergie nécessaire aux électrons pour vaincre la polarisation inverse et pour passer ensuite de la cathode à l’anode.
Si l’on mesure l’intensité de ce courant, on obtient donc l’évaluation de l’énergie solaire.
Capteur d’embouage
Le rôle du capteur d’embouage est de contrôler le niveau de dépôt de vapeur d’eau sur la surface interne du pare-brise et, éventuellement, d’orienter de manière opportune et automatique le flux d’air pour rétablir la visibilité du conducteur.
Fonctionnement
Le capteur évalue par une technique à infrarouge la réflexion sur le pare-brise. En pratique, un émetteur d’infrarouges éclaire une petite zone tandis qu’un récepteur mesure la partie qui est réfléchie par la vitre.
Cette mesure est ensuite transformée en un signal PWM qui informe, parallèlement la durée de l’impulsion, le dispositif de commande électronique de l’indice d’embouage de la vitre.
La période du signal PWM est de 80 ms.
La tension d’alimentation admise est comprise entre 10 V et 16 V.
La température de service est située entre -20 °C et 70 °C.
Capteur antigivre
Il y a un capteur antigivre sur les installations munies d’un compresseur à cylindrée fixe. En effet, dans ce cas, le compresseur ne contrôle pas directement la pression au niveau de l’aspiration.
Criticité
Si le refroidissement de l’évaporateur est trop important, cela peut provoquer la congélation du dépôt de vapeur d’eau sur les ailettes en aluminium. Ce givre risque de limiter l’efficacité de l’installation de climatisation et d’endommager non seulement l’évaporateur mais aussi le compresseur suite à la présence d’une pression trop importante dans le circuit d’aspiration.
Fonctionnement
L’unité électronique, à travers les valeurs de résistance relatives à ce capteur du type NTC, dés enclenché, si nécessaire, le joint électromagnétique. La plage de fonctionnement est comprise entre -5 et 20 °C.
Groupe mélangeur
Le flux d’air qui provient de l’extérieur du véhicule ou de la recirculation converge vers le groupe mélangeur. C’est dans ce dispositif qu’a lieu l’ensemble du traitement climatique de l’air et sa distribution par les bouches d’aération de l’habitacle.
Dans le groupe, il y a donc : l’évaporateur, le radiateur, le filtre anti pollen, les capteurs de température de l’air mélangé, etc.
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Table des matières
Introduction générale
Chapitre I : État de l’art de la climatisation automobile
Introduction
I.1-Historique de l’industrie automobile et avènement de la climatisation automobile
I.1.1-Historique de l’industrie automobile
I.1.2-Historique de la climatisation automobile
I.2-Utilisation et maintenance d’une climatisation automobile
I.2.1-Utilisation
I.2.2-Entretien
I.2.3-Dépannage
I.2.4-Evolution
I.3-Impact énergétique et environnementale de la climatisation automobile
I.3.1-Diffusion de la climatisation
I.3.2-Surconsommation du carburant
I.3.3-Surémission de polluants réglementés(CO,HC,NOX et particules..)
I.3.4-Pertes de fluides frigorigènes
Conclusion
Chapitre II : Fonctionnement d’un système de climatisation automobile
Introduction
II.1-Généralité sur un climatisation automobile
II.1.1-Effet d’une température défavorable dans l’habitacle sur l’être humain
II.1.2-Fluides frigorigènes
II.1.3-Etat de réfrigérant R134a dans le cycle de climatiseur
II.1.4-Réfrigérant et couche d’ozone
II.1.5- Réfrigérant et effet de serre
II.1.6-Huile frigorigène
II.2- Fonctionnement d’un système de climatisation automobile
II.2.1-Principe de fonctionnement
II.2.2-Les différents processus de cycle thermodynamique
II.2.2.1-Compression
II.2.2.2-Condensation
II.2.2.3-Détente
II.2.2.4-Vaporisation
II.2.3-Circuit thermodynamique
II.2.3.1-Rôle des éléments de système de climatisation
Conclusion
Chapitre III : La régulation d’une climatisation automobile
Introduction
III.1-Présentation du système de climatisation automobile
III.2-Composants du système
III.2.1-Capteur de température de l’air extérieur
III.2.2-Capteur de température de l’air climatisé
III.2.3-Capteur de température de l’air de l’habitacle
III.2.4-Capteur de rayonnement solaire
III.2.5-Capteur d’embouage
III.2.6-Capteur antigivre
III.2.7-Groupe mélangeur
III.2.8-L’électro ventilateur
III.2.9-Déclencheurs volets
III.2.9.1-Déclencheurs des installation traditionnel
III.2.9.2-Déclencheurs montés sur la nouvelle installation
III.2.10-Filtre anti pollen
III.2.11-Radiateur réchauffeur
III.2.12-Réchauffeur supplémentaires PTC
III.2.13-Réchauffeur autonome supplémentaire
III.2.14-Panneau de commande de l’installation
III.3-Les organes mécaniques de régulation
III.3.1-Thermostat
III.3.2-Pressostat multi niveau
III.4-Régulation de base
III.4.1-Thermostatique
III.4.2-Pressostatique
III.5-Fonctionnement de base
III.5.1-Demande de température maximale
III.5.2-Demande de température minimale
III.5.3-Demande de DEFROST
III.6-Schéma électrique du banc d’essai
Conclusion
Chapitre IV : Etude d’un système de climatisation automobile sur un banc d’essai ET450
Introduction
IV.1-Description de l’appareil
IV.1.1-Composition de l’appareil
IV.1.2-Composants de l’appareil
IV.1.3-Première mise en service
IV.1.4-Remplissage de système
IV.2-Essais et résultats
IV.2.1-Partie expérimentale
IV.2.2-Les tableaux de résultats et les calculs
IV.2.2.1-Ventilateur au 1er étage
IV.2.2.2-Ventilateur au 2ème étage
IV.2.2.3-Ventilateur au 3ème étage
IV.2.3-Interprétation
IV.2.4-Conclusion
Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie
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