LES COMPOSANTS DU SYSTEME DE CLIMATISATION

1) LES COMPOSANTS DU SYSTEME DE CLIMATISATION

Sur les nouveaux systèmes de climatisation, sont maintenant montés une nouvelle
génération de compresseur à régulation externe. Celui-ci tourne en permanence ce qui
réduit les consommations. Nous allons en voir le fonctionnement.

a) Compresseur à régulation externe
Il répond à une nouvelle conception, avec 6 pistons creux et une régulation externe.
La nouveauté principale que présente ce compresseur est qu'il tourne toujours lorsque le
moteur est en marche et que le débit et la pression de sortie de l'agent de refroidissement
sont régulés par une électrovanne située à l'extérieur.
L'ensemble de transmission du mouvement du compresseur est composé des éléments
suivants :
                la poulie, avec une nervure extérieure qui reçoit le mouvement de la courroie
                Poly-V.
                le disque d'entraînement, qui est solidaire à l'arbre.
                des pièces en caoutchouc qui transmettent le mouvement entre la poulie et le
                disque d'entraînement.
L'utilisation de ce compresseur permet non seulement d'optimiser le rendement frigorifique
nécessaire dans chaque situation, mais aussi d'éviter la connexion et la déconnexion
mécanique du compresseur et par là même, d'éliminer les secousses que cela provoque au
cours de la conduite.

       Réglage :

Sa marge de travail est définie par l'électrovanne N280, qui peut régler le rendement du
compresseur entre 2 % (rendement minimum) et 98 % (rendement maximum), toute position
intermédiaire étant néanmoins possible.

Pour ce faire, l'unité de commande de la climatisation gère ladite électrovanne, qui est
alimentée à une fréquence fixe de 400 Hz et par un signal de proportion à fréquence
variable.
C'est ainsi que la pression de l'agent frigorifique est régulée dans le carter du compresseur
et, par conséquent, le parcours des pistons, puisque lorsque la pression augmente dans le
carter, les pistons ont plus de résistance pour réaliser leur parcours d'admission.
Position de rendement minimum

a)Lorsque       le    fonctionnement    du
compresseur de l'air conditionné n'est pas
nécessaire, l'unité de commande réduit la
proportion du temps d'excitation de
l'électrovanne.
L'électrovanne       permet     ainsi  une
communication entre la haute pression de
sortie avec celle du carter, ce qui fait
augmenter cette dernière et tend à réduire
l'inclinaison du disque oscillant.
Grâce à la haute pression existant dans le
carter, le parcours d'admission des
pistons est réduit à son minimum et le
débit est donc comprimé à chaque va-et-
vient de piston.
Cela entraîne une réduction de la pression
de sortie de l'agent frigorifique. Le
compresseur travaille alors au rendement
minimum.

b) Position de rendement maximum

Lorsque le plein rendement du
compresseur est sollicité, la situation
contraire se produit.
Dans ce cas, l'unité de commande
augmente le temps l'excitation de
l'électrovanne.
Ici, la pression du carter du compresseur
entre en communication avec la pression
d'entrée de l'agent frigorifique (basse
pression), ce qui donne lieu à une
importante réduction de la pression à
l'intérieur du carter.
Le disque oscillant dispose alors d'une
plus grande liberté de mouvement. Le
parcours d'admission des pistons est à
son maximum et le débit est donc lui
aussi comprimé.

La compression d'un plus grand débit donne lieu à l'obtention d’une plus grande pression de
sortie et, par conséquent, à un rendement élevé du compresseur.

Système de sureté
En raison de l'élimination de l'accouplement magnétique, un nouveau système de sécurité a
été conçu. En cas de panne mécanique du compresseur (blocage), ce système permet à la
poulie de rester libre et de continuer à tourner, en évitant ainsi la rupture de la courroie et
ses conséquences sur le reste des organes auxiliaires.
Pour ce faire, au cours du fonctionnement normal du compresseur, les pièces en caoutchouc
garantissent l'union entre la poulie, entraînée par la courroie Poly-V, et le disque
d'entraînement, solidaire à l'axe du compresseur.

En cas de blocage du compresseur, les pièces en caoutchouc, dont la rotation est solidaire à
celle de la poulie, ont une grande résistance à la rotation dans la mesure où le disque
d'entraînement est bloqué.
Cette situation donne lieu à la déformation du disque d'entraînement vers l'extérieur, ce qui
permet à la poulie et aux pièces en caoutchouc de continuer à tourner librement.
La déformation du disque d'entraînement a lieu de façon contrôlée, à travers des coupes
prédéfinis. Cela permet une complète libération des pièces en caoutchouc.

            APRES-VENTE :
            Si la poulie est déclenchée, Veuillez procéder à un nettoyage du circuit de
            climatisation. Remplacer la bouteille déshydratante ou le collecteur et le
            compresseur

c) Electrovanne de régulation du compresseur N280
L'électrovanne, située dans le compresseur lui-même, est formée d'une bobine, d'un noyau
et d'une tige.
La bobine est alimentée par l'unité de commande de la climatisation et crée un champ
magnétique qui entraîne le déplacement du noyau et de la tige, dont le mouvement ouvre ou
ferme le passage du gaz réfrigérant de haute ou basse pression vers le carter du
compresseur.

       Excitation :

L'unité de commande de la climatisation excite l'électrovanne à une fréquence fixe de 400
Hz et une proportion de période variable.
Lorsque la proportion de positif augmente, la tige se déplace, ce qui implique une diminution
de la pression du gaz réfrigérant du carter du compresseur et, par conséquent, l'obtention
d'un haut rendement de ce dernier.
Au contraire, lorsque la proportion de positif diminue, la situation inverse se produit et le
rendement de travail du compresseur diminue.
Les marges de travail se situent entre 2 et 98 %.

       Répercussions :

En cas de défaut de l'électrovanne ou d'absence de signal d'excitation, la tige reste dans la
position de rendement minimum du compresseur. Cela permet d'éviter toute éventuelle
surpression du gaz réfrigérant.

ELEMENTS DE SURVEILLANCE

Transmetteur de température de réfrigérant G454
L’utilisation du transmetteur dépend de la motorisation du véhicule. Il est implanté à
proximité du compresseur dans le conduite haute pression du circuit de réfrigérant.

      Fonctionnement :

Le transmetteur G454 est équipé d’un capteur à coefficient négatif de température et
enregistre la température du réfrigérant dans une plage de mesure de -20 °C à +150 °C.
La plage de fonctionnement normale s’étend de +40 °C à +130 °C.

      Exploitation du signal :

A l’appui du signal de température et du signal de pression du transmetteur de haute
pression G65, l’appareil de commande pour Climatronic peut détecter un début de fuite de
réfrigérant, provoqué par exemple par un joint défectueux.
Dans ce cas, la fonction de refroidissement est désactivée en vue de protéger le
compresseur.

      Répercussion :

En l’absence de signal de température du réfrigérant, un défaut est mémorisé dans la
mémoire de défauts.
Un transmetteur défectueux ne permet plus de détecter un début de fuite de réfrigérant.
Un endommagement du compresseur du climatiseur est alors possible par manque de
lubrification en cas de défaut d’étanchéité du circuit de réfrigérant.

REGULATION DE LA TEMPERATURE
a) Transmetteur de température habitacle G56
Le Climatronic 2C et l’air conditionné semi-automatique sont équipés d’un nouveau
transmetteur de température intérieure situé sur l’unité de commande elle-même.
Il se compose d’une résistance NTC et d’un capteur infrarouge.
La température au niveau de la surface de l’unité de commande est enregistrée par la
résistance
NTC.
Comme il s’agit d’une surface exposée au rayonnement solaire, le capteur infrarouge permet
de connaître à tout moment l’incidence de ce rayonnement.
L’unité de contrôle reçoit l’information relative à la température et au rayonnement solaire et
calcule la température effective à partir de ces deux signaux.
Ce type de capteur présente des avantages par rapport au capteur avec ventilateur utilisé
sur d’autres systèmes de climatisation :
                Il n’est pas sensible à l’encrassement.
                Elimination du ventilateur.
                Elimination de la grille de circulation d’air.
Ceci réduit les risques de pannes du capteur et améliore la fiabilité de la mesure.

         Transmetteur de température et optique intégré

       Application du signal :

L’unité de contrôle utilise cette information pour la régulation des volets de température et,
dans le cas du Climatronic 2C, pour le réglage de la vitesse de la turbine d’air.

       Répercussion :

En cas de défaut ou d’absence du signal du capteur, l’unité de contrôle utilise une valeur fixe
de 25°C pour effectuer les différents réglages.

b) Soufflante d’air
Sur le système d‘air conditionné semi-automatique, l’activation des différentes vitesses de la
turbine est réalisée par l’intermédiaire du bloc de résistances N24 situé sur le bloc
climatiseur lui même.
Sur le Climatronic 2C, une nouvelle turbine d’air à régulation électronique intégrée J126
assure le contrôle de la vitesse de rotation.
Le fonctionnement de la turbine d’air pour le Climatronic 2C est expliqué ci-dessous.

       Excitation :

L’unité de contrôle du Climatronic 2C envoie un signal de fréquence fixe et de proportion de
période variable (PWM) vers l’électronique intégrée dans la turbine d’air. Une augmentation
de la proportion de période positive implique une demande d’augmentation de la vitesse de
la turbine.
L’électronique de la turbine, à partir de cette information, se charge d’activer à tout moment
la vitesse requise.
L’unité de contrôle du Climatronic 2C a besoin d’un signal de rétro-information pour
reconnaître le fonctionnement du moteur. Il s’agit d’un signal codifié avec information sur
l’état du moteur qui est générée par l’électronique de la turbine. Le nombre d’impulsions
transmises à l’unité de contrôle du Climatronic 2C contient l’information de l’état du moteur.

       Répercussion :

Si l’unité du Climatronic 2C détecte une panne sur la turbine d’air, elle déconnecte la
climatisation (chauffage et air conditionné) afin d’éviter une accumulation de chaleur ou de
froid à l’intérieur de l’ensemble climatiseur.

AUTRES CAPTEURS
a) Transmetteur d’humidité de l’air G355
Différentes procédures d’essai ont révélé que, notamment lorsque les températures
extérieures sont basses, le tiers supérieur du pare-brise devient très froid et a tendance à
s’embuer. Afin de pouvoir capter cette zone, le transmetteur d’humidité de l’air G355 est
monté dans le pied du rétroviseur.
Pour que l’humidité de l’air mesurée à cet endroit du pare-brise soit sensiblement la même
dans les autres zones du pare-brise, un flux d’air continu de faible débit en provenance des
diffuseurs de dégivrage assure le brassage homogène de l’air dans la zone de détection du
transmetteur.

L’air est dirigé sur la surface du capteur à travers des fentes situées dans le boîtier du
transmetteur.
En cas de dépôts de saletés sur ces fentes, le capteur risque de ne plus fonctionner
correctement.
Pour la régulation de la fonction de dégivrage automatique, le capteur prend en compte les
trois valeurs de mesure suivantes :
                Humidité de l’air,
                Température correspondante au niveau du transmetteur
                Température des vitres.

          Zone de détection du capteur

            Pare-brise
                                                        Brassage de l’air

                         Buse de dégivrage

Toutes les fonctions sont réunies dans le boîtier du transmetteur.

       Répercussion :

Lorsque le signal du capteur fait défaut, l’appareil de commande ne peut plus calculer à quel
moment l’humidité se dépose sous forme de buée sur les vitres. La fonction de dégivrage
automatique est supprimée.

Mesure de l’humidité de l’air
       Principes physiques de base :

Lors de la mesure de l’humidité de l’air, on calcule la proportion d’eau à l’état gazeux (vapeur
d’eau) présente dans l’air de l’habitacle.
La capacité de l’air à absorber la vapeur d’eau dépend de la température de l’air.
C’est pourquoi, il est nécessaire, outre l’humidité, de déterminer également la température
correspondante de l’air.
Plus l’air est chaud, plus la quantité de vapeur qu’il peut absorber est importante.
Si l’air enrichi de vapeur d’eau se refroidit à nouveau, l’eau commence à se condenser. Il se
forme de fines gouttelettes qui se déposent sur la vitre.

       Fonctionnement :

La mesure de l’humidité s’effectue à l’aide d’un capteur à couche mince. Il fonctionne selon
le même principe qu’un condensateur à lames électrique.
La capacité du condensateur, c’est-à-dire son pouvoir d’accumulation d’énergie, dépend de
la surface des lames du condensateur, de leur écartement ainsi que des caractéristiques
électriques du matériau de remplissage situé entre les deux lames.

                      Mesure de l'humidité de l'air                          Vapeur d'eau

Ce matériau est appelé diélectrique. Dans le cas de ce condensateur, il est capable
d’absorber la vapeur. En raison de l’eau absorbée, les caractéristiques électriques du
diélectrique sont modifiées et, par conséquent, la capacité du condensateur.
La mesure de la capacité fournit ainsi des informations concernant l’humidité de l’air.
L’électronique des capteurs convertit la capacité ainsi mesurée en un signal de tension.

b) Mesure de la température correspondante au niveau du capteur
       Principes physiques de base :

Pour déterminer l’humidité de l’air, il est nécessaire de définir la température à proximité de
l’emplacement de mesure de l’humidité.
Il est important de connaître la température correspondante étant donné que l’humidité de
l’air dépend dans une large mesure de la température de l’air. Si l’emplacement de mesure
de l’humidité est trop éloigné de celui de la température, l’humidité ne peut plus être
déterminée correctement étant donné qu’une différence de température et, par conséquent,
d’humidité, peut exister entre les deux emplacements.

c) Mesure de la température des vitres
       Principes physiques de base :

Tout corps échange avec son environnement de la chaleur sous forme de rayonnement
électromagnétique.
Il peut s’agir ici d’un rayonnement de chaleur dans la zone infrarouge, de la lumière visible à
l’œil nu ou encore de rayonnements ultraviolets.
Ces trois possibilités ne constituent toutefois qu’une part infime du spectre
électromagnétique.
La réception de rayonnements est appelée absorption alors que le dégagement est appelé
émission.
Un morceau de fer peut p. ex. absorber des rayons de chaleur infrarouges. Il devient chaud,
ce qui signifie que le fer dégage à nouveau des rayons infrarouges. Si l’on continue à
chauffer le morceau de fer, ce dernier commence à rougir. Il émet alors, outre les rayons
infrarouges, des rayons électromagnétiques au sein du spectre lumineux visible à l’œil nu.
En fonction de la température du corps lui-même, la composition des rayons émis est
susceptible de se modifier. Si la température du corps varie, la proportion des rayons
infrarouges émis varie également.
En mesurant les rayons infrarouges émis, il est ainsi possible de déterminer la température
du corps sans qu’il soit nécessaire de le toucher.

                                   Température du corps

              Température
              à la surface

              Rayonnement
              infrarouge émis

   Thermopile

     Rayonnement absorbé

La mesure du rayonnement infrarouge dégagé par un corps, dans ce cas particulier le pare-
brise, s’effectue à l’aide d’un capteur infrarouge très sensible.
Lorsque la température du pare-brise varie, le taux d’infrarouges en provenance du
rayonnement de chaleur émis par le pare-brise varie également. Cette variation est détectée
par le capteur et convertie en un signal de tension par l’électronique des capteurs.

d) Le capteur de qualité d’air G238
Sur les systèmes à commande manuelle du recyclage de l’air, le passage en mode
recirculation d’air est, logiquement, déclenché par le conducteur lorsqu’il perçoit une
mauvaise odeur, c’est-à-dire lorsque l’air pollué a déjà pénétré dans l’habitacle. Sur les
systèmes à mode air recyclé automatique, la ventilation du véhicule est fermée dès la
détection de polluants dans l’air (par un capteur), soit avant même que la mauvaise odeur ne
puisse pénétrer dans le véhicule. Le mode air recyclé automatique peut être mis
manuellement en et hors circuit.

       Composants du système :

              Capteur de qualité de l’air G238 Un composant électronique monté au niveau
              de l’admission d’air frais, en amont du filtre combiné.
              Filtre combiné. Le filtre combiné remplace le filtre à poussière et le filtre à
              pollen. Il se compose d’un filtre à particules renfermant du charbon actif.

       Principe de fonctionnement :

Un capteur de gaz détecte les polluants dans l’air extérieur. En cas de concentration de
polluants élevée, il envoie un signal à l’appareil de commande du climatiseur, demandant
une commutation air frais/air recyclé. Lorsque la concentration de polluants chute à nouveau,
del’air en provenance de l’extérieur est à nouveau admis dans l’habitacle.

       Quels sont les polluants détectés ?

Dans les gaz d’échappement des moteurs à essence, essentiellement :
              CO - monoxyde de carbone
              C6H14 - hexane
              C6H6 - benzène
              C7H16 - n-heptane

Dans les échappements des moteurs diesel :
             NOX - oxydes d’azote
             SO2 - dioxyde de soufre
             H2S - hydrogène sulfuré
             CS2 - sulfure de carbone

Son principe s’apparente à celui d’une sonde lambda.
L’élément de mesure est un capteur en oxydes mixtes réalisé en technique de semi-
conducteurs (oxyde stannique - SnO2).
La sensibilité aux gaz toxiques est accrue au moyen d’additifs catalytiques en platine et
palladium.

La température de service du capteur est de l’ordre de 350 °C. Sa consommation de 0,5 watt
est très faible.

       Electronique d’évaluation du capteur :

L’électronique d’évaluation, qui est intégrée dans le module du capteur, réagit aux variations
de conductibilité du capteur.
Des sensibilités élevées sont atteintes. Le système est « auto-adaptatif ». L’électronique
détermine la teneur moyenne en polluants de l’air extérieur et envoie des informations sur la
nature et la concentration des polluants via un signal rectangulaire à l’appareil de commande
du climatiseur.

L’appareil de commande ferme alors le volet d’air recyclé en présence de pointes de
pollution, en fonction de la température extérieure et de l’importance de la pollution.
Cela évite une commutation constante sur air de recirculation dans les zones fortement
polluées.

Indépendamment de l’évaluation électronique, certains systèmes passent sur air recyclé
lorsque l’on actionne l’essuie-glace/lave-glace.

       Maintenance :

Le capteur de qualité de l’air n’est pas sujet à l’usure. Il faut remplacer le filtre combiné
suivant la périodicité d’entretien.

COMMUTATION DES VENTILATEURS DE RADIATEUR
a) Nouveau montage
Les ventilateurs du liquide de refroidissement sont activés par l’unité de contrôle du moteur.
L’unité de contrôle du moteur utilise pour cela les informations des transmetteurs de
température du liquide de refroidissement G83 et G62 et du transmetteur de pression
électronique G65.
Elle reçoit cette dernière par la ligne du Bus CAN confort en provenance de l’unité de
contrôle de la
climatisation.

A partir de ces données, l’unité de contrôle du moteur calcule la vitesse nécessaire pour les
ventilateurs en toutes circonstances et les active avec un signal de fréquence fixe « 25 Hz »
et de proportion de période variable. Ce signal est interprété par l’électronique J293 intégrée
dans le moteur du ventilateur.
Ceci permet aux ventilateurs de ne pas fonctionner avec un nombre prédéterminé de
vitesses ; la vitesse évolue de manière linéaire selon le signal reçu par l’unité de contrôle du
moteur.
L’unité de climatisation renvoie le message avec la vitesse nécessaire pour les ventilateurs à
la ligne du Bus CAN confort, le gateway la convertit et la renvoie au Bus CAN de propulsion
pour qu’elle puisse être analysée et traitée par l’unité de contrôle du moteur.

b) Ventilateur V7-V177

Si le signal reçu par l’électronique des
ventilateurs présente une proportion de
période supérieure à 95% ou inférieure à 8%,
le système fonctionne en mode d’urgence en
excitant les ventilateurs à la vitesse
maximale.
Le fonctionnement des ventilateurs est ainsi
assuré, tant en cas d’absence du signal que
de dérive en positif ou négatif.