c

2. I-INTRODUCTION
La climatisation participe largement au confort,
au comportement de conduite et à la sécurité
des passagers par :
- une meilleure visibilité suite à l’assèchement
de l’air réduisant les formations de buées ;
- une vigilance accrue du conducteur par une
température contrôlée qui engendre une
diminution de la fatigue ;
- une sensation de bien-être des occupants du
véhicule occasionné par une ambiance d’air
agréable.

3. La mesure climatique cumulative comprend : la
température, l’humidité et le mouvement de l’air,
ainsi que les radiations thermiques.
En conclusion, la zone de « bien-être » exige :
- une température comprise entre 21°C et 26°C ;
- une hygrométrie de l’air comprise entre 35 et
65% ;
- une vitesse de circulation de l’air comprise entre
0,07 et 0,25 m/s ;
- une pureté de l’air par un renouvellement de
celui de l’habitacle avec de l’air extérieur filtré.

4. Une bonne connaissance théorique et
pratique d’un système de climatisation
est nécessaire pour pouvoir intervenir
correctement, soit au cours de la
première installation, soit à l’occasion de
l’entretien périodique ou encore lors
d’une intervention de maintenance suite
à une anomalie constatée.

5. 1- DEFINITION
La climatisation est un système permettant de
maintenir l’atmosphère d’un milieu à une
pression ,un degré d’humidité et une température
choisis.
L’air conditionné est un air auquel on a affecté une
température et un degré d’humidité déterminés.
L’hygrométrie détermine le degré d’humidité dans
l’air atmosphérique.
La réfrigération est un abaissement programmé de
la température du milieu (production de froid).

6. 2-DONNEES GENERALES
2-1 Historique
1939- Première climatisation automobile sur une
Packard puis sur des Chrysler, l'évaporateur
occupant alors tout le coffre arrière. le
compresseur n'étant pas débrayable, il fallait
retirer la courroie pour arrêter la climatisation
1998- La réglementation: L'assemblée Européenne
sur l'environnement du 21 octobre 1998 a mis sur
pied un calendrier échelonnant le processus de
suppression et de substitution des CFC R12.
Depuis le 31/12/2000, les distributeurs de
réfrigérant ont une interdiction totale de vente de
CFC R12

7. 2008- Interdiction de l'utilisation du R l34A à partir
de 2008 (il contribue à l'effet de serre).
Utilisation du R 152A (mélange à base
d'hydrogène et donc très explosif) aux USA et
du CO2 en Europe et en Asie.
2010- Au 1er janvier 2010, pour l'ensemble du
parc de climatisation existant, le taux de
rechargement en HCFC vierge ne devra pas
excéder 2,5 %.

8. 2-2 Influence de la climatisation
- surconsommation en ville : + 31 % pour un
véhicule essence et + 35 % pour un Diesel
- surconsommation sur route : + 16 % pour un
véhicule essence et + 20 % pour un Diesel
rejet moyen de fluide 175 g/km (1 g de R134
équivaut à 1 300 g de CO2)

9. 2-3 Conditions idéales (régulation thermique
normale du corps, homéostasie)
*respiration, d'un air frais, aussi pur que
possible, à 20°C, avec 30 à 60% d'humidité
*refroidissement brusque: perte de chaleur,
fébrilité, usure nerveuse.
*trop grande chaleur: macération de la peau,
impression désagréable d'étouffement.
évacuation calorifique proportionnelle à la
vitesse du vent:
*24°C en air calme équivaut à 30°C avec une
vitesse d'air de 1.5 m/s (à taux d'humidité
constant de 30%).

10. 2-4 Paramètres influant sur le
température dans l'habitacle
* vitres teintées (gain de 3°C et plus),
* couleurs de carrosserie (noire plus
chaude, blanc plus froide),
* rideaux arrière,
* isolant entre toile de pavillon et tôle (feuille
d'aluminium),
* volume de l'habitacle (sur utilitaire, paroi de
séparation cabine).

11. II- PRINCIPE
1- Base de la thermodynamique
« Thermo » Chaleur
« Dynamique » Science des mouvements
La technique frigorifique est une partie constituante de la
thermodynamique qui traite du comportement des corps
solides, liquides et gazeux . Elle utilise tous les
phénomènes accompagnant ces changements d’état
physique .
Cycle de transformation physique :
Solide Liquide Gaz
Fusion
Solidification
Vaporisation
Condensation
Sublimation

12. 2- Analyse fonctionnelle du système
L’étude d’un tel installation frigorifique se base sur
l’utilisation de deux diagrammes et
essentiellement :
-le diagramme entropique,
l'entropie représente l'énergie nécessaire pour
qu'une transformation de changement d'état
puisse se réaliser pendant un temps donné. Ce
diagramme permet de déterminer la quantité de
chaleur nécessaire à partir d'une surface pour une
transformation ;

13. -le diagramme enthalpique ou de Mollier,
les diagrammes enthalpiques représentent
les évolutions subies dans un système frigorifique
en fonctionnement. Leur utilisation en diagnostic
est appliquée par certains constructeurs.
L'enthalpie (H) représente l'énergie calorifique et Le
travail mis en jeu en fonction de la température et
de la pression d'un fluide.

14. 3- le cycle d’une installation frigorifique
à compression (sans surchauffe et sur
refroidissement) dans le diagramme t, h.
4 1:Évaporation
→
1 2:Compression
→
2 3:Condensation
→
3 4:Détente
→

15. 3-1 Vaporisation
L'évaporation a pour rôle essentiel d'absorber
La chaleur. Pour pouvoir réaliser l'évaporation,
le fluide va capter l'énergie de l'air ambiant à
l'habitacle véhicule.
Le fluide frigorigène est évaporé Dans
l’évaporateur à une pression d’évaporation
constante po ou à une température
d’évaporation to constante. (Zone de vapeur
humide !).

16. 3-2 Compression
La vapeur du fluide frigorigène sèche et
saturée est comprimée dans le
compresseur au niveau de pression de
condensation pc.
Nous trouvons au point 2 de la vapeur du
fluide frigorigène surchauffé à la
température de compression.
Pendant la compression, le fluide absorbe
une quantité d'énergie équivalente au
travail fourni par le compresseur.

17. 3-3 Condensation
La condensation est une transformation
isobare (pression de condensation pc). A la
sortie du condenseur, le fluide est juste saturé
(100% liquide) et reste à la même température
pendant cette transformation (processus 2 → 2´
baisse de température).
Son rôle est d'évacuer la chaleur prise à
l'évaporation et la chaleur due au travail de
compression.

18. 3-4 Détente
Le fluide frigorigène liquide se détend dans
l’organe d’étranglement sans échange de
chaleur,pour atteindre le niveau de pression
d’évaporation le plus bas po et la température
d’évaporation to. Le processus se déroule à
un niveau d’enthalpie constant (capacité
thermique).
Une partie du fluide s'est vaporisée lors de
cette transformation.

19. 3-5 Surchauffe - Sur refroidissement

20. 3-5-1 surchauffe
Un compresseur de fluide frigorigène peut transporter,
en raison de sa construction, que des gaz ou de la
vapeur. Les liquides ne peuvent pas être comprimés et
ne sauraient par conséquent figurer dans la chambre à
Compression du compresseur.
Afin d’éviter toute aspiration de liquide, l’état
d’aspiration du compresseur est décalé de la ligne de
rosée vers la droite. On „surchauffe“ la vapeur du
fluide frigorigène. Sa température to2h est située au-
dessus de La température to.

21. La surchauffe est calculée de la manière
suivante :
K :Agent refrègirent

22. 3-5-2 sur refroidissement
l’état “entrée détendeur“ est déplacé
de la ligne d’ébullition vers la zone liquide et on parle
alors de sur refroidissement. Qui garantit une
alimentation en liquide à l’avant de la soupape de
Détente .
Outre la garantie d’une alimentation liquide
à l’avant du détendeur, le sur refroidissement permet
également d’augmenter dans une certaine mesure la
puissance frigorifique

23. Le sur refroidissement est ainsi calculé :

24. 4- principe de fonctionnement d’une
installation frigorifique

27. 1-condenseur
2-deshydrateur
3-compresseur
4-detendeur
5-evaporateur
6- pressostats

28. 5- Cycle pratique d’un fluide
frigorifique
Trois phases se présentent
- fluide vapeur
-fluide liquide
-fluide liquide
et vapeur

29. 5-1 circuit schématique du fluide
frigorifique
Circuit : compresseur - condenseur - réservoir-
déshydrateur - détendeur - évaporateur -
compresseur

30. 5-2 circuits de pression
Deux circuits de pression se présentent
-circuit haute pression
-circuit basse pression

31. III- LES ELEMENTS DU CIRCUIT DU
FLUIDE FRIGORIFIQUE
Un circuit frigorifique est constitué :
- d’un compresseur
- d’un condenseur
-d’un collecteur ( réservoir de fluide )
-d’un filtre déshydrateur
-d’un organe de détente ou détendeur
-d’un voyant
-d’un évaporateur
-d’un pressostat (HP ,BP )

32. Exemple de montage d’un climatiseur automobile

33. Exemple de montage d’un climatiseur
d’autobus

34. III-1 COMPRESSEUR
III-1-1 Généralités
Il n’existe pratiquement aucune installation frigorifique dans
laquelle les compresseurs soient soumis à des conditions
externes aussi contraignantes que celles rencontrées dans les
applications frigorifiques mobiles.
Depuis 15 ans environ, les ingénieurs développent des
compresseurs de haute technologie à puissance réglable . S’il est
vrai que les utilisateurs ne pouvaient choisir avant 1980 qu’entre
les compresseurs à 2 cylindres à pulsations élevées, fabriqué par
YORK, le compresseur centrifuge radial à 4 cylindres, fabriqué par
DELCO, et le compresseur à plateau oscillant à 6 cylindres d’un
poids de 16 kg, fabriqué par FRIGIDAIR, il faut souligner que de
grands progrès ont depuis lors été réalisés dans le domaine des
compresseurs climatiques de véhicules automobiles.

35. Les compresseurs de fluides frigorigènes destinés à des
applications frigorifiques mobiles doivent répondre aux exigences
suivantes :
• Puissance frigorifique élevée à bas régimes (idle conditions).
• Petit et léger avec des débits volumiques toutefois importants.
• Couple moteur constant, couple de démarrage peu élevé,
pulsations réduites, marche silencieuse.
• Régime stable jusqu’à env. 9 000 min-1(automobile) ou jusqu’à
env. 3 500 min-1(autobus).
• Insensible aux températures ambiantes élevées (jusqu’à 120 °C).
• Insensible au liquide du fluide frigorigène aspiré (à coups
liquides).
• Puissance à réglage continu à commande extérieure (“externe“).
• Prix raisonnable et grande longévité.
• Puissance absorbée réduite et par conséquent indice de
performance élevé.
• Insensible au fluide frigorigène recondensé dans la tête de
cylindre .
Il n’existe pas, étant donné que ces exigences se contredisent,
de compresseur pouvant satisfaire à tous ces points.

36. III-1-2 Principe de fonctionnement
Après l’alimentation du bobinage d’embrayage en
énergie électrique, le plateau de commande (1) est
entraîné par le rotor à cames (2). Durant cette rotation,
les bielles fixées sur le plateau de commande au moyen
de rotules serties, transmettent aux pistons (4) la
translation engendrée par l’inclinaison du rotor à cames.
Un mouvement axial alternatif de chaque piston est ainsi
obtenu. L’engrenage (5) assure le maintien en rotation du
plateau de commande et assure la fonction rotation. Un
ensemble de clapets à lames (10), situé dans la culasse
(7), assure le déroulement du cycle
aspiration/refoulement du fluide frigorigène dans
chacun des cylindres. Le mécanisme du compresseur est
lubrifié par une huile spéciale, d’un volume prescrit par le
constructeur, introduit avant la mise en service du
système.

38. COMPRESSEUR PISTON AXIAL

39. Coupe à travers un compresseur à
piston axial

40. III-1-2 Compresseur à piston
Les autobus et autres installations nécessitant une
puissance frigorifique plus importante sont équipés
de compresseur à piston plongeur.
L’avantage du compresseur à piston alternatif réside
dans son coefficient de rendement relativement
élevé à des régimes bas
La figure suivante représente une coupe d’un
compresseur à piston alternatif ouvert (compresseur
à piston plongeur ) .

42. III-1-3 Entraînement du compresseur
Les compresseurs ouverts sont entraînés au moyen d’un
dispositif d’accouplement ou d’une courroie entraînée par
un moteur à combustion interne. Le bon positionnement des
bouts d’arbres les uns par rapport aux autres (aligné pour
les dispositifs d’accouplement, parallèle pour les
Entraînements à courroies) revêt une grande importance pour un
fonctionnement optimal entre le compresseur et le moteur.
Les poulies à courroies utilisées sont des poulies à courroie
trapézoïdales ( 1 ou 2 rainures) ou des poulies à courroie
nervurée (en règle générale 3 - 8 rainures).
Les valeurs indiquées par le constructeur du compresseur
devront être scrupuleusement respectées pour la tension
préliminaire de la courroie.

43. III-1-3-1 Types de poulies à courroie
Remarque:
Si la distance
entre
l’embrayage
du compresseur
et la poulie
principale
du moteur
est supérieur
à 800 mm
(mesuré
Entre axe ),
il sera nécessaire d’installer une poulie relais
entre les deux

44. III-1-3-2 Accouplement magnétique
1 -Plaque frontale
d’accouplement
2 -Poulie à
courroie
3- Palier
4 -Tête du
compresseur
5 -Corps du
compresseur
6- Logement du
palier
7 -Bobine
8- Arbre du
compresseur

45. La figure représente une coupe d’embrayage magnétique au repos.
Si la bobine (7) n’est pas alimentée en électricité, il n’y a pas de
contact entre la plaque frontale d’accouplement (1) et la poulie à
courroie (2). Un ressort maintient la plaque frontale éloignée de la
poulie à courroie. La poulie à courroie tourne avec le palier (3) en
marche à vide, le compresseur ne travaille pas. Si la poulie est
alimentée en électricité (12 ou 24 V), un champ est généré qui
attire la plaque frontale d’accouplement. La plaque frontale et par
conséquent l’arbre du compresseur (8) est entraîné par la poulie à
courroie, le compresseur se met en marche.

46. Compresseur à piston plongeur FK 40

47. III-1-4 Fonctionnement
Le compresseur a pour fonction de comprimer
le fluide frigorigène d’un niveau de pression
d’évaporation faible à un niveau de pression de
condensation élevée.
Il doit en effet garantir le débit de transport
nécessaire (débit massique du FF) pour la
puissance frigorifique requise.
III-1-4-1Capacité de transport du
compresseur
La capacité de transport du compresseur
dépend des paramètres ci-après:
Volume géométrique de compression
Débit volumétrique géométrique de
compression
Débit volumétrique d’aspiration
Densité d’aspiration
symbole

48. III-1-4-2 Coefficient de rendement
Le rapport existant entre le débit volumétrique
d’aspiration et le débit volumétrique de la course du
piston est appelé le coefficient de rendement du
compresseur.
λ=Vv1 en m3/m3
V
Vg
g λ Coefficient de rendement en m3/m3
VV1 Débit volumétrique d’aspiration réel en m3/s
Vg Débit volumétrique géométrique en m3/s
Outre différents autres facteurs d’influence, tels que p.ex.
la température du fluide frigorigène, le pourcentage
d’huile etc., la pression à l’avant et à l’arrière du compresseur
exerce une très grande influence sur l’évolution du
coefficient de rendement. Il est donc judicieux de représenter
le coefficient de rendement en fonction du taux de
compression. Il faudra veiller, dans le calcul du taux de
compression, à utiliser des pressions absolues.

49. Coefficient de rendement en fonction du taux de
III-1-4-3 Taux de compression

50. III-1-4-4 Capacité frigorifique
Étant donné que le condenseur n’est autre chose dans le
cas présent qu’une installation de transport de fluide
frigorigène, l’indication d’une puissance frigorigène dépend de
l’état du fluide frigorigène en amont et en aval de l’échangeur
de chaleur (évaporateur) et du débit de transport..
Outre le compresseur et le fluide frigorigène, les facteurs
suivants jouent un rôle important dans l’obtention d’une
puissance frigorifique élevée :
– Pression d’évaporation élevée (pression d’aspiration)
et par conséquent température d’évaporation élevée
– Pression de condensation faible et par conséquent
température de condensation faible
– Température faible du fluide frigorigène en amont de
l’organe de détente
– Surchauffe d’aspiration faible

51. La figure suivante montre les influences de la température
d’évaporation et de condensation sur la puissance frigorifique

52. III-1-4-5 Puissance motrice du compresseur
Les besoins en énergie du compresseur dépendent des
paramètres suivants :
– Type et construction du compresseur
– Régime du compresseur
– Fluide frigorigène
– Densité du fluide frigorigène à l’entrée du compresseur
– Pression du fluide frigorigène à l’entrée du compresseur
– Pression du fluide frigorigène à la sortie du compresseur
La puissance absorbée du compresseur est indiquée dans les
documents du fabricant du compresseur. De légères surchauffes ou
une “aspiration humide“ entraîne une nette augmentation de la
puissance absorbée. Il faudra tenir compte dans les compresseurs
ouverts des pertes de transmission (rendements de courroies), des
pertes mécaniques et des pertes motrices externes.

53. Besoins en énergie en fonction de la température
d’évaporation et de condensation

54. III-1-4-6 Limites d’utilisation du compresseur
Outre la puissance frigorifique et les besoins en
énergie,les limites d’utilisation du compresseur
revêtent un rôle important pour les utilisateurs.

55. Interprétation du diagramme de limites d’utilisation
du compresseur
1- Le compresseur peut être utilisé jusqu’à une température
d’évaporation to = 25 °C. Au-dessus de cette température, le
moteur serait surchargé (puissance motrice élevée). La
production du froid ne revêt aucun sens dans cette gamme de
températures. Une soupape MOP est souvent utilisée pour la
décharge du compresseur et du moteur de commande. Celle-ci
limite la pression d’évaporation vers le haut..
2- Le compresseur peut être utilisé jusqu’à une température
de condensation de tc = 70 °C. Cette limite résulte d’une part de
la surpression de service tolérée du côté haute pression (p.ex.
ptol = 25 bars) et d’autre part de la température critique des
gaz chauds tV2h. Selon le fabricant et la construction du
compresseur, la température des gaz chauds, mesurée au tube
de pression du compresseur, est limitée de 120 °C à 140 °C. La
température du gaz régnant à l’intérieur de la chambre de
compression peut être de 20 à 30 K plus élevée. Il existe un réel
danger de cokéfaction de l’huile.

56. 3-Le compresseur ne doit être utilisé, pour une température
d’aspiration de la vapeur tV1h de plus de 20 °C au-dessus de la
ligne , qu’avec un refroidissement supplémentaire .L’huile
risquerait de se cokéfier et le compresseur serait soumis à de
fortes contraintes thermiques. Il est dès lors recommandé
d’utiliser un thermostat à protection thermique. Il faudra
également utiliser une huile présentant une grande stabilité à la
chaleur.
4- Le compresseur est conçu pour fonctionner à une température
d’évaporation to = -30 °C. La température des gaz seraient trop
élevée au-dessus de cette température. De plus, le débit massique
du fluide frigorigène exigé diminuerait de façon dramatique.
Les surpressions de fonctionnement maximales tolérées des
parties haute et basse pression ainsi que le régime maximal et
minimal du compresseur constituent également des limites
d’application. Le compresseur subit une surchauffe aux régimes
élevés et les paliers ne sont pas suffisamment lubrifiés dans les
bas régimes

57. III-2 CONDENSEUR
Le condenseur a pour fonction de
transporter la chaleur hors du circuit
du fluide frigorigène. Cette chaleur
est cédée à l’air. Étant donné qu’un
courant thermique ne peut s’écouler
que s’il existe une différence de
température,la température de
condensation doit toujours être
supérieure à la température d’entrée
de l’air ambiant.
Afin d’obtenir la meilleure transmission thermique
possible,le condenseur comprend des tubes et des
lamelles solidement fixés entre eux. La ventilation est
obtenue parle biais de ventilateurs ou le courant d’air
engendré par le déplacement.
symbole

58. III-2-1 Processus dans le condenseur
Le condenseur comprend trois zones :
• Captation de chaleur
• Condensation
• Sur refroidissement
Les chutes de pression ne seront pas prises en Compte lors des
observations suivantes. Les trois zones sont ainsi soumises à la
même pression.
III-2-1-1 La zone de captation de chaleur
Le fluide frigorigène arrive sous forme gazeuse (surchauffé)
dans le condenseur. Il subit à ce niveau une captation de
chaleur. Lors de cette opération, la température du fluide
frigorigène diminue pour atteindre la température de
condensation. La zone de captation de chaleur renferme un
courant gazeux pur.
La valeur surfacique de la zone de captation de chaleur est
d’environ 10 - 15 %.

59. III-2-1-2 La zone de condensation
La phase de condensation commence dès que le fluide frigorigène
a été refroidi à la température de condensation. La pression
régnante détermine la température de condensation. Cette
température reste constante pendant la condensation. La
captation de chaleur conduit à un changement de phase et non
pas à un abaissement de la température. Le transfert de chaleur
est optimal dans cette zone.
III-2-1-3 La zone de sur refroidissement
supplémentaire dès que le fluide frigorigène ne renferme plus de
vapeur. Dès lors que le changement de phase de l’état gazeux à
l’état liquide est achevé, toute évacuation de chaleur conduit à
une diminution de la température. Le transfert thermique est très
mauvais en raison de la faible vitesse de débit du fluide
frigorigène. Il est nécessaire , afin d’empêcher la formation de
bulles de vapeur à l’avant du détendeur, de procéder le cas
échéant à un sur refroidissement. Le fluide frigorigène doit être
liquide à l’avant du détendeur.

60. Zones du condenseur

61. III-2-2 Pression de condensation
La température du fluide varie fortement sur les condenseurs
alimentés en air. Des températures extérieures élevées
entraînent une augmentation de la pression de condensation
et des températures basses une diminution.
Il faut maintenir la pression de condensation à l’intérieur
de certaines limites pour qu’une installation frigorifique
puisse fonctionner de façon rentable. Des pressions de
condensation élevées provoquent une diminution de la
puissance frigorifique et une augmentation de la puissance
absorbée du compresseur ainsi que des pressions
de condensation trop basses influencent le fonctionnement
des détendeurs. L’approvisionnement en fluide frigorigène
de l’évaporateur est perturbé.

62. Effet des différents paramètres sur la pression
de condensation
Une température de condensation supérieure de 1 K
diminue la puissance frigorifique d’environ 1,5 %.

63. III-2-3 Récapitulation Point A : les vapeurs
de fluide
surchauffées entrent
dans le condenseur, la
pression est de 13.2
bar.
Entre A et B: les
vapeurs se
désurchauffent pour
atteindre la
température de
condensation
Point B : la molécule
de fluide liquide
apparaît , la
température est
désormais de 50°C.
C’est le début de la
condensation

64. Entre B et C: c’est le changement d’état (condensation). La
température du fluide reste constante et égale. Il y a de moins
en moins de vapeurs saturées et de plus en plus de liquide.
Point C : la dernière molécule de vapeur s’est condensée, il ne
reste que du liquide de fluide frigorigène et la température
est de 50°C. C’est la fin de la condensation.
Entre C et D : grâce à l’air qui circule sur le condenseur on sous
refroidie légèrement le liquide, la température baisse
progressivement.
Point D : à la sortie du condenseur il ne reste que du fluide
liquide, ce liquide a été sous refroidi et sa température est de
47°C. La pression reste toujours à 13 bar.
Sous refroidissement = température de condensation -
température de sortie de condenseur
Un sous refroidissement du liquide HP est la certitude
que la condensation soit terminée. C’est donc la garantie
d’alimenter le détendeur en 100% liquide.

65. Que se passe t'il pour l'air
qui passe sur le
condenseur ?
as : température de l’air
en sortie de condenseur
ae : température de l’air à
l'entrée du condenseur
k : température
condensation lue au
manomètre HP
Le sur l'air = as -ae
Le  total = k -ae
Généralement, on a pour un
condenseur à air ventilé :
5   air  10°C
10  total  20°C

66. Échangeur de chaleur à lamelles et à tubes

68. Construction du
condenseur à
lamelles et à tubes

69. Exemple d’un condenseur d’autobus

70. III-3 COLLECTEUR (RESERVOIR DU
FLUIDE )
La puissance frigorifique d’une installation diminue
fortement lorsque des bulles de vapeur sont
retenues dans le liquide du fluide frigorigène en
amont de l’organe de détente. Afin d’éviter
absolument cet état, le fluide frigorigène devra être
sur refroidi de quelques degrés Kelvin où la vapeur
restante du fluide frigorigène devra être séparée
dans un collecteur du liquide du fluide frigorigène.
Le collecteur a éventuellement pour autre fonction
de servir de réservoir de stockage en cas de fuite. Le
collecteur permet d’atteindre, pour une quantité de
remplissage correcte, un sur refroidissement de 0 K
environ. Une chute de pression dans la conduite de
liquide conduit rapidement à la formation de bulles
de vapeur. Le sur refroidissement n’est possible,
lorsque le collecteur est opérationnel,

71. III-3-1-Fonction
Il est placé a coté du condenseur .A l’intérieur de cel-ci
le réfrigérant liquide reste dans la partie inférieur et
le gaz reste en partie supérieure .Dans la bouteille ,
un tube guide le réfrigérant liquide vers la sortie et
empêche que du réfrigérant sous forme gazeuse
entre dans la vanne thermostatique .
Dans le cas de corrosion ou de dommages mécaniques
de la bouteille , celle-ci devra être remplacée afin
d’éviter tous risque de fentes ou de dommages
ultérieur .
Ces bouteille travaillent avec des pressions tarées :
elles sont donc sujettes aux normes sur les
récipients sous pression .

72. Collecteur d’une
installation
frigorifique
d’automobile

73. III -4 Filtre Déshydrateur
Les fonctions du filtre déshydrateur dans
le circuit du fluide frigorigène sont les
suivantes :
• Fixation de l’eau contenu dans le fluide
frigorigène
• Fixation des acides contenus dans le
fluide frigorigène
• Filtration des poussières et autres corps
étrangers
Il arrive, même si les opérations de
montage, de mise en service ou de
réparations ont été correctement
effectuées,que de l’humidité véhiculée
par l’air, le fluide frigorigène,l’huile ou
certaines parties humides (tubes)
pénètre dans l’installation.
symbole

74. L’eau favorise en outre la
corrosion catalytique
(revêtement de cuivre)dans
l’installation. La crasse conduit
à des engorgements dans
l’organe d’étranglement et à
une usure importante dans le
compresseur. L’humidité
favorise également
avec la crasse la formation
dangereuse d’acide.
Il peut se former des acides
qui endommagent le
compresseur et le lubrifiant.

75. Afin de parvenir à une meilleure alimentation, le fluide
frigorigène
liquide devrait traverser le filtre déshydrateur du
haut vers le bas. La flèche imprimée sur le boîtier doit toujours
indiquer le sens d’écoulement. Plus la vitesse
d’écoulement est faible, plus la temporisation du fluide
frigorigène
dans le filtre déshydrateur et la puissance de
déshumidification est grande.
III-4-1 Montage du filtre déshydrateur
L’absorption d’eau d’un filtre déshydrateur dépend de la
température. Plus la température est basse, plus l’absorption
d’eau est élevée. Il est par conséquent nécessaire de monter
filtres
déshydrateurs de préférence dans la conduite de
liquide, c’est-à-dire entre le condenseur et l’organe de
détente.

76. Afin de parvenir à une meilleure alimentation, le fluide
frigorigène liquide devrait traverser le filtre
déshydrateur du haut vers le bas. La flèche imprimée
sur le boîtier doit toujours indiquer le sens
d’écoulement. Plus la vitesse d’écoulement est faible,
plus la temporisation du fluide frigorigène dans le filtre
déshydrateur et la puissance de déshumidification est
grande.
III-4-2 Construction du filtre
Le matériau de séchage est monté en vrac lâche ou
sous forme de solide aggloméré .Trois matériaux de
séchage sont principalement utilisés pour le séchage
de fluides frigorigènes HCFC :
• Oxyde d’aluminium Al2O3
• Gel de silicate SiO2
• Tamis moléculaire Lindes TML

77. La taille du filtre déshydrateur est calculé en fonction de la
puissance de l’installation frigorifique (quantité de remplissage
du fluide frigorigène). Il peut, selon la construction, absorber
6-10 g d’eau.
Coupe à travers un filtre déshydrateur à charge
solide

78. III-4-3 Recommandations
Il faudra toujours utiliser le filtre déshydrateur
correspondant au fluide frigorigène.
Une fois sorti de son emballage, le matériau du filtre
déshydrateur absorbe immédiatement l’humidité
atmosphérique de l’air ambiant et est pratiquement
saturé le cas échéant avant son montage dans
l’installation. Le filtre déshydrateur devra par
conséquent être la dernière pièce à être montée
avant la mise en service. Il ne faudra retirer les
couvercles protecteurs placés des deux côtés que
juste avant le montage.
En général , le filtre devra être remplacé à chaque
ouverture du circuit réfrigérant car à chaque
ouverture correspond une entrée d’humidité . Un
filtre n’est pas réutilisable.

79. III-5 Verre de regard (Voyant )
Les organes d’étranglement ne peuvent fonctionner
correctement qu’en présence de fluide frigorigène
liquide prêt à se détendre. Ceci n’est le cas sans
collecteur de liquide que lorsque le fluide frigorigène
est sur refroidi. Le verre de regard sert à contrôler
optiquement l’état du fluide frigorigène. Il est par
conséquent directement monté à l’avant de l’organe de
détente.
symbole

80. Rôle :
Il sert à indiquer :
-l'état du fluide
frigorigène dans
la conduite liquide
de l'installation
-la teneur en
humidité du fluide
frigorigène
*-État de fluide : Quand l’unité fonctionne ,
aucunes Bulles ne doivent apparaître dans le
voyant. Si cela arrive,il faudra :
-Vérifier le niveau de réfrigérant dans le circuit ,

81. -Vérifier le fonctionnement du compresseur et des
ventilateur du condenseur car , si la batterie du
condenseur est obstruée ou qu’un ventilateur de
condenseur ne fonctionne pas , le gaz réfrigérant ne
peut pas se condenser et le niveaux de fluide Liquide
dans la bouteille de liquide sera trop bas d’où le danger
d’un passage de réfrigérant sous forme gazeuse Dans le
voyant ( détendeur ) . Dans ce cas-là , vous pourrez
constater une haute température anomale sur le
tuyauterie(entre la bouteille et la vanne thermostatique)
et, bien sùr , une haute pression sur la partie haute
pression du circuit .

82. Cela peut arriver aussi en cas de mauvaise évacuation
ou de mauvais remplissage du circuit,car de l’air reste
Prisonnier dans le circuit et cet air ne peut pas être
condensé . Dans ce cas , l’unité réfrigérant devra être
tirée au vide et remplie de nouveau .
La présence de l’air dans le système se traduit par une
température et une pression élevées .
*- Si l’intérieur du verre de regard se colore en noir,
cela indique que le lubrifiant a subi une dégradation
résultant de température de service trop élevées.
*- S’il existe des filets d’huile cela indique que l’huile
de compresseur et en circulation.
*- Lorsque la couleur jaune apparaître cela signifie que
le filtre est saturé et doit être changé.
Le niveau de réfrigérant sera visible dans le voyant
après 5 min de fonctionnement du système dès que le
réfrigérant est distribué uniformément dans le système.

83. Formation de bulles
dans le verre de
regard dues à
l’absence de fluide
frigorigène

84. Réservoir -
Déshydrateur

85. a. Fonction globale
Assurer la réserve tampon du fluide.
Filtrer le fluide de ses impuretés.
Retenir l'humidité contenue dans le circuit.
b. Structure et implantation
C'est une bouteille, placée entre le condenseur et la
soupape de détente qui contient des filtres et un
élément Déshydrateur.
Un voyant, pouvant se trouver à sa partie supérieure,
permet de constater la bonne circulation du fluide.
c. Principe de fonctionnement
Le fluide frigorigène, (liquide) à haute pression, entre
dans la bouteille et traverse le filtre dans lequel se
déposent les particules diverses en suspension. En
traversant les sels de silice, il se décharge de
l'humidité qu'il contient.

87. III-6 Vanne thermostatique ( Détendeur )
symbole
L’organe d’étranglement situé
dans le circuit du fluide
frigorigène a pour fonction de
détendre un fluide frigorigène
pour le faire passer d’une
pression et d’une température
plus élevées à une pression et
une température plus basses. La
détente a lieu immédiatement
après la section la plus étroite du
siège de la soupape du détendeur
.
Une partie du fluide frigorigène s’évapore lors de cette
opération et prélève de la chaleur à la partie encore
liquide. Lors de ce processus, le liquide frigorigène
liquide est refroidi à la température d’évaporation.

88. L’organe d’étranglement a également pour fonction d’apporter à
l’évaporateur suffisamment de fluide frigorigène pour que celui-ci
puisse s’évaporer à l’état de fonctionnement respectif. Si
l’évaporateur reçoit trop de fluide frigorigène, du liquide de fluide
frigorigène non évaporé parvient dans l’évaporateur. Si
l’évaporateur ne reçoit pas assez de fluide frigorigène, la surface
de l’évaporateur n’est pas utilisée. La surchauffe de travail dans
l’évaporateur peut alors être si importante que la température du
compresseur finit par atteindre un niveau inacceptable.
L’installation frigorifique atteint une efficacité élevée lorsque le
fluide frigorigène est entièrement évaporé et quitte l’évaporateur
avec une petite surchauffe de travail. La détente du fluide
frigorigène dans le détendeur est isenthalpique, ce qui signifie
que le passage du fluide frigorigène à travers le détendeur ne
conduit ni à une augmentation, ni à une diminution de la capacité
thermique.
Le fluide frigorigène à haute pression est à l’état liquide à l’avant
du détendeur. Le fluide frigorigène à basse pression se trouve à
l’état de vapeur humide en aval du détendeur. Une évaporation
partielle a eu lieu. 20 à 50 % du fluide frigorigène est évaporé,
avant qu’il ne pénètre dans l’évaporateur.

89. Étant donné que les soupapes ne
peuvent pas être continuellement
réajustées, (et ne doivent pas
non plus être réajustées), le
réglage des soupapes
préalablement réglées lors de la
mise en service de l’installation
est une opération importante qui
suppose certaines connaissances
et une grande expérience.
Des soupapes de détente mal
réglées (une surchauffe trop
faible) entraîne souvent en cas
d’arrêt de l’installation une
stagnation du fluide frigorigène
dans l’évaporateur et / ou dans le
compresseur. Des coups de
boutoir provoqués par le liquide
entraînent souvent la
détérioration du compresseur.

90. III-6-1 Soupapes de détente thermo
réglable
Ces soupapes connues sous la dénomination
générale de soupapes de détente thermostatique
comptent parmi les organes de détente les plus
souvent utilisés. Les organes de détente
thermostatiques sont des régulateurs de surchauffe
qui maintiennent constant la surchauffe de travail de
la vapeur du fluide frigorigène générée à la sortie de
l’évaporateur, due à la modification de la course. Les
organes de détente thermostatiques peuvent être
utilisées pour toutes les températures d’évaporation
et pour tous les types d’évaporateur.
Les organes de détente thermostatiques sont
classés en soupapes thermostatiques à
compression de pression interne et compensation
de pression externe.

91. III-6-1-1 Soupape de détente
thermostatique
po :pression d’évaporation à l’entrée l’évaporateur
p3 :pression du ressort.
p1:Pression du capteur

92. La vapeur humide pénètre en A dans l’évaporateur
et doit être entièrement évaporée en E. La vapeur
du fluide frigorigène (à l’intérieur de l’évaporateur)
est surchauffé entre E et l’emplacement du capteur
F, c’est-à-dire au-delà de sa température de
saturation. Cette distance de surchauffe réduit
certes la puissance de l’évaporateur, mais s’avère
nécessaire pour un travail souple et stable de la
soupape de réglage. La pression p3 du ressort de
réglage définie la différence entre la pression du
capteur et la pression d’évaporation à partir de
laquelle la soupape s’ouvre. Cette valeur est
qualifiée de surchauffe statique.

93. Mode de fonctionnement
La pression du capteur
qui dépend de la
température du fluide
frigorigène évaporé à la
sortie de l’évaporateur
et du remplissage du
capteur agit dans la
direction ouverture. La
pression d’évaporation
po à l’entrée de
l’évaporateur ainsi que
la pression du ressort de
réglage (valeur de
consigne) agit dans la
direction de la fermeture.

94. Tant que ces trois pressions sont en équilibre, la
position d’ouverture et par conséquent la section
autorisée de la soupape reste inchangée. Si
l’évaporateur reçoit trop peu de fluide frigorigène
liquide (trop grande surchauffe), la sonde s’échauffe,
la pression du ressort augmente et entraîne une
ouverture plus importante de la soupape. Une baisse
de pression d’évaporation a les mêmes effets. Une
baisse de température du capteur et une
augmentation de la pression d’évaporation entraînent
une fermeture de la soupape. Si le compresseur se
déconnecte, la pression po augmente rapidement et la
soupape se ferme. Cet état dure aussi longtemps que
la pression du capteur n’est pas supérieure, grâce à
une augmentation adéquate de la température, à la
pression de fermeture po et à la pression du ressort
p3.

95. III-6-1-2 Organe de détente thermostatique à
compensation de pression externe

96. La pression du ressort est „comparée“ par le biais
d’une membrane à la pression de sortie de
l’évaporateur. La pression qui en résulte est
transmise au moyen d’une tige à la soupape de
réglage qui règle alors le débit du fluide frigorigène.
L’étranglement a lieu dans l’orifice calibré, au
dessous de la vaporisation du fluide frigorigène. Le
tube de compensation de pression doit toujours être
monté après la sonde de température dans le sens de
l’écoulement, car la soupape ne pourrait plus
effectuer correctement le réglage en cas
d’inétanchéité de la tige. En cas de fuites, des gouttes
de liquide parviennent dans la sonde de température
par la conduite de compensation de pression. L’ordre
de montage de la sonde permettra de supprimer cet
inconvénient.

97. III-6-1-3 Soupape MOP
L’abréviation MOP est utilisée pour Maximum
Operating Pressure. Il s’agit là d’une soupape de
détente thermostatique qui limite la pression
d’évaporation à une valeur maximale. Lorsque la
charge thermique de l’évaporateur augmente, la
température d’évaporation augmente également ainsi
que la température de la sonde de la soupape. Les
organes de détente MOP renferment comme contenu
de capteur une quantité de vapeur humide définie qui à
une température de capteur bien précise s’évapore
complètement. Si la température continue
d’augmenter, la pression dans le capteur n’augmente
plus que d’une valeur minimale.

98. La soupape ne peut par conséquent plus s’ouvrir.
L’évaporateur n’est plus alimenté en fluide
frigorigène supplémentaire et la température
d’évaporation ne change pas. Un apport de chaleur
supplémentaire entraîne seulement une plus
grande surchauffe de la vapeur d’aspiration. Les
soupapes à limitation de pression ne sont utilisées
que si la puissance absorbée du compresseur ne doit
pas dépasser une valeur prescrite. Si un véhicule
reste longtemps au soleil, la température intérieure
peut atteindre jusqu’à 60 bis 70 °C . La mise en
marche de la climatisation engendrerait des
pressions d’évaporation de presque 10 bars (to = 40
°C).
Cette situation conduit à des flux massiques de
fluide frigorigène très importants et nécessite par
conséquent un besoin en énergie du compresseur
très élevé.

99. A l’exception des charges très importantes aux quelles
sont soumises les pièces motrices de l’entraînement
par courroie, le moteur à combustion risque dans les
cas extrêmes de caler. Les concepteurs utilisent par
conséquent des soupapes MOP dans les installations
climatiques de véhicules automobiles. La valeur MOP
est d’environ 5 bars, ce qui correspond à une
température d’évaporation maximale de 15 °C.
Pression du
capteur en
fonction de la
température
du capteur

100. III-5-1-3-1Exemple de Fonctionnement du
détendeur thermostatique M.O.P.
Au point MOP
Nous avons choisit un
MOP(-15°C). La
première molécule de
liquide dans le bulbe
va apparaître pour
une température de
bulbe de -15°C. Nous
avons réglé le
détendeur afin qu'il
maintienne une
surchauffe à
l'évaporateur de 5°C.
La température de
chambre froide est de
-10°C.
La température d'évaporation est de -
20°C.

101. nous avons donc un ∆θtotal de 10°C. D'après la relation
pression température, une température d'évaporation
θo=-20°C nous donne Po=1,4bar. La surchauffe étant de
5°C, nous avons donc une température au bulbe de -
15°C. Dans le bulbe du détendeur, nous avons un
mélange liquide gaz de R22 à -15°C, nous avons donc
une pression Pb=1,9bar. Nous sommes en régime
permanent, le détendeur est en équilibre. On a donc
Pb=Po+Pr. La pression de réglage Pr=Pb-Po=0,5bar.
Durant cette démonstration, nous garderons cette
valeur de réglage. nous supposons qu'a ce moment le
détendeur injecte 1kg/h de liquide dans l'évaporateur.
Cette quantité de liquide injectée assure un
remplissage correct et donc une bonne puissance
frigorifique : Φo(-10°C). Pasp=1,4bar.

102. Déplacement de la consigne du thermostat
pour maintenir cf=-20°C
La température de
chambre froide a chuté.
Comme le Dqtotal reste
constant, nous avons à
présent une
température
d'évaporation qo=30°C.
Cette température
d'évaporation nous
donne une pression
d'évaporation
Po=0,6bar.
Le détendeur trouve un nouveau point d'équilibre, et nous
pouvons encore appliquer Pb=Po+Pr. N'ayant pas touché au
réglage,

103. la pression dans le train thermostatique est désormais
de Pb=0,6+,0.5=1,1bar. Des gaz se sont condensés dans le
bulbe, nous avons donc moins de gaz et plus de liquide.
Ce mélange liquide-gaz à une pression Pb=1,1bar a une
température de θb=-24°C. La surchauffe est désormais
de -24-(-30)=6°C. Le détendeur s'est fermé légèrement.
Comme la zone de surchauffe est plus grande à cause de
la fermeture du détendeur, nous avons moins de place
pour le liquide. nous avons donc une puissance
frigorifique Φo(-20°C)< Φo(-10°C). De plus le débit
massique à l'évaporateur a chuté, on a à présent une
quantité de liquide dans l'évaporateur inférieure
(0,8kg/h par exemple). Ayant moins de liquide nous
fournissons moins de vapeurs, et la BP diminue.
Pasp=0,6bar. L'évaporateur encore une fois est utilisé de
manière correcte.

104. Déplacement de la consigne du thermostat pour
maintenir θcf=0°C
La température de
chambre froide a
augmenté. C'est donc de
l'air à 0°C qui arrive sur la
zone de surchauffe. Cette
augmentation de
température a permis
l'évaporation de la seule
molécule de liquide du
bulbe. Dans le train
thermostatique, il ne nous
reste que des vapeurs de
fluide frigorigène, ces
vapeurs ne permettent
plus d'augmentation
significative de la pression
du bulbe Pb.

105. C'est pourquoi on peut dire que Pb reste constante et égale à la
pression si les vapeurs avaient été saturées. Pb=1,9bar. N'ayant pas
touché au réglage nous avons toujours Pr=0,5bar. Le détendeur
trouve un point d'équilibre et nous pouvons appliquer la formule
Pb=Po+Pr. On trouve Po=1,4bar. La pression d'évaporation est donc
limitée a une valeur maximale qui correspond à celle du point MOP.
L'ouverture du détendeur à été bridée. Il injecte donc la même
quantité de liquide qu'à -10°C. Les 1kg/h de liquide injecté
s'évaporent beaucoup plus vite car l'air d'entrée d'évaporateur est
plus chaud. La zone de surchauffe est grande et la surchauffe
énorme. Φo(0°C)= Φo(-10°C). L'évaporateur piège beaucoup d'eau
car le D θtotal est élevé (20°C). La pression d'aspiration se trouve
limitée et cela permet sur les chambres froides à basse
température de ne pas couper au relais thermique du moteur du
compresseur après un dégivrage. Ne jamais utiliser un détendeur
MOP pour un fonctionnement au dessus de son point MOP, sinon la
surchauffe d'aspiration sera énorme et donc celle de refoulement
aussi. On risquera donc de détériorer les joints de plaques à cause
d'un problème de refroidissement de culasse.

106. L’étrangleur

107. Le Orifice Tube représente la variante la plus simple d’un
organe d’étranglement. Une buse courte (p.ex. un
diamètre interne de 1,2 à 1,84 mm; longueur 38,8 mm) est
montée dans un logement en plastique. L’entrée et la
sortie sont pourvues d’un tamis à mailles fines servant de
collecteur d’impuretés. La pièce est montée, à l‘aide de
joints toriques d’étanchéité, dans la conduite en direction
de l’évaporateur. Les techniciens parlent souvent, dans le
contexte du Orifice tube, de „Bubble Point“. Il s’agit de
l’endroit où apparaissent les premières bulles de vapeur
lorsque la pression diminue.
Le débit et la position du Bubble Point dépend de la
pression différentielle, de la pression de condensation et
du sur refroidissement . Les pressions élevées et les sur
refroidissements importants contribuent à renforcer le
flux massique du fluide frigorigène.

108. Le circuit du fluide frigorigène transporté avec le tube de
détente ou Orifice tube est comparable à l’injection à
tubes capillaires utilisée dans les réfrigérateurs. Le
remplissage de l’évaporateur dans de tels systèmes n’est
pas asservie, mais réglée avec la quantité de fluide
frigorigène. Pour une valeur adéquate du rapport
diamètre/ longueur de la buse courte, le fluide
frigorigène supplémentaire venant de l’extérieur
s’enrichirait dans l’évaporateur. La quantité de fluide
frigorigène est ainsi déterminée avec précision lorsque la
charge thermique de l’évaporateur contribue à ce
qu’aucun liquide résiduel non évaporé pénètre dans la
conduite d’aspiration. Si la charge thermique de
l’évaporateur augmente, le fluide frigorigène est déjà
évaporé à l’extrémité de l’évaporateur. Le fluide
frigorigène est surchauffé sur la surface résiduelle.

109. Si l’on fait abstraction du fait que l’évaporateur n’est
pas utilisé à 100 % et que la température du raccord du
tuyau de refoulement du compresseur augmente à la
suite d’une surchauffe d’aspiration élevée, il ne faut
s’attendre à aucune autre conséquence nuisible.
Les phases de fonctionnement au cours desquelles la
charge thermique de l’évaporateur diminue
(fonctionnement en air ambiant / pièces fermées
largement refroidies) sont des phases critiques. Du
liquide de fluide frigorigène venant de l’évaporateur
parvient dans la conduite d’aspiration.

110. Afin que ce liquide ne soit pas aspiré par le
compresseur, un collecteur de liquide
(accumulateur) devra être monté derrière
l’évaporateur.
La régulation avec Orifice est également
appelé réglage par étranglement.
1. Arrivée
H.P.
2.
Filtre
3. Orifice
calibré
4. Joint
torique
5. Sortie
BP

111. Détendeur monobloc

112. a. Fonction globale
Réduire la pression et, en fonction de sa
température, contrôler le débit du fluide
frigorigène.
b. Structure et implantation
Cet élément se trouve implanté à l'entrée de
l'évaporateur, raccordé sur les tuyauteries
haute et basse pression.

113. c. Nomenclature
1 - entrée du fluide
liquide haute pression
venant du
Déshydrateur ;
2 - sortie du fluide basse
pression allant vers
l'évaporateur ;
3 - sonde
thermostatique ;
4 - diaphragme ;
5 - ressort taré ;
6 - corps du détendeur ;
7 - bille (clapet) ;
8 - fluide venant de
l'évaporateur ;
9 - retour du fluide
gazeux vers le
compresseur.

114. d. Principe de fonctionnement
Le fluide frigorigène entre à l'état liquide sous
haute pression. A sa sortie, le fluide est détendu à
basse pression et engendre un début de
vaporisation avec production de froid.
La sonde thermostatique, par l'intermédiaire de son
gaz interne, réagit par rapport à la température du
fluide en sortie de l'évaporateur, qui est fonction
des apports calorifiques extérieurs et du débit du
fluide.
Le débit du fluide est fonction de la section de
passage de l'orifice de détente, variable par le
déplacement de l'ensemble diaphragme/tige* de
poussée agissant sur la bille.

115. *Le diaphragme est soumis
à trois forces :
- PV : pression dans la sonde
thermostatique ;
- PS : pression du fluide
gazeux sortant de
l'évaporateur ;
- PR : force constante
exercée par le ressort taré.
Remarque :
en fonctionnement, pour
des raisons de sécurité,
le détendeur n'est jamais
fermé complètement.

117. A RETENIR
* La vanne thermostatique analysé la température et la
pression à la sortie de l’évaporateur et règle la
surchauffe (3-5k ) « 7k » à la sortie de l’évaporateur.
* Règle le débit de fluide qui doit être éjecter à
l’évaporateur suivant sa température à la sortie de
se dernier , a fin d’éviter la présence de fluide liquide
à l’entrée du compresseur .
-Si T (P ) La soupape s’ouvre est le débit
augmente .
-Si T ( P ) La soupape de détendeur se ferme
est le débit diminue .
* La valeur de surchauffe est pré-reglée .
* La sonde doit être isolée de la température extérieure
.

118. III-7 L’évaporateur
L’évaporateur a pour fonction
de prélever la chaleur à son
environnement et de la
céder au fluide frigorigène.
La température
d’évaporation doit être
située lors de ce processus
au-dessous de la
température ambiante. La
température d’évaporation
souhaitée peut être obtenue
avec précision grâce à un
effet d’aspiration du
compresseur de fluide
frigorigène combiné à un
étranglement de l’organe
de détente.
Le flux de chaleur généré entre
l’évaporateur et le milieu
ambiant, grâce à la différence
de température, entraîne dans
l’évaporateur une évaporation
(zone d’évaporation) du liquide
du fluide frigorigène par le
détenteur et le cas échéant une
surchauffe (zone de surchauffe).

119. III.7.1 Processus à l’intérieur de
l’évaporateur
Le fluide frigorigène pénétrant dans le détendeur
(éventuellement
sur refroidi) est détendu à la pression d’évaporation po.
Lors de cette opération, une partie du fluide frigorigène
liquide s’évapore avant d’atteindre l’évaporateur. Cette
quantité de vapeur x est d’autant plus importante que la
différence de température entre la température de
condensation et la température d’évaporation est
grande. cette quantité atteint 20 %.
A l’extrémité de l’évaporateur, le fluide frigorigène a été
entièrement évaporé et est passé à l’état de surchauffe.
La température du fluide frigorifique n’augmente que
lorsque le liquide est entièrement évaporé .Ce mode de
fonctionnement de l’évaporateur est appelé évaporation
sèche (détente sèche).

120. Au point 1, le liquide frigorigène et sous refroidi arrive
au détendeur thermostatique. Sa température est
environ de 30°C, l'entrée du détendeur est tiède
Au point 2, le liquide s'est
détendu grâce au
détendeur. La pression a
chuté à environ 5 bar. Une
partie du liquide s'est
vaporisée. La température
du mélange liquide vapeur
est de 0°C.
Entre 2 et 3 : le mélange
liquide vapeurs avance dans
l’évaporateur en absorbant
de la chaleur. II y a de plus
en plus de vapeurs et de
moins en moins de liquide.
La pression et la
température son

121. Au point 3, la dernière molécule de liquide se
vaporise. II y a donc a ce point 100% de vapeurs à
0°C.
Entre 3 et 4, les vapeurs étant toujours en contact
avec l'air à refroidir, leurs températures
augmentent. La pression est toujours de 5 bar.
Au point 4, la température au bulbe du détendeur
est de 6°C. Les vapeurs sont donc surchauffées de
6°C - 0°C = 6°C.
Que se passe t'il pour l'air qui passe sur
l'évaporateur ?

122. θas : température de l’air
en sortie d’évaporateur
θae : température de l’air
à l'entrée évaporateur
θo : température
d'évaporation lue au
manomètre BP.
∆θ total = tae-to
Il est difficile de fixer des
valeurs usuelles de ∆θ , à
cause des problèmes liés à
la déshumidification (en
climatisation) ou au givrage
(en froid commercial).
Cependant, pour les
applications courantes, on
rencontre généralement
sur les évaporateurs
refroidisseurs d'air :
En climatisation :
Un ∆θ sur l'air (tae - tas) de 6
à 10°C et un ∆θ total (tae -
to) de16 à 20°C

123. III.7.1.1 Effet des différents paramètres sur la
pression d’évaporation
Une pression
d’évaporation plus
basse
(température
d’évaporation)
réduit la capacité
frigorifique. Une
diminution
de la température
d’évaporation d’un
Kelvin réduit la
capacité
calorifique de 4 %
environ.

124. symbole
Les évaporateurs à alimentation à
air utilisés dans la technique mobile
du froid sont surtout, outre les
évaporateurs à plaques, les
évaporateurs à lamelles. Ces
derniers se composent de tubes en
cuivre, en aluminium ou en acier
sur lesquels sont montés des
lamelles d’aluminium destinées à
augmenter la surface externe.
Si la température d’évaporation est
située au-dessous de -3 °C environ,
l’eau obtenue par condensation
gèle sur la surface de l’évaporateur.
La couche de glace qui se forme
diminue la puissance de
l’évaporateur.

125. Plus l’évaporateur doit
travailler à ces
température froides, plus
l’écart entre les lamelles
doit être élevé. Les écarts
entre les lamelles sont
situés entre 2,4 mm
(évaporateur de
climatiseur de véhicules
automobiles) et 12 mm
(évaporateur de
climatiseur de véhicules
frigorifiques). Si la couche
de glace est
trop épaisse, un appareil
contrôleur de gel monté
sur l’installation devra
déconnecter le
compresseur.

126. L’évaporateur à plaques ou à plateaux a été développé
pour améliorer le transfert thermique, notamment pour
la climatisation des véhicules automobiles.
L’évaporateur se
compose d’un paquet de
plaques en aluminium,
lesquelles possèdent un
espace creux en forme
de U à travers lequel
circule le fluide
frigorigène. L’espace
creux est pourvu d’une
structure qui conduit à
des turbulences dans le
courant de fluide
frigorigène et ainsi à
une meilleure
thermoconduction.

127. Les “odeurs de l’installation frigorifique“
constituent souvent un problème dans la
climatisation des véhicules.
L’évaporateur peut dans certains cas être le
siège d’une prolifération de microorganismes
dont les processus métaboliques engendrent
des odeurs désagréables. Étant donné que
l’évaporateur est souvent difficile d’accès et
pratiquement impossible à nettoyer, il est
recouvert d’un revêtement spécial. Celui-ci est
destiné à limiter l’implantation de
microorganismes et ainsi à améliorer
l’écoulement d’eau de condensation par un effet
hydrophobe.

128. Ailettes de
Refroidissement
Tuyauteries de
Circulation du
Fluide

129. A RETENIR
- Pression d’évaporation 2,7 bar en virons .
- Température d’évaporation 2,2 C° en virons .
- Un filtre d’air à l’avant de l’évaporateur doit
être nettoyer périodiquement .
- Sur certain installation se trouve un filtre
pour eaux condensés qu’il faut le contrôler si
ce filtre est défectueux les condensant
pourraient être envoyés dans les gaines de
distribution d’air du véhicule et en habitacle .

130. III-8 Pressostats
symbole
Quand la pression minimale est
atteinte sur la basse pression
ou si la pression maximale est
Atteinte en haute pression,
L’embrayage magnétique du
Compresseur sera déclanché
Par un interrupteur de pression
appelé pressostat. Cela afin d’éviter
que le système soit endommagé
à cause d’une pression trop élevé
Ou que , d’une pression trop basse
Piloter la commande de l'embrayage
et assurer la sécurité du système.

131. a. Fonction globale
Piloter la commande de
l'embrayage, du groupe
moto-ventilateur (GMV)
et assurer la sécurité du
système.
b. Structure et
implantation
Placé sur le réservoir
déshydrateur, il assure
quatre fonctions de
commutation électrique
pour la sécurité du
système de
réfrigération, d'où
l'appellation «pressostat
à 4 niveaux ».

132. c. Principe de fonctionnement
Par l'intermédiaire du calculateur de gestion
moteur, le pressostat permet de :
- désactiver le compresseur si la pression du gaz
réfrigérant est inférieure à environ 2 bars
➙ niveau 0, ou supérieure à 28 bars niveau 3 ;
➙
- enclencher la première vitesse du motoventilteur
de refroidissement moteur si la pression du gaz
réfrigérant est supérieure à environ 15 bars
➙ niveau 1 ;
- enclencher la deuxième vitesse du moto-
ventilateur de refroidissement moteur si la pression
du gaz est supérieure à environ 20 bars niveau 2.
➙

133. Soupape de
fermeture
Nota :
la dépose d'un pressostat peut s'effectuer sans
vidanger le circuit de son gaz. Une valve de
fermeture isole le circuit avec l'extérieur lors du
démontage.

134. Le pressostat ( interrupteur manométrique)
déclanche l’embrayage magnétique lorsque
la pression se baisse à 0.3±0.1 bar et
l’enclenche à une pression qui atteint 2.1±0.2
bar est ce sur la basse pression.
Le pressostat haute pression declenche
l’embrayage magnetique du compresseur
une fois la pression descend a 25.5±0.5 bar
et le connecté une fois la pression devient
18±1 bar .
Il ne faut jamais deconnecté le pressostat ou le
shunté en cas de panne .

135. Chaîne de sécurité basée sur quelques éléments de
sécurité

136. III-9 Flexibles
Un flexible destiné aux applications climatiques dans
le secteur mobile comprend pour l’essentiel les
éléments suivants :
• Revêtement interne (noyau)
• Support-pression (gaine tressée)
• Couche externe (enveloppe)
Les différentes
couches doivent
satisfaire aux
exigences suivantes :
Revêtement
interne :
Fonction d’arrêt et
stabilité au R 134a et
PAG ou huile ester.

137. Support-pression :Résistance à la pression
intérieure, stabilité de la forme du flexible, absorption
des forces extérieures (p.ex. dilatation - compression)
Revêtement externe :Fonction de protection
contre les effets des agents extérieurs, résistance à
l’usure.
Les flexibles utilisés pour le fluide frigorigène R 12 ne
sont pas appropriés pour le fluide R 134a. Les
molécules du R 134a sont plus petites et pénètrent
plus facilement dans les pores du matériau du
flexible.

138. Il faudra, dans le dimensionnement des tuyauteries,
tenir compte des facteurs suivants :
• Perte de pression
• Vitesse d’écoulement
• Retour d’huile
Les pertes de pression dans les conduites diminuent la
puissance frigorifique de l’installation. Les pertes de
pression sont toujours indiquées en Kelvin (K) en
fonction de la baisse de température de saturation.
Perte de puissance frigorifique par
chute de pression

139. Il est nécessaire, étant donné que la vitesse
d’écoulement entraîne l’huile dans la conduite
d’aspiration et de gaz chaud, que la vitesse
d’écoulement minimum soit absolument respectée.
Vitesse d’écoulement recommandée

140. La pose correcte des tuyauteries est déterminante
pour le bon fonctionnement de l’installation
frigorifique. Toutes les conduites transportant un
fluide frigorigène doivent être montées si possible
de façon simple, en respectant un trajet le plus
court possible. Afin de faciliter le recyclage d’huile,
toutes les conduites véhiculant un fluide frigorigène
doivent être installées en pente dans le sens de
l’écoulement.
La conduite d’aspiration doit être montée en
position descendante vers le compresseur
Il est recommandé, pour la conduite sous pression,
de recourir à une conduite montée en position
descendante et s’écartant du compresseur

141. Pose d’une conduite
d’aspiration sur le
compresseur
Pose d’une conduite sous
pression pour un
évaporateur en position
élevée

142. III – 10 Fluides frigorigènes et lubrifiants
III-10-1 Fluides frigorigènes
Fluide frigorigène R 134a comparé à R 12
L’utilisation de R 134 à la place de R 12 possède les
qualités nécessaires pour répondre aux exigences
requises par les climatiseurs automobiles actuels.
Comparaison R 134a/R 12
R 134a est plus écologique que R 12, car il ne
dégrade pas la couche d’ozone d’une part (il ne
renferme pas de chlore) et présente d’autre part
un potentiel très faible d’effet de serre.

143. R12 R134a
potentiel de diminution d'ozone PDO 1 0
potentiel de réchauffement global PRG
(effet de serre)
1 0.039
point d'ébullition à la Pa - 29.8 °C - 26.5 °C
point de congélation à la Pa - 155 °C
masse volumique 1.31 kg/l 1.21 kg/l
Remplacement du fluide frigorigène
Il faudra, étant donné qu’aucun service n’est plus
effectué sur les installations R 12 existantes, prévoir en
cas de réparation ou de fuite une mise hors service ou le
remplacement du fluide frigorigène. Le remplissage de
R 134a dans les installations fonctionnant avec R 12
n’est pas autorisé, car les particularités frigorigènes du
mélange diffèrent fortement de celles de la substance
pure.

144. Il ne faudra utiliser, selon l’état actuel de la technique,
que le fluide frigorigène R 134a sur les installations
climatiques de véhicules automobiles. Le fluide R 134a
nécessite un lubrifiant “polaire“ (PAG ou ester), afin de
garantir un retour d’huile optimal grâce à la solubilité du
fluide frigorigène - huile ainsi obtenue.
Un mesure retrofit n’est “justifiable“ que si les flexibles
utilisés pour le fluide frigorigène sont remplacés par des
flexibles répondant aux derniers acquis de la technique.
Il faudra dans les tous les cas remplacer le filtre
déshydrateur. Il est également recommandé, pour un
réglage optimal de la surchauffe, d’ajuster également la
soupape de détente.

145. III-10-2 Huiles de machines frigorifiques
La fonction principale des huiles frigorifiques réside dans
la lubrification des compresseurs et l’évacuation de la
chaleur. De plus, elles assurent l’étanchéité de la
chambre de compression et des soupapes. L’huile n’est
nécessaire que dans le compresseur. Les projections
d’huile dans le compresseur conduisent l’huile dans les
autres parties de l’installation. Dans le cas des
climatiseurs typiques d’autobus, près de 5-10 % l’huile
est en circulation. Un plus faible pourcentage d’huile
dans l’installation représente même un avantage.
L’installation gagne en étanchéité et la puissance de
l’échangeur de chaleur est légèrement plus élevée. Il est
également possible, grâce aux petites quantités d’huile
qui s’échappe, de localiser les fuites. Un film d’huile
recouvre l’endroit de la fuite.

146. Fonctions du lubrifiant

147. III-10-2-1 Types d’huiles usuelles pour
machines frigorifiques
• Poly glycol (PAG)
Les PAG sont des lubrifiants synthétiques, utilisés dans R 134a
pour la climatisation des véhicules automobiles:
• Hygroscopicité élevée (absorption d’eau)
• Les poly glycols sont fournis avec une humidité résiduelle
de 300 ppm maximum. Cette valeur ne doit pas dépasser 700 ppm
environ en service
• Stable aux réactions avec l’eau
• Bonne thermo viscosité
• Stabilité thermique élevée
• Protection élevée contre l’usure
• Sensible au chlore (R 12)
• Faible compatibilité aux huiles minérales
• Bonne solubilité dans les fluide frigorigène, éventuellement
créneaux de mélange aux températures élevées

148. Les PAG ne sont pas appropriés, en raison de leur
caractère hydrophile, pour les installations possédant
des pièces en cuivre (galvanisation).
Huiles esters
Les Polyolsterols (POE) sont des lubrifiants
synthétiques, utilisés entre autres dans les systèmes
de climatisation d’autobus. Ces huiles ont les mêmes
propriétés que les PAG, mais ne sont toutefois pas
aussi stables à la décomposition et aux hautes
teneurs en eau. Les huiles esters sont livrées avec une
humidité résiduelle de 50 ppm.

149. VI- Instructions et conseils
Pour garantir un bon fonctionnement de l’unité , il faut
respecté les indications suivantes .
Durant le montage,les composants de l’unités et les
tuyauteries de réfrigérant seront fermés, ceci afin
d’empêcher l’entrée d’air ,d’humidité et d’impuretés
car le bon fonctionnement du système est garantie
seulement si les parties internes des composants du
circuit sont sèches et propres .
Tous les composants,avant l’ouverture doivent être
portés à la température ambiante ,afin de prévenir
qu’une température différente du composant cause le
transfert , dans ce composant, de l’humidité présente
à l’extérieur.
Les tuyauteries frigorifiques et en particulier celles
d’aspiration,ne doivent pas être installées en pente
par rapport au compresseur .

150. Les tuyauteries doivent être homologuées pour
l’utilisation à des températures de compression entre
-40 et +121C° . Dans cette gamme de températures,
la sollicitation thermique détermine un étirement ou un
raccourcissement naturel de la tuyauterie . La tolérance
Peut osciller entre -4 et +4%.
Dans la pose des tuyauteries , tenir compte de ce
phénomène physique .( par ex. une tuyauterie de
1000mm peut raccourcir de 40mm).
Les tuyauteries d’eaux condensés devront être installés
de façon a permettre l’écoulement sans problèmes de
l’eau dans n’importe quelle conditions de marche (cote,
pente et plat).
Les tuyauteries d’aspiration et de refoulement doivent
être Isolés,spécialement quand elles sont montées à
l’intérieur du véhicule .

151. La gaine de distribution d’ai est en métal et doit être
recouverte de matériel isolant et résistant à
l’humidité .
La gaine de distribution d’air doit être conçue afin de
permettre un flux d’air homogène,elle doit être
régulière et ne pas comporter d’obstacles intérieur.
Utiliser des nouveaux raccords et les lubrifiés avant le
montage.
Les raccordements des vannes seront serrés au couple
de serrage prescrits.
Comme l’huile de compresseur est hautement
hygroscopique ,s’assures que le bidon soit
hermétiquement fermé durant le stockage .N’ouvrir
ce bidon que pour l’utilisation.
Vérifier si les raccords des composants sont
hermétiquement fermés et bouchés ,éviter de les
ouvrir avant le montage .

152. Le filtre déshydrateur sera monté en dernier et sera
installé avec les raccords sue l’unité.
Le filtre déshydrateur sera remplacé à chaque ouverture
du circuit.
Inspections groupes frigorifiques
Faire une inspection visuelle de l’unité afin de vérifier la
présence d’éventuels défauts externes.
Vérifier la fixation du compresseur sur le support
Vérifier l’état des tuyauteries dans la zone du
moteur,éliminer éventuellement les points de contact et
de frottement.
Contrôler la fixation de l’unité installée sur le pavillon.
Vérifier le fonctionnement des ventilateurs du
condenseur et de l’évaporateur.
Vérifier l’état du réfrigérant avec l’unité en marche a
travers le voyant (la bille dans le voyant doit se trouver
au centre du voyant)

153. Le remplacement du filtre déshydrateur devra être
effectué à intervalles réguliers ,une fois par an par
exp.
Contrôler la circulation de l’air dans l’unité de
toit(séparation entre l’entée et la sortie de l’air).
Contrôler l’écoulement des eaux condensées.
Contrôler les filtres de l’évaporateur
Nettoyer le filtre d’air recyclé et,éventuellement,le
remplacer.
RAPPORT D’INSTALLATION

154. V- DIAGNOSTIC
Étant donné que la pression générée dans une installation
frigorifique dépend largement des conditions
environnantes . Le tableau suivant renferme quelques-
unes de ces conditions.

155. PRESSION ESCOMPTEE
Les tableaux suivants indiquent les valeurs de pression
escomptées d’une installation à des températures
extérieures différentes (mesurées à un régime moyen).
Pression d’aspiration (manomètre basse pression)
Pression d’aspiration escomptée

156. Haute pression (manomètre haute pression)
Haute pression escomptée

157. Circuit
schématique
du fluide
frigorigène
avec
portique de
manomètre
comme
garniture de
remplissage

158. 1-CONTRÔLE
DE CHARGE
DE FLUIDE

159. CONTRÔLE
BASSE
PRESSION

160. CONTRÔLE
HAUTE
PRESSION

161. Les valeurs manométriques de la pression d’aspiration
et des hautes pressions du fluide frigorigène ont
permis d’établir
des tableaux de pannes possibles.
1 Pression d’aspiration trop faible, haute pression trop basse à
normale

163. 2 Pression d’aspiration normale, haute pression trop élevée

165. 3 Pression d’aspiration trop élevée, haute pression trop basse à
normale

167. 4 Pression d’aspiration trop élevée, haute pression trop élevée

169. IV - Test des fuites
Avant d’effectuer l’évacuation de l’unité,introduire
de l’azote dans le circuit réfrigérant à travers
une vanne de réduction de pression (~22bars) et
controller tout le circuit .Verifier la presence de
bulles en correspondence des androids de
fuite .
S’il y a une baisse de pression,rechercher et
verifier d’où elle provient.
Le détecteur de fuite devra être adaoté au type de
réfrigérant utilisé .

170. La perte de fluide frigorigène ne doit pas
dépasser, pour les pièces de construction avec
un volume allant jusqu’à 5 dm3 pour une
pression de contrôle de 10 bars, 2,4 g R 134a par
an.
IV-1 Recherche de panne à l’aide du test à
bulles
L’échantillon se trouvant en surpression est entièrement
plongé dans un bain d’eau. Les bulles qui remontent à la
surface indique la fuite. Il faut 13 secondes pour qu’une
bulle se forme pour une perte en fluide frigorigène de
280 g/an (R 134a). Le séchage ultérieur des pièces de
construction plongées dans l’eau s’avère être un
véritable inconvénient.

171. IV-2- Recherche de panne à l’aide du test
d’étanchéité aux bulles de savon
Les parties susceptibles de présenter des fuites sont
pulvérisées avec une solution de savon (atomiseur de
recherche de fuite). Les bulles qui apparaissent
indiquent la présence de fuites. La limite de détection
est pour le fluide R 134a de 250 g/an.

172. VI-3- Recherche de fuite à l’aide de détecteur
électronique de fuites
La sensibilité de détection est d’environ 0,2 à 20 g/an
pour le fluide R 134a. Les résultats obtenus avec ces
appareils sont très satisfaisants. Les fluides frigorigènes
sans chlore ainsi que d’autres fuites de gaz de contrôle
peuvent être localisés avec certitude. Ces appareils
permettent de contrôler les débits de fuite prescrits.
Il faudra, lors de la recherche de fuites avec le détecteur
électronique de fuite, tester avec le détecteur tous les
points de raccordement en commençant par le haut. Le
fluide frigorigène R 134a est plus lourd que l’air et des-
cend vers le bas. Si l’on commence la recherche de fuite
en bas, les résultats risquent d’être erronés en raison du
fluide frigorigène continuant de sortir par le haut.

173. Détecteur de fuite
électronique

174. IIV-Assechement et mise sous vide
La mise sous vide d’une unité qui travaille avec un gaz
réfrigérant a non seulement pour effet d’éliminer l’air
dans le circuit pour permettre le remplissage du
gaz,mais aussi de permettre un contrôle ultérieur de
l’étanchéité .Le facteur principal du processus est la
déshydratation de l’unité . Une présence d’humidité
dans le circuit-en association avec le réfrigérant –peut
causer des dégâts à l’unité .
Pour une bonne évacuation ,il est nécessaire d’utiliser une
pompe à vide avec capacité de 100litres/minute et
pouvant atteindre une pression finale de moins de
0.039Mbar .
En règle général , l’unité doit être portée à une stade
d’évacuation finale de 1.33Mbar.Le temps nécessaire
pour ce processus est indiqué sur le vacuomètre.

175. Dans la plupart des interventions de réparation,le
réfrigérant doit être évacué. La récupération et la
réutilisation du réfrigérant et de l’huile est utile .Afin de
le réutilisé ,le réfrigérant devra être récupéré avec une
machine de récupération dans un réservoir prévu pour cet
effet. Pour le transvasement de réfrigérant,faire attention
que le réservoir ne contienne pas une quantité plus important
et qu’il reste un espace nécessaire .
Pour des interventions rapides et réduire la durée
d’évacuation,il faut introduire à peu prés 0.5Bar d’azote,ce
qui forcera le gaz à sortir et évitera l’entré d’humidité et d’air
extérieur .Procéder ensuite à l’évacuation du circuit et au
remplacement du filtre déshydrateur .
Le liquide réfrigérant sera introduire dans l’unité
précédemment évacuée,par le coté haute pression(moteur en
arrêt).Le remplissage de gaz se fait par le coté basse
Pression avec le moteur du véhicule en marche .

176. IIIV La régulation
A. FONCTION
Offrir aux occupants du véhicule un confort
thermique optimum, par une régulation
électronique, prenant en compte les diverses
perturbations climatiques que peut subir l'air
de l'habitacle.

177. B. ANALYSE FONCTIONNELLE

178. 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.

179. Action opérateur

180. C-PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DU
MONTAGE SUR LA CITROËN C3
Le BSI (Boîtier Système Intelligent) commande le
compresseur en prenant en compte :
- la demande manuelle ou automatique
d'enclenchement du compresseur ;
- la sécurité de givrage de l'évaporateur ;
- la pression du fluide de réfrigération ;
- la température d'eau moteur ;
- le régime de rotation moteur ;
- le dialogue avec le calculateur de gestion moteur
(enclenchement ou non du compresseur), deux
conditions de base étant nécessaires pour que
l'enclenchement du compresseur se réalise :
a) moteur tournant,
b) pulseur d’air activé.

181. Pour sécuriser le système, le BSI coupe l'alimentation
électrique de l'embrayage du compresseur, lorsque
le régime de rotation atteint 6250 tr/min, ou si la
température d'eau moteur est supérieure à 135°C.
Conditions de ré enclenchement du compresseur :
- régime moteur en dessous de 5650 tr/min ;
- température d'eau moteur inférieure à 132°C ;
- pression du fluide frigorigène inférieure à 24 bars ;
- rapport de vitesse BVA engagée (transition de
l'information par le réseau CAN au calculateur
moteur qui renvoie au BSI).

182. Synoptique
de
fonctionne
ment

183. 1 boîtier de servitude intelligent ;
2 sonde de température eau moteur ;
3 groupe moto ventilateur ;
4 sonde de température de l’évaporateur ;
5 capteur de pression linéaire du fluide réfrigérant ;
6 compresseur de réfrigération ;
7 façade climatisation ;
8 sonde de température intérieure ;
9 sonde de température extérieure ;
10 module commande pulseur ;
11 motoréduxteur volet mixage ;
12 motoréduxteur volet entrée d’air ;
13 motoréduxteur volet de recyclage ;
14 calculateur de climatisation ;
15 calculateur de moteur.

184. D . LE BLOC DE CONDITIONNEMENT D’AIR
DE
L’HABITACLE
a. Les différents modes de fonctionnement
Automatique :
les réglages de fonctionnement sont effectués par le
calculateur en fonction des consignes de
l’utilisateur.
Semi-automatique :
les réglages de fonctionnement sont effectués par
l’utilisateur et par le calculateur de climatisation.
Manuel :
les réglages de fonctionnement sont effectués par
l’utilisateur.

187. Selon le niveau d’équipement du système de
conditionnement, les différents modes de
distributions d’air dans l’habitacle sont orientés :
- vers l’avant et l’arrière ;
1- Air pulsé
2- buses de dégivrage et désembuage du
pare-brise ;
3 volet de dégivrage désembuage.

188. -vers le côté gauche
et le côté droit ;
1 air pulsé ;
2 volet de répartition d’air ;
3 sortie d’air des places arrière ;
4 sortie d’air des places avant.

189. - vers le pare-
brise, les
aérateurs
latéraux et les
pieds.
1 volet de désembuage
dégivrage ;
2 aérateurs orientables ;
3 air pulsé ;
4 volet de répartition d’air ;
5 volet de mixage d’air.

190. E. ACTIONNEUR DES VOLETS D'AIR
Les volets d'air
sont commandés
par des moteurs
pas à pas à
courant continu.
a. Fonction
Positionner les volets suivant l'ordre du
calculateur.

191. b. Structure
Le moteur comporte un
potentiomètre de position
(ou de recopie) qui informe
le calculateur de la position
angulaire du volet. Pour le
volet de recyclage d'air, le
moteur est utilisé seul car
le calculateur ne règle que
deux positions ; un
dispositif de protection
contre les surintensités
coupe l'alimentation du
moteur lorsque le volet est
en butée (ex : disjoncteur
thermique).
Ces moteurs sont
souvent associés à un
réducteur afin
d'augmenter leur couple
de sortie.
Moteur à courant continu
avec potentiomètre de
position

192. Dans cette configuration, la vitesse du pulseur d'air est
pilotée en puissance d'après l'information reçue de
l'opérateur par l'intermédiaire du rhéostat de
commande.
Turbine du pulseur
d’air

193. Module de puissance

194. F. CAPTEUR D'ENSOLEILLEMENT
a. Fonction
Informer le calculateur de l'ensoleillement de
l'habitacle et de la direction de cet ensoleillement
afin d'adapter la régulation climatique pour le bien
être des occupants du véhicule.
b. Structure et implantation
Composé de photodiodes, il est placé sur le tableau de
bord.

195. c. Principe de la
photodiode
Alimentée par
l'intermédiaire d'une
résistance, elle se
laisse traverser par un
courant plus ou moins
important suivant
l'éclairement qu'elle
reçoit.

196. d. Principe de fonctionnement
du capteur
L'information courant délivrée par le
capteur permet au calculateur de
régler la température de l'air soufflé :
- si l'ensoleillement est important,
l'air pulsé aux bouches est ajusté plus
froid, la vitesse de ventilation est
augmentée, la distribution d'air est
dirigée davantage vers les aérateurs
latéraux et
frontaux ;
- si le capteur est conçu pour
informer de la direction de
l'ensoleillement, le calculateur
adapte la régulation différemment
entre le côté droit et le côté gauche
de l'habitacle.

197. OPTIONS
I - LEVE-VITRES ELECTRIQUES
II - VERROUILLAGE CENTRALISE
III - SYSTEME ANTIVOL
IV - SYSTEME DE NAVIGATION
V - RADIO

198. I - LEVE-VITRE ELECTRIQUE
Ils permettent l’ouverture ou la
fermeture des vitres par un
interrupteur à bascule
( interrupteur à poussoir) .
En règle générale ,l’entraînement
du lève-vitre est réalisé par un
able . Le moteur
d’entraînement actionne un
engrenage à vis sans fin
agissant sur un câble ,afin de
pouvoir ouvrir ou fermer les
vitres selon le sens de rotation
de moteur . L’effet de blocage
automatique empêche de
forcer les vitres.

199. L’actionnement électrique des vitres : Il peut s’effectuer par :
-Un interrupteur à bascule ( actionnement manuel )
-Une commande électronique associée à un interrupteur à bascule .
Actionnement par interrupteur à bascule
Peut être fermée ou ouverte au moyen d’un interrupteur correspondant
au moteur de lève-vitres . Le verrouillage Centralisé permet la fermeture
simultanée de toutes les vitres
Ouverture des vitres Fermeture des vitres
Positions de l’interrupteur pour l’actionnement des vitres avec
interrupteur à bascule

200. Schéma d’actionnement par interrupteur à bascule

201. Fonctionnement
L’interrupteur d’aIIumage enclenché, le relais
principal est piloté par la borne 15. lI relie la borne
30 à la borne 87 et donne du courant à la borne d
des interrupteurs Si et S2. A l’aide de l’interrupteur
S5 intégré à l’interrupteur si, il est possible d
alimenter ou non les deux inter- rupteurs S3 et S4
pour les portières arrières.
Position de l’interrupteur : Ouverture des vitres
En actionnant un interrupteur à bascule (Si, S2, 53,
S4), la borne d (÷) est reliée à la borne b et la borne
c (—) à la borne a. L’entraînement abaisse la vitre
correspondante.

202. Position de l’interrupteur: Fermeture des vitres
Pour fermer une vitre, dans l’interrupteur à bascule, la
borne d (+) est reliée à la borne a et la borne e (—) à la
borne b. Le sens de rotation du moteur d’entraînement
est inversé, car les pôles des bornes a et b le sont aussi.
La vitre se ferme.

203. Fermeture des vitres par verrouillage centralisé
La centrale de commande de verrouillage met la bobine de
commande du relais de commande, borne 85, à la masse.
Ainsi, dans le relais, les bornes 87 et 30 sont reliées. La
borne d’interrupteur a est reliée au positif par la borne c.
Les bornes b et e sont raccordées à la masse. Les vitres se
ferment.

204. Combinaison de commande de lève-vitres par
interrupteur à bascule et par commande électro-
nique
La commande électronique peut être installée dans une
centrale de commande. Pour réduire la quantité de câbles
utilisés, elle peut être intégrée a u moteur lève-vitre
correspondant. U ne pression légère sur I‘interrupteur
lève-vitre correspondant entraîne la fermeture de la vitre
par la commande électronique. En actionnant
l’interrupteur plus longtemps, la vitre peut être amenée
dans la position désirée. Si le véhicule est fermé par le
verrouillage centralisé, toutes les vitres se referment
simultanément ou se mettent en position d’aération.

205. Protection antipincement
Pour éviter à l’utilisateur de se coincer (p.ex. les mains
ou les bras), la force de fermeture des vitres ne doit
pas dépasser une valeur maximale déterminée. La
protection agit électriquement en coupant
l’alimentation du moteur électrique à partir d’une
certaine intensité de courant, ou mécaniquement par
des embrayages limitant les forces dans la commande.

206. II- VERROUILLAGE CENTRALISE
Il permet de verrouiller, déverrouiller et sécuriser toutes les
portières, le hayon arrière et le portillon de remplissage
d’essence. Ceci peut s’effectuer toujours à partir d’un seul
point de fermeture, p.ex. de la portière du conducteur ou du
passager avant ou du hayon arrière.
Suivant l’équipement de confort et de sécurité du véhicule, le
verrouillage centralisé permet de fer mer le toit ouvrant ou
les vitres automatiquement, de sorte que même après avoir
retiré la clé de la serrure de contact, les fonctions du toit
ouvrant et des vitres soient maintenues pendant un certain
temps, p.ex. 60 secondes.
Il faut des éléments de commande pour verrouiller ou
déverrouiller les serrures des portes, du hayon arrière ou
du portillon de remplissage d’essence.
Selon la manière dont on actionne les éléments de
commande, on distingue deux systèmes:
— verrouillage centralisé électrique
— verrouillage centralisé électropneumatique.

207. II-1-Verrouillage centralisé électrique
Les fonctions de base telles que déverrouillage et verrouillage (p.ex.
des portières du véhicule) sont effectuées en pilotant les
servomoteurs des éléments de commande électriques. Le pilotage
s’effectue en règle générale avec deux contacts inverseurs, l’un se
trouvant dans la serrure de la porte, l’autre dans l’élément de
commande.

208. Le schéma de circuit simplifié montre
leur interaction. En tournant la clé, la
serrure et le contact inverseur Si sont
actionnés mécaniquement. Celui- ci se
trouve aux points de fermeture, (p.ex. à
la portière du conducteur ou du
passager avant), de sorte que la centrale
de commande puisse piloter tous les
servomoteurs du verrouillage centralisé.
Le contact inverseur Si a
deux positions :
verrouillage (V) et
déverrouillage (E). Le
contact inverseur S2 est
généralement intégré dans
l’élément de commande et
actionné par une tringle
de commande ou par le
mécanisme du moteur
électrique . L’interrupteur
de fin de course à deux
positions permet ou non
l’alimentation du moteur.
Les signaux de
commande sont transmis
par des câbles ou par un
système de bus de
données (CAN bus,
multiplexeur) à une
centrale de commande.

209. Fonctionnement
Verrouillage En tournant la clé, on relie la borne 30 et la borne V du
contact inverseur Si. Sous cette impulsion de commande, l’unité centrale
alimente la borne 83a en tension. Le servomoteur Mi est en fonction. Les
bornes 83a et 83 au contact inverseur S2 restent reliées jusqu’à ce que le
verrouillage atteigne sa position finale et que le servomoteur interrompe
la liaison 83a et 83. Le moteur s’arrête.

210. Déverrouiller. En tournant la clé dans le sens inverse, on relie la borne
30 et la borne E du contact in verseur Si. Sous cette impulsion de
commande, l’unité centrale alimente la borne 83b en tension. Le
servomoteur Mi fonctionne maintenant en sens in verse. Les bornes
83b et 83 du contact inverseur S2 restent en contact jusqu’à ce que le
verrouillage atteigne sa position finale, le servomoteur interrompt la
liaison entre 83b et 83.

211. Élément de commande électrique: Il actionne le verrouillage et le
déverrouillage. Le pignon du servomoteur est mécaniquement relié au
pignon d’entraînement de la crémaillère par une boite de vitesse. Si la
serrure est actionnée mécaniquement par la clé au point de fermeture
d’un verrouillage centralisé, p.ex. déverrouillage, la tige de traction-
poussée transmet le mouvement de déverrouillage par la crémaillère et
plusieurs roues d’engrenage dans l’élément de commande. Le contact
inverseur S2 est mis mécaniquement en position finale de dé-
verrouillage. Le servomoteur n’est pas alimenté en courant.
L’impulsion de
commande est
transmise à l’unité
centrale par les
contacts à broches.
Les servomoteurs
de tous les autres
éléments de
commande sont
alimentés en
courant et
effectuent le
processus de

212. II-2-Verrouillage centralisé électropneumatique
Il comprend un circuit de commande électrique
et un circuit de travail pneumatique (III. 1).
Illustration 1: Schéma de verrouillage centralisé
électropneumatique

213. II-2-1-Circuit de commande électrique.
Il pilote le circuit de travail pneumatique par les micro
contacteurs (inverseurs) dans les serrures et par l’élément
de commande électropneumatique. Un micro contacteur
est actionné en tournant la clé de la serrure de porte.
L’unité centrale décode ce signal de commande électrique
et active l’ouverture, par commande pneumatique, de
toutes les autres serrures (circuit de travail
électropneumatique).

214. II-2-2 Circuit de travail pneumatique
Il actionne les éléments de commande par pression ou
dépression dans une conduite de commande. Au
déverrouillage du véhicule les conduites de commande
sont par exemple sous pression. Au verrouillage, elles
se raient en dépression.

215. II-2-3 Élément de commande électropneumatique (ill 2).
Il doit effectuer les processus de verrouillage et de
déverrouillage. Il se trouve à chacune des portières.
L’unité de commande électropneumatique produit soit une
dépression soit une pression en fonction du processus
désiré. Cette valeur de pression agit sur la membrane
placée à l’intérieur de l’élément de commande. La
membrane et la serrure sont reliées par la tige de traction-
poussée. Le processus de verrouillage peut être réalisé
soit avec la clé agissant directement sur les tiges ou soit
pneumatiquement.

216. Lorsque le véhicule est verrouillé, le micro contacteur placé dans
l’élément de commande envoie un signal de masse à la centrale. Lors
d’une tentative d’effraction, un signal positif est transmis à la centrale
de commande par le micro contacteur correspondant. La centrale de
commande réagit. Un champ magnétique se produit dans la bobine de
sécurité et la goupille pénètre dans le
logement de la tige
traction-poussée.
En même temps
l’alimentation par
dépression
s’enclenche dans
l’unité de
commande
pneumatique. La
serrure reste ver
rouillée.
Illustration 2: Élément de commande électropneumatique

217. Fonctionnement (iII. 2)
Déverrouillage pneumatique
La pression actionne la membrane, et ainsi la tige traction-poussée
est montée vers le haut. Par conséquent, la serrure es déverrouillée
de façon mécanique par une tige.

218. Verrouillage pneumatique
La dépression actionne la membrane et tire la tige traction-poussée
vers le bas. La serrure est verrouillée de façon mécanique par une tige.

219. Unité de commande pneumatique
Elle se compose d’un circuit électronique (interface)
et d’une pompe pouvant créer de la pression —
dépression. Le circuit électronique reçoit les
informations de la centrale de commande et les
transmet au moteur de la pompe.
Pompe à pression / dépression
Il s’agit d’une pompe à palettes qui produit de la
pression ou de la dépression. On obtient ces effets en
changeant le sens de rotation de la roue à ailettes.
Vers la gauche il y a pression et vers la droite,
dépression.

220. II-3 Commande des systèmes de verrouillage
centralisé
Pour la commande du verrouillage centralisé, on distingue
trois systèmes
— le système mécanique à clé,
— le système de télécommande à infrarouge,
— le système d’enclenchement par télécommande à ondes
radio.
II-3-1 Système mécanique à clé
Dans ce système, la commande est réalisée
mécaniquement à partir d’un ou de plusieurs points de
fermeture (généralement des portières avant et du hayon
arrière) en tournant la clé dans la serrure. Conjointement, un
interrupteur électrique produit le signal pour la commande
des servomoteurs ou des éléments de commande pneu
matiques de verrouillage ou de déverrouillage, aux autres
points d’ouverture du véhicule.

221. II-3-2 Système de télécommande à infrarouge (iII. 1)
Ce système ne permet pas seulement de verrouiller et déverrouiller
les portières avant et le hayon arrière, mais aussi de mettre en
marche le processus de verrouillage par un signal infrarouge jusqu’à
une distance d’environ 6 mètres.
Illustration 1: Structure d’un système de télécommande à infrarouge

222. Il peut se composer des éléments suivants:
— la clé émettrice,
— l’appareil de commande infrarouge,
— la centrale de commande avec fonctions combinées,
— le relais pour la confirmation de fermeture,
— l’unité de réception (p.ex. dans le rétroviseur intérieur),
— l’unité de commande pneumatique,
— les éléments de commande.

223. II-3-2-1 Fonctionnement
L’émetteur infrarouge (p.ex. dans la clé) envoie des signaux vers
l’unité de réception reliée à l’appareil de commande infrarouge. Le
relais de confirmation de fermeture reconnaît, si les portières sont
verrouillées ou déverrouillées. Le verrouillage ou le déverrouillage est
communiqué au conducteur (p.ex. par un code clignotant des feux
indicateur de direction).
Ces informations sont aussi transmises à la centrale de commande
principale à fonctions combinées qui est reliée â l’unité de commande
pneumatique par CAN-bus.
Lors du verrouillage
ou du déverrouillage
électropneumatique
elle produit la
pression ou la
dépression
nécessaire aux
processus.

224. II-3-3 Système de télécommande par ondes radio
Pour actionner les éléments de commande on peut
également utiliser un système d’ondes radio. Les ondes
radio sont moins sensibles au positionnement de
l’émetteur par rapport au récepteur. Ceci a pour
avantage que l’activation du processus de fermeture et
de la mise en veille d’un système d’alarme peuvent être
effectués discrètement. Un autre avantage est que lors
du codage du signal de fermeture, le type de code peut
être beaucoup plus complexe et diminuer ainsi les
risques de découverte du code par des personnes non
autorisées.

225. III- Système antivol
Il est généralement intégré au verrouillage centralisé dans les
véhicules. Les tâches du système antivol sont les suivantes
— protection contre le vol du véhicule,
— protection contre le vol des pièces du véhicule (radio, air ha g),
— protection contre les dégradations.
Le système antivol peut contenir les éléments
suivants:
— dispositif antidémarrage,
— système d’alarme,
— surveillance de l’habitacle,
— protection contre le remorquage
roues.
et le vol des
Comme pour le verrouillage centralisé, la commande du système
antivol peut s’effectuer par:
— un système mécanique de clés avec contacteurs de portes,
— un système de télécommande â infrarouge,
— un système de télécommande par ondes radio.

226. Lors du verrouillage mécanique (clé), la centrale de
commande reçoit, par le contacteur de porte, l’information
d’activer le système antivol. Lors du verrouillage par
télécommande à infrarouge ou par télécommande à ondes
radio, le récepteur transforme le signal infrarouge ou radio
de l’émetteur, en un signal électrique et le transmet à la
centrale de commande qui active l’antivol.
III-1 Dispositif antidémarrage (ill . 2)
IL s’agit d’un système électronique empêchant
l’utilisation du véhicule par des personnes non autorisées.
Les dispositions légales concernant la protection du
véhicule contre une utilisation frauduleuse (système
antidémarrage) sont fixées dans le code de la route et les
directives de l’Union Européenne ECE R18. D’après la loi,
la protection du véhicule n’est pas assurée en retirant
simplement la clé de contact et en fermant les portières.

227. Le dispositif antidémarrage comprend une centrale de
commande et, suivant les constructeurs, soit un émetteur
manuel avec la serrure de contact d’allumage munie d’un
codage électronique, soit un transpondeur ou une carte à
puce.
Illustration 2: Schéma du système antidémarrage

228. III-1-1 Transpondeur (ill. 1)
Il se compose d’une micro- puce enfermée dans une capsule de
verre et d’une bobine inductive. L’alimentation en énergie de la
micro puce se fait par induction, selon le principe du générateur, de
la bobine inductive dans la serrure de contact d’allumage à la
bobine de la micro puce. A la fabrication, la micro puce reçoit un
numéro de code individuel ineffaçable (code d’identification, code
ID). En même temps, un espace de mémoire programmable (espace
de mémoire EEPROM) est réservé pour les codes interchangeables.
Illustration 1:
Transpondeur

229. III-1-1-1 Fonctionnement
En tournant la clé dans la serrure de contact d’allumage, la bobine
d’induction transmet de l’énergie à la micro puce.
Cette énergie suffit pour interroger le code dans la micro puce. Le
processus d’interrogation est déclenché par la centrale de commande
antidémarrage, (ill. 2). Le transpondeur reconnaît le signal
d’interrogation et transmet son code d’identification qui est alors
comparé au code mémorisé.

230. Si le code est correct, la centrale de commande du
dispositif antidémarrage transmet à son tour un signal
codé à la centrale de commande du moteur (p.ex. par un
CAN bus). Si la centrale de commande du moteur accepte
ce signal, le moteur pourra être démarré.
Si le code n’est pas correct, ceci est communiqué à la
centrale de commande du moteur et le moteur ne
démarrera pas.
En même temps, la centrale de commande du dispositif
antidémarrage produit au hasard un nouveau code inscrit
dans la partie programmable de la mémoire du
transpondeur (codes interchangeables). Ce procédé
garantit qu’à chaque processus de démarrage, un
nouveau code valable est mémorisé dans la clé, l’ancien
code étant annulé.

231. III-2 Système d’alarme (ill. 1)
Un système d’alarme déclenche lors d’une tentative d’effraction ou
de manipulation abusive du véhicule, des signaux de dé tresse
optiques et acoustiques.
li peut comprendre les composants suivants:
— une commande à distance,
— une centrale de commande avec alimentation en courant,
— un récepteur à ultrason pour surveillance de l’habitacle,
— des contacteurs de porte,
— des contacteurs (pour p.ex. capot moteur, hayon arrière, coffre à
bagages, coffret à gants),
— un capteur de position pour protection contre le vol des roues et le
remorquage,
un témoin d’état,
un émetteur à ultrasons pour la surveillance de l’habitacle,
— un klaxon,
— un système de démarrage.

232. Fonctionnement
Si le système d’alarme est activé, la centrale de commande vérifie à
l’aide des contacteurs correspondants, si les portes, les vitres, le toit
ouvrant, le capot moteur et le hayon arrière ou le coffre arrière sont
fermés. Si toutes les conditions sont remplies, l’unité de commande
va activer le dispositif d’alarme avec un retard de 10 à 20 secondes.
L’état du dispositif est indiqué par un témoin lumineux clignotant
(par ex. une LED).
Illustration 1:
Schéma de
principe d’un
antivol avec
protection contre
le vol des roues
et le remorquage