Comment remplacer un compresseur de climatisation à cylindrée variable à commande externe par un compresseur à cylindrée fixe

  Cet article vous montre une méthode pour remplacer un compresseur à cylindrée variable à commande externe (ECVDC) dans le système de climatisation d’une voiture par un compresseur à cylindrée fixe (FDC) tout en conservant certaines bonnes caractéristiques du système EDVDC d’origine. Ces bonnes caractéristiques incluent :

1. Éteindre le compresseur lorsque le moteur est surchargé pour alléger la charge du moteur.
2. Éteindre le compresseur lorsque la température du moteur atteint un point critique au-dessus duquel le moteur commence à surchauffer. L’arrêt du compresseur permet au condenseur de se refroidir, éliminant ainsi une certaine quantité de chaleur du système de refroidissement.

Avant de passer au reste de cet article, je vous suggère de lire mon autre article pour obtenir des informations générales sur ECVDC.

Si votre climatiseur est fortement utilisé, vous souhaiterez peut-être remplacer l’ECVDC par un FDC

Le système de climatisation d’origine est souvent le meilleur en raison de son bon fonctionnement et de son économie de carburant. Dans les voitures équipées d’un FDC, par opposition à l’ECVDC d’origine, vous ressentirez un clic gênant accompagné d’une surtension ou d’un claquage du moteur lorsque le compresseur s’engage ou se désengage.

Mais si vous avez une situation comme celle que j’ai eue, par exemple une flotte de voitures utilisées pour le service de taxi ou à d’autres fins commerciales, où les voitures et leurs systèmes de climatisation fonctionnaient la plupart du temps et connaissaient des pannes de compresseur de climatisation à cause de cela. fonctionnement prolongé, vous pouvez envisager de remplacer votre ECVDC par un FDC. De plus, un FDC ne coûte qu’un tiers du coût d’un ECVDC.

Si vous décidez d’emprunter cette voie, j’espère que cet article vous sera utile.

Étapes du remplacement d’un ECVDC par un FDC

Le remplacement d’un ECVDC par un FDC implique les tâches suivantes :

1. Fabrication de supports adaptateurs pour permettre le montage du nouveau FDC sur le bloc moteur.
2. Installation du nouveau compresseur et test d’étanchéité et charge initiale du système de climatisation.
3. Assemblage d’une interface de compresseur. Il s’agit d’un module électronique qui convertit le signal modulé en largeur d’impulsion (PWM) destiné à un ECVDC en un signal à deux états (ON ou OFF) adapté à un FDC.
4. Installation du module interface compresseur et petite modification du câblage.
5. Test et étalonnage du système.

Étape 1 : fabrication des supports adaptateurs

Différentes voitures nécessitent différents supports d’adaptateur. La fabrication d’un support adaptateur est un travail purement mécanique et ne devrait pas être difficile. Comment fabriquer un support ne sera pas couvert ici.

Étape 2 : Installation du nouveau compresseur

L’installation du nouveau compresseur implique les tâches suivantes :

1. Modification des raccords de tuyaux haute pression et basse pression pour correspondre aux ports correspondants du nouveau compresseur.
2. Montage du compresseur.
3. Mise dans la bonne quantité d’huile, aspiration et chargement initial du système de climatisation.

Étape 3 : Assemblage de l’interface du compresseur

Rappel : Une petite connaissance de l’électronique est requise ici.

La figure 1 montre le schéma de circuit de l’interface du compresseur.

Description des circuits

En se référant à la figure 1, il y a des composants de circuit qui sont enfermés dans des cadres en pointillés. Ce sont les sous-circuits qui seront décrits dans les lignes qui suivent.

Cadre 1 : Cette alimentation est excessive. Nous aurions pu utiliser un régulateur de tension de puissance inférieure, mais cela est intentionnellement fait pour minimiser la chaleur du régulateur.

Cadre 2 : Il s’agit du circuit d’isolement. L’optocoupleur PC817 isole le circuit d’interface du signal PWM bruyant de l’unité de commande électronique A/C (celui que nous avons obtenu de la vanne de commande électrique). Le transistor 2N3904, étant dans une configuration émetteur-suiveur, agit comme un tampon à haute impédance.

Cadre 3 : Il s’agit du filtre passe-bas qui convertit le signal PWM en analogique.

Cadre 4 : La première moitié U2 (LM358) sert d’amplificateur tampon pour le filtre passe-bas.

Cadre 5: La seconde moitié de U2 sert de comparateur qui active le transistor 2N2222 lorsque la tension à la broche 5 de U2 est supérieure à la tension de seuil définie au potentiomètre R5. La combinaison de R7 et R8 est le circuit d’hystérésis qui a un fenêtre de 1.5vvolts. Lorsque l’interrupteur A/C de la console A/C est éteint, le cycle de service du signal PWM diminue progressivement pendant quelques secondes jusqu’à ce qu’il disparaisse. Cependant, le taux de décroissance n’est pas constant, mais dans mon cas fluctue pendant cette période d’extinction. Cela entraîne une fluctuation correspondante de la tension de sortie de la broche 1 de U2, qui à son tour entraîne l’activation et la désactivation du transistor 2N2222 lorsque la tension à la broche 5 croise la tension de référence au potentiomètre R5. Cela provoque également l’activation et la désactivation du relais, qui à son tour active et désactive l’embrayage du compresseur. Ceci est attesté par le son « clic-clac » du compresseur. Dans mon cas, j’ai observé que la fluctuation de tension maximale à la broche 5 pendant la période de coupure est de 0,8 volt. Le réglage de la fenêtre d’hystérésis à 1,5 volts a complètement résolu le problème.

Frame 6 : Trimpot R5 nous permet d’ajuster la tension de référence à la broche 6 du LM358. Pour m’assurer que le compresseur n’est allumé que lorsque l’unité de contrôle électronique (l’ECU ou l’ECU de climatisation selon le cas, selon le modèle de voiture) le veut « ON », j’ai réglé la tension de référence à partir de 75% jusqu’à 65% de la tension à la broche 1 lorsque l’A/C est allumé.

Cette interface de compresseur est très stable et fiable. Je l’utilise dans mes unités depuis six ans maintenant sans aucun problème.

Disposition des pièces et circuit imprimé

La figure 2 ci-dessous montre la disposition des pièces et le modèle de carte de circuit imprimé (PCB) que vous pouvez utiliser. Il s’agit du module d’interface vu de dessus. Les images de couleur jaune sont les composants électroniques sur le dessus de la carte de circuit (de couleur noire). Ceux en bleu sont la trace de cuivre à l’arrière de la carte, et les violets sont les plots de soudure, également à l’arrière de la carte.

Dans la conception d’origine, le relais était monté sur le circuit imprimé, mais il a finalement été placé à l’extérieur du module d’interface du compresseur en raison de la chaleur qu’il génère. L’alimentation est également surdimensionnée dans le même but de minimiser l’échauffement du module d’interface. Voir la figure 3.

Figure 3-Module d’interface de compresseur d’origine (relais retiré)

Étape 4 : Installation de l’interface du compresseur avec une modification de câblage

Une fois l’assemblage de l’interface du compresseur terminé, il est maintenant temps d’effectuer la modification de câblage nécessaire. Voici les étapes :

Étape 4A

Retirez la vanne de commande électrique (ECV) de l’ancien compresseur et montez-la sur un emplacement sec et où le connecteur du câble de commande peut encore être inséré dans le connecteur de l’ECV (voir Figure 4).

L’ECV servira alors de charge fictive à l’unité de contrôle. Ceci est fait pour que l’unité de commande électronique du moteur de la voiture (EECU) et l’unité de commande électronique A/C (A/C ECU) pensent que le compresseur d’origine (ECVDC) est toujours en place et continuent ainsi à effectuer, entre autres, leur fonctions coordonnées importantes telles que :

1. Arrêt du compresseur lorsque le moteur est surchargé pour libérer la capacité du moteur.
2. Arrêt du compresseur lorsque la température du moteur atteint un point critique, au-dessus duquel le moteur commence à surchauffer (l’arrêt du compresseur refroidit le condenseur, évacuant ainsi un peu de chaleur du réservoir du radiateur).

Étape 4B

Faites passer un fil du fil de signal de l’ECV à la borne d’entrée PWM de l’interface du compresseur. Les moyens suivants sont possibles pour déterminer le fil de signal de l’ECV :

1. Reportez-vous au schéma de câblage de votre voiture si disponible.
2. Méthode de l’oscilloscope. Connectez la sonde de terre de l’oscilloscope à la carrosserie de la voiture (ou à tout autre point connecté à la terre de la voiture), puis sondez les bornes ou les fils ECV un par un. Celui avec un signal d’impulsion est le fil de signal.
3. Méthode d’essai et d’erreur. Lorsque toutes les autres tâches sont terminées et juste avant le test du système, essayez de connecter le fil de la borne d’entrée PWM de l’interface du compresseur à l’un des fils PWM du côté ECV, puis testez. Si le système ne fonctionne pas, essayez l’autre fil. L’interface du compresseur a une impédance d’entrée très élevée, il n’y a donc rien à craindre d’endommager l’ECU. Assurez-vous simplement que les deux fils de l’ECV ne sont pas en court-circuit.

Étape 4C

Connectez la borne d’alimentation positive de l’interface du compresseur à une alimentation 12 volts qui n’est chaude que lorsque le contact est « ON », via un fusible de 250 mA. Un bon point à connecter est le fil IG2 du commutateur d’allumage. Connectez la borne négative à la terre.

Étape 4D

Installez le relais qui pilotera la bobine d’embrayage du nouveau compresseur. Installez la diode du volant d’inertie aux bornes de la bobine du relais. Connectez la borne du relais, celle à laquelle est connectée la borne négative de la diode, à la borne positive de la sortie de l’interface du compresseur. Celui avec la borne positive de la diode, à la borne négative de la sortie de l’interface. Connectez une borne de sortie à une alimentation 12 V qui n’est chaude que lorsque le contact est mis. Connectez l’autre borne à la bobine d’embrayage du nouveau compresseur.

Étape 5 : Test et étalonnage du système

1. Revoir toutes les installations mécaniques et électriques liées à ce projet.
2. Calibrez l’interface du compresseur en procédant comme suit :
3. Faites tourner le moteur et allumez la climatisation.
4. Mesurez la tension aux broches 5 et 6 de U2 (reportez-vous à la figure 1).
5. Ajustez le potentiomètre R5 de sorte que la tension à la broche 6 soit d’environ 75 % de la tension à la broche 5.
6. Terminez la charge du système de climatisation en réfrigérant.
7. Testez la fonctionnalité de l’interface informatique en vérifiant si le compresseur s’arrête lorsque le moteur est surchargé. Il existe différentes manières de surcharger votre moteur, mais celle-ci, je pense, est la plus simple. Il suffit d’appuyer brusquement sur l’accélérateur. Vous devriez entendre un déclic, indiquant que l’embrayage du compresseur s’est désengagé. Après un court délai, le compresseur devrait se rallumer. Si tel est le cas, le travail est fait. Sinon, diminuez un peu la tension de référence en ajustant le potentiomètre R5 (comme au point 3 ci-dessus), puis testez à nouveau.