...اصل کار دمنده تهویه مطبوع خودرو
چکیده: سیستم تهویه مطبوع خودرو وسیله‌ای است که برای خنک‌سازی، گرمایش، تبادل هوا و تصفیه هوای داخل خودرو استفاده می‌شود. این سیستم می‌تواند محیط رانندگی راحتی را برای مسافران فراهم کند، شدت خستگی رانندگان را کاهش دهد و ایمنی رانندگی را بهبود بخشد. تجهیزات تهویه مطبوع به یکی از شاخص‌های سنجش کامل بودن خودرو تبدیل شده است. سیستم تهویه مطبوع خودرو از کمپرسور، دمنده تهویه مطبوع، کندانسور، خشک‌کن ذخیره‌سازی مایع، شیر انبساط، اواپراتور و دمنده و غیره تشکیل شده است. این مقاله عمدتاً اصول کار دمنده تهویه مطبوع خودرو را معرفی می‌کند.
با گرم شدن کره زمین و بهبود نیازهای مردم برای محیط رانندگی، خودروهای بیشتری به سیستم‌های تهویه مطبوع مجهز شده‌اند. طبق آمار، در سال ۲۰۰۰، ۷۸٪ از خودروهای فروخته شده در ایالات متحده و کانادا مجهز به تهویه مطبوع بوده‌اند و اکنون به طور محافظه‌کارانه تخمین زده می‌شود که حداقل ۹۰٪ از خودروها دارای تهویه مطبوع هستند و علاوه بر آن، محیط رانندگی راحتی را برای مردم فراهم می‌کنند. به عنوان یک کاربر خودرو، خواننده باید اصول آن را درک کند تا بتواند در مواقع اضطراری به طور مؤثرتر و سریع‌تری حل شود.
۱. اصول کار سیستم تبرید خودرو
اصل کار سیستم تبرید تهویه مطبوع خودرو
1، اصل کار سیستم تبرید تهویه مطبوع خودرو
چرخه سیستم تبرید تهویه مطبوع خودرو شامل چهار فرآیند است: فشرده سازی، آزاد سازی گرما، تنظیم فشار و جذب گرما.
(1) فرآیند فشرده‌سازی: کمپرسور گاز مبرد با دمای پایین و فشار پایین را در خروجی اواپراتور استنشاق می‌کند، آن را به گاز با دمای بالا و فشار بالا فشرده می‌کند و سپس آن را به کندانسور می‌فرستد. عملکرد اصلی این فرآیند فشرده‌سازی و تحت فشار قرار دادن گاز است تا مایع شدن آن آسان شود. در طول فرآیند فشرده‌سازی، حالت مبرد تغییر نمی‌کند و دما و فشار همچنان افزایش می‌یابد و گاز فوق گرم تشکیل می‌شود.
(2) فرآیند آزادسازی گرما: گاز مبرد فوق داغ با دما و فشار بالا برای تبادل گرما با جو وارد کندانسور (رادیاتور) می‌شود. به دلیل کاهش فشار و دما، گاز مبرد به مایع تبدیل شده و مقدار زیادی گرما آزاد می‌کند. عملکرد این فرآیند دفع گرما و چگالش است. فرآیند چگالش با تغییر حالت مبرد مشخص می‌شود، یعنی تحت شرایط فشار و دمای ثابت، به تدریج از گاز به مایع تغییر می‌کند. مایع مبرد پس از چگالش، مایعی با فشار و دمای بالا است. مایع مبرد فوق سرد می‌شود و هرچه درجه فوق سرد شدن بیشتر باشد، توانایی تبخیر در جذب گرما در طول فرآیند تبخیر بیشتر می‌شود و اثر تبرید، یعنی افزایش متناظر در تولید سرما، بهتر می‌شود.
(3) فرآیند تنظیم فشار: مایع مبرد با فشار و دمای بالا از طریق شیر انبساط تنظیم می‌شود تا دما و فشار کاهش یابد و دستگاه انبساط به صورت مه (قطرات کوچک) از بین می‌رود. نقش این فرآیند خنک کردن مبرد و کاهش فشار، از مایع با دمای بالا و فشار بالا به مایع با دمای پایین است تا جذب گرما تسهیل شود، ظرفیت تبرید کنترل شود و عملکرد عادی سیستم تبرید حفظ شود.
۴) فرآیند جذب گرما: مایع مبرد مه آلود پس از خنک شدن و کاهش دما توسط شیر انبساط وارد اواپراتور می‌شود، بنابراین نقطه جوش مبرد بسیار پایین‌تر از دمای داخل اواپراتور است، بنابراین مایع مبرد در اواپراتور تبخیر شده و به گاز تبدیل می‌شود. در فرآیند تبخیر، برای جذب گرمای زیاد اطراف، دمای داخل خودرو کاهش می‌یابد. سپس گاز مبرد با دمای پایین و فشار پایین از اواپراتور خارج شده و منتظر می‌ماند تا کمپرسور دوباره دم کند. فرآیند گرماگیر با تغییر حالت مبرد از مایع به گاز مشخص می‌شود و فشار در این زمان بدون تغییر است، یعنی تغییر این حالت در طول فرآیند فشار ثابت انجام می‌شود.
2، سیستم تبرید تهویه مطبوع خودرو عموماً از کمپرسورها، کندانسورها، خشک‌کن‌های ذخیره‌سازی مایع، شیرهای انبساط، اواپراتورها و دمنده‌ها تشکیل شده است. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، اجزا توسط لوله‌های مسی (یا آلومینیومی) و لاستیکی فشار بالا به هم متصل می‌شوند تا یک سیستم بسته را تشکیل دهند. هنگامی که سیستم سرد کار می‌کند، حالت‌های مختلف حافظه تبرید در این سیستم بسته گردش می‌کنند و هر چرخه چهار فرآیند اساسی دارد:
(1) فرآیند فشرده‌سازی: کمپرسور، گاز مبرد را در خروجی اواپراتور در دما و فشار پایین استنشاق می‌کند و آن را در یک کمپرسور حذف گاز با دما و فشار بالا فشرده می‌کند.
(2) فرآیند آزادسازی گرما: گاز مبرد فوق داغ با دمای بالا و فشار بالا وارد کندانسور می‌شود و به دلیل کاهش فشار و دما، گاز مبرد به مایع تبدیل شده و گرمای زیادی آزاد می‌شود.
(3) فرآیند تنظیم فشار: پس از عبور مایع مبرد با دما و فشار بالا از دستگاه انبساط، حجم آن افزایش می‌یابد، فشار و دما به شدت افت می‌کند و دستگاه انبساط به صورت مه (قطرات کوچک) از بین می‌رود.
(4) فرآیند جذب گرما: مایع مبرد غبار وارد اواپراتور می‌شود، بنابراین نقطه جوش مبرد بسیار پایین‌تر از دمای داخل اواپراتور است، بنابراین مایع مبرد به گاز تبخیر می‌شود. در طول فرآیند تبخیر، مقدار زیادی گرما در اطراف جذب می‌شود و سپس بخار مبرد با دمای پایین و فشار پایین وارد کمپرسور می‌شود.
2 اصل کار دمنده
معمولاً دمنده روی خودرو یک دمنده گریز از مرکز است و اصل کار دمنده گریز از مرکز شبیه به فن گریز از مرکز است، با این تفاوت که فرآیند فشرده‌سازی هوا معمولاً تحت عمل نیروی گریز از مرکز از طریق چندین پروانه فعال (یا چندین مرحله) انجام می‌شود. دمنده دارای یک روتور چرخان با سرعت بالا است و تیغه روی روتور، هوا را با سرعت بالا به حرکت در می‌آورد. نیروی گریز از مرکز باعث می‌شود هوا در امتداد خط اینولوت در شکل اینولوت محفظه به سمت خروجی فن جریان یابد و جریان هوای پرسرعت دارای فشار باد خاصی است. هوای جدید از طریق مرکز محفظه دوباره پر می‌شود.
از نظر تئوری، منحنی مشخصه فشار-جریان دمنده گریز از مرکز یک خط مستقیم است، اما به دلیل مقاومت اصطکاکی و سایر تلفات درون فن، منحنی مشخصه فشار و جریان واقعی با افزایش دبی جریان به آرامی کاهش می‌یابد و منحنی توان-جریان مربوطه فن گریز از مرکز با افزایش دبی جریان افزایش می‌یابد. هنگامی که فن با سرعت ثابت کار می‌کند، نقطه کار فن در امتداد منحنی مشخصه فشار-جریان حرکت می‌کند. شرایط کار فن در حین کار نه تنها به عملکرد خود آن، بلکه به ویژگی‌های سیستم نیز بستگی دارد. هنگامی که مقاومت شبکه لوله افزایش می‌یابد، منحنی عملکرد لوله شیب‌دارتر می‌شود. اصل اساسی تنظیم فن، دستیابی به شرایط کار مورد نیاز با تغییر منحنی عملکرد خود فن یا منحنی مشخصه شبکه لوله خارجی است. بنابراین، برخی سیستم‌های هوشمند روی خودرو نصب می‌شوند تا به خودرو کمک کنند هنگام رانندگی با سرعت کم، سرعت متوسط و سرعت بالا، به طور عادی کار کند.
اصل کنترل دمنده
۲.۱ کنترل خودکار
وقتی کلید «اتوماتیک» برد کنترل تهویه مطبوع فشار داده می‌شود، کامپیوتر تهویه مطبوع به طور خودکار سرعت دمنده را با توجه به دمای هوای خروجی مورد نیاز تنظیم می‌کند.
وقتی جهت جریان هوا به صورت "رو به رو" یا "جهت جریان دوگانه" انتخاب شود و دمنده در حالت سرعت پایین باشد، سرعت دمنده با توجه به شدت تابش خورشید در محدوده مجاز تغییر خواهد کرد.
(1) عملکرد کنترل سرعت پایین
در طول کنترل سرعت پایین، کامپیوتر تهویه مطبوع ولتاژ پایه تریود قدرت را قطع می‌کند و تریود قدرت و رله سرعت فوق بالا نیز قطع می‌شوند. جریان از موتور دمنده به مقاومت دمنده جریان می‌یابد و سپس آهن را می‌گیرد تا موتور با سرعت پایین کار کند.
کامپیوتر تهویه مطبوع از ۷ قطعه زیر تشکیل شده است: ۱ باتری، ۲ سوئیچ استارت، ۳ رله بخاری، موتور دمنده، ۵ مقاومت دمنده، ۶ ترانزیستور قدرت، ۷ سیم فیوز دما، ۸ کامپیوتر تهویه مطبوع، ۹ رله سرعت بالا.
(2) عملکرد کنترل سرعت متوسط
در طول کنترل سرعت متوسط، تریود قدرت یک فیوز دما را مونتاژ می‌کند که از تریود در برابر آسیب ناشی از گرمای بیش از حد محافظت می‌کند. کامپیوتر تهویه مطبوع با تغییر سیگنال محرک دمنده، جریان پایه تریود قدرت را تغییر می‌دهد تا به هدف کنترل بی‌سیم سرعت موتور دمنده دست یابد.
۳) عملکرد کنترل سرعت بالا
در حین کنترل سرعت بالا، کامپیوتر تهویه مطبوع ولتاژ پایه تریود قدرت، کانکتور شماره ۴۰ آن را قطع می‌کند و رله سرعت بالا روشن می‌شود و جریان از موتور دمنده از طریق رله سرعت بالا و سپس به آهن اتصال جریان می‌یابد و باعث می‌شود موتور با سرعت بالا بچرخد.
۲.۲ پیش گرمایش
در حالت کنترل خودکار، یک حسگر دما که در قسمت پایین هسته بخاری نصب شده است، دمای مایع خنک‌کننده را تشخیص داده و کنترل پیش‌گرمایش را انجام می‌دهد. هنگامی که دمای مایع خنک‌کننده کمتر از ۴۰ درجه سانتیگراد باشد و سوئیچ خودکار روشن باشد، کامپیوتر تهویه مطبوع، دمنده را می‌بندد تا از تخلیه هوای سرد جلوگیری شود. برعکس، هنگامی که دمای مایع خنک‌کننده بالاتر از ۴۰ درجه سانتیگراد باشد، کامپیوتر تهویه مطبوع، دمنده را روشن کرده و آن را با سرعت کم می‌چرخاند. از آن به بعد، سرعت دمنده به طور خودکار بر اساس جریان هوای محاسبه شده و دمای هوای خروجی مورد نیاز کنترل می‌شود.
کنترل پیش گرمایش که در بالا توضیح داده شد، تنها زمانی وجود دارد که جریان هوا در جهت «پایین» یا «جریان دوگانه» انتخاب شود.
۲.۳ کنترل جریان هوای تأخیری (فقط برای سرمایش)
کنترل جریان هوای تأخیری بر اساس دمای داخل کولر است که توسط سنسور دمای اواپراتور تشخیص داده می‌شود.
کنترل جریان هوا می‌تواند از تخلیه تصادفی هوای گرم از کولر گازی جلوگیری کند. این عملیات کنترل تأخیری فقط یک بار و زمانی که موتور روشن می‌شود و شرایط زیر برقرار باشد، انجام می‌شود: ۱. عملکرد کمپرسور؛ ۲. کنترل دمنده را در حالت "اتوماتیک" (روشن کردن خودکار) قرار دهید؛ ۳. کنترل جریان هوا را در حالت "رو به جلو" قرار دهید؛ از طریق کلید رو به جلو، آن را روی "رو به جلو" تنظیم کنید یا در کنترل خودکار، آن را روی "رو به جلو" قرار دهید؛ ۴. دمای داخل کولر بالاتر از ۳۰ درجه سانتیگراد باشد.
عملکرد کنترل جریان هوای تأخیری به شرح زیر است:
حتی زمانی که هر چهار شرط فوق برقرار باشد و موتور روشن شده باشد، موتور دمنده نمی‌تواند بلافاصله روشن شود. موتور دمنده ۴ ثانیه اختلاف زمان دارد، اما کمپرسور باید روشن شود و موتور روشن شود و از گاز مبرد برای خنک کردن اواپراتور استفاده شود. موتور دمنده عقب ۴ ثانیه روشن می‌شود، در ۵ ثانیه اول با سرعت کم کار می‌کند و در ۶ ثانیه آخر به تدریج به سرعت بالا می‌رسد. این عملیات از تخلیه ناگهانی هوای گرم از دریچه که می‌تواند باعث ایجاد لرزش شود، جلوگیری می‌کند.
سخنان پایانی
یک سیستم تهویه مطبوع ایده‌آل که توسط کامپیوتر کنترل می‌شود، می‌تواند به طور خودکار دما، رطوبت، تمیزی، کیفیت و تهویه هوای داخل خودرو را تنظیم کند و جریان هوای داخل خودرو را با سرعت و جهت مشخصی تنظیم کند تا محیط رانندگی مناسبی برای سرنشینان فراهم شود و اطمینان حاصل شود که سرنشینان در شرایط آب و هوایی و جوی مختلف در محیطی با هوای مطبوع قرار دارند. این سیستم می‌تواند از یخ زدگی شیشه پنجره جلوگیری کند تا راننده بتواند دید واضحی داشته باشد و رانندگی ایمن را تضمین کند.
اگر می‌خواهید اطلاعات بیشتری کسب کنید، سایر مقالات این سایت را بخوانید!
در صورت نیاز به چنین محصولاتی لطفا با ما تماس بگیرید.
شرکت خودروسازی ژوئو منگ شانگهای متعهد به فروش قطعات خودرو MG&MAUXS است. از خرید شما استقبال می‌کنیم.
