سیستم تهویه مطبوع خودرو

مقدمه:

سیستم تهویه مطبوع خودرو (Automotive air conditioning) خودرو بدون شک یکی از ضروری ترین سیستم‌های بکار رفته در خودرو می باشد که عملکرد آن باعث ایجاد شرایط مطلوب برای راننده و سرنشینان خودرو می‌شود. در واقع می‌توان گفت که بدون این سیستم تحمل داخل خودرو در گرمای تابستان و یا سرمای زمستان غیر ممکن است.

سیستم تهویه مطبوع اولین بار در سال ۱۹۳۹ توسط شرکت خودروسازی پکارد در امریکا طراحی و روی خودروهای آن زمان پیاده شد. این سیستم در ابتدا تنها برای خودروهای لوکس مورد استفاده قرار می‌گرفت. اما امروزه ۹۹ درصد از خودروهای تولید شده در سراسر دنیا مجهز به سیستم تهویه مطبوع هستند.

معرفی سیستم تهویه مطبوع خودرو:

سیستم تهویه مطبوع خودرو همان طور که از نامش پیداست برای مطلوب کردن شرایط داخل کابین خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرید. به صورت کلی می‌توان گفت این سیستم در تابستان  علاوه بر کاهش دمای کابین با جذب رطوبت شرایط مساعدتری را برای راننده و سرنشینان فراهم خواهد کرد. و در زمستان نیز به گرمایش داخل خودرو با کمک بخاری که مایع رادیاتور در آن جریان دارد گرمای حاصل از احتراق را به داخل کابین خودرو انتقال خواهد داد .

عملکرد سیستم تهویه مطبوع خودرو:

عملکرد سیستم تهویه مطبوع در بیشتر خودروها به صورت یکسان است و به طور کل از یک فرآیند ترمودینامیکی پیروی می‌کنند.

در این فرآیند ترمودینامیکی مایعی (مبرد) تا حد خنک شدن، فشرده و تبخیر می‌شود و به کمک موتور فن به درون اتاق پمپ می‌شود تا از گرمای اتاق کاسته شود و محیط مساعدتری را برای سرنشینان فراهم کند.

سیستم تهویه مطبوع خودرو از اجزای زیر تشکیل می‌شود:

1. کمپرسور
2. کندانسور
3. شیر انبساط
4. اواپراتور
5. مبرد
6. کلید کنترل فشار
7. مجموعه لوله و شلنگ ها
8. خشک کن
9. فیلتر کابین

در ادامه به توضیح هر یک از موارد بالا خواهیم پرداخت اما قبل از آن بهتر است با نحوه عملکرد سیستم تهوبه مطبوع در خودرو بیشتر آشنا شویم.

مراحل کار سیستم تهویه مطبوع خودرو:

1.  در ابتدا مبرد به صورت گاز است که توسط کمپرسور فشرده می‌شود. این گاز تحت فشار و دمای بالا قرار می‌گیرد.
2. در مرحله بعد این بخار داغ و فشرده شده وارد کندانسور شده و به صورت مایع در می‌آید.
3. مایع مبرد بعد از عبور از شیر انبساط، فشار آن کاسته می‌شود و تبدیل به گاز سرد می‌شود.
4. در مرحله آخر این مبرد که به صورت گاز است با عبور از اواپراتور موجب خنک شدن هوای تامین شده توسط موتور فن شده و در نتیجه بعد از عبور از فیلتر کابین وارد کابین خودرو می‌شود. این مبرد بعد از جذب گرما دوباره تبخیر شده و با فشار پایین دوباره به کمپرسور باز می‌گردد.

معرفی اجزای سیستم تهویه مطبوع خودرو:

• کمپرسور: (Compressor)

کمپرسور دستگاه حرکت دهنده گاز مبرد در سیستم تهویه مطبوع خودرو است. شاید به نوعی به توان گفت کمپرسور در واقع قلب تپنده سیستم تهویه مطبوع است. کمپرسور با افزایش دما و فشار گاز خروجی از اواپراتور آن را به سمت کندانسور هدایت می‌کند. در شکل زیر شماره (۱) نشان دهنده محل قرار گیری کمپرسور است.

سیستم تهویه مطبوع – کمپرسور

تاثیرات عملکرد ناصحیح کمپرسور بر روی کل سیستم تهویه مطبوع خودرو:

• نشتی از کمپرسور
• ایجاد صدا
• کاهش عملکرد سیستم خنک کاری
• نمایان شدن کد خطا در یونیت کنترل سیستم تهویه مطبوع

عیوب ایجاد شده در کمپرسور:

• آسیب دیدن بلبرینگ‌ها به دلیل نقص در حرکت تسمه‌ها به دلیل خوردگی
• نشتی از شافت کمپرسور و مخزن روغن
• آسیب‌های مکانیکی وارد شده به کمپرسور
• نقص در سیستم برق رسانی
• کاهش مبرد
• وجود براد‌های آهن در سیستم تهویه مطبوع
• ورود رطوبت به کمپرسور
• نقص در سیستم محرک کمپرسور

برای اطلاع از قیمت و انواع مختلف کمپرسور اینجا کلیک کنید

• کندانسور: (Condenser)

کندانسور در سیستم تهویه مطبوع خودرو همان رادیاتور است. كندانسور گرماي جذب شده توسط اواپراتور از گاز مبرد داخل سيستم را به هواي محيط خارج از كابين اتومبيل انتقال مي‌دهد. در واقع در داخل کندانسور مبرد که به صورت گاز است به مبرد مایع تبدیل می‌شود.

علائم و نشانه‌های نقص در عملکرد کندانسور

• کاهش میزان سرمای ورودی به کابین:

وجود نقص در کندانسور موجب کاهش جریان مبرد در کویل‌های آن شده و در نتیجه کل سیستم تهویه مطبوع را تحت تاثیر خود قرار می‌دهد.

• نشتی قابل توجه:

یکی دیگر از عواملی که ممکن است به خوبی نقص در عملکرد کندانسور را نشان دهد وجود نشتی به خاطر ضربه وارد شده به آن و یا فرسوده شدن آن باشد. این نشتی موجب کاهش فشار مایع مبرد و تخلیه شدن آن می‌شود که در نتیجه موجب از کار افتادن کل سیستم خواهد شد.

اگر با چنین وضعیتی مواجه شدید بهترین راه تعویض کندانسور است.

برای اطلاع از قیمت و انواع مختلف کندانسور اینجا کلیک کنید

• اواپراتور: (Evaporator)

یکی دیگر از قطعات اصلی سیستم تهویه مطبوع خودرو اواپراتور است. اواپراتور مجموعه‌ای از قطعات است که وظیفه ایجاد برودت و کاهش گرمای هوای کابین اتومبیل را بر عهده دارد. یکی دیگر از وظایف مهم این قطعه، جذب رطوبت از هوای داخل کابین می‌باشد.

علائم و نشانه‌های نقص در عملکرد اواپراتور

• ضعیف بودن باد سرد ورودی به کابین
• بوی عجیب در هنگام روشن کردن سیستم تهویه مطبوع
• نشتی از اواپراتور، هرچند که تشخیص این نشتی به دلیل محل قرار گیری اواپراتور کمی سخت است.

• مبرد: (refrigerant)

مبرد ماده‌ای است که با جذب حرارت از یک ماده دیگر به عنوان یک سرد کننده عمل می‌کند. در سیستم تهویه مطبوع خودرو خودرو عمل جذب حرارت با تبخیر مایعی در اواپراتور و پس از دادن آن در کندانسور صورت می‌گیرد. به چنین سیالاتی که به سادگی از مایع به بخار و بالعکس تبدیل شوند مبرد می‌گویند.

گاهی مواقع ممکن است به دلیل نشتی این مایع از لوله‌ها و اتصالات، سیستم تهویه مطبوع خودرو به خوبی عمل نکند و بازده خنک کاری بسیار پایین باشد. بنابراین بهتر است با مراجعه به مکانیکی مجرب از میزان مایع مبرد در سیستم تهویه مطبوع خودرو اطمینان حاصل کنید و در صورت لزوم آن را شارژ کنید.

• موتور فن: (Blower Motor)

وقتی شما سیستم تهویه مطبوع خودرو و یا بخاری خودرو خود را روشن می‌کنید، فن آن شروع به کار خواهد کرد و در نتیجه هوا (گرم یا سرد) از دریچه‌های هوا وارد کابین خودرو می‌شود.  چرخش فن توسط موتوری انجام می‌شود که به آن موتور فن می‌گویند.

محل قرار گیری موتور فن در بیشتر خودروها در داخل داشبورد است. رایج ترین مشکل پیش آماده در موتور فن رزیستور آن است. این مشکل زمانی نمایان خواهد شد که موتور فن تنها با سرعت بالا کار خواهد کرد و به نوعی سرعت پایین آن از مدار خارج می‌شود. در بعضی از مواقع ممکن است به دلیل خوردگی و یا افزایش بیش از حد دما موتور فن به طور کامل متوقف شود.

• فیلتر کابین: (air cabin filter)

فیلتر کابین یکی دیگر از بخش‌های سیستم تهویه مطبوع خودرو است. وظیفه اصلی فیلتر کابین در خودرو تصفیه هوای ورودی به کابین خودرو می‌باشد. بی‌توجهی به تعویض به موقع فیلتر کابین می‌تواند عملکرد سیستم تهویه مطبوع را تحت تاثیر خود قرار دهد.

برای کسب اطلاعات بیشتر مطلب زیر را مطالعه کنید.

• فیلتر کابین-تصفیه هوای داخل خودرو

برای انتخاب و خرید فیلتر کابین بر اساس نوع خودرو اینجا کلیک کنید

•  شیر انبساط: (EXPANSION VALVE)

شير انبساط، تعيين كننده ميزان گاز وارد شونده از كندانسور به داخل اواپراتور از طريق يك فيلتر است.
همچنين اين قطعه فشار مبرد را بطور ناگهاني كاهش مي‌دهد. هنگامي ‌كه كمپرسور شروع به كار مي‌نمايد، شير انبساط باز شده و مبرد مايع با عبور از صافي مربوط به ورودي مايع پرفشار به گاز پر فشار تبديل مي‌گردد.

زماني كه اواپراتور ميزان بيشتري مبرد را طلب مي‌نمايد، شير انبساط اجازه میدهد تا مبرد كم فشار مورد نياز به داخل كويل اواپراتور وارد گردد. شير انبساط برقرار كننده تعادل ميان بار گرما و خنك كنندگي بهينه اواپراتور مي‌باشد.
خوردگی و ذرات ریز در سیستم تهویه مطبوع می‌تواند موجب آسیب و گرفتگی شیر انبساط شود.
علائم و نشانه‌های نقص در عملکرد شیر انبساط:

1. ورزش باد گرم به جای باد سرد
2. حرکت دائمی کمپرسور که ممکن است به دلیل عمل نکردن و یا گیر کردن شیر انبساط باشد و نتواند در زمان مناسب باز شود.
3.  تشکیل یخ و برفک بر روی اواپراتور و یا خارج شدن آن از دریچه‌های اتاق خودرو.

• خشک کننده: (Receiver, drier, or accumulator)

یکی دیگر از قسمت‌های سیستم تهویه مطبوع خودرو رسیور و یا خشک کن است. كپسول خشك كننده به عنوان منبع ذخيره گاز مبرد و جاذب رطوبت گاز عمل مي‌نمايد.
معمولاً اين كپسول داراي يك سوئيچ ايمني مي‌باشد تا در مواقعي كه فشار گاز از حد تعريف شده كمتر يا بيشتر شود، به طور خودكار جريان برق كمپرسور را قطع ‌نمايد. وقتی این قطعه نتواند به خوبی وظایف خود را انجام دهد کل سیستم تهویه مطبوع با مشکل مواجه می‌شود.

علائم و شواهد بروز مشکل در رسیور :

• نشتی:
  یکی از اولین نشانه‌های عیب در این قطعه می‌تواند نشتی از آن باشد. به دلیل اینکه این رسیور محل ذخیره مبرد است بیشتر در معرض نشتی قرار دارد. در بهترین حالت ممکن است مقداری از مبرد به صورت لایه‌ای و یا قطره مانند در اطراف و اتصالات رسیور دیده شود. اما در بدترین حالت ممکن است کل مبرد از محل نشتی خارج شود که این اتفاق موجب متوقف شدن عملکرد کل سیستم تهویه مطبوع می‌شود.
•  صدایی شبیه صدای ضربه زدن:
  این صدا یکی دیگر از نشانه‌های عیب در رسیور است. رسیور به صورت یک مخزن است که مبرد در آن ذخیره می‌شود. وجود آلودگی در این مخزن می‌تواند یکی از علائم ایجاد صدا شود. از دیگر دلایل ایجاد صدا می‌توان به شل شدن اتصلات و و بست‌ها اشاره کرد. بنابراین در چنین شرایطی بهتر است بعد از ردیابی صدا سریعا مشکل به وجود آمده را رفع کنید تا خطری متوجه کل سیستم تهویه مطبوع وارد نشود.
• بوی کپک زدگی از دریچه ها:
  رسیور به گونه‌ای طراحی شده است که موجب جذب رطوبت اضافی از سیستم تهویه مطبوع می‌شود. اگر به هر دلیلی رسیور نتواند به خوبی باعث جذب رطوبت شود این امر ممکن است باعث ایجاد کپک و در نتیجه بوی نامطبوع در سیستم تهویه مطبوع شود.

• اکومولاتور:(ACCUMULATOR)

این قطعه بر روی لوله مویین قرار دارد و میزان مبرد ورودی به اواپراتور را اندازه گیری میکند. این قطعه به طور مستقیم با خروجی اواپراتور در تماس است و در صورت لزوم مبرد اضافی را ذخیره می‌کنید. باید به این نکته توجه کرد ورود هر گونه مایعی به کمپرسور موجب مرگ آن می‌شود.

بنابراین وجود آکومولاتور نقش مهمی برای جلوگیری از ورود مایع مبرد به داخل کمپرسور بازی خواهد کرد. آکومولاتور همانند رسیور (خشک کن) علاوه بر گرفتن رطوبت مانع از ورود ذرات آلاینده به سیستم می‌شود.
پیشنهاد می‌شود در صورت تعمیر اساسی سیستم تهویه مطبوع این قطعه نیز تعویض شود. رطوبت دشمن شماره یک سیستم تهویه مطبوع خودرو شما است زیرا رطوبت با مبرد موجود در سیستم تهویه مطبوع تبخیر شده و در نتیجه باعث ایجاد اسیدی خورنده می‌شود.
علائم و نشانه‌های عیوب در آکومولاتور:

1. صدای ضربه در حین عملکرد
2. کاهش قابل توجه مبرد به دلیل نشتی
3. ایجاد بوی نامطبوع کپک

ایرادات و راههای رفع آنها در سیستم تهویه مطبوع خودرو

• خنک نبودن هوای ورردی به کابین خودرو:

۱- دریچه ورودی هوای خارج خودرو باز است.
روش اصلاح: دریچه را ببندید.
۲- تسمه کمپرسور خوب سفت نیست و لغزش دارد.
روش اصلاح: یا تسمه را تعویض کنید و یا اگر سالم است آنرا به اندازه کافی سفت کنید.
۳- شیر آب رادیاتور بخاری باز است.
روش اصلاح: شیر آب بخاری را ببندید و در صورتی که در خودرو شیری به این منظور پیش بینی نشده شیلنگ آب بخاری را با پوسته موتور یکسره کنید.
۴- دریچه بخاری باز است.
روش اصلاح: دریچه بخاری را ببندید.
۵- پره های کندانسور توسط ذرات ریز مسدود گشته.
روش اصلاح: کندانسور را با فشار هوا تغییر کنید.
۶- مایع مبرد (گاز مبرد) در محلی از کولر به بیرون نشت کرده.
روش اصلاح، سیستم را از نظر نشتی چک کنید و نشتی را بر طرف کنید.
۷- خشک کن بر عکس نصب شده
روش اصلاح: خشک کن را باز کرده و به نحو صحیح مونتاژ کنید.
۸- خشک کن مسدود است.
روش اصلاح: خشک کن تعویض گردد.
۹- اواپراتور مسدود است.
روش اصلاح: محل گرفتگی اواپراتور را تمیز کنید.
۱۰- سطح اواپراتور یخ زده است.
روش اصلاح: ترموستات را کنترل کنید.

• بوی نامطبوع از اواپراتور:

۱- ذرات ریزی در لابه لای پره های اواپراتور جمع شده اند.
روش اصلاح: داخل پره های اواپراتور را تمیز کنید.
۲- لوله تخلیه آب زیر اواپراتور مسدود است.
روش اصلاح: لوله تخلیه آب اواپراتور را تمیز کنید.
۳- جلبک هایی در لابه لای پره های اواپراتور رشد کرده اند.
روش اصلاح: پره های اواپراتور را با مواد هیدروفیلیک شتسشو دهید.

• ارتعاش سیستم بیش از حد در زمان روشن کردن سیستم تهویه مطبوع:

۱- تسمه کمپرسور شل شده و یا اینکه کمپرسور در محل خود محکم نصب نشده است.
روش اصلاح: تسمه کمپرسور را سفت کرده و یا پیچ های اتصال کمپرسور را در جای خود محکم کنید.
۲- داخل سیکل کولر کمی هوا وجود دارد.
روش اصلاح: گاز کولر را توسط دستگاه ریکاوری تخلیه و مجدداً شارژ نمایید

• کمپرسور روشن نمی شود و یا به سرعت قطع و وصل می شود:

۱- رله کنترل آمپر خراب است.
روش اصلاح: رله مربوطه را چک کنید.
۲- ترموستات خراب است.
روش اصلاح: ترموستات را کنترل و در صورت امکان تنظیم کنید.
۳- سوئیچ فشار خراب است.
روش اصلاح: سوئیچ فشار و کانکتور برق آن را چک کنید.
۴- فیوز اصلی کولر سوخته است.
روش اصلاح: فیوز را تعویض کنید.
۵-تسمه کمپرسور شل می باشد.
روش اصلاح: تسمه را به اندازه مناسب سفت کنید.
۶- کمپرسور مشکل داخلی دارد.
روش اصلاح کمپرسور را تعبیر و یا تعویض کنید.
۷- ولتاژ باتری خودرو خیلی کم است.
روش اصلاح:باتری را مجدداً شارژ و یا تعویض نمایید.
۸- کلاچ کمپرسور خراب است.
روش اصلاح: کلاچ را تعویض کنید.
۹- سطح درگیری کلاچ آغشته به روغن شده است.
روش اصلاح: سطح درگیری کلاچ را تمیز کرده و یا کلاچ را تعویض کنید.
۱۰- فاصله بین پولی کمپرسور و صفحه کلاچ زیاد است.
روش اصلاح: فاصله محرک کلاچ تا پولی را تنظیم کنید.
۱۱- بعضی یا یکی از رله های سه تایی خراب است.
روش اصلاح: رله خراب را از رله سه تایی جدا کرده تعویض کنید.