سیستم تهویه خودرو چگونه کار می کند؟ انواع سیستم تهویه خودرو

مجموعه: اصول تعمیر و نگهداری خودرو

سیستم تهویه خودرو، فضای داخل کابین را متعادل می کند

هر آنچه که باید درباره سیستم تهویه مطبوع خودرو بدانید 

تاریخچه ی به کارگیری سیستم تهویه در خودرو

در سال 1940 میلادی شرکتی آمریکایی به نام "بیشاپ اند بیکاپ اوهایو" ایده ی نصب سیستم تهویه را در اتومبیل ها طراحی کرد. نخستین خودروهایی که توسط این شرکت به سیستم تهویه مجهز شدند، اتومبیل های پکارد آمریکایی بودند.

سیستم تهویه در سال های نخست به کارگیری با جریان سازی میان فضای بیرون داخل خودرو، قابلیت متعادل سازی هوای موجود در داخل کابین را داشت. 

یکی دیگر از تولید کنندگان خودرو که در راستای تعبیه ی سیستم تهویه اقداماتی انجام داد، کمپانی "کرایسلر"بود. درواقع این شرکت سال ها قبل از شرکت بیشاپ اند بیکاپ در زمینه ی ارتقای خودرو های تولیدی در حال تحقیق و بررسی بود. 

در نهایت شرکت کرایسلر در سال 1955 سیستمی به نام ایرتمپ را بر روی خودروهای تولیدی نصب کرد. این سیستم علاوه بر خنک کردن کابین خودرو قابلیت متعادل سازی و گرم کردن هوا را داشت. 

هم اکنون تمام خودرو های استاندارد از سیستم تهویه بر خوردار هستند. درواقع این قابلیت نوعی ویژگی برای خودرو های باکیفیت محسوب می شود که کارایی بسیار زیادی دارد.

سیستم تهویه خودرو براساس فصل، دما را متعادل می کند

سیستم تهویه خودرو چیست؟

سیستم تهویه اتومبیل برای راننده این قابلیت را فراهم می کند که بر اساس فصل های متغیر سال، هوای داخل کابین خودرو را تنظیم و متعادل سازد.

در حقیقت سیستم تهویه در طی فرایندی هوای مطبوع را به داخل کابین خودرو منتقل می کند و موجب تعدیل هوا می گردد.

با روشن کردن تهویه خودرو در هوای بارانی از بخار شیشه ها جلوگیری کنید

وجه تمایز سیستم تهویه با کولر

سیستم تهویه با کولر اتومبیل تفاوتی اساسی دارد. وظیفه کولر خنک کردن هوا است و شخص قادر به روشن و خاموش کردن آن به دلخواه است. اما سیستم تهویه خودرو مخصوص تهویه سازی هوای داخل کابین و موتور می باشد و تا زمانی که سیستم به دمای مورد نظر نرسد، تهویه خودرو غیر فعال نمی گردد.

به عبارتی دیگر سیستم های گرمایشی و سرمایشی اتومبیل تنها قادر به خنک سازی و گرم کردن هستند و هیچ گاه قابلیت متعادل سازی دما را ندارند.

در صورتی که سیستم تهویه هوای مطلوب را برای سرنشینان خودرو به ارمغان می آورد. به طور مثال در شرایط های جوی متغیر که بارش های جوی رخ می دهد و احتمال بخار شیشه وجود دارد، سیستم تهویه از بخار کردن شیشه های اتومبیل جلوگیری می کند.

نحوه ی کارکرد سیستم تهویه خودرو

کمپرسور با فشرده سازی گاز مبرد آن را از حالت گاز به مایع تغییر شکل می دهد. مایع خنک کننده در لوله های چگالنده جریان می یابد و موجب ترکیب هوای خارج از خودرو با مایع خنک کننده می شود.

در طی این روند به موجب گرم بودن چگالنده، میان مایع و هوای تازه افت حرارت رخ می دهد و هوای گرم به بیرون از خودرو منتقل می شود.

سپس ماده ی خنک کننده به داخل رسیوردرایر جریان می یابد. در رسیوردرایر نوعی خشک کن رطوبت قرار دارد که رطوبت را از مبرد جذب می کند.

رسیوردرایر به شیر انبساط متصل است. بنابراین ماده خنک کننده پس از حذف رطوبت موجود، به منظور کاهش میزان فشار مایع و تسریع روند رطوبت به شیر انبساط منتقل می گردد.

پس از این مرحله مبرد کم فشار در راستای اواپراتور قرار می گیرد. اواپراتور هوای موجود در کابین خودرو را به قسمت مرکزی جذب می کند. از آن جایی که دمای مایع مبرد سرد تر از هوای جذب شده است، کاهش دما شکل می گیرد.

پس از اتمام این فرایند، هوای خنک به وسیله ی پره های باد بزن داخل کابین خودرو نفوذ پیدا می کند و رطوبت فضای داخلی ماشین کاهش می یابد. بدین جهت فرایند تهویه خودرو شکل می گیرد.

سیستم تهویه به منظور ادامه یافتن جریان هوای خنک رطوبت چگالی شده را جذب می کند. با جذب رطوبت، ماده ی خنک کننده گرم می شود و از مایع به گاز مبدل می گردد. 

سپس مایع خنک کننده با فشار کم و دمای بالا به سمت کمپرسور جریان می یابد و روند تهویه ی هوای کابین مجددا شکل می گیرد.

سیستم تهویه خودرو با کولر عملکرد متفاوتی دارد

انواع سیستم تهویه در خودرو

سیستم تهویه اتوماتیک

در سیستم تهویه اتوماتیک بر روی قسمت داشبورد خودرو سنسور های خورشیدی طراحی شده است که میزان گرمای ورودی به اتاقک را اندازه گیری می کند. درحقیقت به وسیله ی میزان دمای نمایشی میزان کارکرد سیستم تهویه مشخص می شود.

به عبارتی دیگر سیستم اتوماتیک از نوعی سیستم حلقوی سرچشمه می گیرد که اطلاعات موجود را به کنترل کننده منتقل می سازد و دمای تعیین شده را تنظیم می کند. 

یکی از مزایای سیستم اتوماتیک تهویه آن است که سرنشین می تواند سیستم را از حالت اتوماتیک به دستی تبدیل کند و به دلخواه میزان دمای ورودی را تنظیم سازد.

سیستم تهویه دستی

عملکرد و کارایی سیستم دستی و اتوماتیک مشابه است. با این تفاوت که در سیستم تهویه دستی میزان سرعت عملکرد فن و عملیات دما توسط سرنشین مشخص می گردد.

قطعات سازنده ی سیستم تهویه خودرو

به طور کلی سیستم تهویه در اتومبیل نوعی مدار بسته است که به شکل حلقوی ابتدا و انتهای آن به هم وصل است. 

در ادامه قطعات سازنده ی سیستم تهویه خودرو را در شرایطی که اتومبیل به کولر، بخاری و رطوبت گیر مجهز است، بیان می کنیم:

کندانسور

کندانسور نوعی رادیاتور چگالنده است که در طی فرایندی نوعی گاز را به حالت مایع تبدیل می کند. به عبارتی دیگر کندانسور ماده ی تبخیر شده از کمپرسور را که با دما و فشار بسیار ناشی می شود را مایع می کند. این قطعه عملکرد و ظاهری مانند رادیاتور دارد و در قسمت جلویی رادیاتور موتور تعبیه شده است. 

کمپرسور

در مرکز سیستم تهویه ی خودرو کمپرسور قرار دارد، به گونه ای که از این قطعه با عنوان قلب تپنده ی سیستم تهویه یاد می شود.

در کولر های اتومبیل ماده ای خنک کننده وجود دارد که کمپرسور آن ماده را به واسطه ی کمپرس سازی از حالت گاز به مایع مبدل می سازد.

با روشن شدن کمپرسور توسط سرنشین، گاز یا بخار ماده ی خنک کننده به سمت چگالنده پمپاژ می گردد. درواقع کمپرسور به واسطه ی تسمه به میل لنگ موتور اتومبیل وصل است و به موجب آن با پمپ آب، دینام و پمپ روغن در ارتباط است. 

 لازم به ذکر است انرژی مورد نیاز برای فعالیت و کارایی قطعات سیستم تهویه از موتور تأمین می شود و به وسیله ی میل لنگ به سایر قطعات منتقل می گردد.

با روشن شدن کمپرسور گاز خنک کننده پمپاژ می شود

رسیور درایر

در میان کندانسور و اواپراتور قطعه ای به نام رسیوردرایر قرار دارد که موظف به جذب قطرات آب موجود در گاز کولر است. لذا به این قطعه ی مصرفی در سیستم تهویه، رطوبت گیر یا خشک کن گفته می شود.

فرایند جداسازی رطوبت از ماده ی خنک کننده بسیار حائز اهمیت است. زیرا در شرایطی که این روند به طریقه مناسب شکل نگیرد، به کریستال های یخی تبدیل می شود و مسیر لوله ها را مسدود می سازد. لذا صدمات مخربی را به موتور خودرو تحمیل می کند.

شیر انبساط یا سوپاپ انبساط گرمایی

در داخل سیستم تهویه دو بخش کم فشار و پرفشار وجود دارد. قسمت کم فشار سیستم شامل چگالنده، دریافت کننده و کمپرسور می شود و در قسمت کم فشار نیز شیر انبساط قرار دارد.

همزمان با آغاز فعالیت کمپرسور شیر انبساط نیز باز می شود و مایع مبرد به سمت پرفشار شدن جریان می یابد. در هنگامی که اواپراتور به مایع بیشتری نیاز داشته باشد، شیر انبساط زمینه ی ورود مبرد را به اخل کویل اواپراتور فراهم می کند. 

بنابراین، شیر انبساط میزان فشار هوای ورودی به داخل کابین را تنظیم و کنترل می کند. 

اواپراتور

اکثر قطعات تشکیل دهنده ی سیستم تهویه در داخل موتور خودرو تعبیه شده اند و تنها قطعه ای که در داخل کابین سرنشین ها قرار گرفته است، اواپراتور می باشد.

وظیفه ی اصلی اواپراتور جذب رطوبت هوای داخل کابین است. در طی این فرایند، جریان هوای تشکیل شده به وسیله ی فن الکتریکی از سطح کویل اواپراتور عبور می کند سپس هوای خنک به وسیله ی کانال و دریچه های هوا به داخل کابین خودرو منتقل می گردد.

به اواپراتور از آن جهت که رطوبت داخل کابین را تقطیر می کند، تبخیر کننده نیز می گویند. این تبخیر کننده از باله و لوله هایی تشکیل شده است و پشت داشبورد یعنی در نزدیکی سرنشین کناری راننده قرار دارد. 

کپسول خشک کننده دارای نوعی سوئیچ ایمنی است که در مواقع ضروری جریان برق کمپراسور را به صورت خودکار قطع کند. بر روی این قطعه شیشه ای تعبیه شده است که قابلیت رویت گاز و میزان گاز موجود در سیستم را فراهم کرده است.

مبرد یک ماده ی خنک کننده است که هنگام روشن شدن تهویه خودرو وارد کابین می شود

مبرد

مبرد نوعی ماده ی خنک کننده یا گاز است که عامل شکل گیری هوای خنک و مطبوع در داخل سیستم تهویه به شمار می آید. 

این ماده ی خنک کننده با افزایش دما به حالت مایع و با کاهش دما به حالت گاز مبدل می شود.

کلید AC

وظیفه ی خاموش و روشن کردن سیستم تهویه بر عهده ی دکمه ی AC می باشد. درواقع سرنشین با فشردن این دکمه دستور آغاز کارایی سیستم تهویه را به کمپرسور صادر می کند.

از دیگر قابلیت های دکمه AC می توان به تنظیم رطوبت، دما و سرعت وزش باد اشاره کرد. 

کلید ac تهویه خودرو را روشن می کند

بخش های اصلی سیستم تهویه خودرو

سیستم گرمایشی در تهویه اتومبیل

یکی از امکانات قدیمی و ابتدایی در خودروها، بخاری یا سیستم گرمایشی می باشد. بخاری دارای رادیاتور کوچکی است که آب خروجی از موتور خودرو را گرم می کند و پس از تبخیر آب هوای گرم به سمت کابین خودرو هدایت می شود. 

سیستم گرمایشی علاوه بر گرم کردن کابین، بخار و یخ های شکل گرفته بر روی شیشه را از بین می برد.

سیستم سرمایشی در تهویه اتومبیل

یکی از بخش های اصلی در سیستم تهویه خودرو، کولر یا سیستم سرمایشی می باشد. کولر خودرو به وسیله ی گازی به نام فریون روند خنک سازی و کاهش دمای هوا را انجام می دهد.

امروزه دو نوع کولر در خودرو ها تعبیه می شوند. نوع اول کولر های دستی هستند که به وسیله ی رابطی دستی تنظیم می شوند و نوع دوم، کولر های دیجیتالی می باشند که به واسطه ی دکمه های الکتریکی تنظیم می شوند و اطلاعاتی از قبیل میزان دما و شرایط داخلی کابین را نمایش می دهند.

در سال های اخیر در تولید خودرو های لوکس  قابلیت گرم کردن فرمان برای راننده در راستای تأمین آسایش سرنشینان فراهم شده است. همچنین به صورت مجزا کانال های متعددی برای سرنشینان خودرو تعبیه شده است که سر نشینان می توانند به دلخواه دمای هوا را تنظیم کنند.

قابلیت های سیستم تهویه خودرو

طبق بررسی های انجام شده توسط مؤسسات پژوهشی در جهان، سیستم تهویه با تنظیم هوای داخل اتاقک خودرو زمینه ی آرامش و تمرکز راننده را با کاهش مشکلات ناشی از هوای سرد و تنش های نشات گرفته از هوای گرم فراهم می کند.

از دیگر قابلیت های سیستم تهویه در خودرو می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• کنترل رطوبت داخل کابین و اتاقک

• تنظیم تصفیه و وزش هوا

• فراهم سازی فضای مناسب در داخل اتاقک خودرو

• برقراری تعادل در دمای محیط به وسیله ی گرمایش و سرمایش

معایب سیستم تهویه

یکی از معایب برجسته در عملکرد سیستم تهویه وابستگی سیستم خنک کننده به دمای هوای محیط بیرون می باشد. درواقع اواپراتور تا میزان مشخصی قابلیت خنک سازی هوا را دارد و در شرایطی که هوای بیرون بسیار سرد یا به شدت گرم باشد، دمای هوا به میزان مورد نظر نمی رسد. لذا می بایست به صورت دستی دمای سیستم گرمایشی را به دفعات مکرر تغییر دهید.

نشانه های وجود اختلال در سیستم تهویه

• کاهش عملکرد سیستم خنک کننده

• فعال شدن نشان خطا در یونیت کنترل سیستم تهویه

• ضعف هوای ورودی به داخل کابین

• انتشار بوی نامطبوع در داخل اتاقک

• وزی باد گرم به جای باد سرد و برعکس

• انتشار یخ و برفک از دریچه های اتاقک خودرو

• ایجاد آلودگی صوتی و به گوش رسیدن صدای ضربه در حین عملکرد

• ارتعاش بیش از حد سیستم در هنگام روشن کردن

• عدم کارایی سیستم تهویه

دریچه ی هوا را به سمت بالا ببرید تا گردش هوا در تهویه خودرو شکل بگیرد

نکات حائز اهمیت در خصوص به کارگیری مناسب از سیستم تهویه در خودرو

شما با فشردن دکمه ی AC به کمپرسور دستور خنک سازی کابین را صادر می کنید. همانطور که بیان کردیم کمپرسور نیروی محرک خود را از موتور دریافت می کند لذا برای کاهش آسیب های وارده به موتور بهتر است در هنگام بهره گیری از سیستم تهویه دور موتور را به حداقل برسانید.

در ادامه برخی از اشتباهات رایجی را که به موتور و سیستم تهویه تداخل وارد می کند، بیان می کنیم:

• دریچه ی تهویه ی هوا را به سمت بالا متمایل کنید تا روند گردش هوا به درستی شکل بگیرد.

• در روزهای گرم تابستان ابتدا شیشه های اتومبیل را پایین بکشید تا هوای داخل کابین اندکی خنک شود سپس سیستم تهویه را روشن کنید.

• عدم تنظیم سیستم تهویه در حالت خودکار

• عدم تعویض روغن موتور و فیلتر کولر

لازم به ذکر است پس از طی کردن هر 15 هزار کیلومتر برای تعویض فیلتر کولر اقدام کنید.

گرداوری: بخش خودرو بیتوته