עקרון מפוח מיזוג אוויר לרכב
תקציר: מערכת מיזוג אוויר לרכב היא מכשיר המממש את הקירור, החימום, חילופי האוויר וטיהור האוויר ברכב. היא יכולה לספק סביבת נהיגה נוחה לנוסעים, להפחית את עוצמת העייפות של הנהגים ולשפר את בטיחות הנהיגה. ציוד מיזוג אוויר הפך לאחד המדדים למדידת שלמות הרכב. מערכת מיזוג האוויר לרכב מורכבת ממדחס, מפוח מיזוג אוויר, מעבה, מייבש אחסון נוזלים, שסתום התפשטות, מאייד ומפוח וכו'. מאמר זה מציג בעיקר את עקרון מפוח מיזוג האוויר לרכב.
עם ההתחממות הגלובלית והשיפור בדרישות האנשים לסביבת הנהיגה, יותר ויותר מכוניות מצוידות במערכות מיזוג אוויר. על פי נתונים סטטיסטיים, בשנת 2000, 78% מהמכוניות שנמכרו בארצות הברית ובקנדה צוידו במיזוג אוויר, וכיום ההערכה השמרנית היא שלפחות 90% מהמכוניות ממוזגות, בנוסף להבאת סביבת נהיגה נוחה לאנשים. כמשתמש רכב, על הקורא להבין את עקרון המיזוג, כך שניתן יהיה לפתור מצבי חירום בצורה יעילה ומהירה יותר.
1. עקרון העבודה של מערכת קירור לרכב
עקרון הפעולה של מערכת קירור מיזוג אוויר לרכב
1, עקרון העבודה של מערכת קירור מיזוג אוויר לרכב
מחזור מערכת הקירור של מיזוג אוויר ברכב מורכב מארבעה תהליכים: דחיסה, שחרור חום, ויסות וספיגת חום.
(1) תהליך דחיסה: המדחס שואף את גז הקירור בטמפרטורה נמוכה ובלחץ נמוך ביציאת המאייד, דוחס אותו לגז בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, ולאחר מכן שולח אותו למעבה. התפקיד העיקרי של תהליך זה הוא לדחוס וליצור לחץ על הגז כך שיהיה קל לנוזל. במהלך תהליך הדחיסה, מצב הקירור אינו משתנה, והטמפרטורה והלחץ ממשיכים לעלות, ויוצרים גז מחומם יתר על המידה.
(2) תהליך שחרור חום: גז קירור מחומם במיוחד בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה נכנס למעבה (רדיאטור) לצורך חילופי חום עם האטמוספירה. עקב הפחתת הלחץ והטמפרטורה, גז הקירור מתעבה לנוזל ומשחרר כמות גדולה של חום. תפקידו של תהליך זה הוא לפלוט חום ולהתעבות. תהליך העיבוי מאופיין בשינוי במצב הקירור, כלומר, בתנאי לחץ וטמפרטורה קבועים, הוא משתנה בהדרגה מגז לנוזל. נוזל הקירור לאחר העיבוי הוא נוזל בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה. נוזל הקירור מקורר במיוחד, וככל שרמת הקירור גבוהה יותר, כך גדלה יכולת האידוי לספוג חום במהלך תהליך האידוי, וכך אפקט הקירור טוב יותר, כלומר, העלייה המתאימה בייצור הקור.
(3) תהליך חנק: נוזל קירור בלחץ גבוה ובטמפרטורה גבוהה חונק דרך שסתום ההתפשטות כדי להפחית את הטמפרטורה והלחץ, והתקן ההתפשטות מוסר בערפל (טיפות קטנות). תפקיד התהליך הוא לקרר את נוזל הקירור ולהפחית את הלחץ, מהנוזל בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה לנוזל בטמפרטורה נמוכה, על מנת להקל על ספיגת החום, לשלוט על קיבולת הקירור ולשמור על פעולה תקינה של מערכת הקירור.
4) תהליך ספיגת חום: נוזל הקירור בערפל לאחר קירור ולחץ על ידי שסתום ההתפשטות נכנס למאייד, כך שנקודת הרתיחה של נוזל הקירור נמוכה בהרבה מהטמפרטורה בתוך המאייד, ולכן נוזל הקירור מתאדה במאייד והופך לגז. בתהליך האידוי, כדי לספוג חום רב מסביב, הטמפרטורה בתוך המכונית מורידה. לאחר מכן, גז הקירור בטמפרטורה נמוכה ובלחץ נמוך זורם החוצה מהמאייד וממתין שהמדחס ישאף שוב. התהליך האנדותרמי מאופיין בכך שמצב נוזל הקירור משתנה מנוזל לגז, והלחץ לא משתנה בשלב זה, כלומר, שינוי מצב זה מתבצע במהלך תהליך הלחץ המתמיד.
2, מערכת קירור מיזוג אוויר לרכב מורכבת בדרך כלל ממדחסים, מעבים, מייבשי אחסון נוזלים, שסתומי התפשטות, מאיידים ומפוחים. כפי שמוצג באיור 1, הרכיבים מחוברים באמצעות צינורות נחושת (או אלומיניום) וגומי בלחץ גבוה ליצירת מערכת סגורה. כאשר מערכת הקירור פועלת, מצבים שונים של זיכרון הקירור מסתובבים במערכת סגורה זו, ולכל מחזור ארבעה תהליכים בסיסיים:
(1) תהליך דחיסה: המדחס שואף את גז הקירור ביציאת המאייד בטמפרטורה ולחץ נמוכים, ודוחס אותו למדחס להסרת גז בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה.
(2) תהליך שחרור חום: גז קירור מחומם יתר על המידה בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה נכנס למעבה, וגז הקירור מתעבה לנוזל עקב הפחתת הלחץ והטמפרטורה, ומשתחרר חום רב.
(3) תהליך חנק: לאחר שנוזל הקירור בטמפרטורה ובלחץ גבוהים עובר דרך התקן ההתפשטות, הנפח גדל, הלחץ והטמפרטורה יורדים בחדות, והתקן ההתפשטות מסולק בערפל (טיפות קטנות).
(4) תהליך ספיגת חום: נוזל הקירור באדים נכנס למאייד, כך שנקודת הרתיחה של נוזל הקירור נמוכה בהרבה מהטמפרטורה בתוך המאייד, ולכן נוזל הקירור מתאדה לגז. במהלך תהליך האידוי, כמות גדולה של חום נספגת מסביב, ולאחר מכן קיטור נוזל הקירור בטמפרטורה נמוכה ובלחץ נמוך נכנס למדחס.
2 עקרון הפעולה של מפוח
בדרך כלל, המפוח במכונית הוא מפוח צנטריפוגלי, ועקרון הפעולה של המפוח הצנטריפוגלי דומה לזה של מאוורר צנטריפוגלי, אלא שתהליך דחיסת האוויר מתבצע בדרך כלל תחת פעולת כוח צנטריפוגלי דרך מספר אימפלרים פועלים (או מספר שלבים). למפוח יש רוטור מסתובב במהירות גבוהה, והלהב על הרוטור מניע את האוויר לנוע במהירות גבוהה. הכוח הצנטריפוגלי גורם לאוויר לזרום לפתח המאוורר לאורך הקו הסובב בצורת המארז הסובב, וזרימת האוויר במהירות גבוהה מפעילה לחץ רוח מסוים. האוויר החדש מתמלא דרך מרכז המארז.
תיאורטית, עקומת מאפיין הלחץ-זרימה של מפוח צנטריפוגלי היא קו ישר, אך עקב התנגדות החיכוך והפסדים אחרים בתוך המאוורר, עקומת מאפיין הלחץ והזרימה בפועל יורדת בעדינות עם עליית קצב הזרימה, ועקומת זרימת ההספק המתאימה של המאוורר הצנטריפוגלי עולה עם עליית קצב הזרימה. כאשר המאוורר פועל במהירות קבועה, נקודת העבודה של המאוורר תנוע לאורך עקומת מאפיין הלחץ-זרימה. תנאי הפעולה של המאוורר במהלך הפעולה תלויים לא רק בביצועיו שלו, אלא גם במאפייני המערכת. כאשר התנגדות רשת הצינורות עולה, עקומת ביצועי הצינורות תהפוך תלולה יותר. העיקרון הבסיסי של ויסות המאוורר הוא להשיג את תנאי העבודה הנדרשים על ידי שינוי עקומת הביצועים של המאוורר עצמו או עקומת המאפיין של רשת הצינורות החיצונית. לכן, מותקנות במכונית מערכות חכמות כדי לסייע למכונית לפעול כרגיל בעת נהיגה במהירות נמוכה, מהירות בינונית ומהירות גבוהה.
עקרון בקרת המפוח
2.1 בקרה אוטומטית
כאשר לוחצים על מתג ה"אוטומטי" של לוח בקרת המזגן, מחשב המזגן מתאים אוטומטית את מהירות המפוח בהתאם לטמפרטורת האוויר הנדרשת.
כאשר כיוון זרימת האוויר נבחר בכיוון "פנים" או "זרימה כפולה", והמפוח נמצא במצב מהירות נמוכה, מהירות המפוח תשתנה בהתאם לעוצמת השמש בטווח המגבלה.
(1) הפעלת בקרת מהירות נמוכה
במהלך בקרת מהירות נמוכה, מחשב המזגן מנתק את מתח הבסיס של טריודת ההספק, וגם טריודת ההספק וממסר המהירות הגבוהה במיוחד מנותקים. הזרם זורם ממנוע המפוח להתנגדות המפוח, ואז לוקח את המגהץ כדי לגרום למנוע לפעול במהירות נמוכה.
מחשב מיזוג אוויר כולל את 7 החלקים הבאים: 1. סוללה, 2. מתג הצתה, 3. ממסר חימום, מנוע מפוח, 5. נגד מפוח, 6. טרנזיסטור הספק, 7. חוט נתיך טמפרטורה, 8. מחשב מיזוג אוויר, 9. ממסר מהירות גבוהה.
(2) הפעלת בקרת מהירות בינונית
במהלך בקרת מהירות בינונית, טריודת ההספק מרכיבה נתיך טמפרטורה, המגן על הטריודה מפני נזקי התחממות יתר. מחשב המזגן משנה את זרם הבסיס של טריודת ההספק על ידי שינוי אות הנעת המפוח כדי להשיג את מטרת הבקרה האלחוטית של מהירות מנוע המפוח.
3) הפעלת בקרת מהירות גבוהה
במהלך בקרת מהירות גבוהה, מחשב המזגן מנתק את מתח הבסיס של טריודת ההספק, את מחבר מספר 40 שלו, חיבור ברזל, והממסר המהיר מופעל, והזרם ממנוע המפוח זורם דרך הממסר המהיר, ולאחר מכן אל חיבור ברזל, מה שגורם למנוע להסתובב במהירות גבוהה.
2.2 חימום מוקדם
במצב בקרה אוטומטית, חיישן טמפרטורה הקבוע בחלק התחתון של ליבת החימום מזהה את טמפרטורת נוזל הקירור ומבצע בקרת חימום מקדים. כאשר טמפרטורת נוזל הקירור נמוכה מ-40 מעלות צלזיוס והמתג האוטומטי מופעל, מחשב המזגן סוגר את המפוח כדי למנוע פליטת אוויר קר. לעומת זאת, כאשר טמפרטורת נוזל הקירור גבוהה מ-40 מעלות צלזיוס, מחשב המזגן מפעיל את המפוח וגורם לו להסתובב במהירות נמוכה. מאותו רגע ואילך, מהירות המפוח נשלטת אוטומטית בהתאם לזרימת האוויר המחושבת ולטמפרטורת אוויר המוצא הנדרשת.
בקרת החימום המוקדם שתוארה לעיל קיימת רק כאשר זרימת האוויר נבחרה בכיוון "תחתון" או "זרימה כפולה".
2.3 בקרת זרימת אוויר מושהית (רק לקירור)
בקרת זרימת האוויר המושהית מבוססת על הטמפרטורה בתוך המצנן שזוהתה על ידי חיישן טמפרטורת המאייד.
בקרת זרימת האוויר יכולה למנוע פליטה מקרית של אוויר חם מהמזגן. פעולת בקרת השהייה זו מתבצעת רק פעם אחת לאחר הפעלת המנוע ובהתקיים התנאים הבאים: 1 פעולת מדחס; 2 הפעלת בקרת המפוח למצב "אוטומטי" (הפעלה אוטומטית); 3 בקרת זרימת אוויר למצב "פנים"; כוונן למצב "פנים" באמצעות מתג הפנים, או הגדר למצב "פנים" בבקרה האוטומטית; 4 הטמפרטורה בתוך המצנן גבוהה מ-30 מעלות צלזיוס.
אופן פעולת בקרת זרימת האוויר המושהית הוא כדלקמן:
אפילו כאשר כל ארבעת התנאים הנ"ל מתקיימים והמנוע הופעל, לא ניתן להפעיל את מנוע המפוח באופן מיידי. למנוע המפוח יש הפרש של 4 שניות, אך יש להפעיל את המדחס, להניע את המנוע, ויש להשתמש בגז הקירור כדי לקרר את המאייד. מנוע המפוח האחורי של 4 שניות מופעל, פועל במהירות נמוכה ב-5 השניות הראשונות, ומאיץ בהדרגה למהירות גבוהה ב-6 השניות האחרונות. פעולה זו מונעת פריקה פתאומית של אוויר חם מפתח האוורור, דבר שעלול לגרום לתסיסה.
דברי סיכום
מערכת מיזוג אוויר מושלמת לרכב, הנשלטת על ידי מחשב, יכולה להתאים באופן אוטומטי את הטמפרטורה, הלחות, הניקיון, ההתנהגות והאוורור של האוויר ברכב, ולגרום לאוויר לזרום במהירות ובכיוון מסוימים כדי לספק סביבת נהיגה טובה לנוסעים, ולהבטיח שהנוסעים נמצאים בסביבת אוויר נוחה באקלים ותנאים חיצוניים שונים. זה יכול למנוע ציפוי של זכוכית החלון, כך שהנהג יכול לשמור על ראייה ברורה, ולספק ערובה בסיסית לנהיגה בטוחה.
אם אתם רוצים לדעת עוד, המשיכו לקרוא את המאמרים האחרים באתר זה!
אנא התקשרו אלינו אם אתם זקוקים למוצרים כאלה.
חברת Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. מחויבת למכירת חלקי רכב של MG&MAUXS, מוזמנים לקנות.
