מדחס מיזוג האוויר לרכב הוא לב ליבה של מערכת הקירור של מיזוג האוויר לרכב והוא ממלא את תפקיד הדחיסה וההובלה של אדי קירור. ישנם שני סוגים של מדחסים: מדחסים בעלי תזוזה לא משתנה ומדחסים בעלי תזוזה משתנה. על פי עקרונות עבודה שונים, ניתן לחלק את מדחסי מיזוג האוויר למדחסים בעלי תזוזה קבועה ומדחסים בעלי תזוזה משתנה.
לפי שיטות עבודה שונות, ניתן לחלק מדחסים בדרך כלל לסוגים הדדיים וסיבוביים. מדחסים הדדיים נפוצים כוללים סוג מוט חיבור גל ארכובה וסוג בוכנה צירית, ומדחסים סיבוביים נפוצים כוללים סוג כנף סיבובית וסוג גלילה.
מדחס מיזוג האוויר לרכב הוא לב ליבה של מערכת הקירור של מיזוג האוויר לרכב והוא ממלא את תפקיד הדחיסה וההובלה של אדי קירור.
מִיוּן
מדחסים מחולקים לשני סוגים: מדחסים בעלי נפח לא משתנה ומדחסים בעלי נפח משתנה.
מדחסי מיזוג אוויר מחולקים בדרך כלל לסוגים הדדיים וסיבוביים בהתאם לשיטות העבודה הפנימיות שלהם.
עקרון העבודה סיווג עריכת שידור
על פי עקרונות עבודה שונים, ניתן לחלק מדחסי מיזוג אוויר למדחסים בעלי תזוזה קבועה ומדחסים בעלי תזוזה משתנה.
מדחס תזוזה קבועה
תזוזה של מדחס בעל תזוזה קבועה עולה באופן יחסי עם עליית מהירות המנוע. הוא אינו יכול לשנות באופן אוטומטי את תפוקת ההספק בהתאם לדרישת הקירור, ויש לו השפעה גדולה יחסית על צריכת הדלק של המנוע. בקרתו אוספת בדרך כלל את אות הטמפרטורה של יציאת האוויר של המאייד. כאשר הטמפרטורה מגיעה לטמפרטורה שנקבעה, המצמד האלקטרומגנטי של המדחס משתחרר והמדחס מפסיק לפעול. כאשר הטמפרטורה עולה, המצמד האלקטרומגנטי מופעל והמדחס מתחיל לפעול. מדחס בעל תזוזה קבועה נשלט גם הוא על ידי לחץ מערכת המיזוג. כאשר הלחץ בצינור גבוה מדי, המדחס מפסיק לפעול.
מדחס מזגן בעל נפח משתנה
מדחס בעל תזוזה משתנה יכול להתאים אוטומטית את תפוקת ההספק בהתאם לטמפרטורה שנקבעה. מערכת בקרת המזגן אינה אוספת את אות הטמפרטורה של יציאת האוויר של המאייד, אלא שולטת ביחס הדחיסה של המדחס בהתאם לאות השינוי של הלחץ בצינור המזגן כדי להתאים אוטומטית את טמפרטורת יציאת האוויר. בכל תהליך הקירור, המדחס פועל תמיד, והתאמת עוצמת הקירור נשלטת לחלוטין על ידי שסתום ויסות הלחץ המותקן בתוך המדחס. כאשר הלחץ בקצה הלחץ הגבוה של צינור המזגן גבוה מדי, שסתום ויסות הלחץ מקצר את מהלך הבוכנה במדחס כדי להפחית את יחס הדחיסה, מה שיפחית את עוצמת הקירור. כאשר הלחץ בקצה הלחץ הגבוה יורד לרמה מסוימת והלחץ בקצה הלחץ הנמוך עולה לרמה מסוימת, שסתום ויסות הלחץ מגביר את מהלך הבוכנה כדי לשפר את עוצמת הקירור.
סיווג סגנון עבודה
לפי שיטות עבודה שונות, ניתן לחלק מדחסים בדרך כלל לסוגים הדדיים וסיבוביים. מדחסים הדדיים נפוצים כוללים סוג מוט חיבור גל ארכובה וסוג בוכנה צירית, ומדחסים סיבוביים נפוצים כוללים סוג כנף סיבובית וסוג גלילה.
מדחס מוט חיבור גל ארכובה
ניתן לחלק את תהליך העבודה של מדחס זה לארבעה גורמים: דחיסה, פליטה, התפשטות ויניקה. כאשר גל הארכובה מסתובב, מוט החיבור דוחף את הבוכנה לפעולה הדדית, ונפח העבודה המורכב מהדופן הפנימית של הצילינדר, ראש הצילינדר והמשטח העליון של הבוכנה משתנה מעת לעת, ובכך דוחס ומעביר את נוזל הקירור במערכת הקירור. מדחס מוט החיבור של גל הארכובה הוא מדחס מהדור הראשון. הוא נמצא בשימוש נרחב, בעל טכנולוגיית ייצור בוגרת, מבנה פשוט, דרישות נמוכות לחומרי עיבוד וטכנולוגיית עיבוד ועלות נמוכה יחסית. יש לו יכולת הסתגלות חזקה, יכול להסתגל לטווח לחצים רחב ודרישות קיבולת קירור, ויש לו יכולת תחזוקה חזקה.
עם זאת, למדחס מוט החיבור של גל הארכובה יש גם כמה חסרונות ברורים, כגון חוסר יכולת להגיע למהירות גבוהה, המכונה גדולה וכבדה, וקשה להשיג משקל קל. הפליטה אינה רציפה, זרימת האוויר נוטה לתנודות, ויש רעידות גדולות במהלך הפעולה.
בשל המאפיינים הנ"ל של מדחסי גל ארכובה-מוט חיבור, מעט מדחסים בעלי נפח קטן אימצו מבנה זה. כיום, מדחסים בעלי גל ארכובה-מוט חיבור משמשים בעיקר במערכות מיזוג אוויר בעלות נפח גדול עבור מכוניות נוסעים ומשאיות.
מדחס בוכנה צירי
מדחסים בעלי בוכנה צירית יכולים להיקרא מדחסים מהדור השני, והנפוצים שבהם הם מדחסים בעלי פלטת נדנדה או פלטת נדנדה, שהם המוצרים המרכזיים במדחסי מיזוג אוויר לרכב. המרכיבים העיקריים של מדחס פלטת נדנדה הם הציר הראשי ולוח הנדנדה. הצילינדרים מסודרים באופן היקפי כאשר הציר הראשי של המדחס הוא במרכז, וכיוון התנועה של הבוכנה מקביל לציר הראשי של המדחס. הבוכנות של רוב מדחסי פלטת הנדנדה עשויות כבוכנות דו-ראשיות, כגון מדחסים ציריים בעלי 6 צילינדרים, 3 צילינדרים נמצאים בקדמת המדחס, ו-3 הצילינדרים האחרים נמצאים בחלקו האחורי של המדחס. הבוכנות הדו-ראשיות מחליקות זו בזו בצילינדרים הנגדיים. כאשר קצה אחד של הבוכנה דוחס את אדי נוזל הקירור בצילינדר הקדמי, הקצה השני של הבוכנה שואף את אדי נוזל הקירור בצילינדר האחורי. כל צילינדר מצויד בשסתומי אוויר בלחץ גבוה ונמוך, וצינור לחץ גבוה נוסף משמש לחיבור תאי הלחץ הגבוה הקדמיים והאחוריים. הפלטה המשופעת מקובעת עם הציר הראשי של המדחס, קצה הפלטה המשופעת מורכב בחריץ שבאמצע הבוכנה, וחריץ הבוכנה וקצה הפלטה המשופעת נתמכים על ידי מיסבי כדור פלדה. כאשר הציר הראשי מסתובב, גם פלטת הסיבוב מסתובבת, וקצה פלטת הסיבוב דוחף את הבוכנה לסיבוב צירי. אם פלטת הסיבוב מסתובבת פעם אחת, שתי הבוכנות הקדמיות והאחוריות משלימות כל אחת מחזור של דחיסה, פליטה, התפשטות ויניקה, השווה ערך לעבודה של שני צילינדרים. אם מדובר במדחס צירי בעל 6 צילינדרים, 3 צילינדרים ו-3 בוכנות דו-ראשיות מפוזרים באופן שווה על קטע בלוק הצילינדר. כאשר הציר הראשי מסתובב פעם אחת, זה שווה ערך להשפעה של 6 צילינדרים.
מדחס לוחות ה-swash הוא יחסית קל להשגה מזעור, קל משקל, ויכול להשיג פעולה במהירות גבוהה. יש לו מבנה קומפקטי, יעילות גבוהה וביצועים אמינים. לאחר מימוש בקרת תזוזה משתנה, הוא נמצא בשימוש נרחב במזגני רכב.
מדחס סיבובי
ישנם שני סוגים של צורות צילינדרים עבור מדחסים בעלי להב מסתובב: עגול ואובלי. בגליל עגול, הציר הראשי של הרוטור נמצא במרחק אקסצנטרי ממרכז הגליל, כך שהרוטור מחובר היטב בין חורי היניקה והפליטה על המשטח הפנימי של הגליל. בגליל אליפטי, הציר הראשי של הרוטור ומרכז האליפסה חופפים. הלהבים על הרוטור מחלקים את הגליל למספר חללים. כאשר הציר הראשי מניע את הרוטור להסתובב פעם אחת, נפח החללים הללו משתנה ברציפות, וגם אדי נוזל הקירור משתנים בנפח ובטמפרטורה בחללים אלה. למדחסים בעלי להב מסתובב אין שסתום יניקה מכיוון שהלהבים מבצעים את עבודת היניקה והדחיסה של נוזל הקירור. אם יש 2 להבים, ישנם 2 תהליכי פליטה בסיבוב אחד של הציר הראשי. ככל שיש יותר להבים, כך תנודות הפריקה של המדחס קטנות יותר.
כמדחס דור שלישי, מכיוון שניתן להקטין את נפחו ומשקלו של מדחס הסיבובי, קל למקמו בתא מנוע צר, בשילוב עם היתרונות של רעש ורעידות נמוכים ויעילות נפחית גבוהה, הוא משמש גם במערכות מיזוג אוויר לרכב. יש לו יישומים מסוימים. עם זאת, למדחס הסיבובי דרישות גבוהות לדיוק עיבוד שבבי ועלות ייצור גבוהה.
מדחס גלילה
מדחסים כאלה יכולים להיקרא מדחסים מהדור הרביעי. מבנה מדחס הגלילה מחולק בעיקר לשני סוגים: סוג דינמי וסטטי וסוג כפול סיבובים. כיום, הסוג הדינמי והסטטי הוא היישום הנפוץ ביותר. חלקי העבודה שלו מורכבים בעיקר מטורבינה דינמית ומטורבינה סטטית. מבני הטורבינות הדינמיות והסטטיות דומים מאוד, ושניהם מורכבים מלוח קצה ומשן ספירלית משולבת היוצאת מלוח הקצה, השתיים מסודרות באופן אקסצנטרי וההבדל הוא 180 מעלות, הטורבינה הסטטית נייחת, והטורבינה הנעה מסובבת ומופעלת באופן אקסצנטרי על ידי גל הארכובה תחת אילוץ של מנגנון מיוחד נגד סיבוב, כלומר, אין סיבוב, רק סיבוב. למדחסי גלילה יתרונות רבים. לדוגמה, המדחס קטן בגודלו וקל במשקלו, והפיר האקסצנטרי שמניע את תנועת הטורבינה יכול להסתובב במהירות גבוהה. מכיוון שאין שסתום יניקה ושסתום פריקה, מדחס הגלילה פועל בצורה אמינה, וקל לממש טכנולוגיית תנועה במהירות משתנה ותזוזה משתנה. מספר תאי דחיסה פועלים בו זמנית, הפרש לחץ הגז בין תאי דחיסה סמוכים קטן, דליפת הגז קטנה והיעילות הנפחית גבוהה. מדחסים גלילה נמצאים בשימוש נרחב יותר ויותר בתחום הקירור הקטן בשל יתרונותיהם של מבנה קומפקטי, יעילות גבוהה וחיסכון באנרגיה, רעידות נמוכות ורעש נמוך ואמינות עבודה, וכך הפכו לאחד הכיוונים העיקריים בפיתוח טכנולוגיית מדחסים.
תקלות נפוצות
כחלק מסתובב במהירות גבוהה, למדחס המזגן יש סבירות גבוהה לכשל. תקלות נפוצות כוללות רעש חריג, דליפה וחוסר פעילות.
(1) רעש חריג ישנן סיבות רבות לרעש חריג של המדחס. לדוגמה, המצמד האלקטרומגנטי של המדחס פגום, או שחלקו הפנימי של המדחס שחוק מאוד וכו', מה שעלול לגרום לרעש חריג.
①המצמד האלקטרומגנטי של המדחס הוא מקום נפוץ בו מתרחשים רעשים חריגים. המדחס פועל לעתים קרובות ממהירות נמוכה למהירות גבוהה תחת עומס גבוה, ולכן הדרישות למצמד האלקטרומגנטי גבוהות מאוד, ומיקום ההתקנה של המצמד האלקטרומגנטי בדרך כלל קרוב לקרקע, והוא חשוף לעתים קרובות למי גשמים ולאדמה. כאשר המיסב במצמד האלקטרומגנטי ניזוק, מתרחשים רעשים חריגים.
②בנוסף לבעיית המצמד האלקטרומגנטי עצמו, אטימות רצועת ההינע של המדחס משפיעה ישירות גם על חיי המצמד האלקטרומגנטי. אם רצועת ההילוכים רופפת מדי, המצמד האלקטרומגנטי נוטה להחליק; אם רצועת ההילוכים הדוקה מדי, העומס על המצמד האלקטרומגנטי יגדל. כאשר אטימות רצועת ההילוכים אינה נכונה, המדחס לא יעבוד ברמה נמוכה, והמדחס יינזק כאשר הוא כבד. כאשר רצועת ההינע פועלת, אם גלגלת המדחס וגלגלת הגנרטור אינן באותו מישור, הדבר יקצר את חיי רצועת ההינע או המדחס.
③ יניקה וסגירה חוזרות ונשנות של המצמד האלקטרומגנטי יגרמו גם לרעש חריג במדחס. לדוגמה, ייצור החשמל של הגנרטור אינו מספיק, לחץ מערכת המיזוג גבוה מדי, או עומס המנוע גדול מדי, מה שיגרום למצמד האלקטרומגנטי למשוך פנימה שוב ושוב.
④צריך להיות מרווח מסוים בין המצמד האלקטרומגנטי לבין משטח ההרכבה של המדחס. אם הפער גדול מדי, גם ההשפעה תגדל. אם הפער קטן מדי, המצמד האלקטרומגנטי יפריע למשטח ההרכבה של המדחס במהלך הפעולה. זוהי גם סיבה נפוצה לרעש חריג.
⑤ המדחס זקוק לשימון אמין בעת פעולתו. כאשר חסר שמן סיכה למדחס, או כאשר שמן הסיכה אינו בשימוש נכון, יישמעו רעשים חריגים חמורים בתוך המדחס, ואף יגרמו לבלאי ולגריטה של המדחס.
(2) דליפה דליפת נוזל קירור היא הבעיה הנפוצה ביותר במערכות מיזוג אוויר. החלק הדולף במדחס נמצא בדרך כלל בצומת המדחס וצינורות הלחץ הגבוה והנמוך, שם בדרך כלל קשה לבדוק בגלל מיקום ההתקנה. הלחץ הפנימי של מערכת המיזוג גבוה מאוד, וכאשר נוזל הקירור דולף, שמן המדחס יאבד, מה שיגרום למערכת המיזוג לא לעבוד או שהמדחס יהיה משומן בצורה גרועה. ישנם שסתומי הגנה מפני שחרור לחץ על מדחסי המזגן. שסתומי ההגנה מפני שחרור לחץ משמשים בדרך כלל לשימוש חד פעמי. לאחר שלחץ המערכת גבוה מדי, יש להחליף את שסתום ההגנה מפני שחרור לחץ בזמן.
(3) לא עובד ישנן סיבות רבות מדוע מדחס המזגן אינו עובד, בדרך כלל בגלל בעיות מעגל קשורות. ניתן לבדוק באופן ראשוני האם המדחס פגום על ידי אספקת חשמל ישירה למצמד האלקטרומגנטי של המדחס.
אמצעי זהירות לתחזוקת מיזוג אוויר
סוגיות בטיחות שיש להיות מודעים אליהן בעת טיפול בנוזלים קרים
(1) אין לטפל בחומר קירור בחלל סגור או בקרבת להבה גלויה;
(2) יש לחבוש משקפי מגן;
(3) יש להימנע מחדירת נוזל קירור לעיניים או מהתזה על העור;
(4) אין לכוון את תחתית מיכל נוזל הקירור לאנשים, בחלק ממיכלי נוזל הקירור יש התקני אוורור חירום בתחתית;
(5) אין להניח את מיכל נוזל הקירור ישירות במים חמים בטמפרטורה גבוהה מ-40 מעלות צלזיוס;
(6) אם נוזל הקירור נכנס לעיניים או נוגע בעור, אין לשפשף אותו, יש לשטוף מיד בהרבה מים קרים ולפנות מיד לבית חולים כדי למצוא רופא לטיפול מקצועי, ואל תנסו לטפל בכך בעצמכם.
