کولر ماشین

کولر ماشین درگذشته ازجمله مدارهای جانبی و رفاهی خودرو محسوب می شد اما امروزه این سیستم را از مدارهای ضروری خودرو بحساب می آورند چراکه عملکرد صحیح این سیستم تاحد زیادی می تواند بر روی آرامش راننده و کیفیت رانندگی تاثیرگذار باشد. این مدار علاوه بر بخش الکتریکی دارای قسمت مکانیکی به منظور گردش گاز مبرد است. در ادامه به تشریح کولر پراید می پردازیم

اجزا و قطعات کولر ماشین

کولر پراید شامل کمپرسور، کندانسور، کپسول رسیور یا آکومولاتور (بسته به نوع سیستم)، شیر انبساط، اواپراتور، لوله های کم فشار و پرفشار، ترموستات،سنسور فشار گاز، دمنده ی اواپراتور و فن کندانسور می باشد.
علاوه بر اینها قطعات دیگری نیز در مدار تهویه دخالت دارند از جمله سلکتور بخاری. کلید AC، فیوزها و رله ها و واحد کنترل الکترونیکی. البته در خودروهای مختلف واحدهای مختلفی در مدار تهویه دخیلند. برای درک عملکرد این سیستم لازم است که ابتدا با سیکل تبرید (چرخه ی سرماسازی) آشنا شوید.

سیکل تبرید

اصلی ترین عنصر در مدار تهویه، کمپرسور است که در قسمت الکتریکی دارای یک بوبین با سیم ضخیم و در بخش گردش گاز دارای یکسری پیستون و سیلندر جهت کمپرس کردن گاز کولر می باشد البته کمپرسور در انواع دیگری نیز موجود است. کمپرسور درقسمت گردش گاز دارای یک ورودی و یک خروجی است. ورودی کمپرسور با لوله ی بزرگ (کم فشار) به خروجی اواپراتور متصل است و خروجی کمپرسور با لوله ی کوچک (پرفشار) به ورودی کندانسور ارتباط دارد.

چگونه سیستم کولر ماشین روشن می شود

با روشن شدن سیستم کولر ماشین، چنانچه شرایط مساعد باشد بوبین کمپرسور مغناطیس شده و پولی کمپرسور را با محور کمپرسور یکپارچه می کند بطوریکه دور موتور به محور کمپرسور منتقل می شود. دراین حالت کمپرسور، گاز R134A  را که در رسیور ذخیره شده است مکش کرده و تحت فشار تراکم، گاز را به کندانسور می فرستد. کندانسور تقطیر کننده است یعنی گاز که در اثر تراکم، دما و فشار آن بالا رفته در داخل شبکه های کندانسور مقداری از دمای خود را از دست می دهد و تبدیل به مایع می گردد و وارد کپسول رسیور می شود.

رسیور گاز مایع را تصفیه کرده و رطوبت آن را می گیرد. سپس مایع تصفیه شده از طریق شیر انبساط به داخل اواپراتور تزریق می شود. تا قبل از شیر انبساط گاز بصورت مایع است اما شیر انبساط این مایع را اتمیزه کرده و به داخل پیچک اواپراتور (کویل های آلومینیومی) اسپری می کند.

اواپراتور قطعه تبخیرکننده است درنتیجه مایع را به گاز تبدیل می کند و دمای آن بشدت کاهش می یابد بطوریکه کویل های اواپراتور کاملاً سرد می شود و دمنده ای که در پشت اواپراتور تعبیه شده است (فن داخل اتاق) سرمای حاصل از اتمیزه شدن گاز را به داخل شبکه های سرمایشی خودرو هدایت می کند و دمای اتاق سرنشین کاهش می یابد. این عملکرد کلی سیستم تهویه مطبوع است درواقع خلاصه ای است از سیکل تبرید.

مدار الکتریکی سیستم تهویه

برای اینکه سیکل تبرید آغاز شود ابتدا مدار الکتریکی تهویه باید بسته شود. روشن شدن مدار تهویه شامل فعال شدن کمپرسور کولر و فن کندانسور است. در وهله ی اول فن داخل اتاق بلافاصله پس از تصمیم راننده برای روشن کردن کولر با چرخاندن سلکتور بخاری فعال می شود اما فعال کردن کمپرسور و فن کندانسور دارای شرایطی است که باید فراهم باشد. در مدار کولر خودروی پراید با چرخاندن سلکتور بخاری ولتاژ منفی به یکسر از کلید AC می رسد.

با فشردن کلید AC این ولتاژ منفی از کنتاکت های کلید عبور کرده و یکی از رله های سه قلو را فعال می کند. بافعال شدن رله، ولتاژ مثبت خروجی از رله به دوشاخه تقسیم شده، یک شاخه مستقیماً به ECU می رود و شاخه ی دوم نیز نهایتاً به ECU خواهد رسید منتها دراین مسیر دو عنصر دیگر (سوییچ فشار و ترموستات) قرار دارند که بصورت سری نسبت به هم قرار گرفته اند و ولتاژ باید درابتدا از این دو عنصر بگذرد.

سیگنالی که از این مسیر به ECU می رسد مجوز روشن شدن مدار تهویه است بنابراین ECU بلافاصله پس از دریافت ولتاژ از این شاخه، با ارسال یک ولتاژ منفی به بوبین یکی از رله های سه قلو، کمپرسور را فعال می کند. برقی که کمپرسور را فعال می کند سومین رله از رله های سه قلو را نیز فعال کرده و فن کندانسور نیز روشن می شود. دراین زمان سیکل تبرید آغاز می گردد. همچنین ECU با ارسال یک ولتاژ منفی به بوبین رله ی فن رادیاتور موجب فعال شدن فن خنک کننده موتور می شود.

مدار الکتریکی کمپرسور

کمپرسور دارای یک کلاچ مغناطیسی است که وظیفه ی آن برقراری ارتباط بین پولی و محور کمپرسور می باشد درواقع کلاچ مغناطیسی مانند کلاچ خودرو، یک کلید برای قطع و وصل کردن نیرو است. بوبین کلاچ مغناطیسی با سیم ضخیم و تعداد دور زیاد پیچیده شده است تا بتواند میدان مغناطیسی قدرتمندی جهت یکپارچه کردن پولی با محور کمپرسور ایجاد کند.

کنترل فشارگاز

چنانچه درحین عملکرد مدار تهویه (کولر پراید)، فشار گاز یا دمای اواپراتور از محدوده ی مجاز خارج شوند مدار باز شده و ولتاژ ارسالی از رله ی اول (ولتاژ شاخه ی دوم) بهECU قطع خواهد شد درنتیجه ECU منفی بوبین رله ی کمپرسور را نیز قطع خواهد کرد. 

کنترل فشار گاز کولر بوسیله ی سنسور فشار گاز انجام می شود. این قطعه یک سنسور سوییچی محسوب می شود و بر روی مسیر پرفشار در خروجی رسیور یا بین رسیور و شیر انبساط قرار می گیرد و کاهش یا افزایش فشار گاز از مقدار طبیعی را با قطع کردن کنتاکت های داخلی خود به اطلاع واحد کنترل موتور می رساند. ساختمان و نحوه ی عملکرد سنسور فشار گاز در خودروهای مختلف متفاوت است بعنوان نمونه در خودروی پراید به این قطعه سوییچ دوگانه می گویند اما در پژو و سمند به آن سوییچ سه گانه گفته می شود و این نامگذاری بعلت وجود سه جفت کنتاکت در داخل این سوییچ می باشد. در پژو ۲۰۶ این قطعه یک سنسور از نوع مقاومتی است.

کنترل دمای اواپراتور

 کنترل دما و جلوگیری از یخ زدگی اواپراتور به عهده ی ترموستات است. ترموستات در داخل اتاق، بالای پای شاگرد و در اطراف اواپراتور قرار دارد بطوریکه یا با لوله ی ورودی اواپراتور در تماس است و یا در مسیر جریان هوای اواپراتور قرار دارد و این مساله به نوع ترموستات بستگی دارد.

در خودروی پراید چنانچه دمای اواپراتور بالاتر از ۴ درجه ی سانتیگراد باشد ولتاژ از ترموستات عبور کرده و به ECU می رسد اما اگر دمای اواپراتور به پایین تر از ۴ درجه ی سانتیگراد برسد ترموستات برق خروجی از رله را قطع کرده و ECU منفی رله ی کمپرسور را قطع می نماید. ترموستات در انواع جیوه ای و الکترونیکی موجودست.

عملکردهای جانبی در سیستم تهویه

در مدار تهویه یکسری عملکرد جانبی وجود دارد که از ملزومات استفاده از کولر ماشین می باشد مثلاً افزایش دور موتور بلافاصله پس از فعال شدن کمپرسور و یا خاموش شدن کمپرسور در زمان فشردن ناگهانی پدال گاز و شتاب گیری های آنی. برای انجام این موارد به یک سری تجهیزات کنترلی و عمل کننده نیاز است که عملکردهای یاد شده را در زمان مقتضی به مرحله ی اجرا درآورند.

در خودروهای امروزی کنترل و نظارت بر عملکرد سیستمهای فوق بعهده ی ECU و یا سایر واحدهای الکترونیکی می باشد که با دریافت سیگنال های مختلف از سنسورها و صدور دستورات لازم به عملگرها، همواره بهترین و مطلوب ترین شرایط را برای عملکرد بهینه ی مدارها و تجهیزات خودرو فراهم می کنند اما در سیستم های قدیمی شرایط طور دیگری بود و معمولاً به تجهیزات مختلفی جهت عملکرد مطلوب سیستم تهویه نیاز بود. تجهیزاتی که امروزه جای خود را به سنسورها، عملگرها و ECU ها داده اند.

کنترل دور موتور در زمان کولر گیری

با فعال شدن سیستم کولر ماشین، بار مضاعفی به موتور اعمال می شود و دور موتور دچار افت محسوسی خواهد شد. برای جلوگیری از این مساله ECU بلافاصله پس از فعال کردن کمپرسور، استپرموتور را طوری تنظیم می کند که دور موتور مقداری افزایش یافته و موتور دچار لرزش و تکان نشود. این عملکرد درخودروهای قدیمی بعهده ی یک شیر برقی و وکیوم خلائی بود که بوسیله ی نیروی خلا داخل منیفولد اهرم گاز را طوری حرکت می داد که دورموتور مقداری افزایش می یافت.

عملکرد دیگری که در ارتباط با سیستم تهویه می باشد غیرفعال شدن کمپرسور در زمان فشردن پدال گاز و شتاب گیری خودرو است که در خودروهای امروزی کنترل و اجرای این عملکرد بوسیله ی ECU و سنسورها انجام می شود اما در خودروهای کاربراتوری نظیر پراید یک واحد الکترونیکی در سمت شاگرد و یک فشنگی شبیه به مهره ترمز در بالای پدال گاز تعبیه شده بود که با فشردن پدال گاز تا انتها، کلید این فشنگی به داخل فشرده می شد و کنتاکت های داخلی آن ازهم جدا می شدند درنتیجه واحد کنترل متوجه فشرده شدن پدال گاز می گردید و کمپرسور را برای ده ثانیه غیرفعال می نمود تا بار کولر از روی موتور برداشته شود و خودرو بتواند بسهولت شتاب بگیرد. پس از ده ثانیه کمپرسور مجدداً فعال می گردید.

کپسول رسیور یا درایر

کپسول خشک کن، صافی یا رسیور که به آن درایر نیز می گویند گاز سیستم کولر ماشین را تصفیه و رطوبت گیری می نماید. در زمانیکه سیستم تهویه غیرفعال است گاز موجود در سیستم درون رسیور ذخیره می شود. رسیور در مسیر پرفشار (بعداز کندانسور و قبل از شیر انبساط) قرار می گیرد و دارای یک چشمی جهت بررسی مقدار گاز موجود در سیستم می باشد. در برخی از سیستمها بجای رسیور از آکومولاتور استفاده می شود که محل قرار گیری آن در مسیر کم فشار بین اواپراتور و کمپرسور می باشد.

(منبع کارساز)