مقاله در مورد سيستم تهويه مطبوع خودرو

 nx دارای 16 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : سیستم تهویه مطبوع خودرو مقدمهامروز سیستم تهویه مطبوع جایگاه ویژه ای در خودرو دارد. سرنشینان خودرویی كه از سیستم تهویه مطبوع پیشرفته و مجهزی برخوردار است، احساس آرامش می كنند و چه بسا در شرایط سخت رانندگی در جاده های طولانی، به دلیل داستن این سیستم، سختی های سفر را بر خود هموار سازند و آن را با خاطره ای خوش به پایان رسانند. سیستم های تهویه مطبوع پس از سال ها سیر تكاملی، به شكل امروزی خود رسیده اند. این سیستم در ابتدا از سرنشینان خودرو در برابر تابش مستقیم نور خورشید یا بادهای شدید محافظت می كرد. پس از مدتی، سیستم گرمایش برای غلبه بر سرما طراحی شد و بالاخره با ساخت كولر، هوایی مطبوع و خنك در اتاق خودرو فراهم آمد. با توجه به جایگاه مهم سیستم تهویه مطبوع، بهتر است با روش و اصول كاركدر آن بیشتر آشنا شویم تا در مراحل گسترده تر، به رفع عیوب این سیستم بپردازیم و با استفاده صحیح از آن، بیشترین بهره را از سیستم تهویه مطبوع ببریم.تهویه مطبوع در خودروتهویه مطبوع در اتومییل ها از نظر كار و طرح با هم شبیه هستند، ولی كارخانجات سازنده خودروها از اجزاء متفاوتی برای بكار انداختن و كنترل اجزاء در محدوده مشخصات خود استفاده می كنند.عمل سرماسازی (برودت) در سیستم كولر عمل سرماسازی در سیستم كولر خودرو از گردش گاز 12-R (ماده سرماساز) در یك مدار بسته انجام می گیرد. گاز 12-R به حالت بخار از طرف اواپراتور (تبخیركننده) بوسیله كمپرسور مكیده می شود و پس از فشردن 14bar در كمپرسور و افزایش دما حدود 80 درجه سانتیگراد بطرف كندانسور (رادیاتور كولر) رانده می شود. در كندانسور گاز داغ و فشرده خنك می شود با خنك شدن گاز تقریباً تبدیل به مایع یعنی تقطیر می گردد. و از آنجا به طرف رطوبت گیر (رسیور) رطوبت و ناخالصی آن گرفته می شود و به صورت مایع كامل بطرف اواپراتور حركت می كند، قبل از ورود به اواپراتور با عبور از شیرانبساط بواسطه گشاد بودن مسیر فشار آن بشدت كاهش و منبسط می گردد و در اواپراتور به سرعت تبخیر می گردد. سرعت تبخیر سرمای زیادی را ایجاد می نماید كه توسط فن كولر تهویه هوای تازه محیط یا هوای محیط اطاق خودرو از اطراف اواپراتور عبور داده می شود به این معنی كه حرارت اطاق خودرو را جذب خود می كند و ماده سرماساز بصورت بخار مجدداً بطرف كمپرسور مكیده می شود. این سیكل تا زمانی كه كمپرسور كار می كند ادامه دارد در این سیستم كار كمپرسور توسط جریان برق كه از كلاچ كمپرسور عبور داده می شود ایجاد میدان مغناطیسی كلاچ با محور كمپرسور درگیر شده و با نیروی موتور كه توسط تسمه به پولی كلاچ متصل می باشد حركت می نماید. در حالتی كه اواپراتور زیاد سرد می شود توسط ترموستاتی كه به اواپراتور متصل می باشد مسیر گاز را در شیرانبساط مسدودتر می نماید تا از یخ زدن هوای اطراف اواپراتور جلوگیری نماید.كولر كولر دستگاهی است كه هوای اتاق را سرد می كند و در صورتی كه رطوبت هوا زیاد باشد، آن را كاهش می دهد.قانون عمومی سرمایشدر فصل تابستان گاهی اوقات پس از شنا احساس سرما یا خنكی می كنیم. علت این پدیده آن است كه با توجه به گرمای خورشید، آب روی پوست ما تمایل به تبخیر دارد. آب، گرمای تبخیر خود را از پوست بدن می گیرد و با كاهش گرمای روی پوست، احساس سرما به ما دست می دهد. مثال دیگر این است كه اگر مقداری الكل روی دستمان بریزیم، به علت تبخیر الكل از روی سطح پوست، احساس سرما می كنیم. از این روش می توان در سیستم های سرمایش استفاده كرد. این روش مبتنی بر قانونی است كه می گوید: هر ماده ای برای تبخیر مجبور به جذب حرارت از محیط اطراف خود و در نتیجه سرد كردن محیط است.در ظرفی كه كاملاً نسبت به محیط اطراف عایق بوده و شیر كنترل بخار دارد، اگر مقداری مایع مبرّد بریزیم، این ماده به هنگام تبخیر، گرمای هوای ظرف را جذب خود می كند. با این كار، دمای هوای داخل ظرف از دمای هوای محیط خارج سردتر می شود. همان گونه كه در شكل صفحه بعد نشان داده شده است، هنگام باز كردن شیر بخار، بخارات مبرّد به سمت خارج رانده می شوند. تا زمانی كه شیر باز نشده باشد، دمای هوای درون ظرف سرد می شود. با این روش می توان در سیستم سرمایش نیز تولید سرما كرد. برای تولید سرما، باید مایع مبرّد را زیاد كنیم كه در نهایت این مایع تمام می شود. از این رو استفاده از مایع مبرّد غیراقتصادی است. روش مناسب تولید سرما، تبدیل گاز به مایع و تبخیر مجدد آن است.مبرّدمبرّد ماده ای سیال مانند است كه در سیستم تبرید به كار می رود و با انبساط و تبخیر خود سرما تولید می كند.رایج ترین مبرّدی كه در سیستم سرمایش خودرو به كار می رفت، ”12 ـ R” بود كه شكلی از گاز فریون است. این مبرّد به دلیل تخریب لایه اوزون، دیگر به كار نمی رود. ویژگیهای فریون 12ـ Rهمان طور كه می دانید، در فشار جو، آب در دمای 100 درجه سانتی گراد یا 212 درجه فارنهایت به جوش می آید، در حالی كه ”12 ـ R” در دمای 8/29- درجه سانتی گراد یا 6/21- درجهفارنهایت تبخیر می شود. اگر فشار به 2 kg / cm 2 تبدیل شود، 12ـ R در دمای 13- درجه سانتی گراد یا 6/8 درجه فارنهایت بخار خواهد شد. در حالی كه در این شرایط، آب در دمای 121 درجه سانتی گراد یا 250 درجه فارنهایت به جوش می آید. حال اگر مبرّد 12ـ R را در دمای عادی اتاق و در شرایط فشار استاندارد قرار دهیم، گرمای محیط را جذب و بسرعت تبدیل به گاز می شود. فریون 12 تحت فشار مناسب می تواند براحتی با گرفتن گرما و انتقال آن به محیط، تبدیل به مایع شود.نمودار صفحه بعد ارتباط مبرّد فریون 12 را با دما و فشار محیط نشان می دهد. این منحنی نشان می دهد كه فریون 12 در چه فشار و دمایی تبخیر می شود. قسمت بالایی نمودار، حالت گازی مرد و قسمت پایینی آن مرحله مایع مبرّد را نشان می دهد.مبرّد با روش های نشان داده شده در نمودار زیر، تبدیل به مایع می شود. می توان با افزایش فشار و بدون كاهش دما، مبرد را از حالت گازی به حالت مایع رساند و یا بدون تغییر فشار و با كاهش دما، آن را به مایع تبدیل كرد. این حالت ها در مسیر 1 و 2 نمودار نشان داده شده اند.با ثابت نگه داشتن دما و كاهش فشار یا با ثابت نگه داشتن فشار و افزایش دما می توان مایع مبرد را تبدیل به گاز كرد.توضیح آنكه هر اتمسفر معادل 1/03kg / cm2 یا 760mmHg یا 1bar ، معادل 0/1mpa است. قسمتهای مهم سیستم كولراجزاء تشكیل دهنده سیستم كولر1ـ كمپرسور 2ـ كندانسور 3ـ اواپراتور (تبخیركننده) 4ـ رسیور (خشك كننده) 5ـ سوپاپ اطمینان ذوبی 6ـ سوپاپ انبساط (شیرانبساط) 7ـ سوئیچ ترموستاتیك 1ـ كمپرسور یك پمپ دوار با طراحی مخصوص كه وظیفه مكش و فشردن گاز را بر عهده دارد و حركت خود را از تسمه بوسیله موتور می گیرد. دمای خروجی كمپرسور حدود 80 درجه سانتیگراد و فشار حدود 12 bar می باشد.2ـ كندانسور (رادیاتور كولر)در جلو رادیاتور نصب می شود كه گاز متراكم شده در كمپرسور با دمای 80 درجه سانتیگراد پس از ورود به داخل كندانسور دمای خود را تا حدود 45 درجه سانتیگراد از دست می دهند و بصورت مایع در می آید.3ـ اواپراتور (مخزن انبساط ـ تبخیر)در قسمت جلو اطاق خودرو نسب می شود و وظیفه آن انتشار برودت به داخل اطاق می باشد. 4ـ رسیور (رطوبت گیر)دارای سه وظیفه می باشد. الف: جذب ذرات و ناخالصی ب: جذب رطوبت از ماده مبرّد ج: ذخیره نمودن ماده سرماساز در حالتی كه كولر متوقف می باشد.5ـ سوپاپ اطمینان ذوبیروی كپسول رسیور یك سوپاپ اطمینان وجود دارد تا در صورتیكه دمای گاز از حدود 105 درجه سانتیگراد تجاوز كرد سوپاپ ذوبی عمل و گاز تخلیه گردد.6ـ شیرانبساطوظیفه آن كنترل ورود مقدار معینی از ماده به داخل اواپراتور و همچنین كمك به كم كردن فشار ماده سرماساز جهت راندمان بیشتر می باشد.7ـ ترموستاتترموستات از یك طرف به شیرانبساط و مخزن آن مجاور اواپراتور نصب می شود تا مانع ورود ماده مبرد از شیرانبساط به اواپراتور و جلوگیری از یخ زدن آن شود.اساس كار سیستم سرمایش خودرو انبساط و تبخیردر سیستم تبرید مكانیكی، هوا به روش زیر سرد می شود:ابتدا مایع مبرد درون ظرفی تحت دما و فشار بالا ذخیره می شود كه به آن ظرف «رسیور» یا «مخزن ذخیره» می گوییم. سپس مایع مبرد را از دهانه ریزی به نام «شیرانبساط» عبور می دهیم. در این هنگام دما و فشار مایع مبرد كاهش پیدا می كند. بیشتر مبردها در این حالت بخار می شوند.مبرد در فشار و دمای پایین به سمت محفظه ای به نام «اواپراتور» جریان می یابد. در این ظرف، مایع مبرد بخار می شود. هنگام این فرایند، گرمای هوای محیط اطراف جذب مبرد می شود.تقطیر مبردهمان گونه كه گفتیم، در سیستم تبرید مكانیكی، می توان مبرد را با افزایش فشار و سپس كاهش دما به صورت مایع درآورد.هنگامی كه مبرد گازی اواپراتور را ترك می كند، به وسیله «كمپرسور» متراكم می شود. در «كندانسور» مبرد متراكم شده، گرمای خود را به محیط انتقال می دهد. پس از آن مبرد تقطیر و به مایع تبدیل می شود. در پایان، این مایع به مخزن ذخیره باز می گردد.چرخه تبرید1ـ مبردی كه با فشار و دمای بالا از كمپرسور خارج می شود، علاوه بر گرمای جذب شده از اواپراتور، گرمای تشكیل شده در كمپرسور را نیز داراست.2ـ مبرد گازی شكل در كندانسور جریان می یابد و به مبرد مایع تبدیل می شود.3ـ مایع مبرد به سمت مخزن ذخیره جریان پیدا می كند و در این محل ذخیره و به وسیله فیلتر رطوبت گیری می شود. تا زمانی كه اواپراتور به مبرد نیاز نداشته باشد، مایع مبرد از مخزن ارسال نمی شود.4ـ شیرانبساط، مایع مبرد را به مخلوط دومرحله ای (گاز ـ مایع) و دارای فشار و دمای پایین ت بدیل می سازد.5ـ این مبرد دومرحله ای در اواپراتور به جریان می افتد. با تبخیر مایع در اواپراتور، هوای گرم كه از روی اواپراتور عبور می كند، گرما می گیرد و مایع مبرد به گاز تبدیل می شود. پس از آن مبرد گازی شكل به سوی كمپرسور جریان می یابد و این فرایند مجدداً تكرار می شود.كمپرسوركمپرسور پمپی است كه برای افزایش فشار مایع مبرد طراحی شده است. منظور از افزایش فشار، افزایش دماست. بخار مایع مبرد در دمای بالا بسرعت تقطیر می شود و انرژی گرمایی خود را به محیط پس می دهد.كمپرسورها را می توان به 3 شكل زیر طبقه بندی كرد:1ـ كمپرسور رفت و برگشتی (خطی)2ـ كمپرسور دورانی3ـ كمپرسور صفحه موربنوع رفت و برگشتی یا خطیدر كمپرسور رفت و برگشتی، حركت دورانی میل لنگ ناشی از حركت رفت و برگشتی پیستون است.مدل دورانی در این مدل، پره ها از میان یكدیگر و در جهت مخالف هم به صورت اجزای مركب قرار می گیرند. هر كدام از این پره ها در زوایای مستقیم بر روی شیارهای موتور قرار گرفته اند. هنگامی كه موتور شروع به كار می كند، پره ها در جهت شعاع دوران و انتهای خود، در داخل به خموازات سطح سیلندر از یك طرف به سمت دیگر حركت می كنند.كندانسور یا واحد تقطیركندانسور برای سرد كردن و گرفتن گرما از گاز مبرد به كار می رود. در كمپرسور، مبرد تبدیل به گازی با دما و فشار بالا می شود كه كندانسور آن را به مایع مبرد تبدیل می كند. گرمای گرفته شده از مبرد گازی شكل، شامل گرمای جذب شده در اواپراتور و گرمای ناشی از كار كمپرسور در هنگام تراكم مبرد است.گرمای آزاد شده از كندانسور به شرطی اثر تبرید را افزایش می دهد كه به وسیله اواپراتور قابل دسترسی باشد. به تازگی كندانسورهای جدیدی ساخته شده اند كه مانند مدل های قدیمی از فن رادیاتور استفاده نمی كنند و دارای فن مستقلی هستند. مخزن ذخیره / خشك كنبرای ذخیره موقتی، مبرد مایع شده به وسیله كندانسور و نیز زدودن ناخالصی و رطوبتی كه به سیستم تهویه آسیب می زند، مخزن ذخیره طراحی شده است. برای تهیه این مخزن از فیلتر و خشك كن استفاده می كنیم. در بالای مخزن چشمی شیشه ای نیز برای دیدن ورود و خروج مبرد كار گذاشته شده است.اگر گاز مبرد در رطوبت داشته باشد، باعث زنگ زدگی اجزای سیستم می شود. علاوه بر این، رطوبت سبب می شود مبرد در دهانه شیرانبساط یا در اواپراتور یخ بزند. برای جلوگیری از بروز این گونه مشكلات، از خشك كن استفاده می كنند.چشمی شیشه ای قابل ذوبی كه در بالای مخزن ذخیره و خشك كن نصب شده است. نقش سوپاپ اطمینان را دارد. این چشمی شیشه ای كه پیچ ذوب نیز نامیده می شود، از پركننده لحیمی مخصوصی تشكیل شده است كه در مركز پیچ قرار دارد. اگر كاركرد كندانسور مختل شود یا سرمایش به طور مفرط افزایش یابد، فشار در كندانسور و مخزن ذخیره خشك كن بالا می رود و خطر تركیدن سیستم لوله كشی پیش می آید. برای جلوگیری از این حالت در فشارهای بالا (حدود 30 kg/cm2 و دمای 100 درجه سانتی گراد) فلز لحیمی مخصوص داخل درپوش زودگداز، ذوب می شود و به مبرد برای تخلیه به اتمسفر اجازه خروج می دهد و به این ترتیب از رسیدن هرگونه خسارت به سیستم تبرید جلوگیری می كند.در بعضی سیستم های جدید، مدل دیگری را به كار می برند كه هم سبك تر و هم كوچك تر از مدل یاد شده است. در این مدل، اتصالات لوله نیز با روش جدیدی طراحی و تعبیه شده است.واحد سرمایشواحد سرمایش، تشكیل شده است از: اواپراتور، موتوردمنده، فن، شیرانبساط و ظرف تخلیه ای كه در اتاقك سرنشین نصب شده است. در بعضی مدل ها، موتوردمنده و فن به صورت یكپارچه در واحد سرمایش قرار نگرفته اند. ظرف تخلیه محفظه ای در واحد سرمایش است كه هدف آن جمع آوری آب تقطیرشده به وسیله اواپراتور و تخلیه آن به سمت خارج است. تشتك یا ظرف تخلیه به گونه ای طراحی شده است كه از زنگ زدگی در قسمت سرنشین جلوگیری می كند. شیرانبساط و اواپراتور در قسمت بعدی تشریح خواهند شد.شیر انبساطمایع مبرد پس از عبور از میان مخزن ذخیره و خشك كن، از روزنه ای كوچك به سمت خارج تزریق می شود. در این مرحله، مایع مبرد ناگهان منبسط می شود و فشار و دمای آن كاهش می یابد.شیرهای انبساط به دو گونه زیر تقسیم می شوند:1ـ شیرانبساط فشار ثابت2ـ شیرانبساط حرارتیبا توجه به بار اواپراتور، شرایط خروجی آن باید به گونه ای باشد كه مایع مبرد بتواند گرمای نهان تبخیر خود را از محیط اطراف بگیرد و به صورت كامل تبخیر شود. در غیر این صورت، مایع مبرد نمی تواند به طور كامل در چرخه ای مشخص و شرایطی مناسب جریان پیدا كند.شیرانبساط حرارتی برای تنظیم جریان مبرد به كار می رود و بخار مبرد به صورت بخار فوق گرم از اواپراتور خارج می شود. در این زمان، اختلاف دما بین بخار مبرد و بخار اشباع، ثابت است. بنابراین با استفاده از شیرانبساط حرارتی، اواپراتور تنها مقدار لازم از مبرد را تبخیر می كند. این كار باعث می شود كه از بیشترین ظرفیت اواپراتور بهره ببریم و تمام اجزای سیستم بخوبی و با بهترین بازدهی كار كنند. پس از آنكه مبرد در كندانسور به مایع تبدیل شد، حركت عمودی شیر سوزنی میزان جریان مبرد را كنترل می كند. میزان این حركت به اختلاف فشار بخار P داخل لوله حسگر گرما و مجموع فشارهای ” Ps ” و ” Pe ” بستگی دارد. فشار Ps فشاری است كه از فشار فنر گرفته می شود و فشار Pe فشار بخار در داخل اواپراتور است.اكنون اجازه دهید زمانی كه میزان بار سرمایش زیاد است را در نظر بگیریم. هنگامی كه بار سرمایش زیاد است، دمای گاز مبرد در حین عبور از خروجی اواپراتور بالاست. بنابراین دما و فشار درون لوله حسگر گرما نیز بالا می رود. در این حالت، ساچمه به سمت پایین فشار می آورد و باعث می شود مقدار زیادی مبرد جریان یابد. هنگامی كه بار سرمایش كمتر می شود، برعكس حالت یادشده اتفاق می افتد و مقدار كمتری مبرد جریان می یابد.در شیرانبساط حرارتی، یك كتعادل كننده داخلی یا خارجی تعبیه شده كه كاركرد آنها به فش ار داخلی اواپراتور بستگی دارد، اما هر دو نوع از یك قانون تبعیت می كنند.اواپراتور یا واحد تبخیركار اواپراتور برعكس كندانسور است. مبرد پیش از رسیدن به شیرانبساط، 100 درصد مایع است. به محض اینكه فشار مبرد افت می كند، مایع به جوش می آید. در اواپراتور این كار با جذب حرارت و گرما از هوای عبوری روی فین های سرمایش انجام می پذیرد كه در نتیجه آن هوای محیط سرد می شود. جنس اواپراتورها از آلومینیم است و 3 نوع از آنها در بازار موجود است:1ـ دارای فین لوله ای 2ـ دارای فین مارپیچ3ـ دارای فین صفحه ای ساختمان اواپراتور نیز مثل كندانسور بسیار ساده است. اواپراتور از اجزای مهم سیستم تبرید است كه براساس قانون انتقال حرارت كار می كند و اثر زیادی بر بازده سیستم سرمایش دارد.از جمله اشكالاتی كه در فین ها یا پره های اواپراتور پیش می آید، یخ زدگی آنهاست. زمانی كه هوای گرم به فین های اواپراتور برخورد می كند و تا زیر دمای نقطه شبنم سرد می شود، بخارآب موجود در هوا تقطیر شده و به صورت قطرات ریز آب درمی آید. اگر در همین زمان فین ها سرد شوند و دمای آنها به زیر صفر درجه سانتی گراد برسد، قطرات آب یخ می زنند. قطرات یخ زده بر بازده اواپراتور كه به مثابه مبدل حرارتی است اثر می گذارد و آن را كاهش می دهد. علاوه بر این، مقدار هوای عبوری از میان فین ها نیز كاهش می یابد كه این امر به كم شدن سرما می انجامد.فن یا بادگیر با جریان اجباریدر سیستم های تهویه اجباری هوا، فن الكتریكی یا وسیله مشابه آن هوا را درون خودرو به جریان می اندازد. در شكل زیر، منفذهای مكش و خروجی تهویه، مانند سیستم جریان طبیعی هوا نشان داده شده اند.این نوع سیستم تهویه می تواند در سیستم های سرمایش و گرمایش، توأم با یكدیگر و یا به صورت مجزا به كار رود. فیلتر و تصفیه كننده هواتصفیه كننده هوا وسیله ای است كه هوای داخل خودرو را تصفیه می كند. این كار با گرفتن گردوغبار و زدودن بوهای نامطبوع خودرو انجام می شود. به طور كلی فیلتر هوا شامل فنی است كه هوا را به داخل خود می كشد و از سمت دیگر خود خارج می سازد. برای پاك كردن غبار از «فیلترصافی» و برای از بین بردن بوهای زاید از «فیلترذغالی» استفاده می شود.انواع دیگر فیلتر هوا، مجهز به لامپ ضد باكتری و فیلتریونی هستند. در شكل صفحه روبه رو ساختمان داخلی فیلتر هوا نشان داده شده است. ادامه خواندن مقاله در مورد سيستم تهويه مطبوع خودرو

نوشته مقاله در مورد سيستم تهويه مطبوع خودرو اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.