หลักการของพัดลมแอร์รถยนต์
บทคัดย่อ: ระบบปรับอากาศในรถยนต์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการทำความเย็น ทำความร้อน แลกเปลี่ยนอากาศ และฟอกอากาศภายในห้องโดยสาร ช่วยให้ผู้โดยสารรู้สึกสบายขณะขับขี่ ลดความเหนื่อยล้าของผู้ขับขี่ และเพิ่มความปลอดภัยในการขับขี่ อุปกรณ์ปรับอากาศกลายเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดว่ารถยนต์สมบูรณ์หรือไม่ ระบบปรับอากาศในรถยนต์ประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์ พัดลมเครื่องปรับอากาศ คอนเดนเซอร์ เครื่องอบแห้งแบบเก็บของเหลว วาล์วขยายตัว เครื่องระเหยและพัดลม เป็นต้น บทความนี้จะแนะนำหลักการของพัดลมเครื่องปรับอากาศในรถยนต์เป็นหลัก
ด้วยภาวะโลกร้อนและความต้องการสภาพแวดล้อมในการขับขี่ของผู้คนที่เพิ่มขึ้น รถยนต์จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จึงติดตั้งระบบปรับอากาศ ตามสถิติ ในปี 2543 รถยนต์ที่ขายในสหรัฐอเมริกาและแคนาดา 78% ติดตั้งระบบปรับอากาศ และปัจจุบันมีการประเมินอย่างระมัดระวังว่ารถยนต์อย่างน้อย 90% ติดตั้งระบบปรับอากาศ นอกจากนี้ยังทำให้ผู้คนมีสภาพแวดล้อมในการขับขี่ที่สะดวกสบาย ในฐานะผู้ใช้รถยนต์ ผู้อ่านควรเข้าใจหลักการของระบบปรับอากาศ เพื่อให้สามารถแก้ไขสถานการณ์ฉุกเฉินได้อย่างมีประสิทธิภาพและรวดเร็วยิ่งขึ้น
1. หลักการทำงานของระบบทำความเย็นยานยนต์
หลักการทำงานของระบบทำความเย็นเครื่องปรับอากาศรถยนต์
1. หลักการทำงานของระบบทำความเย็นเครื่องปรับอากาศรถยนต์
วัฏจักรของระบบทำความเย็นเครื่องปรับอากาศรถยนต์ประกอบด้วยกระบวนการ 4 อย่าง คือ การบีบอัด การระบายความร้อน การควบคุมความเร็ว และการดูดซับความร้อน
(1) กระบวนการอัด: คอมเพรสเซอร์จะดูดก๊าซสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำที่ทางออกของเครื่องระเหย อัดให้เป็นก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง จากนั้นจึงส่งไปยังคอนเดนเซอร์ หน้าที่หลักของกระบวนการนี้คืออัดและเพิ่มแรงดันให้กับก๊าซเพื่อให้กลายเป็นของเหลวได้ง่าย ในระหว่างกระบวนการอัด สถานะของสารทำความเย็นจะไม่เปลี่ยนแปลง และอุณหภูมิและความดันจะยังคงเพิ่มขึ้นจนเกิดก๊าซที่ร้อนจัด
(2) กระบวนการปลดปล่อยความร้อน: ก๊าซสารทำความเย็นที่ร้อนจัดอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงเข้าสู่คอนเดนเซอร์ (หม้อน้ำ) เพื่อแลกเปลี่ยนความร้อนกับบรรยากาศ เนื่องจากความดันและอุณหภูมิลดลง ก๊าซสารทำความเย็นจึงควบแน่นเป็นของเหลวและปลดปล่อยความร้อนจำนวนมาก หน้าที่ของกระบวนการนี้คือการขับไล่ความร้อนและควบแน่น กระบวนการควบแน่นมีลักษณะเฉพาะคือการเปลี่ยนแปลงสถานะของสารทำความเย็น นั่นคือ ภายใต้สภาวะความดันและอุณหภูมิคงที่ สารทำความเย็นจะเปลี่ยนจากก๊าซเป็นของเหลวอย่างค่อยเป็นค่อยไปหลังจากควบแน่น ของเหลวสารทำความเย็นจะเป็นของเหลวที่มีความดันและอุณหภูมิสูง ของเหลวสารทำความเย็นจะเย็นจัดยิ่งยวด และยิ่งระดับความเย็นจัดยิ่งมากเท่าไร ความสามารถในการระเหยเพื่อดูดซับความร้อนระหว่างกระบวนการระเหยก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และเอฟเฟกต์การทำความเย็นก็จะยิ่งดีขึ้น นั่นคือ การผลิตความเย็นจะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย
(3) กระบวนการควบคุมปริมาณ: ของเหลวสารทำความเย็นที่มีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงจะถูกควบคุมปริมาณผ่านวาล์วขยายตัวเพื่อลดอุณหภูมิและความดัน และอุปกรณ์ขยายตัวจะถูกกำจัดในหมอก (หยดเล็กๆ) บทบาทของกระบวนการนี้คือการทำให้สารทำความเย็นเย็นลงและลดความดันจากของเหลวที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงไปยังของเหลวที่มีความดันอุณหภูมิต่ำ เพื่ออำนวยความสะดวกในการดูดซับความร้อน ควบคุมความจุของระบบทำความเย็น และรักษาการทำงานปกติของระบบทำความเย็น
4) กระบวนการดูดซับความร้อน: ของเหลวสารทำความเย็นแบบละอองจะเข้าสู่เครื่องระเหยหลังจากทำความเย็นและกดลงโดยวาล์วขยายตัว ดังนั้นจุดเดือดของสารทำความเย็นจึงต่ำกว่าอุณหภูมิภายในเครื่องระเหยมาก ดังนั้นของเหลวสารทำความเย็นจึงระเหยในเครื่องระเหยและเดือดเป็นก๊าซ ในกระบวนการระเหยเพื่อดูดซับความร้อนจำนวนมากโดยรอบ ลดอุณหภูมิภายในรถ จากนั้นก๊าซสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำจะไหลออกจากเครื่องระเหยและรอให้คอมเพรสเซอร์สูดดมอีกครั้ง กระบวนการดูดความร้อนมีลักษณะเฉพาะคือสถานะของสารทำความเย็นเปลี่ยนจากของเหลวเป็นก๊าซ และความดันจะไม่เปลี่ยนแปลงในเวลานี้ นั่นคือ การเปลี่ยนแปลงสถานะนี้เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการความดันคงที่
2 ระบบทำความเย็นของเครื่องปรับอากาศในรถยนต์โดยทั่วไปประกอบด้วยคอมเพรสเซอร์ คอนเดนเซอร์ เครื่องอบแห้งแบบเก็บของเหลว วาล์วขยายตัว เครื่องระเหย และพัดลม ดังแสดงในรูปที่ 1 ส่วนประกอบต่างๆ เชื่อมต่อกันด้วยท่อทองแดง (หรืออลูมิเนียม) และยางแรงดันสูงเพื่อสร้างระบบปิด เมื่อระบบทำความเย็นทำงาน สถานะต่างๆ ของหน่วยความจำทำความเย็นจะหมุนเวียนในระบบปิดนี้ และแต่ละรอบประกอบด้วยกระบวนการพื้นฐาน 4 ประการ:
(1) กระบวนการบีบอัด: คอมเพรสเซอร์จะดูดก๊าซสารทำความเย็นที่ทางออกของเครื่องระเหยที่อุณหภูมิและความดันต่ำ และบีบอัดให้เป็นคอมเพรสเซอร์กำจัดก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง
(2) กระบวนการระบายความร้อน: ก๊าซสารทำความเย็นที่ร้อนจัดและมีอุณหภูมิสูงจะเข้าสู่คอนเดนเซอร์ และก๊าซสารทำความเย็นจะควบแน่นเป็นของเหลวเนื่องจากความดันและอุณหภูมิลดลง และความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา
(3) กระบวนการควบคุมปริมาณ: หลังจากของเหลวสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิและแรงดันสูงผ่านอุปกรณ์ขยายตัว ปริมาตรจะเพิ่มขึ้น ความดันและอุณหภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็ว และอุปกรณ์ขยายตัวจะถูกกำจัดออกไปในหมอก (ละอองน้ำเล็กๆ)
(4) กระบวนการดูดซับความร้อน: ของเหลวสารทำความเย็นแบบละอองจะเข้าสู่เครื่องระเหย ดังนั้นจุดเดือดของสารทำความเย็นจึงต่ำกว่าอุณหภูมิภายในเครื่องระเหยมาก ดังนั้นของเหลวสารทำความเย็นจึงระเหยเป็นก๊าซ ในระหว่างกระบวนการระเหย ความร้อนจำนวนมากจะถูกดูดซับโดยรอบ จากนั้นไอน้ำสารทำความเย็นที่มีอุณหภูมิต่ำและแรงดันต่ำจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์
2 หลักการทำงานของพัดลม
โดยทั่วไปแล้ว พัดลมในรถยนต์จะเป็นพัดลมแบบแรงเหวี่ยง และหลักการทำงานของพัดลมแบบแรงเหวี่ยงนั้นคล้ายกับพัดลมแบบแรงเหวี่ยง ยกเว้นว่ากระบวนการอัดอากาศมักจะดำเนินการภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงผ่านใบพัดทำงานหลายตัว (หรือหลายขั้นตอน) พัดลมมีโรเตอร์หมุนด้วยความเร็วสูง และใบพัดบนโรเตอร์จะขับเคลื่อนอากาศให้เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง แรงเหวี่ยงทำให้อากาศไหลไปยังทางออกของพัดลมตามแนวเส้นแวลูตในรูปร่างแวลูตของตัวเรือน และการไหลของอากาศความเร็วสูงจะมีแรงดันลมในระดับหนึ่ง อากาศใหม่จะถูกเติมเข้าไปที่ศูนย์กลางของตัวเรือน
ในทางทฤษฎีแล้วเส้นโค้งลักษณะความดันและการไหลของพัดลมแบบแรงเหวี่ยงเป็นเส้นตรง แต่เนื่องจากความต้านทานแรงเสียดทานและการสูญเสียอื่นๆ ภายในพัดลม เส้นโค้งลักษณะความดันและการไหลที่แท้จริงจะลดลงอย่างช้าๆ เมื่ออัตราการไหลเพิ่มขึ้น และเส้นโค้งกำลังการไหลของพัดลมแบบแรงเหวี่ยงที่สอดคล้องกันจะเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราการไหลเพิ่มขึ้น เมื่อพัดลมทำงานด้วยความเร็วคงที่ จุดทำงานของพัดลมจะเคลื่อนไปตามเส้นโค้งลักษณะความดันและการไหล สภาวะการทำงานของพัดลมระหว่างการทำงานนั้นไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของตัวมันเองเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับลักษณะของระบบด้วย เมื่อความต้านทานของเครือข่ายท่อเพิ่มขึ้น เส้นโค้งประสิทธิภาพของท่อจะชันขึ้น หลักการพื้นฐานของการควบคุมพัดลมคือการรับเงื่อนไขการทำงานที่ต้องการโดยการเปลี่ยนเส้นโค้งประสิทธิภาพของพัดลมเองหรือเส้นโค้งลักษณะเฉพาะของเครือข่ายท่อภายนอก ดังนั้น จึงติดตั้งระบบอัจฉริยะบางอย่างในรถยนต์เพื่อช่วยให้รถทำงานได้ตามปกติเมื่อขับด้วยความเร็วต่ำ ความเร็วปานกลาง และความเร็วสูง
หลักการควบคุมพัดลม
2.1 การควบคุมอัตโนมัติ
เมื่อกดสวิตช์ "อัตโนมัติ" ของแผงควบคุมเครื่องปรับอากาศ คอมพิวเตอร์เครื่องปรับอากาศจะปรับความเร็วของพัดลมตามอุณหภูมิอากาศขาออกที่ต้องการโดยอัตโนมัติ
เมื่อเลือกทิศทางการไหลของอากาศใน "ทิศทางหน้า" หรือ "ทิศทางการไหลแบบคู่" และพัดลมอยู่ในสถานะความเร็วต่ำ ความเร็วพัดลมจะเปลี่ยนแปลงตามความแรงของแสงอาทิตย์ภายในช่วงขีดจำกัด
(1) การทำงานของระบบควบคุมความเร็วต่ำ
ในระหว่างการควบคุมความเร็วต่ำ คอมพิวเตอร์เครื่องปรับอากาศจะตัดการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าฐานของไตรโอดกำลัง และไตรโอดกำลังและรีเลย์ความเร็วสูงพิเศษก็จะถูกตัดการเชื่อมต่อเช่นกัน กระแสไฟฟ้าจะไหลจากมอเตอร์พัดลมไปยังความต้านทานของพัดลม จากนั้นจึงนำเหล็กไปทำให้มอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วต่ำ
คอมพิวเตอร์เครื่องปรับอากาศประกอบด้วย 7 ส่วนดังต่อไปนี้: 1. แบตเตอรี่ 2. สวิตช์จุดระเบิด 3. รีเลย์ฮีตเตอร์ 4. มอเตอร์พัดลม 5. ตัวต้านทานพัดลม 6. ทรานซิสเตอร์กำลัง 7. สายฟิวส์อุณหภูมิ 8. คอมพิวเตอร์เครื่องปรับอากาศ 9. รีเลย์ความเร็วสูง
(2) การทำงานของการควบคุมความเร็วปานกลาง
ในระหว่างการควบคุมความเร็วปานกลาง ไตรโอดกำลังไฟฟ้าจะประกอบฟิวส์อุณหภูมิซึ่งป้องกันไตรโอดไม่ให้เกิดความเสียหายจากความร้อนสูงเกินไป คอมพิวเตอร์เครื่องปรับอากาศจะเปลี่ยนกระแสฐานของไตรโอดกำลังไฟฟ้าโดยเปลี่ยนสัญญาณไดรฟ์พัดลมเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์พัดลมแบบไร้สาย
3) การทำงานของระบบควบคุมความเร็วสูง
ระหว่างการควบคุมความเร็วสูง คอมพิวเตอร์เครื่องปรับอากาศจะตัดการเชื่อมต่อแรงดันไฟฐานของไตรโอดไฟฟ้า ขั้วต่อเหล็กยึดหมายเลข 40 และรีเลย์ความเร็วสูงจะเปิดขึ้น และกระแสไฟฟ้าจากมอเตอร์พัดลมจะไหลผ่านรีเลย์ความเร็วสูง จากนั้นไปยังเหล็กยึด ทำให้มอเตอร์หมุนด้วยความเร็วสูง
2.2 การอุ่นเครื่องล่วงหน้า
ในสถานะควบคุมอัตโนมัติ เซ็นเซอร์อุณหภูมิที่ติดตั้งอยู่ที่ส่วนล่างของแกนฮีตเตอร์จะตรวจจับอุณหภูมิของสารหล่อเย็นและควบคุมการอุ่นเครื่องล่วงหน้า เมื่ออุณหภูมิสารหล่อเย็นต่ำกว่า 40 ° C และสวิตช์อัตโนมัติเปิดอยู่ คอมพิวเตอร์เครื่องปรับอากาศจะปิดพัดลมเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศเย็นถูกระบายออก ในทางกลับกัน เมื่ออุณหภูมิสารหล่อเย็นสูงกว่า 40 ° C คอมพิวเตอร์เครื่องปรับอากาศจะสตาร์ทพัดลมและทำให้หมุนด้วยความเร็วต่ำ จากนั้นความเร็วพัดลมจะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติตามอัตราการไหลของอากาศที่คำนวณได้และอุณหภูมิอากาศที่ส่งออกที่ต้องการ
การควบคุมการอุ่นล่วงหน้าที่อธิบายไว้ข้างต้นมีอยู่เฉพาะเมื่อเลือกการไหลของอากาศในทิศทาง "ด้านล่าง" หรือ "การไหลแบบคู่" เท่านั้น
2.3 การควบคุมการไหลของอากาศแบบล่าช้า (เฉพาะเพื่อการระบายความร้อน)
การควบคุมการไหลของอากาศที่ล่าช้าจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิภายในเครื่องทำความเย็นที่ตรวจพบโดยเซ็นเซอร์อุณหภูมิเครื่องระเหย
การควบคุมการไหลของอากาศสามารถป้องกันการระบายอากาศร้อนออกจากเครื่องปรับอากาศโดยไม่ได้ตั้งใจ การควบคุมการหน่วงเวลาจะดำเนินการเพียงครั้งเดียวเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์และตรงตามเงื่อนไขต่อไปนี้: 1 การทำงานของคอมเพรสเซอร์ 2 หมุนการควบคุมพัดลมไปที่สถานะ "อัตโนมัติ" (เปิดสวิตช์อัตโนมัติ); 3 การควบคุมการไหลของอากาศไปที่สถานะ "หน้า" ปรับไปที่ "หน้า" ผ่านสวิตช์หน้า หรือตั้งค่าเป็น "หน้า" ในการควบคุมอัตโนมัติ 4 อุณหภูมิภายในเครื่องทำความเย็นสูงกว่า 30℃
การทำงานของการควบคุมการไหลของอากาศแบบล่าช้ามีดังนี้:
แม้ว่าจะตรงตามเงื่อนไขทั้งสี่ข้อข้างต้นทั้งหมดและสตาร์ทเครื่องยนต์แล้วก็ตาม มอเตอร์พัดลมไม่สามารถสตาร์ทได้ทันที มอเตอร์พัดลมมีค่าความต่าง 4 วินาที แต่ต้องเปิดคอมเพรสเซอร์และสตาร์ทเครื่องยนต์ และต้องใช้ก๊าซสารทำความเย็นเพื่อทำความเย็นเครื่องระเหย มอเตอร์พัดลมด้านหลัง 4 วินาทีจะสตาร์ท ทำงานด้วยความเร็วต่ำใน 5 วินาทีแรก และค่อยๆ เร่งความเร็วเป็นความเร็วสูงใน 6 วินาทีสุดท้าย การทำงานนี้ป้องกันไม่ให้อากาศร้อนระบายออกจากช่องระบายอากาศอย่างกะทันหัน ซึ่งอาจทำให้เกิดการปั่นป่วนได้
คำกล่าวปิดท้าย
ระบบปรับอากาศที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ในรถยนต์ที่สมบูรณ์แบบสามารถปรับอุณหภูมิ ความชื้น ความสะอาด ท่าทาง และการระบายอากาศของอากาศในรถได้โดยอัตโนมัติ และทำให้อากาศในรถไหลด้วยความเร็วและทิศทางที่กำหนดเพื่อให้ผู้โดยสารมีสภาพแวดล้อมการขับขี่ที่ดี และให้แน่ใจว่าผู้โดยสารอยู่ในสภาพแวดล้อมอากาศที่สบายภายใต้สภาพอากาศและสภาวะภายนอกที่หลากหลาย สามารถป้องกันกระจกหน้าต่างไม่ให้เป็นฝ้า เพื่อให้ผู้ขับขี่มองเห็นได้ชัดเจน และให้การรับประกันพื้นฐานสำหรับการขับขี่ที่ปลอดภัย
หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติม โปรดอ่านบทความอื่นๆ บนเว็บไซต์นี้ต่อไป!
กรุณาติดต่อเราหากคุณต้องการผลิตภัณฑ์ดังกล่าว
บริษัท Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. มุ่งมั่นที่จะจำหน่ายชิ้นส่วนรถยนต์ MG&MAUXS ยินดีให้ซื้อ
