اصول عملکرد سیستم تهویه مطبوع خودرو

قبل از پرداختن به تاریخچه تهویه مطبوع و کاربردهای آن در خودرو، باید تعریفی از تهویه مطبوع ارائه شود. تهویه مطبوع فرایندی ست که توسط آن هوا گم یا سرد، تمیز یا تصفیه می­شود. علاوه بر این، کمیت و کیفیت هوای تهویه شده نیز کنترل می­شود. یعنی دما، رطوبت و حجم هوا را در هر زمان و هر حالت می­توان کنترل نمود. تحت شرایط ایده­ال میتوان انتظار داشت که تهویه مطبوع تمام اعمال فوق را انجام دهد. همچنین باید یادآوری شود که فرایند تهویه مطبوع، فرایند تبرید را نیز شامل می‌­شود.

تاریخچه تهویه مطبوع خودرو

در خودروهای اولیه به علت سازه خشک و غیرقابل انعطاف، تعلیق ضعیف و تایرهای معمولی، شرایط رانندگی بسیار ناراحت کننده بود. علاوه بر این، راننده و سرنشینان مجبور بودند در فصول سرد و زمستان خود را به خوبی بپوشانند تا گرم شوند. در ماههای تابستانتنها تهویه موجود وزش باد در هنگام راندن در سرعتهای بالاتر از Km/h24  بود.

 دریچه­های ورود هوای تازه­ای که در کف نصب شده بود بیشتر موجب ورود گرد و خاک می­شد تا ورود هوای خنک.

در سال 1884 ویلیام وایتلی قابلیهایی از یخ را درون یک محفظه قرار داده و بر روی کالسکه­ها نصب کرد. هوای خنک توسط یک دمنده که به محور چرخ وصل شده بود به داخل می­وزید. در سال 1927 بعضی از خودروها در تبلیغات خود، تهویه مطبوع را به عنوان یک انتخاب ارائه کردند. این تهویه مطبوع شامل یک گرمکن، یک سیستم هوارسانی و یک روش برای تصفیه هوا بود. در سال 1938 معدودی از اتوبوسهای سفری، از سیستمهای تهویه مطبوع تجاری با کمپرسورهای تسمه­ای استفاده می­کردند.

اولین خودروی سواری که مجهز به یک سیستم تبرید مکانیکی بود در سل 1939 توسط پاکارد سخته شد (شکل 1-1). اواپراتور این سیستم یک واحد تبرید تجاری بود که در صندوق عقب نصب می­شد. کمپرسور که با استفاده از تسمه می­چرخید و کندانسور، در زیر کاپوت جاسازی شده بودند. تنها کنترل موجود یک سوئیچ برای روشن و خاموش کردن فن بود. پاکارد با این جمله این خودرو را تبلیغ کرد، “در این تابسان گرما را در تنها خودروی مجهز به تهویه مطبوع جهان فرموش کنید”.

نمونه چند صفحه از پایان نامه اصول عملکرد سیستم تهویه مطبوع خودرو

در سال 1940 گرمکنها و دیفراسترها جزء تجهیزات استاندارد بسیاری از مدلها بودند. همچنین یک سیستم سرمایش تبخیری نیز موجود بود که با اصل عبور هوا از روی آب و کاهش دمای آن کار می­کرد. کاربرد اصلی آن بیشتر در نواحی خشک بود.

• تهویه مطبوع در خودرو

یک اتومبیل، با وجود کوچکی اندازه آن (در مقایسه با ساختمانهای مسکونی و تجاری و …) وقتی در یک روز گرم تابستان با سرعت زیاد حرکت می­کند نیازمند قدرت سردکنندگی قابل توجهی است که بتواند دما و رطوبت داخلی را در حد مطبوع نگه دارد. در حالت عکس نیز موضوع مشابه است. ینی وقتی اتومبیل در یک روز سرد زمستان در جاده­ای حرکت می­کند، نیازمند قدرت گرم­کنندگی نسبتاً زیادی است که بتواند گرمای داخل اتومبیل را تأمین کند. در تهویه مطبوع اتومیل یک سیستم سردکننده بکار می­رود که با موتور اتومبیل کار کرده و خنکی لازم را ایجاد می­کند و در بیشتر موارد گردش آب خنک کننده موتور در داخل یک کلاف حرارتی گرمای اتومبیل را تأمین می­کند.

ساختار تهویه خودرو

سیستم کنترل محیطی اتومبیلهای مدرن شامل یک یا چند بخش زیر است: سیستم گرمکن – دیفراستر، سیستم تهویه و سیستم تهویه مطبوع (سرمایش). معمولاً سیستم گرمکن – دیفراستر با سیستم تهویه ترکیب می­شود. در سیستمهای تهویه مطبوعی که در کارخانه بر روی خودرو نصب می­شود سیستم اواپراتور – دمنده نیز به آن اضافه می­شود.

• گرمایش

هوای خارج با عبور از میان هسته گرمکن گرم می­شود. در این هسته مایع خنک کننده موتور به عنوان منبع حرارت مورد استفاده قرار می­گیرد. سیر کوله کردن هوای داخل از میان گرمکن مجاز نمی­باشد زیرا این خطر وجود دارد که سرنشینان، نقطه شبنم هوای داخل را تا بالاتر از دمای شیشه­های خودرو افزایش داده که این امر موجب تقطیر و کاهش دید می­گردد.

کنترل ظرفیت گرمکن با استفاده از تنظیم میزان گذر آب و یا مقدار هوایی که از میان هسته گرمکن می­گذرد صورت می­گیرد. بخشی ازهوا که از میان هسته گرمکن نمی­گذرد ب هوای گرم شده مخلوط می­گردد تا دمای مورد نظر بدست آید. حرکت هوا از میان هسته تحت تأثیر ترکیب اثر رم که به واسطه حرکت رو به جلوی خودرو به وجود می­آید و دمنده­ای که با موتور الکتریکی کار می­کند قرار دارد.

هوای گرمکن عموماً به قسمت پایین سرنشینان جلو توزیع شده، در طول کف خودرو از زیر صندلیهای جلو حرکت کرده و سپس به سمت بالا و سرنشینان عقب برخورد می­کند. خروج هوای گرمکن از میان منافذ طبیعی بدنه خودرو صورت می­گیرد.

سیستم توزیع هوای گرمکن عموماً غیرقابل تنظیم است. هنگامی که از کنسولها، گرمکن برای صندلیهای عقب و یا سایر اجزای اضافی استفاده می­شود باید راهگاههای بیشتری در نظر گرفت. استفاده از گرمکنهای اضافی برای خوروهای با سه ردیف صندلی مثل واگنهای استیشن و لیموزین و صندلیهای عقب مدلهای لوکس سدان مرسوم است.

• دیفراست

بخشی از هوای گرم شده که از هسته گرمکن خارج می­شود، به خروجی دیفراست که در پایین جلو پنجره قرار دارد، هدایت می-شود. هوای گرم شده رطوبت را از سطح داخلی پنجره جلو جذب کرده و دمای شیشه را بالاتر از دمای هوای داخل می­برد. در نتیجه هوایی که از خارج القا می­شود دارای نقطه شبنم پایینتری از هوای داخل خودرو است که به واسطه سرنشینان دارای رطوبت بالاتری می­باشد. الگوی توزیع هوای دیفراستر بر روی پنجره جلو توسط آزمایش بدست می­آید تا مناسبترین توزیع هوا و سریعترین دیفراست حاصل شود.

نمونه چند صفحه از پایان نامه اصول عملکرد سیستم تهویه مطبوع خودرو

فهرست مطالب

فصل اول

کلیات

1-1تعریف تهویه مطبوع

1-2تاریخچه تهویه مطبوع خودرو

1-3تهویه مطبوع در خودرو

فصل دوم

بررسی تهویه مطبوع خودروی سواری

2-1 ساختار تهویه خودرو

2-1-1گرمایش

2-1-2دیفراست

2-1-3تهویه

2-1-4تهویه مطبوع

2-2ملاحظات عمومی

2-2-1معیارهای محیطی و خودرو

2-2-2پارامترهای فیزیک

2-2-3توان و گنجایش

2-2-4ملاحظات دیگر

2-2سیستم محفظه و کانال

2-2-1مکش هوا

2-2-2بخش هسته

2-2-3گرمایش

2-2-4سرمایش

فصل سوم

اجزای سیستم تهویه  خودرو

3-1کمپرسور

3-1-1مقدمه¬ای بر کمپرسور

3-1-2عملکرد

3-1-3طراحی

3-1-4میل لنگ

3-1-5 کلاچ

3-2کندانسور

3-3اواپراتور

3-4رسیور – درایر

3-5اکومولاتور

فصل چهارم

سیستم تهویه در خودوروی هیوندای ورنا

4-1 سيستم تهويه

4-1- 1 گرمايش

4-1-2 سرمايش

4-2 محاسبات ترموديناميكي سيكل تبريد يك خودروي خاص

فصل پنجم

بحث و نتيجه‌گيري

منابع