کمپرسور
برای اینکه سیستم تهویه کار کند، یک طرف باید در فشار بالا و طرف مقابل در فشار کمتری باشد. این اختلاف فشار کلید سیستم خنک کننده است. کمپرسوری که بین این دو طرف نصب شده است، گاز مبرد کم فشار (درجه حرارت پایین) را به مبرد گازی با فشار بالا (درجه حرارت بالا) فشرده می کند. در داخل پمپ کمپرسور یک روتور با سرعت بالایی می چرخد. روتور چرخان گاز مبرد (از اواپراتور) را به ورودی می کشد و آنها را از طرف دیگر (به سمت کندانسور) بیرون می راند.
در کمپرسورهای مکانیکی روتور داخل کمپرسور با استفاده از تسمه به موتور خودرو متصل می شود. اتصال تسمه به تهویه اجازه می دهد تا در زمان روشن بودن موتور کار کند اما در زمان خاموش بودن آن نه.
کمپرسورهای الکتریکی جدید در خودروهای هیبریدی و وسایل نقلیه الکتریکی جدید، تهویه را حتی زمانی که موتور خاموش می شود برای صرفه جویی در سوخت و آلاینده ها (به موتور متصل نیست) فراهم می کند.
انواع کمی از کمپرسورهای تهویه خودکار
- پیستونی
- نوع اسکرول
- نوع پره دوار
پیستونی
پیستون ها توسط یک صفحه تکان دهنده (یا swash) کار می کنند که آنها را به سمت عقب و جلو در سیلندرها حرکت می دهد. با چرخش محور جلویی، زاویه صفحه لرزنده تغییر می‌کند، که باعث می‌شود پیستون‌ها به داخل و خارج حرکت کنند، بخار مبرد را از سمت مکش به داخل کشیده، آن را فشرده کرده و این بخار فشار بالا را به کندانسور تخلیه می‌کند.
نوع اسکرول
نوع اسکرول از یک مجموعه مارپیچی مداری برای دستیابی به عمل پمپاژ استفاده می کند.
همانطور که مارپیچ متحرک در داخل مارپیچ ثابت نوسان می کند، تعدادی محفظه بین مارپیچ ایجاد می شود. با کاهش اندازه این محفظه ها، مبرد فشرده می شود، فشار افزایش می یابد و از طریق یک شیر در درگاه تخلیه در قسمت عقب کمپرسور تخلیه می شود.
نوع پره دوار
کمپرسورهای پره ای دوار از یک روتور با سه یا چهار پره و محفظه روتور به دقت شکل تشکیل شده است. با چرخش محور کمپرسور، پره ها و محفظه هایی تشکیل می دهند.
مبرد از طریق درگاه مکش به داخل این محفظه ها کشیده می شود که با چرخش روتور کوچکتر می شوند. درگاه تخلیه در نقطه ای قرار دارد که گاز به طور کامل فشرده شده است.
پره ها با نیروی گریز از مرکز و روغن روان کننده در برابر محفظه روتور آب بندی می شوند. مخزن روغن و پمپ روغن در سمت تخلیه قرار دارند، به طوری که فشار بالای روغن را از طریق پمپ روغن و سپس به پایه پره ها می برد و آنها را در برابر محفظه روتور مهر و موم نگه می دارد.
کمپرسور به دو صورت توانایی انجام کار دارد
کمپرسورهای جابجایی ثابت (F). این کمپرسورها مبرد را مطابق با چرخش موتور فشرده می کنند.
کمپرسورهای جابجایی متغیر (V). این کمپرسورها قادرند جابجایی مبرد را از تقریباً صفر تا 100 درصد کنترل کنند.
شیر مکانیکی سنتی با کنترل داخلی دارای یک دیافراگم حساس به فشار دقیق است که فشار جانبی پایین را حس می کند. هنگامی که دمای کابین گرم است، دمای اواپراتور افزایش می‌یابد که فشار پایین جانبی را افزایش می‌دهد. این کار به دیافراگم فشار می آورد و دریچه ای را باز می کند که کمی فشار محفظه را به سمت مکش تخلیه می کند. کاهش فشار محفظه باعث افزایش حرکت پیستون می شود که باعث افزایش حجم جریان مبرد در سیستم می شود. با کاهش دمای اواپراتور، فشار جانبی پایین نیز کاهش می یابد. دیافراگم “باز می گردد” تا دریچه هواکش سمت پایین را ببندد و در همان زمان دریچه ای را باز کند که فشار سمت بالا را به محفظه می پذیرد. این باعث کاهش ضربان پیستون و در نتیجه حجم جریان مبرد می شود.
پس از سال 2002، شیر دیافراگمی با یک شیر برقی جایگزین شد و سنسورهای دما و فشار در سیستم مبرد اضافه شد. این به رایانه اجازه می دهد تا شیر را کنترل کند و جابجایی کمپرسور را برای کنترل دمای اواپراتور تنظیم کند، نه اینکه از دمای اواپراتور برای کنترل جابجایی استفاده کند.
امروزه تقریباً همه سازندگان کمپرسورهای با جابجایی متغیر با کنترل الکترونیکی خارجی را ارائه می دهند و برخی از برنامه ها فاقد کلاچ هستند، به این معنی که کمپرسور هر زمان که موتور کار می کند کار می کند. اکثر خودروها در حال حاضر کمپرسور را هر زمان که مه گیر شیشه جلو روشن شود، حتی در زمستان کار می کنند.
شیر کنترل جابجایی الکترونیکی کارکرد مداوم کمپرسور را آسان‌تر می‌کند زیرا جابه‌جایی را می‌توان نزدیک‌تر به صفر نسبت به شیر مکانیکی کاهش داد. کارکرد مداوم آب‌بندها را روان نگه می‌دارد، تجمع روغن را به حداقل می‌رساند و از آسیب‌های دیگر ناشی از دوره‌های طولانی عدم فعالیت جلوگیری می‌کند.
در نهایت، کمپرسور با جابجایی متغیر با کنترل الکترونیکی، بار کمتری به موتور وارد می‌کند و مصرف سوخت را بهبود می‌بخشد. و البته، راننده هرگز دوچرخه سواری کلاچ A/C یا افزایش سرعت در حالت آرام را که گاهی اوقات با آن همراه است، احساس نخواهد کرد.
شیر کنترل مکانیکی ارزان و قابل اعتماد است، اما کنترلی مشابه دریچه الکترونیکی ارائه نمی دهد. در نهایت اکثر سیستم های تهویه از یک کمپرسور با جابجایی متغیر کنترل شده الکترونیکی استفاده می کنند.
کمپرسورهای الکتریکی
کمپرسور الکتریکی مورد استفاده در خودروهای هیبریدی جدید و وسایل نقلیه الکتریکی، تهویه راحت را حتی در زمان توقفهای “آرام” (زمانی که موتور خاموش می شود تا در مصرف سوخت و آلاینده ها صرفه جویی شود) فراهم می کند. این باعث حفظ راحتی کابین و در عین حال کاهش قابل توجه مصرف سوخت می شود.
کمپرسور الکتریکی یک کمپرسور اسکرول و یک موتور براشلس DC را ترکیب می کند. فرم اسکرول بهینه شده و فناوری پیشرفته کنترل موتور باعث بهبود کارایی و کاهش نویز و لرزش می شود.
کلاچ کمپرسور
کلاچ کمپرسور یک مجموعه الکترومکانیکی است که نیروی مکانیکی را از طریق یک تسمه از موتور به کمپرسور منتقل می کند. کلاچ کمپرسور را با استفاده از آهنربای الکتریکی در پاسخ به سیگنال های ورودی سنسور مختلف درگیر می کند.
در کمپرسورهای قدیمی‌تر با جابجایی ثابت، کلاچ متوقف می‌شود و کمپرسور را برای کنترل جریان مبرد راه‌اندازی می‌کند.
برای کمپرسورهای swash-plate و با جابجایی متغیر، کلاچ به طور مداوم کار می کند.
