آشنایی با کولر خودرو و بخش های آن

کولر خودرو یک سیستم سرمایشی است که در روزهای گرم، هوای داخل کابین خودرو را خنک می‌کند. این سیستم با استفاده از سیکل تبرید تراکمی بخار کار می‌کند و با گرفتن گرما از داخل خودرو و انتقال آن به بیرون، باعث خنک شدن فضای داخل می‌شود.

اجزای اصلی کولر خودرو و نقش آن ‌ها

۱. کمپرسور ( Compressor )

قلب سیستم کولر خودرو جهت فشرده‌سازی گاز مبرد و به حرکت درآوردن آن در مدار است. معمولاً روی موتور نصب می‌شود و با تسمه ( تسمه دینام ) کار می‌کند.
کمپرسور گاز سرد و کم‌فشار را از اواپراتور می‌گیرد و آن را به گاز داغ و پرفشار تبدیل می‌کند. یک کلاچ الکترومغناطیسی دارد که هنگام روشن کردن کولر فعال می‌شود.
اگر کمپرسور کار نکند، هیچ بخشی از سیستم کولر نمی‌تواند گاز را جابه‌جا کند.

۲. کندانسور ( Condenser )

که به رادیاتور کولر هم معروف است، وظیفه خنک‌کردن گاز داغ و پرفشار خارج‌شده از کمپرسور را بر عهده دارد. کندانسور معمولا جلوی رادیاتور آب خودرو نصب می شود.
با کمک جریان هوا یا فن، گرمای گاز را می‌گیرد و آن را به مایع پرفشار تبدیل می‌کند.
کندانسور در واقع « خنک‌کننده گاز کولر » است که عمل تقطیر را انجام می دهد. یعنی با انتقال گرما به بیرون توسط فن ها، خنک شده و از گاز به مایع تبدیل می شود. به تبدیل گاز به مایع، تقطیر می گویند.

۳. فن خنک‌کننده

تقویت‌کننده جریان هوا در کندانسور که در جلوی خودرو نصب می‌شود. وظیفه فن رساندن هوای خنک به کندانسور است، مخصوصاً زمانی که خودرو در ترافیک قرار دارد یا توقف کرده است.
در بعضی از خودروها با فن رادیاتور یکی است، اما در بعضی به صورت جداگانه تعبیه می شود.

۴. رسیور درایر ( رطوبت گیر یا خشک‌کن ) ( Receiver Drier )

فیلتر گاز و رطوبت‌گیر که وظیفه فیلتر کردن رطوبت و ناخالصی‌ها از گاز مبرد را بر عهده دارد. بین کندانسور و شیر انبساط نصب می‌شود و وظیفه حفظ فشار مایع مبرد در حد مناسب را نیز بر عهده دارد.
درایر قطعه مهمی است زیرا وجود رطوبت در سیستم کولر می‌تواند باعث یخ‌زدگی و آسیب به قطعات شود.

۵. شیر انبساط یا لوله مویین

این قطعه که باعث تغییر ناگهانی فشار مبرد می شود، نقش تبدیل مایع پرفشار به مایع کم‌فشار و سرد را ایفا می کند.
این کاهش ناگهانی فشار باعث تبخیر سریع مایع در اواپراتور و خنک‌شدن آن می‌شود.

دو نوع رایج شیر انبساط

• شیر انبساط ترموستاتیک ( معمولاً در خودروهای لوکس و جدید ): از یک حسگر حرارتی پر از گاز که به خروجی اواپراتور متصل است استفاده می‌کند. بر اساس دمای خروجی اواپراتور، به صورت پویا جریان مبرد را تنظیم می‌کند.
• لوله مویین: یک لوله باریک و ثابت که جریان مبرد را بر اساس اختلاف فشار تنظیم می‌کند. هیچ قطعه متحرکی ندارد و کاملاً غیرفعال عمل می‌کند.

۶. اواپراتور ( Evaporator )

دقیقا جایی است که هوا سرد و توسط فن داخلی وارد کابین خودرو می‌شود. اواپراتور داخل داشبورد و نزدیک هواکش خودرو نصب شده است.
مایع سرد و کم‌فشار وارد اواپراتور و سپس به گاز تبدیل می‌شود. این تغییر فاز گرمای هوای داخل خودرو را جذب می‌کند و باعث خنک شدن آن می‌شود.
در واقع برعکس کندانسور که عمل تقطیر در آن اتفاق می افتد، در اواپراتور عمل تبخیر یعنی تبدیل مایع به گاز انجام می شود.
این تبدیل با گرفتن گرمای محیط صورت می پذیرد و هوای اطراف را خنک می کند.

۷. فن داخلی ( Blower Fan )

اکنون که هوای اطراف اواپراتور خنک شده است، نیاز به یک فن یا دمنده است که با عبور دادن هوا از روی اواپراتور، هوای سرد را در داخل کابین خودرو پخش کند.
در نهایت پس از خنک شدن، آن را به سمت دریچه‌های کولر می‌فرستد تا درون خودرو خنک شود.

۸. لوله‌ها و شیلنگ‌ها

این لوله ها و شیلنگ‌ها مسیر ارتباطی گاز مبرد بین قطعات هستند که شامل لوله فشار بالا ( از کمپرسور به کندانسور ) و لوله فشار پایین ( از اواپراتور به کمپرسور ) می شوند.
معمولا از جنس فلز یا لاستیک مخصوص ساخته می شوند تا تحمل فشار و دمای بالا را داشته باشند.

۹. حسگرهای ( سنسور ) فشار و دما

وظیفه این حسگرها نظارت بر عملکرد سیستم کولر است. سنسور فشار بالا و پایین بررسی می‌کند که گاز در بازه ایمن فشار باشد و سنسور دمای اواپراتور مانع یخ‌زدگی اواپراتور می‌شود.
در صورت اختلال، فرمان قطع کمپرسور یا فن داده می‌شود.

۱۰. کلید A/C و سیستم کنترل

رابط کاربر با سیستم کولر است. راننده با فشردن کلید A/C، کلاچ کمپرسور را فعال می‌کند. در خودروهای جدید، سیستم تهویه مطبوع به صورت خودکار همه چیز را تنظیم می‌کند.

نحوه کار کولر خودرو

کولر خودرو گاز مخصوصی به نام مبرد ( مثل R134a ) را در یک سیکل بسته به گردش درمی‌آورد. این گاز در داخل کابین گرما را از هوا جذب می‌کند که باعث خنک شدن هوای داخل می‌شود.

مراحل کار

۱. روشن کردن کولر
راننده دکمه A/C را فشار می‌دهد. کلاچ الکترومغناطیسی کمپرسور فعال می‌شود و کمپرسور شروع به کار می‌کند.

۲. فشرده‌سازی گاز توسط کمپرسور
کمپرسور، گاز سرد و کم‌فشار را از اواپراتور می‌گیرد. آن را فشرده می‌کند. در نتیجه دما و فشار گاز به شدت بالا می‌رود. گاز داغ و پرفشار به سمت کندانسور می‌رود.

۳. خنک شدن و مایع شدن گاز در کندانسور
کندانسور جلوی خودرو قرار دارد. هوای خنک بیرون یا فن، گرمای گاز داغ را می‌گیرد. گاز به مایع پرفشار و نسبتاً سرد تبدیل می‌شود.

۴. عبور از خشک‌کن ( دِرایر )
مایع مبرد از خشک‌کن عبور می‌کند. رطوبت و ذرات معلق را حذف می‌کند تا سیستم آسیب نبیند.

۵. افت فشار در شیر انبساط
مایع پرفشار وارد شیر انبساط می‌شود. به‌صورت ناگهانی فشارش کاهش می‌یابد. مایع سرد و کم‌فشار وارد اواپراتور می‌شود.

۶. خنک کردن هوا در اواپراتور
مایع سرد وارد اواپراتور داخل داشبورد می‌شود. هوا از روی پره‌های اواپراتور عبور می‌کند. مایع سرد گرمای هوای عبوری را جذب می‌کند.
در نتیجه، هوای سرد و مطبوع وارد کابین خودرو می‌شود. هم‌زمان مایع دوباره به حالت گاز کم‌فشار در می‌آید.

۷. بازگشت گاز به کمپرسور
گاز کم‌فشار به کمپرسور بازمی‌گردد و این چرخه یا سیکل از نو آغاز می‌شود.

بنابراین مراحل کار کولر خودرو به صورت خلاصه به شرح زیر است:

• کمپرسور گاز مبرد را فشرده می‌کند: گاز داغ و پرفشار.
• کندانسور گاز را خنک می‌کند: مایع پرفشار.
• از شیر انبساط عبور می‌کند: فشار کم و دما پایین.
• وارد اواپراتور می‌شود، گرمای هوای کابین را جذب می‌کند، هوا سرد می‌شود.
• گاز دوباره به کمپرسور بازمی‌گردد و چرخه تکرار می‌شود.

نقش فن رادیاتور و فن داخلی

فن رادیاتور: به خنک شدن کندانسور کمک می‌کند.
فن داخلی ( بلوور ): هوا را از روی اواپراتور عبور داده و وارد دریچه‌های داخل خودرو می‌کند.

نکات مهم در عملکرد کولر

گاز کافی: گاز مبرد باید به مقدار مناسب وجود داشته باشد. کم بودن آن باعث کاهش سرمایش و آسیب به کمپرسور می‌شود.
فن سالم: در صورت خرابی فن، گرما از کندانسور دفع نمی‌شود و راندمان سیستم افت می‌کند.
تمیزی کندانسور و اواپراتور: گرفتگی یا آلودگی مانع تبادل حرارتی مؤثر می‌شود.
روغن کمپرسور: کمپرسور برای کارکرد صحیح نیاز به روغن مخصوص دارد که همراه گاز حرکت می‌کند.

نتیجه‌گیری

کولر خودرو با استفاده از گردش یک گاز خاص معروف به گاز مبرد ( مانند R134a ) که نقطه جوش بسیار پایینی ( تا منفی ۲۶.۱ درجه سانتیگراد ) دارد، فورا با جذب گرما تبخیر شده و گرمای داخل کابین را گرفته و به بیرون منتقل می‌کند. با فشرده‌سازی، خنک‌سازی، انبساط و تبخیر گاز در قطعات مختلف، هوای سرد تولید و به داخل خودرو فرستاده می‌شود.