شاید در زندگی روزمره، اصلا به وجود سیستم تهویه مطبوع خودروی خود توجه نکنید و آن را امری بدیهی بدانید؛ سیستمی که بدون سر و صدا و تقریبا نامحسوس کار می‌کند و تنها نتیجه عملکرد آن، خنک ماندن فضای داخلی خودرو در روزهای گرم تابستان یا تهویه بهتر هوا در مسیرهای طولانی است. اما کافی است این سیستم دچار کوچک‌ترین نقص یا خرابی شود تا اهمیت واقعی‌اش را درک کنید.
در چنین شرایطی، نبود جریان هوای خنک و مطبوع، می‌تواند تجربه رانندگی را به یک وضعیت ناخوشایند و طاقت‌فرسا تبدیل کند؛ به‌ویژه در هوای گرم یا زمانی که خودرو در ترافیک سنگین قرار دارد. در واقع، کولر خودرو نه‌تنها آسایش سرنشینان را تضمین می‌کند، بلکه می‌تواند بر میزان تمرکز راننده، خستگی کمتر در مسیرهای طولانی و حتی ایمنی رانندگی هم اثرگذار باشد. همین موضوع باعث می‌شود این پرسش برای بسیاری از افراد مطرح شود که اساسا سیستم تهویه مطبوع خودرو چگونه کار می‌کند و چه فرآیندی در پشت پرده‌ی تولید این هوای خنک جریان دارد؟
تاریخچه‌ای کوتاه از تهویه مطبوع خودرو
سیستم تهویه مطبوع خودرو بسیار قدیمی‌تر از آن چیزی است که بسیاری تصور می‌کنند. شرکت پاکارد (Packard) در سال ۱۹۳۹ میلادی (۱۳۱۸ شمسی) نخستین سیستم تهویه مطبوع خودرو را معرفی کرد و تنها یک سال بعد، یعنی در سال ۱۹۴۰ میلادی (۱۳۱۹ شمسی)، به‌عنوان اولین خودروساز، امکان نصب کارخانه‌ای کولر را روی محصولات خود ارائه داد.
البته این سیستم اولیه فاقد ترموستات بود و امکان تنظیم دما وجود نداشت، اما در آن زمان داشتن چنین امکانی یک مزیت بزرگ به شمار می‌رفت. ایده به‌سرعت گسترش پیدا کرد و تا سال ۱۹۶۹ میلادی (۱۳۴۸ شمسی) بیش از نیمی از خودروهای تازه تولید شده با سیستم تهویه مطبوع به فروش می‌رسیدند.
تهویه مطبوع خودرو و پدیده گرمایش زمین
با گذشت زمان، مشخص شد که گاز مبرد مورد استفاده در سیستم‌های تهویه مطبوع خودرو، که با نام‌های R-12 یا CFC-12 و همچنین برند تجاری فریون (Freon) شناخته می‌شد، به لایه اوزون آسیب جدی وارد می‌کند. این ماده از دسته کلروفلوئوروکربن‌ها (CFC) بود.
به همین دلیل، تولید آن در ایالات متحده ممنوع شد و از سال ۱۹۹۶ میلادی (۱۳۷۵ شمسی) خودروسازان موظف شدند از مبرد جایگزین با نام R-134a یا HFC-134a در خودروهای تولیدی استفاده کنند.
اما این پایان کار نبود. از سال ۲۰۱2 میلادی (۱۳۹۱ شمسی)، سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) شروع به جایگزینی مبردی جدیدتر و سازگارتر با محیط زیست به نام R-1234yf یا HFO-1234yf کرد. طبق اعلام این سازمان، میزان پتانسیل گرمایش جهانی (GWP) این مبرد برابر عدد ۴ است، در حالی‌که همین شاخص برای مبرد قبلی R-134a عددی معادل ۱۴۳۰ بود.
تا سال ۲۰۲۲ میلادی (۱۴۰۱ شمسی)، حدود ۹۷ درصد خودروهای جدید تولید شده در ایالات متحده به این مبرد نوین مجهز شدند.
سیستم تهویه مطبوع خودرو چگونه عمل می‌کند؟
کولر خودرو بر اساس تغییر فشار و دما کار می‌کند و طی این فرآیند، مبرد بین حالت مایع و گازی جابه‌جا می‌شود. مبرد در ابتدا به‌صورت مایع وارد بخش تبخیرکننده (اواپراتور) می‌شود و گرمای داخل کابین باعث می‌شود به حالت گاز دربیاید. این تغییر حالت موجب می‌شود مبرد در وضعیت گازی توانایی جذب حرارت را پیدا کند.
سپس این گاز از کابین خودرو خارج شده و به کمپرسور بازمی‌گردد. در کمپرسور دوباره تحت فشار قرار می‌گیرد و به حالت مایع تبدیل می‌شود تا این چرخه بار دیگر آغاز گردد. همچنین یک فن در خارج از بخش تبخیرکننده قرار دارد که هوای خنک‌شده را به داخل کابین هدایت می‌کند.
اجزای اصلی سیستم تهویه مطبوع خودرو
سیستم تهویه مطبوع خودرو یک مدار تقریبا بسته است که شامل دو بخش فشار بالا و فشار پایین می‌شود. در ادامه اجزای مختلف این چرخه را بررسی می‌کنیم:
کمپرسور
کمپرسور در واقع پمپی است که به وسیله تسمه‌ای متصل به میل‌لنگ موتور به حرکت درمی‌آید. مبرد در حالت گاز کم‌فشار وارد کمپرسور می‌شود. وظیفه کمپرسور همان‌طور که از نامش پیداست، فشرده‌سازی گاز است. پس از فشرده شدن، مبرد تحت فشار بالا از کمپرسور خارج و به کندانسور فرستاده می‌شود.
کندانسور
کندانسور شباهت زیادی به رادیاتور دارد و وظیفه آن همانند نمونه خانگی، دفع گرما از سیستم است. مبرد پس از خروج از کمپرسور در حالت گاز پرفشار وارد کندانسور می‌شود. فشرده‌سازی گاز باعث تولید گرما شده، اما عبور هوا از لابه‌لای لوله‌ها و پره‌های کندانسور، حرارت را کاهش داده و مبرد دوباره به حالت مایع تبدیل می‌شود. درست مانند زمانی که بخار سرد می‌شود و دوباره به آب مایع برمی‌گردد.
مخزن خشک‌کن (Receiver-Dryer)
پس از کندانسور، مبرد مایع وارد مخزن کوچکی به نام خشک‌کن می‌شود. این مخزن حاوی موادی جاذب رطوبت یا همان دسیکانت‌هاست. عملکرد آن مشابه همان بسته‌های کوچک رطوبت‌گیر است که معمولا در جعبه کفش‌ها می‌بینید. در این بخش، هرگونه رطوبت موجود جذب می‌شود تا از تشکیل بلورهای یخ در سیستم جلوگیری گردد؛ چرا که وجود یخ می‌تواند به سیستم آسیب برساند.
شیر انبساط حرارتی (TXV) یا لوله اوریفیس
در این قسمت سیستم از فشار بالا به فشار پایین تغییر وضعیت می‌دهد. مبرد پرفشار از خشک‌کن عبور کرده و وارد شیر انبساط می‌شود. این شیر با کاهش فشار، امکان ورود مبرد به اواپراتور را فراهم می‌کند. برخی خودروها به‌جای این شیر از لوله اوریفیس استفاده می‌کنند. وظیفه هر دو یکسان است: کاهش فشار مبرد پیش از ورود به تبخیرکننده.
تبخیرکننده (Evaporator)
اینجا جایی است که خنک‌سازی واقعی اتفاق می‌افتد. تبخیرکننده که در داخل کابین و معمولا بالای محل قرارگیری پای سرنشین جلو نصب می‌شود، ظاهری شبیه رادیاتور دارد اما برعکس آن عمل می‌کند. مبرد در حالت مایع و دمای پایین (حدود صفر درجه سانتی‌گراد) وارد کویل تبخیرکننده می‌شود. گرمای داخل کابین کافی است تا این مایع به حالت گاز درآید. در حالت گازی، مبرد توانایی جذب مقدار زیادی گرما را دارد.
گاز حاصل از تبخیر همراه با حرارت جذب شده از کابین خارج می‌شود و به کمپرسور بازمی‌گردد تا چرخه از نو آغاز شود. یک فن نیز روی سطح تبخیرکننده می‌وزد و هوای خنک را به فضای داخلی خودرو هدایت می‌کند. در این فرآیند، رطوبت هوا نیز گرفته شده و روی سطح کویل به‌صورت قطرات آب جمع می‌شود. همان آبی که پس از توقف خودرو زیر آن می‌بینید، دقیقا حاصل عملکرد سیستم تهویه است و جای نگرانی ندارد.
سوالات متداول
عموما کاربران چندین سوال در خصوص سیستم کولر خودرو دارند که در ادامه با این سوالات و پاسخ مختصر آن‌ها آشنا می‌شویم.
اجزای اصلی کولر خودرو کدام‌اند؟
سه بخش کلیدی این سیستم شامل کمپرسور، کندانسور و تبخیرکننده هستند.
هزینه تعمیر کولر خودرو چقدر است؟
این هزینه متغیر است و به نوع خودرو و میزان خرابی متفاوت خواهد بود. اما در کل از تعمیرات نسبتا گران قیمت به حساب می‌آید. برای مثال وکیوم و شارژ گاز خودرو هزینه‌ای در حدود 1 الی 3 میلیون تومان دارد.
کدام مبرد در ایالات متحده ممنوع شد؟
مبرد قدیمی با نام‌های R-12، CFC-12 یا همان فریون به دلیل آسیب به لایه اوزون از چرخه تولید حذف شد.
چرا کولر خودرو هوای خنک تولید نمی‌کند؟
دلایل مختلفی ممکن است وجود داشته باشد، اما رایج‌ترین دلیل، نشتی مبرد یا همان گاز است.
کدام نوع مبرد در خودروها استفاده می‌شود؟
از سال ۱۹۹۶ میلادی (۱۳۷۵ شمسی) تمامی خودروهای تولیدی موظف به استفاده از مبرد R-134a یا HFC-134a بوده‌اند.
در مجموع، سیستم تهویه مطبوع خودرو یکی از مهم‌ترین فناوری‌هایی است که امروزه به بخشی جدایی‌ناپذیر از تجربه رانندگی تبدیل شده است. این سیستم نه‌تنها راحتی و آسایش سرنشینان را فراهم می‌کند، بلکه با کاهش دمای کابین، بر افزایش تمرکز راننده و بهبود ایمنی نیز تاثیر مستقیم دارد. از گذشته تا امروز، مسیر تکامل کولر خودرو نشان داده که خودروسازان همواره به دنبال یافتن راهکارهایی برای افزایش کارایی و کاهش اثرات زیست‌محیطی این فناوری بوده‌اند. اکنون با استفاده از مبردهای جدید و سازگارتر با محیط زیست، آینده‌ای پایدارتر برای سیستم‌های تهویه مطبوع ترسیم شده است.
شما چه تجربه‌ای از استفاده یا خرابی سیستم تهویه مطبوع خودرو داشته‌اید؟ به نظر شما کدام بخش از این سیستم بیشترین اهمیت را دارد و چرا؟ خوشحال می‌شویم دیدگاه‌ها و تجربه‌های ارزشمندتان را در بخش نظرات با ما و دیگر خوانندگان چرخان به اشتراک بگذارید.
مطالب مرتبط:
- ۷ نشانه که خبر از فرا رسیدن زمان تعویض لاستیک خودرویتان می‌دهند
- تنظیم زوایای چرخ و بالانس چرخ؛ این دو با هم تفاوت دارند!
- آموزش گام‌به‌گام تعویض بازوی برف‌پاک‌کن شیشه جلو؛ ساده‌تر از آنچه فکر می‌کنید
- تایر سایلنت یا بی‌صدا چیست و چه مزایایی دارد؟
source