الرئيسية
نظام التكيف والتبريد
المكونات الاساسيه لنظام التكييف
يتكون التكييف من: الضاغط _المكثف_ جهاز الاستقبال_المبخر _أنابيب التوصيل
والشكل يوضح المكونات الاساسيه التكييف والتبريد وتسمى هذه الدورة بدوره التبريد الميكانيكية
وظائف أجزاء نظام التكييف
الضاغط
وهو وحدة التشغيل لنظام تكييف الهواء الخاص بالسيارة, حيث يستمد حركته من خلال سير موصل بعمود الحركة, حيث يسمتد عمود الحركة حركته نتيجة احتراق الوقود, وبما أن الضاغط سيأخذ حركته من خلال عمود الحركة, فذلك يعني بالتالي أن هنالك مقدار من الطاقة المفقودة لعمود الحركة, مما يتطلب بالتالي زيادة معدل احتراق البنزين, وقد تلاحظ ذلك في السيارات القديمة, حيث عند تشغيل التكييف والسيارة واقفة قد تلاحظ بأن السيارة لا تقدر على الاستجابة السريعة, لذلك يفضل تشغيل التكييف عندما تأخذ السيارة سرعة معقولة.
المكثف
يعمل على تحويل مائع التبريد من غاز تحت ضغط عالي الى سائل تحت ضغط لايزال تعتبر عالياً, يوجد المكثف في مقدمة السيارة وهو يشبه تماماً الريداتير.
جهاز الإستقبال :
حيث يتم إستقبال سائل التبريد وتخزينه في خزان, كما يقوم ذلك الجهاز بإزالة الرطوبة منه
صمام التمدد الحراري
حيث يعمل الصمام على تخفيض ضغط سائل التبريد.
المبخر:
حيث يتكون من أنابيب رفيعة من الداخل وزعانف أو ريش Finsمن الخارج, تعمل على تبادل الحرارة مع الوسط الخارجي, يتم وضع مراوح خلف تلك المبخرات, حتى تدفع الهواء البارد الى داخل الكابينة الداخلية للركاب.
أنابيب التوصيل :
يتم دفع غاز التبريد من المبخر إلى الضاغط مرة أخرى لتتكرر العملية مرة ثانية.
لمكونات نظام تكييف الهواء الخاص بالسيارة
صمام التمدد Expansion Valve :-
يمر بها الفريون السائل ويخرج منها في صورة رذاذ Spray نتيجة عملية الخنق Throttling ذات درجة حرارة منخفضة وضغط منخفض .
العملية التي تتم داخل منظومة التبريد:-
تتم داخل المكونات الأساسية لدائرة التبريد أربع عمليات على وسيط التبريد (الفريون) ومن المعلوم بان وسائط التبريد تتميز بدرجه غليان منخفضة عند الضغط الجوي ويمكن تلخيص تلك العمليات كالتالي:
1-عمليه التبخير :
وتتم هذه العملية داخل المبخر حيث يدخل سائل وسيط تبريد البخر عند درجه حرارة منخفضة وضغط منخفض فيمتص الحرارة من الحيز المراد تبريده (المبخر) ويتحول إلى بخار (أي يمتص حرارة كامنة )ويتم عند ضغط منخفض يسمى ضغط المبخر.
2-عملية الانضغاط :
وتتم هذه العملية بالضاغط حيث يقوم الضاغط بسحب البخار من داخل المبخر ورفع ضغطة وبالتالي درجة حرارته وذلك لان الطاقة الميكانيكية المبذولة من الضاغط تتحول إلى طاقه حرارية مختزنة بالبخار وهذا هو سبب ارتفاع ودرجة حرارة البخار.
3-عملية التكثيف:
وتتم هذه العملية بالمكثف حيث يدخل البخار المرتفع ضغطة ودرجة حرارته في المكثف ويتم تبادل حرارة بخار وسيط التبريد مع الهوى الجوي في المكثفات المبردة بالماء ونتيجة لفقد وسيط التبريد حرارة للهواء يتحول إلى الحالة السائلة عند ضغط ثابت وهو الضغط المرتفع (ضغط المكثف) ولا تزال درجة حرارة سائل وسيط التبريد مرتفعة.
4-عملية التمدد:
وتتم هذه العملية في أداة للتمدد او الانتشار وتسمى صمام التمدد او في دوائر التبريد البسيطة تستخدم أنبوب شعري ذو القطر الضيق تعمل على انخفاض الضغط وكذلك درجة حرارة سائل التبريد ويلاحظ تبخر جزء من سائل وسيط التبريد نتيجة لمروره في أداة التمدد والانتشار والشكل يبين العمليات الأربع.
أسباب تؤدي الى احتراق الضواغط في منظومات التبريد والتكييف
ترجع غالبية الأسباب التي تعمل على احتراق محركات ضواغط التبريد والتكييف إلى الأسباب العشرة التالية:
1- الفقد نتيجة تسرب مركب التبريد (leakage) مما يعمل على تشغيل الضاغط بدون تبريده من مركب التبريد الراجع إلى الضاغط.
2- فقد جزء من العزل الكهربائي للملفات (mis-installation) مما يعجل احتراق الملفات لاحقا.
3- فقد او انخفاض مستوى زيت التبريد وهى من المهمات الرئيسية لفني التشغيل.
4-مشاكل خاصة بالمنبع الرئيسي للطاقة (power Supply) ويشمل:
- ارتفاع او انخفاض الفولتية
- عدم توازن الفولتية (voltage Unbalance) حيث يسبب 3.5 % عدم توارن فى الفولت الى25 % ارتفاع في درجة حرارة المحرك.
- تفريغ البرق(lightening) ذو الفولتية العالية جدا بخطوط توزيع الكهرباء والأبراج الكهربائية حيث ينتج فولتية عالية (surge Voltages) تسبب احتراق ملفات المحرك.
5- غمر الضاغط بسائل مركب التبريد (ref. Flooding)مما يؤدى إلى أثار سيئة على عملية التزييت للضاغط.
6- التصميم السيئ لنظام وحدة التبريد (وتشمل تصميم أنابيب التبريد- طرق تركيب الوحدة الداخلية والخارجية الخ....).
7- التحميص القليل لمركب التبريد (low Superheat) مما يؤدى إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك.
8- التشغيل تحت ظروف غير عادية للضغط ودرجة الحرارة .
9- تجمد ملف التبريد (coil Freeze Up) وذلك بسبب عدم إجراء الصيانة الدورية.
10- التشغيل والتوقف مدد قصيرة جدا (short Cycling) والذي يسبب ارتفاع درجة حرارة الملفات ويؤدى أخيرا لاحتراقها.
نظام التدفئة
علمنا الآن أن السيارة بعد فترة من تشغيلها تعمل على تسخين سائل التبريد داخل قالب المحرك, ويوجد صمام يسمى صمام التدفئة Heater Valve, يعمل صمام التدفئة على تدفق سائل التبريد الساخن داخل ما يسمى بؤرة التدفئة Heater Core, وهو مبادل حراري يشبه في حد كبير المبرد Radiator, توجد بؤرة التدفئة داخل كابينة القيادة تحت لوحة القيادة, حيث تعمل المروحة الداخلية على دفع الهواء الساخن داخل المقصورة,
أنظر للصور التالية
شكل يبين توصيلة سائل التبريد إلى بؤرة التدفئة
شكل يبين بؤرة التدفئة
ومنها نستطيع أن نلاحظ التالي:
a- عند فتح التدفئة, تلاحظ عدم حصولك على الهواء الساخن مباشرة إلا عندما يسخن سائل التبريد
b- عندما تسخن السيارة, النصائح تقول ان تقوم بفتح التدفئة وكذلك المروحة في سرعتها القصوى, وأعتقد اننا علمنا لماذا ذلك.
c- لا يتم دفع الهواء الساخن إلى من أمام لوحة القيادة, وذلك بسبب أن بؤرة التدفئة تقع في ذلك المكان.
لوائح يجب على سائقي المركبات تطبيقها للحفاظ على النظام :
1- يجب مراعاة تنظيف المشع الأمامي الخاص بدورة التكييف (يثبت أمام مشع دائرة تبريد المحرك ) و تخليصه من الأتربة المتراكمة باستمرار و ذلك يساعد علي عدم إجهاد ضاغط الفريون للوصول إلي درجة التبريد المطلوبة و المضبوط عليها حساس قياس درجة حرارة المقصورة.
2- ضرورة تنظيف المبخر سنويا أو كلما لزم الأمر و تخليصها من الأتربة و البكتيريا التي تتراكم علي الزعانف و تسبب مشاكل صحية للركاب و خاصة لمصابي الحساسية الصدرية.
3- الاستخدام الأمثل لفتحات خروج الهواء البارد أو الساخن.. فعند استخدام التكييف الدفيء تستخدم الفتحات السفلي ليتصاعد الهواء الساخن لأعلي.. و العكس بالنسبة للهواء البارد.. أما في حال وجود ركاب بالمقعد الخلفي للمقصورة فتستخدم الفتحات الوسطي العليا.. و علي ركاب المقاعد الأمامية فقط استخدام فتحات التهوية الجانبية الأمامية.
4- يجب مراعاة نظافة المقصورة و دواسات الأرجل من الأتربة و غيرها حتى لا يتم سحبها مع الهواء الدوار.. حيث يبرد أو يسخن بمروره ليعاد دفعه من فتحات التهوية.
العزل في التبريد
أهمية العزل:
كما نعلم ان الحرارة تجري من المكان التي درجة حرارته عالية الى المكان التي درجة حرارته منخفضة ..
ولكي نحد من انسياب الحرارة الى المنطقة المبرّدة الى الحد الادنى ، فمن الضروري ان نعزل هذه المنطقة عمّا حولها باحدى مواد العزل للحرارة.
الصفات المطلوبة للمواد العازلة:
1. غير قابلة لامتصاص الرطوبة.
2. مقاومة من الناحية الميكانيكية.
3. قدرتها المنخفضة على التوصيل الحراري .
4. مقاومة للاحتراق.
5. ان لا تطلق روائح تؤثر على المواد الغذائية.
6. ان تكون رخيصة الثمن.
7. ان تخدم لفترات طويلة بدون اي تغيير على مواصفاتها.
8. ان تكون خاملة كيميائياً عند ملامستها للمعدن.
9. ان تكون مقاومة للتجمد وللحرارة المنخفضة.
10. ان تكون لها كتلة حجميه منخفضة.
المواد المستخدمة في العزل:
الصوف الزجاجي : يتألف من خيوط دقيقة من الزجاج .
الصوف المعدني (الصخري): يتألف من خيوط دقيقة ، ويستخرج من خبث المعادن وبعض
الصخور.
البلاستيك الرغوي (ستيريوبور): يستخرج من مادة الستيرول ، ويصنع على شكل قوالب ، وهو عازل جيد وذو مقاومة عالية ووزن خفيف.
البولي اوريتان الرغوي : وهو عازل ممتاز ، يتألف من غاز والفريون ، تخلط المواد مع بعضها ، وتضخ بواسطة جهاز يدوي ، فتتفاعل هذه المواد وتشكل رغوة ، لا تلبث ان تجف ، وتشكل العازل الصلب.
المكونات الاساسيه لنظام التكييف
يتكون التكييف من: الضاغط _المكثف_ جهاز الاستقبال_المبخر _أنابيب التوصيل
والشكل يوضح المكونات الاساسيه التكييف والتبريد وتسمى هذه الدورة بدوره التبريد الميكانيكية
وظائف أجزاء نظام التكييف
الضاغط
وهو وحدة التشغيل لنظام تكييف الهواء الخاص بالسيارة, حيث يستمد حركته من خلال سير موصل بعمود الحركة, حيث يسمتد عمود الحركة حركته نتيجة احتراق الوقود, وبما أن الضاغط سيأخذ حركته من خلال عمود الحركة, فذلك يعني بالتالي أن هنالك مقدار من الطاقة المفقودة لعمود الحركة, مما يتطلب بالتالي زيادة معدل احتراق البنزين, وقد تلاحظ ذلك في السيارات القديمة, حيث عند تشغيل التكييف والسيارة واقفة قد تلاحظ بأن السيارة لا تقدر على الاستجابة السريعة, لذلك يفضل تشغيل التكييف عندما تأخذ السيارة سرعة معقولة.
المكثف
يعمل على تحويل مائع التبريد من غاز تحت ضغط عالي الى سائل تحت ضغط لايزال تعتبر عالياً, يوجد المكثف في مقدمة السيارة وهو يشبه تماماً الريداتير.
جهاز الإستقبال :
حيث يتم إستقبال سائل التبريد وتخزينه في خزان, كما يقوم ذلك الجهاز بإزالة الرطوبة منه
صمام التمدد الحراري
حيث يعمل الصمام على تخفيض ضغط سائل التبريد.
المبخر:
حيث يتكون من أنابيب رفيعة من الداخل وزعانف أو ريش Finsمن الخارج, تعمل على تبادل الحرارة مع الوسط الخارجي, يتم وضع مراوح خلف تلك المبخرات, حتى تدفع الهواء البارد الى داخل الكابينة الداخلية للركاب.
أنابيب التوصيل :
يتم دفع غاز التبريد من المبخر إلى الضاغط مرة أخرى لتتكرر العملية مرة ثانية.
لمكونات نظام تكييف الهواء الخاص بالسيارة
صمام التمدد Expansion Valve :-
يمر بها الفريون السائل ويخرج منها في صورة رذاذ Spray نتيجة عملية الخنق Throttling ذات درجة حرارة منخفضة وضغط منخفض .
العملية التي تتم داخل منظومة التبريد:-
تتم داخل المكونات الأساسية لدائرة التبريد أربع عمليات على وسيط التبريد (الفريون) ومن المعلوم بان وسائط التبريد تتميز بدرجه غليان منخفضة عند الضغط الجوي ويمكن تلخيص تلك العمليات كالتالي:
1-عمليه التبخير :
وتتم هذه العملية داخل المبخر حيث يدخل سائل وسيط تبريد البخر عند درجه حرارة منخفضة وضغط منخفض فيمتص الحرارة من الحيز المراد تبريده (المبخر) ويتحول إلى بخار (أي يمتص حرارة كامنة )ويتم عند ضغط منخفض يسمى ضغط المبخر.
2-عملية الانضغاط :
وتتم هذه العملية بالضاغط حيث يقوم الضاغط بسحب البخار من داخل المبخر ورفع ضغطة وبالتالي درجة حرارته وذلك لان الطاقة الميكانيكية المبذولة من الضاغط تتحول إلى طاقه حرارية مختزنة بالبخار وهذا هو سبب ارتفاع ودرجة حرارة البخار.
3-عملية التكثيف:
وتتم هذه العملية بالمكثف حيث يدخل البخار المرتفع ضغطة ودرجة حرارته في المكثف ويتم تبادل حرارة بخار وسيط التبريد مع الهوى الجوي في المكثفات المبردة بالماء ونتيجة لفقد وسيط التبريد حرارة للهواء يتحول إلى الحالة السائلة عند ضغط ثابت وهو الضغط المرتفع (ضغط المكثف) ولا تزال درجة حرارة سائل وسيط التبريد مرتفعة.
4-عملية التمدد:
وتتم هذه العملية في أداة للتمدد او الانتشار وتسمى صمام التمدد او في دوائر التبريد البسيطة تستخدم أنبوب شعري ذو القطر الضيق تعمل على انخفاض الضغط وكذلك درجة حرارة سائل التبريد ويلاحظ تبخر جزء من سائل وسيط التبريد نتيجة لمروره في أداة التمدد والانتشار والشكل يبين العمليات الأربع.
أسباب تؤدي الى احتراق الضواغط في منظومات التبريد والتكييف
ترجع غالبية الأسباب التي تعمل على احتراق محركات ضواغط التبريد والتكييف إلى الأسباب العشرة التالية:
1- الفقد نتيجة تسرب مركب التبريد (leakage) مما يعمل على تشغيل الضاغط بدون تبريده من مركب التبريد الراجع إلى الضاغط.
2- فقد جزء من العزل الكهربائي للملفات (mis-installation) مما يعجل احتراق الملفات لاحقا.
3- فقد او انخفاض مستوى زيت التبريد وهى من المهمات الرئيسية لفني التشغيل.
4-مشاكل خاصة بالمنبع الرئيسي للطاقة (power Supply) ويشمل:
- ارتفاع او انخفاض الفولتية
- عدم توازن الفولتية (voltage Unbalance) حيث يسبب 3.5 % عدم توارن فى الفولت الى25 % ارتفاع في درجة حرارة المحرك.
- تفريغ البرق(lightening) ذو الفولتية العالية جدا بخطوط توزيع الكهرباء والأبراج الكهربائية حيث ينتج فولتية عالية (surge Voltages) تسبب احتراق ملفات المحرك.
5- غمر الضاغط بسائل مركب التبريد (ref. Flooding)مما يؤدى إلى أثار سيئة على عملية التزييت للضاغط.
6- التصميم السيئ لنظام وحدة التبريد (وتشمل تصميم أنابيب التبريد- طرق تركيب الوحدة الداخلية والخارجية الخ....).
7- التحميص القليل لمركب التبريد (low Superheat) مما يؤدى إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك.
8- التشغيل تحت ظروف غير عادية للضغط ودرجة الحرارة .
9- تجمد ملف التبريد (coil Freeze Up) وذلك بسبب عدم إجراء الصيانة الدورية.
10- التشغيل والتوقف مدد قصيرة جدا (short Cycling) والذي يسبب ارتفاع درجة حرارة الملفات ويؤدى أخيرا لاحتراقها.
نظام التدفئة
علمنا الآن أن السيارة بعد فترة من تشغيلها تعمل على تسخين سائل التبريد داخل قالب المحرك, ويوجد صمام يسمى صمام التدفئة Heater Valve, يعمل صمام التدفئة على تدفق سائل التبريد الساخن داخل ما يسمى بؤرة التدفئة Heater Core, وهو مبادل حراري يشبه في حد كبير المبرد Radiator, توجد بؤرة التدفئة داخل كابينة القيادة تحت لوحة القيادة, حيث تعمل المروحة الداخلية على دفع الهواء الساخن داخل المقصورة,
أنظر للصور التالية
شكل يبين توصيلة سائل التبريد إلى بؤرة التدفئة
شكل يبين بؤرة التدفئة
ومنها نستطيع أن نلاحظ التالي:
a- عند فتح التدفئة, تلاحظ عدم حصولك على الهواء الساخن مباشرة إلا عندما يسخن سائل التبريد
b- عندما تسخن السيارة, النصائح تقول ان تقوم بفتح التدفئة وكذلك المروحة في سرعتها القصوى, وأعتقد اننا علمنا لماذا ذلك.
c- لا يتم دفع الهواء الساخن إلى من أمام لوحة القيادة, وذلك بسبب أن بؤرة التدفئة تقع في ذلك المكان.
لوائح يجب على سائقي المركبات تطبيقها للحفاظ على النظام :
1- يجب مراعاة تنظيف المشع الأمامي الخاص بدورة التكييف (يثبت أمام مشع دائرة تبريد المحرك ) و تخليصه من الأتربة المتراكمة باستمرار و ذلك يساعد علي عدم إجهاد ضاغط الفريون للوصول إلي درجة التبريد المطلوبة و المضبوط عليها حساس قياس درجة حرارة المقصورة.
2- ضرورة تنظيف المبخر سنويا أو كلما لزم الأمر و تخليصها من الأتربة و البكتيريا التي تتراكم علي الزعانف و تسبب مشاكل صحية للركاب و خاصة لمصابي الحساسية الصدرية.
3- الاستخدام الأمثل لفتحات خروج الهواء البارد أو الساخن.. فعند استخدام التكييف الدفيء تستخدم الفتحات السفلي ليتصاعد الهواء الساخن لأعلي.. و العكس بالنسبة للهواء البارد.. أما في حال وجود ركاب بالمقعد الخلفي للمقصورة فتستخدم الفتحات الوسطي العليا.. و علي ركاب المقاعد الأمامية فقط استخدام فتحات التهوية الجانبية الأمامية.
4- يجب مراعاة نظافة المقصورة و دواسات الأرجل من الأتربة و غيرها حتى لا يتم سحبها مع الهواء الدوار.. حيث يبرد أو يسخن بمروره ليعاد دفعه من فتحات التهوية.
العزل في التبريد
أهمية العزل:
كما نعلم ان الحرارة تجري من المكان التي درجة حرارته عالية الى المكان التي درجة حرارته منخفضة ..
ولكي نحد من انسياب الحرارة الى المنطقة المبرّدة الى الحد الادنى ، فمن الضروري ان نعزل هذه المنطقة عمّا حولها باحدى مواد العزل للحرارة.
الصفات المطلوبة للمواد العازلة:
1. غير قابلة لامتصاص الرطوبة.
2. مقاومة من الناحية الميكانيكية.
3. قدرتها المنخفضة على التوصيل الحراري .
4. مقاومة للاحتراق.
5. ان لا تطلق روائح تؤثر على المواد الغذائية.
6. ان تكون رخيصة الثمن.
7. ان تخدم لفترات طويلة بدون اي تغيير على مواصفاتها.
8. ان تكون خاملة كيميائياً عند ملامستها للمعدن.
9. ان تكون مقاومة للتجمد وللحرارة المنخفضة.
10. ان تكون لها كتلة حجميه منخفضة.
المواد المستخدمة في العزل:
الصوف الزجاجي : يتألف من خيوط دقيقة من الزجاج .
الصوف المعدني (الصخري): يتألف من خيوط دقيقة ، ويستخرج من خبث المعادن وبعض
الصخور.
البلاستيك الرغوي (ستيريوبور): يستخرج من مادة الستيرول ، ويصنع على شكل قوالب ، وهو عازل جيد وذو مقاومة عالية ووزن خفيف.
البولي اوريتان الرغوي : وهو عازل ممتاز ، يتألف من غاز والفريون ، تخلط المواد مع بعضها ، وتضخ بواسطة جهاز يدوي ، فتتفاعل هذه المواد وتشكل رغوة ، لا تلبث ان تجف ، وتشكل العازل الصلب.
