หลักการทำงานของระบบการทำความเย็นในเครื่องปรับอากาศ ( แอร์ ) รถยนต์

หลักการทำงานของระบบการทำความเย็นในเครื่องปรับอากาศ ( แอร์ ) รถยนต์เป็นระบบทำความเย็นแบบอัดไอ (vapor compression system)โดยคอมเพรสเซอร์ (compressor) ทำหน้าที่ดูดสารทำความเย็นจากอีแว็ปเปอร์เรเตอร์์ (evaporator) สารทำความเย็นในขณะนั้นยังมีสถานะเป็นแก๊สและคอมเพรสเซอร์(compressor)ยังทำหน้าที่อัดสารทำความเย็นออกไปที่คอนเดนเซอร์(condenser)ทำให้สารทำความเย็นมีอุณหภูมิและความดันเพิ่มสูงขึ้นเมื่อสารทำความเย็นไหลผ่านคอนเดนเซอร์(condenser)จะทำให้อุณหภูมิลดต่ำลงจากนั้นสารทำความเย็นไหลต่อไปยังรีซีฟเวอร์/ดรายเออร์(receiver/dryer)เพื่อกรองสิ่งสกปรกและความชื้นที่ปนเปื้อนในสารทำความเย็นสารทำความเย็นไหลไปที่ แอ็คเพนชั่นวาล์ว(expansion valve)แล้วฉีดเป็นฝอยละอองเข้าไปใน อีแว๊ปเปอร์เรเตอร์(evaporator)ทำให้สารทำความเย็นมีความดันต่ำและดูดความร้อนจากภายนอก เพื่อให้ตัวมันเองมีสถานะกลายเป็นแก๊ส ทำให้อุณหภูมิภายนอกลดลง หลังจากนั้นสารทำความเย็นที่เป็นแก๊สจะถูกดูดเข้าไปในคอมเพรสเซอร์ (compressor) เพื่อเริ่มต้นการทำงานใหม่อีกครั้ง

ส่วนประกอบของเครื่องปรับอากาศ ( แอร์ ) รถยนต์ 

 
     - คอมเพรสเซอร์(compressor) เป็นอุปกรณ์ที่ดูดสารทำความเย็นจากอีแว๊ปเปอร์เรเตอร์ และเพิ่มแรงดันให้สารทำความเย็นที่ส่งไปยังคอนเดนเซอร์ โดยมีความดันมากกว่า14.1กก./ตร.ซม.
     คอมเพรสเซอร์แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ

 
     1. แบบรีซิโพรเคติ้ง (reciprocating type)
     2. แบบสวอชเพลต (swash plate type)
     3. แบบเวนโรตารี (vane rotary type)

 

    - คอนเดนเซอร์ (condenser) ทำหน้าที่ระบายความร้อน ทำให้สารทำความเย็นอุณหภูมิต่ำลง เปลี่ยนสถานะจาก แก๊สเป็นของเหลว

     - รีซีฟเวอร์ / ดรายเออร์ (receiver / dryer) ทำหน้าที่ กรองสิ่งสกปรก และ ความชื่น จากระบบ ถ้าสารทำความเย็นมีความชื่นปนอยู่ จะทำให้เกิดการกัดกร่อนชิ้นส่วนต่าง ๆ ในระบบและจะกลายเป็นน้ำแข็งในอีแว๊ปเปอร์เรเตอร์ ทำให้สารทำความเย็นในระบบไหลไม่สะดวก

     - แอ็คเพนชั่นวาล์ว (expansion valve) เป็นอุปกรณ์ลิ้นควบคุมอัตราการไหลของสารทำความเย็นที่ไหลไปยังอีแว๊ปเปอร์เรเตอร์มาก หรือ น้อย ตามต้องการซึ่งจะควบคุมโดยการรับสัญญาณอุณหภูมิที่ท่อทางออกของอีแว๊ปเปอร์เรเตอร์
         แอ็คเพนชั่นวาล์ว แบ่งออกเป็น 3 ชนิด คือ  

     1. แอ็คเพนชั่นวาล์วแบบกำลังดันคงที่ (constant pressure expansion valve)

     2. แอ็คเพนชั่นวาล์วแบบใช้ความร้อน (thermal expansion valve)

     3. แอ็คเพนชั่นวาล์วแบบลูกลอย (float valve)
      * แอ็คเพนชั่นวาล์วแบบใช้ความร้อน มีใช้กับเครื่องปรับอากาศ ( แอร์ ) รถยนต์ทั่ว ๆ ไป

 

     - อีแว๊ปเปอร์เรเตอร์ (evaporator) เป็นอุปกรณ์ที่ทำให้สารทำความเย็นเปลี่ยนสถานะกลายเป็นแก๊สสารทำความเย็นจะดูดความร้อนจากอากาศ ( แอร์ ) โดยรอบ ทำให้อุณหภูมิของอากาศ ( แอร์ ) ที่ถูกเป่าเข้าไปในห้องผู้โดยสารเย็นลง
         อีแว๊ปเปอร์เรเตอร์ แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
     1. แบบแผ่นครีบรอบท่อ (plate fin type)
     2. แบบแผ่นท่อวกวน (serpentine type)

 

สารทำความเย็น 

 
         สารทำความเย็น หรือ ฟรีออน (freon)  ทำหน้าที่เป็นสารตัวกลางสำหรับถ่ายเทความร้อนออกจากห้องโดยสาร โดยดูดซึมความร้อนเข้าสู่ตัวเองในขณะที่ อุณหภูมิ และ ความดันต่ำ และ ถ่ายเทความร้อนออกจากตัวเองในขณะที่ อุณหภูมิ
และ ความดันสูง

สารทำความเย็นแบ่งออกเป็น 4 ชนิด

 
     1. อินออร์แกนิก คอมพาวด์ (inorganic compourds) เป็นสารทำความเย็น ได้แก่ พวกแอมโมเนีย ก๊าซกรดกำมะถัน และน้ำ

 
     2. ไฮโดรคาร์บอน (hydro carbons) เป็นสารทำความเย็นประเภท มีเทน (methane) อีเทน (ethane) โปรเพน (propane) ซึ่งใช้เป็นสารทำความเย็นได้ แต่มีปัญหาเกี่ยวกับความปลอดภัย จึงใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีคอล

 
     3. ส่วนผสมอะซีโอโทรปิก (azeotropic mixture) เป็นส่วนผสมของสารทำความเย็นที่แตกต่างกันแต่มารวมกันเป็นสารทำความเย็นชนิดเดียวกัน

 
     4. ฮาโลจี้เนตคาร์ไบด์ (Halogenated carbide) เป็นสารทำความเย็นที่นำมาใช้ในเครื่องทำความเย็นในปัจจุบัน คือ Fluorinated hydrocarbon of methane series ซึ่งเรียกว่า สารทำความเย็น หรือ ฟรีออน สารทำความเย็นนี้มีส่วนผสมระหว่าง ฟูออรีน , คลอรีน และ มีเทน ตามสัดส่วนต่าง ๆ โดยจำแนกเป็นเบอร์เช่น R-12 , R-22 , R-500 

      สารทำความเย็น R-12 หรือสาร CFC (chlorinate fluorocabon) มีส่วนอย่างมากในการทำลายชั้นบรรยากาศของโลก นานาชาติได้ตกลงที่จะเลิกผลิตและยุติการใช้สารที่ทำลายสารที่ทำลายโอโซน รวมถึง R-12 ด้วยเหตุนี้ สาร R-134a ได้ถูกพัฒนานำมาใช้เป็นอีกทางเลือก สำหรับใช้แทน R-12

การเปรียบเทียบ R-134a กับ R-12

 
        1. R-134a ไม่สามารถนำมาใช้ร่วมกับน้ำมันหล่อลื่นคอมเพรสเซอร์ทั่วไปได้ น้ำมันคอมเพรสเซอร์สำหรับ R-12 จะไม่ละลายใน R-134a ดังนั้นจึงไม่สามารถไหลเวียน และทำให้อายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์ลดลง

        2. R-134a จะทำให้ซีลเสียหาย รวมถึงท่ออ่อนด้วย ในระบบปรับอากาศ ( แอร์ ) ที่ใช้ R-12 จะใช้ซีลที่ทำจาก NBR (nitrile butadiene rubber) แต่ NBR จะละลายได้ใน R-134a ดังนั้นจึงใช้ RBR (rubber in behalf of R-134a) ซึ่งจะพัฒนาใช้สำหรับ R-134a ทำวัสดุใช้เป็นซีล วัสดุที่ใช้ทำท่อความดันสูงและต่ำ จะใช้ NBR แต่ถ้าเป็นระบบปรับอากาศ ( แอร์ ) ที่ใช้ R134a สารทำความเย็นจะรั่วไหลออกมา ดังนั้นจึงต้องเปลี่ยนวัสดุทำท่อใหม่เพื่อใช้กับ R134a การซึมของสารทำความเย็น และน้ำจะลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับการใช้ R12

         3. R-134a สามารถดูดความชื้นได้มากกว่า R-12 จึงมีแนวโน้มจะเกิดสนิมภายในระบบได้ง่ายปัจจุบันสารดูดความชื่นที่ใช้จะเป็นซิลิกาเจล ถ้าต้องการดูดความชื้นออกจากวงจร R-134a จะต้องใช้ซิลิกาเจลจำนวนมาก แต่ถ้าให้ได้ผลดีสำหรับระบบที่ใช้ R-134a จะใช้สารดูดความชื้น ซีโอไลต์ แทนซิลิกาเจล รูปสารดูดความชื้น

 
         4. ในขณะทำงานเมื่อ R-134a มีอุณหภูมิสูงขึ้น จะทำให้ความดันและภาระสูงขึ้นอย่างมาก ดังนั้น จะต้องเปลี่ยนแปลงคลัทช์แม่เหล็ก เปลี่ยนค่าต่าง ๆ เกี่ยวกับ สวิตช์ ความดันแอ็คเพนชั่นวาล์ว และ ชุดควบคุมกำลังดันอีแว๊ปเปอร์เรเตอร์

                การใช้เครื่องปรับอากาศ ( แอร์ ) อย่างมีประสิทธิภาพ (ความเย็น)

หมายเลข 1 ปุ่มควบคุมอุณหภูมิ ปรับปริมาณความเย็นของน้ำยาแอร์
หมายเลข 2 ปุ่มควบคุมช่องอากาศ ( แอร์ ) เข้า โดยที่สามารถจะให้อากาศ ( แอร์ ) เข้าหรือไม่เข้าก็ได้
หมายเลข 3 ปุ่มควบคุมความเร็วของพัดลม มีจังหวะช้า ปานกลาง และเร็ว

ข้อแนะนำในการใช้เครื่องปรับอากาศ ( แอร์ )

 
       1.การทำให้รถยนต์ ภายในห้องโดยสารเย็นตัวลง หลังจากจอดรถทิ้งไว้กลางแดดให้เปิดกระจกหมดทุกบานไว้สักครู่ เพื่อระบายอากาศ ( แอร์ ) ร้อนภายในห้องโดยสารและเปิดเครื่องปรับอากาศ ( แอร์ ) เพื่อช่วยให้เย็นลง เร็วขึ้น

 
       2.ระมัดระวังอย่าให้มีเศษใบไม้หรือสิ่งสกปรกต่าง ๆ อุดตันร่องระบายอากาศ ( แอร์ ) ด้านหน้า 

       3.ในสภาพอากาศ ( แอร์ ) ชื้น ไม่ควรเปิดแอร์ให้ไอเย็นกระทบกับกระจกบังลมหน้าจะทำให้เกิดฝ้าทำให้ทัศนวิสัยในการขับขี่ไม่ดี อาจเกิดอันตราย 

       4.ดูแลให้พื้นที่บริเวณใต้เบาะนั่งคู่หน้าโล่ง เพื่อให้อากาศ ( แอร์ ) หมุนวนได้สะดวก

 
       5.ในสภาพอากาศ ( แอร์ ) เย็น ให้เลื่อนปุ่มปรับความเร็วพัดลมไปตำแหน่ง H1 สักครู่เพื่อช่วยลดความชื้นและไล่ฝ้าที่กระจก

การปรับความเย็นในห้องโดยสาร

 
       1.ติดเครื่องยนต์ เมื่อเครื่องยนต์ติดแล้ว เปิดน้ำยาแอร์ และความเร็วของพัดลมให้แรงสุดเมื่อได้ อุณหภูมิภายในห้องโดยสารเป็นที่ต้องการแล้ว ให้ลดน้ำยา และความแรงของพัดลมเพื่อให้อุณหภูมิของห้องโดยสารคงที่ตลอดเวลา

 
       2.เพื่อให้อากาศ ( แอร์ ) เย็นเร็วขึ้นให้เลื่อนปุ่มเปิดรับอากาศ ( แอร์ ) ไปตำแหน่งอากาศ ( แอร์ ) ไหลวน