آپدیت 1402/12/09
درایر یا رطوبتگیر در مدار کولر خودرو
درایر یا رطوبتگیر در مدار کولر چه وظیفهای دارد؟ انواع مختلف رطوبتگیر در مدار تهویهمطبوع کدام است؟ روش عملکرد هر کدام چگونه است؟ در ادامه سلسله مقالات مرتبط با تهویهمطبوع در خودرو، در این بخش به انواع رطوبتگیری در این سیستم پرداخته خواهد شد. سطح مقاله متوسط است و برای کسانی که با تکنولوژی در خودرو آشنایی دارند، مناسب خواهد بود.
چرا رطوبتگیری؟
قبل از اینکه به معرفی انواع و ساختمان رطوبتگیرها در سیستم تهویهمطبوع بپردازیم باید به این سؤال پاسخ دهیم که اساساً چرا رطوبتگیری در مدارهای تبرید ضروری است. فرایند تبرید بر اساس عملکرد سیال یا همان گاز مبرد کار میکند. از هر سیالی میتواند این فرایند استفاده کرد؛ اما همانطور که در مقاله انواع گاز کولر در خودرو اشاره شد، سیال ایدئال برای سیستم تبرید باید خواصی مانند ظرفیت انتقال حرارت بالا، ایجاد حالت خوردگی کم روی فلزات ویا اختلاط مناسب با روغن کمپرسور را داشته باشد. آب دارای این خواص نیست بنابراین به عنوان سیال مبرد کیفیت پایینی خواهد داشت. به همین دلیل هرگونه ورود آب به مدار تبرید علاوه بر کاهش کیفیت خنک کاری سبب ایجاد زنگ زدگی در کمپرسور ، کندانسور ، اواپراتور و سایر فلزی خواهد شد. بنابراین ضروری است مدار تبرید از هر گونه آب تهی باشد. به همین دلیل فرایند رطوبتگیری در مدار بسیار ضروری به نظر میرسد.
دوره آموزشی برق خودرو در دانشگاه صنعتی شریف
انواع روشهای رطوبتگیری در مدار کولر
به روشهای مختلف میتوان رطوبتگیرها را دستهبندی کرد. شکل 1 نیز یکی از این روشها را نشان میدهد.
شکل 1- انواع روش دسته بندی رطوبتگیر در مدار کولر
آنچه در شکل 1 نشان داده شده روشهای مختلف است اما در واقع بهصورت کلی همه آنها به دو نوع درایر Dryer و اکومولاتور Accumolator دسته بندی میشوند. در شکل 2 به مقایسه این دو نوع پرداخته شده است.
A: سیستم کولر با اوریفیس B: سیستم کولر با شیر انبساطی
1- کندانسور 2- کمپرسور 3- سنسور فشار 4- فن خنک کننده کندانسور 5-فن اتاق و اواپراتور
6-اواپراتور 7- ترموستات 8- سنسور فشار 9- شیر انبساطی 10- drier 11-اوریفیس 12- آکومولاتور
شکل 2 – مقایسه دو نوع سیستم متداول در تهویهمطبوع خودرو
همانطور که در شکل 2 مشاهده میشود میتوان سیستم را به راحتی از نظر روش فرایند انبساطی دسته بندی کرد.
اگر سیستم از فرایند انبساطی با کمک اوریفیس استفاده کرده باشد، برای رطوبتگیری از آکومولاتور استفاده میکند و آن را بین اواپراتور و کمپرسور در مسیر کمفشار نصب میشود.
اگر سیستم از فرایند انبساطی با کمک شیر انبساطی استفاده کرده باشد، برای رطوبتگیری از Drier استفاده میشود و آن را بین کندانسور و اواپراتور در مسیر پر فشار نصب خواهد شد.
باتوجهبه اینکه در مقالههای قبلی اشاره شد بیشتر خودرو های متداول در ایران از شیر انبساطی استفاده میکنند، بنابراین در این خودرو ها drier بیشتر از Accumolator مشاهده میشود.
درایر یا خشککن Drier
خشککن یا درایر با نامهای Reciver-Drier یا Reciver filter Drier نیز شناخته میشود. شکل 3 این نوع را نشان میدهد.
شکل 3- نوعی درایر کولر مورد استفاده به عنوان رطوبتگیر در مدار کولر
توجه: در برخی مدارهای تهویهمطبوع که از شیر انبساطی استفاده میکنند، ممکن است واحد درایر بهصورت یکپارچه با واحد کندانسور (رادیاتور جلو) وجود داشته باشد. شکل 4 این نمونه را نشان میدهد.
شکل 4- نمونه درایر یکپارچه با کندانسور – تیبا ساندن جدید
ساختار و عملکرد درایر مطابق شکل 5 است.
1- ورود مایع پر فشار به همراه گاز تحتفشار و بخار تحتفشار احتمالی
2-فیلتر 3- خشککن 4-فیلتر 5-بدنه 6-مایع پر فشار 7- چشمی شیشهای
شکل 5- نمونه ای از اجزا داخلی درایر کولر
همانطور که مبرد وارد درایر میشود شامل مایع فشرده و گاز تحتفشار و رطوبت احتمالی است، همه این موارد به سمت پایین هدایت میشود، جایی که از روی یک فیلتر و ماده خشککننده عبور میکند و اجازه میدهد مبرد مایع در کف آن جمع شود. لوله سیفون مانند خروجی از پایین تا بالا تا پایین امتداد مییابد، به آن اجازه میدهد فقط مایع خالص را خارج کند. حبابهای بخار باشد که در آن باقی میمانند بالای گیرنده خشککن، جایی که آنها به مایع تبدیل میشوند. خشککن نیز رطوبت را جذب خود میکند. وجود چشمی شیشهای روی درایر باعث میشود که عبور حبابهای هوا و آن در مسیر خروجی دیده شود. اگرچه وجود چشمی در سیستمهای با گاز R-12 متداولتر است. معمولاً تشخیص حبابها در گاز R-134a به دلیل فرمول شیمیایی آن دشوارتر است به همین دلیل در برخی از سیستمهای تهویه با این گاز، چشمی مشاهده نمیشود.
برخی از Drierها دارای سوپاپاطمینان کنترل فشار نیز هستند که در صورت افزایش غیرمتعارف فشار، از این سوپاپ تخلیه فشار انجام میشود
در بخش رطوبتگیر معمولاً از موارد جاذب رطوبت متفاوتی استفاده میشود یکی از این مواد با کد تجاری XH9 شناخته میشود میتوان آن را با نام تجاری سیلیکاژل نیز شناخته میشود
معمولاً درایرها یکبار مصرف هستند و پس از پر شدن ظرفیت خشککن باید تعویض شوند بر اساس توصیههای شرکتی، یک درایر بین 3 الی 10 سال کار میکند و بعد از آن باید تعویض شود. اما برخی از مدلها قابلیت تعویض بخشهای داخلی را دارند. شکل 6 نمونه کیت تعویض درایر را نشان میدهد.
شکل 6- نوعی کیت درایر کولر قابل تعویض مخصوص درایرهای یکپارچه
رطوبتگیر مدار کولر از نوع آکومولاتور
نوع دیگر رطوبتگیر در مدار کولر با نام Accumolator شناخته میشود. سیستمهای دارای اوریفیس از این مدل رطوبتگیر استفاده میکنند. شکل 7 نمونه این مدل را نشان میدهد.
شکل 7- نمونه آکومولاتوردر مدار تهویه کولر
شرایط سیال بین اواپراتور و کمپرسور بسیار با شرایط بین کندانسور و اواپراتور متفاوت است هم از نظر فشار و هم از نظر دمای سیال فشار آن بنابراین ساختار آکومولاتورها باید طوری باشد که خود را با این شرایط تطبیق داده و بتواند فرایند رسوبت گیری را انجام دهد. آکومولاتورها بهصورت کلی وظیفه ذخیرهکردن سیال در یک مدار هیدرولیکی را بر عهده دارد، این عضو باعث میشود افتهای ناگهانی فشار در مدارهای هیدرولیکی بهصورت مقطعی جبران شوند. اگرچه هدف اصلی در مدار کولر هم همان است. اما همزمان به این فرایند، رطوبتگیری نیز انجام میشود. شکل 8 نمونه ای از اکومولاتور های مدار تهویهمطبوع را نشان میدهد.
1- مجرای سرویس 2-لوله مکش به سمت کمپرسور
3-مخلوط گاز کمفشار + مقدار ناچیزی مایع + رطوبت. هوا (در صورت وجود) 4-مخلوط گاز و مایع
5-مجاری ورود روغن به مدار 6- روغن کمپرسور 7- صافی 8- رطوبتگیر 9- گازکم فشار 10-گاز
شکل 8- اجزا داخلی و عملکرد آکومولاتور
همانطور که در شکل 8 مشاهده میشود، گاز کمفشار و کمی مایع مبرد به همراه رطوبت و هوای موجود در آن وارد اکومولاتور میشود. گاز به سمت بالا و مایع به سمت پایین حرکت میکنند. بنابراین کف آکومولاتور مایع مبرد قرار میگیرد و بالای آن گاز. هنگامیکه کمپرسور کار میکند، به دلیل ایجاد مکش، گاز از ورودی لوله u شکل (شماره2) به داخل کشیده میشود. گاز مبرد دارای دمای بالایی است. (به دلیل فرایند اواپراتور) بنابراین هنگامی که از لوله U شکل عبور میکند، بخشی از گرمای خود را به مخلوط مایع و گاز (شماره 4) میدهد. باعث تبخیر مایع و تبدیل آن به حالت گازی میشود. علاوه بر آن عبور گاز رطوبتگیر (شماره 8) باعث جذب رطوبت احتمالی در گاز نیز خواهد شد. در هنگام خاموش بودن روغن (شماره 6) در ته اکومولاتور ته نشین میشود. هنگامی که کمپرسور فعال میشود متناسب با میزان مکش و حجم روغن رغیره شده در کف، مقداری روغن از طریق مجاری مخصوص (شماره5) وارد لوله U شکل میشود و برای روغن کاری کمپرسور به سمت آن کشیده میشود. صافی (شماره7) حبابهای احتمالی هوارا جذب خود میکند.
بخش دیگری از اجزا مدار کولر خودروها در این مقاله معرفی شد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد سیستم تهویهمطبوع و سایر سیستمهای خودرو، سایت ایمگ را دنبال کنید.
نویسنده : مهندس بهروز خطیبی