ระบบปรับอากาศในรถยนต์ (Air Conditioning System)

การทำงานของระบบปรับอากาศในรถยนต์

เมื่อคอมเพรสเซอร์ทำงาน ก็จะทำการดูดน้ำยาแอร์ ที่มีสภาพเป็นก๊าซเข้ามาอัดความดัน และอุณหภูมิให้สูงขึ้น จากนั้นส่งไปตามท่อทางออกของคอมเพรสเซอร์ เข้าสู่คอยล์ร้อน ที่แผงคอยล์ร้อน จะทำหน้าที่ระบายความร้อนของก๊าซเหล่านี้ออกไปตามครีบระบายความร้อน จนกระทั่งก๊าซเหล่านี้จะกลายเป็นของเหลวที่มีความดันสูง ไหลออกจากคอยล์ร้อน ผ่านท่อทางออก ไปเข้าสู่ถังพักน้ำยาแอร์ เพื่อกรองสิ่งแปลกปลอม และดูดความชื้นไปด้วย ขณะนี้น้ำยาแอร์ มีสภาพเป็นของเหลว และความดันสูง ไหลออกจาก ถังพักน้ำยาแอร์ ไปตามท่อเข้าสู่ วาล์วปรับความดัน

วาล์วปรับความดัน จะลดความดันของน้ำยาแอร์ลงมา ทำให้อุณหภูมิของน้ำยาแอร์ ลดต่ำลงอย่างมาก เพื่อป้อนเข้าสู่คอยล์เย็น ของเหลวความดันต่ำ อุณหภูมิต่ำ ไหลเข้าสู่คอยล์เย็น ก็จะทำการดูดซับ ความร้อนที่บริเวณรอบๆ ตัวซึ่ง พัดลม (Blower) ก็จะทำหน้าที่ดูดอากาศในห้องโดยสาร ผ่านแผงคอยล์เย็น ผ่านทางท่อลม จนออกไปจากช่องปรับอากาศ ด้านหน้าคอนโซล อากาศร้อนในห้องโดยสาร จะถูกดูดซับออกไปด้วยวิธีนี้

ทางด้านน้ำยาแอร์ ก็จะทำการดูดซับความร้อนวนเวียนอยู่ตามท่อทางเดิน ที่ขดไปมาบนแผงคอยล์เย็น จนแปรสภาพ กลายเป็นก๊าซ ไหลออกจากคอยล์เย็นไปตามท่อ เข้าสู่คอมเพรสเซอร์อีกครั้ง เพื่อเริ่มต้นกระบวนการ อัดความดันน้ำยาแอร์ใหม่อีกรอบ เหตุการณ์แบบนี้ จะเกิดวนเวียนไปเรื่อยๆ จนกว่าคอมเพรสเซอร์ จะหยุดการทำงาน

ระบบปรับอากาศในรถยนต์ จะใช้อุปกรณ์ต่าๆ ที่สำคัญดังนี้

• คอมเพรสเซอร์ (Compressor)
• คอยล์ร้อน (Condenser)
• ถังพักน้ำยา-กรองและดูดความชี้น (Filter-Dryer Receiver)
• วาล์วลดความดัน (Expansion Valve)
• คอยล์เย็น (Evaporator)
• น้ำยาแอร์ (Refrigerant)

คอมเพรสเซอร์ (Compressor)

คืออุปกรณ์ส่วนที่ทำหน้าที่เพิ่มความดัน ของน้ำยาแอร์ในระบบให้สูงขึ้น เพื่อส่งต่อไปให้กับคอยล์ร้อน คอมเพรสเซอร์ที่ใช้กับรถยนต์ อาจพบได้ 2 แบบคือ แบบลูกสูบ (Piston Compressor) และแบบ โรตารี่ (Rotary Compressor) ซึ่งรถยนต์ปัจจุบันส่วนมาก ใช้คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่

คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ที่ใช้กันส่วนใหญ่ในปัจจุบัน

คอมเพรสเซอร์แบบโรตารี่ ติดตั้งอยู่บริเวณเครื่องยนต์ จะทำงานได้ต่อเมื่อ ได้รับแรงหมุนจากเครื่องยนต์ ผ่านมา ทางสายพาน คล้องไว้กับพูลเล่ย์ และจะมีคลัทช์แม่เหล็ก ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพูลเล่ย์ อยู่บนแกนกลางเพลาหมุน ของคอมเพรสเซอร์ ในกรณีที่เครื่องยนต์หมุน แรงหมุนของเครื่องยนต์ จะถูกส่งผ่านสายพานมาหมุนพูลเล่ย์ แต่คอมเพรสเซอร์ยังไม่ได้ทำงาน

เมื่อเราเปิดสวิตช์แอร์ในห้องโดยสาร ไปยังตำแหน่ง “ON” กระแสไฟจากแบตเตอรี่ จะไปทำให้คลัทช์แม่เหล็ก ดูดยึดติดกับพูลเล่ย์ จึงส่งผลให้ แกนเพลาหมุนของคอมเพรสเซอร์ ไปจับยึดติดกับพูลเล่ย์ จากจุดนี้ ทำให้ คอมเพรสเซอร์เริ่มทำงาน เมื่ออุณหภูมิในห้องโดยสาร เริ่มเย็นลงตามที่ต้องการแล้ว เซนเซอร์ควบคุมอุณหภูมิ (Thermostat) จะทำงานโดยไปตัดสวิตช์ ส่งผ่านไฟฟ้าที่คลัทช์แม่เหล็ก ทำให้คลัทช์แม่เหล็กกับพูลเล่ย์ แยกจากกัน คอมเพรสเซอร์จึงหยุดทำงาน แต่ในกรณีที่เราปิดสวิตช์ แอร์ในห้องโดยสาร ก็คือ การทำให้คลัทช์แม่เหล็กนี้ แยกจากพูลเล่ย์นั่นเอง

คอยล์ร้อน (Condenser)

มีลักษณะเป็นแผงรับอากาศขนาดพอๆ กับหม้อน้ำรถยนต์ มีทางเข้า และทางออกของน้ำยาแอร์ ถูกออกแบบมาให้มีท่อน้ำยาแอร์ ขดไปมาบนแผงดังกล่าว ผ่านครีบระบายความร้อน ซึ่งมีลักษณะ คล้ายครีบระบายความร้อนของหม้อน้ำ คอยล์ร้อน จะติดตั้งอยู่บริเวณด้านหน้ารถยนต์ คู่กับหม้อน้ำ และมีพัดลมไฟฟ้าช่วยระบายความร้อน

รูทางเข้าของคอยล์ร้อน จะต่อท่อร่วมกับรูทางออกของคอมเพรสเซอร์ ส่วนรูทางออกของคอยล์ร้อน จะต่อท่อร่วมกับรูทางเข้าถังพักน้ำยา-กรองและดูดความชื้น(Dryer)

ไดเออร์ หรือถังพักน้ำยา-กรองและดูดความชี้น (Filter-Dryer Receiver)

มีลักษณะเป็นทรงกระบอก ไม่ใหญ่มาก ติดตั้งอยู่บริเวณใกล้กับแผงคอยล์ร้อน ด้านบนของถังพักน้ำยาจะมีกระจกใส สามารถมองเห็นน้ำยาแอร์ได้ และจะมีท่อน้ำยาแอร์ที่มาจากคอยล์ร้อน ต่อเข้ามาที่รูทางเข้าของถังพักน้ำยาแอร์นี้ และจะต่อท่อน้ำยาแอร์ออกจาก ถังพักน้ำยาแอร์ ไปสู่วาล์วปรับความดัน

ถังพักน้ำยา-กรองและดูดความชี้นหรือไดเออร์แอร์ (Filter-Dryer Receiver)

 

เราสามารถตรวจสอบ ระดับน้ำยาแอร์ในระบบ ได้จากการมองทะลุไปที่กระจกใส ด้านบนของถังพักน้ำยาแอร์ ตอนที่คอมเพรสเซอร์ทำงานไปสักพักหนึ่ง ถ้าพบว่ามีฟองอากาศในถังพักน้ำยาแอร์อยู่มาก แสดงว่า มีน้ำยาแอร์อยู่ในระบบน้อย แต่ถ้าไม่เห็นเป็นฟองอากาศ และมีลักษณะน้ำหยดอยู่ แสดงว่า มีน้ำยาแอร์อยู่ในระบบ ในปริมาณพอดี

 

วาล์วลดความดัน หรือวาล์วเพรชเชอร์แอร์ (Expansion Valve)

ทำหน้าที่ลดความดันน้ำยาแอร์ให้ต่ำลงมา เมื่อน้ำยาแอร์ มีความดันต่ำ ก็จะทำให้อุณหภูมิของน้ำยาแอร์ ต่ำลงมาด้วย จากนั้น ก็จะส่งผ่านน้ำยาแอร์เข้าไปสู่คอยล์เย็นต่อไป

คอยล์เย็น (Evaporator)

มีลักษณะเป็นแผง และมีท่อโลหะขดไปขดมา เรียงตัวอยู่ภายในแผง และมีครีบระบายความเย็น เรียงตัวกันคล้ายกับคอยล์ร้อน แต่ขนาดอาจแตกต่างกัน ที่ด้านหลังจะมีพัดลม (Blower) คอยดูดเอาอากาศในห้องโดยสาร ให้ผ่านคัวคอยล์เย็น วิ่งไปตามท่อทางอากาศ ไปออกที่บริเวณ ช่องระบายแอร์ ที่อยู่บนคอนโซลรถยนต์

ที่คอยเย็นจะมีเทอร์โมสตัท ติดอยู่เพื่อตรวจสอบ และควบคุมอุณหภูมิ โดยผ่านทางสวิทช์ปรับระดับความเย็น บนแผงคอนโซลแอร์ (เลือกความเย็นได้หลายระดับ) จากสวิทช์ปรับระดับความเย็นก็จะมีสายไฟ หรือระบบไฟต่อพ่วงเข้าไปที่คลัตช์แอร์ เพื่อที่จะสั่งให้คลัตช์ตัด หรือต่อจากคอมแอร์ เมื่อได้อุณหภูมิที่ต้องการ  อีกทั้ง พัดลมดูดอากาศ ที่อยู่หลังคอยล์เย็น ก็สามารถ ปรับขนาด ความเร็ว ของการหมุน ได้อีกด้วย โดยผ่านทาง สวิทช์ควบคุมความแรงของลม บนแผงคอนโซล เช่นกัน (สวิตช์ปรับระดับแรงลม สวิตช์ตัวนี้ ก็มีหน้าที่ส่งกระแสไฟไปทำให้โบวเวอร์ หรือพัดลมหมุน ที่จะส่งลมเย็นออกไป ความเร็วของลมนี้ ก็ปรับแต่งได้ตามจังหวะที่บ่งบอกในสวิตช์อาจจะมี 2-3 ระดับ)

อุปกรณ์ต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่บริเวณ ใกล้ๆ กับคอยล์เย็น จะอยู่ในกล่อง ที่เราเรียกว่า ตู้แอร์ จะเป็นตู้สำเร็จรูป ติดตั้งโดยยึดติดกับโครงรถ บริเวณใต้คอนโซลหน้าปัดรถ พร้อมทั้งยังมีท่อน้ำทิ้ง ต่อออกจากตู้แอร์ ไปนอกตัวรถ เพราะบางสถานะการ ความเย็นที่บริเวณคอยล์เย็น รวมตัวกันเกาะเป็นน้ำแข็ง แล้วหยดเป็นน้ำ จึงถูกขับถ่าย ไปตามท่อน้ำทิ้งของตู้แอร์

หมายเหตุ

รถของท่านใด ถ้ามีปัญหาแอร์ไม่ค่อยเย็น แอร์เย็นไม่ฉ่ำเหมือนเดิม อย่าลืมตรวจสอบพัดลมระบายความร้อน กับรังผึ้งแอร์ก่อนนะครับ

น้ำยาแอร์ (Refrigerant)

คือสารให้ความเย็น สารชนิดนี้ มีคุณสมบัติในการดูดซับ ความร้อนรอบข้าง เข้ามาอยู่ในตัวของมัน ทำให้อากาศบริเวณรอบข้าง มีอุณหภูมิต่ำลง น้ำยาแอร์ที่ใช้ในรถยนต์ จะใช้สาร Freon R-12 สารชนิดนี้ เมื่อผ่านกระบวนการทำให้เป็นของเหลว และทำให้ความดันต่ำแล้ว จะดูดซับความร้อนได้ดี ต่อมา มีการรณรงค์ เรื่องการต่อต้าน การใช้สาร CFC เพราะจะไปทำลายชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งจะเป็นอันตราย ต่อโลกในระยะยาว และน้ำยา Freon R-12 ก็เป็นสารประเภทนี้ด้วย ดังนั้นต่อมาผู้ผลิตรถยนต์ส่วนใหญ่ จึงหันมาใช้น้ำยาแอร์สูตรใหม่ คือ Freon R-134a กับรถยนต์รุ่นใหม่ๆ ที่ถูกผลิตออกมา