مجله تخصصی خودرو اخبار خودرو , قیمت خودرو , خرید و فروش خودرو , قیمت ماشین , قیمت اتومبیل
همه چیز در مورد کمپرسور کولر خودرو و نگهداری و عملکرد از آن
کُمپرِسور یا متراکم کننده ( به انگلیسی : CAMPESSOR ) می توانند برای فشرده کردن سیالات به کار رود و اسم عامیانه آن پمپ می باشد . در برخی دستگاه ها و ماشین آلات ، کمپرسور ها وسایلی هستند که توسط آن ها هوا فشرده شده و سپس به سمت قسمت احتراق فرستاده می شود .
گاز درون کمپرسور کولر R 134!
از کمپرسور ها برای فشرده کردن گاز ها استفاده می شود . در حقیقت کمپرسور ها وسایلی هستند که با صرف انرژی مکانیکی فراوانی ، سیال را با سرعت به درون خود مکیده و سپس آن را فشرده می سازند . در اثر این عملیات ، دمای گازی که فشرده می شود نیز افزایش می یابد . معمولاً گاز پر فشار خروجی از کمپرسور ها را از یک سیستم خنک کننده عبور می دهند تا دمای گاز دوباره به حد معمولی بازگردد . انواع گوناگونی از کمپرسور وجود دارد که برای مصارف صنعتی و عمومی طراحی شده اند . بد نیست بدانید که حتی پمپ آکواریوم که برای وارد کردن هوا به آکواریوم ماهی ها استفاده می شود نیز یک نوع کمپرسور است .
انواع کمپرسور
کمپرسور ها دارای انواع مختلفی هستند . دسته بندی های گوناگون ، کمپرسور ها را بر پایه ویژگی های گوناگون طبقه بندی می کنند . در یکی از رایج ترین این طبقه بندی ها ، بر پایه نحوه انتقال انرژی از کمپرسور به سیال ، کمپرسور به دو دسته تقسیم می شوند :
کمپرسور های دینامیکی : در این کمپرسور ها انتقال انرژی به سیال به طور دایمی است . انواع کمپرسور های دینامیکی عبارت اند از :
جریان شعاعی ( Centrifugal )
جریان محوری ( Axial )
از کمپرسور های دینامیک در فشارهای با نرخ پایین و دبی های بالاتر استفاده می شود .
کمپرسورهای جابجایی مثبت : در این کمپرسور ها انتقال انرژی به سیال به صورت متناوب یا پریودیک صورت می پذیرد . انواع کمپرسور های جا به جایی مثبت عبارت اند از :
رفت و برگشتی ( Reciprocating )
دوار ( Rotary )
قدرت تراکم این کمپرسور ها نسبت به نوع دینامیک بیشتر است . البته دبی این کمپرسورها به مراتب کمتر از نوع دینامیک می باشد .
نیروی محرکه کمپرسور ها بسته به قدرت آن ها می تواند الکتروموتور ( برقی ) یا موتوردیزلی ( Diesel Engine ) باشد .
کمپرسورهای دینامیکی
کمپرسورهای دینامیکی در دو طرح محوری و شعاعی موجود می باشند . طرح های محوری غالباً کمپرسور های توربینی یا کمپرسور های توربینی شعاعی نامیده می شوند و طرح های شعاعی غالباً کمپرسور های گریز از مرکز نامیده می شوند . برخلاف کمپرسور های جا به جایی که با جریان ثابت کار می کنند ، کمپرسور های دینامیکی با فشار ثابتی کار می کنند . عملکرد کمپرسور دینامیکی تحت تأثیر شرایط بیرونی قرار دارد ، از جمله ، ایجاد تغییری جزئی در فشار ورودی باعث تغییر زیادی در ظرفیت می شود .
کمپرسور محوری
یک کمپرسور محوری ( Axial compressors ) دارای جریان محوری است ، هوا یا گاز از میان ردیف هایی از پره های ثابت و متحرک در امتداد محور گردان کمپرسور عبور می کنند . بدین ترتیب سرعت هوا به تدریج همزمان با اینکه پره های ثابت انرژی جنبشی را به فشار تبدیل می کنند ، افزایش می یابد . پایین ترین میزان جریان حجمی در چنین کمپرسوری حدود 15S است . معمولاً یک استوانه متعادل کننده ای در کمپرسور تعبیه می شود ، تا نیروی فشار محوری را متعادل سازد . کمپرسور های محوری به طور کلی از کمپرسورهای گریز از مرکز کوچک تر هستند و به طور معمول سرعت آن ها 25 درصد بالاتر است و این کمپرسورها برای میزان جریان حجمی بالا در فشار نسبتاً متوسط مورد استفاده قرار می گیرند . به استثنای کاربرد های توربین گازی ، نسبت فشار به ندرت بالاتر از 6 است . جریان معمول تقریباً 65S و فشار مؤثر تقریباً 14 بار است .
کمپرسورهای جابجایی مثبت
یک کمپرسور جابجایی ( Displacement compressor ) دارای این خصوصیت است که حجم معینی از گاز یا هوا را محصور می کند و سپس با کاهش دادن منطقه حجم محصور شده ، فشار را افزایش می دهد .
یک پمپ دوچرخه ساده ترین نوع یک کمپرسور جابجایی است ، که در این نوع پمپ ، هوا وارد سیلندر می شود و توسط پیستون متحرکی فشرده می شود . کمپرسور پیستونی دارای اصل عملکردی مشابهی است با یک پیستون ، این کمپرسور دارای پیستونی است که در آن یک میله اتصال و یک میل لنگ چرخشی باعث عقب و جلو رفتن آن می شود . اگر برای فشردن هوا فقط یک طرف پیستون استفاده شود ، پیستون یک طرفه نامیده می شود . اگر هر دو طرف بالا و پایین مورد استفاده قرار گیرد ، کمپرسور دو طرفه نامیده می شود . تفاوت بین فشار در قسمت ورودی و قسمت خروجی به عنوان اندازه ای از کار کمپرسور است .
پیستونی
کمپرسور پیستونی ( Piston compressors ) قدیمی ترین و متداول ترین انواع کمپرسور است . این کمپرسور در شکل های دو طرفه یا یک طرفه موجود می باشند که قطعات آن ها روغن کاری شونده یا روغن کاری نشونده می باشند که به اشکال متفاوتی دارای تنوع تعداد سیلندر هستند . به استثنای کمپرسور های واقعاً کوچک که دارای سیلندر های عمودی هستند ، شکل بندی V برای کمپرسورهای کوچک رایج ترین است .
در کمپرسور های بزرگ دو طرفه ، شکل بندی نوع L با سیلندر عمودی فشار پایین و سیلندر افقی فشار بالا مزایای بسیار زیادی داشته و به همین علت است که این نوع طرح نسبت به طرح های دیگر رایج تر است .
کمپرسورهایی که روغن کاری می شوند به طور معمول با سیستم روغن کاری پاششی یا روغن کاری فشاری کار می کنند . بیشتر کمپرسور ها دارای سوپاپ های خودکار هستند . یک سوپاپ خودکار به هنگام بروز اختلافات فشار در دو سمت بشقابک سوپاپ باز و بسته می شود .
اجزا کمپرسور شامل موارد زیر است :
1- الکتروموتور
2- ژنراتور
3- بافر یا تجهیزات حجمی
4- پیستون
5- سرد کن گاز
6- پمپ روغن
7- سردکن روغن
8- لوله و اتصالات گازی
9- لوله و اتصالات آبی
10- لوله و اتصالات روغنی
11- سوپاپ‌های گازی
12- کارتر
13- سیلندر
دیافراگمی
کمپرسور های دیافراگمی ( Diaphragm compressors ) گروه دیگری را تشکیل می دهند . دیافراگم به طور مکانیکی یا هیدرولیکی به کار انداخته می شود . کمپرسور های دیفراگمی مکانیکی با جریان اندک و فشار پایین یا به عنوان پمپ های خلاء مورد استفاده قرار می گیرند . کمپرسرهای دیافراگمی هیدرولیکی برای فشار بالا مورد استفاده قرار می گیرند .
مار پیچی
اصول کلی کمپرسور جابجایی چرخشی با پیستون مار پیچی شکل Screw compressors ) ) ، در سال های دههٔ 1930 توسعه یافت ، و این زمانی بود که یک کمپرسور چرخشی با ظرفیت بالا و جریانی ثابت در شرایط متفاوت ، مورد نیاز بود . اجزاء اصلی هواساز کمپرسر شامل روتورهای نر و مادگی می باشد ، که مادامی که به طرف یکدیگر حرکت می کنند ، حجم بین آن ها و محفظه کاهش می یابد .
هر هوا ساز مارپیچ دارای نسبت فشار ثابتی است که به طول مارپیچ ، فاصله میان دنده های مارپیچ و شکل مجرای تخلیه آن بستگی دارد . برای بدست آوردن بهترین راندمان ، نسبت فشار باید با فشار کاری مورد نیاز تطبیق داده شود . کمپرسور مارپیچی دارای سوپاپ نبوده و هیچ نیروی مکانیکی ندارد که باعث عدم تعادل شود .
این بدین معنی است که این نوع کمپرسر با ابعاد برونی کوچک می تواند با سرعت میله گردنده بالائی کار کند و جریان عظیمی را ترکیب نماید . یک نیروی محوری فعال که به اختلاف فشار بین ورودی و خروجی بستگی دارد بر یاتاقان ها وارد می گردد . مارپیچ ، که در اصل متقارن بود ، هم اکنون در طرح های مختلف به صورت اشکال حلزونی توسعه یافته است .
کمپرسورهای مارپیچی روغن کاری نشونده
اولین کمپرسورهای مارپیچی دارای شکل متقارنی بودند و در محفظه فشار آن ها از مایع استفاده نمی شد . به همین دلیل به آن ها کمپرسور های مارپیچی روغن کاری نشونده یا خشک می گفتند . در اواخر دههٔ 1960 کمپرسور مارپیچی روغن کاری نشونده سرعت بالائی بوجود آمد که دارای شکل مارپیچ نامتقارنی بود . این شکل جدید روتور بطور چشم گیری منجر به افزایش راندمان شد ، این افزایش کارایی به علت کاهش نشت در دستگاه بود .
در کمپرسرهای مارپیچی خشک از یک چرخ دنده بیرونی استفاده می شود تا روتورهای چرخشی را که در جهت عکس یکدیگر حرکت می نمایند ، هماهنگ کند . از آن جا که روتورها نه با یکدیگر و نه با محفظه تراکم کمپرسر تماس پیدا می کنند بنابراین در محفظه تراکم نیازی به روغن کاری نیست در نتیجه هوای فشرده شده کاملاً عاری از روغن است . روتورها و محفظه با دقت بسیار زیادی ساخته می شوند تا نشت روغن از قسمت تراکم به قسمت ورود هوا به حداقل برسد . نسبت فشار هوا اختلاط شده توسط اختلاف درجه حرارت بین ورودی و خروجی ، محدود می شود . به همین دلیل است که کمپرسر های مارپیچی روغن کاری نشونده را غالباً به صورت چندین مرحله ای می سازند .
مارپیچی مایع تزریقی
در این نوع کمپرسور تزریقی ، مایعی با هدف روغن کاری و خنک کاری به محفظه تراکم و غالباً به یاتاقان های کمپرسر تزریق می شود . نقش این مایع خنک کاری و روغن کاری کمپرسور و کاهش نشت برگشتی به قسمت ورودی هوا است .
امروزه ، روغن ، به دلیل خواص خوب روانسازی رایج ترین مایع مورد استفاده در روان کاری است . با توجه به این از مایعات دیگری نیز استفاده می شود ، از جمله آب . کمپرسورهای مارپیچ مایع تزریقی می توانند برای نسبت های فشار بالا ساخته شوند ، زیرا که با یک مرحله تراکم هوا فشاری معادل 13 بار ایجاد می نماید .
کمپرسور دندانه دار
واحد هواساز در کمپرسر دندانه دار ( Tooth compressor ) از دو روتور تشکیل می شود که در محفظه تراکم به طرف یکدیگر حرکت می کنند . فرایند فشرده سازی از سه مرحله مکش ، تراکم و رانش تشکیل می شود . در مرحله مکش ، هوا وارد محفظه تراکم می شود ، که با حرکت روتورها بتدریج کوچک و کوچک تر می گردد .
خروجی هوا در مرحله تراکم به وسیله یکی از روتورها مسدود می باشد ، در حالی که ورودی برای مکش هوای تازه در قسمت دیگر محفظه تراکم باز است . عمل تخلیه هنگامی صورت می گیرد که یکی از روتورها کانال را باز کند و بدین ترتیب هوای متراکم شده با نیروی زیادی به بیرون از محفظه تراکم فرستاده شود . مراحل مکش و رانش هوا در محفظه تراکم به صورت شعاعی صورت می پذیرند ، که این امکان را فراهم می آورد از طرح های ساده تر یاتاقان استفاده شود و همچنین ویژگی های پر کردن هوا را بهبود بخشد . هر دو این روتور ها از طریق چرخ دنده ای هماهنگ شده و به طور همزمان می چرخند حداکثر نسبت فشاری که توسط کمپرسر دندانه دار روغن کاری نشونده بدست می آید ، 4.5 است . در نتیجه برای فشار های بالاتر چندین مرحله دیگر مورد نیاز است .
پره ای
اصول کار کمپرسور پره ای ( Vane compressor ) همانند بسیاری از موتور های هوای فشرده دیگر است . پره ها معمولاً از آلیاژ های ریختگی مخصوص ساخته می شوند و بیشتر کمپرسورها از نوع روغن روغن کاری شونده می باشند . یک روتور که دارای پره های متحرک شعاعی است به صورت خارج از مرکز در محفظه استاتور نصب می شود . وقتی که روتور می چرخد ، پره ها به واسطه نیروی گریز از مرکز با دیواره های استاتور تماس برقرار می نماید وقتی که فاصله بین روتور و استاتور افزایش می یابد ، هوا به داخل فرستاده می شود . هوا در محفظه های مختلف کمپرسر حبس شده و حجم این محفظه ها همزمان با چرخش کاهش می یابد . وقتی که پره ها از مقابل مجرای خروجی می گذرند ، هوا تخلیه می شود .
پمپ های خلاء
خلاء به معنی فشار پایین‌تر نسبت به فشار اتمسفر است . یک پمپ خلاء ، کمپرسوری است که در این دامنه فشار کار می کند از جمله ویژگی خاص پمپ خلاء این است که آن ها با نسبت فشار خیلی بالا کار می کنند ، با این وجود ، علی رغم این موضوع ، کمپرسورهای متراکم کننده چند مرحله ای می توانند برای محدوده فشارهای 1 بار تا 0.1 بار مورد استفاده قرار گیرند .
بیشتر بخوانید:
بررسی کلی علائم خرابی سنسور فشار هوا یا منیفولد
منبع: همراه مکانیک
