E-Book เรื่องแอร์รถยนต์

หนวยท่ี 1 ศกึ ษาเกีย่ วกบั วัฏจักรระบบปรบั อากาศยานยนต สาระสาํ คญั ในปจจุบันระบบปรับอากาศรถยนตนับวาเปนปจจัยสําคัญและมีความจําเปนอยางย่ิงสําหรับ การใชรถยนต ทั้งนี้เพื่อใหเกิดความสะดวกสบายในการเดินทาง แตสิ่งสําคัญ สําหรับการศึกษา และปฏิบัติงานที่เกี่ยวของกับระบบปรับอากาศรถยนตน้ัน ตองศึกษาความรูพื้นฐานเบื้องตนท่ีเกี่ยวของ ใหเขาใจเพอื่ นําความรูไปประยกุ ตใชในทางปฏิบตั ิใหเกดิ ประสิทธิภาพมากยง่ิ ข้ึน ซึ่งทฤษฎีดังกลาว คือ ทฤษฎที างฟสกิ สทเี่ กีย่ วของ และสวนประกอบของวงจรระบบปรับอากาศรถยนต สาระการเรยี นรู 1.1 สสาร 1.2 แรง 1.3 ความดัน 1.4 สญุ ญากาศ 1.5 เทความรอน 1.6 ความชื้นสัมพัทธ 1.7 สวนประกอบของวงจรระบบปรบั อากาศรถยนต 1.8 หลกั การทํางานของวงจรระบบปรับอากาศรถยนต จุดประสงคการเรียน สอนครั้งท่ี 1 1.1 บอกการเปล่ียนสถานะของสสารในระบบปรับอากาศรถยนตได 1.2 อธบิ ายการเกดิ แรงในระบบปรบั อากาศรถยนตได 1.3 อธิบายการเกดิ ความดนั ในระบบปรับอากาศรถยนตได 1.4 อธิบายการเกิดสญุ ญากาศในระบบปรับอากาศรถยนตได 1.5 อธิบายวิธีการถายเทความรอนในระบบปรบั อากาศรถยนตได 1.6 บอกปริมาณความชนื้ สัมพัทธที่ทําใหรูสกึ สบายได 1.7 บอกสวนประกอบของวงจรระบบปรบั อากาศรถยนตได 1.8 อธบิ ายการทาํ งานของวงจรระบบปรับอากาศรถยนตได 1.9 เขยี นวงจรระบบปรบั อากาศรถยนตได

2 หนวยท่ี 1 ศึกษาเกยี่ วกับวัฏจกั รระบบปรับอากาศยานยนต สอนครัง้ ที่ 1 1.1 สสาร สสาร หมายถึง สิ่งที่มมี วล (Mass) และตองการที่อยซู ึ่งเราเรียกวาปริมาตร (Volume) หรือ อาจหมายถึงส่ิงตาง ๆ ที่อยูรอบตัวเรามีตัวตนตองการที่อยูสัมผัสไดอาจมองเห็นหรือไมเห็นก็ได เชน กอนหนิ นาํ้ อากาศ เปนตน สถานะทส่ี สารจะดาํ รงอยูไดมี 3 สถานะคือ 1.1.1 ของแข็ง (Solid) คือ สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยูชิดกัน มีชองวางระหวางอนุภาคนอย อนุภาคของสสารจึงเคลื่อนไหวไดยาก ดังน้ันสสารจึงมีรูปรางคงท่ีเกิดการเปล่ียนแปลงไดยาก สสารที่มี สถานะเปนของแขง็ เชน ไม เหลก็ แกว ทอี่ ุณหภมู ิและความดันปกติ 1.1.2 ของเหลว (Liquid) คือ สถานะของสสารท่ีมีอนุภาคอยูหางกันมากกวาของแข็ง จึงอยูกัน อยางหลวม ๆ อนุภาคของสสารจึงเคล่อื นไหวไดงายข้ึน ดงั นั้นสสารจึงมีรปู รางไมแนนอนเปล่ียนแปลงไป ตามภาชนะที่บรรจุสสารท่ีมีสถานะเปนของเหลว เชน น้ํา น้ํามัน น้ําอัดลม และสารทําความเย็น ท่ีอณุ หภมู แิ ละความดันปกติ 1.1.3 กาซ (Gas) คือ สถานะของสสารท่ีมีอนุภาคอยูหางกัน จึงมีแรงยึดเหนี่ยวระหวางกัน นอยมากทําใหอนุภาคเคลื่อนที่ไดอยางอิสระ ดังน้ันสสารจึงมีรูปรางไมแนนอน เม่ือสสารอยูในภาชนะใด อนุภาคของสสารจะฟงุ กระจายเตม็ ภาชนะ สสารที่มีสถานะเปนกาซ เชน อากาศ กาซหงุ ตม เปนตน (http://www.thaigoodview.com) (ก) ของแขง็ (ข) ของเหลว (ค) กาซ รปู ที่ 1.1 แสดงสถานะของสสาร ท่มี า : http://www.myfirstbrain.com สสารในระบบปรับอากาศรถยนต ไดแก สารทําความเย็น ซึ่งสามารถเปล่ียนสถานะได ในขณะระบบทํางานจากสถานะของเหลวเปนกาซ จะอยูในชวงท่ีเร่ิมเขาอิวาพอเรเตอร ผานไปยัง คอมเพรสเซอรไปจนถึงคอนเดนเซอรและสารทําความเย็นจะเปลี่ยนสถานะจากกาซเปนของเหลว จะอยูในชวงประมาณก่ึงกลางของคอนเดนเซอร เนอ่ื งจากสารทําความเย็นไดรบั การระบายความรอน แลวจะกลายเปนของเหลวไหลผานออกจากคอนเดนเซอรไปจนถงึ ทางเขาของเอ็กซแพนชนั่ วาลว

3 1.2 แรง (Force) แรง หมายถึง ส่ิงที่กระทาํ ตอวตั ถแุ ลวทําใหวตั ถุน้นั เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพของวตั ถุ เชน เปล่ียนทิศทางการเคล่ือนที่เปล่ียนขนาดของอัตราเร็ว หรือเปลี่ยนขนาดรูปรางของวัตถุแรงมีหนวยเปน นิวตนั (N) (http://www.thaigoodview.com) แรงทีเ่ กดิ ข้ึนและกระทาํ ในระบบปรบั อากาศรถยนต ไดแก แรงทเ่ี กิดขนึ้ จากคอมเพรสเซอร การอัดสารทาํ ความเยน็ ทําใหสารทําความเยน็ ไหลเวียนไดในระบบและในขณะเดยี วกันสารทาํ ความเย็น จะเปลี่ยนแปลงรปู รางไปตามลกั ษณะของอุปกรณท่ีบรรจใุ นระบบเชนเดยี วกนั 1.3 ความดัน (pressure) ความดัน หมายถึง แรงที่กระทําตอหนวยของพื้นท่ีหรือเปนการวัดความหนาแนนของแรง ทจี่ ุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิวของวัตถุ เมื่อใดที่มีแรงกระทําบนพื้นผิวทั้งหมดของวัตถุเทากัน ความดัน บนพืน้ ผิวจะมีคาเทากันทุกจุดเชนเดียวกัน 1.3.1 หนวยวัดความดัน มดี ังน้ี 1.3.1.1 ระบบเอสไอ มีหนวยเปน นวิ ตนั ตอตารางเมตร (N/m2) หรอื ปาสคาล (Pa) 1.3.1.2 ระบบเมตรกิ มีหนวยวดั เปนกิโลกรัมตอตารางเซนติเมตร ใชสญั ลกั ษณ kg/cm2 1.3.1.3 ระบบอังกฤษ มีหนวยวัดเปน ปอนดตอตารางน้ิว ใชสัญลกั ษณ Psi (Pound- per Square Inch) หรอื lb/in2 (สมนึก มงั กะระ. 2551 : 7) 1.3.2 ประเภทความดัน 1.3.2.1 ความดันสมบูรณ (Absolute Pressure) คือ ความดันท่ีไดจากการวัดรวม เอาความดันบรรยากาศกับความดนั เกจเขาดวยกนั 1.3.2.2 ความดันบรรยากาศ (Atmospheric Pressure) คือ ความดันของอากาศ ทอี่ ยูรอบ ๆ ตวั เรา (มีคาประมาณ 14.7 lb/in2) แตเนอื่ งจากอากาศมีนํ้าหนัก จึงทําใหเกดิ แรงขึ้นได ในบรรยากาศ ดังน้ัน บรรยากาศมีแรงกระทําตอพ้ืนที่ของอากาศแรงของอากาศแตละจุดจะไมเทากัน ข้ึนอยูกับพื้นผิวของโลก การวัดจะใชวิธีการเทียบกับแรงของอากาศที่ระดับนํ้าทะเลปานกลาง สําหรับ ประเทศไทยใชระดับนํ้าทะเลปานกลางท่ีเกาะหลกั จงั หวดั ประจวบคีรีขันธเปนมาตรฐานเพื่อใชเปรยี บเทยี บ ระดบั ความสูงต่ําของพนื้ ผวิ โลก 1.3.2.3 ความดันเกจ (Pressure gauge) คือ ความดันท่ีวดั เทียบกับความดันบรรยากาศ เชน เราสมมติใหความดันบรรยากาศมีคาเทากับศูนย ถาเราสังเกตท่ีหนาปดของเกจวัด คาความดันท่ีเห็น บนหนาปดของเกจจะมีคาเทากับศูนยเชนกัน แตถาเราเพิ่มความดันเขาไปในระบบ ยกตัวอยางกรณี เติมลมยางรถ ซึ่งเปนการเพิ่มความหนาแนนของอากาศเขาไป ถาใชเกจวัด คาความดันบนหนาปด จะเพิม่ ขึน้ เชนกัน คือ สงู กวาความดนั บรรยากาศนั่นเอง (ประเสริฐ เทียนนิมติ และคณะ 2543: 28 – 29) ความดันในระบบปรับอากาศรถยนต ไดแก ความดันท่ีเกดิ จากการถกู อัดตัวของสารทาํ ความเย็น โยคอมเพรสเซอร ทําใหเกิดความหนาแนนของสารทําความเย็น เม่ือสารทําความเย็นถูกอัดจะดันอัด กันไปเร่ือย ๆ การดันน้ีเรียกวาการไหลของสารทําความเย็น ซึ่งจะไหลผานอุปกรณตาง ๆ เม่ือนํา เครอ่ื งมือวดั ความดันมาวัดท่ีจุดใดจดุ หนึง่ จะไดคาความดันคาหนง่ึ ออกมา

4 1.4 สญุ ญากาศ (Vacuum) สุญญากาศ เปนคาความดันที่มีคาตํ่ากวาความดันบรรยากาศ (ต่ํากวา 14.7 lb/in2) เม่ือให ความดันบรรยากาศมีคาเทากับศูนย ถาใชเกจวดั ความดนั คาท่เี กจวัดไดจะติดลบ สุญญากาศน้ีเรียกวา แรงดูด 1.4.1 หนวยวดั สุญญากาศ 1.4.1.1 ระบบเอสไอ มหี นวยวดั เปน มลิ ลิเมตรปรอท (mm.Hg) 1.4.1.2 ระบบเมตรกิ มหี นวยวดั เปน มิลลเิ มตรปรอท (mm.Hg) 1.4.1.2 ระบบองั กฤษ มีหนวยวัดเปน นว้ิ ปรอท (in.Hg) 1.4.2 การเปรยี บเทยี บความดันกบั สุญญากาศ ยกตวั อยาง ไดแก 1.4.2.1 ท่ีความดนั บรรยากาศปกตเิ ทากบั 14.7 Psi ความดนั เกจมีคาเทากับ 0 Psi 1.4.2.2 ทค่ี วามดันบรรยากาศเทากับ 0 Psi ความดันเกจมคี าเทากับ 29.92 in.Hg 1.4.2.3 ทค่ี วามดันบรรยากาศเทากบั 39.7 Psi ความดนั เกจมคี าเทากบั 25 Psi ความดันบรรยากาศ 44.7 ความดันเกจ (หนวย Psi) 39.7 30 (หนวย Psi) 25 34.7 20 15 29.7 10 5 24.7 19.7 0 ทคี่ วามดนั เกจ = 0 ทค่ี วามดนั บรรยากาศ = 14.7 10 10 20 29.92 หรือ 30 นว้ิ ปรอท ความดันบรรยากาศ = 0 5 รปู ที่ 1.2 แสดงการเปรียบเทียบความดนั ท่ีมา : จริ โรจน เลศิ ธนเปยมสุข. 2555 สําหรับสุญญากาศในระบบปรับอากาศรถยนต จะเกิดข้ึนไดก็ตอเมื่อใชเครื่องทําสุญญากาศ ระบบกอนการเติมสารทําความเย็น สามารถวัดไดโดยใชเกจวัดท่ีเรียกวา แมนิโฟลดเกจ ซ่ึงวัดได ท้ังความดันและสุญญากาศในตัวเดียวกัน สวนการเกิดสุญญากาศในเคร่ืองยนต เราจะพบไดคือ ขณะที่ลูกสูบเคลื่อนท่ีลงดูดอากาศเขาโดยผานทางทอไอดี เมื่อเราเอามือปดชองทางไอดี จะรูสึกได วามแี รงดูดทีม่ อื หรอื วัดไดโดยใชแวคคม่ั เกจ (Vacuum gage)

5 1.5 ความรอน (Heat) ความรอน คือ พลังงานชนิดหน่ึงที่ทําใหบริเวณรอบ ๆ มีอุณหภูมิท่ีสูงขึ้น เกิดจากการถายเท ความรอนจากบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงไปสูบริเวณที่มีอุณหภูมิตํ่า การถายเทความรอนจะเกิดข้ึนเม่ือ บริเวณรอบ ๆ มีอณุ หภูมทิ แ่ี ตกตางกันแลวความรอนจะถายเทจากบรเิ วณทรี่ อนกวาไปยังบรเิ วณทเ่ี ย็นกวา จนกระทั่งบริเวณนั้นมีอุณหภูมิเทากันจึงจะหยุดการถายเท เปรียบเหมือนกับนํ้าท่ีมีปริมาณมากจะไหล ไปยังบริเวณที่มีปริมาณนอยกวา การวัดความรอนมีการวัด 2 อยาง คือ การวัดระดับความรอนและ การวดั ปรมิ าณความรอน ทงั้ สองอยางนี้ไมเหมอื นกันแตมคี วามสัมพนั ธกัน 1.5.1 ระดบั ความรอน หรือทเี่ ราเรยี กวา อณุ หภมู ิ (Temperature) ซึง่ อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลง ไปตามปริมาณความรอน การวัดระดับความรอนในระบบเครื่องปรับอากาศรถยนต เชน ในหองโดยสารรถยนต กรณีกอนเปดเครื่องปรับอากาศกับหลังเปด เราจะรูสึกวาระดับความรอนจะแตกตางกัน จะเห็นได ชดั เจนเม่อื เราจอดรถไวกลางแดดนาน ๆ แตไมไดเปดเครอ่ื งปรับอากาศทําใหมีปริมาณความรอนมาก ดังนั้นอุณ หภูมิจะสูงตามไปดวย แตเราไมสามารถรูไดวาอุณ หภูมิสูงเทาใด จึงตองมี เครื่องมือวัดเรียกวา “เทอรโมมิเตอร” (Thermometer) และในปจจุบันมหี นวยการวัดอณุ หภมู ิ อยู 2 หนวย คือ องศาเซลเซียส ใชสญั ลักษณยอ “C” (เปนหนวยการวดั ในระบบเมตริก และระบบเอสไอ) และองศาฟาเรนไฮต ใชสัญลักษณยอ “F” (เปนหนวยการวัดในระบบอังกฤษ) สําหรับอุณหภูมิ ทเ่ี หมาะสมตอรางกายมนุษยจะอยูระหวาง 23-25 C สาํ หรับหนวยการวัดอุณหภูมิท้ัง 3 ระบบ คอื ระบบเมตริก ระบบอังกฤษ และระบบ เอสไอ ซ่ึงมีหนวยการวัดท่ีแตกตางกันดังนั้นจึงตองทําการแปลงหนวยของการวัดเพื่อเปรียบเทียบคา ตัวเลขตามสตู ร ดังน้ี C F 32 (สมศกั ด์ิ สโุ มตยกลุ . 2546 : 23) 59 โดยกําหนดให C คือ คาของอุณหภูมิที่มีหนวยเปนองศาเซลเซยี ส F คือ คาของอณุ หภูมิทม่ี ีหนวยเปนองศาฟาเรนไฮต เพ่ือความสะดวกในการแปลงคา สามารถทําใหสตู รสนั้ ลงไดดงั น้ี คอื 1. เมือ่ ตองการเปลย่ี นจากองศาเซลเซียสเปนองศาฟาเรนไฮต F 9C 32 หรือ F 1.8C 32 5 2. เมื่อตองการเปล่ียนจากองศาฟาเรนไฮตเปนองศาเซลเซียส C 5 ( F 32) หรอื C F 32 9 1.8

6 ตวั อยาง 1 จงทาํ อุณหภมู ิ 100 องศาเซลเซียส ใหเปนองศาฟาเรนไฮต วธิ ีทํา จากสูตร F 1.8C 32 แทนคา F (1.8 100) 32 F 212 ดังน้ัน 100 องศาเซลเซียส มคี าเทากับ 212 องศาฟาเรนไฮต ตัวอยาง 2 จงทําอุณหภมู ิ 212 องศาฟาเรนไฮต ใหเปนองศาเซลเซียส วธิ ที ํา จากสูตร C F 32 1.8 แทนคา C 212 32 1.8 C 100 ดงั นนั้ 212 องศาฟาเรนไฮต มคี าเทากับ 100 องศาเซลเซียส 1.5.2 ปริมาณความรอน เปนคาที่บอกถึงจํานวนความรอนวามีมากนอยเพียงใด การวัดปริมาณ ความรอนจะใชเครอื่ งมอื ท่เี รยี กวา แคลอริมเิ ตอร (Calorimeter) หนวยวัดปริมาณความรอนมีดังน้ี 1.5.2.1 ระบบเอสไอ หนวยท่ีใช คือ จูล (Joules) ใชสัญลักษณ “J” โดยที่ปริมาณ ความรอน 1 หนวยน้ันก็คือ ปริมาณความรอนท่ีพอดีทําใหนํ้าบริสุทธ์ิมวล 1 หนวย มีอุณหภูมิ เปลย่ี นไป 1 องศา 1.5.2.2 ระบบเมตริก หนวยท่ีใช คือ แคลอรี หรือกิโลแคลอรี ใชสัญลักษณ “cal” หรือ “Kcal” โดยที่ปรมิ าณความรอน 1 แคลอรี คือ ปริมาณความรอนท่ีพอดีทําใหนาํ้ บริสุทธิ์มวล 1 กรัม มีอณุ หภูมิเพิม่ ขึ้นหรือลดลงจากเดิม 1 องศาเซลเซียส 1.5.2.3 ระบบอังกฤษ หนวยท่ีใช คือ บีทียู ( BTU = British thermal unit) โดยที่ ปริมาณความรอน 1 บีทียู คือ ปริมาณความรอนท่ีพอดีทําใหนํ้าบริสุทธิ์มวล 1 ปอนด มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น หรอื ลดลงจากเดมิ 1 องศาฟาเรนไฮต เม่ือใหปริมาณความรอนกับสสารเขาไปเรื่อยๆ สสารจะเปล่ียนสถานะไป ดวยเชนเดยี วกนั ดงั นน้ั จงึ มีการแบงความรอนทใ่ี หกบั สสารออกเปน 2 ชนดิ คือ 1) ความรอนสัมผัส (Sensible heat) คือ ปริมาณความรอนที่ทําใหสสารมี อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป แตสถานะยังคงเดิมอยู เชน น้ํา ท่ีมีสถานะเปนของเหลว เม่ือถูกเพิ่มปริมาณ ความรอนเขาไปอุณหภูมิจะสูงข้ึนเร่ือย ๆ จนถึง 100 0C ที่ความดันบรรยากาศซ่ึงเรียกวาจุดเดือด ปริมาณ ความรอนทที่ ําใหนา้ํ เดือดนจี้ ดั วาเปนความรอนสมั ผัส 2) ความรอนแฝง (Latent heat) คือ ปริมาณความรอนท่ีใชในการเปลี่ยน สถานะของสสาร โดยมีอุณหภูมคิ งทอี่ ยู ซึ่งความรอนแฝงยงั แบงออกเปน 2 อยาง คอื

7 (1) ความรอนแฝงของการหลอมเหลว เชน นาํ้ แขง็ ท่ี 0 องศาเซลเซียส ถาเพ่ิมปริมาณความรอนเขาไปจะหลอมละลายกลายเปนน้ําหมดท่ี 0 องศาเซลเซียส (2) ความรอนแฝงของการกลายเปนไอ เชน นา้ํ เดือดท่ี 100 องศาเซลเซยี ส ถาเพ่ิมปริมาณความรอนเขาไปอีก น้ําจะกลายเปนไอหมดท่ี 100 องศาเซลเซยี ส เชนกนั การใชความรอนในระบบปรับอากาศรถยนต ไดแก การใชความรอนในการเปล่ียนสถานะ ของสารทําความเย็นจากสถานะของเหลวใหกลายเปนไอ ทขี่ ดทอของอิวาพอเรเตอรสารทําความเย็น ที่อยูภายในขดทอของอิวาพอเรเตอรจะดูดกลืนเอาความรอนบริเวณรอบ ๆ มาแลกเปล่ียนความรอน ทําใหสารทําความเยน็ กลายเปนไอกอนท่ีจะสงตอไปยังคอมเพรสเซอร ซึ่งเรียกการแลกเปล่ียนความรอน แบบน้ีวา ความรอนแฝงของการกลายเปนไอ 1.5.3 การถายเทความรอน เปนปจจัยสําคัญในระบบปรับอากาศ ถามีการถายเทความรอน ท่ีดีจะเปนการเพ่ิมประสิทธิภาพของระบบใหทํางานดีย่ิงข้ึน โดยท่ัวไปการถายเทความรอนจะถายเท จากจุดท่ีมีอุณหภูมิสูงไปยังจุดที่มีอุณหภูมิต่ําดังที่ไดกลาวมาแลว แตการถายเทความรอนนั้น มีทั้งตองใช ตวั กลางและไมใชตัวกลาง ดงั น้ี คือ 1.5.3.1 การนําความรอน (Conduction) การนําความรอน เปนการถายเทความ รอนที่ตองอาศัยตัวกลางโดยที่โมเลกุลของสารไมมีการเคล่ือนท่ี เชน ขณะตมน้ําความรอนจะถายเท ไปสูภาชนะจากผิวดานลางขึน้ ไปสดู านบนถาเอามือจบั หมอจะรูสกึ วารอนขึ้น 1.5.3.2 การพาความรอน (Convection) การพาความรอน เปนการถายเทความ รอนที่ตองอาศยั ตัวกลางเชนเดียวกันกับการนําความรอน แตโมเลกุลของสารตัวกลางจะตองเคลื่อนท่ีพา ความรอนไป การพาความรอนนี้จะไมเกิดข้ึนกับตัวกลางท่ีเปนที่เปนของแข็ง แตจะเกิดขึ้นกับตัวกลาง ทเ่ี ปนของเหลว หรือกาซเทาน้ัน เพราะสามารถเคล่ือนท่ีพาความรอนไปได เชน เมื่อตมนา้ํ ในภาชนะ ความรอนจะไหลผานตัวนํา คือ ภาชนะมายังผิวนํ้าท่ีกนภาชนะแลวนํ้าจะรอนข้ึนเร่ือย ๆ มาสูผิวน้ํา ดานบน ดังนั้นตัวกลางก็คือ นํ้า น่ันเอง เพราะโมเลกุลของนํ้าสามารถเคลื่อนท่ีพาความรอนจากกนภาชนะ ขึน้ ไปสูดานบน และขณะท่ีนํ้าเดอื ด เราจะสังเกตเห็นวานํ้าจะวนจากดานลางขน้ึ สูดานบนและจากดานบน ลงสดู านลางของภาชนะ นั่นคือ ตัวกลางพาความรอนเคลือ่ นท่ไี ปน่นั เอง 1.5.3.3 การแผรังสี (Radiation) การแผรังสี เปนการถายเทความรอนที่ไมตองอาศัย ตวั กลาง แตจะเกดิ ข้ึนในรูปของคล่ืน เชน ขณะที่เราติดไฟความรอนจะแผรังสีออกสูบรรยากาศ หรือ ถาเราไปอยูขาง ๆ จะรสู กึ รอน การถายเทความรอนในระบบปรับอากาศรถยนตนนั้ เกดิ ข้นึ ได 2 วิธี คือ 1) การนําความรอน เชน เมื่อคอมเพรสเซอรอัดสารทําความเย็นในชวง เริ่มตนการทํางานนั้น จะคอยๆ เกดิ ความรอนขึ้นที่บริเวณทอทางออกของสารทําความเย็น แลวจะถายเท ความรอนไปเร่ือย ๆ ตามความยาวของทอ เมื่อใชมือจับที่ทอจะรูสึกรอน แตในขณะเดียวกันทอ ของสารทาํ ความเยน็ จะหยดุ น่งิ อยกู บั ท่ี 2) การพาความรอน เชน เมื่อสารทําความเยน็ ถูกอัดออกจากคอมเพรสเซอร แลวจะมีความรอนเพ่ิมข้ึน สารทาํ ความเย็นท่ีถูกอัดซ่ึงมีสถานะเปนกาซจะไหลไปตามทอเขาไปยัง

8 คอนเดนเซอรแลวถูกระบายความรอนออกจากคอนเดนเซอร โดยพัดลมระบายความรอน หรือลมที่ไหล ผานครีบของคอนเดนเซอรขณะทรี่ ถวง่ิ นนั่ เอง การพาความรอน การนาํ ความรอน การแผรงั สคี วามรอน รูปท่ี 1.3 แสดงการถายเทความรอน ท่ีมา : http://www.google.co.th/search? 1.6 ความช้นื สัมพัทธ (Relative Humidity หรอื RH) ความช้ืนสัมพัทธ หมายถึง อัตราสวนระหวางปริมาณของไอน้ําที่มีอยูจริงในอากาศกับปริมาณ ไอนํ้าที่อากาศขณะน้ันจะรองรับไดเต็มท่ี ณ อุณหภูมิเดียวกัน โดยทั่วไปความช้ืนสัมพัทธที่อยูในอากาศ เราเรียกกันสั้นๆ วา ความชื้น มีหนวยเปนเปอรเซ็นต (%) ความช้ืนสัมพัทธน้ี มีคามากสูงสุดที่ 100 เปอรเซ็นต สวนที่เกิน 100 เปอรเซ็นต ของความชื้นจะอยูในรูปของเหลว ที่เรียกวาน้ํา หรือ หยดน้ํา ในอากาศน้ันจะตองมีความช้ืนพอเหมาะ ถาหากความชื้นมากเกินไปจะทําใหเรารูสึกอึดอัด ไมสบาย และถาหากความช้ืนนอยเกินไปจะทําใหผิวหนังแหง ดังน้ันปริมาณความชื้นท่ีทําใหรางกายรูสึกสบาย คือ 50-55 เปอรเซน็ ต (http://www.silicablue.com) ความชนื้ สมั พัทธคํานวณหาไดจากสตู ร ดงั น้ี ความชืน้ สัมพัทธ = ปริมาณไอน้ําที่มอี ยจู ริงในอากาศ × 100 ปริมาณไอน้ําท่ีอากาศขณะน้ันรองรับได ณ อณุ หภมู ิเดยี วกัน ในระบบของเครื่องปรับอากาศรถยนต ถามีความชื้นแมแตเพียงเล็กนอยก็จะทําใหระบบเกิด การบกพรองและเสียหายได เนื่องจากภายในระบบมีสารทําความเย็นและนํ้ามันหลอลื่น เมื่อทั้งสอง ทาํ ปฏกิ ิรยิ ากับความชนื้ จะเกดิ เปนกรดกดั กรอนชนิ้ สวนของระบบได

9 1.7 สวนประกอบของวงจรระบบปรับอากาศรถยนต วงจรของระบบปรับอากาศรถยนต คือ สวนประกอบของอุปกรณในระบบ ซ่ึงเปนสวนท่ีทํางาน แลวทําใหเกิดความเย็นข้ึนและมีอุปกรณตาง ๆ คือ คอมเพรสเซอร คอนเดนเซอร รีซีฟเวอรดรายเออร เอ็กซแพนชั่นวาลว อิวาพอเรเตอรและทอสารทําความเย็น รีซฟี เวอรดรายเออร ทอของเหลว อวิ าพอเรเตอร เอ็กซแพนชนั่ วาลว คอนเดนเซอร ทอทางดดู ทอทางอดั คอมเพรสเซอร รูปที่ 1.4 แสดงวงจรและอุปกรณในระบบปรบั อากาศรถยนต ท่มี า : http://twcartuner.net/imageupload ตําแหนงติดต้ังของอุปกรณแตละตัวจะติดตั้งในตําแหนงท่ีแตกตางกันและในการทํางานของอปุ กรณ ในวงจรแตละตัวจะทําใหสารทําความเย็นเปล่ียนท้ังสถานะความดันและอุณหภูมิ ซ่ึงอุปกรณแตละตัว จะมหี นาทแี่ ตกตางกัน 1.7.1 อุปกรณหลักของระบบปรบั อากาศรถยนต 1.7.1.1 คอมเพรสเซอร มหี นาที่ดดู และอัดสารทําความเย็นทาํ ใหเกิดความดนั และมี การหมุนเวียนของสารทําความเย็นในระบบ 1.7.1.2 คอนเดนเซอร มหี นาท่ีระบายความรอนออกจากสารทําความเย็นโดยผาน ทอและครีบ แลวสารทําความเยน็ จะกล่นั ตัวกลายเปนของเหลว 1.7.1.3 รีซีฟเวอรดรายเออร มหี นาท่ีกรองความช้ืนและส่ิงสกปรกออกจากระบบ พรอมท้ังเปนตวั ท่ีทาํ หนาท่ีแยกสารทําความเย็นสวนที่อยูในสถานะกาซกับสถานะของเหลวออกจากกนั 1.7.1.4 เอ็กซแพนชัน่ วาลว มีหนาที่ฉีดสารทําความเยน็ ใหมีลักษณะเปนฝอยละออง เขาไปในทอของอิวาพอเรเตอร พรอมท้ังลดความดนั ของสารทาํ ความเย็นลงและมีกระเปาะรบั อณุ หภูมิ ทําหนาทคี่ วบคุมการทาํ งาน 1.7.1.5 อวิ าพอเรเตอร มีหนาที่ดูดกลืนเอาความรอนบริเวณรอบ ๆ ตวั ของมัน หรอื ในหองโดยสารมาทําใหสารทําความเย็นเดือดกลายเปนไอหรือกาซใหหมดกอนที่จะเขาไปยงั คอมเพรสเซอร

10 1.7.1.6 โบลเวอร มีหนาที่ เปาความเย็นท่ีอยูในอิวาพอเรเตอรเขาไปยังหองโดยสาร และเปนตัวท่ที าํ ใหเกิดการหมุนเวียนของอากาศภายในหองโดยสาร 1.7.2 ทอทางเดนิ สารทําความเยน็ 1.7.2.1 ทอทางดูด (Suction Line) เปนทอท่ีตอระหวางอิวาพอเรเตอรกบั คอมเพรสเซอร หรอื เรยี กวาทอใหญ เพราะเปนทอที่มขี นาดใหญกวาทออื่นๆ ในระบบ 1.7.2.2 ทอทางอัด (Discharge Line) เปนทอท่ีตออยูระหวางทางออกของคอมเพรสเซอร กบั ทางเขาของคอนเดนเซอร ทอนจี้ ะมีความรอนสูงขณะระบบกําลังทาํ งาน เพราะเปนทอท่ีคอมเพรสเซอร อัดสารทําความเย็นผานออกไปยงั คอนเดนเซอร 1.7.2.3 ทอของเหลว (Liquid Line) เปนทอที่ตอจากทางออกของคอนเดนเซอร เขารีซฟี เวอรดรายเออรและตอระหวางทางออกของรซี ีฟเวอรดรายเออรกับอิวาพอเรเตอร นอกจากนี้ ทอทใ่ี ชตอระหวางอปุ กรณยังสามารถแยกออกเปน 2 ชนิด คอื 1) ทอโลหะ ไดแก ทออลูมิเนียม เปนทอที่ตอระหวางทางออกของคอนเดนเซอร กับทางเขาของรีซีฟเวอรดรายเออรและเปนทอท่ีตอระหวางทางออกของรีซีฟเวอรดรายเออรกับทางเขา ของเอ็กซแพนชน่ั วาลว 2) ทอยาง ใชเปนทอทางดดู และทอทางอัดของระบบ เชน ใชตอระหวาง ทางออกของอิวาพอเรเตอรกับทางดูดของคอมเพรสเซอร และตอระหวางทางอัดของคอมเพรสเซอร กับทางเขาของคอนเดนเซอร 1.8 หลักการทาํ งานของวงจรระบบปรับอากาศรถยนต เมื่อคอมเพรสเซอรดดู สารทําความเย็นที่มีสถานะเปนกาซ ความดันต่ํา อณุ หภูมิต่าํ เขาทางลิ้นดูด (Suction) และอดั สารทาํ ความเย็นท่ีมีสถานะเปนกาซ อัดใหมีความดันสูง อุณหภูมิสูง ออกทางล้ินอัด (Discharge) สงไปท่ีคอนเดนเซอร เพื่อระบายความรอนออกจากสารทําความเย็น เม่ือไดรับการระบาย ความรอนสารทาํ ความเย็นจะกลายเปนของเหลวท่ีมีความดันสูง แตยังมีอุณหภูมิสูงไหลตอไปยัง รีซีฟเวอรดรายเออร เพ่ือกรองความชื้นและสิ่งสกปรกในระบบสารทําความเย็นเหลวจะไหลไปท่ี เอ็กซแพนชนั วาลว แลวฉดี ออกเปนฝอยละอองเขาไปในอวิ าพอเรเตอร สารทําความเย็นที่ฉีดเปนฝอยละอองคลายหมอกควันจะดูดความรอนจากบริเวณรอบ ๆ ภายใน หองโดยสาร แลวสารทําความเย็นจะกลายเปนไอหรือกาช เรียกการแลกเปลี่ยนความรอนแบบน้ีวา ความรอนแฝงของการกลายเปนไอ ทําใหอุณหภูมิภายในหองโดยสารลดลงหลังจากนั้นสารทําความเย็น ที่กลายเปนไอนี้จะถูกดูดจากอิวาพอเรเตอร เขาไปในคอมเพรสเซอรเริ่มตน เปนการทํางานเปนวงจร เหมือนเดิมตอไป จากการทํางานของวงจรแบงความดันออกเปน 2 สวน ดงั นี้ คือ 1. ดานความดันต่ํา ประกอบดวยทางออกของเอ็กซแพนช่ันวาลว อิวาพอเรเตอร ทอทางดูด และทางดดู ของคอมเพรสเซอร 2. ดานความดันสูง ประกอบดวยดานทางอัดของคอมเพรสเซอร ทอทางอัด คอนเดนเซอร รซี ีฟเวอรดรายเออร ทอของเหลว และทางเขาของของเอก็ ซแพนช่นั วาลว

11 นอกจากน้ียังมีอุปกรณอื่น ๆ ที่เก่ียวของในระบบปรับอากาศรถยนต ซ่ึงเปนอุปกรณเสริม เพอื่ อํานวยความสะดวก และปองกนั ความเสยี หายของระบบ ดงั นี้ 1. สวิตชเปด ปดเคร่อื งปรับอากาศ ทาํ หนาที่ เปด ปดการทาํ งานของระบบจะถกู ตดิ ตัง้ อยูใน หองโดยสาร มตี ําแหนงการปรับควบคมุ ความเร็วของพัดลมโบลเวอร โดยมที ้ังแบบเล่ือนและแบบหมนุ 2. สวติ ชปรับอุณหภมู ิ ทําหนาท่ี ควบคุมการทาํ งานของคลัตชแมเหล็กคอมเพรสเซอรมีกระเปาะ รบั อณุ หภมู ิทาํ หนาท่คี วบคมุ การทาํ งานของสวิตชอกี ทหี นึ่ง โดยมที ้ังแบบเลือ่ นและแบบหมุน 3. อปุ กรณควบคุมระบบปรับอากาศดวยอิเล็กทรอนิกส ทาํ หนาที่ ควบคุมอุณหภูมิและการ ทํางานของคลตั ชแมเหลก็ โดยใชอุปกรณทางอิเลก็ ทรอนกิ ส 4. อุปกรณควบคมุ ความเร็วรอบของเครื่องยนต ทาํ หนาท่ี ควบคุมความเรว็ รอบเครอื่ งยนตใหคงท่ี เม่อื เปดเคร่อื งปรับอากาศ 5. สวิตชความดัน ทาํ หนาท่ี ควบคุมการทาํ งานของคอมเพรสเซอร เพ่ือปองกันความเสีย ของระบบมีท้ังชนดิ ควบคมุ ความดนั ตาํ่ และชนิดควบคุมแรงดันสูง และแบบคู 6. ซูเปอรฮีต ทําหนาที่ ปองกันคอมเพรสเซอรเสียหายกรณีสารทําความเย็นที่อยูในระบบนอย เกนิ ไป โดยจะตดิ ต้ังอยดู านความดันสงู ของระบบ 7. รีลีฟวาลวดานความดันสูง ทาํ หนาท่ี ปองกันความเสียหายของระบบ กรณีที่มีความดัน ของสารทําความเย็นในระบบสูงเกนิ ไป 8. ปล๊ักหลอมละลาย ทาํ หนาท่ี ปองกันความเสียหายของระบบ กรณีความดันของสาร ทําความเย็นในระบบสงู เกนิ ไปเชนเดียวกนั กับรลี ีฟวาลว สรุปสาระสาํ คัญ สอนครัง้ ที่ 1 ในการศึกษาและปฏิบัติงานปรบั อากาศรถยนต ความรูพ้ืนฐานในทฤษฎที ่ีเก่ียวของน้ันนับวา เปนส่ิงสําคัญ ซึ่งจะทําใหสามารถนําความรูไปประยุกตใชในทางปฏิบัติใหเกิดประสิทธิภาพมาก ยิ่งขึ้น โดยทฤษฎีที่ควรศึกษาและทําความเขาใจ ไดแก ทฤษฎีทางฟสิกสที่เกี่ยวของ เชน สถานะของ สสาร แรง ความดัน สุญญากาศ ความรอน และความชื้นสัมพัทธ เปนตน เพราะในขณะวงจรของระบบ ปรับอากาศทํางานน้ัน สถานะของสสาร แรง ความดัน ความรอน และความชื้น จะเปล่ียนแปลงไปตาม สภาวะการทํางานของระบบ โดยเกิดขึ้นตั้งแตเริ่มตนการทํางานไปจนสิ้นสุดการทํางานของระบบ ซง่ึ เกิดจากการทํางานของอปุ กรณตาง ๆ นอกจากนี้แลว ยังตองศึกษาพ้ืนฐานเบ้ืองตนท่ีเก่ียวของ คือ วงจรและหลักการทํางานของระบบ ซ่ึงประกอบไปดวยอุปกรณหลกั ทอสารทาํ ความเยน็ อุปกรณควบคุมการทํางานตัวอนื่ ๆ ของระบบ ซ่ึงอปุ กรณตาง ๆ ในวงจรจะทํางานสัมพันธกนั และมหี นาท่แี ตกตางกนั ไป