سیستم تهویه مطبوع یکی از ویژگی های اساسی خودروهای امروزی است. این سیستم در ابتدا ساختار و عملکرد ساده ای داشت، اما به لطف فناوری های دیجیتال، اکنون پیچیده تر شده و می تواند به سرنشینان خودرو کمک کند تا دمای کابین مورد نظر را بسیار بهتر به دست آورند.
ایده استفاده از سیستم تهویه مطبوع در خودروها برای اولین بار در دهه 1940 توسط شرکت های آمریکایی مطرح شد. در آن زمان، یک محفظه روی بدنه خودرو عمدتاً برای خنک کردن محفظه سرنشینان کار می کرد. عملکرد این محفظه مشابه کولرهای آبی بوده و با عبور از آن و سپس ورود به کابین، جریان هوا خنک می شد.
شاید بدانید که ایده اصلی خنک‌سازی جریان هوا با استفاده از قطرات آب و بخار ریشه در مصر باستان دارد. در آن زمان مصریان مجاری برای تهویه اتاق فرمانروایان خود طراحی کرده بودند که هوای عبوری از آنها در معرض آب قرار می گرفت و خنک می شد.
اما نکته بسیار جالب اینجاست که دلیل اصلی توسعه سیستم تهویه مطبوع افزایش راحتی سرنشینان داخل کابین خودرو یا افراد در منزل نبوده است، بلکه مشکلی که پیش می آید برای یکی از شرکت های فعال تولید می شود. در صنعت کاغذ و چاپ
شرکت چاپ سنگی و چاپ Sackett & Wilhelms مستقر در نیویورک (S&W) در اوایل قرن بیستم مشکل عجیبی با مقالات خود داشت. کاغذهای این شرکت به دلیل تغییر رطوبت در چاپخانه ها تغییر فرمت دادند و این مشکل S&W را با مشکلات جدی مواجه کرد. این شرکت در زمینه چاپ پوستر رنگی فعالیت داشت. در آن زمان باید هر کدام از رنگ ها را جداگانه روی پوسترها و اسناد اضافه می کردند. در حالت عادی این کار به خوبی پیش رفت اما مشکل زمانی ظاهر شد که ابعاد کاغذها به دلیل رطوبت تغییر کرد و کیفیت نهایی بسیار ضعیف شد.
یکی از تصاویر چاپ شده توسط شرکت S&W
این در نهایت منجر به کاهش کیفیت، تاخیر در تولید و ضایعات بیش از حد از S&W شد. برای مقابله با شرایط بد، S&W از مردی به نام ویلیس کریر که برای Buffalo Forge Works کار می کرد کمک گرفت. با راهکارهای کریر و با استفاده از فناوری‌های موجود، مهندسان توانستند دمای هوا را کنترل کنند و رطوبت را تا حدی تنظیم کنند، اما تنظیم دقیق آنها به‌ویژه رطوبت هنوز امکان‌پذیر نبود.
آقای کریر کویل هایی با قابلیت تنظیم دقیق دما و رطوبت هوا طراحی و تولید کرده است. تلاش های این مخترع کمتر شناخته شده منجر به تولید اولین سیستم تهویه مطبوع الکتریکی شد و در اوایل سال 1903 شرکت S&W شروع به استفاده از نمونه های اولیه کرد.
S&W به لطف سیستم تهویه خلاقانه Mr. Carrier توانسته رطوبت کارخانه را در سطح ثابت 55 درصد نگه دارد و از تاب برداشتن کاغذها جلوگیری کند. خنک سازی سیستم مذکور معادل استفاده از حدود 5 تن یخ در روز بود.
آقای ویلیس کریر در سال 1915
سیستم تهویه مطبوع اختراع شده توسط Willis Carrier به تدریج در سایر ساختمان های عمومی معرفی می شود. زمانی که عموم مردم با این فناوری و عملکرد مثبت آن آشنا شدند، آن را تحسین کردند و بدین ترتیب سیستم تهویه به ابزاری لوکس و محبوب تبدیل شد.
با پیشرفت تدریجی و سهولت استفاده، مناطق بیشتری به ویژه در جنوب غربی آمریکا، سیستم های تهویه مطبوع را خریداری کرده اند و افزایش تقاضا باعث رشد این بازار در حال ظهور شده است.
در دهه 1930، C&C Kelvinator که به تولید تجهیزات خنک کننده مشغول بود، به فکر ساخت یک سیستم تهویه مطبوع برای خودروها افتاد. سیستم طراحی شده توسط این شرکت دارای یک کمپرسور بزرگ بود و در پشت خودروها نصب می شد. ابعاد نامتعارف، پیچیدگی و قیمت بالا سه ایراد اصلی سیستم تهویه مطبوع C&C Kelvinator بود که از استقبال خوب آن جلوگیری می کرد.
بعد از C&C Kelvinator، نوبت جنرال موتورز است که تهویه مطبوع را با برند کادیلاک به دنیای خودرو وارد کند. همزمان با این تجارت بزرگ، پاکارد که رقابت تنگاتنگی با کادیلاک داشت، وارد میدان شد. در اواخر سال 1939، این پاکارد بود که توپ را از جنرال موتورز ربود و اولین سیستم تهویه مطبوع کارخانه ای را برای خودرویی با مدل 180 معرفی کرد.
به شرکت Bishop and Babcock وظیفه ساخت سیستم تهویه مخصوص Packard 180 داده شد.سیستم تولید این شرکت در سال 1939 قیمتی معادل 274 دلار معادل 5000 دلار یا 4000 پوند امروز داشت. با وجود قیمت بالا، حدود دو هزار دستگاه از محصولات پاکارد با تهویه مطبوع به فروش رسید.
از نظر مکانیکی سیستم تهویه مطبوع نصب شده در پاکارد 180 مشابه سیستم های امروزی بود. این سیستم شامل کمپرسور، تقطیر، اواپراتور و خشک کن بود و تنها یک دکمه کنترلی برای تنظیم سرعت فن داشت. در Packard 180 امکان تنظیم دما وجود نداشت و اگر راننده می خواست سیستم تهویه را خاموش کند باید به صورت دستی تسمه را از کمپرسور خارج می کرد زیرا سیستم کلاچ وجود نداشت.
اگرچه استفاده از تهویه مطبوع در خودروها پس از سال 1941 به دلیل پیچیدگی و نصب در عقب کنار گذاشته شد، اما همه به کارایی و مفید بودن آن پی بردند. از این رو با پایان جنگ جهانی و پیشرفت تکنولوژی، خودروسازان دیگر سعی کردند نمونه های بهتری را توسعه دهند.
در سال 1953، سه شرکت جنرال موتورز، کرایسلر و پاکارد از سیستم تهویه مطبوع بهبود یافته رونمایی کردند. با وجود این، در سال 1954 شرکت نش با رونمایی از مدل Ambassador گام بزرگی در این مسیر برداشت. سیستم تهویه مطبوع در این خودرو به موتور متصل بود و عملکرد بهتری را ارائه می کرد. این شرکت در سال 1937 با شرکت کلویناتور ادغام شده بود، بنابراین نتیجه همکاری آنها موثرتر بود. همانطور که اشاره کردیم کلویناتور در زمینه لوازم خانگی و یخچال فعالیت می کرد.
سپس نش یک سیستم تهویه مطبوع کوچکتر با وزن 60 کیلوگرم و مجهز به کلاچ را معرفی کرد. وزن این سیستم که چشم همه هوا نامیده می شد تقریباً نصف سیستم های مشابه بود و می توان آن را جد اصلی سیستم های بعدی دانست.
در سال 1964 کادیلاک برخی از محصولات خود از جمله دویل را به سیستم پیشرفته ای به نام Comfort Control مجهز کرد. مانند سیستم های امروزی، تنها کاری که راننده دویل باید انجام می داد این بود که دمای مورد نظر را انتخاب کند، سپس سیستم کنترل آب و هوا به طور خودکار دمای کابین را در درجه انتخاب شده حفظ می کرد.
با افزایش رقابت برای بهبود آسایش و تجربه مسافران، قیمت سیستم تهویه مطبوع به تدریج کاهش یافته و اکنون کاملاً از این حالت انحصاری و مجلل فاصله گرفته است، به طوری که در اکثر کشورها، مدلی جدید بدون سیستم تهویه مطبوع یک ماموریت تقریبا غیرممکن است.
در این کتاب سیستم تهویه مطبوع خودرو و قطعات تشکیل دهنده این سیستم را به طور کامل آموزش داده ام. این کتاب شامل بخش های زیر است: مفاهیم اولیه اجزای سیستم تهویه مطبوع، تست و عیب یابی سیستم تهویه مطبوع، مدارهای الکتریکی
ادامه…
