TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ
KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP
HỌC PHẦN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ
HÀ NỘI, NĂM 2020
Lời mở đầu
Trong những thập niên vừa qua ngành công nghiệp ô tơ thế giới nói chung và ngành cơng
nghiệp ơ tơ nước ta nói riêng đã khơng ngừng nâng cao và phát triển tạo ra được những
dòng xe chất lượng cao ,tiện ích và an tồn. Tuy nhiên trong thời kỳ cơng nghiệp hóa hiện
đại hóa, ngành cơng nghiệp ơ tơ là một trong những ngành phát triển mạnh nhất . Mỗi
năm có hàng trăm mẫu xe mới xuất hiện trên thị trường, những hãng sản xuất ô tô lớn trên
khắp thế giới đang ngày đêm cập nhật công nghê mới để có thể cho ra thị trường những
mẫu xe an toàn, chất lượng và đáp ứng đủ nhu cầu của người sử dụng . Chính vì sự phát
triển khơng ngừng nghỉ như vậy nên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô luôn cần những nguồn
nhân lực giàu kỹ thuật , ham học hỏi và đam mê với công nghệ kỹ thuật ơ tơ. Trong xu thế
đó, việc đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng lượng cao ln là chỉ tiêu hướng đến của
các trường cao đẳng ,đại học…. Vì thế thực tập tốt nghiệp là một nội dung không thể
thiếu trong chương trình đào tạo kỹ sư ơ tơ, là cầu nối để sinh viên tiếp cận, tìm hiểu thực
tế, bước đầu làm quen với môi trường làm việc, xác định dam mê ,là cơ hội để sinh viên
có thể tiếp thu kiến thức một cách thực tế và chân thật nhất qua đó giúp cho sinh viên
định hình được tương lai
Trong thời gian thực tập tại công ty , em đã học hỏi, tích lũy được rất nhiều kiến thức,
kinh nghiệm bổ ích cho chun mơn. Ngồi những kiến thức và kinh nghiệm chun mơn
ra thì em cũng được trực tiếp làm việc cùng những đàn anh , đàn chị đi trước, họ đã dạy
cho em rất nhiều thứ và truyền cảm hứng thôi thúc em theo đuổi đam mê .Vì thời gian
thực tập có hạn, kiến thức còn nhiều hạn chế nên bản tiểu luận này thiên về lý thuyết và
khơng tránh khỏi sai sót trong q trình thực hiện. Kính mong Q Thầy các bạn bổ sung,
đóng góp ý kiến cho em. Em xin chân thành cảm ơn !
2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ là tiện nghi không thể thiếu đối với tất cả
các mẫu xe ơ tơ hiện nay. Điều hịa khơng khí là quá trình làm mát, lọc sạch và khử bớt độ
ẩm trong khơng khí đi vào khoang hành khách, đem lại cảm giác thoải mái cho người
ngồi trong xe.
(Hệ thống điều hịa giúp làm mát khơng khí trên xe ơ tơ)
Hệ thống điều hịa khơng khí có vai trị hấp thu nhiệt trong khoang hành khách và
thải ra bên ngồi khí quyển qua quá trình vận dụng các hiện tượng: Truyền nhiệt, nhiệt ẩn
hóa hơi, áp suất nhiệt độ sơi và ngưng tụ.
1.1
Nhiệm vụ của hệ thống điều hịa trên ơ tơ
Điều hịa khơng khí là một hệ thống quan trọng trên xe. Nó khơng những điều
khiển nhiệt độ trong buồng lái, tuần hồn khơng khí trong xe giúp cho hành khách trên
xe cảm thấy dễ chịu trong những ngày nắng nóng mà cịn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch
khơng khí. Ngày nay, điều hịa khơng khí trên xe cịn có thể hoạt động một cách tự
động nhờ các cảm biến và các ECU điều khiển.
3
Điều hồ khơng khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù,
băng đọng trên mặt trong của kính xe. Để làm ấm khơng khí đi qua, hệ thống điều hịa
khơng khí sử dụng ngay két nước như một két sưởi ấm. Két sưởi lấy nước làm mát
động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để làm nóng khơng khí nhờ
một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát
nóng lên. Vì lý do này, ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc
1.2
Yêu cầu của hệ thống điều hịa đối với ơ tơ
Máy lạnh ơtơ phải đạt những yêu cầu: tạo được cảm giác thoải mái, mát mẻ cho
người ngồi trong xe. Khi nhiệt độ trong xe đã hạ xuống mức trung bình nói trên, bloc
lạnh phải tự động ngưng chạy. Sau đó, khi nhiệt độ trong xe tăng lên khoảng 2°C so
với lúc tắt, bloc lạnh phải tự động chạy trở lại. Quạt gió dàn lạnh phải chạy được nhiều
tốc độ khác nhau. Ở tốc độ trung bình, quạt gió dàn lạnh phải đưa luồng gió đến
được băng ghế cuối. Quạt phải được thiết kế ở 3 tốc độ: chậm, trung bình, nhanh.
Luồng gió của máy lạnh phải được phân bố tương đối đều khắp không gian trong xe.
Phân loại hệ thống điều hòa trên xe ơ tơ
Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ được phân loại theo vị trí lắp đặt và
phương thức điều khiển. Cụ thể như sau:
a.
Phân loại theo vị trí lắp đặt
- Kiểu phía trước:
1.3
Giàn lạnh kiểu phía trước được lắp đặt phổ biến trên ô tô (Nguồn: Sưu tầm)
Điều hịa ơ tơ phân theo vị trí lắp đặt ở phía trước có giàn lạnh gắn sau bảng
đồng hồ và được nối với giàn sưởi. Quạt của dàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt.
4
Gió từ bên ngồi hoặc khơng khí tuần hồn được đưa vào làm lạnh khơng khí bên
trong.
- Kiểu kép:
Giàn lạnh kiểu kép kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau (Nguồn:
Sưu tầm)
Đối với điều hồ lắp theo kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn
lành phía sau đặt trong khoang hành lý. Cấu trúc của kiểu này có đặc trưng khơng cho
khơng khí thổi ra từ phía trước hoặc từ phía sau. Điều hòa lắp theo kiểu kép cho năng
suất lạnh cao hơn và nhiệt độ lạnh được phân bố trong xe đồng đều hơn.
- Kiểu kép treo trần:
Kiểu kép treo trần thường lắp đặt ở các loại xe ô tô khách (Nguồn: Sưu tầm)
Đối với những loại xe ô tô khách thường áp dụng cách lắp đặt hệ thống điều hịa khơng
khí kiểu kép treo trần. Điều hịa sẽ được bố trí ở phía trước bên trong xe kết hợp
với dàn lạnh treo trần phía sau. Kiểu lắp đặt điều hịa kép treo trần mang lại năng
suất lạnh cao và nhiệt độ mát cũng được phân bố đồng đều khắp xe.
5
Phân loại theo phương thức điều khiển
- Điều hòa tự động:
b.
Điều hòa tự động sẽ tự điều chỉnh làm mát mà không cần tài xế điều chỉnh (Nguồn: Sưu
tầm)
Đối với hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ hoạt động theo phương thức tự động, nhiệt
độ sẽ tự động được điều chỉnh phù hợp với khơng khí bên ngồi. Hệ thống này
được trang bị bộ điều khiển điều hòa và ECU động cơ. Điều hịa có thể tự động
điều khiển nhiệt độ khơng khí ra và tốc độ động cơ quạt tự động dựa trên nhiệt độ
bên trong, bên ngoài xe và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua các
cảm biến được trang bị.
Hệ thống điều hịa tự động trên ơ tơ có một màn hình nhỏ hiển thị nhiệt độ, tốc độ và
hướng gió. Ngồi ra, điều hịa tự động cịn trang bị nút Auto. Chế độ Auto của
điều hịa ơ tơ giúp tự động đưa nhiệt độ và tốc độ gió về mức phù hợp nhất, tự
động điều chỉnh nhiệt độ cho phù hợp với thời tiết mà tài xế không cần can thiệp.
- Điều hòa chỉnh tay:
6
Tài xế cần sử dụng các phím bấm để điều chỉnh nhiệt độ phù hợp đối với điều
hòa cơ (Nguồn: Sưu tầm)
Kiểu trang bị điều hịa chỉnh tay trên ơ tơ (điều hịa cơ) cho phép điều chỉnh
nhiệt độ bằng tay từ công tắc và cần gạt. Thiết kế của hệ thống điều hịa chỉnh tay
thường có 3 núm xoay: nhiệt độ, gió và hướng gió. Tài xế tự điều chỉnh nhiệt độ, mức
gió phụ thuộc vào cảm giác nóng/lạnh của cơ thể.
Phân loại theo chức năng
Do chức năng và tính năng cần có của hệ thống điều hịa khác nhau tùy theo môi
trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, hệ thống điều hịa khơng khí có thể chia thành 2
loại tùy theo tính năng của nó.
- Loại đơn: Loại này bao gồm một bộ thơng thống được nối hoặc là với bộ sưởi
hoặc là hệ thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh.
- Loại dùng cho tất cả các mùa
Loại này kết hợp một bộ thơng gió với một bộ sưởi ấm và hệ thống làm lạnh.
Hệ thống điều hịa này có thể sử dụng trong những ngày lạnh, ẩm để làm khơ khơng khí.
Tuy nhiên, nhiệt độ trong khoang hành khách sẽ bị hạ thấp xuống, điều đó có thể gây ra
cảm giác lạnh cho hành khách. Nên để tránh điều đó hệ thống này sẽ cho khơng khí đi qua
két sưởi để sấy nóng. Điều này cho phép điều hịa khơng khí đảm bảo được khơng khí có
nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Đây chính là ưu điểm chính của điều hịa khơng khí loại 4
mùa.
Loại này cũng có thể chia thành loại điều khiển nhiệt độ thường, lái xe phải điều
khiển nhiệt độ bằng tay khi cần. Và loại điều khiển tự động, nhiệt độ bên ngoài và bên
c.
7
trong xe ln được máy tính nhận biết và bộ sưởi hay bộ điều hịa khơng khí sẽ tự động
hoạt động theo nhiệt độ do lái xe đặt ra, vì vậy duy trì được nhiệt độ bên trong xe ln ổn
định.
Cịn trong các hệ thống điều hịa khơng khí và hệ thống lạnh trên các xe đông
lạnh, xe lửa, các xe ôtô vận tải lớn…cũng vẫn áp dụng theo nguyên lý làm lạnh trên,
nhưng về mặt thiết bị và sự bố trí của các bộ phận trong hệ thống thì có sự thay đổi để
cho thích ứng với đặc điểm cấu tạo và những yêu cầu sử dụng phù hợp với công dụng của
từng loại thiết bị giao thông vận tải nhằm phục vụ tốt hơn cho nhu cầu của con người.
CHƯƠNG II : CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp ôtô đã và
đang rất phát triển. Những xe ra đời sau này được cải tiến tiện nghi, an toàn và hiện đại
hơn những chiếc xe đời cũ. Trên ôtô hiện đại đều được trang bị hệ thống điều hịa khơng
khí, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc tạo ra sự thoải mái, dễ chịu và khỏe khoắn
cho hành khách trong xe. Máy điều hịa nhiệt độ điều chỉnh khơng khí trong xe mát mẻ
hoặc ấm áp; ẩm ướt hoặc khô ráo, làm sạch bụi, khử mùi; đặc biệt rất có lợi ở những nơi
thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đường dài. Và là một trang bị cần thiết giúp cho
người lái xe điều khiển xe an tồn.
-Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơtơ hiện đại
Khơng khí trong ơtơ thích hợp nhất là khi sự trao đổi nhiệt giữa người trong xe với
môi trường xung quanh tiến hành ở điều kiện cường độ cực tiểu của hệ thống tự điều
chỉnh thân nhiệt của người. Để tạo sự thích hợp trên, có thể bằng biện pháp tự nhiên hoặc
bằng thiết bị. Biện pháp đầu gắn liền với mơi trường khơng khí bên ngồi, nên khơng khí
bên trong ôtô sẽ bị thay đổi theo vùng xe chạy, tốc độ của xe, điều kiện thời tiết khi chạy
xe và điều kiện phát nhiệt máy móc cũng như sự hấp thụ nhiệt của vỏ xe. Biện pháp sau
8
sẽ tạo được vùng tiểu khí hậu trong xe thích hợp với người trên xe. Do vậy, hệ thống điều
không khí được sử dụng rộng rãi và ngày càng hồn chỉnh hơn trên ôtô hiện đại.
Trước khi xem xét các thiết bị được sử dụng trong hệ thống này, ta hãy đề cập đến
một số yếu tố ảnh hưởng tới người trên xe gây bởi bầu khơng khí trong cabin – từ đó có
thể điều chỉnh cho thích hợp. Khi cabin có nhiều người, mỗi cá thể có những thích nghi
riêng, nhưng nhìn chung vẫn có một điều kiện khí hậu gây cảm giác dễ chịu chung. Chính
vì vậy mà vùng tiểu khí hậu trong cabin xe cần điều trên nhưng quan điểm tác dụng riêng,
đặc biệt ưu tiên đối với vị trí của người lái xe – người chịu trách nhiệm điều hành xe.
Chẳng hạn, nhiệt độ thấp trong cabin sẽ mau chóng làm mệt mỏi người lái xe, có thể tạo
ra những hoạt động kém chính xác (từ 10 ÷20%), làm giảm các chỉ số tâm lý của người
lái xe.
Ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ lên các phần cơ thể con người cũng khác nhau:
đầu thì nhạy cảm với bức xạ nhiệt cịn chân tay thì với sự lạnh giá. Trong xe, cần duy trì
nhiệt độ đồng đều trên một phần mặt phẳng nằm ngang và giảm dần theo độ cao trong xe
nhưng chênh lệch lớn nhất khơng q 3 ÷ 4 0C, nếu độ chênh nhiệt độ lớn hơn sẽ dẫn tới
phá vỡ sự điều chỉnh nhiệt của cơ thể con người.
Đặc điểm của vùng tiểu khí hậu trong xe là sự tuần hồn của khơng khí. Tốc độ
ln chuyển dưới 0,1 m/s là khơng phù hợp với lái xe.
Độ ẩm tương đối trong xe cũng là nột yếu tố quan trọng, nhất là khi xe chở đơng
người thích hợp là 30 ÷ 60%. Lượng bụi, khí CO2, hơi nhiên liệu, khí xả trong khơng khí
ở cabin cũng không được quá giới hạn cho phép.
Các nguồn gây ra sức nóng bên trong xe.
Những yêu cầu và mục tiêu trên chỉ được thực hiện tốt khi khoang khơng gian cần
làm lạnh được bao kín, cách ly hẳn với các nguồn nhiệt xung quanh. Vì vậy cabin ơtơ cần
phải được bao kín và cách nhiệt tốt.
9
Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo của hệ thống
điều hòa khơng khí trên ơtơ, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết căn bản của hệ
thống điều hịa khơng khí.
Qui trình làm lạnh được mơ tả như là một hoạt động tách nhiệt ra khỏi vật thể - đây
cũng chính là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hịa khơng khí.
Vậy nên, hệ thống điều hịa khơng khí hoạt động dựa trên những ngun lý cơ bản
sau:
- Dịng nhiệt ln truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh.
- Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ.
- Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lượng nhiệt ra khắp một vùng
rộng lớn và nhiệt độ của chất khí đó sẽ bị hạ thấp xuống.
- Để làm lạnh một người hay một vật thể, phải lấy nhiệt ra khỏi người hay vật thể
đó.
- Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổi trạng thái
biến thành hơi.
Tất cả các hệ thống điều khơng khí ơtơ đều được thiết kế dựa trên Cơ sở lý thuyết
của ba đặc tính căn bản: Dịng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt, áp suất và điểm sơi.
Dịng nhiệt: “Nhiệt” truyền từ những vùng có nhiệt độ cao hơn (các phần tử có
chuyển động mạnh hơn) đến những vùng có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có chuyển
động yếu hơn). Ví dụ một vật nóng 30 độ Fahrenheit (300F) được đặt kề bên vật nóng 80
độ Fahrenheit (800F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 800F sang vật nóng 300F – chênh
lệch nhiệt độ giữa hai vật càng lớn thì dịng nhiệt lưu thơng càng mạnh. Sự truyền nhiệt
có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kết hợp giữa ba cách trên.
Dẫn nhiệt: Là sự truyền có hướng của nhiệt trong một vật hay sự dẫn nhiệt xảy ra
giữa hai vật thể khi chúng được tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ, nếu nung nóng một đầu
thanh thép thì đầu kia sẽ dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.
Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hoặc một chất
khí đã được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể kia nhờ trung
gian của khối khơng khí bao quanh chúng. Ví dụ, khi nhiệt được cấp tại phần đáy một
bình chứa khí hay chất lỏng, các phần tử đã được làm nóng lên sẽ chuyển động lên phía
trên, chất lỏng hay chất khí nặng và lạnh từ những vùng xung quanh sẽ chìm xuống để
chiếm chỗ chất khí hay chất lỏng đã được làm nóng và nổi lên phía trên.
Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù giữa
các vật khơng có khơng khí hoặc không tiếp xúc nhau. Ta cảm thấy ấm khi đướng dưới
10
ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh đèn pha ôtô nếu ta đứng gần nó. Đó là bởi nhiệt của
mặt trời hay đèn pha đã được biến thành các tia hồng ngoại và khi các tia này chạm vào
một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật đó chuyển động, gây cho ta cẩm giác nóng. Tác
dụng truyền nhiệt này gọi là bức xạ.
Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể rắn, thể lỏng,
thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền dẫn một nhiệt lượng. Ví dụ
lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 320F (00C), nước sẽ đơng thành đá, nó đã thay đổi
trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn.
Nếu nước được đun nóng đến 2120F (1000C), nước sẽ sơi và bốc hơi (thể khí). Ở
đây có điều đặc biệt thú vị khi thay đổi nước đá (thể rắn) thành nước (thể lỏng) và nước
thành hơi nước (thể khí). Trong quá trình làm thay đổi trạng thái của nước, ta phải tác
động nhiệt vào, nhưng lượng nhiệt này không thể đo lường cụ thể được. Ví dụ khối nước
đá đang ở nhiệt độ 320F, ta nung nóng cho nó tan ra, nhưng nước đá đang tan vẫn giữ
được nhiệt độ 320F. Đun nước nóng đến 2120F nước sẽ sơi. Ta truyền tiếp thêm nhiều
nhiệt nữa cho nước bốc hơi, nếu đo nhiệt độ của hơi nước cũng chỉ thấy 2120F chứ khơng
nóng hơn. Lượng nhiệt bị hấp thụ mất trong nước đá, trong nước sôi để làm thay đổi trạng
thái của nước gọi là ẩn nhiệt – hiện tượng ẩn nhiệt là nguyên lý cơ bản của quá trình làm
lạnh ứng dụng cho tất cả hệ thống điều hịa khơng khí.
Áp suất và điểm sơi: Áp suất giữ vai trị quan trọng đối với hoạt động của hệ thống
điều hịa khơng khí. Khi tác động áp suất trên mặt chất lỏng thì sẽ làm thay đổi điểm sơi
của chất lỏng này. Áp suất càng lớn, điểm sơi càng cao có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng
sôi cao hơn so với khi ở áp suất bình thường. Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên
một vật chất thì điểm sơi của vật chất ấy sẽ hạ xuống. Ví dụ điểm sơi của nước ở áp suất
bình thường là 1000C. Điểm sơi này có thể tăng cao hơn bằng cách tăng áp suất trên chất
lỏng đồng thời cũng có thể hạ thấp điểm sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất lỏng
hoặc đặt chất lỏng trong chân không.
Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất cũng có tác dụng tương đương như
thế. Trong hệ thống điều hịa khơng khí, cũng như hệ thống điện lạnh ơtơ đã ứng dụng
hiện tượng này của áp suất đối với sự bốc hơi và ngưng tụ của một số loại chất lỏng đặc
biệt để tham gia vào quá trình sinh lạnh và điều hòa của hệ thống. Những chất lỏng này
được gọi là mơi chất lạnh hay cịn gọi là tác nhân lạnh, gas lạnh, chất sinh hàn.
Đơn vị BTU ( British Thermal Unit): Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể này sang
vật thể kia người ta thường dùng đơn vị BTU. Nếu cần nung 1 pound nước ( 0,454 kg)
nóng đến 10F ( 0,550C) thì cần phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt.
11
Năng suất của của một hệ thống điện lạnh ôtô được định rõ bằng 1 BTU/giờ, vào
khoảng 12000-24000 BTU/giờ.
CHƯƠNG III: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU
HỊA TRÊN Ơ TƠ
3.1 Cấu tạo của hệ thống điều hòa
Cấu tạo và chức năng của hệ thống điều hòa oto bao gồm:
1.
Máy nén (lốc lạnh)
Máy nén của hệ thống điều hòa được kết nối với động cơ và ly hợp từ qua dây đai
dẫn động. Hoạt động này được điều khiển thông qua công tắc A/C trên taplo. Khi bạn
kích hoạt, lập tức ly hợp từ kết nối với động cơ để quay puly máy nén.
12
Ngồi ra, gas lạnh điều hịa có áp suất và nhiệt độ thấp được hóa hơi thơng qua
việc lấy nhiệt từ bên trong xe được hút và nén bởi máy nén. Tiếp đó, máy nén bơm mơi
chất có nhiệt độ và áp suất cao vào giàn nóng làm chúng có thể hóa lỏng dễ dàng.
•
Nhiệm vụ
Máy nén tạo ra điều kiện giảm áp tại cửa hút của nó nhằm thu hồi ẩn nhiệt của hơi
môi chất lạnh từ bộ bốc hơi. Điều kiện giảm áp này giúp cho van giãn nở hay ống tiết lưu
điều tiết được lượng môi chất lạnh thể lỏng cần phun vào bộ bốc hơi .
Trong thời gian bơm, máy nén làm tăng áp suất, biến đổi chất lạnh thể hơi thấp áp
thành môi chất lạnh để hơi áp cao. Áp suất nén ngày càng cao thì nhiệt độ của hơi mơi
chất lạnh càng tăng lên.
•
Các loại máy nén
-
Máy nén loại piston tay quay
Máy nén kiểu piston thường sử dụng các van lưỡi gà để điều khiển dịng mơi chất
lạnh đi vào và đi ra xylanh.
13
Khi piston di chuyển xuống phía dưới, mơi chất ở bộ bốc hơi sẽ được điền đầy vào
xylanh thông qua van lưỡi gà hút, van lưỡi gà xả sẽ ngăn chất làm lạnh ở phía áp suất và
nhiệt độ cao khơng cho vào xylanh. Khi piston di chuyển lên phía trên, van lưỡi gà hút
đóng kín, piston chạy lên nén chặt mơi chất lạnh đang ở thể khí, làm tăng nhanh chóng áp
suất và nhiệt độ của mơi chất, khi van lưỡi gà xả mở môi chất lạnh được đẩy tới bộ ngưng
tụ.
-
Máy nén piston kiểu cam nghiêng
Đây là loại máy nén khí với 10 xylanh được bố trí ở hai đầu máy nén (5 ở phía
trước và 5 ở phía sau). Có 5 piston tác động hai chiều được dẫn động nhờ một trục có tấm
cam nghiêng (đĩa lắc) khi xoay sẽ tạo ra lực đẩy piston.
Hoạt động của máy nén cam nghiêng được chia làm hai hành trình sau:
Hành trình hút: khi piston chuyển động về phía bên trái sẽ tạo nên sự chênh lệch áp
suất trong khoảng khơng gian phía bên phải của piston. Van hút mở ra cho hơi mơi chất
lạnh có áp suất và nhiệt độ thấp từ bộ bay hơi nạp vào trong máy nén qua van hút. Van hút
mở ra cho tới khi hết hành trình hút của piston thì được đóng lại, kết thúc hành trình nạp.
Hành trình xả: khi piston chuyển động về phía bên trái thì tạo ra hành trình hút
phía bên phải. Đồng thời, phía bên trái của piston cũng thực hiện cả hành trình xả hay
hành trình bơm của máy nén. Đầu cảu piston phía bên trái sẽ nén khối hơi môi chất lạnh
đã được nạp vào, nén lên áp suất cao. Van xả mở ra và hơi mơi chất lạnh có áp suất và
nhiệt độ cao được đẩy đi tới bộ ngưng tụ. Lúc này, van xả mở ra cho đến hết hành trình
bơm thì đóng lại bằng lực đàn hồi của van lò xo lá. Kết thúc hành trình xả và cứ thế tiếp
tục các hành trình mới.
2
Giàn nóng
14
Giàn nóng điều hịa ơ tơ là một bộ phận quan trọng thuộc hệ thống điều hịa của ơ
tơ. Hệ thống dàn nóng điều hịa ơ tơ được cấu tạo bao gồm các ống nhỏ và cánh tản nhiệt
bằng nhôm, được lắp ngay phía trước của két nước. Khi ơ tơ vận hành, khơng khí sẽ đi
qua giàn nóng để làm mát, kèm theo đó là một quạt làm mát để làm giảm nhiệt độ của
mơi chất lạnh. Giàn nóng có nhiệm vụ chuyển đổi mơi chất lạnh từ dạng hơi thành mơi
chất lạnh có dạng lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao.
•
Nhiệm vụ
Nằm trong hệ thống điều hịa oto, cũng giống như điều hịa trong gia đình, giàn
nóng được thiết kế nhằm mục đích tản nhiệt và xả hơi nóng ra bên ngồi mơi trường.
•
Phương thức hoạt động của giàn nóng
Mơi chất lạnh dạng hơi qua giàn nóng được chuyển thành môi chất lạnh dạng lỏng
với mức nhiệt độ và áp suất cao. Giàn nóng lấy nước làm mát động cơ đã được làm nóng
bởi động cơ và dùng nhiệt lượng này để làm nóng khơng khí, sau đó quạt gió thổi khí
được nén vào bên trong xe.
3
Giàn lạnh
15
Dàn lạnh điều hịa trên ơ tơ là nơi mơi chất làm lạnh với nhiệt độ thấp hấp thụ nhiệt
từ mơi trường trong xe ơ tơ, chuyển về dạng khí đưa về máy nén.
Tuy có cấu tạo gần giống với dàn nóng nhưng dàn lạnh được thiết kế nhỏ hơn.
Giàn lạnh có nhiệm vụ làm bay hơi mơi chất lạnh dưới dạng hơi sương ở nhiệt độ và áp
suất thấp thông qua van tiết lưu. Lúc này, môi chất được giảm nhiệt độ đột ngột sẽ tỏa hơi
lạnh ra môi trường.
•
Cấu tạo
Giàn lạnh ơ tơ được làm bằng chất liệu cao cấp, có khả năng chịu nhiệt và chịu lực
tốt với cấu tạo bằng một ống kim loại uốn cong hình chi và xuyên qua các lớp lá mỏng
hút nhiệt để tạo ra nguồn khơng khí mát lạnh, trong lành (các lớp lá mỏng sẽ hút nhiệt và
tiếp trực tiếp với các ống dẫn mơi chất lạnh hay cịn gọi là gas lạnh). Thông thường giàn
lạnh ô tô trong hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ được thiết kế và đặt ở vị trí dưới
bảng đồng hồ.
•
Ngun lý hoạt động
Trong quá trình hoạt động, bên trong dàn lạnh xảy ra hiện tượng sôi và bốc hơi của
môi chất lạnh. Quạt gió sẽ thổi luồng khơng khí qua dàn lạnh trên hệ thống điều hịa oto.
Khối khơng khí đó được làm mát và được đưa vào trong xe.
4
Van tiết lưu
16
Van tiết lưu điều hịa ơ tơ là một loại van thủy lực rất nhỏ nhưng đóng vai trị quan
trọng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm lạnh của máy lạnh trong ơ tơ.
•
Nhiệm vụ
Van tiết lưu trong hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ có 2 nhiệm vụ chính:
Thứ nhất, sau khi mơi chất lạnh ở dạng lỏng với nhiệt độ và áp suất
cao đi qua giàn nóng, chúng sẽ được phun qua các lỗ nhỏ trong van tiết lưu. Làm
cho môi chất lạnh sau khi qua van tiết lưu, sẽ có nhiệt độ thấp và áp suất thấp.
Thứ hai, lượng môi chất lạnh được phun vào giàn lạnh sẽ được van
tiết lưu sẽ điều chỉnh, tùy thuộc vào nhiệt độ trong xe.
•
Nguyên lý hoạt động
-
Khi dịng mơi chất đi qua van được lắp trên đường ống thì áp suất mơi chất sẽ
giảm xuống do ma sát mạnh và những dịng xốy được sinh ra. Áp suất sẽ phụ thuộc vào
bản chất, trạng thái môi chất cũng như độ co hẹp của ống dẫn và tốc độ dòng chảy.
Cách điều chỉnh van tiết lưu thường làm cho hiệu suất môi chất giảm đi. Đôi khi
chúng ta phải tạo ra sự tiết lưu để điều chỉnh công suất các thiết bị đo lưu lượng, sử dụng
hơi nước, giảm áp,...
17
Tốc độ của dịng khí sẽ tăng lên ở trong lỗ. Khi đi qua lỗ, tốc độ khí giảm, áp suất
đồng thời tăng nhưng không bằng ban đầu. Vận tốc khí thay đổi, áp suất giảm dẫn tới
khối lượng riêng tăng.
5
Quạt lồng sóc
Vai trị của của quạt lồng sóc là đưa hơi lạnh từ dàn lạnh vào bên trong cabin xe.
Tùy theo cách bố trí khe gió của mỗi kiểu xe ơ tơ, mà quạt lồng sóc này sẽ được hãng xe
trang bị với số lượng khác nhau.
6
Bộ lọc khô
Hay còn được biết đến với cái tên khác là bộ hút ẩm, nó có tác dụng loại bỏ hơi
nước trong mơi chất, phịng ngừa tình trạng nước bị đóng băng thành tinh thể dễ làm cho
hệ thống bị phá hủy. Ngồi ra, bộ lọc khơ này cịn có một nhiệm vụ khác là giúp giữlại
các chất ô nhiễm trong hoạt động của môi chất và hệ thống.
7
Hệ thống đường ống áp thấp và áp cao
Trong hệ thống lạnh trên ôtô có hai loại ống chính và cũng được phân thành hai
nhánh riêng:
+ Nhánh có áp suất thấp được giới hạn bởi phần môi chất sau van tiết lưu và cửa vào (van
nạp) của máy nén. Đường ống này có đường kính lớn và trở nên lạnh khi hệ thống hoạt
động.
+ Nhánh có áp suất cao được giới hạn bởi phần môi chất ngay trước van tiết lưu và cửa ra
(van xả) của máy nén. Đường kính đường ống của nhánh này nhỏ hơn nhánh trên và nhiệt
độ cao hơn.
Ở trong khoảng nhiệt độ 25-30oC, áp suất trong hai nhánh có giá trị trong khoảng:
18
- Nhánh áp suất thấp: 147.1-294.2 kPa (21.3-42.7 psi)
- Nhánh áp suất cao: 1372.9-1863.3 kPa (199.1-270.2 psi)
8
Bộ tiêu âm
Bộ tiêu âm có tác dụng giảm tiếng ồn phát sinh do máy nén. Thông thường bộ tiêu
âm được lắp tại van xả của máy nén. Một vài kiểu kết cấu có bọc cao su bên ngoài của bộ
tiêu âm ngăn tiếng ồn truyền vào xe. Ngoài ra, để giảm được lượng dầu bôi trơn ứ đọng
trong bộ tiêu âm, cửa vào của nó bố trí bên trên, cửa ra được bố trí dưới đáy.
9
Mắt gas
Mắt gas cho phép quan sát dịng chảy của mơi chất lạnh trong hệ thống lạnh. Nó
dùng để kiểm tra mức độ điều đầy của môi chất lạnh.
Có hai loại mắt gas: một loại đặt ở ngõ ra của bình lọc gas và một loại đặt giữa bình lọc
và van tiết lưu.
3.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống điều hịa trên ơ tơ
Điều hịa ơ tơ có nguyên lý hoạt động như sau: Máy nén (lốc lạnh) được lai dẫn
động với động cơ thông qua dây curoa, hút chất làm lạnh ở thể khí từ bình chứa gas rồi
nén lại ở áp suất cao.
19
Nhiệt độ chất làm lạnh khi bị nén sẽ tăng lên rồi được đẩy sang giàn nóng (nằm ở
vị trí phía đầu xe, gần lưới tản nhiệt , có quạt riêng). Cịn ở giàn nóng, do được tản nhiệt
trong một áp suất cao làm cho chất làm lạnh chuyển thành thể lỏng và chuyển sang van
giãn nở (van tiết lưu).
Tại van tiết lưu, chất làm lạnh hóa hơi do áp suất giảm đột ngột và chuyển tới giàn
lạnh. Ở đây, chúng trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh và làm cho nhiệt độ giảm
xuống. Và hơi lạnh này sẽ được quạt gió thổi vào ca-bin. Gió thổi ra từ giàn lạnh có thể là
gió ngồi, gió trong ca-bin hoặc cả hai.
Ban đầu, môi chất được sử dụng là freon hoạt động tốt,nhưng khi các nhà khoa học
phát hiện ra freon (R-12) có hại cho tầng ơ zơn của Trái Đất thì nó đã bị loại bỏ và thay
thế cho freon bằng mơi chất lạnh R-134a, tuy ít hiệu quả hơn nhưng không làm hại cho
môi trường.
CHƯƠNG IV : BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG
KHÍ TRÊN Ô TÔ
4.1 Phương pháp kiểm tra bảo dưỡng thông thường
a.
Kiểm tra, sửa chữa một số hư hỏng thường gặp trên xe.
Để xác định được các hư hỏng trong hệ thống điều hịa trên xe ơ tơ.
20
Yêu cầu: Xác định kiểu xe, kiểu động cơ, kiểu điều hịa khơng khí. Xác định ngày
giờ và tần số xảy ra sự cố. Xác định điều kiện đường xá, tình trạng thời tiết và xác định
biểu hiện của hư hỏng.
Một số hư hỏng thường gặp.
S
Chi tiết
TT
1
2
Kiểm tra
Máy nén
Giàn nóng,giàn
lạnh
3
Phin lọc
4
Van tiết lưu
Các đường ống
5 dẫn gioăng đệm làm
kín
6
Tấm lọc gió
7
Quạt
nóng, giàn lạnh
8
Ga lạnh
9
Bang
khiển
giàn
điều
Biện
pháp
khắc
phục
+ Nghe tiếng ổn
+ Thay phớt chặn
+ Phớt chắn dầu dầu, công tắc áp suất nếu
+ Công tắc áp bị hỏng.
suất ga.
+ Sửa chữa và vệ
+ Các lá van
sinh máy nén.
+ Nếu rị rỉ ít có
thể hàn lại. nếu nhiều thay
+ Rò ri.
thế mới.
+ Cặn bẩn
+ Vệ sinh giàn
nóng, giản lạnh.
+ Nếu thấy có cận
+Kiểm tra cặn
bản hoặc hơi nước có
bẩn, hơi nước có trong
trong hệ thống thì thay
hệ thống.
phân lọ
+ Điều chỉnh độ
mở của van tiết lưu, hoặc
thay thế
+ Rò rỉ, nứt
+ Thay thế đường
đường ống + Dập nát ống nối và các gioăng
gioăng đệm
đệm
+Kiểm tra bụi
+Vệ sinh hoặc thay
bẩn
thế
+ Kiểm tra sự
+ Kiểm tra sự nứt,
nứt, vỡ. cong vênh của vỡ. cong vênh của cánh
cánh quạt.
quạt.
+ Kiểm tra các
+ Kiểm tra các
chối than.
chối than.
+ Kiêm tra áp
+Dùng đông hồ đo
suất ga
áp suất đề kiểm tra.
+ Kiểm tra chất
+ Quan sát chất
lượng ga
lượng ga qua mat ga
+ Kiểm tra hoạt
+ Nếu kẹt hoặc
động các phím bấm, khơng có tín hiệu điện thì
21
núm điều khiển.
0
1
sửa chữa hoặc thay thế.
+ Căng lại dây cho
+ Kiêm tra sức phù hợp.
1
căng dây
+ Thay thế dây
Dây curoa
+ Kiểm tra các mới nếu dây bị gioãng
vết rạn nứt trên dây.
nhiều hoặc có nhiều vết
rạn nứt xuất hiện
+ Kiểm tra bị
1
Các giác cắm,
+ Sửa chữa hoặc
lỏng, bị oxy hóa, bị
cầu chì, cảm biến.
thay thế mới
cháy, đứt khơng...
b.
Kiểm tra, chân đoản, sửa chữa thông qua việc đo áp suất ga.
•
Tầm quan trọng của sự kiểm tra áp suất:
Việc kiểm tra áp suất mơi chất trong khi điều hịa làm việc cho phép ta có thể giả
định những khu vực có vấn đề. Do đó điều quan trọng là phải xác định được giá trị phù
hợp để chẩn đoán sự cố.
•
Tìm sự cổ bằng cách sử dụng đồng hồ đo áp suất.
Khi thực hiện chẩn đoán bằng cách sử dụng đồng hồ đo phải đảm bảo các điều
kiện sau đây.
+ Nhiệt độ nước làm mát động cơ. Sau khi được hâm nóng.
+ Tất cả các cửa: Được mở hồn tồn.
+ Núm chọn luồng không khi: “FACE”. + Núm chọn dẫn khí vào: RECIRC”.
+ Tốc độ động cơ: 1500 (vịng/phút)- R1344; 2000 (vịng/phút)- R12.
+ Núm chọn tốc độ quạt gió: HI
+ Núm chọn nhiệt độ MAX COOL
+ Cơng tắc điều hịa: ON.
+ Nhiệt độ đầu vào của điều hòa: 30 C đến 35°C.
Chú ý: Đối với xe có trang bị bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh EPR, vì phía áp suất
thấp được điều khiển bởi EPR nên các giá trị bất thường có thể khơng được chỉ ra trực
tiếp trên áp suất đồng hồ.
22
Áp suất ga ở mức tiêu chuẩn.
+ Phía áp suất thấp: 0,15 = 0,25 MPa (1,5 - 2.5 kgf/cm3)
+ Phía áp suất cao: 1,6 - 1,8 MPa (14 - 16kgf/cm2)
23
Một số hư hỏng thường gặp được kiểm tra bằng đồng hồ đo áp suất
S
TT
Hiện
tượng
Triệu chứng
1
Hệ
+ Áp suất ở phía
thống làm việc cao áp và thấp áp đều
trong trạng thái thấp hơn so với mức
thiếu môi chất tiêu chuẩn
+ Thấy bọt khí
qua quan sát mắt ga.
+ Mức độ lạnh
khơng đủ.
2
Hệ
+ Áp suất cao ở
thống thừa ga cả phía cao áp và thấp
hay giải nhiệt áp.
giàn
nóng
+Khơng có bọt ở
khơng tốt
mắt ga dù hoạt động ở
tốc độ thấp.
+ Mức độ làm
lạnh không đủ
3
Ngun
nhân
Khắc
phục
+ Thiếu
+ Kiểm
mơi chất.
tra rị rỉ và sửa
+ Rị rỉ chữa
ga.
+ Nạp
thêm mỗi chất
lạnh.
+ Thừa
+ Điều
mơi chất.
chỉnh
đúng
+ Giải lượng
mơi
nhiệt
giàn chất.
nóng kém
+
Vệ
sinh giàn nóng,
+ Kiểm
tra hệ thống
làm mát của xe
(quạt điện...)
+ Hơi
+ Thay
ấm lọt vào hệ phin lọc, bình
thống
làm chứa.
lạnh.
+ Hút
chân
khơng
triệt để trước
khi nap ga.
Có hơi
+ Hệ thống hoạt
âm trong hệ động bình thường khi
thống lạnh
hệ thống điều hịa bắt
đầu hoạt động. Sau một
thời gian phía áp suất
thấp của đồng hồ chỉ độ
chân không tăng dần.
+ Quan sát thấy
hơi ẩm tại mắt ga
4
Sụt áp
+ Phía áp suất
+ Sụt
+ Kiểm
trong máy nén thấp: cao, phía áp suất áp ở phía máy tra sửa chữa
cao: thấp.
nén.
máy nén
+ Khi tắt máy
điều hòa, ngay lập tức
áp suất ở phía thấp áp
và cao áp bằng nhau.
+ Khi làm việc
thân máy nén khơng đủ
nóng.
+ Mức độ làm
lạnh không đủ
24
5
Tắc
+ Khi tắc nghẽn
nghẽn
trong hồn tồn, giá trị áp
chu trình làm suất ở phía thấp áp
lanh
giảm xuống giá trị chân
khơng ngay lập tức.
+Khi có xu
hướng tắc nghẽn, giá trị
áp suất ở phía áp thấp
giảm dần xuống giá trị
chân khơng.
+ Có sự chênh
lệch nhiệt độ trước và
sau chỗ tắc
6
Khí lọt
+ Giá trị áp suất
vào hệ thống
ở cả hai phía cao áp và
thấp áp đều cao.
+ Khả năng làm
lạnh giảm với sự tăng
lên của áp suất thấp.
+ Thấy bọt khí
mắt ga dù môi chất đã
nạp đủ. ga
7
Van tiết
+ Áp suất phần
lưu mở quá lớn thập áp tăng, tính năng
làm lạnh giảm (áp suất
ở phía cao áp hầu như
khơng đổi).
+ Bám tuyết trên
đường ống áp suất thấp.
+ Bụi
bân hoặc hơi
ẩm gây tắc
nghẽn, đóng
băng tại vạn
tiết lưu, van
EPR hoặc các
lỗ khác.
+ Phân
loại
nguyên
nhân gây tắc.
Thay thế các
bộ phận, chi
tiết gây ra tắc
nghẽn
+ Hút
+ Rò ri chân không hệ
ga o thành thống.
cảm
nhận
nhiệt
+ Hút
+ Kiểm
chân
không tra các đường
khơng triệt để. ống dẫn
+ Rị rỉ
+ Hút
trên các đường chân
không
ống dẫn.
triệt để trước
khi nạp ga
+ Hỏng
van tiết lưu
hoặc
điều
chỉnh không
đúng
+Kiểm
tra và sửa chữa
tình trạng lắp
đặt của ơng
cảm
nhận
nhiệt.
4.2 Chuẩn đốn bằng hệ thống tự chuẩn đoán
Trong hệ thống tự chẩn đoán, ECU truyền bất kỳ thông tin sự cố nào xảy ra trong
đèn chỉ báo, các cảm biến và bộ chấp hành tới bảng điều khiển để hiển thị và thông báo
cho kỹ thuật viên biết. Hệ thống này rất có ích cho việc chẩn đốn vì các kết quả tự chẩn
đoán được lưu trong bộ nhớ ngay cả sau khi tắt khóa điện.
Kiểm tra tín hiệu chỉ báo.
Các tín hiệu chi báo như các công tắc, hiển thị đặt nhiệt độ và kích hoạt tiếng kêu
bíp có thể được kiểm tra. Các chi báo của công
b. Kiểm tra cảm biến. tắc và hiển thị đặt nhiệt độ hiện lên 4 lần rồi tắt.
a.
25