Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên xe khách 45 chỗ ngồi

1


2

Cảm ơn bạn đã ủng hộ
Nếu cần thêm bản vẽ vui lòng liên hệ email:
để trao đổi thêm
nhé.


3

MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................4
DANH MỤC HÌNH ẢNH...............................................................................6
DANH MỤC BẢNG BIỂU.............................................................................8
LỜI MỞ ĐẦU..................................................................................................9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG
KHÍ TRÊN XE Ô TÔ....................................................................................11
1.1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA......................11

1.2

HỆ THỐNG SƯỞI ẤM.......................................................................12

1.2.1
1.2.2

1.3

Nguyên lý...............................................................................................12
Các loại bộ sưởi......................................................................................12

HỆ THỐNG LÀM LẠNH...................................................................14

1.3.2
1.3.3

Ngun lý làm lạnh trên ơ tơ...................................................................19
Bộ thơng gió...........................................................................................21

1.4

PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA TRÊN XE Ơ TƠ................22

1.5

KẾT LUẬN...........................................................................................25

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT
ĐỘNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ...............................................................26
2.1

GIỚI THIỆU XE KHÁCH THACO KINGLONG 45 CHỖ...........26

2.1.1
2.1.2
2.1.3

Tổng thể xe khách Thaco KingLong.......................................................26
Thông số kĩ thuật về xe khách Thaco KingLong....................................26
Các thông số cơ bản xe khách Thaco KingLong.....................................27

2.2 BỐ TRÍ CHUNG CÁC CỤM HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG
KHÍ TRÊN XE THACO KINGLONG.......................................................28
2.3 NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MƠI CHẤT LẠNH TRONG
HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN XE KHÁCH THACO
KINGLONG..................................................................................................29
2.3.1 Các trạng thái của môi chất lạnh.............................................................29
2.3.2 Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ............................................................30
2.3.3 Nguyên lý hoạt động cửa môi chất lạnh..................................................30
2.3.4 Kết cấu các bộ phận chính trên hệ thống điều hịa khơng khí xe Thaco
KingLong.............................................................................................................31

2.4 HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ.................................................................................................46


4

2.4.1
2.4.2

Hệ thống điện điều hịa khơng khí..........................................................46
Ngun lý làm việc của hệ thống điều khiển điều hịa khơng khí tự động
47

2.5

TÍNH TỒN NHIỆT LƯỢNG Q.......................................................49

2.6

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2....................................................................52

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH THÁO,LẮP VÀ KIỂM TRA
MÁY NÉN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ.................................53
3.1 AN TỒN KỸ THUẬT TRONG Q TRÌNH BẢO DƯỠNG SỬA
CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA.................................................................53
3.2 BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE THACO
KINGLONG..................................................................................................56
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4

3.3

KIỂM TRA,SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA.........................62

3.3.1
3.3.2

3.4

Lợi ích của việc kiểm tra định kỳ và bảo dưỡng định kỳ........................56
Những công việc của kiểm tra bảo dưỡng định kỳ..................................56
Các công việc của bảo dưỡng định kỳ....................................................56

Một số công việc cho bảo dưỡng hệ thống điều hịa...............................58
Quy trình kiểm tra...................................................................................62
Một vài quy trình cơng nghệ...................................................................63

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3....................................................................76

KẾT LUẬN....................................................................................................77
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................78


5

DANH MỤC HÌNH Ả
Hình 1.1. Ngun lý hoạt dộng của bộ sưởi ấm.......................................................12
Hình 1.2. Nguyên lý hoạt động cánh trộn khí..........................................................13
Hình 1.3. Ngun lý hoạt động bộ điều khiển lưu lượng nước................................13
Hình 1.4. Van mở nước...........................................................................................14
Hình 1.5. Két sưởi...................................................................................................14
Hình 1.6. Quạt gió...................................................................................................14
Hình 1.7. Trạng thái tỏa nhiệt..................................................................................15
Hình 1. 8 Trạng thái hấp thụ nhiệt...........................................................................15
Hình 1. 9. Trạng thái tỏa nhiệt.................................................................................16
Hình 1. 10. Sự hình thành và phá hủy tầng ozone...................................................17
Hình 1. 11. So sánh nhiệt độ sôi giữa R-134a và nước............................................18
Hình 1. 12. Đường cong áp suất hơi của mơi chất lạnh R-134a...............................18
Hình 1. 13. Sự giãn nở và bay hơi...........................................................................19
Hình 1. 14. Sự ngưng tụ mơi chất lạnh....................................................................20
Hình 1. 15. Chu trình làm lạnh................................................................................21
Hình 1. 16. Phân bố ấp suất khơng khí bên ngồi xe khi chuyển động....................22
Hình 1. 17. Hệ thống thơng gió tự nhiên và thơng gió cưỡng bức...........................22

Hình 1. 18. Kiểu giàn lạnh đặt phía trước................................................................23
Hình 1. 19. Kiểu giàn lạnh kép................................................................................23
Hình 1. 20. Kiểu kép treo trần.................................................................................24
Hình 1. 21. Điều khiển chế độ mát bằng tay............................................................24
Hình 1. 22. Điều khiển chế độ nóng bằng tay..........................................................24
Hình 1. 23. Điều khiển chế độ mát tự động.............................................................25
Hình 1. 24. Điều khiển chế độ nóng tự động...........................................................25
Y
Hình 2.1. Tổng thể xe khách Thaco KingLong........................................................26
Hình 2.2. Kết cấu cơ bản xe khách Thaco KingLong..............................................26
Hình 2.3. Sơ bộ hệ thống điều hịa trên xe khách Thaco KingLong........................28
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí hệ thống điều hịa trên xe Thaco KingLong.........................28
Hình 2.5. Trạng thái của môi chất lạnh....................................................................30


6

Hình 2.6. Sơ đồ đường đi của mơi chất lạnh............................................................30
Hình 2.7. Máy nén...................................................................................................31
Hình 2.8. Máy nén trên xe Thaco KingLong...........................................................32
Hình 2.9. Cấu tạo ly hợp điện từ trang bị trong bộ puly máy nén............................33
Hình 2.10. Cấu tạo van tiết lưu................................................................................34
Hình 2.11. Cụm giàn lạnh được tháo rời khỏi xe.....................................................35
Hình 2.12. Cụm giàn nóng được tháo rời khỏi xe....................................................37
Hình 2.13. Bình chứa có nút bịt an tồn..................................................................38
Hình 2.14. Kết cấu ngun lý hoạt động của bình lọc hút ẩm.................................40
Hình 2.15. Bảng điều khiển hệ thống điều hịa xe khách Thaco KingLong.............41
Hình 2.16. Các bộ phận chính của máy phát...........................................................44
Hình 2.17. Bộ tiết chế..............................................................................................45
Hình 2.18. Sơ đồ điều khiển máy phát.....................................................................45

Hình 2.19. Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống điều hòa xe Thaco KingLong.....47
Hình 3.1. Kính quan sát...........................................................................................60
Hình 3.2. Kỹ thuật lắp ráp bộ ấp kế vào hệ thống điện lạnh ô tô để phục vụ cho việc
đo kiểm.................................................................................................................... 64
Hình 3.3. Trạm thiết bị dùng để thu hồi khí xả và thu lại mơi chất lạnh..................65
Hình 3.4. Kỹ thuật xả và khơng thu lại mơi chất lạnh..............................................67
Hình 3.5. Lắp bơm hút chân không để tiến hành rút chân không khỏi hệ thống điện
lạnh ơ tơ................................................................................................................... 68
Hình 3.6. Phương pháp hút chân khơng hệ thống điện lạnh....................................69
Hình 3.7. Lắp ráp bộ dồng hồ chuẩn bị ga môi chất, nạp trong hệ thống đang vận
hành......................................................................................................................... 70
Hình 3.8. Phương pháp nạp mơi chất lạnh vào hệ thống điện lạnh ơ tơ...................72
Hình 3.9. Bắt đầu nạp ga, mở van dồng hồ thấp áp khóa van dồng hồ cao áp, mở
van lấy ga................................................................................................................73
Hình 3.10. Lắp ráp thiết bị để nạp ga từ bình chứa mơi chất lạnh loại lớn..............73
Hình 3.11. Kỹ thuật nạp mơi chất theo phương pháp động cơ không nổ máy nén
không bơm............................................................................................................... 75


7

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. Các thông số kĩ thuật xe khách Thaco KingLong.......................................26
Bảng 2. Bảng tổng hợp một số chất gây ảnh hưởng xấu đến hệ thống điện lạnh trên
ô tô........................................................................................................................... 54
bảng 3. Bảng thống kê bảo dưỡng hệ thống điều hòa xe khách Thaco KingLong...56
bảng 4. Bảng kiểm tra màu dầu bôi trơn..................................................................59


8

LỜI MỞ ĐẦU
Hòa trong bối cảnh phát triển chung của ngành công nghiệp thế giới. Ngành
công nghiệp ô tô ngày càng khẳng định hơn nữa vị thế vượt trội của mình so với các
ngành cơng nghiệp khác. Khơng cịn đơn thuần là những chiếc xe chỉ được coi như
một phương tiện phục vụ đi lại, vận chuyển. Những phiên bản xe mới lần lượt ra
đời, kết hợp giữa những bước đột phá về công nghệ kỹ thuật và những nét sáng tạo
thẩm mỹ tạo nên những chiếc xe đáp ứng được kỳ vọng của người tiêu dùng.
Ngày nay, một chiếc xe ơ tơ khơng những phải đảm bảo về tính năng an tồn
cho người sử dụng mà nó cịn phải đảm bảo cung cấp được các thiết bị tiện nghi
nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Một trong số đó là hệ
thống điều hịa khơng khí tự động trên ơ tơ. Nhờ sự tiến bộ của khoa học công nghệ
mà hệ thống này ngày càng được hoàn thiện và phát triển. Đem lại sự thoải mái, dễ
chịu cho người ngồi trong xe dưới mọi điều kiện thời tiết.
Ở Việt Nam ô tô đã trở thành một phương tiện giao thông thông dụng của
người dân. Các hãng xe lớn như: Toyota, Ford, Mecerdes, Honda, Daewoo,
Huyndai, Nissan, Isuzu…đều đã có mặt trên thị trường. Số lượng xe lắp đặt hệ
thống điều hịa khơng khí tự động được sản xuất và bán ra với số lượng ngày càng
nhiều. Đồng nghĩa với việc nhu cầu sửa chữa hệ thống điều hịa ngày càng lớn. Từ
nhu cầu đó mà u cầu cần đặt ra đối với người thợ, người kỹ sư ơ tơ đó là phải
được trang bị những kiến thức chun mơn về điều hịa tự động và rèn luyện nâng
cao trình độ tay nghề sửa chữa.
Đề tài Nghiên cứu hệ thống điều hòa trung tâm trên xe khách 45 chỗ ngồi
Nội dung của đề tài gồm:
Phần 1: Tổng quan về hệ thống điều hịa khơng khí trên xe khách 45 chỗ ngồi
Phần 2: Giới thiệu về cấu tạo và ngun lý làm việc của hệ thống điều hịa
khơng khí
Phần 3: Xây dựng quy trình tháo,lắp và kiểm tra máy nén điều hịa khơng khí
Kết luận

9

Nhận thấy đây là một đề tài nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao. Vì vậy em đã
mạnh dạn xin nhận đề tài này để tìm hiểu và nghiên cứu. Trong quá trình thực hiện
đề tài mặc dù gặp khơng ít những khó khăn nhưng được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận
tình của thầy V cùng các thầy cơ trong khoa và các bạn học em đã từng bước hồn
thiện được đề tài của mình. Đến nay đề tài nghiên cứu em đã hoàn thành các mục
tiêu đề ra theo đúng thời gian quy định.
Do kiến thức chuyên môn cịn hạn chế, đề tài nghiên cứu có phạm vi rộng.
Nên mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng đề tài của em vẫn không tránh khỏi khiếm
khuyết và hạn chế. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các quý thầy cô
và các bạn để đề tài của em hoàn thiện hơn. Em hy vọng đề tài có thể được sử dụng
làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên u thích nghiên cứu tìm hiểu về hệ
thống điều hịa nói chung và hệ thống điều hịa tự động nói riêng trên ơ tơ.
Em xin chân thành cảm ơn!


10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ TRÊN XE Ô TÔ
1.1 Giới thiệu chung về hệ thống điều hịa
Điều hịa khơng khí là một hệ thống quan trọng trên xe. Nó điều khiển nhiệt
độ và 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. 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. Do đó ngay sau khi động cơ khởi
động két sưởi khơng làm việc.
Để làm mát khơng khí trong xe, hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo một
chu trình khép kín. Máy nén đẩy mơi chất ở thế khí có nhiệt độ cao áp suất cao đi
vào giàn ngưng. Ở giàn ngưng môi chất chuyển từ thể khí sang thể lỏng. Mơi chất ở
dạng lỏng này chảy vào bình chứa (bình sấy khơ). Bình này chứa và lọc môi chất.
Môi chất lỏng sau khi đã được lọc chảy qua van giãn nở, van giãn nở này chuyển
mơi chất lỏng thành hỗn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt độ thấp. Mơi chất dạng
khí - lỏng có nhiệt độ thấp này chảy tới giàn lạnh. Quá trình bay hơi chất lỏng trong
giàn lạnh sẽ lấy nhiệt của khơng khí chạy qua giàn lạnh. Tất cả môi chất lỏng được
chuyển thành hơi trong giàn lạnh và chỉ có mơi chất ở thể hơi vừa được gia nhiệt đi
vào máy nén và quá trình được lặp lại như trước.
Như vậy để điều khiển nhiệt độ trong xe, hệ thống điều hịa khơng khí kết hợp
cả két sưởi ấm và giàn lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí các cánh hịa trộn và
vị trí của van nước. Để điều khiển thơng khí trong xe, hệ thống điều hịa khơng khí
lấy khơng khí bên ngồi đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động
của xe được gọi là sự thơng gió tự nhiên. Sự phân bổ áp suất khơng khí trên bề mặt
của xe khi nó chuyển động, một số nơi có áp suất dương, cịn một số nơi khác có áp


11

suất âm. Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương và cửa xả khí
được bố trí ở những nơi có áp suất âm. Trong các hệ thống thơng gió cưỡng bức,
người ta sử dụng quạt điện hút khơng khí đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả
khơng khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thơng gió tự nhiên. Thơng
thường, hệ thống thơng gió này được dùng chung với các hệ thống thơng khí khác
(hệ thống điều hồ khơng khí, bộ sưởi ấm).

1.2 Hệ thống sưởi ấm
Một thiết bị sấy khơng khí trong xe hay hút khí sạch bên ngồi vào bên trong
khoang hành khách. Có nhiều loại bộ sưởi khác nhau bao gồm: bộ sưởi dùng nhiệt
từ nước làm mát động cơ, dùng nhiệt từ khí cháy và dùng nhiệt từ khí xả. Tuy
nhiên, người ta thường sử dụng bộ sưởi dùng nước làm mát.
1.2.1

Nguyên lý

Trong hệ thống sưởi sử dụng nước làm mát, nước làm mát được tuần hoàn qua
két sưởi làm cho đường ống của bộ sưởi nóng lên. Sau đó quạt gió sẽ thổi khơng khí
qua két nước sưởi để sấy nóng khơng khí.

Hình 1.1. Nguyên lý hoạt dộng của bộ sưởi ấm
Tất nhiên, do nước làm mát đóng vai trị là nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ khơng
nóng lên khi động cơ cịn nguội. Vì vậy, nhiệt độ khơng khí thổi qua bộ sưởi sẽ
không tăng


12

1.2.2

Các loại bộ sưởi

Có hai loại bộ sưởi dùng nước làm mát phụ thuộc vào hệ thống sử dụng để
điều khiển nhiệt độ. Loại thứ nhất là loại trộn khí và loại thứ hai là loại điều khiển
lưu lượng nước.
a.

Kiểu trộn khí
Kiểu này dùng một van để điều khiển trộn khí để thay đổi nhiệt độ khơng khí

bằng cách điều khiển tỉ lệ lạnh đi qua két sưởi và tỷ lệ khí lạnh khơng qua két sưởi.
Ngày nay, kiểu trộn khí được sử dụng phổ biến.

Hình 1.2. Ngun lý hoạt động cánh trộn khí
b.

Loại điều khiển lưu lượng nước
Kiểu này điều khiển nhiệt độ khơng khí bằng cách điều chỉnh lưu lượng nước

làm mát động cơ (nước nóng) qua két sưởi nhờ một van nước, vì vậy thay đổi nhiệt
độ của chính két sưởi và điều chỉnh được nhiệt độ của khơng khí lạnh thổi qua két
sưởi.


13

Hình 1.3. Nguyên lý hoạt động bộ điều khiển lưu lượng nước
Van nước được lắp bên trong mạch nước làm mát của động cơ và điều khiển
lượng nước làm mát đi qua két sưởi. Người lái điều khiển van nước bằng cách di
chuyển cần điều khiển trên bảng táplơ.

Hình 1.4. Van mở nước
Két sưởi được làm từ các ống và cánh tản nhiệt

Hình 1.5. Két sưởi

14

Quạt gió bao gồm moto (kiểu ferit và kiểu sirocco) và cánh quạt

Hình 1.6. Quạt gió

1.3 Hệ thống làm lạnh
Hệ thống làm lạnh là thiết bị để làm lạnh hoặc làm khơ khơng khí trong xe
hoặc khơng khí hút từ ngồi vào nhằm tạo bầu khơng khí dễ chịu trong xe.
a.

Lý thuyết cơ bản của việc làm lạnh
Ta cảm thấy lạnh sau khi bơi ngay cả trong một ngày nóng. Điều đó do nước

trên cơ thể đã lấy nhiệt khí bay hơi khỏi cơ thể.

Hình 1.7. Trạng thái tỏa nhiệt
Một bình có khóa được đặt trong hộp cách nhiệt tốt. Bình chứa một loại chất
lỏng dễ bay hơi ở nhiệt độ thường.
Khi mở khóa, chất lỏng trong bình sẽ lấy đi một lượng nhiệt cần thiết từ khơng
khí trong hộp để bay hơi thành khí và thốt ra ngồi.
Lúc đó, nhiệt độ khơng khí trong hộp sẽ giảm xuống thấp hơn lúc trước khi
khóa mở.


15

Hình 1. 8 Trạng thái hấp thụ nhiệt
Cũng tương tự như vậy, ta cảm thấy lạnh khi bôi cồn lên cánh tay, cồn lấy

nhiệt từ cánh tay khi nó bay hơi.

Hình 1. 9. Trạng thái tỏa nhiệt
Chúng ta có thể ứng dụng hiện tượng tự nhiên này để chế tạo thiết bị làm lạnh
tức bằng cách cho chất lỏng lấy từ một vật khi nó bay hơi.
Ta có thể làm lạnh một vật bằng cách này, nhưng ta phải thêm chất lỏng vào
bình vì nó bay hơi hết. Cách này rất khơng hợp lý. Vì vậy, người ta chế tạo thiết bị
làm lạnh hoạt động hiệu quả hơn bằng phương pháp ngưng tụ khí thành dạng lỏng
sau đó lại làm bay hơi chất lỏng.


16

b.

Môi chất làm lạnh (ga lạnh)
Ga lạnh là chất tuần hoàn qua các chi tiết chức năng của bộ làm lạnh để tạo ra

tác dụng làm lạnh bằng cách hấp thụ nhiệt từ việc giãn nở và bay hơi. Yêu cầu đối
với ga lạnh:
− Không cháy.
− Không nổ.
− Không độc.
− Khơng ăn mịn.
− Khơng mùi.
Mơi chất lạnh CFC-12 (thường gọi là R-12) là ga lạnh được dùng trong các hệ
thống điều hịa khơng khí thơng thường, thỏa mãn các u cầu trên.
Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây cho thấy, do Clo xả ra từ CFC-12 phá
hủy tầng ozône của khí quyển. Tầng ozơne này có tác dụng như một tấm lọc hấp thụ
các tia cực tím (UV) từ mặt trời, bảo vệ cuộc sống của động vật và thực vật khỏi

ảnh hưởng của các tia có hại này.

Hình 1. 10. Sự hình thành và phá hủy tầng ozone
Vì vậy, cần phải thay đổi R-12 bằng một loại ga lạnh khác không phá hủy tầng
ozône. HFC-134a (R-134a) là một loại ga lạnh có đặc tính gần giống như R-12
được sử dụng để thay thế R-12.


17

Mặc dù HFC khơng phá hủy tầng ozơne nhưng nó vẫn có xu hướng làm nhiệt
độ trái đất ấm lên.
Ga lạnh CFC bắt đầu bị hạn chế từ năm 1989. Hội nghị quốc tế về bảo vệ tầng
ozône đã đưa ra quyết định này nhằm củng cố hơn nữa việc hạn chế sản xuất các
loại CFC.
Đặc điểm của R-134a
Nước sôi ở 1000C dưới áp suất khí quyển (1210C ở áp suất 1kgf/cm2) nhưng
R-134a sôi ở -26,90C dưới áp suất này ( -10,60C ở áp suất 1kgf/cm2).

Hình 1. 11. So sánh nhiệt độ sơi giữa R-134a và nước
Nếu R-134a bị rị và bay vào khơng khí ở nhiệt độ và áp suất khí quyển, nó sẽ
hấp thụ nhiệt của khơng khí xung quanh và sôi ngay lập tức, rồi chuyển thành khí.
R-134a cũng rất dễ ngưng tụ dưới điều kiện chịu nén và lấy nhiệt khỏi môi chất
lạnh.


18

Hình 1. 12. Đường cong áp suất hơi của mơi chất lạnh R-134a
Đồ thị mô tả mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ . Đồ thị chỉ ra điểm sôi của

R-134a ở mỗi cặp giá trị nhiệt độ và áp suất. Phần diện tích trên đường cong áp suất
biểu diễn R-134a ở trạng thái khí và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu
diễn R-134a ở trạng thái lỏng. Ga lạnh thể khí có thể chuyển sang thể lỏng chỉ bằng
cách tăng áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc giảm nhiệt độ mà không cần
thay đổi áp suất. Ngược lại, ga lỏng có thể chuyển sang ga khí bằng cách giảm áp
suất mà khơng cần thay đổi nhiệt độ hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp
suất.
1.3.2
a.

Nguyên lý làm lạnh trên ô tô

Sự giãn nở và bay hơi
Trong hệ thống làm lạnh cơ khí, khí lạnh được tạo ra bằng phương pháp

sau:Ga lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao được chứa trong bình. Sau đó ga lỏng được xả
vào giàn bay hơi (giàn lạnh) qua một lỗ nhỏ gọi là van giãn nở, cùng lúc đó nhiệt độ
và áp suất ga lỏng giảm và một lượng nhỏ ga lỏng bay hơi. Ga có áp suất thấp và
nhiệt độ thấp chảy vào trong bình chứa gọi là giàn bay hơi. Trong giàn bay hơi, ga
lỏng bay hơi, trong q trình này nó lấy nhiệt từ khơng khí xung quanh.


19

Hình 1. 13. Sự giãn nở và bay hơi
b.

Sự ngưng tụ của khí ga R-134a
Hệ thống khơng thể làm lạnh khơng khí khi dùng hết ga lỏng. vì vậy phải cung

cấp ga lỏng mới cho bình chứa. Hệ thống làm lạnh cơ khí biến đổi ga lạnh dạng khí
thốt ra từ giàn lạnh thành ga lỏng. Như ta biết, khi khí ga bị nén, cả áp suất và
nhiệt độ của nó đều tăng. Ví dụ khi khí ga bị nén từ 2,1 kgf/cm2 lên 15kgf/cm2,
nhiệt độ của khí ga sẽ tăng từ 0 0 C lên 800C. Điểm sôi của ga lạnh ở 15kgf/cm2 là
570C. Nên nhiệt độ 800C của khí ga nén là cao hơn điểm sơi. Vì vậy, khí ga sẽ biến
thành ga lỏng nếu nó bị mất nhiệt đến khi nhiệt độ của nó giảm xuống tới điểm sơi
hoặc thấp hơn. Ví dụ: khí ga 15kgf/cm2, 80 0C có thể chuyển thành dạng lỏng bằng
cách giảm đi 230C. Trong hệ thống cơ khí, việc ngưng tụ khí ga được thực hiện
bằng cách tăng áp suất sau đó giảm nhiệt độ. Khí ga sau khí ra khỏi giàn lạnh bị nén
bởi máy nén. Trong giàn ngưng (giàn nóng) khí ga bị nén tỏa nhiệt vào mơi trường
xung quanh và nó ngưng tụ thành chất lỏng. ga lỏng sau đó quay trở lại bình chứa.

Hình 1. 14. Sự ngưng tụ môi chất lạnh


20

c.

Chu trình làm lạnh
1. Máy nén tạo ra ga có áp suất và nhiệt độ cao.
2. Ga dạng khí đi vào dàn ngưng, tại đây nó ngưng tụ thành ga lỏng.
3. Ga lỏng chảy vào bình chứa, bình chứa làm nhiệm vụ chứa và lọc ga lỏng.
4. Ga lỏng đã được lọc chảy đến van giãn nở, van giãn nở ga lỏng thành hỗn

hợp ga lỏng và ga khí có áp suất và nhiệt độ thấp.
5. Hỗn hợp khí/lỏng di chuyển đến giàn bay hơi (giàn lạnh). Do sự bay hơi
của ga lỏng nên nhiệt từ dịng khí ấm đi qua dàn lạnh được truyền cho ga lỏng.
Tất cả ga lỏng chuyển thành ga dạng khí trong giàn lạnh và chỉ có khí ga
mang nhiệt lượng nhận được đi vào máy nén kết thúc chu trình làm lạnh. Chu trình

sau đó được lập lại.

Hình 1. 15. Chu trình làm lạnh