Đồ Án nghiên cứu hệ thống Điều hoà không khí Ô tô trên xe honda hr v 2022

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.72 MB, 104 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2023 Giáo viên hướng dẫn

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1

Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2023 Giáo viên phản biện 1

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2

Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2023 Giáo viên phản biện 2

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ... aNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1 ... bNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2 ... c 5. Phương pháp nghiên cứu ... m 6. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ... m 7. Giới hạn của đề tài ... n

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI ... 1

1.1. Chức năng của hệ thống điều hồ khơng khí ... 1

1.2. u cầu của hệ thống điều hịa khơng khí ... 2

1.3. Phân loại hệ thống điều hồ khơng khí ... 3

1.4. Nguyên lý làm lạnh cơ bản ... 5

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI ... 6

2.1. Tổng quan về hệ thống điều hịa khơng khí trên ô tô ... 6

2.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô ... 7

2.2.1. Cấu tạo chung hệ thống điện lạnh trên ô tô ... 7

2.2.2. Nguyên lý hoạt động chung hệ thống điện lạnh trên ô tô ... 7

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

2.4.5. Môi chất lạnh, dầu bôi trơn ... 25

2.5. Hệ thống điều hịa khơng khí tự động trên ô tô ... 29

2.5.1. Sơ đồ hệ thống điều hịa khơng khí tự động trên ơ tơ ... 29

2.5.2. Các cảm biến sử dụng trong điều hịa khơng khí tự động ... 30

2.5.3. Các dạng điều khiển điều hịa khơng khí tự động ... 33

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TRÊN XE Ô TÔ HONDA HR-V 2022 ... 37

3.1. Giới thiệu chung về xe Honda HR-V 2022 ... 37

3.1.1. Thông số kỹ thuật của hệ thống ... 39

3.1.2. Vị trí các bộ phận của hệ thống điều hồ khơng khí trên xe ... 40

3.1.3. Một số bộ phận của hệ thống điều hịa khơng khí ... 41

3.2. An tồn kỹ thuật ... 43

3.3. Kiểm tra, chẩn đốn và sửa chữa hệ thống điều hồ khơng khí ... 44

3.3.1. Các dụng cụ, thiết bị sử dụng khi bảo dưỡng, sửa chữa ... 44

3.3.2. Phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điều hồ khơng khí ... 46

3.3.2.2. Bảo dưỡng ... 50

3.3.3. Chẩn đoán trên xe Honda HR-V 2022 ... 61

3.3.4. Quy trình tháo một số bộ phận trong hệ thống điều hồ khơng khí ... 66

3.3.5. Quy trình lắp một số bộ phận trong hệ thống điều hồ khơng khí ... 72

3.3.6. Phương pháp kiểm tra và sửa chữa ... 74

3.4. Thiết kế và xây dựng mơ hình ... 79

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ... 81

TƯ LIỆU THAM KHẢO ... 82PHỤ LỤC ... a

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1. Bảng thông số kỹ thuật của xe Honda HR-V 2022 ... 39

Bảng 3.2.Thông số kỹ thuật hệ thống điều hồ khơng khí trên xe Honda HR-V 2022

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1. 1. Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm ... 1

Hình 1. 2. Nguyên lý hoạt động của chức năng làm mát khơng khí ... 1

Hình 1. 3. Bộ lọc khơng khí và bộ lọc gió kết hợp khử mùi ... 2

Hình 1. 4. Kiểu phía trước ... 3

Hình 1. 5. Kiểu kép ... 3

Hình 1. 6. Kiểu kép treo trần ... 4

Hình 1. 7. Kiểu bằng tay ... 4

Hình 1. 8. Kiểu tự động ... 4

Hình 1. 9. Sơ đồ nguyên lý làm lạnh cơ bản ... 5

Hình 2. 0. Sơ đồ hệ thống máy lạnh ô tô ... 7

Hình 2. 1. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch ... 9

Hình 2. 2. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách ... 9

Hình 2. 3. Kết cấu của máy nén ... 10

Hình 2. 4. Các loại máy nén trong hệ thống điều hồ khơng khí ... 10

Hình 2. 5. Cấu tạo máy nén loại piston ... 11

Hình 2. 6. Sơ đồ nguyên lý máy nén loại piston ... 11

Hình 2. 7. Van an tồn ... 12

Hình 2. 8. Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc ... 12

Hình 2. 9. Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc ... 13

Hình 2. 10. Cấu tạo máy nén loại trục khuỷu ... 13

Hình 2. 11. Cấu tạo máy nén loại hai cánh gạt ... 14

Hình 2. 12. Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy nén cánh gạt ... 14

Hình 2. 13. Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc ... 14

Hình 2. 14. Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc ... 15

Hình 2. 15. Cấu tạo ly hợp máy nén ... 15

Hình 2. 16. Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ) ... 16

Hình 2. 17. Sơ đồ cấu tạo của bình lọc ... 17

Hình 2. 18. Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu ... 18

Hình 2. 19. Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải nhiệt cao) ... 19

Hình 2. 20. Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải nhiệt thấp) ... 19

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 2. 21. Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu loại thường ... 20

Hình 2. 22. Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao) ... 20

Hình 2. 23. Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp) ... 21

Hình 2. 34. Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a ... 27

Hình 2. 35. Dầu bơi trơn ... 28

Hình 2. 36. Hệ thống điều khiển bằng điện tử ... 29

Hình 2. 37. Sơ đồ điều khiển điều hịa tự động ơ tơ ... 30

Hình 2. 38. Vị trí các bộ phận trong hệ thống điều hịa tự động ... 31

Hình 2. 39. Cảm biến nhiệt độ trong xe ... 31

Hình 2. 40. Cảm biến nhiệt độ ngồi xe ... 36

Hình 2. 41. Cảm biến bức xạ mặt trời ... 32

Hình 2. 42. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh ... 32

Hình 2. 43. Cảm biến nhiệt độ nước ... 32

Hình 2. 44. Cấu tạo và ngun lý của mơ tơ cửa trộn gió ... 33

Hình 2. 45. Mơ tơ cửa trộn gió (khơng có tiếp điểm động) ... 34

Hình 2. 46. Điều khiển nhiệt độ gió ra (TAO) ... 34

Hình 2. 47. Sơ đồ nguyên lý điều khiển tốc độ quạt gió theo TAO ... 35

Hình 2. 48. Sơ đồ nguyên lý điều khiển theo mạng lưới thần kinh ... 38

Hình 3. 1. Phần đầu của xe Honda HR-V 2022 ... 39

Hình 3. 2. Cụm đèn pha của xe Honda HR-V 2022 ... 40

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Hình 3. 3. Khoang cabin của xe Honda HR-V 2022 ... 40

Hình 3. 4. Bảng điều khiển hệ thống điều hồ khơng khí ... 41

Hình 3. 5. Cụm điều khiển hệ thống điều hịa khơng khí trên xe Honda HR-V 2022 ... 41

Hình 3. 6. Máy nén Honda HR-V 2022 ... 42

Hình 3. 7. Kiểm tra quan sát và lắng nghe ... 52

Hình 3. 8. Các tình trang khác nhau của dịng mơi chất lạnh khi quan sát qua cửa sổ

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

LỜI NÓI 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 công nghiệp khác. 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 ô tô không 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 trên ơ tơ. Ở Việt Nam ô tô đã trở thành một phương tiện giao thông thông dụng của người dân. Các hãng xe lớn như: Mazda, Toyota, Ford, Mecerdes, Honda, Daewoo, Huyndai, Nissan, Isuzu đều đã có mặt trên thị trường.

Điển hình như hãng xe Honda là một trong những thương hiệu ô tô thành công và nổi bật nhất đến từ Nhật Bản. Mặc dù nhỏ hơn một số nhà sản xuất ô tô lớn khác đến từ Châu Âu, nhưng Honda đã liên tục tung ra thị trường những chiếc xe tuyệt vời trong suốt nhiều năm qua và Honda HR-V là một trong số đó, nó được sự quan tâm lớn từ các thị trường Châu Á.

Kể từ khi chiếc ô tô đầu tiên ra đời, theo thời gian để đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con người những chiếc ô tô ra đời sau này ngày một tiện nghi hơn, hoàn thiện hơn, hiện đại hơn. Một trong nhưng hệ thống tiện nghi là hệ thống điều hịa khơng khí trong ơ tơ. Đây là một hệ thống mang tính hiện đại cơng nghệ cao. Trong thời gian học tập tại trường chúng em được trang bị những kiến thức về chuyên ngành và để đánh giá quá trình học tập và rèn luyện, chúng em được khoa giao cho

nhiệm vụ hoàn thành đồ án với nội dung: “Nghiên cứu hệ thống điều hồ khơng khí ô tô trên xe Honda HR-V 2022”. Với kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế

nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy ThS. Nguyễn Văn Huỳnh em đã hoàn thành

đồ án với thời gian quy định.Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ,

chỉ bảo tận tình của thầy ThS. Nguyễn Văn Huỳnh và các thầy, cô trong bộ môn

đã tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án.

Em xin trân trọng cảm ơn!

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Hưng Yên, ngày tháng năm 2023

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Quân

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Ngành ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện tham gia giao thông thơng dụng. Ơ tơ hiện đại nhằm cung cấp tối đa về mặt tiện nghi cũng như tính an toàn cho con người khi sử dụng. Các tiện nghi được sử dụng trên xe hiện đại ngày càng phát triển, hồn thiện và giữ vai trị hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo nhu cầu khách hàng như: nghe nhạc, xem truyền hình, google map, camera hành trình, hỗ trợ lái, điều khiển trên vô lăng… Một trong những trang bị tiện nghi phổ biến đó là hệ thống điều hồ trên ơ tơ. Ngày nay hệ thống điều hồ ơ tơ ngày càng phát triển và hồn thiện nhằm phục vụ nhu cầu sử dụng của con người. Nó tạo ra một cảm giác thoải mái khi sử dụng xe trong bất kì thời tiết nào. Đặc biệt nó giải quyết được vấn đề khí hậu ở Việt Nam, khí hậu khắc nghiệt, không khí bụi bẩn ô nhiễm. Tuy nhiên hệ thống càng hiện đại, khả năng tiếp cận nó càng khó khăn khi xảy ra những hư hỏng. Một sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô cần phải trang bị cho mình những kiến thức cơ bản nhất về hệ thống điều hồ khơng khí trên ơ tơ.

Chính vì vậy, việc được giao đề tài “Nghiên cứu hệ thống điều hồ khơng khí trên xe Honda HR-V 2022” là rất cần thiết. Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở

giúp cho em sau này có thể tiếp cận với những hệ thống điều hịa không khí trên ô tô được trang bị trên các xe ô tô hiện đại. Em mong rằng đề tài sẽ góp phần nhỏ vào cơng tác giảng dạy trong nhà trường. Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên chuyên ngành ô tô và các bạn sinh viên chuyên ngành khác có sở thích về ơ tơ.

2. Mục tiêu đề tài

Đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều hịa khơng khí trên xe Honda HR-V 2022” được thực hiện nhằm mục đích.

- Tìm hiểu hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ.

- Khai thác được kết cấu quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống điều hòa của xe

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

hịa khơng khí.

- Thiết kế, chế tạo mơ hình hệ thống điều hồ khơng khí trên ơ tơ.

3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điều hịa khơng khí. Khách thể nghiên cứu: Trên xe ô tô Honda HR-V 2022.

4. Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống điều hịa khơng khí trên xe ô tô Honda HR-V

2022.

5. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu gồm 2 phương pháp chính: Một là: Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

+ Các bước thực hiện:

- Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thơng số kết cấu của “Hệ thống điều hịa khơng khí”.

- Bước 2: Lập phương án kiểm tra hư hỏng của “Hệ thống điều hòa không khí”. - Bước 3: Lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hư hỏng.

Hai là: Phương pháp nghiên cứu tài liệu. + Các bước thực hiện:

- Bước 1: Thu thập, tìm tịi các tài liệu về hệ thống điều hịa khơng khí.

- Bước 2: Sắp xếp các tài liệu thành một hệ thống chặt chẽ theo từng bước, từng đơn vị kiến thức, tư vấn đề tài có cơ sở và bản chất nhất định.

- Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về “Hệ thống điều hịa khơng khí”, phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học.

- Bước 4: Tổng hợp kết quả thu được, hệ thống hóa các kiến thức liên quan (liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã được phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ và sâu sắc.

6. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài giúp cho sinh viên năm cuối có thể củng cố kiến thức, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành, cũng như những kiến thức ngoài thực tế xã hội, đề tài còn giúp cho sinh viên nâng cao khả năng tự tìm tịi, sáng tạo. Đề tài nghiên cứu hệ thống điều hồ khơng khí trên xe ơ tô Honda HR-V 2022, không chỉ giúp cho em

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

tiếp cận với thực tế mà còn giúp cho em tìm hiểu sâu hơn về hệ thống điều hòa khơng khí nói chung. Những kết quả thu được sau khi hoàn thành đề tài này là giúp cho em có thể hiểu sâu rộng về kết cấu, điều kiện làm việc, một số hư hỏng cũng như các phương pháp kiểm tra chẩn đoán các hư hỏng thường gặp của hệ thống điều hòa khơng khí trên ơ tơ.

7. Giới hạn của đề tài

Do điều kiện và thời gian có hạn, cũng như kinh nghiệm nhận thức còn hạn chế nên đề tài của em được giao chỉ nghiên cứu và phân tích đặc điểm hệ thống điều

hòa khơng khí trên xe ơ tơ Honda HR-V 2022. Vì vậy, phần nghiên cứu các hệ

thống điều khiển, các cụm thiết bị chính và khai thác, phương pháp chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa trong hệ thống điều hòa còn hạn chế.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1. Chức năng của hệ thống điều hồ khơng khí

1.1.1. Chức năng sưởi ấm

Két sưởi ấm được dùng như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí. Két sưởi lấy nước làm mát của động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt độ 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 không làm việc như là một bộ sưởi ấm.

Hình 1. 1. Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm

1.1.2. Chức năng làm mát

Dàn lạnh làm việc như là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi đưa vào trong xe. Khi bật công tắc hệ thống điều hịa khơng khí, máy nén bắt đầu làm việc đẩy mơi chất lạnh (ga điều hịa) tới dàn lạnh. Dàn lạnh được làm mát nhờ

chất làm lạnh và sau đó nó làm mát khơng khí được thổi vào trong xe từ quạt gió.

Việc làm nóng khơng khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ nhưng

việc làm mát khơng khí hồn tồn độc lập với nhiệt độ nước làm mát động cơ.

Hình 1. 2. Nguyên lý hoạt động của chức năng làm mát khơng khí

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

1.1.3. Chức năng hút ẩm, lọc gió a. Chức năng hút ẩm

Lượng hơi nước trong khơng khí tăng lên khi nhiệt độ khơng khí cao hơn và giảm xuống khi nhiệt độ khơng khí giảm xuống. Khi đi qua dàn lạnh, khơng khí được làm mát. Hơi nước trong khơng khí ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của dàn lạnh. Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống. Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được chứa trong khay xả nước. Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một vịi nhỏ.

b. Chức năng lọc gió

Một bộ lọc được đặt ở cửa hút của hệ thống điều hịa khơng khí để làm sạch khơng khí trước khi đưa vào trong xe. Bộ lọc gồm hai loại: Bộ lọc chỉ lọc bụi và bộ lọc bụi kết hợp khử mùi bằng than hoạt tính.

Hình 1. 3. Bộ lọc khơng khí và bộ lọc gió kết hợp khử mùi

1.1.4. Chức năng làm tan sương trên kính

Khi nhiệt độ ngồi trời thấp, nhiệt độ và độ ẩm trong xe cao. Hơi nước sẽ đọng lại trên mặt kính xe, gây cản trở tầm nhìn cho người lái. Để khắc phục hiện tượng này hệ thống xông kính trên xe sẽ dẫn một đường khí thổi lên phía mặt kính để làm tan hơi nước.

1.2. Yêu cầu của hệ thống điều hịa khơng khí

Điều hồ khơng khí trên xe ôtô 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, block lạnh phải tự động ngưng chạy. Sau đó, khi nhiệt độ trong xe tăng lên khoảng 20 độ C so với lúc tắt, block 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

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

đối đều khắp không gian trong xe.

1.3. Phân loại hệ thống điều hồ khơng khí

Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương thức điều khiển.

1.3.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt + Kiểu phía trước (Hình 1.4)

Dàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với dàn sưởi. Quạt dàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt. Gió từ bên ngồi hoặc khí tuần hồn bên trong được cuốn vào. Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưa vào bên

trong.

Hình 1. 4. Kiểu phía trước

+ Kiểu kép (Hình 1.5)

Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với dàn lạnh phía sau được đặt trong khoang hành lý. Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ phía trước hoặc từ phía sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với dàn lạnh treo trần phía sau. Kiểu kép treo

trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.

Hình 1. 6. Kiểu kép treo trần

1.3.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển + Kiểu bằng tay (Hình 1.7)

Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu ra bằng cần gạt. Ngoài ra cịn có cần gạt hoặc cơng tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng gió, hướng gió.

Hình 1. 7. Kiểu bằng tay

+ Kiểu tự động ( Hình 1.8)

Điều hịa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ điều khiển điều hòa và ECU động cơ. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí ra và tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển qua các cảm biến.

Hình 1. 8. Kiểu tự động

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

1.4. Nguyên lý làm lạnh cơ bản

Hình 1. 9. Sơ đồ nguyên lý làm lạnh cơ bản

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hịa trên ơ tơ được vận hành tuần tự như sau: Đầu tiên, máy nén, được nối với động cơ thông qua dây curoa, hút chất làm lạnh ở thể khí (từ bình chứa gas) rồi nén ở áp suất cao. Khi bị nén, nhiệt độ chất làm lạnh tăng lên và nó được đẩy sang giàn nóng, nằm ở vị trí phía đầu xe, gần lưới tản nhiệt và có quạt riêng. Ở giàn nóng, do được tản nhiệt ở áp suất cao nên chất làm lạnh hóa thành thể lỏng và chuyển sang van giãn nở (hoặc van tiết lưu).

Sau đó, tại van tiết lưu, áp suất giảm đột ngột nên chất làm lạnh hóa hơi và chuyển tới giàn lạnh. Ở đây, nó lấy nhiệt từ mơi trường xung quanh và khiến nhiệt độ giảm xuống. Hơi lạnh sẽ được quạt gió thổi ra mơi trường. Gió thổi ra từ giàn lạnh có thể là gió ngồi (làm lạnh ngồi), gió trong ca-bin hoặc cả hai.

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI

2.1. Tổng quan về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ

Hệ thống điều hịa khơng khí điều khiển nhiệt độ và tuần hồn khơng khí trong xe giúp cho hành khách trên xe cảm thấy dễ chịu trong mọi điều kiện thời tiết, mà còn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch khơng khí. Ngày nay, hệ thống điều hịa khơng khí trên xe cịn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảm biến và các ECU điều khiển. Hệ thống điều hịa khơng khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù trên mặt trong của kính xe.

Để làm ấm khơng khí đi qua, hệ thống điều hịa không khí sử dụng ngay két sưởi 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 không làm việc.

Để làm mát không khí trong xe, hệ thống máy 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 dàn ngưng. Ở dàn ngưng môi chất chuyển từ thể khí sang thể lỏng. Môi 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 dàn lạnh. Quá trình bay hơi chất lỏng trong dàn lạnh sẽ lấy nhiệt của không khí chạy qua dàn lạnh. Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong dàn lạnh và chỉ có môi 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 dàn lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí các cánh hòa trộn và vị trí của van nước.

Để điều khiển thông 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, còn một số nơi khác có áp suất âm. Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương và cửa xả khí được bố

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

trí ở những nơi có áp suất âm. Trong các hệ thống thơng gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả không 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 hệ thống điều hịa khơng khí, bộ sưởi ấm

2.2. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô

2.2.1. Cấu tạo chung hệ thống điện lạnh trên ô tô

Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ơ tơ nói riêng bao gồm các bộ phận và thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra mơi trường bên ngồi. Thiết bị lạnh ơ tơ bao gồm các bộ phận: A- Máy nén, B- Bộ ngưng tụ (dàn nóng), C - Bộ lọc và tách ẩm, F - Van giãn nở (van tiết lưu), G- Bộ bốc hơi (dàn lạnh), và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt

động có hiệu quả nhất.

Hình 2.0. Sơ đồ hệ thống máy lạnh ô tô

A. Máy nén (lốc lạnh) F. Van tiết lưu (van giãn nở) B. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G. Bộ bốc hơi (giàn lạnh) C. Bộ lọc hay bình hút ẩm H. Van xả phía thấp áp D. Công tắc áp suất cao I. Bộ tiêu âm

E. Van xả phía cao áp

1. Sự nén 3. Sự giãn nở 2. Sự ngưng tụ 4. Sự bốc hơi

2.2.2. Nguyên lý hoạt động chung hệ thống điện lạnh trên ô tô

Hệ thống máy lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây (Hình 2.1).

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và dưới nhiệt độ bốc hơi cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ (B) hay dàn nóng ở thể hơi.

Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của mơi chất rất cao, quạt gió thổi mát dàn nóng, mơi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp.

Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bộ lọc hay bộ hút ẩm (C), tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất.

Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào bộ bốc hơi (Dàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm áp nên môi chất từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.

Trong q trình bốc hơi, mơi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ơ tơ, có nghĩa là làm mát khối không khí trong cabin.

Khơng khí lấy từ bên ngoài vào đi qua dàn lạnh (Bộ bốc hơi) (G). Tại đây không khí bị dàn lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ của khơng khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngồi. Tại dàn lạnh khi mơi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẽ trở thành mơi chất ở thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp.

Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ khơng khí xung quanh dàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chuyển từ dạng này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm, tạo nên khơng khí lạnh. Mơi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về máy nén.

2.2.3. Vị trí lắp đặt của hệ thống

- Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hịa được lắp ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung cấp khí mát vào trong xe khi cần thiết.

- Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hịa giống xe con thì sẽ không đảm bảo làm mát toàn bộ xe hay quá trình làm mát sẽ kém đi nhiều. Vì vậy xe khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để đảm bảo làm mát toàn bộ xe tạo ra cảm giác thoải mái cho hành khách trên xe

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Hình 2.1. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch

Hình 2. 2. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách

2.3. Các thành phần chính trong hệ thống điều hồ khơng khí trên ô tô

2.3.1. Máy nén a. Chức năng

Máy nén nhận dịng khí ở trạng thái có nhiệt độ và áp suất thấp. Sau đó dịng khí này được nén, chuyển sang trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất cao và được đưa tới giàn nóng. Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh, công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nén quyết định. Trong quá trình làm việc tỉ số nén vào khoảng 5÷8,1. Tỉ số này phụ thuộc vào nhiệt độ không khí môi trường xung quanh và loại môi chất lạnh.

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Hình 2.3. Kết cấu của máy nén

b. Phân loại

Nhiều loại máy nén được sử dụng trong hệ thống điện lạnh ô tô, mỗi loại máy nén đều có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc khác nhau. Nhưng tất cả các loại máy nén đều thực hiện một chức năng như nhau: Nhận hơi có áp suất thấp từ bộ bốc hơi và chuyển thành hơi có áp suất cao bơm vào bộ ngưng tụ.

Thời gian trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại hai piston và một trục khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, loại này hiện nay khơng cịn sử dụng nữa. Hiện nay loại đang sử dụng rộng rãi nhất là loại máy nén piston dọc trục và

máy nén quay dùng cánh trượt.

Hình 2.4. Các loại máy nén trong hệ thống điều hồ khơng khí

c. Ngun lý động của máy hoạt nén

Sự hút môi chất của máy nén: Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút mở ra môi chất được hút vào xy lanh công tác và kết thúc khi piston xuống điểm chết dưới.

Sự nén của môi chất: Khi piston từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, van hút

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

đóng van xả mở ra với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá trình kết thúc khi piston nên đến điểm chết trên.

Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại như trên.

d. Một số loại máy nén thông dụng + Máy nén loại piston

- Cấu Tạo

Hình 2.5. Cấu tạo máy nén loại piston

Một cặp piston được gắn chặt với đĩa chéo cách nhau một khoảng 720 đối với máy nén có 10 xy lanh và 1200 đối với loại máy nén 6 xy lanh. Khi một phía piston ở hành trình nén, thì phía kia ở hành trình hút.

- Nguyên lý hoạt động.

Khi trục quay và kết hợp với đĩa vát làm cho piston dịch chuyển qua trái hoặc qua phải. Kết quả làm môi chất bị nén lại. Khi piston qua trái, nhờ chênh lệch áp suất giữa bên trong xy lanh và ống áp suất thấp. Van hút được mở ra và mơi chất đi vào xy lanh.

Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý máy nén loại piston

Khi piston sang phải, van hút đóng lại và mơi chất bị nén. Khi môi chất trong

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

xy lanh cao, làm van đẩy mở ra. Môi chất được nén vào đường ống áp suất cao (van hút và van đẩy được làm kín và ngăn chặn môi chất quay trở lại).

Nếu vì một lý do nào đó, áp suất ở phần cao áp của hệ thống lạnh quá cao, van an toàn được lắp trong máy nén sẽ xả một phần mơi chất ra ngồi. Điều này giúp bảo vệ các bộ phận của hệ thống điều hịa.

Hình 2.7. Van an tồn

Van an toàn được thiết kế để hoạt động khi gặp tình huống khẩn cấp. Bình thường máy nén được ngắt bởi công tắc áp suất cao trong hệ thống điều khiển.

+ Máy nén loại đĩa lắc

- Cấu tạo

Hình 2.8. Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc

- Nguyên lý hoạt động của máy nén loại đĩa lắc

Khi trục quay, chốt dẫn hướng quay đĩa chéo thơng qua đĩa có vấu được nối trực tiếp với trục. Chuyển động quay này của đĩa chéo được chuyển thành chuyển động của piston trong xi lanh để thực hiện việc hút, nén và xả trong môi chất.

Để thay đổi dung tích của máy nén có 2 phương pháp: Một là dùng van điều khiển được nêu ở trên và dùng loại van điều khiển điện từ.

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Khi độ lạnh của dàn lạnh nhiều, áp suất và nhiệt độ khoang áp suất thấp (Suction) đều nhỏ. Ống xếp bị co lại để đóng van, khơng cho áp suất cao từ khoang áp suất cao thông vào khoang đĩa chéo, nên đĩa chéo nằm ở một vị trí nhất định.

Hình 2. 9. Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc

Khi độ lạnh kém thì nhiệt độ và áp suất của khoang ống xếp tăng lên. Ống xếp nở ra đẩy van mở cho một phần ga áp suất cao từ khoang áp suất cao, đưa vào khoang đĩa chéo đẩy đĩa chéo nghiêng lên, làm tăng hành trình của piston và tăng lưu lượng của máy nén.

+ Máy nén loại trục khuỷu

- Cấu tạo.

Hình 2. 10. Cấu tạo máy nén loại trục khuỷu

- Nguyên lý hoạt động của máy nén loại trục khuỷu.

Ở máy nén khí dạng chuyển động tịnh tiến qua lại, chuyển động quay của trục khuỷu máy nén thành chuyển động tịnh tiến qua lại của piston.

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

+ Máy nén cánh gạt

- Cấu tạo.

Máy nén cánh gạt gồm một rotor gắn chặt với hai cặp cánh gạt và được bao quanh bởi xylanh máy nén. Khi rotor quay, hai cánh gạt quay theo và chuyển động tịnh tiến trong rãnh của rotor, trong khi đó hai đầu cuối của cánh gạt tiếp xúc với mặt trong của xylanh và tạo áp suất nén môi chất.

Hình 2. 11. Cấu tạo máy nén loại hai cánh gạt

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

- Nguyên lý hoạt động.

Đường xoắn ốc quay chuyển động tuần hoàn, 3 khoảng trống giữa đường xoắn ốc quay và đường xoắn ốc cố định dịch chuyển làm cho thể tích của chúng nhỏ dần. Khi đó mơi chất được hút vào qua cửa hút bị nén do chuyển động tuần hoàn của đường xoắn ốc và mỗi vòng đường xoắn ốc quay thực hiện quay 3 vịng thì mơi chất được xả ra từ cửa xả. Trong thực tế môi chất được xả ngay sau mỗi vịng.

Hình 2. 14. Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc

2.3.2. Ly hợp từ a. Chức năng

Tất cả máy nén của hệ thống điện lạnh trên ô tô đều được trang bị bộ ly hợp điện từ. Bộ ly hợp được xem như một phần của puly máy nén có tác dụng ngắt và

nối sự truyền động giữa đông cơ và máy nén mỗi khi cần thiết.

b. Cấu tạo

Ly hợp từ gồm có cuộn từ, puly, đĩa ép. Đĩa ép được lắp với trục máy nén bằng mối ghép then hoa. Cuộn từ được lắp trước thân máy nén.

Hình 2.15. Cấu tạo ly hợp máy nén

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

c. Nguyên lý hoạt động

Khi người lái chưa bật cơng tắc A/C thì cuộn từ chưa được cấp điện, puly và đĩa ép độc lập với nhau. Puly quay tự do còn đĩa ép đứng yên. Máy nén chưa hoạt động.

Khi người lái bật nút A/C, rơ le ly hợp đóng mạch cuộn từ được cấp điện, trở thành nam châm sinh ra lực từ hút đĩa ép dính chặt pu ly. Lúc này cả puly lẫn trục máy nén được khớp cứng một khối và quay cùng với nhau để bơm môi chất lạnh, mô men quay được truyền từ động cơ thông qua dây đai đến pu ly qua đĩa ép làm trục máy nén quay theo, máy nén hoạt động.

2.3.3. Bộ ngưng tụ (Giàn Nóng) a. Chức năng

Công dụng của bộ ngưng tụ là làm cho môi chất lạnh ở thể hơi dưới áp suất và nhiệt độ cao, từ máy nén bơm đến, ngưng tụ thành thể lỏng.

b. Cấu tạo

Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một ống kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ U nối tiếp nhau, xun qua vơ số cánh tản nhiệt mỏng. Các cánh tỏa nhiệt bám sát quanh ống kim loại. Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa và không gian chiếm chỗ là tối thiểu.

Hình 2. 16. Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ)

1. Giàn nóng 6. Mơi chất giàn nóng ra 2. Cửa vào 7. Không khí lạnh 3. Khí nóng 8. Quạt giàn nóng

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

4. Đầu từ máy nén đến 9. Ống dẫn chữ U 5. Cửa ra 10. Cánh tản nhiệt

Trên ô tô bộ ngưng tụ được lắp ráp ngay trước đầu xe, phía trước thùng nước tỏa nhiệt của động cơ, ở vị trí này bộ ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồng không khí mát thổi xuyên qua do đang lao tới và do quạt gió tạo ra.

2.3.4. Bình lọc (Hút ẩm mơi chất) a. Chức năng

Bình chứa là một thiết bị để chứa mơi chất được hố lỏng tạm thời bởi giàn nóng và cung cấp một lượng môi chất theo yêu cầu tới giàn lạnh. Bộ hút ẩm có chất hút ẩm và lưới lọc dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ấm trong chu trình làm lạnh.

Nếu có hơi ấm trong chu trình làm lạnh, thì các chi tiết ở đó sẽ bị mài mịn hoặc đóng băng ở bên trong van giãn nở dẫn đến bị tắc kẹt.

b. Cấu tạo của bình lọc

Bình lọc (hút ẩm) mơi chất lạnh là một bình kim loại bên trong có lưới lọc (2) và chất khử ẩm (3). Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất lạnh. Bên trong bầu lọc/hút ẩm, chất khử ẩm được đặt giữa hai lớp lưới lọc hoặc được chứa trong một túi khử ẩm riêng. Túi khử ẩm được đặt cố định hay đặt tự do trong bầu lọc. Khả năng hút ẩm của chất này tùy thuộc vào thể tích và loại chất hút ẩm cũng như tuỳ thuộc vào nhiệt độ.

Phía trên bình lọc (hút ẩm) có gắn cửa sổ kính (6) để theo dõi dịng chảy của mơi chất, cửa này còn được gọi là mắt ga. Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh được lắp đặt bố trí tận phía đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận được 100% môi chất thể lỏng cung cấp cho van giãn nở.

Hình 2.17. Sơ đồ cấu tạo của bình lọc

1. Cửa vào 4. Ống tiếp nhận

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

2. Lưới lọc 5. Cửa ra

3. Chất khử ẩm 6. Kính quan sát

2.3.5. Van tiết lưu (Van giãn nở) a. Chức năng

Sau khi qua bình chứa tách ẩm, mơi chất lỏng có nhiệt độ cao, áp suất cao được phun ra từ lỗ tiết lưu. Kết quả làm môi chất giãn nở nhanh và biến mơi chất thành hơi sương có áp suất thấp va nhiệt độ thấp.

Van tiết lưu điều chỉnh được lượng môi chất cấp cho giàn lạnh theo tải nhiệt một cách tự động.

b. Phân loại

Hình 2. 18. Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu

+ Van tiết lưu kiểu hộp

Van tiết lưu kiểu hộp gồm thanh cảm ứng nhiệt, phần cảm ứng nhiệt được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với môi chất.

Thanh cảm ứng nhiệt nhận biết nhiệt độ của môi chất (tải nhiệt) tại cửa ra của giàn lạnh và truyền đến hơi chắn trên màn. Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim van di chuyển. Điều này xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất trên màn thay đổi. giãn ra hoặc co lại do nhiệt độ và tác dụng của lò xo.

- Nguyên lý hoạt động

Khi tải nhiệt tăng, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh tăng. Điều này làm nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn tăng, vì thế hơi chắn đó dãn ra. Màn chắn di chuyển sang phía bên trái, làm thanh cảm biến nhiệt độ và đầu của kim van nén lò xo. Lỗ tiết lưu mở ra cho một lượng lớn môi chất vào trong giàn lạnh. Điều này làm tăng lưu lượng mơi chất tuần hồn trong hệ thống lạnh, bằng cách đó làm tăng khả năng làm lạnh cho hệ thống.

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Hình 2.19. Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải nhiệt cao)

Khi tải nhiệt nhỏ, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh giảm. Điều đó làm cho nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn giảm nên hơi môi chất co lại. Màng di chuyển về phía phải, làm thanh cảm ứng nhiệt và đầu của kim van đẩy sang phía phải bởi lị xo. Lỗ tiết lưu đóng bớt lại, nên lưu lượng mơi chất tuần hồn trong hệ thống giảm, bằng cách đó làm giảm mức độ lạnh của hệ thống.

Hình 2. 20. Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải nhiệt thấp)

+Van tiết lưu loại thường

Trong van tiết lưu loại thường, bộ phận cảm ứng nhiệt (đầu cảm ứng) được lắp ở ống ra của giàn lạnh. Có hai loại: Van tiết lưu cân bằng trong và van tiết lưu cân bằng ngoài, phụ thuộc vào nơi lấy tín hiệu áp suất hơi của giàn lạnh. Van tiết lưu cân bằng ngồi gồm có một ống cân bằng và một đầu cảm ứng nhiệt, nhưng có cùng hoạt động như van tiết lưu cân bằng trong.

Khoang trên của màn chắn được nối với đầu cảm ứng nhiệt được điền đầy môi chất. Nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thay đổi làm cho áp suất của hơi chắn trên màn thay đổi. Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim van thay đổi. Điều đó xảy ra do sự chênh lệch lực tác dụng phía trên màng và phía dưới màng.

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Hình 2. 21. Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu loại thường

- Nguyên lý hoạt động.

Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh cao (tải nhiệt lớn), môi chất nhận được một lượng nhiệt lớn từ không khí trong xe. Điều đó làm cho q trình bay hơi hoàn toàn diễn ra sớm hơn và làm tăng nhiệt độ của môi chất tại cửa ra của giàn lạnh.

Khi cả nhiệt độ và áp suất của đầu cảm ứng nhiệt tăng, màn dịch chuyển xuống phía dưới, đẩy kim van xuống. Do đó kim van mở ra và cho một lượng lớn môi chất đi vào trong giàn lạnh. Điều đó làm tăng lưu lượng của mơi chất tuần hồn trong hệ thống, bằng cách đó làm tăng năng suất lạnh.

Hình 2. 22. Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao)

Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thấp (tải nhiệt nhỏ), môi chất nhận được một lượng nhiệt nhỏ từ khơng khí trong xe. Q trình bay hơi khơng hồn tồn, làm giảm nhiệt độ của mơi chất lạnh tại cửa ra của giàn lạnh.

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Hình 2. 23. Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp)

Khi cả nhiệt độ và áp suất của đầu cảm ứng nhiệt đều giảm, màn dịch chuyển lên phía trên, kéo kim van lên. Điều đó làm kim van đóng lại và giới hạn lưu lượng môi chất đi vào trong giàn lạnh. Điều đó làm giảm lưu lượng mơi chất tuần hồn trong hệ thống, bằng cách đó làm giảm năng suất lạnh.

Một số xe không sử dụng van bốc hơi mà sử dụng ống tiết lưu cố định. Nó là một đường ống có tiết diện cố định, khi môi chất qua ống tiết lưu thì áp suất của mơi chất sẽ bị giảm xuống.

2.3.6. Bộ bốc hơi (Giàn lạnh) a. Chức năng

Giàn lạnh làm bay hơi môi chất ở dạng sương sau khi qua van giãn nở có nhiệt độ và áp suất thấp, và làm lạnh không khí ở xung quanh nó.

b. Phân loại giàn lạnh

Giàn lạnh làm bay hơi hỗn hợp lỏng khí (dạng sương) có nhiệt độ thấp, áp suất được cung cấp từ van tiết lưu. Do đó làm lạnh khơng khí xung quanh giàn lạnh. Có hai loại giàn lạnh. Giàn lạnh cánh phẳng thường được sử dụng.

Hình 2. 24. Hình dạng của bộ bốc hơi

c. Cấu tạo

Bộ bốc hơi (giàn lạnh) được cấu tạo bằng một ống kim loại (5) dài uốn cong chữ chi xuyên qua vô số các lá mỏng hút nhiệt, các lá mỏng hút nhiệt được bám sát

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

tiếp xúc hồn tồn quanh ống dẫn mơi chất lạnh. Cửa vào của môi chất bố trí bên dưới và cửa ra bố trí bên trên bộ bốc hơi. Với kiểu thiết kế này, bộ bốc hơi có được diện tích hấp thu nhiệt tối đa trong lúc thể tích của nó được thu gọn tối thiểu.

Trong xe ô tô bộ bốc hơi được bố trí dưới bảng đồng hồ. Một quạt điện kiểu lồng sóc thổi một số lượng lớn không khí xuyên qua bộ này đưa khí mát vào cabin.

Hình 2. 25 Cấu tạo (bộ bốc hơi) giàn lạnh

1. Cửa dẫn môi chất vào 4. Luồng khí lạnh

2. Cửa dẫn môi chất ra 5. Ống dẫn môi chất 3. Cánh tản nhiệt 6. Luồng khí nóng

2.3.7. Két sưởi a. Chức năng

Nước làm mát động cơ (khoảng 800C) chảy vào két sưởi và không khí khi qua két sưởi nhận nhiệt từ nước làm mát này. Két sưởi gồm có các đường ống, cánh tản nhiệt và vỏ. Việc chế tạo các đường ống dẹt sẽ cải thiện được việc dẫn nhiệt và truyền nhiệt.

b. Cấu tạo

Két sưởi gồm có các đường ống/cánh tản nhiệt và vỏ. Việc chế tạo các đường ống dẹt sẽ cải thiện được việc dẫn nhiệt và truyền nhiệt.

Hình 2. 26. Két sưởi

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

2.4. Các thành phần phụ khác trong hệ thống điều hồ khơng khí ô tô

2.4.1. Ống dẫn môi chất lạnh

Những thiết bị khác nhau trong hệ thống điều hịa khơng khí ô tô phải được nối liền với nhau, để mơi chất lạnh lưu thơng tuần hồn trong hệ thống. Cả hai loại ống mềm và ống cứng được sử dụng để nối các thiết bị lại với nhau. Khi nối hệ thống với máy nén phải sử dụng ống mềm, điều này cho phép máy nén và động cơ có thể chuyển động tương đối với nhau. Các loại ống mềm được sử dụng trong hệ thống điều hịa khơng khí hiện nay được chế tạo bằng cao su có thêm một hoặc hai lớp khơng thấm ở bên trong và bên ngồi cịn gia cố thêm một lớp nilon không thấm tạo ra một lớp màng chắn khơng bị rị rỉ.

Các loại ống làm bằng kim loại được sử dụng nhiều trong hệ thống làm lạnh, để nối những thiết bị cố định như từ giàn ngưng tụ đến van tiết lưu, từ van đến bộ bốc hơi. Mặc dù ống kim loại không bị thấm qua nhưng nước hoặc dung dịch trong ắc quy tràn ra có thể ăn mòn và làm thủng ống và gây ra rò rỉ. Đường ống dẫn trong hệ thống điều hòa không khí được đặt tên theo công việc của chúng hoặc theo trạng thái của chất làm lạnh chứa bên trong. Đường ống thoát nối từ máy nén đến bộ ngưng tụ được gọi là ống ga nóng. Đường ống dẫn chứa dung dịch chất làm lạnh nối từ bộ ngưng tụ đến phin sấy lọc và đến thiết bị giãn nở. Đường ống hút nối bộ bốc hơi đến máy nén thường có đường kính lớn nhất vì nó truyền dẫn hơi môi chất lạnh ở áp suất thấp.

2.4.2. Cửa sổ kính (mắt ga)

Cấu tạo của kính xem ga bao gồm phần thân hình trụ trịn, phía trên có lắp một kính trịn có khả năng chịu áp lực tốt và trong suốt để quan sát lỏng. Kính được áp chặt lên phía trên nhờ một lò xo đặt bên trong. Trên đường ống cấp môi chất của hệ thống lạnh có lắp đặt kính xem ga, mục đích là báo hiệu lưu lượng lỏng và chất lượng của nó một cách định tính. Cụ thể như sau:

Báo hiệu lượng ga chảy qua đường ống có đủ khơng. Trong trường hợp lỏng chảy điền đầy đường ống, hầu như không nhận thấy sự chuyển động của dịng mơi chất lỏng, ngược lại nếu thiếu mơi chất, trên mắt kính sẽ thấy sủi bọt. Khi thiếu ga trầm trọng trên mắt kính sẽ có các vệt dầu chảy qua hình gợn sóng.

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Báo hiệu độ ẩm của mơi chất. Khi trong mơi chất lỏng có lẫn ẩm thì màu sắc của nó bị biến đổi. Màu xanh: Khơ; Màu vàng: Có lọt ẩm cần thận trọng; Màu nâu: Lọt ẩm nhiều, cần xử lý. Để tiện so sánh, trên vòng tròn chu vi của mắt kính người ta có in sẵn các màu đặc trưng để có thể kiểm tra và so sánh.

Ngồi ra khi trong mơi chất lỏng có lẫn các tạp chất cũng có thể nhận biết qua mắt kính. trong trường hợp các hạt hút ẩm bị hỏng, xỉ hàn trên đường ống.

Có hai loại kính kiểm tra: Một loại được lắp ở đầu ra của bình chứa và loại kia được lắp ở giữa bình chứa và van giãn nở.

Hình 2. 27. Trạng thái mơi chất qua cửa sổ kính

2.4.3. Van giảm áp và phớt làm kín trục

Nếu giàn nóng khơng được tản nhiệt bình thường hoặc bị nghẹt, thì áp suất của giàn nóng và bộ lọc sẽ trở nên cao bất bình thường tạo lên sự nguy hiểm cho đường ống dẫn. Để ngăn không cho hiện tượng này xảy ra, nếu áp suất ở phía áp suất cao tăng lên khoảng từ 3,43 MPa (35kgf/cm2) đến 4,14 MPa (42kgf/cm2), thì van giảm áp mở để giảm áp suất.

Hình 2. 28. Van giảm áp và phớt làm kín trục

2.4.4. Quạt trong hệ thống lạnh

Quạt trong hệ thống lạnh có hai loại:

-Loại cánh: Thường lắp trước giàn nóng để giải nhiệt cho giàn nóng.

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Hình 2. 29. Quạt làm mát giàn nóng

-Loại lồng sóc: Thường được lắp ở giàn lạnh để thổi khí lạnh vào trong xe.

Hình 2. 30. Quạt giàn lạnh (kiểu lồng sóc)

2.4.5. Mơi chất lạnh, dầu bơi trơn a. Mơi chất lạnh

Mơi chất lạnh cịn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều hịa khơng khí phải đạt được những u cầu sau đây:

+ Mơi chất lạnh phải có điểm sơi thấp dưới 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp.

+ Phải có tính chất tương đối trơ nghĩa là khơng ăn mịn kim loại hoặc các vật liệu khác như cao su, nhựa, hòa trộn được với dầu bơi trơn để tạo thành một hóa chất bền vững.

+ Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không sinh ra các phản ứng phá hủy môi sinh và mơi trường khi nó xả ra vào khí quyển.

Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh:

- Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydro được thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng nguyên tử clo, flo hoặc brom.

+ R (refrigerant): Chất làm lạnh, mơi chất lạnh.

+ Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt. Ví dụ như R-134a

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

+ Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số. Ví dụ như C3F6 kí hiệu là R1216. + Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C. Ví dụ như C4H8 là

Môi chất lạnh R-12 là hợp chất của cacbon, clo và flo có cơng thức hóa học là CCl2F2 (CFC). Nó là một chất khí khơng màu nó nặng hơn khơng khí bốn lần ở 300C, có mùi thơm rất nhẹ, có điểm sơi là -21,70F (-29,80C), nhờ vậy nó bốc hơi nhanh chóng trong giàn lạnh và hấp thụ nhiều nhiệt, áp suất hơi của nó trong bộ bốc hơi là 30 PSI và trong bộ ngưng tụ là 150-300 PSI, và có nhiệt lượng ẩn để bốc hơi là 70 BTU trên 1 Pound.

R-12 rất dễ hịa tan trong dầu khống chất, và không tham gia phản ứng với các kim loại, các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống. Cùng với đặc tính có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm hiệu suất, chính những đặc điểm này đã làm cho R-12 là môi chất lý tưởng sử dụng trong hệ thống điều hịa ơ tơ.

Tuy nhiên R-12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính, do các phân tử này có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải, và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử O3 trong tầng ơzơn khí quyển. Do đó ngày nay môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị trường.

Hình 2.31. Mơi chất lạnh R-12 Hình 2.32. Sự phá hủy tầng (CFC) ôzôn của CFC

</div>