Chương 2
C
CC
CẤU TẠO H
ẤU TẠO HẤU TẠO H
ẤU TẠO HỆ
Ệ Ệ
Ệ TH
THTH
THỐ
ỐỐ
ỐNG ĐI
NG ĐING ĐI
NG ĐIỀ
ỀỀ
ỀU
U U
U HÒ
HÒHÒ
HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ
A KHÔNG KHÍ Ô TÔA KHÔNG KHÍ Ô TÔ
A KHÔNG KHÍ Ô TÔ
2.1. C
2.1. C2.1. C
2.1. CẤU TẠO
ẤU TẠOẤU TẠO
ẤU TẠO
Một hệ thống điều không khí đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái
của không khí trong không gian cần điều hòa. Nó không chịu ảnh hưởng bởi sự thay
đổi của điều kiện khí hậu bên ngoài hoặc sự thay đổi của phụ tải bên trong. Do đó, có
một mối liên hệ mật thiết giữa điều kiện thời tiết bên ngoài không gian cần điều hòa
với chế độ hoạt động và các đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí.
Hệ thống điều hòa không khí là một tổ hợp bao gồm các thiết bị sau:
H.2.1. Cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí ôtô điển hình
1. Máy nén
2. Giàn nóng
3. Quạt
4. Bình lọc/hút ẩm
5. Van giãn nở
6. Giàn lạnh
7. Đường ống hút ( áp suất thấp)
8. Đường ống xả (cao áp)
9. Bộ tiêu âm
10. Cửa sổ quan sát
11. Bình sấy khô nối tiếp
12. Không khí lạnh
13. Quạt lồng sóc
14. Bộ ly hợp từ cửa quạt gió
15. Bộ ly hợp máy nén
16. Không khí
2.1.1. Máy nén
2.1.1. Máy nén2.1.1. Máy nén
2.1.1. Máy nén
1) Ch
1) Ch1) Ch
1) Chức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo vức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo và nguyên lý ho
à nguyên lý hoà nguyên lý ho
à nguyên lý hoạt động
ạt độngạt động
ạt động
Máy nén trong hệ thống điều hòa không khí là loại máy nén đặc biệt dùng
trong kỹ thuật lạnh, hoạt động như một cái bơm để hút hơi môi chất ở áp suất thấp
nhiệt độ thấp sinh ra ở giàn bay hơi rồi nén lên áp suất cao (100PSI; 7-17,5 kg/cm
2
) và
nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm sự tuần hòa của môi chất lạnh một cách
hợp lý và tăng mức độ trao đổi nhiệt của môi chất trong hệ thống.
Vì máy điều hòa nhiệt độ trên xe ôtô là một hệ thống làm lạnh kiểu nén khí,
nên máy nén là một bộ phận quan trọng nhất của hệ thống lạnh. Công suất, chất lượng,
tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nén lạnh quyết định. Có
thể so sánh máy nén lạnh có tầm quan trọng giống như trái tim của cơ thể sống. Trong
quá trình làm việc, máy nén sẽ tăng áp suất chất làm lạnh lên khoảng 10 lần: tỉ số nén
vào khoảng 5÷8:1, tỉ số nén này phụ thuộc vào nhiệt độ không khí môi trường xung
quanh và loại môi chất lạnh. Áp suất phải tăng lên đến điểm mà nhiệt độ của chất làm
lạnh cao hơn nhiệt độ của không khí ở môi trường xung quanh và phải đủ tại bộ ngưng
tụ để giải phóng toàn bộ nhiệt hấp thụ ở trong bộ bốc hơi.
H. 2.2. Hình dạng bên ngoài của máy nén
Máy nén sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô là loại máy nén hở
được gắn bên hông động cơ, nhận truyền động đai từ động cơ ôtô sang đầu trục máy
nén qua một ly hợp từ. Tốc độ vòng quay của máy nén lớn hơn tốc độ quay của động
cơ. Ở tốc độ chạy cầm chừng của động cơ ôtô, máy nén làm việc với tốc độ khoảng
600 rpm.
Khi tốc độ động cơ đạt tốc độ tối đa thì tốc độ máy nén rất cao. Vì vậy, máy
nén phải có độ tin cậy cao và phải làm việc hiệu quả trong điều kiện tốc độ động cơ
luôn thay đổi trong quá trình làm việc. Đặc biệt là các chi tiết như cụm bịt kín cổ trục,
các vòng bi, các clappe phải làm việc với độ tin cậy cao.
H.2.3. Vị trí lắp đặt của máy nén ở động cơ
Nhiều loại máy nén khác nhau được dùng trong kỹ thuật điều hòa không khí
trên ôtô, mỗi loại máy nén đều có đặc điểm cấu tạo và làm việc theo nguyên tắc khác
nhau. Nhưng tất cả các loại máy nén đều thực hiện nhiệm vụ 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 2 piston và một trục
khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến lên xuống trong xi lanh nên gọi là máy nén có
piston tịnh tiến. Có loại máy nén sử dụng piston tịnh tiến làm việc theo chiều hướng
trục hoạt động nhờ đĩa lắc hay tấm dao động; còn có loại máy nén cánh quay và máy
nén kiểu cuộn xoắn ốc. Tuy nhiên, hiện nay đang dùng phổ biến nhất là loại máy nén
piston dọc trục và máy nén quay dùng cánh van li tâm.
Máy nén thường có những bộ phận cơ bản như hình 2.4.
H.2.4. Cấu tạo chung của một máy nén
Hoạt động của máy nén có 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1:
Hút môi chất
Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút được mở ra
môi chất được hút vào xylanh công tác và kết thúc khi piston tới điểm chết dưới.
- Giai đoạn 2
: Nén môi chất
Khi piston đi từ điểm chết dưới tới điểm chết trên, van hút đóng, van đẩy mở
với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá
trình này kết thúc khi piston tới điểm chết trên.
- Giai đoạn 3
: Khi piston tới điểm chết trên, thì quy trình lại được lập lại từ đầu.
2) Phân lo
2) Phân lo2) Phân lo
2) Phân loại
ạiại
ại
Máy nén lo
Máy nén loMáy nén lo
Máy nén loại piston tay quay
ại piston tay quayại piston tay quay
ại piston tay quay
Loại này chỉ sử dụng cho môi chất lạnh R12, có thể được thiết kế nhiều xi lanh
bố trí thẳng hàng (hình 2.5), bố trí dọc trục hoặc bố trí hình chữ V. Trong loại máy nén
kiểu piston, thường sử dụng các van lưỡi gà để điều khiển dòng chảy chất làm lạnh đi
vào và đi ra ở xilanh. Lưỡi gà là một tấm kim loại mỏng, mềm dẻo, gắn kín một phía
của lỗ ở khuôn lưỡi gà. Áp suất ở phía dưới lưỡi gà sẽ ép lưỡi gà tựa chặt vào khuôn
và đóng kín lỗ thông lại. Áp suất ở phía đối diện sẽ đẩy lưỡi gà mở ra và cho lưu thông
dòng chất làm lạnh.
H.2.5. Máy nén loại piston tay quay
1. Đường ống xả
2. Nắp van
3. Van xả
4. Đế van
5. Chốt piston
6. Thanh truyền
7. Ô bi
8. Đệm kín
9. Mặt đệm kín trục
10. Đường ống hút
11. Lõi van
12. Đầu xylanh
13. Đệm nắp xylanh
14. Van hút
15. Vòng xéc măng
16. Piston
17. Caste
18. Vòng đệm kín
19. Trục khuỷu
20. Đệm
21. Đế bơm
Khi piston di chuyển xuống phía dưới, chất làm lạnh ở bộ bốc hơi sẽ được
điền đầy vào xi lạnh thông qua van lưỡi gà hút- kỳ này gọi là kỳ hút, van lưỡi gà xả sẽ
ngăn chất làm lạnh ở phía áp suất, nhiệt độ cao không cho vào xi lanh (hình 2.6a). khi
piston di chuyển lên phía trên – kỳ này gọi là kỳ xả, lúc này van lưỡi gà hút đóng kín,
piston chạy lên nén chặt môi chất lạnh đang ở thể khí, làm tăng nhanh chóng áp suất
và nhiệt độ của môi chất, khi van lưỡi gà xả mở, môi chất lạnh được đẩy đến bộ ngưng
tụ (hình 2.6 b).
Với loại máy nén này, do tốc độ của động cơ luôn thay đổi trong quá trình làm
việc mà máy nén không tự khống chế được lưu lượng của môi chất lưu thông, van lưỡi
gà được chế tạo bằng lá thép lò xo mỏng nên dễ bị gẫy và làm việc kém chính xác khi
bị mài mòn hoặc giảm lực đàn hồi qua quá trình làm việc, lúc đó sẽ ảnh hưởng rất lớn
đến hiệu suất và chất lượng làm việc của hệ thống điều hòa không khí ôtô.
H.2.6. Nguyên lý hoạt động của máy nén piston tay quay
Mặt khác, với loại máy nén này khó thực hiện việc điều khiển tự động trong
quá trình làm việc khi tốc độ của động cơ và tốc độ quay của máy nén luôn thay đổi.
Nên hiện nay trong kỹ thuật điện lạnh ôtô không còn dùng loại máy nén piston loại
trục khuỷu tay quay này. Mà loại máy nén hiện nay hay được sử dụng là loại máy nén
piston dọc trục được dẫn động bằng cam nghiêng, nhờ tấm dao động hay tấm lắc.
Máy nén piston mâm dao đ
Máy nén piston mâm dao đMáy nén piston mâm dao đ
Máy nén piston mâm dao động có thể tích l
ộng có thể tích lộng có thể tích l
ộng có thể tích làm vi
àm viàm vi
àm việc biến
ệc biếnệc biến
ệc biến đ
đ đ
đổi
ổiổi
ổi
Máy nén này có nguyên lý hoạt động giống như loại máy nén píton kiểu cam
nghiêng, tuy nhiên về mặt cấu tạo cũng có vài điểm khác nhau. Máy nén kiểu này cũng
dẫn động píton bằng mâm dao động, píton ở đây chỉ làm việc ở một phía, và có 1
xecmăng; piston được nối vào các đĩa lắc bằng các tay quay. Gồm có 6 píton, cùng đặt
trên mâm dao động, mỗi cái cách nhau một góc 60
0
.
H.2.7. Cấu tạo của máy nén piston dao động của thể tích biến đổi
Máy nén này cũng có vài điểm thuận lợi hơn so với loại máy nén trình bày
trên, làm việc êm dịu hơn, bộ bốc hơi có nhiệt độ không đổi 32
0
F (0
0
C) vì máy nén
này có cơ cấu giảm thể tích làm việc và dung tích bơm của máy nén để cân xứng với
yêu cầu làm lạnh của bộ bốc hơi trong hệ thống (hình 2.8).
H.2.8. Nguyên lý hoạt động
Máy nén có thể tích làm việc biến đổi là do hành trình của píton thay đổi dựa
vào góc nghiêng (so với trục) của mâm dao động, thay đổi tùy theo lượng môi chất cần
thiết cung cấp cho hệ thống. Góc nghiêng của mâm dao động lớn thì hành trình của
píton dài hơn, môi chất lạnh sẽ được bơm đi nhiều hơn. Khi góc nghiêng nhỏ, hành
trình của píton sẽ ngắn, môi chất lạnh sẽ được bơm đi ít hơn (hình 2.6). Điều này cho
phép máy nén có thể chạy liên tục nhưng chỉ bơm đủ lượng môi chất lạnh cần thiết.
Góc nghiêng của mâm dao động được điều khiển bởi một van điều khiển. Hộp
xếp bi sẽ giãn ra hoặc co lại tùy theo áp lực đưa vào tăng hay giảm, sẽ làm chuyển dịch
viên bi trong van điều khiển để đóng mở van, từ đó điều khiển được áp lực trong vỏ
máy nén. Sự khác nhau giữa áp lực mặt dưới và áp lực vỏ máy nén sẽ xác định vị trí
của mâm dao động. Góc nghiêng của mâm dao động sẽ lớn nhất- sự
làm mát đạt tối đa khi 2 phần của áp lực bằng nhau (hình 2.9).
H.2.9. Van điều khiển hành trình dao động của máy nén
Máy nén piston ki
Máy nén piston kiMáy nén piston ki
Máy nén piston kiểu cam nghi
ểu cam nghiểu cam nghi
ểu cam nghiê
êê
êng
ngng
ng
Loại này có ký hiệu là 10PAn, đây là loại máy nén khí với 10 xilanh 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. Các piston được đặt lên tấm cam nghiêng với khoảng cách từng cặp piston là
72
0
- đối với loại máy nén có 10 xilanh; hoặc có khoảng cách 120
0
- đối với loại máy
nén có 6 xy lanh.
H.2.10. Kết cấu của loại máy nén kiểu cam nghiêng
1. Trục máy nén
2. Đĩa cam
3. Piston
4,5. Bi trượt và đế
6. Van hút lưỡi gà
7. Đĩa van xả trước
8. Phốt trục bơm
9. Bộ ly hợp puly máy nén
10. Bạc đạn puly
11. Puly
12. Cuộn dây bộ ly hợp
13. Đầu trước
14. Nửa xy lanh trước
15. Nửa xy lanh sau
16. Caste dầu nhờn
17. Ống hút dầu
18. Đầu sau
19. Bơm bánh răng
Bánh đai trên khớp nối điện từ dùng để lai truyền động từ động cơ ôtô. Khi
không có dòng điện qua cuộn dây điện từ, bánh đai quay trơn. Khi có dòng điện, sẽ
truyền chuyển động cho piston chuyển động qua lại trong xilanh tạo ra lực hút và đẩy
môi chất lạnh. Một piston khi hoạt động sẽ làm việc trong cả hai xilanh trái và phải
của máy nén, quá trình làm việc được mô tả trong hình 2.10 và được trình bày như
sau:
H.2.11. Nguyên lý hoạt động của loại máy nén piston cam nghiêng
-
Hành trình hút
: Khi piston chuyển động về phía bên trái, sẽ tạo nên sự chênh
lệch áp suất trong khoảng không gian phía bên phải của piston; lúc này van hút mở ra
cho hơi môi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ thấp từ bộ bay hơi nạp vào trong máy nén
qua van hút. Và van xả phía bên phải của piston đang chịu lực nén của bản thân van lò
xo lá, nên được đóng kín. 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 của piston phía bên trái sẽ nén khối hơi môi chất lạnh
đã được nạp vào, nén lên áp suất cao cho đến khi đủ áp lực để thắng được lực tỳ của van
xả thì van xả mở ra và hơi môi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ cao được đẩy đi tới bộ
ngưng tụ. Van hút phía bên trái lúc này được đóng kín bởi áp lực nén của hơi môi chất.
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 (hình 2.11). Và cứ thế tiếp tục các hành trình mới.
Vấn đề bôi trơn trong máy nén cũng rất cần được quan tâm, tùy theo loại môi
chất lạnh được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô mà chọn dầu bôi trơn
thích hợp, giúp máy nén làm việc an toàn và hiệu quả hơn, ở máy nén người ta bôi trơn
bằng phương pháp vung tóe dầu bằng tấm cam nghiêng. Dầu bôi trơn sẽ cùng với môi
chất lạnh hòa tan vào nhau và cùng với môi chất lạnh tuần hoàn trong hệ thống (hình
2.12). Vì máy nén là loại hở nên phải có cụm bịt kín cổ trục để môi chất lạnh không bị
rò rỉ ra ngoài môi trường, loại máy nén này sử dụng phốt bịt kín trục dạng hình cốc
(hình 2.13).
H.2.12. Bôi trơn máy nén H. 2.13. Phốt kín trục
Trên các đầu ống nối dẫn hơi ra và vào máy nén thường lắp các van một chiều
(hình 2.14) để thuận tiện khi lắp dấy nối kiểm tra áp suất đầu hút, đầu đẩy hoặc nạp
môi chất lạnh, nạp dầu cho máy nén. Van một chiều loại này cũng được bố trí trên một
số đầu nối của hệ thống như các đầu nối giữa máy nén với giàn ngưng tụ, giàn bay hơi.
H.2.14. Van một chiều dùng trong hệ thống ĐHKK ôtô
1. Phía máy nén
2. Blape một chiề
u
3. Ống mềm
4. Đầu tì mở blape
Hiện nay, trong kỹ thuật điều hòa không khí ôtô loại máy nén này được sử
dụng rộng rãi nhất. Bởi các đặc tính: nhỏ gọn và nhẹ nhờ giảm kích cỡ của piston,
xilanh và vỏ hộp máy nén; độ tin cậy cao nhờ có phốt bịt kín hình cốc lắp giữa trục
chính và khớp nối điện từ; độ ồn thấp nhờ vào sự làm việc êm dịu của các van hút và
van xả loại lò xo lá. Với cấu tạo nhỏ gọn nên dễ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa. Máy
nén này có ký hiệu 10PAn, trong đó: 10P thể hiện số xilanh có trong máy nén; A thể
hiện máy nén thuộc thế hệ mới; n thể hiện giá trị công suất của máy nén (khi n = 15 thì
công suất của máy nén là 155cm
3
/rev; n = 17 thì công suất của máy nén là 178
cm
3
/rev). Tương ứng với các ký hiệu trên, tùy theo loại máy nén được sử dụng trên các
xe có công suất của động cơ được quy định như sau: động cơ có công suất từ 1500 ÷
2000 (cm
3
) thì dùng loại máy nén 10PA15 hay 10PA17; với động cơ có công suất từ
2100 (cm
3
) trở lên thì dùng loại 10PA17 hoặc 10PA20.
Máy né
Máy néMáy né
Máy nén quay lo
n quay lon quay lo
n quay loại cánh gạt
ại cánh gạtại cánh gạt
ại cánh gạt
Loại máy nén này không dùng píton (hình 2.15). Mà được cấu tạo gồm 1 roto
với 4 cánh gạt đặt lồng vào roto và một vỏ bơm có vách trong tinh chế. Khi chụp bơm
và các cánh gạt quay, vách vỏ bơm và các cánh gạt sẽ hình thành những buồng bơm, các
buồng này có thể thay đổi thể tích rộng ra hay co thắt lại khi trục bơm quay- nở rộng thể
tích ra để hút môi chất lạnh ở phía có áp lực, nhiệt độ thấp vào buồng bơm; co thể tích
lại để ép chất làm lạnh đi đến phía có áp lực, nhiệt độ cao. Lỗ van xả của bơm bố trí tại
một điểm trên vỏ bơm mà ở đó hơi môi chất lạnh được nén đến áp suất cao nhất.
H.2.15 Cấu tạo của loại máy nén cánh gạt quay
*
* *
* Nguyên lý ho
Nguyên lý hoNguyên lý ho
Nguyên lý hoạt động của máy nén cánh gạt đ
ạt động của máy nén cánh gạt đạt động của máy nén cánh gạt đ
ạt động của máy nén cánh gạt đư
ưư
ược tr
ợc trợc tr
ợc trình bày nh
ình bày nhình bày nh
ình bày như sau
ư sauư sau
ư sau
:
::
:
- Hành trình hút
: Khi roto quay, lực li tâm bắn các cánh gạt tỳ kín vào vách máy
nén, giữa 2 cánh van (a), (b) và vách trong của vỏ máy nén sẽ tạo ra một thể tích lớn
(buồng bơm). Chuyển động này hút hơi môi chất lạnh vào phần thể tích vừa tạo ra khi
phần tích này quay ngang qua lỗ nạp môi chất được bố trí trên thân vỏ máy nén (hình
2.16a). Kết thúc hành trình hút là khi cánh van (b) quay qua khỏi lỗ nạp (hình 2.16b).
-
Hành trình nén
: Sau khi hoàn thành quá trình hút khối thể tích giữa van (a),
(b) và vách vỏ bơm có chứa hơi môi chất lạnh sẽ giảm xuống, bắt đầu hành trình nén
(hình 2.16c). Hành trình nén được thực hiện ở phía mặt trong của vỏ bơm, áp suất hơi
môi chất lạnh tăng lên khi thể tích buồng bơm co lại (hình 2.16d).
-
Hành trình xả
: Khi cánh van (a) quay qua khỏi lỗ xả thì máy nén bắt đầu hành
trình xả. Lúc này hơi môi chất lạnh đã được nén lên áp suất cao, nên tạo ra áp lực cao
mở van xả và tuôn dòng hơi môi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ cao ra khỏi máy nén đi
đến giàn ngưng tụ (hình 2.16e,f). Lúc này dầu bôi trơn đã được tách ra khỏi hơi môi
chất lạnh và lắng xuống buồng chứa.
H.2.16 Nguyên lý hoạt động của máy nén cánh gạt
Với loại máy nén này, không cần dùng các vòng bạc xecmăng bao kín hơi như
loại máy nén pitton cam nghiêng có thể tích thay đổi. Ngoài ra, dầu bôi trơn trong máy
nén cũng góp phần cải tiến năng suất và ảnh hưởng nhiều đến chất lượng làm việc của
máy nén. Trong quá trình máy nén làm việc dầu bôi trơn được tách ra khỏi môi chất
lạnh cao áp trước khi đi đến giàn ngưng tụ nhờ một thiết bị tách dầu lắp trên máy nén.
Thiết bị tách dầu này lúc nào cũng ở trong trạng thái có áp suất cao bất cứ lúc nào mỗi
khi máy nén hoạt động.
Khi hỗn hợp hơi môi chất lạnh và dầu bôi trơn được tuôn ra từ ống xả, chảy
qua một cổ uốn và chứa trong bầu tách lỏng của thiết bị, vì hơi môi chất lạnh nhẹ hơn
dầu bôi trơn máy nén nên bay lên phía trên và theo đường ống dẫn đến giàn ngưng tụ.
Còn dầu trong hỗn hợp bị chìm sâu xuống phía tận cùng bình chứa của thiết bị bởi do
trọng lượng bản thân dầu bôi trơn (hình 2.17a). Trên thiết bị còn được bố trí lỗ hồi dầu
về lại phía trong bơm (hình 2.17b), lượng dầu bôi trơn đang tích trữ ở bầu chứa sẽ
được hồi vào trong bơm khi có sự chênh lệch áp suất giữa áp suất xả trong thiết bị tách
dầu với áp suất phía bên trong của máy nén.
H.2.17 Hệ thống dầu bôi trơn của máy nén
Kiểu máy nén này được kí hiệu là TVn (trong đó, TV: kiểu máy nén cánh van
quay; n: thể hiện giá trị công suất của máy nén, với n=10 tương đương với công suất
của máy nén là 108 cm
3
/rev, n=12 tương đương với công suất của máy nén là 127
cm
3
/rev, n=14 tương đương với công suất của máy nén là 142 cm
3
/rev). Tuy nhiên,
máy nén loại này chỉ lắp trên hệ thống điều hòa không khí của các xe cỡ nhỏ và trung
bình thôi.
Tương ứng với từng kiểu máy nén, mà có các quy ước về sử dụng trên các loại
xe có dung tích của động cơ khác nhau để phù hợp với hiệu suất làm việc của hệ
thống, cụ thể: Máy nén có kí hiệu TV10 và TV12 được lắp trên các xe có dung tích
công tác của động cơ từ 1000÷1500 (cm
3
); máy nén có kí hiệu TV12 và TV14 được
lắp trên xe có dung tích của động cơ từ 1500÷2000 (cm
3
).
Môi chất lạnh R-12 và R-134a đều được sử dụng trên máy nén kiểu này, tuy
nhiên cũng có vài sự khác biệt nhỏ khi dùng tương ứng với từng loại môi chất lạnh
như các đầu nối ống dẫn mềm đến các giàn ngưng và bay hơi, dầu bôi trơn sử dụng
cho máy nén phải tương ứng với loại môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống …trong
thực tế, hiện nay loại máy nén kiểu TV ít được sử dụng hơn kiểu máy nén 10TA (2 sản
phẩm này đều do nhà sản xuất máy điều hòa ôtô lớn nhất thế giới DENSO sản xuất), vì
khi máy nén kiểu TV bị sự cố hư hỏng thì thường là phải thay máy nén mới chứ không
phục hồi, sửa chữa được bởi yêu cầu về độ chính xác lắp ghép cao, khó có thể lắp lẫn
a)
b)
được đối với máy nén kiểu TV.
Trong máy nén, vấn đề sử dụng đúng loại dầu bôi trơn và đủ dung lượng yêu
cầu bôi trơn cho máy nén là thật cần thiết để đảm bảo cho sự bôi trơn tốt hơn, có tác
dụng đệm kín và giúp máy nén làm việc ổn định. Khi hệ thống điều hòa không khí
hoạt động, dầu được bơm vào cùng lúc với môi chất lạnh và cùng với môi chất lạnh
tuần hoàn trong suốt chu trình làm lạnh của hệ thống.
Như vậy, một lượng dầu bôi trơn luôn tồn tại và lưu thông qua giàn ngưng tụ,
giàn lạnh, bình sấy lọc và vài thiết bị khác. Về mặt kỹ thuật, đòi hỏi loại dầu bôi trơn
này phải được tinh lọc và tuyệt đối không lẫn lộn chất ẩm ướt. Nếu lượng dầu bôi trơn
nhiều quá hoặc ít quá cũng đều ảnh hưởng đến năng suất lạnh của hệ thống: nếu lượng
dầu bôi trơn nhiều hơn quy định (thừa), khi lưu thông qua giàn nóng và giàn lạnh thì sẽ
ngăn cản sự trao đổi nhiệt của các thiết bị, do đó làm suy giảm hiệu suất lạnh; nếu
lượng dầu bôi trơn ít hơn quy định (thiếu) trong máy nén, có thể là nguyên nhân làm
cho máy nén sớm bị mài mòn, sẽ bị quá nhiệt và cuối cùng là bị kẹt ở các bộ phận bên
trong, khiến cho máy nén không hoạt động bình thường được.
B
BB
Bảng 02
ảng 02ảng 02
ảng 02: Giới thiệu các loại dầu bôi trơn dùng trong máy nén:
Môi ch
Môi chMôi ch
Môi chất lạnh
ất lạnhất lạnh
ất lạnh
Lo
LoLo
Loại máy nén
ại máy nénại máy nén
ại máy nén
HFC134a
HFC134aHFC134a
HFC134a
(R134a)
(R134a)(R134a)
(R134a)
CFC12
CFC12CFC12
CFC12
(R12)
(R12)(R12)
(R12)
10PA
10PA10PA
10PA
ND-OIL8
(PAG-polyalkyenglycol)
ND-OIL6
(Dầu khoáng)
TV
TVTV
TV
ND_OIL9
(Dầu tổng hợp)
ND-OIL7
(Dầu tổng hợp)
B
BB
Bộ ly hợp điện từ
ộ ly hợp điện từ ộ ly hợp điện từ
ộ ly hợp điện từ
Trên tất cả các loại máy nén sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô
đều được trang bị bộ ly hợp nhờ hoạt động từ trường. Bộ ly hợp này được xem như
một phần của puly máy nén. Ly hợp sẽ ăn khớp hay không ăn khớp để điều khiển trục
máy nén quay khi cần thiết, phần puly sẽ quay liên tục bởi dây đai được dẫn động từ
trục khuỷu của động cơ khi động cơ làm việc.
Ly hợp điện từ làm việc theo nguyên lý điện từ (hình 2.18a), có hai loại cơ
bản: loại cực từ tĩnh (cực từ được bố trí trên thân của máy nén) (hình 2.18b) và loại cực
từ quay (các cực từ được được lắp trên roto và cùng quay với roto, cấp điện thông qua
các chổi than đặt trên thân máy nén).
H.2.18 Nguyên lý cấu tạo của bộ ly hợp từ trong puly máy nén
Nguyên lý hoạt động của ly hợp từ được mô tả như sau (hình 2.19). Khi hệ
thống máy lạnh được bật lên, dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện (1) của bộ
ly hợp, lực từ của nam châm điện hít đĩa bị động (2) dính cứng vào mặt ngoài của puly
đang quay (3). Đĩa bị động (2) liên kết với trục máy nén (4) nên lúc này cả puly lẫn
trục máy nén được khớp nối cứng một khối và cùng quay với nhau. Lúc ta ngắt dòng
điện, lực hút từ trường mất, một lò xo phẳng sẽ đẩy đĩa bị động (2) tách rời mặt ngoài
puly; lúc này, trục khuỷu động cơ quay, puly máy nén quay trơn trên vòng bi (5),
nhưng trục máy nén đứng yên. Đây là loại khớp nối kiểu cực từ tĩnh, nên trong quá
trình hoạt động, cuộn dây nam châm điện không quay, lực hút từ trường của nó được
truyền dẫn xuyên qua puly đến đĩa bị động (2). Đĩa bị động (2) và mayor của nó liên
kết vào đầu trục máy nén nhờ chốt clavet, đồng thời có thể trượt dọc trên trục để đảm
bảo khoảng cách của ly hợp là 0,022÷0,057 inch
(0,56÷1,47mm).
H.2.19. Cấu tạo của bộ ly hợp puly máy nén
1. Cuộn dây nam châm điện
2. Đĩa bị động
3. Puly
4. Trục máy nén
5. Vòng bi kép
6. Phốt kín trục
7. Khe hở khi bộ ly hợp cắt khớp
a)
b)
Với loại ly hợp có cực từ tĩnh, hiệu suất cắt và nối cao; ít bị mài mòn và đỡ
công kiểm tra, bảo trì thường xuyên. Nên loại này được sử dụng rộng rãi hơn so với
loại ly hợp từ có cực từ di động, vì phải thường xuyên kiểm tra sự tiếp xúc giữa chổi
than với roto của ly hợp.
Tùy theo cách thiết kế, bộ ly hợp từ trường thường được điều khiển cắt nối
nhờ bộ cảm biến nhiệt điện, bộ cảm biến nhiệt này hoạt động dựa theo áp suất hay
nhiệt độ của hệ thống điều hòa không khí. Trong một vài kiểu bộ ly hợp được thiết kế
cho nối khớp liên tục mỗi khi đóng nối mạch công tắc máy lạnh.
2.1.2. Thi
2.1.2. Thi2.1.2. Thi
2.1.2. Thiết bị ng
ết bị ngết bị ng
ết bị ngưng t
ưng tưng t
ưng tụ
ụụ
ụ
Ch
ChCh
Chức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo vức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo và nguyên lý ho
à nguyên lý hoà nguyên lý ho
à nguyên lý hoạt động
ạt độngạt động
ạt động
Thiết bị ngưng tụ của hệ thống điều hòa không khí ôtô (hay còn gọi là giàn
nóng) là thiết bị trao đổi nhiệt để biến hơi môi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ cao sau
quá trình nén thành trạng thái lỏng trong chu trình làm lạnh. Đây là một thiết bị cơ bản
trong hệ thống điều không khí, có ảnh hưởng rất lớn đến các đặc tính năng lượng của
hệ thống.
Công dụng của bộ ngưng tụ là làm cho môi chất lạnh đang ở thể hơi áp suất và
nhiệt độ cao từ máy nén bơm đến, ngưng tụ biến thành lỏng. Quá trình môi chất lạnh
ngưng tụ thành thể lỏng được mô tả như sau: Trong quá trình hoạt động bộ ngưng tụ
tiếp nhận hơi môi chất lạnh dưới áp suất và nhiệt độ rất cao do máy nén bơm vào, qua
lỗ nạp được bố trí phía trên giàn nóng. Dòng khí này tiếp tục lưu thông trong ống dẫn
đi dần xuống phía dưới, nhiệt của khí môi chất lạnh truyền qua các cánh tỏa nhiệt và
được luồng gió mát thổi đi. Quá trình trao đổi khí này làm tỏa một lượng nhiệt rất lớn
vào trong không khí; do bị mất nhiệt, hơi môi chất giảm nhiệt độ,đến nhiệt độ bằng
nhiệt độ bão hòa (hay nhiệt độ sôi) ở áp suất ngưng tụ thì bắt đầu ngưng tụ thành thể
lỏng. Môi chất lạnh thể lỏng, áp suất cao này tiếp tục chảy đến bộ bốc hơi (giàn lạnh).
Sự trao đổi nhiệt ở giàn nóng nếu xảy ra không đầy đủ sẽ làm tăng áp suất
trong hệ thống và gây ra sự ngưng tụ không hoàn toàn của môi chất lạnh. Đồng thời,
nếu không ngưng tụ hoàn toàn thì lúc này trong môi chất lạnh còn ở thể hơi, làm cho
thể tích của môi chất lạnh lớn sẽ không qua hết được thiết bị tiết lưu để vào giàn lạnh.
Do đó, điều này sẽ làm giảm đáng kể công suất của hệ thống vì không đủ môi chất
lạnh quy định tuần hoàn trong một chu trình làm lạnh.
B
BB
Bảng
ảngảng
ảng 0
00
03
33
3:
Kích thước các kiểu bộ ngưng tụ hiệu Sanden.
Ki
KiKi
Kiểu
ểuểu
ểu
A (mm)
A (mm)A (mm)
A (mm)
B (mm)
B (mm)B (mm)
B (mm)
B
BB
Bề d
ề dề d
ề dày (mm)
ày (mm)ày (mm)
ày (mm)
0021C
0022C
0023C
0024C
Z-3021C
Z-3022C
Z-3023C
Z-3024C
Z-3025C
Z-3026C
580
460
580
450
580
460
580
450
450
500
309
357
357
261
307
355
357
261
307
307
19,2
19,2
19,2
19,2
22
22
22
22
22
22
H.2.20. Bộ ngưng tụ và kích thước của nó
Hầu hết thiết bị ngưng tụ dùng trong hệ thống lạnh trên ôtô đều sử dụng giàn
ngưng tụ không khí cưỡng bức gồm các ống xoắn có cánh sắp xếp trong nhiều dãy và
dùng quạt để tạo chuyển động của không khí (có thể dùng chung quạt giải nhiệt két
nước làm mát của động cơ hoặc được lắp đặt quạt riêng cho giàn nóng). Nó gồm
những ống thẳng hoặc ống chữ U nối thông với nhau, mỗi giàn có thể có hai hay nhiều
dãy (cụm) nối song song qua ống góp. Vật liệu ống thường là thép hay đồng còn các
cánh tản nhiệt bằng thép hay bằng nhôm (hình 2.21). Kiểu thiết kế này làm cho bộ
ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa đồng thời chiếm một khoảng không gian tối
thiểu.
Trên ôtô, bộ ngưng tụ được ráp ngay trước đầu xe, phía trước két nước làm
mát của động cơ, ở vị trí này bộ ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồng không khí mát thổi
xuyên qua khi xe đang lao tới và do quạt gió tạo ra.
H.2.21. Cấu tạo của bộ ngưng tụ
-
Lá tỏa nhiệt
: Lá tỏa nhiệt được chế tạo bởi các lá nhôm mỏng và được xếp
song song với nhau. Với cách thiết kế như vậy sẽ tạo được diện tích lớn nhất để tỏa
nhiệt tốt nhất.
- Ống xoắn chữ U:
Ống xoắn chữ U chủ yếu dung để truyền môi chất và tỏa
nhiệt. Vật liệu thường dùng là ống đồng, nó vừa tỏa nhiệt tốt vừa có độ bền cao.
2.1.3. Thi
2.1.3. Thi2.1.3. Thi
2.1.3. Thiết bị bay h
ết bị bay hết bị bay h
ết bị bay hơi
ơiơi
ơi
Ch
ChCh
Chức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo vức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo và nguyên lý ho
à nguyên lý hoà nguyên lý ho
à nguyên lý hoạt động
ạt độngạt động
ạt động
Thiết bị bay hơi (hay còn gọi là giàn lạnh) là thiết bị trao đổi nhiệt trong đó
môi chất lạnh lỏng hấp thụ nhiệt từ môi trường cần làm lạnh sôi và hóa hơi. Do vậy,
cùng với thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi cũng là thiệt bị trao đổi nhiệt quan trọng và
không thể thiếu được trong hệ thống lạnh.
H.2.22. Các bộ phận trong thiết bị bay hơi
1. Vỏ bộ bốc hơi 2. Lõi bộ bốc hơi
3. Quạt của bộ bốc hơi
4. Motor quạt dàn nóng
5. Nắp chắn bụi và làm kín bộ bốc hơi
Trong thiết bị bay hơi xảy ra sự chuyển pha từ lỏng sang hơi, đây là quá trình
sôi ở áp suất và nhiệt độ không đổi. Nhiệt lấy đi từ môi trường lạnh chính là nhiệt làm
hóa hơi môi chất lạnh. Trong quá trình bốc hơi môi chất lạnh sinh hàn, hấp thu nhiệt
làm mát khối không khí thổi xuyên qua thiết bị.
Trên ôtô thiết bị bay hơi được bố trí bên dưới bảng taplo điều khiển trong
cabin. Trong giàn lạnh, không khí thường có truyền động cưỡng bức dưới tác dụng của
một quạt điện kiểu lồng sóc tạo luồng không khí đối lưu trong cabin ôtô.
Ngoài tác dụng làm lạnh, thiết bị bay hơi còn có tác dụng hút ẩm trong cabin:
khi luồng không khí thổi xuyên qua bộ bốc hơi, không khí được làm lạnh, đồng thời
chất ẩm ướt trong không khí khi tiếp xúc với giàn lạnh sẽ ngưng tụ thành nước quanh
các ống của giàn lạnh. Nước ngưng tụ này được hứng và đưa ra ngoài xe qua ống xả
bố trí bên dưới giàn lạnh. Đặc tính hút ẩm này giúp cho khối không khí trong cabin
được tinh khiết, tạo thoải mái cho hành khách, đồng thời các kính cửa sổ không bị che
mờ do hơi nước.
Thiết bị này thuộc loại thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt. Ở đây không khí lưu động
ngoài chùm ống có cánh và truyền nhiệt cho môi chất lạnh sôi trong ống – còn gọi là
giàn lạnh không khí bay hơi trực tiếp. Bộ bốc hơi được chế tạo ở dạng chùm ống thẳng,
nhẵn hay chùm ống xoắn bằng đồng xuyên qua các lá mỏng hút nhiệt bằng nhôm.
H.2.23. Quá trình trao đổi nhiệt ở giàn 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 thu hút nhiệt tối đa trong lúc thể tích
của nó được thu gọn tối thiểu. Một bộ bốc hơi thiết kế đạt yêu cầu, sẽ có diện tích bề
mặt lớn đủ tiếp xúc với chất làm lạnh và không khí ở khoang hành khách.
Môi chất lạnh ở thể lỏng, được thiết bị giãn nở (van tiết lưu) phun tơi sương
vào bộ bốc hơi (hình 2.24). Luồng không khí do quạt điện thổi xuyên qua bộ bốc hơi,
trao đổi nhiệt cho bộ này và làm sôi môi chất lạnh. Trong lúc chảy xuyên qua các ống
của bộ bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu một lượng nhiệt rất lớn và bốc hơi hoàn toàn.
H.2.24. Quá trình làm việc trong thiết bị bốc hơi
Khi môi chất lạnh sôi, hấp thu nhiệt, bộ bốc hơi trở lên lạnh; quạt điện hút
không khí nóng trong cabin và cả không khí từ ngoài vào thổi xuyên qua giàn lạnh,
cho ra luồng không khí mới đã được làm lạnh và hút ẩm đi vào cabin ôtô thông qua
các cửa khí được bố trí trong hệ thống. Cứ như thế tạo ra một sự đối lưu không khí
trong ôtô, tạo cảm giác thoải mái mát mẻ cho con người.
Ngoài ra, qua quá trình hoạt động lâu dài, có nhiều bụi bẩn bám vào các cánh
tản nhiệt, hoặc lượng dầu bôi trơn lẫn vào môi chất lạnh nhiều…sẽ làm cho năng suất
lạnh của hệ thống lạnh giảm. Cần phải kiểm tra và vệ sinh thường xuyên để đảm bảo
chất lượng làm việc của hệ thống.
Thông thường, nhiệt độ của hơi môi chất lạnh tại cửa ra giàn lạnh cao hơn
4÷6 (
o
F) so với nhiệt độ của môi chất lạnh ở thể lỏng tại cửa vào. Chênh lệch nhiệt độ
này gọi là sự tăng nhiệt, nó đảm bảo môi chất lạnh đã được bốc hơi hoàn toàn. Quạt
giàn lạnh là quạt kiểu hướng tâm có 2 cổng hút vào 2 phía, dùng động cơ nhiều tốc độ,
quay nhanh, làm việc êm.
Nhưng cũng tùy theo công suất yêu cầu của giàn lạnh, diện tích của khoảng
không gian cần điều hòa mà chọn loại quạt và kích cỡ quạt cho thích ứng với từng hệ
thống. Nói chung, tốc độ khí hướng về phía đầu người không được quá 0,3÷0,5 (m/s),
lên ngực có điều chỉnh tốc độ 0,5÷2,2 (m/s) và cần có độ rộng 0,6÷0,8 (m); ở vùng
đùi, ống chân, bàn chân thì tốc độ khí không được quá 0,1÷0,3 (m/s).
2.
2.2.
2.1
11
1.4. Bình l
.4. Bình l.4. Bình l
.4. Bình lọc v
ọc vọc v
ọc và hút
à hút à hút
à hút ẩm
ẩmẩm
ẩm
Ch
ChCh
Chức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo vức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo và nguyên lý ho
à nguyên lý hoà nguyên lý ho
à nguyên lý hoạt động
ạt độngạt động
ạt động
Bình lọc và hút ẩm môi chất lạnh (hay còn gọi là phin sấy lọc; bình chứa
môi chất) là một bình kim loại bên trong có lưới lọc và túi đựng chất khử ẩm
(desiccant). Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất
lạnh, cụ thể như ôxit nhôm (sillica alumina), và chất sillicagel. Trên một số bình sấy
lọc còn được trang bị thêm van an toàn, van này sẽ mở cho môi chất lạnh thoát ra
ngoài khi áp suất trong hệ thống tăng vượt quá giới hạn quy định trong hệ thống. Phía
trên bình lọc và hút ẩm còn được bố trí một cửa sổ kính để theo dõi dòng chảy của môi
chất (hình 2.25).
Trong hệ thống điều hòa không khí ôtô, phin sấy lọc đặt sau thiết bị ngưng tụ
trước thiết bị giãn nở. Có nhiều loại bình lọc hút ẩm được sử dụng trong hệ thống,
tuy nhiên chức năng và vị trí lắp đặt không thay đổi.
Môi chất lạnh đang ở thể lỏng chảy từ bộ ngưng tụ theo lỗ nạp vào bình chứa
(hình 2.25), xuyên qua lớp lưới lọc và bọc khử ẩm. Chất ẩm ướt tồn tại trong hệ thống
là do chúng xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp, sửa chữa.
H.2.25. Cấu tạo của bình lọc và hút ẩm
Nếu môi chất lạnh không được lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm ướt thì các van
trong hệ thống cũng như trong máy nén sẽ chóng bị hỏng. Sau khi được lọc sạch tinh
khiết và hút ẩm, môi chất lạnh chui vào ống tiếp nhận và thoát ra khỏi bình chứa qua
lỗ thoát theo ống dẫn đến van giãn nở.
H.2.26. Cấu tạo của bình lọc và hút ẩm
Việc chọn loại bình chứa để sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí trên ôtô
phụ thuộc nhiều vào loại môi chất lạnh được sử dụng trong hệ thống. Về cấu tạo và
nguyên lý của mỗi loại vẫn không đổi, nhưng vật liệu sử dụng để lọc và hút ẩm cho
môi chất lạnh thì khác nhau, ở hệ thống dùng môi chất lạnh R12 thì dùng đá thạch anh
định hình (sillicagel) để hút ẩm; còn trong hệ thống sử dụng môi chất lạnh R134a thì
dùng chất khoáng (zeolite) để hút ẩm (vì khi dòng môi chất lạnh R134a đi qua chất
khoáng chứa trong bình hút ẩm thì nước sẽ được tách áp suất khỏi R134a và được chất
khoáng hấp thu hoàn toàn).
2.1.5. Thi
2.1.5. Thi2.1.5. Thi
2.1.5. Thiết bị gi
ết bị giết bị gi
ết bị giãn n
ãn nãn n
ãn nở
ởở
ở
Ch
ChCh
Chức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo vức năng, cấu tạo v
ức năng, cấu tạo và nguyên lý ho
à nguyên lý hoà nguyên lý ho
à nguyên lý hoạt động
ạt độngạt động
ạt động
Môi chất lạnh ở thể lỏng áp suất cao, sau khi ra khỏi bình lọc hút ẩm và theo
ống dẫn môi chất đến thiết bị giãn nở (hay còn gọi là thiết bị định lượng dòng chảy;
van tiết lưu hay van giãn nở). Tại thiết bị này, môi chất lạnh ở thể lỏng được phun
thành một lớp sương mù có nhiệt độ thấp, áp suất thấp nạp vào giàn bay hơi.
Thiết bị dãn nở hay van giãn nở nhiệt là một loại van biến đổi, nó có thể thay
đổi độ mở của van để đáp ứng được với các chế độ tải trọng làm lạnh của bộ bốc hơi.
Thiết bị giãn nở được điều khiển bằng áp suất vào của bộ bốc hơi, van này sẽ mở để
lưu thông nhiều môi chất lạnh hơn khi trong cabin ôtô yêu cầu độ lạnh nhiều hơn.
Hoặc khi chế độ tải lạnh yêu cầu ít hơn, thì van giãn nở sẽ giảm dòng chảy của môi
chất lạnh xuống. Trên ôtô, thiết bị giãn nở nhiệt được lắp đặt tại ống vào của bộ bốc
hơi, sau giàn ngưng tụ.
Có hai kiểu van giãn nở được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô;
kiểu van giãn nở có áp suất không đổi (hay còn gọi là ống mao dẫn; ống định cỡ OT)
và kiểu van giãn nở nhiệt, kiểu này có hai loại: loại van giãn nở nhiệt có bầu cảm biến
nhiệt (còn gọi là van tiết lưu có râu hoặc van tiết lưu đơn), và loại van giãn nở nhiệt
khối (hay còn gọi là van tiết lưu cụm). Trong đó kiểu van giãn nở nhiệt được sử dụng
rộng rãi hơn trong hệ thống điều không khí ôtô.
H.2.27. Thiết bị giãn nở kiểu ống định cỡ OT
Đối với thiết bị giãn nở kiểu ống định cỡ OT là ống có lỗ định cỡ đường kính
cố định, chất làm lạnh phải lưu thông qua ống này. Loại này chế tạo đơn giản và rẻ
hơn so với loại van giãn nở cảm biến nhiệt. Nhưng khi dùng loại ống OT thì không thể
điều khiển được lưu lượng môi chất lạnh nạp vào bộ bôc hơi theo yêu cầu tải lạnh
được, vì nó không phản ứng được với nhiệt độ của bộ bốc hơi. Nên tại thời điểm chế
độ tải làm lạnh yêu cầu thấp, nhưng lưu lượng môi chất lạnh cấp vào bộ bốc hơi vẫn
không đổi (nhiều hơn yêu cầu), dẫn đến tình trạng “ngập lỏng” trong bộ bốc hơi.
Trong hệ thống sử dụng ống định cỡ OT phải thêm vào một bộ tích trữ ở phía
áp suất nhiệt độ thấp, nằm giữa bộ bốc hơi và máy nén thể khí để giữ lại và lưu trữ môi
chất lạnh ở thể lỏng (nếu không có bộ tích trữ này, khi môi chất lạnh hút về máy nén
sẽ có có lẫn môi chất lạnh ở trạng thái lỏng, điều này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng
làm việc và tuổi thọ của máy nén trong hệ thống). Bộ tích trữ thường được gắn ở phía
cửa ra của bộ bốc hơi và được nối với máy nén bằng một ống mềm.
H.2.28. Sơ đồ hệ thống điều hòa không khí ôtô sử dụng ống định cỡ OT
Ngoài ra, trong hệ thống dụng thiết bị giãn nở kiểu này dễ bị sự cố nơi ống định
cỡ nếu như bình lọc sạch cặn, tạp chất và hút ẩm làm việc không đạt yêu cầu. Hiện nay,
thiết bị giãn nở kiểu này ít còn được sử dụng trên các xe đời mới, bởi tính tự động hóa
và hiệu suất làm việc của hệ thống điều hòa không khí trên ôtô ít được thỏa mãn.
Trên hệ thống điều hòa không khí ôtô đời mới, thường sử dụng thiết bị giãn nở
loại van giãn nở nhiệt (hình 2.29) có kí hiệu là ZFC. Lưu lượng môi chất lạnh đi qua
van giãn nở được xác định bằng sự chuyển động dọc của kim van. Hoạt động của van
giãn nở được điều khiển bằng sự chênh lệch giữa áp suất hơi P
f
(áp suất phía trong bầu
cảm biến nhiệt độ) với tổng áp suất P
s
(áp lực của lò xo đóng van) và P
e
(áp suất của
hơi môi chất lạnh nạp vào bộ bốc hơi).
H.2.29. Cấu tạo 1 kiểu van giãn nở loại đơn
Chế độ ngừng hoạt động, áp suất mặt dưới màng cân bằng mạnh hơn mặt trên
màng nên van đóng lại. Khi hệ thống hoạt động, tùy theo sự chênh lệch giữa các áp
suất điều khiển van và nhiệt độ của môi chất lạnh ở các bộ phận trong hệ thống mà van
giãn nở sẽ cho lưu lượng môi chất lạnh phun nhiều hay ít vào bộ bốc hơi để phù hợp
với các chế độ tải lạnh trên ôtô.
Loại van giãn nở nhiệt này có nhiều kiểu khác nhau: kiểu van giãn nở có bộ
cân bằng (bầu cảm biến nhiệt độ) bên trong; kiểu van giãn nở nhiệt có bộ cân bằng bên
ngoài và kiểu van giãn nở hộp (khối).
1. Lò xo
2. Van
3. Ống cân bằng
4. Màng và buồng tác động
5. Cần tác động
6. Đường dung dịch đi vào
7. Bộ cảm biến
8. Ống mao dẫn
9. Đường dung dịch đi ra