bài giảng thiết bị lạnh ô tô

THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
1
-
Chương 1.
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Kỹ thuật điều hòa không khí là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp,
công nghệ và thiết bị để tạo ra và duy trì một môi trường không khí phù hợp với công
nghệ sản xuất, chế biến hoặc thuận tiện cho sinh hoạt của con người. Các đại lượng
cần tạo ra, duy trì và khống chế trong hệ thống điều hòa không khí bao gồm: nhiệt độ,
độ ẩm, sự lưu thông và tuần hoàn của không khí, khử bụi, tiếng ồn, khí độc hại và vi
khuẩn, …
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 – trong vùng quy định nào đó. Nó không
chịu ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều khí hậu bên ngoài hoặc sự thay đổi của phụ
tải bên trong. Từ đó ta thấy rằng, 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.
Khi

xét

đến

sự

ảnh

hưởng

của

môi

trường

không

khí

tác

động

đến

con

người
thì

qua

thực

nghiệm

cho

thấy:

con

người

sẽ

có

cảm

giác

dễ

chịu,

thoải

mái

trong

vùng nhiệt

độ

khoảng

từ

22
0
C

÷

27
0
C,

ở

27
0
C

tương

ứng

với

độ

ẩm

tương

đối

của

không

khí xung

quanh

–

thông

số

này

quyết

định

đến

mức

độ

bay

hơi

nước

từ

cơ

thể

ra

ngoài

môi trường

là

50%

và

tốc

độ

chuyển

động

của

dòng

không

khí

xung

quanh

-

ảnh

hưởng

đến

lượng

hơi

ẩm

thoát

ra

từ

cơ

thể

sẽ

nhiều

hay

ít

là

0,25

m
/
s
.

Tuy

vậy,

khi

chọn

tốc

độ

dòng

không

khí

phải

lưu

ý

đến

sự

tương

thích

với

nhiệt

độ,

độ

ẩm,

khi

nhiệt

độ

tăng

thì

tốc

độ

dòng

không

khí

cũng

tăng,

điều

này

sẽ

ảnh

hưởng

đến

sự

thoải

mái

và

cảm giác

dễ

chịu

của

con

người.

Về mặt thiết bị hệ thống điều hòa không khí là một tổ hợp bao gồm các thành
phần sau:
 Máy lạnh: Là bộ phận cơ bản của hệ thống, đóng vai trò chủ yếu trong
việc khống chế trạng thái của không khí trong không gian cần điều hòa ở vùng quy
định.
 Bộ phận gia nhiệt và hâm nóng: Là bộ phận hỗ trợ máy lạnh trong việc
điều chỉnh các thông số của không khí. Bộ phận này không nhất thiết phải có mặt
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
2
-
trong tất cả các hệ thống điều hòa không khí, ở những vùng thường xuyên nóng bức,
sự biến động của phụ tải không nhiều và các yêu cầu kỹ thuật không quá cao thì có thể
không cần dùng đến.
 Hệ thống vận chuyển chất tải lạnh: Là hệ thống dùng để vận chuyển
chất tải lạnh từ nguồn sinh lạnh đến không gian cần làm lạnh. Ở đây chất tải lạnh có
thể là nước, không khí hoặc kết hợp giữa nước và không khí. Ở các hệ thống nhỏ, chất
tải lạnh thường chính là tác nhân lạnh.
 Hệ thống phun ẩm: Thường được dùng cho những nơi có nhu cầu gia
tăng độ chứa hơi không khí trong không gian điều hòa.
 Hệ thống thải: Thải không khí trong không gian cần điều hòa ra ngoài
trời hoặc tuần hoàn trở lại vào hệ thống.
 Bộ điều chỉnh và khống chế tự động: Để theo dõi, duy trì và ổn định tự
động các thông số chính của hệ thống.
 Hệ thống giảm ồn, chống cháy, lọc bụi, khử mùi.
 Hệ thống phân phối không khí.
Tuy nhiên, không phải bất kỳ hệ thống điều hòa không khí nào cũng phải có

đầy đủ các thiết bị nêu trên. Ở một số trường hợp có thể có thêm các bộ phận phụ
khác giúp cho hệ thống làm việc ổn định và thích ứng hơn.
1.2. LÝ THUYẾT CỦA HỆ THỐNG LẠNH Ô TÔ
1.2.1. Mục đích điều hòa không khí ô tô
Một ô tô có trang bị hệ thống điện lạnh (hệ thống điều hoà không khí) sẽ giúp
cho lái xe và hành khách cảm thấy thoải mái, mát lịm, nhất là trên đường dài vào thời
tiết nóng bức.
Điều hoà không khí trên ô tô để đạt được các mục đích sau:
- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô.
- Rút sạch chất ẩm ướt trong khối không khí này.
- Làm mát lạnh không khí và duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp.





Làm
lạnh,
hút
ẩm
Làm
sạch
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
3
-
1.2.2. Lý thuyết điều hòa không khí ô tô
Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp ôtô đã
và đang rất phát triển. Những xe ra đời sau này được cải tiến tiện nghi, an toàn và hiện

đại hơn những chiếc xe đời cũ. Trên ôtô hiện đại đều được trang bị hệ thống điều hòa
không khí, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc tạo ra sự thoải mái, dễ chịu và
khỏe khoắn cho hành khách trong xe. Máy điều hòa nhiệt độ điều chỉnh không khí
trong xe mát mẻ hoặc ấm áp; ẩm ướt hoặc khô ráo; làm sạch bụi, khử mùi; đặc biệt rất
có lợi ở những nơi thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đường dài. Và là một
trang bị cần thiết giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn.
Không

khí

trong

ôtô

thích

hợp

nhất

là

khi

sự

trao

đổi

nhiệt

giữa

người

trong

xe với

môi

trường

xung

quanh

tiến

hành

ở

điều

kiện

cường

độ

cực

tiểu

của

hệ

thống

tự điều

chỉnh

thân

nhiệt

của

người.

Để

tạo

sự

thích

hợp

trên,

có

thể

bằng

biện

pháp

tự nhiên

hoặc

bằng

thiết

bị.

Biện

pháp

đầu

gắn

liền

với

môi

trường

không

khí

bên

ngoài, nên

không

khí

bên

trong

ôtô

s

ẽ

bị

thay

đổi

theo

vùng

xe

chạy,

tốc

độ

của

xe,

điều

kiện thời

tiết

khi

chạy

xe

và

điều

kiện

phát

nhiệt

máy

móc

cũng

như

sự

hấp

thụ

nhiệt

của

vỏ

xe.

Biện

pháp

sau

sẽ

tạo

được

vùng

tiểu

khí

hậu

trong

xe

thích

hợp

với

người

trên

xe. Do

vậy,

hệ

thống

điều

không

khí

được

sử

dụng

rộng

rãi

và

ngày

càng

hoàn

ch

ỉnh

hơn
trên

ôtô

hiện

đại.
Trước

khi

xem

xét

các

thiết

bị

được

sử

dụng

trong

hệ

thống

này,

ta

hãy

đề

cập

đến

một

số

yếu

tố

ảnh

hưởng

tới

người

trên

xe

gây

bởi

bầu

không

khí

trong

cabin

–

từ

đó

có

thể

điều

chỉnh

cho

thích

hợp.

Khi

cabin

có

nhiều

người,

mỗi

cá

thể

có

những thích

nghi

riêng,

nhưng

nhìn

chung

vẫn

có

một

điều

kiện

khí

hậu

gây

H1.1.

Hệ

thống

điều

hòa

không

khí

trên

ôtô

hi

ện

đại


THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
4
-
cảm

giác

dễ

chịu chung.

Chính

vì

vậy

mà

vùng

tiểu

khí

hậu

trong

cabin

xe

cần

điều

trên

nhưng

quan điểm

tác

dụng

riêng,

đặc

biệt

ưu

tiên

đối

với

vị

trí

của

người

lái

xe

–

người

chịu

trách nhiệm

điều

hành

xe.

Chẳng

hạn,

nhiệt

độ

thấp

trong

cabin

sẽ

mau

chóng

làm

mệt

mỏi người

lái

xe,

có

thể

tạo

ra

những

hoạt

động

kém

chính

xác

(từ

10

÷20%),

làm

giảm

các

chỉ

số

tâm

lý

của

người

lái

xe.

Ảnh

hưởng

của

điều

kiện

nhiệt

độ

lên

các

phần

cơ

thể

con

người

cũng

khác nhau:

đầu

thì

nhạy

cảm

với

bức

xạ

nhiệt

còn

chân

tay

thì

với

sự

lạnh

giá.

Trong

xe,

c

ần duy

trì

nhiệt

độ

đồng

đều

trên

một

phần

mặt

phẳng

nằm

ngang

và

giảm

dần

theo

độ

cao

trong

xe

nhưng

chênh

lệch

lớn

nhất

không

quá

3

÷

4

0
C,

nếu

độ

chênh

nhiệt

độ

lớn hơn

sẽ

dẫn

tới

phá

vỡ

sự

điều

chỉnh

nhiệt

của

cơ

thể

con

người.

Đặc

điểm

của

vùng

tiểu

khí

hậu

trong

xe

là

sự

tuần

hoàn

của

không

khí.

Tốc

độ

luân

chuyển

dưới

0,1

m
/
s
là

không

phù

hợp

với

lái

xe.

Độ

ẩm

tương

đối

trong

xe

cũng

là

nột

yếu

tố

quan

trọng,

nhất

là

khi

xe

chở đông

người

thích

hợp

là

30

÷

60%.

Lượng

bụi,

khí

CO
2
,

hơi

nhiên

liệu,

khí

xả

trong

không

khí

ở

cabin

cũng không

được

quá

giới

hạn

cho

phép.

Những

yêu

cầu

và

mục

tiêu

trên

chỉ

được

thực

hiện

tốt

khi

khoang

không

gian cần

làm

lạnh

được

bao

kín,

cách

ly

hẳn

với

các

nguồn

nhiệt

xung

quanh.

Vì

vậy

cabin ôtô

cần

phải

được

bao

kín

và

cách

nhiệt

tốt.












H.1.2.

Các

nguồn

gây

ra

sức

nóng

bên

trong

xe.


THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
5
-
Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo của hệ
thống điều hòa không khí trên ôtô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết căn
bản của hệ thống điều hòa không khí.
Qui trình làm lạnh được mô tả như là một hoạt động tách nhiệt ra khỏi vật thể -
đây cũng chính là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí. Vậy
nên, hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên những nguyên lý cơ bản sau:
 Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh.
 Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ.
 Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lượng nhiệt ra khắp một
vùng rộng lớn và nhiệt độ của chất khí đó sẽ bị hạ thấp xuống.
 Để làm lạnh một người hay một vật thể, phải lấy nhiệt ra khỏi người hay vật
thể đó.
 Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổi trạng
thái biến thành hơi.
Tất cả các hệ thống điều không khí ôtô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý
thuyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt, áp suất và điểm sôi.
o Dòng nhiệt: “Nhiệt” truyền từ những vùng có nhiệt độ cao hơn (các phần tử
có chuyển động mạnh hơn) đến những vùng có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có
chuyển động yếu hơn). Ví dụ một vật nóng 30 độ Fahrenheit (30
0
F) được đặt kề bên

vật nóng 80 độ Fahrenheit (80
0
F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 80
0
F sang vật nóng
30
0
F – chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật càng lớn thì dòng nhiệt lưu thông càng mạnh.
Sự truyền nhiệt có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kết hợp giữa
ba cách trên.
Dẫn nhiệt: Là sự truyền có hướng của nhiệt trong một vật hay sự dẫn nhiệt xảy
ra giữa hai vật thể khi chúng được tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ, nếu nung nóng
một đầu thanh thép thì đầu kia sẽ dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.
Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hoặc một
chất khí đã được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể này
vật thể kia nhờ trung gian của khối không khí bao quanh chúng. Ví dụ, khi nhiệt được
cấp tại phần đáy một bình chứa khí hay chất lỏng, các phần tử đã được làm nóng lên
sẽ chuyển động lên phía trên, chất lỏng hay chất khí nặng và lạnh từ những vùng xung
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
6
-
quanh sẽ chìm xuống để chiếm chỗ chất khí hay chất lỏng đã được làm nóng và nổi
lên phía trên.
Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù
giữa các vật không có không khí hoặc không tiếp xúc nhau. Ta cảm thấy ấm khi
đướng dưới ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh đèn pha ôtô nếu ta đứng gần nó. Đó là
bởi nhiệt của mặt trời hay đèn pha đã được biến thành các tia hồng ngoại và khi các
tia này chạm vào một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật đó chuyển động, gây cho

ta cẩm giác nóng. Tác dụng truyền nhiệt này gọi là bức xạ.
o Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể rắn,
thể lỏng, thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền dẫn một nhiệt
lượng. Ví dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 32
0
F (0
0
C), nước sẽ đông thành đá, nó
đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn.
 Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng đối với hoạt động của
hệ thống điều hòa không khí. Khi tác động áp suất trên mặt chất lỏng thì sẽ làm thay
đổi điểm sôi của chất lỏng này. Áp suất càng lớn, điểm sôi càng cao có nghĩa là nhiệt
độ lúc chất lỏng sôi cao hơn so với khi ở áp suất bình thường. Ngược lại nếu giảm áp
suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất ấy sẽ hạ xuống. Ví dụ điểm sôi
của nước ở áp suất bình thường là 100
0
C. Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằng cách
tăng áp suất trên chất lỏng đồng thời cũng có thể hạ thấp điểm sôi bằng cách giảm bớt
áp suất trên chất lỏng hoặc đặt chất lỏng trong chân không.
 Đơn vị BTU ( British Thermal Unit)
Để đo nhiệt độ lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia người ta thường
dùng đơn vị BTU. Nếu cần nung 1 pound nước ( 0,454 kg) nóng đến 1
0
F ( 0,55
0
C) thì
cần phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt.
Năng suất của của một hệ thống điện lạnh ôtô được định rõ bằng 1 BTU/giờ,
vào khoảng 12000-24000 BTU/giờ.

THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
7
-

Chương 2:
NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ

2.1. CHỨC NĂNG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Điều hòa không khí là thuật ngữ chung để chỉ những thiết bị đảm bảo không
khí trong phòng ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Khi nhiệt độ trong phòng cao, nhiệt
được lấy đi để giảm nhiệt độ (gọi là “làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ trong phòng
thấp, nhiệt được cung cấp để tăng nhiệt độ (gọi là “sưởi”). Mặt khác, hơi nước được
thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong phòng ở mức thích hợp.
Do vậy, trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô nói chung bao gồm: Bộ
thông gió, bộ hút ẩm, bộ sưởi ấm và bộ làm lạnh. Các bộ phận này làm việc độc lập
hoặc phối hợp, liên kết với nhau tạo ra một không gian được điều hòa không khí với
những thông số điều hòa thích ứng với các yêu cầu đặt ra của con người, tạo nên sự
thoải mái, dễ chịu và một bầu không khí trong lành ở cabin ô tô.
2.1.1. Bộ thông gió
Không khí trong xe phải được lưu thông, thay đổi nhằm tạo ra sự trong lành, dễ
chịu cho những người ngồi trong xe. Vì vậy, trên ô tô phải có hệ thống thông gió, đó
là một thiết bị để thổi khí sạch từ môt trường bên ngoài vào bên trong xe, và cũng có
tác dụng làm thông thoáng xe. Có hai cách thông gió: thông gió không điều khiển và

thông gió có điều khiển (còn gọi là thông gió cưỡng bức).









Sự thông gió không điều khiển xảy ra khi các cửa sổ được mở; còn sự thông gió
có điều khiển thông qua một hệ thống thông gió gồm quạt thổi gió và các đường ống
dẫn không khí để tạo ra sự tuần hoàn của không khí trong xe, không phụ thuộc vào tốc
H.2.1. Bộ thông gió trên xe ôtô.
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
8
-
độ của xe. Quạt thổi gió cũng là một bộ phận của hệ thống sưởi ấm và điều hòa không
khí.
Trên một số ôtô con hiện đại, còn có kiểu hệ thống thông gió dùng năng lượng
mặt trời. Khi bên trong của một xe đang đậu trở nên quá nóng, cảm biến nhiệt độ môi
trường sẽ tự đóng mạch cho một quạt thông gió nhỏ. Nguồn cung cấp cho quạt được
lấy từ bin mặt trời đặt trên nóc xe. Quạt hoạt động sẽ đẩy không khí nóng trong xe ra
ngoài và hút không khí mát hơn vào trong xe. Khi quạt thông gió ngưng hoạt động
hoặc những ngày thời tiết mát, không cần sự thông gió, năng lượng từ pin mặt trời sẽ
nạp vào Accu.
2.1.2. Bộ sưởi ấm
Là một thiết bị sấy nóng không khí sạch lấy từ ngoài vào trong cabin ôtô để

sưởi ấm gian hành khách, đồng thời làm tan băng kính chắn gió của ôtô. Có nhiều
kiểu thiết bị sưởi ấm như: bộ sưởi dùng nước làm mát, dùng nhiệt khí cháy và dùng
khí xả, tuy nhiên kiểu thiết bị sưởi sử dụng nước làm mát thường được sử dụng rộng
rãi trên các ôtô. Trong đó, nước làm mát tuần hoàn qua két sưởi để làm các ống sưởi
nóng lên và quạt thổi gió sẽ thổi không khí qua két sưởi để sấy nóng không khí. Tuy
nhiên, do nước làm mát đóng vai trò nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ không được nóng lên
khi động cơ vẫn còn nguội vì vậy nhiệt độ khí thổi qua giàn sưởi sẽ không tăng.










Bộ sưởi ấm được điều khiển bởi các cần gạt hoặc núm xoay trong bảng điều
khiển của hệ thống. Thường có 3 sự điều khiển cơ bản: điều khiển chức năng, điều
khiển nhiệt độ và điều khiển tốc độ thổi gió. Điều khiển chức năng xác định ngõ ra
nào sẽ phát khí nóng. Điều khiển nhiệt độ là điều tiết nhiệt độ của không khí và điều
khiển tốc độ thổi gió là điều khiển tốc độ quạt thổi.
H.2.2. Bộ sưởi ấm trên xe ôtô.
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
9
-
2.2. NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ
Nguyên lý cơ bản của việc làm lạnh dựa trên quá trình bay hơi của chất lỏng

Chúng ta cảm thấy hơi lạnh thậm chí sau khi bơi trong một ngày nóng. Đó là
vì khi bay hơi nước đã lấy nhiệt từ cơ thể của chúng ta. Tương tự như vậy chúng
ta cũng cảm thấy lạnh khi chúng ta bôi cồn vào tay: Cồn đã lấy nhiệt của chúng ta
khi bay hơi, chúng ta có thể làm cho các vật lạnh đi bằng cách sử dụng các hiện tượng
tự nhiên này ví dụ chất lỏng bay hơi có thể lấy nhiệt từ các chất. Một bình có vòi được
đặt trong một hộp cách điện tốt.









Chất lỏng trong bình sẽ bốc hơi ngay ở nhiệt độ không khí. Khi miệng vòi
được mở chất lỏng trong bình sẽ bay hơi và nhiệt cần thiết cho sự bay hơi từ không
khí nằm giữa bình và hộp sẽ được truyền vào hơi của chất lỏng và bay ra ngoài. ở
thời điểmnày, nhiệt độ của không khí trong hộp sẽ thấp hơn so với nhiệt độ của nó
trước khi mở vòi.
Trong hệ thống điều hoà không khí trên ô tô:
- Ga lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao được chứa trong bình chứa
- Ga lỏng này được xả vào giàn lạnh qua van tiết lưu. Trong giàn lạnh ga lỏng
nhận nhiệt từ môi trường xung quanh và bay hơi

THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
10
-

2.3. CHU TRÌNH LÀM LẠNH CỦA HỆ THỐNG LẠNH Ô TÔ
Máy

điều

hòa

không

khí

trên

xe

ôtô

là

một

hệ

thống

làm

lạnh

cơ

khí

kiểu

khí nén.

Sự

làm

lạnh

được

tạo

ra

bằng

cách

nén

khí

sau

khi

hấp

thụ

nhiệt

bên

trong

xe (gian

hành

khách).

Sau

đó

nhiệt

được

truyền

qua

hệ

thống

lam

lạnh

ra

không

khí

bên ngoài.

Không khí được làm lạnh bởi hệ thống lạnh. Một chu trình làm lạnh cơ bản bao
gồm các bước sau đây nhằm lấy nhiệt, làm lạnh khối không khí:
- Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao, giai
đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ ở thể hơi.
- Tại bộ ngưng tụ nhiệt độ của môi chất rất cao, được quạt gió thổi mát giàn
nóng, môi chất đang ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành lỏng dưới áp suất cao
nhiệt độ thấp.
- Môi chất lạnh ở dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc/hút ẩm, tại đây
môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất nhờ các
lưới lọc và các hạt hút ẩm bên trong bình chứa.
- Van giãn nở hay van tiết lưu điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng phun vào
bộ bốc hơi hay giàn lạnh, làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm áp nên nhiệt
độ sôi của môi chất giảm xuống, cùng với sự tác động của nhiệt độ không khí bên
trong cabin xe đã làm cho môi chất sôi lên, nên trạng thái của môi chất lúc này là từ
thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
- Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt rất mạnh làm cho toàn bộ
giàn lạnh giảm nhiệt độ xuống, rồi nhờ quạt gió giàn lạnh hút khối không khí bên
H.2.3. Hê thống lạnh trên xe ôtô.
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
11
-

trong cabin ôtô thổi qua bộ bốc hơi và ra lại cabin nhờ các của sổ dẫn gió – làm lạnh
khối không khí bên trong cabin ôtô.
- Bước kế tiếp là môi chất lạnh ở trạng thái hơi áp suất thấp được hồi về máy
nén nhờ chu trình hút của máy nén, và lại được bơm đi. Kết thúc một chu trình làm

lạnh và bắt đầu chu trình mới.

















2.4. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ
Hệ thống điều hòa không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo chức
năng của cụm điều hòa.
Phân loại theo vị trí lắp đặt
1. Kiểu táplô:
Ở kiểu này, điều hòa không khí được gắn với bảng táplô điều khiển của ôtô.
Đặc điểm của kiểu này là, không khí lạnh từ cụm điều hòa được thổi thẳng đến mặt
trước người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với công suất của điều
hòa, có các lưới cửa ra không khí lạnh có thể được điều chỉnh bởi bản thân người lái
nên người lái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh

H.2.4. Chu trình làm lạnh của hệ thống lạnh ô tô
H.2.5. Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
12
-

H.2.6. Hệ thống điều hòa không khí kiểu khoang hành lý
2. Kiểu khoang hành lý:
Ở kiểu khoang hành lý, điều hòa không khí được đặt ở cốp sau xe. Cửa ra và
cửa vào của không khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau. Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau
nơi có sẵn khoảng trống tương đối lớn, nên điều hòa kiểu này có ưu điểm của một bộ
điều hòa với công suất giàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ.






3. Kiểu kép:
Khí lạnh được thổi ra từ phía trước và phía sau bên trong xe. Đặc tính làm lạnh
bên trong xe rất tốt, sự phân bố nhiệt bên trong xe đồng đều, có thể đạt được một môi
trường rất dễ chịu trong xe.

Phân loại theo chức năng
Do chức năng và tính năng cần có của hệ thống điều hòa khác nhau tùy theo
môi trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, hệ thống điều hòa không khí có thể chia
thành 2 loại tùy theo tính năng của nó.
1. Loại đơn:
Loại này bao gồm một bộ thông thoáng được nối hoặc là với bộ sưởi hoặc là hệ
thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh.




H.2.7. Hệ thống điều hòa không khí kiểu kép
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
13
-

Với kiểu điều hòa không khí này chỉ dùng ở những vùng có khí hậu một mùa.
Cụ thể ở vùng nhiệt đới thì dùng loại chỉ có bộ làm lạnh, ở vùng hàn đới thì dùng loại
chỉ có bộ sưởi ấm.
2. Loại cho tất cả các mùa:
Loại này kết hợp một bộ thông gió với một bộ sưởi ấm và hệ thống làm lạnh.
Hệ thống điều hòa này có thể sử dụng trong những ngày lạnh, ẩm để làm khô không
khí. Tuy nhiên, nhiệt độ trong khoang hành khách sẽ bị hạ thấp xuống, điều đó có thể
gây ra cảm giác lạnh cho hành khách. Nên để tránh điều đó hệ thống này sẽ cho không
khí đi qua két sưởi để sấy nóng. Điều này cho phép điều hòa không khí đảm bảo được
không khí có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Đây chính là ưu điểm chính của điều hòa
không khí loại 4 mùa.
Loại này cũng có thể chia thành loại điều khiển nhiệt độ thường, lái xe phải
điều khiển nhiệt độ bằng tay khi cần. Và loại điều khiển tự động, nhiệt độ bên ngoài
và bên trong xe luôn được máy tính nhận biết và bộ sưởi hay bộ điều hòa không khí sẽ
tự động hoạt động theo nhiệt độ do lái xe đặt ra, vì vậy duy trì được nhiệt độ bên trong
xe luôn ổn định.






H.2.8. Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-

14
-









Còn trong các hệ thống điều hòa không khí và hệ thống lạnh trên các xe đông
lạnh, xe lửa, các xe ôtô vận tải lớn…cũng vẫn áp dụng theo nguyên lý làm lạnh trên,
nhưng về mặt thiết bị và sự bố trí của các bộ phận trong hệ thống thì có sự thay đổi để
cho thích ứng với đặc điểm cấu tạo và những yêu cầu sử dụng phù hợp với công dụng
của từng loại thiết bị giao thông vận tải nhằm phục vụ tốt hơn cho nhu cầu của con
người.
2.5. MÔI CHẤT LẠNH – GA LẠNH
Dung dịch làm việc trong hệ thống điều hòa không khí được gọi là môi chất
lạnh hay gas lạnh – là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều
để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp và tải nhiệt ra môi
trường có nhiệt độ cao hơn.
2.5.1. Yêu cầu đối với môi chất lạnh
- Môi chất lạnh phải có điểm sôi dưới 32
0
F (0
0
C) để có thể bốc hơi và hấp thu
ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp.
- Phải là một chất tương đối “trơ”, hòa trộn được với dầu bôi trơn để trở thành

một hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại và các vật liệu khác như nhựa, cao su.
- Đồng thời, chất làm lạnh phải là một chất không độc, không cháy, và không
gây nổ, không sinh ra các phản ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi xả nó vào
khí quyển.
2.5.2. Yêu cầu đối với 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 các nguyên tử clo, flo hoặc brom.
- Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt. Ví dụ: R134a
- Các olefin có chữ số 1 trước 3 chữ số. Ví dụ : C
3
F
6
kí hiệu R1216.
- Các hợp chất có cấu trúc vòng có thêm chữ C. Ví dụ: C
4
H
8
ký hiệu RC138.
H.2.9. Hệ thống điều hòa không khí loại bốn mùa
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
15
-


+ Các chất vô cơ: Kí hiệu R7M với M là phân tử lượng làm tròn của chất đó.
Ví dụ: NH
3
ký hiệu R717.

2.5.3. Môi chất lạnh R-12
Môi chất lạnh R-12 là một hợp chất của clo, flo và carbon; có công thức hóa
học là CCl
2
F
2
, gọi là chlorofluorocarbon (CFC) – thường có tên nhãn hiệu là Freon 12
hay R-12. Freon12 là một chất khí không màu, có mùi thơm rất nhẹ, nặng hơn không
khí khoảng 4 lần ở 30
0
C, có điểm sôi là 21,7
0
F (-29,8
0
C). Áp suất hơi của nó trong bộ
bốc hơi khoảng 30 PSI và trong bộ ngưng tụ khoảng 150-300 PSI, và có lượng nhiệt
ẩn để bốc hơi là 70 BTU trên 1 pound.
R-12 dễ hòa tan trong dầu khoáng chất và không tham gia phản ứng với các
loại 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 giảm hiệu suất,
chính những điều đó đã làm cho R-12 trở thành môi chất lạnh lí tưởng sử dụng trong
hệ thống điều hòa không khí ôtô.
Tuy nhiên, R-12 lại có mức độ phá hủy tầng ôzôn của khí quyển và gây hiệu
ứng nhà kính lớn – do các phân tử của nó có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân
giải; và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng với O
3
trong tầng ôzôn
của khí quyển, chính điều này đã làm phá hủy ôzôn của khí quyển. Do đó, môi chất
lạnh R-12 đã bị cấm sản xuất, lưu hành và sử dụng từ ngày 1.1.1996. Thời hạn này
kéo dài thêm 10 năm ở các nước đang phát triển.

R c h f
Số lượng nguyên tử Clo
Số lượng nguyên tử Hydro + 1
Số lượng nguyên tử C – 1 (nếu = 0 thì không ghi)
Refrigerant (Môi chất lạnh)

H.1.3. Cơ chế và tình trạng phá hủy tầng ozon của môi chất lạnh R12
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
16
-

2.5.4. Môi chất lạnh R-134a
Để giải quyết vấn đề môi chất lạnh R-12 (CFC-12) phá hủy tầng ôzôn của khí
quyển, một loại môi chất lạnh mới vừa được dùng để thay thế R-12 trong hệ thống
điều hòa không khí ôtô, gọi là môi chất lạnh R-134a có công thức hóa học là CF
3
–

CH
2
F, là một hydrofluorocarbon (HFC). Do trong thành phần hợp chất của R-134a
không có clo, nên đây chính là lí do cốt yếu mà ngành công nghiệp ôtô chuyển từ việc
sử dụng R-12 sang sử dụng R-134a. Các đặc tính, các mối quan hệ giữa áp suất và
nhiệt độ của R-134a, và các yêu cầu kỹ thuật khi làm việc trong hệ thống điều hòa
không khí rất giống với R-12.
Tuy nhiên, môi chất lạnh R-134a có điểm sôi là -15,2
0
F (-26,8
0
C), và có lượng
nhiệt ẩn để bốc hơi là 77,74 BTU/pound. Điểm sôi này cao hơn so với môi chất R-12
nên hiệu suất của nó có phần thua R-12. Vì vậy hệ thống điều hòa không khí ôtô dùng
môi chất lạnh R-134a được thiết kế với áp suất bơm cao hơn, đồng thời phải tăng khối
lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn nóng (bộ ngưng tụ). R-134a không
kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn ở hệ thống R-12. Các chất bôi trơn
tổng hợp polyalkaneglycol (PAG) hoặc là polyolester (POE) được sử dụng với hệ
thống R-134a. Hai chất bôi trơn này không hòa trộn với R-12. Môi chất R-134a cũng
không thích hợp với chất khử ẩm sử dụng trên hệ thống R-12. Vì thế, khi thay thế môi
chất lạnh R-12 ở hệ thống điều hòa không khí trên ôtô bằng R-134a, phải thay đổi
những bộ phận của hệ thống nếu nó không phù hợp với R-134a, cũng như phải thay
đổi dầu bôi trơn và chất khử ẩm của hệ thống. Có thể dễ dàng nhận ra những hệ thống
dùng R-134a nhờ nhãn “R-134a” dán trên các bộ phận chính của hệ thống.

Đặc tính kỹ thuật R – 134a
R-12
- Công thức phân tử CH
2
FCF

3
CCl
2
F
2

- Trọng lượng phân tử 120,3 120,91
- Điểm sôi -26,8
0
C -29,79
0
C
- Nhiệt độ tới hạn 101,15
0
C 111,80
0
C
- Áp suất tới hạn 4,065 mpa (41,45 Kgf/cm
2
) 4,125 mpa (41,45 Kgf/cm
2
)
- Mật độ tới hạn 511 Kg/cm
3
558 Kg/cm
3

- Thể tích riêng ( hơi bão hòa) 0,031009 m
3
/Kg 0,027085 m

3
/Kg
Bảng1.1. So sánh đặc tính kỹ thuật của môi chất lạnh R-12 và R134a.
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
17
-

- Nhiệt dung riêng (dd bão
hòa ở áp suất không đổi)
1,4287 KJ/Kg.K (0,3413
Kcal/Kgf.K)
0,9682 KJ/Kg.K (0,3413
Kcal/Kgf.K)
- Nhiệt ẩn khi bốc hơi 216,5 KJ/Kg (51,72 Kcal/Kg) 166,56 KJ/Kg (39,79 Kcal/Kg)
- Tính cháy được Không cháy Không cháy
- Chỉ số làm suy kiệt ozon 0 1,0
- Chỉ số làm nóng trái đất 0,24 ÷0,29 0,24 ÷3,4

THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
18

-

Chương 3.
THIẾT BỊ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ
Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh Ôtô nói riêng là bao gồm những thiết bị
nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra
môi trường bên ngoài. Thiết bị lạnh Ôtô bao gổm: Máy nén, thiết bị ngưng tụ, bình lọc
và tách ẩm, thiết bị giãn nở, thiết bị bay hơi, và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo
cho hệ thống lạnh hoạt động hiệu quả nhất. Hình 3.1 giới thiệu các thành phần của hệ
thống lạnh trên Ôtô và vị trí của nó trong hệ thống.

H.3.1. 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 quạt gió
15. Bộ ly hợp máy nén
16. Không khí.

3.1. MÁY NÉN

3.1.1. Công dung, vị trí lắp đặt
Máy nén 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
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
19
-

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.
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. Trong quá trình làm việc, tỉ số của máy 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.







H.3.2. Hình dạng bên ngoài của một loại máy nén
Máy nén được gắn b
ên
hông động cơ, nh
ận truyền động
đai từ động cơ ôtô sang đ

ầu trục
máy nén qua m
ột ly hợp từ. Tốc
độ vòng quay c
ủa máy nén lớn
hơn tốc độ quay của động cơ.
Hình bên là v
ị trí lắp đặt
của máy nén trên động cơ.

H.3.3. Vị trí lắp đặt của máy nén ở động cơ

Nhiều loại máy nén khác nhau được dùng trong hệ thống lạnh 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 trong xi lanh nên gọi là máy nén piston tay quay,
loại này hiện nay không còn được sử dụng. Hiện nay đang dùng phổ biến nhất là loại
máy nén piston dọc trục và máy nén quay dùng cánh trượt.


THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
20
-

3.1.2. Phân loại










1. Máy nén loại piston tay quay
Loại này chỉ sử dụng cho môi chất lạnh R12, có thể được thiết kế nhiều xylanh
bố trí thẳng hàng, hoặc bố trí hình chữ V.
* Cấu tạo:

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
MÁY NÉN
MN Thể tích MN động học
MN piston dao động MN piston quay
-
MN piston trượt
-
MN con lắc
-MN kiểu mảng
-MN trục vít
-MN roto lăn
-MN roto tấm trượt
-MN roto xoắn ốc
MN turbin
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
21
-

H.3.4. Máy nén loại piston tay quay

Trong loại máy nén kiểu piston, thường sử dụng các van lưỡi gà để điều khiển

dòng môi chất lạnh đi vào và đi ra xylanh. 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.
* Nguyên lý hoạt động
Khi piston di chuyển xuống phía dưới, môi chất 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. 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.












* Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng:
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.3.5. Nguyên lý hoạt động của máy nén piston tay quay

THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
22
-

Kiểu máy nén này khó thực hiện việc điều khiển tự động trong quá trình làm
việc khi tốc độ của động cơ 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.


2. Máy nén piston kiểu cam nghiêng
* Cấu tạo:
Loại này có ký hiệu là 10PAn, đây là loại máy nén khí với 10 xylanh được bố
trí ở hai đầu máy nén (5 ở phía trước và 5 ở phía sau); có 5 piston tác động hai chiều
được dẫn động nhờ một trục có tấm cam nghiêng (đĩa lắc) khi xoay sẽ tạo ra lực đẩy
piston. 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 xylanh.

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 né
n
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
* Nguyên lý hoạt động:
Hoạt động của máy nén cam nghiêng được chia làm hai hành trình sau:
H.3.6. Kết cấu của loại máy nén kiểu cam nghiêng
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ

TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
23
-

- 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.

H.3.7. Nguyên lý hoạt động của loại máy nén piston cam nghiêng
- 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 3.7). Và cứ thế tiếp tục các hành trình
mới.
Hiện nay, trong hệ thống lạnh 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
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
24
-

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.


3. Máy nén piston mâm dao động
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.3.8. Cấu tạo của máy nén piston mâm dao động

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.
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. Điều này cho phép
máy nén có thể chạy liên tục nhưng chỉ bơm đủ lượng môi chất lạnh cần thiết.
THIẾT BỊ LẠNH Ô TÔ
TRẦN NGỌC ANH - KTOT
-
25
-

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

H.3.9. Van điều khiển hành trình dao động của máy nén
4. Máy nén quay loại cánh gạt
* Cấu tạo:

Loại máy nén này không dùng piston. 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.