HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRONG Ô TÔ

HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN Ô T
Ô










TP. HỒ CHÍ MINH
2008
www.oto-hui.com

1. KHÁI QUÁT

1.1 Giới thiệu về thống điều hòa không khí trên ô tô
Điều hoà không khí điều khiển nhiệt độ trong xe. Nó hoạt động như là một máy hút
ẩm có chức năng điều khiển nhiệt độ thay đổi từ cao đến thấp. Điều hoà không khí
cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt
trong của kính xe. Điều hoà không khí là một bộ phận để:
- Điều khiển nhiệt độ và thay đổi độ ẩm trong xe.
- Điều khiển dòng không khí trong xe
- Lọc và làm sạch không khí


Hình 1. Hệ thống điều hòa không khí trên xe
Phân loại
a. Phân loại theo vị trí thiết bị:
• Kiểu phía trước:



Hình 2. Giàn lạnh kiểu phía trước.

Giàn lạnh kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với giàn sưởi.
Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng motor quạt. Không khí bên ngoài xe hoặc
không khí tuần hoàn thổi vào. Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đẩy vào bên
trong xe.

www.oto-hui.com


Hình 3. Các vị trí của những lỗ thoát khí.

Những lỗ thoát khí bao gồm: lỗ thoát khí vào mặt, vào chân, và tan sương trên kính

(làm tan sương ở trước kính). Có một ít không khí luôn được thổi ra từ bên hông.
- Kiểu kép:


Hình 4. Giàn lạnh kiểu kép.

Kiểu kép là sự kết hợp giữa kiểu phía trước và giàn lạnh phía sau được đặt trong
khoang hành lý. Cấu trúc này cho phép không khí lạnh thổi ra từ phía trước và phía
sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi trong xe.
- Kiểu kép treo trần:


Hình 5. Giàn lạnh kiểu kép treo trần.
www.oto-hui.com
Kiểu kép treo trần được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được bố trí
hệ thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau xe. Kiểu
kép treo trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.
b. Phân loại theo phương pháp điều khiển:
- Kiểu bằng tay:


Hình 6. Điều khiển bằng tay.

Kiểu này cho phép điều khiển bằng tay các công tắc và nhiệt độ ngõ ra bằng cần
gạt. Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng
gió và hướng gió.
- Kiểu tự động:

Hình 7. Điều khiển tự động.

Điều hòa tự động điều chỉnh nhiệt độ mong muốn, bằng cách sử dụng máy tính.
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 tương ứng, nhằm điều chỉnh nhiệt độ bên trong xe theo
nhiệt độ mong muốn.
1.1.1 Điều khiển nhiệt độ
- Bộ sưởi ấm:
www.oto-hui.com

Hình 2. Bộ sưởi
Người ta dùng một két sưởi để làm nóng không khí. Két sưởi lấy nước làm mát
động cơ đã được hâm nóng và dùng nhiệt này để làm nóng không khí thổi vào trong
xe. Khi động cơ khởi động, nhiệt độ nước làm mát còn thấp nên két sưởi chưa làm
việc.
- Hệ thống làm mát không khí:

Hình 3. Hệ thống làm mát
Giàn lạnh được dùng để làm mát không khí trước khi đưa vào trong xe. Khi bật
công tắc điều hoà không khí, máy nén bắt đầu làm việc và đẩy chất làm lạnh (ga
điều hoà) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được làm mát nhờ chất làm lạnh và sau đó nó làm
mát không khí được thổi vào trong xe từ quạt giàn lạnh. Việc làm nóng không khí
phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát động cơ nhưng việc làm mát không khí là
hoàn toàn độc lập với nhiệt độ nước làm mát động cơ.
- Hút ẩm:
Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn và giảm
xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống. Không khí được làm mát khi đi qua giàn
lạnh. Nước trong không khí ngưng tụ và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn 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 vòi.
1.1.2 Điều khiển tuần hoàn không khí
- Thông gió tự nhiên :
Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển
www.oto-hui.com
động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bố áp suất không khí trên bề
mặt của xe khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình vẽ, một số nơi có áp suất d-
ương, 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 trí ở những nơi có áp suất âm (-).

Hình 7. Thông gió tự nhiên



Hình 8. Thông gió cưỡng bức

- Thông gió cưỡng bức:
Trong các hệ thống thông 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 thông gió tự nhiên. Thông thường, hệ thống thông gió này được dùng
chung với các hệ thống thông khí khác (hệ thống điều hoà không khí, bộ sưởi ấm).
1.1.3 Lọc và làm sạch không khí
1.1.3.1 Bộ lọc không khí
- Chức năng:
Một bộ lọc được đặt ở cửa hút của điều hoà không khí để làm sạch không khí đưa
vào trong xe.
www.oto-hui.com

Hình 9. Bộ lọc không khí

- Thay thế:
Khi bộ lọc không khí bị tắc do bẩn sẽ rất khó đưa không khí vào trong xe, điều này
làm cho hiệu suất của điều hoà kém. Để ngăn ngừa điều này xảy ra cần phải kiểm
tra và thay thế bộ lọc không khí một cách định kỳ. Chu kỳ để kiểm tra và thay thế
bộ lọc không khí khác nhau tuỳ theo kiểu xe và điều kiện làm việc và do đó phải
tham khảo lịch bảo dường xe.
- Phân loại bộ lọc không khí:
Có hai loại bộ lọc không khí: Một loại chỉ lọc bụi và loại kia còn có tác dụng khử
mùi bằng than hoạt tính.
Bộ lọc không khí được lắp đặt ở phần lớn các xe ngày nay và bộ lọc có thể được
thay thế một cách dễ dàng.
1.1.3.2 Bộ làm sạch không khí
- Công dụng:
Bộ làm sạch không khí là một thiết bị dùng để loại bỏ khói thuốc lá, bụi,.v.v. để làm
sạch không khí trong xe.
- Cấu tạo:
Bộ làm sạch không khí gồm có một quạt giàn lạnh, motor quạt giàn lạnh, cảm biến
khói, bộ khuyếch đại, điện trở và bầu lọc có các bon hoạt tính.

Hình 10. Bộ làm sạch không khí
- Nguyên lý hoạt động:
www.oto-hui.com
Bộ lọc không khí dùng một motor quạt để lấy không khí ở trong xe và làm sạch
không khí đồng thời khử mùi nhờ than hoạt tính trong bộ lọc. Ngoài ra, một số xe
có trang bị cảm biến khói để xác định khói thuốc và tự động khởi động khi motor
quạt giàn lạnh ở vị trí “HI”
1.2. Các chức năng
1.2.1 Bảng điều khiển
Có rất nhiều bộ chọn (núm, cần) điều chỉnh trên bảng điều khiển của điều hoà
không khí. Những bộ chọn này được phân loại như sau: Bộ chọn dòng khí vào, bộ

chọn nhiệt độ, bộ chọn luồng không khí và bộ chọn tốc độ quạt giàn lạnh. Hình
dạng của các núm chọn này khác nhau tuỳ theo kiểu xe và cấp nội thất, nhưng các
chức năng thì giống nhau.

Hình 11. Bảng điều khiển
1.2.2 Các cánh điều tiết không khí
Việc điều khiển dòng không khí vào xe, nhiệt độ không khí và không khí ra có thể
được thực hiện bằng việc điều chỉnh các bộ chọn (núm hoặc cần chọn) trên bảng
điều khiển. Cánh dẫn lấy khí vào điều chỉnh lượng không khí vào trong xe, cánh
trộn khí làm nhiệm vụ điều khiển nhiệt độ không khí trong xe, cánh dẫn luồng khí
ra điều khiển lượng không khí ra. Các cánh điều khiển này được điều khiển bằng
cáp dẫn hoặc bằng mô tơ.
www.oto-hui.com


Hình 12. Các cánh điều tiết không khí
1.2.3 Chức năng điều tiết dẫn khí vào
Núm chọn không khí vào thực hiện việc điều tiết lượng không khí vào trong xe
bằng cách hoặc là tuần hoàn không khí hoặc là lấy không khí từ bên ngoài vào trong
xe. Trong sử dụng thông thường, người ta lựa chọn việc lấy không khí từ ngoài xe
và có quan tâm đến việc tuần hoàn không khí trong xe. Khi lựa chọn lấy không khí
từ ngoài xe thì cánh dẫn khí vào sẽ mở cửa hút không khí bên ngoài và đóng cửa
tuần hoàn không khí bên trong. Khi không khí bên ngoài bẩn thì có thể điều chỉnh
sang chế độ tuần hoàn không khí bên trong.



Hình 13. Cánh điều tiết dẫn khí vào
1.2.4 Chức năng điều khiển nhiệt độ
Có nhiều cách điều khiển nhiệt độ ra:

- Chức năng điều khiển nhiệt độ bằng cách thay đổi lượng không khí lạnh đi qua
giàn lạnh trộn với không khí ấm đi qua két sưởi nhờ thay đổi độ mở của cánh trộn
không khí.
- Chức năng điều khiển nhiệt độ bằng cảm biến nhiệt độ giàn lạnh (themistor) từ đó
www.oto-hui.com
điều khiển đóng ngắt máy nén.
- Chức năng điều khiển nhiệt độ bằng bầu cảm nhận nhiệt độ giàn lạnh từ đó điều
khiển đóng ngắt máy nén.
Tất cả những cách trên đều nhằm mục đích thay đổi nhiệt độ ngõ ra ở giàn lạnh từ
đó điều khiển nhiệt độ trong xe như mong muốn.



Hình 14. Cánh điều tiết điều khiển nhiệt độ

1.2.5 Chức năng điều tiết dòng không khí ra
Việc điều chỉnh các cánh (cửa gió) điều tiết dòng không khí ra. Có 5 chế độ dòng
không khí ra. - FACE : Thổi lên vào nửa trên của cơ thể.


Hình 15. Chế độ FACE

www.oto-hui.com

Hình 16. Chế độ BI-LEVEL
- BI-LE VEL: Thổi vào phần thân trên của cơ thể và xuống chân
- FOOT: Thổi vào chân

Hình 17. Chế độ FOOT

Hình 18. Chế độ DEF
- DEF: Làm tan sương ở kính trước
www.oto-hui.com
- FOOT-DEF: Thổi vào chân và làm tan sương ở kính trước

Hình 19. Chế độ FOOT-DEF

1.2.6 Các kiểu hoạt động của cánh điều tiết
- Loại điều khiển bằng dây cáp
Loại này có cấu tạo sao cho sự dịch chuyển của núm điều chỉnh sẽ tác động trực
tiếp tới các cánh điều tiết. Loại này có cấu tạo đơn giản nhưng việc lựa chọn chế độ
sẽ trở nên khó khăn khi độ ma sát của cáp lớn.



Hình 20. Cánh điều tiết điều khiển bằng cáp





Hình 21. Cánh điều tiết điều chỉnh bằng motor

- Loại dẫn động bằng motor
Ở loại này do motor điều khiển độ mở của cánh điều tiết nên việc lựa chọn chính
xác nhưng cấu tạo phức tạp. Tuy nhiên loại này giảm được lực điều khiển và làm
cho việc điều khiển dễ dàng hơn.
www.oto-hui.com

1.3. Chu kỳ làm lạnh
1.3.1 Lý thuyết làm mát cơ bản
Trong một ngày nóng nực, chúng ta cảm thấy hơi lạnh sau khi bơi. 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: chất lỏng bay hơi có thể lấy nhiệt từ các chất.

Hình 23. Nước bay hơi lấy nhiệt của cơ thể

Quan sát thí nghiệm trên hình vẽ. Một bình có vòi được đặt trong một hộp cách
nhiệt tốt. Chất lỏng trong bình là chất có thể bốc hơi ngay ở nhiệt độ không khí. Khi
miệng vòi được mở chất lỏng trong bình sẽ bay hơi. Khi đó nó hấp thụ nhiệt từ
không khí nằm giữa bình và hộp. Nhiệt này được truyền vào hơi của chất lỏng và
bay ra ngoài. Ở thời điểm này, nhiệt độ của không khí trong hộp sẽ thấp hơn so với
nhiệt độ của nó trước khi mở vòi.

Hình 24. Thí nghiệm về sự hấp thụ nhiệt

Nguyên lý này được ứng dụng trong hệ thống điều hòa không khí. Tuy nhiên, nếu
nguyên lý này được áp dụng trực tiếp thì không thực tế bởi vì khí bay hơi sẽ bị mất
đi nên chúng ta phải cấp gas lỏng liên tụ c. Trong thực tế, hệ thống điều hòa không
www.oto-hui.com
khí sử dụng chu trình khép kín. Trong đó, gas bay hơi được làm mát và ngưng tụ
thành chất lỏng trong một vòng kín tuần hoàn.


Hình 25. Chu trình kín làm mát và ngưng tụ
1.3.2 Môi chất (Ga điều hoà)
Môi chất là chất trao đổi nhiệt khi nó tuần hoàn. Nó nhận nhiệt khi bay hơi và giải

phóng nhiệt khi nó hoá lỏng, tuỳ theo áp suất và nhiệt độ mà môi chất có thể ở trạng
thái lỏng, hoặc khí.
Các tính chất cần thiết đối với một môi chất:
Môi chất dùng cho điều hoà ô tô cần có những tính chất sau đây
- Dễ bay hơi và hoá lỏng
- An toàn
- Ổn định và chất lượng không thay đổi.

Hình 25. Đồ thị trạng thái của môi chất
www.oto-hui.com
Đặc tính của môi chất:
Đồ thị cho ta biết áp suất và điểm sôi của môi chất HCF-134a (R134a). Ga điều hoà
HCF-134a bay hơi ở nhiệt độ và áp suất thấp, nhưng khi áp suất cao thì nó chuyển
về trạng thái lỏng và không bay hơi thậm chí khi nhiệt độ cao.
Điều hoà ô tô sử dụng tính chất này và làm cho môi chất dễ dàng hoá lỏng bằng
cách sử dụng máy nén. Ví dụ, môi chất ở dạng khí có nhiệt độ 70
0
C và áp suất 1,47
MPa (15kgf/cm
2
) được nén bằng máy nén khí sau đó được giải nhiệt xuống khoảng
12 hoặc 13
0
C sẽ làm cho môi chất dễ dàng hoá lỏng.
Môi chất tên là CFC-12 (R-12) đã được sử dụng trong điều hoà ô tô tới tận n ăm
1995. Tuy nhiên người ta phát hiện ra rằng CFC -12 (R-12) có thể phá huỷ tầng ô
zôn khi nó bay vào tầng không khí. Việc phá huỷ tầng ô zôn sẽ làm tăng lượng bức
xạ tia cực tím từ mặt trời đến trái đất gây ra bệnh ung thư da và huỷ hoại môi
trường, đây là một vấn đề có tính toàn cầu. Vì vậy khi cần phải thay thế hoặc sửa
chữa các chi tiết của điều hoà phải thu hồi lại môi chất. Nếu môi chất được thu hồi

một cách chính xác bằng máy phục hồi môi chất thì môi chất sẽ không giảm đi các
tính chất của nó khi tái sử dụng. Hiện nay môi chất HFC -134a (R 134a) không có
các chất phá huỷ tầng ô zôn đang được sử dụng. Hệ thống điều hoà được thiết kế để
sử dụng môi chất HFC-134a (R 134a) không tương thích với loại điều hoà được
thiết kế để sử dụng môi chất HFC-12 (R12), do đó cần phải rất cẩn thận không được
nhầm lẫn các loại môi chất và dầu máy nén hoặc sử dụng lẫn lộn chúng.
CFC được sử dụng trong một thời gian nhưng sau đó bị hạn chế và bị cấm hoàn
toàn vào năm 1995, 1996. Hình sau đây biểu diễn lượng CFC sinh ra và quá trình
cấm sử dụng.



Cơ chế phá hủy tầng ozone
Năm 1985, một lỗ hổng khổng lồ của tầng ozone mở rộng ở Nam Cực và trở thành
điểm chú ý của toàn thế giới. Kể từ lúc đó, các nhà khoa học ngày càng nhận thức
rằng tầng ozone sẽ dần dần bị phá hủy. Người dân bắt đầu quan tâm đến tầng ozone,
vai trò của tầng ozone và viễn cảnh về một tầng ozone bị phá hủy.
Tầng ozone là một lớp khí quyển trên bề mặt Trái Đất có tập trung hàm lượng
ozone cao. Lớp ozone này chủ yếu nằm ở tầng bình lưu.
www.oto-hui.com
Tầng bình lưu là một lớp của bầu khí quyển trên Trái Đất. Tầng bình lưu nằm ngay
phía trên tầng đối lưu và ở phía dưới của tầng trung lưu. Tại vùng xích đạo, tầng khí
quyển này nằm ở độ cao vào khoảng từ 17 km đến 50 km trên mực nước biển, trong
khi đó tại hai cực nó bắt đầu ở độ cao khoảng 8 km. Tầng khí quyển này có tên là
bình lưu vì đây là tầng khí quyển có ít các dòng đối lưu xoáy mạnh. Các máy bay
dân dụng thường chọn bay ở độ cao nằm gần ranh giới giữa tầng này và tầng đối
lưu để giảm thiểu nguy cơ tai nạn do diễn biến đối lưu bất thường của khí quyển.

www.oto-hui.com
10.000 km

690 km
85 km
50 km
6 - 20 km
Cá»± c quang
T
a
àn
g

đ
o
ái

l
ư
u
T
a
àn
g

b
ì
n
h

l
ư
u

T
a
àn
g

t
r
u
n
g

l
ư
u
T
a
àn
g

n
h
i
e
ät
T
a
àn
g

n

g
o
a
øi
Cực quang
Tàu vũ trụ
Thiên thạch
Bóng thám không
Đỉnh Everest
100km (Đường Karman)

Hình 27. Các tầng của khí quyển Trái Đất
www.oto-hui.com
Ozone trong bầu khí quyển được tạo thành khi các tia cực tím chạm phải các phân
tử ôxy (O
2
), chứa hai nguyên tử ôxy, tạo thành hai nguyên tử ôxy đơn, được gọi là
ôxy nguyên tử. Ôxy nguyên tử kết hợp cùng với một phân tử ôxy tạo thành ozone
(O
3
). Phân tử ozone có hoạt tính cao, khi bị tia cực tím chạm phải, lại tách ra thành
phân tử ôxy và một ôxy nguyên tử, một quá trình liên tục gọi là chu kỳ ôxy-ozone.
Lượng ozone trong tầng bình lưu được giữ ổn định nhờ vào cân bằng giữa tạo thành
và phân hủy các phân tử ozone nhờ vào tia cực tím.
Tầng ozone hoạt động như một bộ lọc, làm giảm đi các tia cực tím (UV) từ mặt trời.
Những tia cực tím có hại đó có thể tăng lên sẽ làm ung thư da và là nguyên nhân
làm thay đổi hệ sinh thái.

Hình 26. Chức năng của tầng Ozone

Căn cứ vào kết quả cuối cùng của các nhà khoa học, nguyên nhân chính gây phá
hủy tầng ozone là sự phóng thích của chất CFC (Chloroflourcarbon) vào khí quyển
từ môi chất lạnh của ô tô, các chất dung môi, chất dẻo và các sản phẩm từ bình xịt
(thuốc trừ sâu, nước hoa).
Khi chất CFC được phóng thích vào trong khí quyển, nó tồn tại khoảng 10 năm. Sự
nguy hại đó có thể làm cho tầng ozone không thể tái tạo lại. Nếu chúng ta tiếp tục
phóng thích CFC vào khí quyển, môi trường trên trái đất sẽ bị đặt vào tình trạng
nguy kịch.
Năm 1974 Frank Sherwood Rowland và Mario J. Molina của Trường Đại học
California, Mỹ đã đưa ra lý thuyết về chất CFC. Một lượng lớn chất CFC được
phóng thích vào tầng đ ối lưu và chạm vào tầng bình lưu. Lý thuyết chỉ ra rằng, sự
phân giải CFC bởi tia cực tím là nguyên nhân gây ra phá hủy tầng ozone.

CFC là một chất bền vững, nó có thể chạm vào tầng bình lưu mà không bị phân giải
trên bề mặt trái đất hoặc trên tầng đối lưu.
www.oto-hui.com
CFC bị phân hủy dưới tác dụng của tia cực tím từ mặt trời. Kết quả là sự phóng
thích chất Clo.
Clo như là một chất xúc tác gây ra phá hủy tầng ozone. Chất Clo này nằm trên tầng
bình lưu và gây ra phá hủy tầng ozone trong một thời gian dài.
Năng lượng của tia cực tím đến được bề mặt trái đất làm gia tăng trường hợp ung
thư da và ảnh hưởng đến hệ sinh thái.

Hình 28. Cơ chế phá hủy tầng ozone

www.oto-hui.com
Sự kiểm soát CFC
Vào năm 1987, nghị định thư Montreal được thông qua về vấn đề môi trường toàn
cầu và được ký kết bởi nhiều quốc gia và hiệp hội. Nghị định thư đã liệt kê ra 5 loại
chất CFC (CFC-11, 12, 113, 114, 115) sẽ được kiểm soát và những bước cụ thể để
thực hiện việc giảm lượng tiêu thụ CFC.
Bảng sau liệt kê một số môi chất được dùng trong công nghiệp, dân dụng cũng như
trên ô tô và hệ số phá hủy tầng ozone của nó so sánh với CFC11 với hệ số phá hủy
tầng ozone là 1.



Những chất sau được xem như có thể thay thế cho CFC:
- Những chất đó không chứa Clo (HFC)
- Những chất có chứa Clo nhưng sẽ bị phân hủy trước khi chạm vào tầng bình lưu
(HCFC)
Từ những yêu cầu trên, người ta chọn R-134a như là một chất thay thế R-12 nhằm
hạn chế những tác hại đến tầng ozone. Tuy nhiên, trên hệ thống điều hòa không khí
trên các xe đời cũ ở Việt Nam, R-12 vẫn còn được sử dụng.
Các môi chất lạnh được diễn tả bởi ký tự “R”, ký tự đầu tiên của từ “Refrigerant”,
để thay thế cho các ký tự CFC và HFC.
Ví dụ:
CFC 12 >> R-12
HFC 134a >> R-134a
R-12 có tên khoa học là Dichlorodifluoromethane, tên thương mại là Freon-12,
thường được biết đến là CFC. Công thức phân tử của nó là CCl
2

F
2
, nhiệt độ sôi là
−29.8
0
C (243.3K).
www.oto-hui.com

Hình 29. Cấu tạo phân tử R-12
Môi chất R-134a có tên khoa học là 1,1,1,2-Tetrafluoroethane hay còn được gọi là
Genetron 134a hay HFC-134a, có tính chất nhiệt động học tương tự R-12
(dichlorodifluoromethane) nhưng không gây phá hủy tầng ozone. Công thức của nó
là CH
2
FCF
3
và nhiệt độ sôi là −26.3
0
C (−15.34
0
F).

F
F
C
C
H
F
F
F

H

Hình 30. Cấu tạo phân tử R-134a

R12 chủ yếu sử dụng trên ô tô sản xuất trước năm 1994. Từ năm 1994, việc sản
xuất R-12 bị cấm ở Mỹ và nhiều nước vì những quan ngại về môi trường. Để hệ
thống điều hòa không khí R-12 sử dụng được R-134a, chúng ta cần phải thay thế
ống mềm, gioăng chữ O và dầu máy nén.
1.3.3 Chu trình làm lạnh
www.oto-hui.com

Hình 27. Chu trình làm lạnh

Trong hệ thống làm lạnh, môi chất lưu chuyển tuần hoàn và khép kín. Môi chất đi
từ máy nén qua giàn nóng, lọc, van giãn nở, giàn lạnh và về lại máy nén.

Trạng thái môi chất trước và sau khi qua máy nén:
Trước khi qua máy nén, môi chất được cho qua giàn lạnh. Tại đây, môi chất được
bốc hơn hoàn toàn nhờ sự cấp nhiệt từ dòng không khí đi qua giàn lạnh. Kết quả là
môi chất ở trạng thái hơi và nhiệt độ thấp. Sau khi qua máy nén, môi chất được nén
lên áp suất rất cao. Và do quá trình nén nên nhiệt độ môi chất được tăng lên cao. Vì
vậy, dù áp suất cao nhưng môi chất vẫn ở trạng thái hơi vì nhiệt độ cao.


Nhiệt độ
Áp suất
Trạng thái
Trước khi qua máy nén
3
0

C đến 4
0
C
Xấp xỉ 0.2 Mpa
Hơi
Sau khi qua máy nén
Xấp xỉ 80
0
C
Xấp xỉ 1.7MPa
Hơi
Bảng 1. Trạng thái môi chất sau khi qua máy nén

Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn nóng:
Giàn nóng là bộ phận tản nhiệt cho môi chất. Dòng không khí đi qua giàn nóng lấy
đi một phần nhiệt của giàn nóng, làm cho môi chất giảm nhiệt độ. Với áp suất cao
và nhiệt độ thấp, môi chất chuyển sang trạng thái lỏng.


Nhiệt độ
Áp suất
Trạng thái
Trước khi qua giàn nóng
Xấp xỉ 80
0
C
Xấp xỉ 1.7MPa
Hơi
Sau khi qua giàn nóng
Xấp xỉ 60

0
C
Xấp xỉ 1.7MPa
Lỏng
Bảng 2. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn nóng
www.oto-hui.com

Trạng thái môi chất trước và sau khi qua van tiết lưu:
Van tiết lưu hay còn gọi là van giãn nở, là bộ phận ngăn cách giữa phần áp suất thấp
và áp suất cao. Tiết diện lưu thông của van tiết lưu nhỏ nên chỉ cho qua một lượng
môi chất nhất định. Kết quả là dưới tác dụng của máy nén, một sự chênh lệch áp
suất được tạo ra ở hai bên van tiết lưu. Dòng môi chất được phun ra ở van tiết lưu.
Lúc này, do sự bay hơi đột ngột, nhiệt độ môi chất giảm xuống khá thấp làm cho
một phần môi chất không thể bốc hơi hoàn toàn, cho mên nó ở dạng sương.


Nhiệt độ
Áp suất
Trạng thái
Trước khi qua van tiết lưu
Xấp xỉ 60
0
C
Xấp xỉ 1.7MPa
Lỏng
Sau khi qua van tiết lưu
Xấp xỉ 0
0
C
Xấp xỉ 0.2 Mpa

Hơi sương
Bảng 3. Trạng thái môi chất trước và sau van tiết lưu

Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn lạnh:
Hơi sương được cho qua giàn lạnh, dòng không khí thổi qua giàn lạnh cấp nhiệt cho
nó và làm cho nhiệt độ môi chất tăng lên, làm nó bốc hơi hoàn toàn.


Nhiệt độ
Áp suất
Trạng thái
Trước khi qua giàn lạnh
Xấp xỉ 0
0
C
Xấp xỉ 0.2 Mpa
Hơi sương
Sau khi qua giàn lạnh
3
0
C đến 4
0
C
Xấp xỉ 0.2 Mpa
Hơi
Bảng 4. TRạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn lạnh

Quá trình tiết tục, môi chất được nén bởi máy nén và về lại máy nén. Cho nên, đây
là một chu trình kín. Môi chất không bị hao tổn trong một chu trình kín như vậy
ngoại trừ trường hợp hư hỏng phải tháo rã hệ thống, sửa chữa hay bị rò gas. Trong

một chu trình kín, năng lượng được bảo toàn. Nghĩa là, muốn có không khí mát thổi
ra ở giàn lạnh thì bắt buộc phải có giải nhiệt ở giàn nóng. Ngược lại, nếu quá trình
giải nhiệt ở giàn nóng không tốt thì không khí thổi ra giàn lạnh không đủ mát.

www.oto-hui.com
2. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC BỘ PHẬN
HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
2.1 Hệ thống sưởi
Hệ thống sưởi ấm bao gồm các chi tiết sau đây:
1. Van nước
2. Két sưởi (Bộ phận trao đổi nhiệt)
3. Quạt giàn lạnh (mô tơ, quạt)
- Van nước:
Van tiết lưu được lắp trong mạch nước làm mát của động cơ và được dùng để điều
khiển lượng nước làm mát động cơ tới két sưởi (bộ phận trao đổi nhiệt). Người lái
điều khiển độ mở của van nước bằng cách dịch chuyển núm chọn nhiệt độ trên bảng
điều khiển.
Một số mẫu xe gần đây không có van nước. Ở các xe này nước làm mát chảy liên
tục và ổn định qua két sưởi.

Hình 28. Các bộ phận của hệ thống sưởi


Hình 29. Van nước
www.oto-hui.com

Hình 30. Két sưởi
- Két sưởi
Nước làm mát động cơ (khoảng 80
0

C) 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.
- Phân loại sưởi ấm
Ở một số kiểu xe hiệu suất nhiệt của động cơ được cải thiện và do đó nhiệt cung cấp
cho bộ sưởi ấm từ nước làm mát động cơ không đủ. Vì lý do này cần thiết phải cung
cấp nhiệt cho nước động cơ bằng các phương pháp khác để sử dụng cho bộ sưởi ấm.
Các phương pháp cung cấp nhiệt:
Các phương pháp cung cấp nhiệt nước làm mát động cơ như sau:
+ Hệ thống sưởi PTC (hệ số nhiệt dương)
Gắn bộ sưởi ấm PTC trong két sưởi để làm nóng nước làm mát động cơ.

Hình 31. Hệ thống sưởi PTC

www.oto-hui.com