Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện

Khoa c¬ khÝ §éng lùc – Tr−êng §¹i häc SPKT H−ng Yªn

1

NHËN XÐT CñA GI¸O VI£N H¦íng dÉn
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………

§å ¸n tèt nghiÖp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

2

MụC LụC
CHơNG 1. tổng Quan về điều hòa không khí trong ô tô .......................... 4
1.1. Lý thuyết về điều hòa không khí ................................................................................................ 4
1.1.1. Mục đích về điều hoà không khí .......................................................................................... 4
1.1.2. Lý thuyết về điều hoà không khí trong ôtô ...................................................................... 4
1.1.3. Đơn vị đo nhiệt lợng Môi chất lạnh Dầu nhờn bôi trơn............................................. 7
1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ôtô ................................................. 10
1.2.1. Hệ thống điện lạnh và các thành phần chính .................................................................. 11
1.2.2. Máy nén ............................................................................................................................... 12
1.2.3. Bộ ngng tụ ( giàn nóng) .................................................................................................... 19
1.2.4. Hệ thống điện lạnh với van giãn nở ................................................................................... 20
1.2.5. Hệ thống điện lạnh ôtô trang bị ống tiết lu .................................................................... 25
1.2.6. Các bộ phận phụ ................................................................................................................. 29
1.3. Điều khiển hệ thống điện lạnh ôtô ............................................................................................ 38
1.3.1. Kiểm soát tình trạng đóng băng giàn lạnh ....................................................................... 38
1.3.2. Thiết bị an toàn bảo vệ hệ thống điện lạnh....................................................................... 40
1.3.3. Phân phối không khí đã đợc điều hòa ............................................................................. 42
CHơNG 2. chọn lựa phơng án THIếT Kế chế tạo MÔ HìNH ......................... 49
2.1. Chọn phơng án thiết kế ........................................................................................................... 49
2.1.1. Công việc chuẩn bị .............................................................................................................. 49
2.1.2. Chọn phơng án thiết kế .................................................................................................... 49
2.2. Mô hình thiết kế ......................................................................................................................... 51
CHơNG 3. CáC BàI LUYệN TậP TRêN Mô HìNH đIệN LạNH ôTô........................... 53
3.1. Dụng cụ và thiết bị thông thờng khi sửa chữa, bảo trì hệ thống điện lạnh ôtô .................. 53
3.1.1. Bộ đồng hồ đo áp suất hệ thống điện ................................................................................ 54
3.1.2. Bơm hút chân không ........................................................................................................... 57
3.1.3. Thiết bị phát hiện xì ga ....................................................................................................... 58

3.2. Bảo trì sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô................................................................................... 60
3.2.1. An toàn kỹ thuật ................................................................................................................. 60
3.2.2. Phơng pháp lắp ráp bộ áp kế vào hệ thống .................................................................... 63
3.2.4. Rút chân không hệ điện lạnh ............................................................................................. 66
3.2.5. Kỹ thuật nạp môi chất lạnh ............................................................................................... 68

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

3

Lời nói đầu
Ngày nay, ôtô đợc sử dụng rộng r i nh một phơng tiện giao thông thông dụng. ôtô
hiện đại thiết kế nhằm cung cấp tối đa về mặt tiện nghi cũng nh tính năng an toàn cho ngời
sử dụng. Các tiện nghi đợc sử dụng trên ôtô hiện đại ngày càng phát triển, hoàn thiện và giữ
vai trò hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo nhu cầu của khách hàng nh nghe nhạc, xem
truyền hình, Một trong những tiện nghi phổ biến đó là hệ thống điều hoà không khí (hệ
thống điện lạnh) trong ôtô.
Hệ thống điều hoà không khí giới thiệu những kiến thức cơ bản về lý thuyết điều hoà
không khí, về cấu tạo và nguyên lý làm việc, thiết kế mô hình để giảng dạy cho học sinh,
sinh viên trong nhà trờng và thực hiện các bài thực hành trên mô hình trong xởng, cách
vận hành các máy lạnh trên ôtô hiện nay. Nội dung cơ bản của hệ thống điện lạnh ôtô gồm 3
chơng: Chơng 1: Tổng quan về hệ thống điện lạnh trang bị trên ôtô, chơng 2: Thiết kế mô
hình của hệ thống điện lạnh trên ôtô, chơng 3: Xây dựng các bài thực hành trên mô hình.
Là sinh viên đợc đào tạo tại trờng Đại học SPKT Hng Yên, chúng em đ đợc các
thầy cô trang bị cho những kiến thức cơ bản về chuyên môn. Đến nay đ kết thúc khoá học,
để tổng kết, đánh giá quá trình học tập và rèn luyện tại trờng, chúng em đợc nhà trờng và
khoa cơ khí động lực giao cho trách nhiệm hoàn thành đề tài tốt nghiệp với nội dung: Thiết

kế chế tạo mô hình hệ thống điện lạnh trên ôtô.
Chúng em rất mong rằng khi đề tài của chúng em đợc hoàn thành sẽ đóng góp phần
nhỏ trong công tác giảng dạy trong nhà trờng. Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho
các bạn học sinh, sinh viên chuyên ngành ôtô và các bạn sinh viên học các chuyên ngành
khác ham thích tìm hiểu về kĩ thuật ôtô.
Do nội dung đề tài còn mới, kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh
khỏi thiếu sót trong quá trình thực hiện đề tài, chúng em rất mong đợc sự giúp đỡ của các
thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Hng Yên, tháng 06 năm 2005.

Nhóm sinh viên : Trần Văn Lơng
Trần Khoa Tuấn
Đỗ Tiến Mạnh.

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

4

Chơng 1. Tổng Quan về điều hòa không khí trong ô tô
1.1. Lý thuyết về điều hòa không khí
1.1.1. Mục đích về điều hoà không khí
- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trớc khi đa vào cabin ôtô.
- Rút sạch chất ẩm ớt trong
khối không khí này.
- Làm mát khối không khí và
Làm lạnh

Làm sạch
hút ẩm
duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp.
- Giúp cho khách hàng và
ngời lái xe cảm thấy thoải mái,
mát dịu, khi xe chạy trên đờng
Hình 1.1. Sơ đồ khối giới thiệu quá trình
trờng trong khi thời tiết nóng bức.
lọc sạch, hút ẩm và làm lạnh khối không
Nguyên lý hoạt động của hệ
khí đa vào cabin ôtô.
thống điện lạnh ôtô đợc mô tả theo
sơ đồ khối (hình 1.1).

1.1.2. Lý thuyết về điều hoà không khí trong ôtô
Hệ thống điện lạnh đợc thiết kế
dựa trên các đặc tính cơ bản của sự
truyền dẫn nhiệt sau đây: Dòng nhiệt, sự
hấp thụ nhiệt và áp suất đối với điểm sôi.

Mỏ hàn

1.1.2.1. Dòng nhiệt
Hệ thống điện lạnh đợc thiết kế để
xua đẩy nhiệt từ vùng này sang vùng
khác. Nhiệt có tính truyền dẫn từ vật
nóng sang vật nguội. Sự chênh lệch nhiệt
độ giữa hai vật càng lớn thì dòng điện lu
thông càng mạnh.
Nhiệt truyền dẫn từ vật này sang vật

khác theo ba cách:

Đồ án tốt nghiệp.

Hình 1.2. Truyền nhiệt nhờ sự dẫn nhiệt.
Nhiệt độ của mỏ hàn đợc truyền đi trong
thanh đồng.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

5

- Dẫn nhiệt.
- Sự đối lu.
- Sự bức xạ.
a. Dẫn nhiệt
Sự dẫn nhiệt xảy ra giữa hai vật
thể khi chúng đợc tiếp xúc trực tiếp
nhau. Nếu đầu của một đoạn dây
đồng tiếp xúc với ngọn lửa (hình 1.2),
nhiệt độ của ngọn lửa sẽ truyền đi
nhanh chóng xuyên qua đoạn dây
đồng. Trong dây đồng, nhiệt lu
thông từ phân tử này sang phân tử kia.
Một vài vật chất có đặc tính dẫn nhiệt
nhanh hơn các vật chất khác.
b. Sự đối lu
Nhiệt có thể truyền dẫn từ vật
thể này sang vật thể kia, nhờ trung

gian của khối không khí bao quanh
chúng. đặc tính này là hình thức của
sự đối lu. Lúc khối không khí đợc
đun nóng bên trên một nguồn nhiệt,
không khí nóng sẽ bốc lên phía trên
tiếp xúc với vật thể nguội hơn ở phía
trên và làm nóng vật thể này (hình
1.3). Trong một phòng, không khí
nóng bay lên trên, không khí nguội đi
chuyển xuống dới tạo thành vòng
tròn luân chuyển khép kín, nhờ vậy
các vật thể trong phòng đợc nung
nóng đều, đó là hiện tợng của sự đối
lu.
c. Sự bức xạ

Đồ án tốt nghiệp.

Hình 1.3. Nhiệt đợc truyền dẫn do sự đối lu.
Không khí trên bề mặt nung nóng, bay nên nung
chín gà.

Mặt trời

Sóng tia hồng ngoại

Trái Đất

Hình 1.4. Truyền dẫn nhiệt do bức xạ. Mặt trời
truyền nhiệt nung nóng Trái Đất nhờ tia hồng

ngoại.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

6

Sự bức xạ là sự truyền nhiệt do tia hồng ngoại truyền qua không gian xuống Trái Đất,
nung nóng Trái Đất (Hình 1.4).
1.1.2.2. Sự hấp thu nhiệt
Vật có thể đợc tồn tại ở một trong ba trạng thái : Thể rắn, thể lỏng và thể khí. Muốn
thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền cho nó một lợng nhiệt. Ví dụ khi ta hạ nhiệt
độ của nớc xuống đến 320F (00C) nớc sẽ đông thành đá, nếu đun nóng lên đến 2120F (1000
C) nớc sôi sẽ bốc hơi. Nếu ta đun nớc đá ở 00C thì nó sẽ tan ra, nhng nớc đá đang tan
vẫn giữ nguyên nhiệt độ. Đun nớc nóng đến 1000C ta tiếp tục truyền nhiệt nhiều hơn nữa
cho nớc bốc hơi chỉ thấy nhiệt độ của nớc giữ nguyên 1000C. Hiện tợng này gọi là ẩn
nhiệt hay tiềm nhiệt.
1.1.2.3. áp suất và điểm sôi
Sự ảnh hởng của áp suất đối với điểm sôi có một tác động quan trọng đối với hoạt
động biến thể của môi chất lạnh trong máy điều hoà không khí. Thay đổi áp suất trên măt
thoáng của chất lỏng sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này. áp suất càng lớn thì điểm
sôi càng cao, có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi sẽ cao hơn so với áp suất bình thờng.
Ngợc lại, nếu giảm áp suất trên mặt thoáng chất lỏng thì điểm sôi của nó sẽ giảm. Hệ thống
điều hoà không khí cũng nh hệ thống điện lạnh ôtô ứng dụng ảnh hởng này của áp suất đối
với sự bốc hơi và sự ngng tụ của một loại chất lỏng đặc biệt để sinh hàn gọi là môi chất
lạnh.
1.1.2.4. Lý thuyết về điều hoà không khí
Lý thuyết về điều hoà không khí đợc tóm lợc theo ba nguyên tắc sau:
+ Nguyên tắc thứ nhất: Làm lạnh một vật thể là rút bớt nhiệt của vật thể đó.
+ Nguyên tắc thứ hai: Mục tiêu làm lạnh chỉ thực hiện tốt khi khoảng cách không gian

cần làm lạnh đợc bao kín chung quanh. Vì vậy cabin ôtô cần phải đợc bao kín và cách
nhiệt tốt.
+ Nguyên tắc thứ ba: Khi cho bốc hơi chất lỏng, quá trình bốc hơi sẽ sinh hàn và hấp
thu một lợng nhiệt đáng kể. Ví dụ cho một ít rợu cồn vào lòng bàn tay, cồn hấp thu nhiệt
từ lòng bàn tay để bốc hơi. Hiện tợng này làm ta cảm thấy mát lạnh tại điểm giọt cồn đang
bốc hơi.

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

7

1.1.3. Đơn vị đo nhiệt lợng Môi chất lạnh Dầu nhờn bôi trơn
1.1.3.1. Đơn vị đo nhiệt lợng
Để đo nhiệt lợng truyền từ vật thể này sang vật thể khác, thông thờng ngời ta dùng
đơn vị Calorie và BTU.
- Calorie là số nhiệt lợng cần cung cấp cho 1kg nớc để tăng nhiệt độ lên 1 0 C .
- BTU viết tắt của chữ British Thermal Unit. Nếu cần nung 1 pound nớc ( 0,454kg)
đến 10F (0,550C) phải truyền cho nớc 1 BTU nhiệt.
1.1.3.2. Môi chất lạnh
Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh dùng trong hệ thống điều hoà không
khí ôtô phải đạt đợc các yêu cầu sau đây:
- Dễ bốc hơi có điểm sôi thấp.
- Phải trộn lẫn đợc với dầu bôi trơn.
- Có hoá tính trơ, nghĩa là không làm hỏng các ống cao su, nhựa dẻo, không gây sét gỉ
cho kim loại.
- Không gây cháy nổ và độc hại.
Hệ thông điện lạnh ôtô sử dụng hai loại môi chất lạnh phổ biến là R-12 và R-134a.

a. Môi chất lạnh R-12
Môi chất lạnh R-12 là một hợp chất gồm clo, flo và cacbon. Điểm sôi của R-12 là -220F
(-300C), nhờ vậy:
- Ưu điểm: Nó bốc hơi nhanh chóng trong giàn lạnh và hấp thu nhiều nhiệt. R-12 hoà
tan đợc trong dầu nhờn bôi trơn chuyên dùng cho máy lạnh (loại dầu khoáng chất), không
phản ứng làm hỏng kim loại, các ống mềm và gioăng đệm. Nó có khả năng lu thông xuyên
suốt qua hệ thống lạnh nhng không bị giảm hiệu suất lạnh.
- Nhợc điểm: Chất này thải vào không khí, nguyên tử clo tham gia phản ứng làm
thủng tầng ôzôn bao bọc bảo vệ Trái Đất. Trên tầng cao từ 16 ữ 48 km, tầng ôzôn bảo vệ
Trái Đất bằng cách ngăn chặn tia cực tím của mặt trời phóng vào Trái Đất. Do đó, ngày nay
hệ thống điện lạnh ôtô dùng loại môi chất mới R-134a thay thế cho R-12.
b. Môi chất lạnh R-134a

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

8

Môi chất lạnh R-134a là hợp chất gồm flo và cacbon. Điểm sôi của môi chất R-134a là
-150F (-260C).
- Ưu điểm:
Hợp chất này không tham gia phá hỏng tầng ôzôn. Vì trong phân tử này không chứa
clo.
- Nhợc điểm:
R-134a không hoà tan đợc với dầu nhờn bôi trơn khoáng chất.
- Một số khác biệt quan trọng của môi chất lạnh R-134a so với R-12 là:
+ Dầu nhờn bôi trơn chuyên dùng cùng với môi chất lạnh R-134a là các chất bôi trơn
tổng hợp polyalkalineglycol (PAG) hay polyolester (POE). Hai chất bôi trơn này không thể

hoà lẫn với môi chất lạnh R-12.
+ Chất khử ẩm dùng cho R-134a khác với chất khử ẩm dùng cho R-12.
+ Hệ thống điện lạnh ôtô dùng môi chất lạnh R-134a cần áp suất bơm của máy nén và
lu lợng không khí giải nhiệt giàn nóng (bộ ngng tụ) phải tăng cao hơn so với hệ thống
điện lạnh dùng R-12.
Chú ý: Trong quá trình bảo trì sửa chữa cần tuân thủ các yếu tố kỹ thuật sau đây:
+ Không đợc nạp lẫn môi chất lạnh R-12 vào trong hệ thống đang dùng môi chất lạnh
R-134a và ngợc lại. Nếu không tuân thủ điều này sẽ gây ra sai hỏng cho hệ thống điện lạnh.
+ Không đợc dùng dầu bôi trơn máy nén của hệ thống R-12 cho máy nén của hệ thống
R-134a. Nên dùng đúng loại.
+ Phải sử dụng chất khử ẩm đúng loại dành riêng cho R-12 và R-134a.
c. Đề phòng tai nạn đối với môi chất lạnh
Tính chất vật lý của môi chất lạnh là không mầu sắc, không mùi vị, không cháy nổ.
Nếu tiếp xúc trực tiếp với môi chất lạnh có thể bị mù mắt hay hỏng da. Môi chất lạnh bắn
vào mắt sẽ gây đông lạnh phá hỏng mắt. Nếu không may bị môi chất lạnh bắn vào mắt phải
nhanh chóng tự cấp cứu nh sau:
. Không đợc dụi mắt.
. Tạt nhiều nớc l sạch vào mắt để làm tăng nhiệt độ cho mắt.
. Băng che mắt tránh bụi bẩn.
. Đến ngay bệnh viện mắt để chữa trị kịp thời.
. Nếu bị chất lạnh phun vào da thịt, nên tiến hành chữa trị nh trên.
Không nên xả bỏ môi chất lạnh vào trong một phòng kín, vì môi lạnh làm phân tán khí
ôxi gây ra chứng buồn ngủ, bất tỉnh và tử vong. Nếu để môi chất lạnh tiếp xúc với ngọn lửa

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

9

hay kim loại nóng sẽ sinh ra khí độc. Nên tuân thủ một số nguyên tắc an toàn sau đây mỗi
khi thao tác với môi chất lạnh:
. Lu trữ các bình chứa môi chất lạnh vào chỗ thoáng mát. Tuyệt đối không đợc hâm
nóng môi chất lạnh lên quá 510C .
. Không đợc va chạm hay gõ mạnh vào bình chứa môi chất lạnh.
. Không đợc trộn lẫn R 12 với R 134a.
1.1.2.3. Dầu nhờn bôi trơn hệ thống điện lạnh
Tuỳ theo quy định của nhà chế tạo, lợng
dầu bôi trơn khoảng 150 ml đến 200ml đựơc
nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng:
Bôi trơn các chi tiết của máy nén tránh mòn và
kẹt cứng, một phần dầu nhờn sẽ hoà lẫn với môi
chất lạnh và lu thông khắp nơi trong hệ thống
giúp van gi n nở hoạt động chính xác, bôi trơn
cổ trục máy nén .v.v
Dầu nhờn bôi trơn máy nén phải tinh
khiết, không sủi bọt, không lẫn lu huỳnh. Dầu
nhờn bôi trơn máy nén không có mùi, trong
suốt màu vàng nhạt. Khi bị lẫn tạp chất dầu
nhờn đổi sang màu nâu đen. Vì vậy nếu phát
hiện thấy dầu nhờn trong hệ thống điện lạnh đổi
sang màu nâu đen đồng thời có mùi hăng nồng,
thì dầu đ bị nhiễm bẩn. Cần phải xả sạch dầu
cũ và thay dầu mới đúng chủng loại và đúng
Hình 1.5. Bình chứa 2ounces (59 ml)
dung lợng quy định.
Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn dầu nhờn bôi trơn dùng để cho thêm vào
hệ thống điện lạnh ôtô.
máy nén tuỳ thuộc vào quy định của nhà chế

tạo máy nén và tuỳ thuộc vào loại môi chất lạnh
đang sử dụng. Để có thể cho thêm dầu nhờn vào máy nén bù đắp cho lợng dầu bị thất thoát
do xì ga, ngời ta sản xuất những bình dầu nhờn áp suất ( Pressurizedoil) nh giới thiệu trên
(hình 1.5) . Loại bình này chứa 59 ml dầu nhờn và một lợng thích ứng môi chất lạnh. Lợng
môi chất lạnh cùng chứa trong bình có công dụng tạo áp suất đẩy dầu nhờn nạp vào hệ thống.
Cho thêm dầu nhờn vào hệ thống điện lạnh ôtô.

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

10

Trong công tác bảo trì sửa chữa điện lạnh ôtô, cụ thể nh xả môi chất lạnh, thay mới
các bộ phận, cần phải cho thêm dầu nhờn bôi trơn đúng chủng loại và đúng lợng. Dầu nhờn
phải đợc cho thêm sau khi tiến hành tháo xả môi chất lạnh, sau khi thay mới một bộ phận
và trớc khi rút chân không. Dầu nhờn hoà tan với môi chất lạnh và lu thông khắp xuyên
suốt hệ thống, do vậy bên trong mỗi bộ phận đều có tích tụ một số dầu bôi trơn khi tháo rời
bộ phận này ra khỏi hệ thống.
Lợng dầu nhờn bôi trơn phải cho thêm sau khi thay mới bộ phận đợc quy định do nhà
chế tạo và đợc chế trực tiếp vào bộ phận đó. Sau đây là quy định của h ng ôtô Ford:
. Giàn lạnh (bộ bốc hơi) .... 90 cc.
. Giàn nóng (bộ ngng tụ) . 30 cc.
. Bầu lọc hút/ẩm
. 30 cc.
Tổng thể tích dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh ôtô khoảng 240 cc.

1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ôtô
Đồ án tốt nghiệp.

Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

11

1.2.1. Hệ thống điện lạnh và các thành phần chính
1.2.1.1. Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh ôtô
Hệ thống điện lạnh ôtô là một hệ thống hoạt động áp xuất khép kín, gồm các bộ phận
chính đợc mô tả theo sơ đồ hình 2.1.

Hình 1.6. Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh trên ôtô.
A. Máy nén còn gọi là blốc lạnh .
I. Bộ tiêu âm.
B. Bộ ngng tụ, hay giàn nóng.
H . Van xả phía thấp áp.
C. Bình lọc/hút ảm hay fin lọc.
1. Sự nén.
D. Van gi n nở hay van tiết lu .
E. Van xả phía cao áp.

2. Sự ngng tụ.
3. Sự gi n nở.

F. Van gi n nở.
G. Bộ bốc hơi, hay giàn lạnh.

4. Sự bốc hơi.

1.2.1.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ôtô

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

12

Hoạt động của hệ thống điện lạnh (hình 1.6) đợc tiến hành theo các bớc cơ bản sau
đây nhằm truất nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát bên trong cabin
ôtô:
a. Môi chất lạnh thể hơi đợc bơm đi từ máy nén (A) dới áp suất cao và nhiệt độ cao
đến bộ ngng tụ( B) .
b.Tại bộ ngng tụ (giàn nóng) (B) nhiệt độ của môi chất lạnh rất cao, quạt gió thổi mát
giàn nóng, môi chất lạnh thể hơi đợc giải nhiệt, giảm áp nên ngng tụ thành thể lỏng dới
áp suất cao nhiệt độ thấp .
c. Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lu thông đến bình lọc/hút ẩm (C), tại đây môi chất
lạnh đợc tiếp tục làm tinh khiết nhờ đợc hút hết hơi ẩm và lọc tạp chất.
d. Van gi n nở hay van tiết lu (F) điều tiết lu lợng của môi chất lạnh thể lỏng để
phun vào bộ bốc hơi (giàn lạnh) (G), làm lạnh thấp áp của môi chất lạnh. Do đợc giảm áp
nên môi chất lạnh thể lỏng sôi, bốc hơi biến thành thể hơi bên trong bộ bốc hơi.
e. Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt trong cabin ôtô, và làm cho bộ
bốc hơi trở lên lạnh. Quạt lồng sóc hay quạt giàn lạnh thổi một khối lợng lớn không khí
xuyên qua giàn lạnh đa khí mát vào cabin ôtô.
f. Sau đó môi chất lạnh ở thể hơi, áp suất thấp đợc hút trở về lại máy nén.
Hệ thống điện lạnh ôtô đợc thiết kế theo 2 kiểu: Hệ thống dùng van gi n nở TXV
(Thermostatic Expansion Valve) và hệ thốngs tiết lu cố định FOT (Fexed Orfice Tube) để
tiết lu môi chất lạnh thể lỏng phun vào bộ bốc hơi.

1.2.2. Máy nén

Máy nén trong hệ thống điện lạnh ôtô thực hiện một lúc hai vai trò quan trọng sau đây:
Vai trò thứ nhất: Máy nén tạo sức hút hay tạo ra điều kiện giảm áp tại cửa hút của nó
nhằm thu hồi ẩn nhiệt của hơi môi chất lạnh từ bộ bốc hơi. Điều kiện giảm áp này giúp cho
van gi n nở hay ống tiết lu điều tiết đợc lợng môi chất lạnh thể lỏng cần phun vào bộ bốc
hơi.
Vai trò thứ hai: Trong quá trình bơm, máy nén làm tăng áp suất, biến môi chất lạnh thể
hơi thấp áp thành môi chất lạnh thể hơi cao áp. áp suất nén càng cao thì nhiệt độ của hơi môi
chất lạnh càng tăng lên. Yếu tố này làm tăng cao áp suất và nhiệt độ của hơi môi chất lạnh
lên gấp nhiếu lần so với nhiệt độ môi trờng giúp thực hiện tốt quá trình trao đổi nhiệt tại
giàn nóng.
Máy nén còn có công dụng bơm môi chất lạnh chảy xuyên suốt trong hệ thống.
Máy nén đợc phân ra làm những loại sau:
- Máy nén kiểu piston : . Máy nén kiểu piston loại đặt đứng.

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

13

. Máy nén kiểu piston loại đặt nằm.
- Máy nén loại cánh van quay.
- Máy nén thay đổi thể tích bơm.
1

2

1. Mặt bích.
2. Vỏ máy nén.

3. Van hút/van áp suất.
4. Piston.
5. Đĩa cam.
6. Mặt bích chặn.

8

7

6

5

10

5

3

4

7. Đầu trục truyền động.
8. Đĩa bị động.
9. Buly.
10. Bulông xả môi chất.

9

Hình 1.7. Mặt cắt của máy nén kiểu piston đặt nằm có thể tích bơm thay đổi.
1.2.2.1. Cấu tạo

Máy nén đợc cấu tạo gồm các chi tiết nh giới thiệu hình 1.7 và hình 1.8.
1.2.2.2. Nguyên lý hoạt động chung của máy nén
Xét nguyên lý hoạt động của một loại máy nén nh giới thiệu ở (hình 1.8). Đó là một
loại máy nén kiểu piston đặt nằm có thể tích buồng bơm thay đổi.

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

14

- Máy nén kiểu piston loại đặt nằm, còn gọi là máy nén piston đặt dọc trục có kích thớc
nhỏ gọn đợc trang bị phổ biến cho ôtô thế hệ mới .
10

9

11

12

8
1

7

6

5

4

3

2

Hình1.8. Cấu tạo của máy nén piston đặt nằm có thể tích bơm thay đổi.
1. Trục truyền.

7. Phía trên.

2. Trục phát động.
3. Lò xo.

8. Lỗ khoan tiết lu.
9. Van điều chỉnh.

4. Buồng áp suất.

10. Đĩa cam.

5. Phía dới.
6. Piston.

11. Thanh răng trợt.
12. Bu ly.

Hình (1.7) và (1.8) giới thiệu kiểu máy nén này. Năm piston của máy nén đợc dẫn
động nhờ tấm dao động có khả năng thay đổi góc nghiêng. Mỗi khi góc nghiêng của tấm dao

động thay đổi thì khoảng cách chạy hữu ích của piston sẽ thay đổi theo, nhờ vậy thể tích môi
chất lạnh bơm đi cũng thay đổi.
Khoảng cách của các piston thay đổi tuỳ thuộc vào môi chất lạnh cần bơm đi. Nh đ
giới thiệu ở trên, chiều dài khoảng chạy piston đợc điều khiển do tấm dao động. Tấm dao
động có thể thay đổi góc nghiêng của nó trong lúc đang bơm. Góc nghiêng này càng lớn thì
khoảng chạy của piston càng dài ( hình 1.8) và bơm đi càng nhiều môi chất lạnh góc nghiêng
của tấm dao động càng bé thì khoảng chạy của các piston càng ngắn và bơm đi càng ít môi
chất lạnh. Đặc tính hoạt động này giúp cho máy nén có thể bơm liên tục vì nó chỉ cần bơm đi
một số lợng môi chất lạnh lúc ít lúc nhiều tuỳ nhu cầu làm lạnh.

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

15

Góc nghiêng của đĩa dao động đợc điều khiển nhờ một van kiểm soát kiểu lồng xếp bố
trí phía sau bơm. Van này tự động thu ngắt hay duỗi dài mỗi khi áp suất trong phía thấp áp
tăng hay giảm. Động tác co, duỗi của van lồng xếp điếu khiển một viên bi đóng hay mở để
kiểm soát bên trong cácte máy nén. Sự chênh lệch áp suất giữa phía thấp và áp suất bên trong
cácte máy nén sẽ quyết định vị trí hay góc nghiêng của tấm dao động.
Khi áp suất phía thấp áp bằng áp suất bên trong cácte máy nén thì góc nghiêng của đĩa
dao động sẽ tối đa và bơm đi một lợng tối đa môi chất lạnh. Ngợc lại khi nhu cầu làm lạnh
thấp, áp suất tại cửa hút bằng áp suất chuẩn, van kiểm soát sẽ mở cho hơi môi chất lạnh từ
phía cao áp nạp vào cácte máy nén tạo ra chênh lệnh áp suất giữa cácte với cửa hút, lúc này
góc nghiêng của tấm dao động sẽ tối thiểu, môi chất lạnh bơm đi tối thiểu. Chỉ cần tăng nhẹ
áp suất bên trong cácte máy nén là có thể thay đổi góc nghiêng của tấm dao động.
. Duy chì đợc mức độ lạnh theo yêu cầu bằng cách thay đổi thể tích bơm của máy nén.
. Không cần cắt nối liên tục của bộ ly hợp điện từ theo chu kỳ nh đối với kiểu máy nén

thờng.
. Hệ thống hoạt động êm dịu, duy chì độ lạnh của bộ bốc hơi ở mức 320F .
. Đạt hiệu quả làm lạnh cao.
Cơ cấu điều khiển thay đổi thể tích bơm đợc lắp đặt phía sau máy nén bao gồm piston
điều khiển van điện từ cuộn dây điện từ, van một chiều và van xả.
* Bộ phận điều chỉnh của máy nén.
Hình 1.9 (a,b) giới thiệu kết cấu và hoạt động của bộ phận này.
* Nguyên lý hoạt động của van điều chỉnh (van lồng xếp).
- Khi công suất lu lợng lớn thì áp suất môi chất ở đờng cao áp và ở đờng thấp áp
đều lớn (hình 1.9a).
Khi đó màng xếp (2) bị nén lại, áp suất lớn và màng xếp (1) bị ép lại do áp suất lớn của
đờng thấp áp.
Van điều chỉnh mở phần áp suất thấp của buồng thấp áp bị giảm đi vì qua đờng đầu
van điều chỉnh ra phía ngoài. Khi đó, áp suất ở phần trên piston và lực của lò xo (1) lớn hơn
áp suất ở phần dới piston và lò xo (2).
Nó làm cho vị trí lệch nghiêng của đĩa cam tăng, phần tăng đúng bằng phần yêu cầu
của công suất làm lạnh.
- Khi công suất làm lạnh thấp thì áp suất ở đờng cao áp và đờng thấp áp đều thấp
(hình 1.9b). Màng xếp (2) bị gi n nở và màng xếp (1) cũng gi n nở nhng thông qua áp suất
thấp ở đờng thấp áp nó làm van điều chỉnh đóng. Dẫn đến phần thấp áp ở buồng áp suất bị
đóng lại. Lúc này áp suất ở buồng áp suất đợc tăng bởi lỗ khoan tiết lu.

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

16
3

2
1

1. Van điều chỉnh.
2. Màng xếp 1.
3. Màng xếp 2.

4

4. Buồng áp suất.
5. Buồng áp suất.
6. Lò xo 2.

10

7. Lò xo 1.

9

5

8. Đờng áp suất thấp.
9. Đờng áp suất cao.
10. Lỗ khoan tiết lu.
8
7

6

Hình 1.9 a) Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén trong trờng hợp công suất

vận chuyển cao hơn khi công suất làm lạnh cao hơn Buồng áp suất thấp hơn.
2
1. Van điều chỉnh.
2. Màng xếp 1.

3

1

3. Màng xếp 2.
4. Buồng áp suất.

4

5. Buồng áp suất.
6. Lò xo 2.
7. Lò xo 1.
8. Đờng áp suất thấp.
9. Đờng áp suất cao.
10. Lỗ khoan tiết lu.

10

5

9
8
7

6

Hình 1.9 b) Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén trong trờng hợp công suất
vận chuyển thấp hơn khi công suất làm lạnh thấp hơn Buồng áp suất cao hơn.

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

17

1.2.2.3. Bộ ly hợp điện từ
a. Cấu tạo
Tất cả các máy nén (Blốc lạnh) của hệ thống điện lạnh ôtô đều đợc trang bị bộ ly hợp
điện từ. Bộ ly hợp này đợc xem nh một phần của buly máy nén, có công dụng ngắt và nối
sự truyền động giữa động cơ và máy nén mỗi khi cần thiết.
Bộ ly hợp điện từ bên trong buly máy nén có cấu tạo nh trình bày ở (hình 1.10) giới
thiệu chi tiết tháo dời của một bộ ly hợp điện từ gắn bên trong buly máy nén và (hình 1.11)
cấu tạo của bộ ly hợp điện từ.
2
3
4
7

10

6
5

1

9
8

Hình 1.10. Chi tiết tháo rời bộ ly hợp điện từ trang bị bên trong máy nén.
1. Máy nén.

5. ốc siết mâm bị động.

2. Cuộn dây bộ ly hợp,

6. Mâm bị động.

3. Vòng giữ cuộn dây.
4. Bu ly.

7. Vòng h m bu ly.
8. Nắp che bụi.

9. Vòng bi.
10. Shim điều chỉnh khe.
hở bộ ly hợp.

b. Nguyên lý hoạt động
Khi động cơ ôtô khởi động, nổ máy, buly máy nén quay theo trục khuỷu nhng trục
khuỷu của máy nén vẫn đứng yên. Cho đến khi ta bật công tắc A/C nối điện máy lạnh, bộ ly
hợp điện từ sẽ khớp buly vào trục máy nén cho trục khuỷu động cơ dẫn động máy nén bơm

Đồ án tốt nghiệp.

Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

18

môi chất lạnh. Sau khi đ đạt đến nhiệt độ lạnh yêu cầu, hệ thống điện sẽ tự động ngắt mạch
điện bộ ly hợp từ cho máy nén ngừng bơm.
Hình 1.11 giới thiệu mặt cắt của bộ ly hợp điện từ trục máy nén (4) liên kết với đĩa bị
động (2). Khi hệ thống điện lạnh đợc bật lên dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện
của bộ ly hợp, lực từ của nam châm điện hút đĩa bị động (2) áp dính vào mặt bu ly (3) nên
lúc này cả buly lẫn trục máy nén khớp cứng một khối và cùng quay với nhau để bơm môi
chất lạnh.
6

8

3

2

Hình 1.11 Kết cấu của bộ ly hợp
điện từ trang bị trong bộ buly
máy nén:
1. Cuộn dây nâm châm điện,
2. Đĩa bị động,
3. Buly máy nén,
4. Trục máy nén,

4

5. Vòng bi kép,

6. Phớt kín trục,
7. Khe hở khi bộ ly hợp cắt khớp,
8. Nắp chắn bụi.

1

5

7
0,56 -1,45mm

Khi ta ngắt dòng điện lực từ trờng hút mất, các lò xo phẳng sẽ kéo các đĩa bị động (2)
tách dời mặt buly, lúc này trục khuỷu động cơ quay, buly máy nén quay, nhng trục máy nén
đứng yên. Quan sát (hình 1.11), trong quá trình hoạt động với khớp nam châm điện không
quay, lực hút của nó đợc truyền dẫn qua buly (3) đến đĩa bị động (2). Đĩa bị động (2) đợc
gắn cố định vào đầu trục máy nén nhờ chốt hay r nh then hoa và đai ốc. Khi ngắt điện cắt

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

19

khớp bộ ly hợp, các lò xo phẳng kéo đĩa bị động tách ra khỏi mặt ma sát của buly (3) để đảm
bảo khoảng cách ly hợp từ 0,56mm đến 1,45mm.
Trong quá trình hoạt động, buly máy nén quay trơn trên vòng bi kép 5 bố trí lắp trớc
máy nén.
Tùy theo cách thiết kế. Trong quá trình hoạt động, bộ ly hợp điện từ đợc điều khiển
cắt nối nhờ công tắc hay bộ ổn nhiệt, bộ ổn nhiệt này hoạt động dựa theo áp suất nhiệt độ

của hệ thống điện lạnh. Một vài kiểu bộ ly hợp cho nối khớp liên tục mỗi khi đóng nối mạch
công tắc A/C máy lạnh.

1.2.3. Bộ ngng tụ ( giàn nóng)
1

1. Giàn nóng
2. Cửa vào
3. Khí nóng
4. Môi chất lạnh từ máy
nén đến.
5. Cửa ra
6. Môi chất lạnh đi ra
giàn lạnh (bộ bốc hơi).
7. Không khí lạnh
8. Quạt giàn nóng
9. ống dẫn chữ U

2

3

10
9

8
4
7
5
6

10. Cánh tản nhiệt.
Hình 1.12 Cấu tạo và nguyên lý của giàn nóng.
1.2.3.1. Cấu tạo
Bộ ngng tụ (hình 1.12) đợc cấu tạo bằng một ống kim loại dài uốn cong thành nhiều
hình chữ U nối tiếp nhau xuyên qua vô số cánh tản nhiệt mỏng, các cánh tản nhiệt bám chắc
và bám sát quanh ống kim loại. Trên ôtô, bộ ngng tụ thờng đợc lắp đứng trớc đầu xe,
phía trớc giàn nớc toả nhiệt của động cơ, trên ôtô tải nhẹ bộ ngng tụ đợc lắp dới gầm
xe, ở vị trí này bộ ngng tụ tiếp nhận tối đa luồng khí mát thổi xuyên qua do xe đang lao tới
và do quạt gió tạo ra.
* Công dụng:

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

20

Công dụng của bộ ngng tụ là làm cho môi chất lạnh ở thể hơi dới áp suất và nhiệt độ
cao, từ máy nén bơm đến, ngng tụ thành thể lỏng.
1.2.3.2. Nguyên lý làm việc
Trong quá trình hoạt động, bộ ngng tụ nhận đợc hơi môi chất lạnh dới áp suất và
nhiệt độ rất cao do máy nén bơm vào. Hơi môi chất lạnh nóng chui vào bộ ngng tụ qua ống
nạp bố trí phía trên giàn nóng, dòng hơi này tiếp tục lu thông trong ống dẫn đi dần xuống
phía dới, nhiệt của khí môi chất truyền qua các cánh con toả nhiệt và đợc luồng gió mát
thổi đi. Quá trình trao đổi này làm toả một lợng nhiệt rất lớn vào trong không khí. Lợng
nhiệt đợc tách ra khỏi môi chất lạnh thể hơi để nó ngng tụ thành thể lỏng tơng đơng với
lợng nhiệt mà môi chất lạnh hấp thụ trong giàn lạnh để biến môi chất thể lỏng thành thể
hơi.

Dới áp suất bơm của máy nén, môi chất lạnh thể lỏng áp suất cao này chảy thoát ra từ
lỗ thoát bên dới bộ ngng tụ, theo ống dẫn đến bầu lọc/hút ẩm. Giàn nóng chỉ đợc làm mát
ở mức trung bình nên hai phần ba phía trên bộ ngng tụ vẫn còn ga môi chất nóng, một phần
ba phía dới chứa môi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ nóng vừa vì đ đợc ngng tụ.

1.2.4. Hệ thống điện lạnh với van giãn nở
1.2.4. 1. Bình lọc/hút ẩm
a. Cấu tạo
Bình lọc/hút ẩm môi chất lạnh (hình 1.13) là một bình kim loại bên trong có lới lọc (2)
và chất khử ẩm (3). Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ớt lẫn trong môi chất
lạnh. Bên trong bầu lọc/hút ẩm, chất khử ẩm đợc đặt giữa hai lớp lới lọc hoặc đợc chứa
trong một túi riêng. Túi khử ẩm đợc đặt cố định hay đặt tự do trong bầu lọc. Khả năng hút
ẩm của chất này tùy thuộc vào thể tích và loại chất hút ẩm cũng nh tuỳ thuộc vào nhiệt độ.
Phía trên bình lọc/hút ẩm có gắn cửa sổ kính (6) để theo dõi dòng chảy của môi chất,
cửa này còn đợc gọi là mắt ga. Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh đợc lắp đặt
bố trí tận phía đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận đợc 100% môi chất thể lỏng cung cấp cho van
gi n nở.
b. Nguyên lý hoạt động

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

21

Môi chất lạnh, thể lỏng, chảy từ bộ ngng tụ vào lỗ (1) bình lọc/hút ẩm(hình 1.13),
xuyên qua lớp lới lọc (2) và bộ khử ẩm (3). Chất ẩm ớt tồn tại trong hệ thống là do chúng
xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp sửa chữa hoặc do hút chân không không đạt yêu cầu.
Nếu môi chất lạnh không đợc lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm thì các van trong hệ thống cũng

nh máy nén sẽ chóng bị hỏng (hình 1.13).
Sau khi đợc tinh khiết và hút ẩm, môi chất lỏng chui vào ống tiếp nhận (4) và thoát ra
cửa (5) theo ống dẫn đến van gi n nở.
Môi chất lạnh R-12 và môi chất lạnh R-134a dùng chất hút ẩm loại khác nhau. ống tiếp
nhận môi chất lạnh đợc bố trí phía trên bình
tích luỹ. Một lới lọc tinh có công dụng ngăn
chặn tạp chất lu thông trong hệ thống. Bên
trong lới lọc có lỗ thông nhỏ cho phép một ít
dầu nhờn trở về máy nén.

6

5

Hình 1.13 Kết cấu và nguyên lý hoạt
động của bình lọc hút ẩm.
1. Dòng môi chất lạnh từ giàn nóng vào,
2. Lới lọc,
3. Bộ khử ẩm,
4. ống tiếp nhận,
4

5. Dòng môi chất lạnh đến van gi n nở,
6. Cửa sổ kính để quan sá dòng chảy của
môi chất .

3

1

Đồ án tốt nghiệp.

2


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

22

1.2.4.2. Van gi n nở trang bị bầu cảm biến nhiệt
a) Cấu tạo van giãn nở trang bị bầu cảm biến

3

2

4

10
5
9

1

6
7
8

Hình 1.14 Cấu tạo van gi n nở trang bị bầu cảm biến.
1. Bầu cảm biến nhiệt độ,

7. Thân van.

2. ống mao dẫn

8. Môi chất lạnh ở thể lỏng từ bầu lọc đi vào.

3. Màng tác động.

9. Cửa ra của môi chất lạnh thể lỏng phun vào

4. Lò xo.
5. Chốt van

giàn lạnh.
10. Đĩa chặn lò xo.

6. Lỗ tiết lu thay đổi.
Trong hệ thống điện lạnh ô tô, van gi n nở đợc bố trí tại cửa vào của bộ bốc hơi, nó
phân chia hệ thống thành hai phía thấp áp và cao áp, khoảng 100 ữ 200 Psi (7 ữ 17kg /cm2).
Van gi n nở có công dụng định lợng môi chất lạnh nạp vào bộ bốc hơi đúng theo yêu
cầu làm lạnh. Môi chất lạnh thoát ra khỏi van gi n nở là thể lỏng 100% để nạp vào bộ bốc
hơi và sau đó biến thành 100% thể hơi khi đến cửa ra của bộ bốc hơi. Tại điểm mà môi chất

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

23

lạnh bốc hơi hoàn toàn đợc gọi là hơi môi chất b o hoà. Hơi môi chất b o hoà tiếp tục thu
hút nhiệt bên trong bộ bốc hơi và trong ống hút cho đến khi đi vào máy nén. Sau khi đ thu
hút nhiệt đợc gọi là môi chất lạnh quá nhiệt.
Hình 1.14 giới thiệu kết cấu của một van gi n nở trang bị bầu cảm biến nhiệt (1) và
ống mao dẫn (2).
b. Nguyên lý hoạt động
áp suất của bầu cảm biến nhiệt tác động vào màng (3) thắng lực căng của lò xo (4) mở
lớn lỗ định lợng (6) cho nhiều môi chất lạnh thể lỏng nạp vào bộ bốc hơi. Kích thớc của lỗ
định lợng thay đổi tuỳ theo áp suất của bầu cảm biến nhiệt tác động lên màng (3).
Khi van (5) mở lớn tối đa đờng kính lỗ định lợng khoảng 0,2 mm. Do lỗ thoát của
van gi n nở bé lên chỉ có một lợng rất ít môi chất lạnh thể lỏng phun vào bộ bốc hơi, tạo
giảm áp giúp cho môi chất lạnh thể lỏng sôi và bốc hơi. Trong quá trình bốc hơi môi chất
lạnh hấp thu một lợng lớn nhiệt của khối không khí xuyên qua giàn lạnh và làm cho bộ bốc
hơi cũng nh không khí trong cabin ôtô trở lên lạnh .
Chức năng của van gi n nở :
- Định lợng môi chất lạnh phun vào bộ bốc hơi, từ đó làm hạ áp suất của môi chất tạo
điều kiện sôi và bốc hơi.
- Cung cấp cho bộ bốc hơi lợng môi chất cần thiết, chính xác thích ứng với mọi chế độ
hoạt động của môi chất lạnh.
- Ngăn ngừa môi chất lạnh tràn ngập trong bộ bốc hơi .
1.2.4.3. Van gi n nở có ống cân bằng bên ngoài (Hình 1.15)
a. Cấu tạo
Hình 1.15 giới thiệu kết cấu và nguyên lý hoạt động của kiểu van gi n nở có ống cân
bằng bố trí ngoài van. Màng tác động (4) tác động lên cây đẩy (5) để mở van (2). Mặt trên
của màng đợc đặt dới áp suất của bầu cảm biến nhiệt độ (7) qua ống mao dẫn (8). Mặt
dới của màng chịu lực hút của máy nén thông qua ống cân bằng (3). Cửa vào của van có
lới lọc tinh (6). Lò xo (1) đẩy van (2). Cửa ra chính đa môi chấ lạnh nạp vào bộ bốc hơi.
Bên trong bầu cảm biến nhiệt chứa môi chất dễ bốc hơi (môi chất lạnh). Trong quá
trình lắp ráp bầu cảm biến nhiệt phải đợc lắp chặt vào ống của giàn lạnh nhằm giúp cho van

gi n nở hoạt động chính xác.
b. Nguyên lý tiết lu môi chất lạnh phun vào bộ bốc hơi của kiểu van giãn nở

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

24

- Lò xo (1) đội van lên đóng mạch môi chất.
- Sức hút trong đờng ống hút (khoảng giữa từ đầu ra của bộ bốc hơi và đầu vào của
máy nén) tác động qua ống cân bằng áp suất (3) có khuynh hớng mở van.
8

5

4

1. Lò xo van,
2. Van,
3. ống cân bằng,
4. Màng tác động,
5. Cần đẩy,
6. Lỗ vào và lới lọc,
7. Bầu cảm biến nhiệt độ,

7

6

2

8. ống mao dẫn,
9. Lỗ ra.
1
3

9

Hình 1.15 Cấu tạo của van gi n nở có ống cân bằng bên ngoài.
- áp suất của bầu cảm biến nhiệt tác động mở van.
ở chế độ ngừng hoạt động áp suất mặt dới màng (4) mạnh hơn mặt trên của màng, lò
xo (1) đội van đóng.
Khi máy nén bắt đầu bơm, áp suất bên dới màng giảm nhanh, đồng thời áp suất bên
trong bầu cảm biến lớn, màng lõm xuống ấn cần đẩy (5), môi chất lạnh thể lỏng phun vào bộ
bốc hơi. Tại đây môi chất lạnh bắt đầu sôi và bốc hơi hoàn toàn trớc khi rời khỏi dàn lạnh
để trở về máy nén. Vào giai đoạn này môi chất lạnh lu thông theo mạch: Từ bình lọc (hút)
ẩm
lới lọc (6)
van (2)
lỗ thoát (9)
cửa vào phía dới bộ bốc hơi. Trong quá
trình sôi và bốc hơi môi chất lạnh sinh hàn hấp thu nhiệt trong ca bin để làm mát khối không
khí trong ôtô. Đến khi độ lạnh đ đạt yêu cầu áp suất bên trong bầu cảm biến giảm, màng (4)
võng lên không tỳ vào chốt đẩy (5), lò xo (1) đội van (2) đóng bớt lỗ nạp để hạn chế lu

Đồ án tốt nghiệp.


Khoa cơ khí Động lực Trờng Đại học SPKT Hng Yên

25

lợng môi chất phun vào bộ bốc hơi. Động tác này của van giúp kiểm soát đợc lợng môi
chất lạnh phun vào bộ bốc hơi thích ứng với mọi chế độ hoạt động của hệ thống lạnh.

1.2.5. Hệ thống điện lạnh ôtô trang bị ống tiết lu
G

Hình 1.16 Sơ đồ hệ thống điện lạnh với ống tiết lu cố định.
A. Máy nén với bộ ly hợp điện từ
B. Công tắc áp suất cao
C. Giàn nóng
D. Cửa van quan sát áp suất cao

I. Bình tích lũy
H. Cửa van quan sát áp suất thấp
1. Sự nén
2. Sự ngng tụ

E. Van tiết lu
F. Bộ bốc hơi, hay giàn lạnh

3. Sự gi n nở
4. Sự bốc hơi

G. Công tắc ngắt mạch áp suất cao.

Đồ án tốt nghiệp.