Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô THACO KINGLONG KB120SE (word+cad)

MỤC LỤC

1


LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, ôtô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện giao thông thông dụng.
Ôtô hiện đại thiết kế nhằm cung cấp tối đa về mặt tiện nghi cũng như tính năng an toàn
cho người sử dụng. Các tiện nghi được 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 như 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.Nhờ sự tiến bộ của khoa học
công nghệ mà hệ thống này ngày càng được hoàn thiện và phát triển. Đem lại sự thoải
mái, dễ chịu cho người ngồi trong xe dưới mọi điều kiện thời tiết.
Ở Việt Nam ô tô đã trở thành một phương tiện giao thông thông dụng của người
dân. Các hãng xe lớn như: Toyota, Ford, Mecerdes, Honda, Daewoo, Huyndai, Nissan,
Isuzu…đều đã có mặt trên thị trường. Số lượng xe lắp đặt hệ thống điều hòa không khí
được sản xuất và bán ra với số lượng ngày càng nhiều. Đồng nghĩa với việc nhu cầu
sửa chữa hệ thống điều hòa ngày càng lớn. Từ nhu cầu đó mà yêu cầu cần đặt ra đối
với người thợ, người kỹ sư ô tô đó là phải được trang bị những kiến thức chuyên môn
về hệ thống điều hòa và rèn luyện nâng cao trình độ tay nghề sửa chữa.
Là sinh viên ngành cơ khí ô tô được đào tạo tại trường Đại học Giao thông vận tải
TP. Hồ Chí Minh,em đã được các thầy cô trang bị cho những kiến thức cơ bản về
chuyên môn. Đến nay đã kết thúc khoá học, để tổng kết, đánh giá quá trình học tập và
rèn luyện tại trường, em được nhà trường và khoa cơ khí giao đề tài tốt nghiệp với nội
dung: “Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô THACO
KINGLONG KB120SE - Thiết kế và lắp đặt mô hình hệ thống điều hòa không khí trên
ô tô”.
Nội dung của đề tài gồm:
Chương 1. Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

Chương 2. Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Thaco KINGLONG KB120SE.
2


Chương 3. Thiết kế và lắp đặt mô hình của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.
Nhận thấy đây là một đề tài nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao. Vì vậy em đã xin
nhận đề tài này để tìm hiểu và nghiên cứu. Trong quá trình thực hiện đề tài mặc dù gặp
không ít những khó khăn nhưng được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy Thái
Văn Nông cùng các thầy cô trong khoa và các bạn học em đã từng bước hoàn thiện
được đề tài của mình. Đến nay luận văn tốt nghiệp của em đã hoàn thành các mục tiêu
đề ra theo đúng thời gian quy định.
Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, đề tài nghiên cứu có phạm vi rộng. Nên mặc
dù đã cố gắng hết sức nhưng đề tài của em vẫn không tránh khỏi khiếm khuyết và hạn
chế. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các quý thầy cô và các bạn để đề
tài của em hoàn thiện hơn. Em hy vọng đề tài có thể được sử dụng làm tài liệu tham
khảo cho các bạn sinh viên yêu thích nghiên cứu tìm hiểu về hệ thống điều hòa trên ô
tô.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày10 tháng 3năm 2015
Sinh viên thực hiện

Đặng Xuân Chí

3


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Khi nền kinh tế ngày càng phát triển, đời sống con người ngày một được nâng cao.
Sự đòi hỏi được cung cấp những gì tốt nhất là một nhu cầu chính đáng.

Một chiếc xe hiện đại ngày nay có thể được ví như một tòa nhà di động. Như vậy
có nghĩa, không thể chỉ dừng lại ở việc đảm bảo về độ an toàn, về tính hiệu quả kinh tế
hay tính thẩm mỹ của một chiếc xe, mà còn cần phải đảm bảo trang bị được những hệ
thống, thiết bị tiện nghi nhằm thỏa mãn nhu cầu của người tiêu dùng. Vì thế đó là một
trong những yêu cầu hàng đầu mà buộc các nhà thiết kế, chế tạo ô tô phải đặc biệt quan
tâm.
Ngày nay, việc sử dụng ô tô ở Việt Nam đã trở nên rất phổ biến. Các xe hầu hết đều
được trang bị hệ thống điều hòa, điều đó đồng nghĩa với việc nhu cầu sửa chữa hệ
thống điều hòa trên ô tô ngày càng lớn. Vì vậy yêu cầu đặt ra đối với những người thợ,
người kỹ sư sửa chữa điều hòa đó là phải có được những kiến thức về hệ thống điều
hòa để từ đó thực hiện việc sửa chữa một cách hiệu quả.
Tại khoa Cơ khí trường ĐH Giao thông vận tải TP. Hồ Chí Minh, việc học tập và
nghiên cứu mảng hệ thống điều hòa không khí trên ô tô còn hạn chế, cơ sở vật chất kỹ
thuật cho việc dạy và học còn thiếu thốn. Vì vậy các sinh viên của khoa chưa tiếp cận
được nhiều với mảng đề tài này. Điều này sẽ là hạn chế về mặt kiến thức cũng như gặp
khó khăn hơn khi ra trường làm việc trong môi trường nghiên cứu, sửa chữa hệ thống
điều hòa không khí trên xe.
Xuất phát từ những lý do trên đây, em xin nhận đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều
hòa không khí trên ô tô Thaco kinglong KB120SE - Thiết kế và lắp đặt mô hình hệ
thống điều hòa không khí trên ô tô”.
2. Tình hình nghiên cứu
Với hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, các đề tài được nghiên cứu trước đây phần
4


lớn là nghiên cứu về ô tô du lịch và ô tô đông lạnh. Có rất ít những đề tài về ô tô tải và
ô tô bus, nên em hi vọng bài Luận Văn tốt nghiệp của em sẽ góp phần vào nguồn tài
liệu về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô thêm phong phú.
3. Mục đích nghiên cứu
Đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô THACO

KINGLONG KB120SE - Thiết kế và lắp đặt mô hình hệ thống điều hòa không khí trên
ô tô” được thực hiện nhằm mục đích:
-

Giới thiệu tổng quan và nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa không

-

khí trên ô tô để những ai có nhu cầu tìm hiểu có thể nắm bắt được.
Nghiên cứu và khai thác hệ thống điều hòa không khí trên ô tô THACO

-

KINGLONG KB120SE
Lắp đặt mô hình hệ thống điều hòa không khí trên ô tô để có thể hoạt động và áp
dụng được trong thực tiễn giảng dạy.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Với đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô THACO
KINGLONG KB120SE - Thiết kế và lắp đặt mô hình hệ thống điều hòa không khí
-

trên ô tô” sẽ phải thực hiện được các nhiệm vụ:
Tìm hiểu chung về hệ thống điều hòa trên ô tô nhằm cung cấp kiến thức cơ bản về
hệ thống điều hòa cho người học.
Giới thiệu về hệ thống điều không khí trên xe THACO KINGLONG120SE.
- Lắp đặt mô hình hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp phân tích tổng hợp lý thuyết.

-

+ Nghiên cứu các tài liệu, các sách hướng dẫn về hệ thống điều hòa trên xe ô tô.
+ Tra cứu trên internet.
Phương pháp quan sát
+ Quan sát, thực tập sửa chữa tại xưởng ô tô.
6. Các kết quả đạt được của đề tài
5


- Cung cấp các kiến thức cơ bản về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô nhằm
xây dựng kiến thức cơ bản và chuyên sâu cho người học.
- Cung cấp các kiến thức và mạch điện điều khiển của hệ thống điều hòa không
khí trên xe THACO KINGLONGKB120SE.
7. Kết cấu của luận văn tốt nghiệp
Luận văn tốt nghiệp gồm có ba chương:
Chương 1. Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.
Chương 2. Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Thaco KINGLONG KB120SE.
Chương 3. Thiết kế và lắp đặt mô hình của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

6


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô
TÔ
1.1.Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
1.1.1.Khái niệm 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, khíđộc 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 đặcđiểm cấu tạo của hệ

-

thống điều hòa không khí.
Về mặt thiết bị hệ thống điều hòa không khí là một tổ hợp bao gồm các thành phần sau:
+ Máy lạnh.
+Bộ phận gia nhiệt và hâm nóng.
+Hệ thống vận chuyển chất tải lạnh.
+ Hệ thống phun ẩm: thường được dùng cho những nơi có nhu cầu gia tăngđộ
chứa hơi không khí trong không gian điều hòa.
+ Hệ thống thải không khí trong không gian cần điều hòa ra ngoài trời hoặctuần
hoàn trở lại vào hệ thống.
+ Bộ điều chỉnh và khống chế tự động: để theo dõi, duy trì và ổn định tự
độngcác thông số chính của hệ thống.
+ Hệ thống giảm ồn, chống cháy, lọc bụi, khử mùi.
+ Hệ thống phân phối không khí.

7


-

Tuy nhiên, không phải bất kỳ hệ thống điều hòa không khí nào cũng phải cóđầy đủ các
thiết bị nêu trên. Ở một số trường hợp có thể có thêm các bộ phận phụkhác giúp cho hệ
thống làm việc ổn định và thích ứng hơn.
1.1.2. Chức năng của việc điều hoà không khí trên ôtô
Điều hòa không khí là một trang bị tiện nghi thông dụng trên ô tô. Nó có các chức
năng sau:
+ Điều khiển nhiệt độ không khí trong xe.
+ Duy trì độ ẩm và lọc gió.
+ Loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như: hơi nước, băng đọng trên mặt kính.
1.1.2.1. Chức năng điều khiển nhiệt độ và tuần hoàn không khí trong xe
- Chức năng sưởi ấm.

Hình 1.1: Nguyên lý hoạt động của két sưởi.
1. Đầu vào

4. Két sưởi

2. Nước làm mát động cơ

5. Đầu vào

3. Quạt
Người ta dùng két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí trong xe.
Két sưởi lấy nước làm mát đã được hâm nóng bởi động cơ này để làm nóng không khí
8

trong xe nhờ quạt gió. Nhiệt độ của két sưởi vẫn còn thấp cho đến khi nước làm mát
nóng lên. Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như một bộ
sưởi ấm.
-

Chức năng làm mát.

Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh.
1. Đầu vào

4. Quạt

2. Ga điều hòa

5. Giàn lạnh

3. Máy nén

6. Đầu ra

Giàn lạnh là một bộ phận trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi đưa vào
khoang xe. Khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén bắt đầu làm việc, đẩy môi
chất lạnh (ga điều hòa) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được làm mát nhờ môi chất lạnh. Khi
đó không khí thổi qua giàn lạnh bởi quạt gió sẽ được làm mát để đưa vào trong xe.
Như vậy,việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động
cơ còn việc làm mát không khí lại phụ thuộc vào môi chất lạnh. Hai chức năng này
hoàn toàn độc lập với nhau.

9


1.1.2.2. Chức năng hút ẩm và lọc gió
- Chức năng hút ẩm.
Nếu độ ẩm trong không khí lớn khi đi qua giàn lạnh, hơi nước trong không khí sẽ
ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả là không khí sẽ được
làm khô trước khi đi vào trong khoang xe. Nước đọng lại thành sương trên các cánh tản
nhiệt và chảy xuống khay xả nước sau đó được đưa ra ngoài xe thông qua vòi dẫn.
- Chức năng lọc gió.
+ Một bộ lọc được đặt ở cửa hút của hệ thống điều hòa không khí để làm sạch
không khí trước khi đưa vào trong xe.
+ Gồm hai loại: Bộ lọc chỉ lọc bụi và bộ lọc bụi kết hợp khử mùi bằng than hoạt
tính.

Hình 1.3 : Bộ lọc không khí.

10


Hình 1.4: Bộ lọc gió kết hợp khử mùi.
1. Mô tơ quạt

5. Quạt

2. Lọc

6. Cảm biến khói thuốc

3. Bộ khuyếch đại

7. Lọc

4. Điện trở
1.1.2.3. Chức năng loại bỏ các chất cản chở tầm nhìn
Khi nhiệt độ ngoài trời thấp, nhiệt độ và độ ẩm trong xe cao. Hơi nước sẽ đọng lại
trên mặt kính xe, gây cản trở tầm nhìn cho người lái. Để khắc phục hiện tượng này hệ
thống xông kính trên xe sẽ dẫn một đường khí thổi lên phía mặt kính để làm tan hơi
nước.
-

Một ô tô có trang bị hệ thống điện lạnh (hệ thống điều hoà không khí) sẽ giúp cholái xe
và hành khách cảm thấy thoải mái, mát lịm, nhất là trên đường dàivào 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.
11


+ Làm mát lạnh không khí và duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp.
1.1.3.Cơ sở lý thuyết của hệ thống điều hòa không khí ôtô
-

Cuộc sống hàng ngày của chúng ta đã thay đổi một cách nhanh chóng và hoàn thiện
hơn. Các phương tiện phục vụ cuộc sống nói chung và xe hơi nói riêng đóng một vai

-

trò quan trọng trong sự biến đổi đó.
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 đườngdài. Và là một trang bị cần thiết
giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn.

Hình 1.5:Các nguồn gây ra sức nóng bên trong xe.
1. Nhiệt của mặt trời

5. Nhiệt

2. Giàn lạnh

6. Nhiệt từ mặt đường
12


3. Giàn nóng

7. Máy nén

4. Nhiệt
-

Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều
hòa không khí trên ô tô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyếtcăn 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 cơbản 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 khắpmột 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 ngườihay vật thể
đó.
+Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổitrạng
thái biến thành hơi. Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ôtô đều được thiết kế dựa
trên cơ sở lý thuyếtcủa ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt, áp suất và
điểm sôi.
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 (300F) được đặt kề
bên vật nóng 80 độ Fahrenheit (800F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 800F sang vật
nóng 300F – 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
kếthợp 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
nungnóng một đầu thanh thép thì đầu kia sẽ dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.
13

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
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 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
đứng 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 cảm giác nóng. Tác dụng truyền nhiệt này gọi là bức
xạ.
Sự hấp thụ nhiệt:Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể rắn,
thểlỏng, 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 00C, nước sẽ đôngthành 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 1000C. 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.
1.1.4. Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn
1.1.4.1. Đơn vị đo nhiệt lượng

14


Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng đơn vị BTU. Nếu
cần nung một Pound nước (0,454 kg) nóng đến 10F (0,550C) thì phải truyền cho
nước 1 BTU nhiệt. Năng suất của một hệ thống nhiệt lạnh ô tô được định rõ bằng
BTU/giờ, vào khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ.(1BTU= 0,252 cal= 252 kcal), (1
kcal = 4,187 kJ).
1.1.4.2. Môi chất lạnh
- Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều hòa
không khí phải đạt được những yêu cầu sau đây:
+ Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 32 0 F (00C) để có thể bốc hơi và
hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp.
+ Phải có tính chất tương đối trơ, hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành
một hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu khác như cao su,
nhựa.
+ Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy và không gây
nổ, không sinh ra c á c p h ả n ứ n g p h á hủy môi sinh và môi trường khi nó xả ra
khí quyển.
Môi chất lạnh R-12
Môi chất lạnh R -12 là h ợp chất của cacbon, clo và flo có công thức hóa học
là CCl2F2 (CFC). Nó là một chất khí không màu nó nặng hơn không khí bốn lần ở
300C, có mùi thơm rất nhẹ, có điểm sôi là 21,70C (-29,80C), áp suất hơi của nó
trong bộ bốc hơi là 30 PSI và trong bộ ngưng tụ là 150 -300 PSI, và có nhiệt
lượng ẩn để bốc hơi là 70 BTU trên 1 Pound.
R-12 rất dễ hòa tan trong dầu khoáng chất, và không tham gia phản ứng với
các kim loại, các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống. Cùng với đặc tín h
có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm
hiệu suất, chính những đặc điểm này đã làm cho R -12 là môi chất lý tưởng sử
dụng trong hệ thống điều hòa ô tô.

15


Tuy nhiên R-12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà
kính. Do các phân tử này có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải và tại
bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử O3
trong tầng ôzôn khí quyển. Do đó ngày nay môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sử dụng
và lưu hành trên thị trường.
Môi chất lạnh R-134a
Môi chất lạnh R-134a có công thức hóa học là CF 3-CH2F (HFC). Do trong
thành phần hợp chất không có chứa clo nên đây chính là lý do cốt yếu mà ngành
công nghiệp ô tô chuyển từ việc sử dụng môi chất lạnh R-12 sang sử dụng môi chất
lạnh R-134a.
Các đặc tính, các mối quan hệ áp suất và nhiệt độ của môi chất R-134a có
điểm sôi là -15,20F (-26,90C), 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 có phần
không bằng so với R -12. Vì vậy hệ thống điều hòa không khí ô tô 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
có nhược điểm nữa là không kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn hệ
thống.
- Khi thay thế môi chất lạnh R-12 của hệ thống điều hòa không khí b ằng môi
chất R-134a thì phải thay đổi các bộ phận của hệ thống nếu nó không phù hợp với
R-134a, cũng như phải thay đổi dầu bôi trơn, chất khử ẩm của hệ thống. Dầu bôi
trơn chuyên dùng cùng với môi chất lạnh R-134a là các ch ất bôi trơn tổng hợp
polyalkalineglycol (PAG) hay polyolester (POE). Hai chất này không hòa trộn với
môi chất lạnh R-12. Ta có thể phân biệt được giữa hai môi chất lạnh R-12 và R-134a
vì thông thường nó được ghi rõ và dán trên các bộ phận chính của hệ thống.
1.1.4.3. Dầu bôi trơn
- Tùy theo quy định của nhà chế tạo lượng dầu bôi trơn vào khoảng 150-200 ml

được nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng sau đây: Bôi trơn các chi tiết của
16


máy nén tránh mòn và két cứng, một phần dầu nhờn sẽ hòa trộn với môi chất lạnh và
lưu thông khắp nơi trong hệ thống, giúp van giãn nở hoạt động chính xác, bôi trơn cổ
trục máy nén.
- Dầu bôi trơn máy nén phải tinh khiết không được sủi bọt, không lẫn lưu huỳnh.
Dầu bôi trơn máy nén kh ông có mùi, trong suốt màu vàng nhạt . Khi bị lẫn tạp chất
nó có màu nâu đen . Vì vậy nếu phát hiện dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh đổi
sang màu nâu đen, thì dầu đã bị nhiễm bẩn. Nó cần được xả sạch và thay dầu mới theo
đúng chủng loại và đúng dung lượng quy định.
-

Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén tùy thuộc vào quy định của nhà

chế tạo máy nén và tùy thuộc vào lượng môi chất lạnh đang sử dụng trong hệ thống.
Dầu nhờn được hòa tan với môi chất lạnh và lưu thông xuyên suốt hệ thống, do vậy
bên trong mỗi bộ phận đều có dầu bôi trơn khi tháo rời các bộ phận đó ra khỏi hệ
thống. Lượng dầu bôi trơn phải được cho thêm sau khi thay mới bộ phận được quy
định do nhà chế tạo.
- Trong quá trình bảo trì sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô, chúng ta cần phải tuân
thủ các yếu tố kỹ thuật sau:
+ Không được nạp lẫn môi chất lạnh R-12 vào trong hệ thống đang dung môi
chất lạnh R-134a và ngược lại. Nếu không tuân thủ điều này sẽ gây ra nhiều hỏng hóc
tai hại cho hệ thống.
+ Không được dung dầu bôi trơn máy nén của hệ thống R-12 cho vào hệ thống
lạnh của loại môi chất mới R-134a. Nên dùng đúng loại.
+ Phải sử dụng chất khử ẩm đúng loại dành riêng cho R-12 và R-134a.
1.2.Phân loại của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Hệ thống điều hòa không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt, theo chức năng
và theo phương pháp điều khiển của hệ thống điều hòa điều hòa.
17


1.2.1. Phân loại hệ thống điều hòa không khí theo vị trí lắp đặt
1.2.1.1. 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 thổithẳng đến mặt trước
người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so vớicông suất của điều hòa, có
các lưới cửa ra không khí lạnh có thể được điều chỉnhbởi bản thân người lái nên người
lái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh(hình 1.6).

Hình 1.6:Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo
1.2.1.2. 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 dàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ ( hình 1.9).

18


Hình 1.7:Hệ thống điều hòa không khí kiểu khoang hành lý
1.2.1.3. 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 ( hình 1.10).

Hình 1.8:Hệ thống điều hòa không khí kiểu kép

1.2.1.4. Kiểu kép treo trần

19


Kiểu kép treo trần bố trí hệ thống điều hòa có giàn lạnh phía trước kết hợp với giàn
lạnh treo trên trần xe. Kiểu thiết kế này giúp tăng được không gian khoang xe nên thích
hợp với các loại xe khách.

Hình 1.9:Kiểu kép treo trần.
1.2.2. Phân loại theo chức năng
Do chức năng và tính năng cần có của hệ thốngđiều hòa khác nhau tùy theo môi
trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, hệ thống điềuhòa không khí có thể chia thành 2
loại tùy theo tính năng của nó.
1.2.2.1. Loại đơn
Loại này bao gồm một bộ thông thoáng được nối hoặc là với bộsưởi hoặc là hệ
thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh (hình 1.11).

Hình 1.10:Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn
1.2.2.2. Loại kép

20


Loại này kết hợp một bộ thông gió với một bộsưởi ấm và hệ thống làm lạnh. Hệ
thống điều hòa này có thể sử dụng trong nhữngngày 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 đểtránh điều đó hệ thống này sẽ cho không khí
đi qua két sưởi để sấy nóng. Điều nàycho phép điều hòa không khí đảm bảo được

không khí có nhiệt độ và độ ẩm thíchhợp. Đây chính là ưu điểm chính của điều hòa
không khí loại kép (hình 1.12).

Hình 1.11:Hệ thống điều hòa không khí loại kép
1. Cửa vào khí trong lành

4. Cửa sàn xe

2. Cửa sấy kính

5. Cửa thông gió

3. Cửa vào khí tuần hoàn
1.2.3. Phân loại theo phương pháp điều khiển
1.2.3.1. Phương pháp điều khiển bằng tay
Phương pháp này cho phép điều khiển bằng cách dùng tay để tác động vào các công
tắc hay cần gạt để điều chỉnh nhiệt độ trong xe. Ví dụ: công tắc điều khiển tốc độ quạt,
hướng gió, lấy gió trong xe hay ngoài trời...

21


Hình 1.12: Bảng điều khiển điều hòa cơ trên xe Ford
1.2.3.2. Phương pháp điều khiển tự động
Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn thông qua bộ điều khiển điều hòa
( ECU A/C). Nhiệt độ không khí được điều khiển một cách tự động dựa vào tín hiệu từ
các cảm biến gửi tới ECU. VD: cảm biến nhiệt độ trong xe, cảm biến nhiệt độ môi
trường, cảm biến bức xạ mặt trời…

Hình 1.13: Bảng điều khiển điều hòa tự động trên ô tô Toyota Camry

22


1.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa không khí trên ô
tô
1.3.1. Cấu tạo chung của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một hệ thống hoạt động áp suất khép kín,
gồm các bộ phận chính được mô tả theo sơ đồ hình 2.1.

Hình 1.14: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh trên ôtô.
A. Máy nén còn gọi là blốc lạnh .

I. Bộ tiêu âm.

B. Bộ ngưng tụ, hay giàn nóng.

H . Van xả phía thấp áp.

C. Bình lọc/hút ẩm hay fin lọc.

1. Sự nén.

D. Van giãn nở hay van tiết lưu .

2. Sự ngưng tụ.

E. Van xả phía cao áp.

3. Sự giãn nở.

F. Van giãn nở.

4. Sự bốc hơi.

G. Bộ bốc hơi, hay giàn lạnh.

23


1.3.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ôtô
- Không khí được lấy từ bên ngoài vào và đi qua giàn lạnh (bộ bốc hơi). Tạiđây
không khí bị dàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, dođó nhiệt
độ không khí sẽ bi giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khícũng bị
ngưng tụ lại và đưa ra ngoài. Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệtđộ, áp suất
cao sẽ trở thành môi chất thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi quá trìnhnày xảy ra môi
chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từkhông khí xung
quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạngnày sang dạng khác).
Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạonên không khí lạnh.

Hình 1.15a: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô.
1: Giàn lạnh
- Trong hệ thống, máy nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất,nhiệt độ
thấp trở thành hơi có áp suất, nhiệt độ cao. Máy nén hút môi chất dạng hơiáp suất,
nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về và nén lên tới áp suất yêu cầu: 12-20 bar. Môichất ra khỏi
máy nén sẽ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộngưng tụ).

24

Hình 1.15b: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô.
1. Máy nén
-

2. Giàn lạnh

Khi tới dàn nóng, không khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chấtthông qua các
lá tản nhiệt. Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẽ bị giảm xuống cho
đến khi bằng với nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì môi chất sẽ trở vềdạng lỏng có áp suất
cao.

Hình 1.15c: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô.
1. Máy nén

3. Giàn nóng

2. Giàn lạnh

25