nghiên cứu thi công mô hình bộ phận điều khiển hệ thống điều hoà không khí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU - THI CÔNG MÔ HÌNH BỘ PHẬN
ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
S

K

C

0

0

3

9
3

5
9

9
7

MÃ SỐ: T2011 - 39

S KC 0 0 3 4 2 2

Tp. Hồ Chí Minh, 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU - THI CÔNG MÔ HÌNH
BỘ PHẬN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
Mã số: T2011-39

Chủ nhiệm đề tài: GVC. ThS. Nguyễn Quốc Đạt

TP. HCM, 11/2011


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU - THI CÔNG MÔ HÌNH
BỘ PHẬN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
Mã số: T2011-39

Chủ nhiệm đề tài: GVC. ThS. Nguyễn Quốc Đạt

TP. HCM, 11/2011


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Giáo dục đóng vai trò trong việc gìn giữ và truyền bá nền văn minh nhân loại.
Trong thời đại cuộc cách mạng khoa học công nghệ ngày nay, tiềm năng tri thức, trí
tuệ đang trở thành động lực chính của sự phát triển. Và giáo dục – đào tạo đƣợc coi là
nhân tố quyết định vị thế của mỗi quốc gia trên trƣờng quốc tế cũng nhƣ vị thế của của
mỗi ngƣời trong cuộc sống của mình. Do đó, Đảng và Nhà nƣớc ta đánh giá cao vai trò
của giáo dục – đào tạo và xem giáo dục – đào tạo là quốc sách hàng đầu.
Với sự phát triển nhƣ vũ bão của khoa học kỹ thuật, cùng với quá trình công
nghiệp hóa hiện đại hóa đất nƣớc hiện nay đòi hỏi phải có nhũng con ngƣời mới,
những con ngƣời đƣợc trang bị đầy đủ những kiến thức để có thể gánh vác đƣợc nhiệm
vụ của thời đại: Khối lƣợng kiến thức cần trang bị thì ngày càng gia tăng trong khi đó,
khung thời gian đào tạo bị rút ngắn. Để đáp ứng đƣợc nhu cầu đó, nền giáo dục nƣớc
ta đang từng bƣớc đổi mới thuộc nhiều lĩnh vực, trong đó có đổi mới quá trình giảng
dạy thực hành.
Thực tế, việc nghiên cứu – thi công giáo cụ trực quan là biện pháp hỗ trợ đắc
lực trong việc tạo nên phƣơng tiện giảng dạy và học tập thực hành. Nó vừa mang tính
khoa học, vừa tiết kiệm kinh phí, thời gian đồng thời giúp ngƣời học dễ hiểu, dễ thao
tác. Qua đó, ngƣời học rút ra đƣợc nhiều kiến thức thực tiễn, thao tác chuẩn, tăng hiệu

quả trong quá trình đào tạo.
Trƣớc nhu cầu thực tế này, ngƣời nghiên cứu đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu
– Thi công mô hình bộ phận điều khiển hệ thống điều hòa không khí tự động trên
ô tô” với mục đích tạo nên giáo cụ trực quan sát với thực tế, đáp ứng phƣơng tiện
triển khai đề tài NCKH của tác giả trong năm 2010. Với mô hình này, sinh viên sẽ
hiểu rõ kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống điều hòa không khí nói chung và
hệ thống điều hòa không khí tự động ô tô nói riêng; thực hiện các công tác kiểm
tra, xác định những nguyên nhân hƣ hỏng chính xác, hiệu quả hơn trong thời
gian ngắn.
Đề tài gồm 3 phần
Phần 1: Đặt vấn đề
Phần 2: Giải quyết vấn đề
Phần 3: Kết luận

1


Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU:
Kết cấu và nguyên lý làm việc bộ phận điều khiển của hệ thống điều hòa không
khí điều khiển tự động điển hình trên ôtô.
Mô hình điều hòa không khí tự động phù hợp với phần lý thuyết đã đƣợc ngƣời
nghiên cứu thực hiện năm 2010.

II. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC:
Hiện nay, việc nghiên cứu – chế tạo mô hình phục vụ giảng dạy và học tập
trong nhà trƣờng Đại học đã phổ biến trên thế giới nhƣng còn khá hạn chế trong
các trƣờng ở Việt Nam nói chung và ngành cơ khí động lực ở trƣờng ta nói riêng
trong giai đoạn hiện nay. Do đó, việc chế tạo mô hình, học cụ thực hành dùng trong
giảng dạy cho khoa Cơ khí Động lực trở nên rất cần thiết. Nó vừa mang tính khoa

học, vừa tiết kiệm thời gian đồng thời giúp ngƣời học dễ hiểu, dễ thao tác. Qua đó,
ngƣời học rút ra đƣợc nhiều kiến thức thực tế, thao tác chuẩn, tăng hiệu quả quá
trình đào tạo.

III. NHỮNG VẤN ĐỀ CÕN TỒN TẠI:
Để chế tạo mô hình đáp ứng đầy đủ các yêu cầu cho công tác giảng dạy và
học tập hoàn chỉnh về hệ thống điều hòa không khí tự động có tính hiện đại và
thẩm mỹ đòi hỏi kinh phí rất cao trong khi kinh phí đề tài đƣợc duyệt cấp thì rất
hạn hẹp. Vì thế, đề tài chỉ tập trung vào giải quyết hai vấn đề sau:
Nghiên cứu lý thuyết về điều hòa không khí ô tô điều khiển bằng điện tử.
Chế tạo mô hình về bộ phận điều khiển của hệ thống điều hòa không khí tự
động trên ôtô.

2


Phần 2 : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ ÔTÔ
ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN TỬ
I.1. Khái quát hệ thống điều hòa không khí tự động:
Điều hòa không khí thông thƣờng luôn hoạt động tại một nhiệt độ khí thổi vào và
tốc độ thổi khí do lái xe định trƣớc. Tuy nhiên, những yếu tố nhƣ sự tỏa nhiệt của mặt
trời, nhiệt độ động cơ, nhiệt từ ống xả, nhiệt do hành khách thải ra…sẽ ảnh hƣởng đến
nhiệt độ trong xe theo thời gian.
Vì vậy, với hệ thống điều hòa loại này cần phải điều chỉnh lại nhiệt độ, tốc độ thổi
khí, hay cả hai khi cần thiết.
Hệ thống điều hòa không khí tự động đã đƣợc phát triển để khắc phục nhƣợc điểm
này.
Hệ thống điều hòa không khí tự động phát hiện nhiệt độ bên trong xe và nhiệt độ
môi trƣờng, bức xạ mặt trời…từ đó điều chỉnh nhiệt độ khí thổi cũng nhƣ tốc độ quạt

một cách tự động theo nhiệt độ đặt trƣớc bởi ngƣời lái, do vậy duy trì nhiệt độ trong xe
tại nhiệt độ đặt trƣớc.
Ngày nay, một số kiểu xe cũng bao gồm cả các chức năng điều khiển: điều khiển khí
vào, chế độ thổi khí, điều khiển máy nén bên cạnh điều khiển nhiệt độ và tốc độ thổi
khí.

Hình 1. Sơ đồ hệ thống điều hòa không khí tự động.
I.2. Kết cấu, hoạt động của những bộ phận chính :
I.2.1. Bảng điều khiển thiết bị nhiệt:
3


d. A/C switch

Hình 2. Bảng điều khiển
a : Cần điều khiển nhiệt độ; b : Công tắc quạt;
c : Công tắc điều khiển sự nạp khí; d : Công tắc A/C
I.2.2. Những chức năng của công tắc :
Chi tiết

Chức năng

Cần điều khiển nhiệt độ
Thiết lập nhiệt độ bên trong xe

FACE : Không khí đã đƣợc điều hoà
Những công tắc điều khiển lối ra của đƣợc thổi từ cửa gió trung tâm và cửa
gió bên cạnh
dòng khí
BI-LEVEL : Không khí đã đƣợc điều

hoà thổi ra từ cửa gió trung tâm và
xuống sàn xe
FACE BI- FOOT FOOT/ DEF
LEVEL
DEF
FOOT: Không khí đƣợc thổi ra cửa gió
bên cạnh và xuống sàn xe
FOOT/DEF: Không khí đƣợc thổi đến
tấm xông kính , những cửa gió bên
cạnh và một phần không khí đƣợc thổi
ra ở dƣới chân
DEF : Không khí đƣợc thổi từ tấm
xông kính và cạnh bên tấm xông kính
4


để làm tan sƣơng ở kính
AUTO : Tự động điều khiển cánh trộn
không khí và tốc độ quạt gió để cho
nhiệt độ bên trong đạt đến nhiệt độ yê
cầu

Công tắc quạt gió

LO/HI : Thiết lập tốc độ quạt gió theo
từng vị trí
Công tắc điều khiển không khí vào bên
trong xe

: Không khí lƣu thông tuần

hoàn bên trong xe
: Không khí ở bên ngoài đi
vào trong xe

Công tắc máy điều hoà
Mở, tắt hệ thống điều hòa

I.2.3. Bộ phận phân phối khí điều hòa:
Két sƣởi
Giàn lạnh

Quạt
Giàn lạnh

Hình 3. Bộ phận phân phối luồng khí điều hòa
Trong bộ phận quạt gió có một mô tơ quạt gió , thổi không khí đến giàn lạnh . Có
một cánh để thay đổi không khí ở bên trong xe hay bên ngoài xe
I.2.4. Hệ thống sƣởi và đƣờng ống dẫn dòng khí :

5


Hình 4. Các hƣớng gió ra chính trên xe
a : Cửa không khí đi vào ( Fresh air : khí bên ngoài vào trong xe; Recirc air :
Không khí lƣu thông tuần hoàn bên trong xe ) ; b : Môtơ quạt gió ; c: Cánh trộn khí ;
d: Cửa điều khiển gió( Cửa trung tâm, cửa gió bên , cửa gió xông kính)
Cánh đóng mở

Công tắc điều khiển

Vị trí của cánh

Cánh đóng mở
không khí bên
trong /ngoài

FRESH

(1)

RECIRC

(2)

Cánh trộn khí

(3)
AUTO
(4)

FACE

Không
khí mát
Không
khí ấm

(5), (10), (12)

BI-LEVEL

(5) , (9) , (13)

6

Sự hoạt động
Đƣa không khí bên
ngoài vào trong xe
Không khí lƣu
thông ở bên trong
xe
Cánh trộn khí mở
ra ở giữa vị trí (3)
và (4) để điều
chỉnh nhiệt độ
Không khí đƣợc
thổi vào bên trong
xe từ cửa gió trung
tâm và cửa gió
cạnh bên
Không khí đƣợc
thổi vào bên trong
xe từ cửa trung
tâm, cửa bên cạnh
và cửa ở sàn xe


FOOT

(6) , (8) , (11)

FOOT/DEF

(6) , (11)

DEF

(7) , (10) , (11)

Cổng chức năng
kiểu contact

Không khí đƣợc
thổi vào bên trong
xe từ những cửa
gió bên cạnh và
những lối ra ở phía
sàn xe. Một lƣợng
nhỏ không khí thổi
ra từ tấm xông kính
Không khí đƣợc
thổi vào bên trong
xe từ tấm xông
kính và những cửa
gió bên cạnh để
làm tan sƣơng cửa
sổ , đồng thời
không khí đƣợc
thổi ra từ phía sàn
xe

Không khí đƣợc
thổi vào bên trong
xe từ tấm xông
kính và cửa gió bên
cạnh để làm tan
sƣơng ở các cửa sổ

I.2.5. Các Motor Servo :
Những motor servo đƣợc sử dụng để chuyển đổi giữa không khí ở bên trong xe
hay ngoài xe. Việc chuyển đổi này do cánh trộn khí đóng mở .

Hình 5. Dạng motor servo
7


a. Motor servo để đóng mở cánh trộn khí :
Sự dịch chuyển của cần điều khiển nhiệt độ làm cho điện trở bên trong thay đổi
để đƣa đến bộ khuyếch đại của hệ thống điều hoà tự động . Bộ khuyếch đại của hệ
thống điều hoà tự động sẽ làm cho motor quay, theo tín hiệu này di chuyển tiếp điểm
di động để đƣa cần về vị trí thích hợp. Sự hoạt động này có thể mở hoặc đóng cánh
trộn khí thông qua cần liên kết trong khi đó cũng mở và đóng van nƣớc bằng dây cáp

Hình 6. Motor trộn khí
b. Motor servo điều khiển hƣớng gió ra :

Hình 7. Các vị trí làm việc của motor điều khiển hƣớng gió ra
Sự hoạt động của công tắc điều khiển dòng khí làm cho motor quay ( cùng
chiều hoặc ngƣợc chiều kim đồng hồ ) bằng cách điều khiển dòng điện ở bên trong
motor servo , để đƣa cần về vị trí yêu cầu nhờ sự thay đổi vị trí tiếp điểm di động . Sự
hoạt động này đóng mở từng vị trí của cánh bởi các thanh quay liên kết với nhau .

c. Motor servo điều khiển hƣớng gió vào :

8


Motor này đƣợc đặt trƣớc cụm két sƣởi và dàn lạnh . Motor quay khi đƣợc điều
khiển . Cánh đóng mở đƣợc di chuyển bởi các đòn bẩy đƣợc liên kết với nhau và gây
ra sự chuyển động.
I.2.6. Những bộ phận chính của hệ thống điều hòa không khí tự động :
Hệ thống điều hòa không khí tự động là hệ thống điều hòa thƣờng nhƣng có lắp
thêm các bộ phận chức năng nhƣ:
 Các cảm biến để phát hiện sự thay đổi nhiệt độ và bức xạ mặt trời.
 Các bộ điều khiển để xác định các chế độ làm việc dực trên các tín hiệu từ các
cảm biến.
 Các bộ chấp hành đƣợc dẫn động bởi bộ điều khiển làm dịch chuyển các cánh
gió và các bộ phận khác.
a. Các cảm biến:
Các cảm biến chính dùng trong điều hòa không khí tự động ô tô có cấu tạo từ chất
bán dẫn.
 Các cảm biến dùng nhiệt điện trở và đƣa về bộ điều khiển những thay đổi về giá
trị nhiệt độ dƣới dạng những thay đổi về điện trở .

Hình 8. Đặc tính của cảm biến nhiệt điện trở.
 Loại này bao gồm:
+
Cảm biến nhiệt độ không khí trong xe: là loại cảm biến hút không khí
bên trong xe để xác định nhiệt độ không khí trong khoang hành khách.
Có hai kiểu hút không khí: kiểu dùng môtơ và loại dùng ống hút (sử dụng
luồng không khí qua bộ sƣởi.

9


Hình 9. Các loại cảm biến nhiệt trong hệ thống
+ Cảm biến nhiệt độ không khí môi trƣờng:
Cảm biến này đƣợc đặt kín trong vỏ nhựa nhằm tránh phản ứng đột ngột về
nhiệt độ, nó cho phép nhận biết chính xác nhiệt độ môi trƣờng.

Hình 10. Cảm biến nhiệt độ môi trƣờng
+
Cảm biến giàn lạnh: phát hiện nhiệt độ của khí đi qua giàn lạnh. Loại
này chỉ dùng cho điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý.

.

Hình 11. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh
+

Cảm biến/công tắt nhiệt độ nƣớc: phát hiện nhiệt độ nƣớc làm mát.

10


Hình 12. Cảm biến nhiệt độ nƣớc làm mát.

Một cảm biến bức xa mặt trời dùng đi-ốt quang học để gửi về bộ điều khiển
những thay đổi về sự tỏa nhiệt của mặt trời dƣới dạng nhửng thay đổi về điện dòng
điện.

Hình 13. Đặc tính cảm biến bức xạ mặt trời.

Hình 14. Cảm biến bức xạ mặt trời.
b. Các bộ điều khiển và các bộ dẫn động :

11


Bộ điều khiển có thể chia thành hai loại: loại dùng IC và loại dùng bộ vi xử lý.
Chúng đƣợc gọi là “bộ khuếch đại điều hòa tự động” hay “ECU điều hòa không khí”.
Điều hòa không khí tự động đƣợc điều khiển bằng bộ khuếch đại dùng IC đƣợc
gọi là “điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ khuếch đại” còn loại bộ khuếch
đại dùng bộ vi xử lý đƣợc gọi là “điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử
lý”.

Hình 15. Bộ khuếch đại và bộ vi xử lý điều hòa tự động
 Bộ khuếch đại điều khiển:

9
( 1)
(2)

(12)

(3)

(8)
(11)

(4)
(7)

(5)

(6)

12


Hình 16. Sơ đồ hệ thống điều hòa tự động điều khiển bằng bộ khuếch đại.
1: Contact điều khiển tốc độ quạt
2: Chiết áp kế
3: Contact điều khiển dòng khí
4: Contact điều khiển van nƣớc
5: Motor servo điều khiển van nƣớc
6: Van nƣớc
7: Bộ khuyếch đại hệ thống
8: Cảm biến nhiệt độ môi trƣờng
9: Cảm biến bức xạ nhiệt
10: Cảm biến nhiệt độ không khí bên trong xe
11: Nhiệt điện trở
12: Motor servo điều khiển dòng khí
(E): Dàn lạnh (Evaporator)
(H): Lõi nhiệt( Heater core )
Trong sơ đồ trên, công tắt điều khiển tốc độ thổi khí, và công tắt điều khiển van
nƣớc hoạt động cùng với cánh điều khiển hòa trộn khí bằng môtơ servo điều khiển hòa
trộn khí, do vậy cho phép điều khiển đƣợc nhiệt độ, tốc độ quạt thổi khí và chế độ thổi
khí.
Phần tiếp theo mô tả kết cấu và hoạt động của hệ thống điều hòa không khí tự động
điều khiển bằng bộ khuếch đại
Điều hòa không khí tự động bao gồm các chức năng điều khiển sau:

 Điều khiển nhiệt độ ( Temperature control)
 Điều khiển tốc độ quạt thổi ( Blower speed control)
 Điều khiển chế độ khí thổi ra ( Air flow speed control )
 Các bộ phận dẫn động :
Những bộ dẫn động bao gồm : mô tơ quạt gió , máy nén khí và những mô tơ
servo

Hình 17. Môtơ servo
I.2.7. Những chức năng điều khiển tự động :
Điều hòa không khí tự động bao gồm các chức năng điều khiển sau:
 Điều khiển nhiệt độ ( Temperature control)
 Điều khiển tốc độ quạt thổi ( Blower speed control)
13


 Điều khiển chế độ khí thổi ra ( Air flow speed control )

Hình 18. Bảng điều khiển điều hòa không khí tự động bằng bộ khuếch đại.
Các hệ thống điều khiển này hoạt động bằng cách gạt các cần điều khiển và bật
các công tắt trên bảng điều khiển điều hòa nhiệt độ.
a) Cần điều khiển nhiệt độ.
Cần này đƣợc gạt bằng tay để đặt nhiệt độ trong xe theo ý muốn.
b) Cần điều khiển tốc độ quạt thổi khí.
Khi đặt ở vị trí AUTO, cần này cho phép quạt thổi khí tự động chuyển đến tốc độ
phù hợp với nhiệt độ không khí trong xe.
c) Công tắt tự động đặt chế độ thổi khí:
Công tắt này cho phép chế độ thổi khí thay đổi tự động giữa FACE và BI-LEVEL,
BI-LEVEL và FOOT tƣơng ứng với nhiệt độ khí thổi.
a. Điều khiển nhiệt độ :
Hệ thống điều khiển nhiệt độ bao gồm cảm biến nhiệt độ khí trong xe, cảm biến

nhiệt độ không khí môi trƣờng, cảm biến bức xạ mặt trời, điện trở đặt nhiệt độ, bộ
khuếch đại hệ thống và môtơ servo điều khiển hòa trộn khí.
- Điện trở đặt nhiệt độ:
Đặt bên trong bảng điều khiển và đƣợc nối với cần điều khiển nhiệt độ, nhiệt độ
đặt trƣớc đƣợc đƣa vào bộ khuếch đại hệ thống dƣới dạng những giá trị điện trở thay
đổi (giá trị điện trở lớn khi cần đƣợc đặt ở vị trí nhiệt độ thấp).

Hình 19. Điện trở đặt nhiệt độ.
- Môtơ servo điều khiển hòa trộn khí:
Môtơ servo đìều khiển hòa trộn khí đƣợc lắp dƣới bộ sƣởi. Nó dẫn động cánh
đìều khiển hòa trộn khí và công tắt điều khiển tốc độ quạt thổi qua thanh nối. Nó có

14


một bộ giới hạn, biến trở, công tắt điều khiển van nƣớc và công tắc điều khiển chế độ
thổi khí.

Hình 20. Môtơ servo điều khiển hòa trộn khí.
- Bộ phận giới hạn ( limiter )
Bộ giới hạn ngắt dòng điện đến mô tơ servo di chuyển đến mức lạnh nhất hoặc
ấm nhất ( MAX COOL or MAX WARM )
- Chiết áp ( Potentiometer )
Chiết áp là một biến trở để xác định vị trí của mô tơ . Nó sử dụng một tiếp
điểm di động ( Moving con tact )
(1)

(1): Tiếp điểm di động
(2): Bộ phận giới hạn
(3): Chiết áp

(4): Contact điều khiển van nƣớc
(5): Con tact điều khiển chế
độ dòng khí
(3)

(2)

(4)
(5)

Hình 21. Các vị trí điều khiển tốc độ quạt
Ngoài ra một số mạch mô tơ trộn gió còn có thêm công tắc điều khiển van nƣớc (
Water Valve Control Switch ). Công tắc này đƣợc lập trình để mở hoặc đóng van VSV.
Nó đóng van VSV làm cho mô tơ di chuyển tiếp điểm di động và đóng van nƣớc khi cần
điều khiển nhiệt độ ở vị trí lạnh nhất (MAX COOL). Trong trƣờng hợp khác nó mở van
VSV để mở van nƣớc ( dùng dây cáp để đóng hoặc mở van nƣớc )
15


- Công tắc điều khiển dòng khí :

Hình 22. Công tắc điều khiển dòng khí
Contact này đƣợc lập trình để điều khiển dòng khí nhờ motor servo điều khiển
di chuyển tiếp điểm di động .
Hoạt động :
Ngoại trừ cảm biến bức xạ mặt trời, các cảm biến nhiệt độ khác đƣợc mắc nối tiếp
vào bộ khuếch đại của hệ thống.

(1)

(2)

(3)
(4)

Hình 23. Sơ đồ mạch điều khiển nhiệt độ
(1): Bộ khuếch đại hệ thống
(2): Motor servo điều khiển trộn khí
(3): Cảm biến bức xạ nhiệt
(4): Bộ khuyếch đại vi phân
R2: biến trở thay đổi theo nhiệt độ đặt trƣớc
Rp0: điện trở chiết áp.
Rr: điện trở của cảm biến nhiệt độ không khí bên trong xe.
16


Ram: điện trở của cảm biến nhiệt độ không khí môi trƣờng.
R1 = Rp0 + Rr + Ram
Sự thay đổi của những điện trở này đƣợc đƣa vào bộ khuếch đại hệ thống dƣới dạng
những thay đổi về điện áp (Vi).
Vi là sự sụt áp xảy ra trên R1 tạo bởi V0, V0 do bộ khuếch đại tạo ra, và sụt áp trên
R1 và R2. vì vậy Vi thay đổi khi R1 hoặc R2 thay đổi. Từ mối liên hệ giữa V i và V0
cho phép bộ khuếch đại dẫn động môtơ servo điều khiển hòa trộn khí.
 Nguyên tắc hoạt động để thay đổi nhiệt độ bên trong xe.
Trƣờng hợp 1: Khi nhiệt độ đặt trƣớc và nhiệt độ bên trong xe gần bằng nhau R1
và R2 gần bằng nhau. Vi  1/2V0. Lúc này, bộ khuếch đại vi sai sẽ gửi điện áp bằng
nhau đến bộ khuếch đại 1 và 2, do đó môtơ servo vẫn giữ ở tình trạng hiện thời.
Trƣờng hợp 2: nhiệt độ trong xe thấp hơn nhiệt độ đặt trƣớc.
Điều này xảy ra khi đặt nhiệt độ cao hơn, kết quả làm giảm R2 hay khi nhiệt độ bên
trong xe giảm xuống thấp hơn nhiệt độ đặt trƣớc, kết quả tăng làm Rr.

Cả hai trƣờng hợp trên R2 nhỏ hơn R1, nên Vi > 1/2 V0, bộ khuếch đại vi sai phát
hiện sự sai lệch này, lúc này bộ khuếch đại vi sai cấp điện áp “H” (cao) đến bộ
khuếch đại chuyển đổi 2 và cấp điện áp “L” (thấp) đến bộ khuếch đại chuyển đổi 1,
điều này dẫn động môtơ servo hòa trộn khí, môtơ sẽ quay cánh điều khiển hòa trộn khí
đến “L” (thấp) để tăng tỉ lệ luồng khí lạnh qua bộ sƣởi nhằm tăng nhiệt độ khí thổi ra.
Điều này làm giảm điện trở của chiết áp gắn với cánh điều khiển hòa trộn khí, làm
giảm dần Vi cho đến
khi môtơ servo điều khiển hòa trộn khí ngừng hoạt động.
Trƣờng hợp 3: khi nhiệt độ bên trong xe cao hơn nhiệt độ đặt trƣớc.
Trạng thái này xảy ra khi đặt nhiệt độ giảm xuống hoặc nhiệt độ trong xe tăng lên
cao hơn nhiệt độ đặt trƣớc, kết quả làm giảm Rr.
Trong trƣờng hợp này, R2 trở nên lớn hơn R1 kết quả làm Vi < 1/2V0, bộ khuếch đại
vi sai phát hiện sự thay đổi này. Bộ khuếch đại vi sai cấp điện áp “H” (cao) cho
khuếch đại chuyển đổi 1 và “L” cho khuếch đại chuyển đổi 2. Điều này dẫn động môtơ
servo hòa trộn khí, môtơ sẽ quay cánh điều khiển hòa trộn khí đến “H” (cao) để giảm tỉ
lệ luồng khí lạnh qua bộ sƣởi nhằm giảm nhiệt độ khí thổi ra. Điều này làm tăng điện
trở của chiết áp gắn với cánh điều khiển hòa trộn khí, làm tăng dần Vi cho đến khi
môtơ servo điều khiển hòa trộn khí ngừng hoạt động.
a.
Điều khiển tốc độ quạt ( Blower Speed Control ):
Chức năng điều khiển tốc độ quạt thổi của hệ thồng điều hòa không khí tự động
cũng ứng dụng mạch điều khiển nhƣ hệ thồng điều hòa không khí thông thƣờng nhƣng
bổ sung thêm các chi tiết chức năng sau:
Công tắc điều khiển tốc độ quạt thổi khí.
Công tắc nhiệt độ nƣớc.
Công tắc chế độ FOOT.
- Công tắc nhiệt độ nƣớc:
Công tắc đƣợc lắp bên dƣới két sƣởi ấm. Nó bao gồm một công tắc bật tại 20 0C và
một công tắc bật tại 400C.

17


Hình 24. Công tắc nhiệt độ nƣớc
- Công tắc chế độ FOOT:
Công tắc chế độ FOOT đƣợc lắp trong môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí. Nó
tắt khi chế độ dòng khí đƣợc đặt tại FOOT (công tắc chế độ dòng khí đƣợc đặt tại vị trí
FOOT, hay chế độ FOOT trong vị trí AUTO).

Hình 25. Công tắc chế độ FOOT.
Hoạt động :
 Điều khiển tự động:
Điều khiển tự động làm thay đổi tốc độ quạt thổi một cách tự động tùy thuộc vào sự
chênh lệch giữa nhiệt độ bên trong và bên ngoài xe. Nó tăng tốc độ quạt thổi khi chênh
lệch này lớn, và ngƣợc lại.

18


Hình 26. Đồ thị quan hệ điều chỉnh tốc độ quạt thổi với chênh lệch nhiệt độ.
Tốc độ quạt thổi thay đổi phụ thuộc vào vị trí các tiếp điểm của công tắc điều khiển
tốc độ quạt thổi, công tắc này dịch chuyển cùng với cánh điều khiển hòa trộn khí.
Chức năng điều khiển này chỉ hoạt động khi cần điều khiển tốc độ quạt thổi trên
bảng điều khiển đƣợc đặt tại vị trí AUTO. Khi cần điều khiển đặt tại vị trí khác, chức
năng điều khiển này sẽ dẫn động quạt thổi ở tốc độ đặt trƣớc.
 Điều khiển hâm nóng:
Khi nhiệt độ nƣớc làm mát động cơ tƣơng đối thấp, dòng khí thổi ở chế độ sƣởi sẽ
làm cho hành khách cảm thấy lạnh. Để tránh hiện tƣợng này, chức năng điều khiển
hâm nóng sẽ điều khiển tốc độ quạt thổi khi chế độ dòng khí đặt tại FOOT và cần điều
khiển tốc độ quạt thổi đặt tại vị trí AUTO nhƣ sau:

Trƣờng hợp 1: Khi nhiệt độ nƣớc làm mát thấp hơn 200C.
Rơle bộ sƣởi không bật, môtơ quạt thổi không hoạt động.

Hình 27. Sơ đồ điều khiển tốc độ quạt trong trƣờng hợp 1
Trƣờng hợp 2: Khi nhiệt độ nƣớc làm mát cao hơn 200C và thấp hơn 400C.
19


Công tắc nhiệt độ nƣớc a và rơle bộ sƣởi ấm bật, nhƣng công tắc nhiệt độ nƣớc b
vẫn tắt, do đó rơle tự động tắt. Điều này làm cho dòng điện đến môtơ quạt thổi chạy
qua toàn bộ điện trở của điện trở quạt thổi, bỏ qua vị trí của tiếp điểm trên công tắt
điều khiển tốc độ quạt thổi, do đó điều chỉnh tốc độ quạt thổi ở chế độ L0.

Hình 28. Sơ đồ điều khiển tốc độ quạt trong trƣờng hợp 2.
Trƣờng hợp 3: Khi nhiệt độ nƣớc làm mát cao hơn 400C.
Nhiệt độ nƣớc làm mát cao sẽ bật công tắt a và b, đồng thời bật rơle sƣởi ấm và rơle
tự động. Nó làm cho môtơ hoạt động tại một trong các tốc độ đã đƣợc mô tả, tùy theo
vị trí tiếp điểm của công tắt điều khiển tốc độ quạt thổi.
Ngoài việc điều khiển dòng điện bằng điện trở, dùng transistor để điều chỉnh
cƣờng độ dòng điện qua motơ sẽ điều khiển đƣợc tốc độ quạt gió .

Hình 29. Điều khiển tốc độ quạt bằng transistor
Loại này điều chỉnh cƣờng độ dòng điện bằng một Tranzisto công suất . So với
loại điều chỉnh bằng điện trở loại này có thể điều khiển tốc độ của quạt gió ở nhiều
mức hơn . Do vậy đƣợc sử dụng ở hệ thống điều hoà tự động
20


c. Điều khiển chế độ dòng khí (điều khiển khí ra):
Hệ thống điều khiển chế độ dòng khí bao gồm công tắc điều khiển chế độ dòng khí,

khuếch đại hệ thống và môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí.

Hình 30. Sơ đồ hệ thống điều khiển chế độ dòng khí.
- Môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí:
Môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí đƣợc gắn phía bên của bộ sƣởi. Cần điều
khiển chế độ thổi khí đƣợc gắn trên bảng điều khiển, nó gửi tín hiệu đến bộ khuếch đại
hệ thống, sau đó bộ khuếch đại gửi tín hiệu đến môtơ, môtơ quay cánh điều khiển chế
độ dòng khí thông qua các thanh nối.

Hình 31. Môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí.
- Hoạt động:

21


Điều khiển chế độ dòng khí tự động chuyển chế độ dòng khí từ FACE đến BILEVEL đến FOOT hay ngƣợc lại, tùy theo chuyển động của môtơ servo điều khiển
hòa trộn khí và trạng thái hoạt động của máy nén.
Chế độ dòng khí đƣợc điều chỉnh theo cách sau: chuyển động của tiếp điểm động
trong công tắc điều khiển chế độ dòng khí (tiếp điểm động nối với cánh điều khiển hòa
trộn không khí) sẽ gửi tín hiệu đến bộ khuếch đại của hệ thống, sau đó bộ khuếch đại
sẽ điều khiển chuyển động của môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí.
Chức năng điều khiển này hoạt động khi cần điều khiển tốc độ quạt thổi ở vị trí
AUTO và công tắc điều khiển chế độ dòng khí tự động đặt ở AUTO.
 Trƣờng hợp cần điều khiển nhiệt độ di chuyển từ trạng thái lạnh sang
nóng ( một số điều khiển bằng núm xoay )
Lúc này tiếp điểm động trong môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí đƣợc đặt từ vị
trí FACE sang vị trí FOOT.
Trƣờng hợp 1: Khi máy nén hoạt động.

Hình 32. Hệ thống điều khiển chế độ dòng khí trƣờng hợp cần điều khiển nhiệt

độ di chuyển từ trạng thái lạnh sang nóng.
Do công tắc chế độ AUTO trên bảng điều khiển bật, dòng điện từ cực 6 của bộ
khuếch đại hệ thống đến công tắt FOOT của môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí
sau đó đến cực 3 của công tắc điều khiển chế độ thổi khí, đến cực 9 và sau đó đến cực
13 của bảng điều khiển tạo thành mạch nối đất. Trong trƣờng hợp này, bộ khuếch đại
hệ thống gửi tín hiệu 0 đến cực 6 và 1 đến cực 14 (do mạch hở).
Do đó, cực 5 và cực 4 của bộ khuếch đại hệ thống phát tín hiệu 1 và 0, cho phép
dòng điện chạy qua chạy qua cực 5 của bộ khuếch đại hệ thống đến cực 4 của môtơ
servo điều khiển chế độ dòng khí sau đó đến cực 1 của môtơ này, sau đó đến cực 4 của

22