thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điều hòa không khí ôtô

BỘ CÔNG THƢƠNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Ô TÔ
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG
ĐIỀU HÕA KHÔNG KHÍ ÔTÔ

GVHD
Lớp
Nhóm

: Th.S Lý Văn Trung
: ĐHOT7
: I

TP.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015
[Type text]

Page 1


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC

.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................

.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

2


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN

.....................................................................................................................
.....................................................................................................................

.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................
.....................................................................................................................

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

3


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

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.
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 trường và thực hiện các bài thực hành trên mô hình trong
xưởng, cách vận hành các máy lạnh trên ôtô hiện nay.
Là sinh viên được đào tạo tại trường Đại học Công nghiệp TPHCM, chúng 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, chúng em
được nhà trường và khoa công nghệ động lực giao nhiệm vụ thiết kế chế tạo mô
hình“Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điều hòa không khí ôtô”. Nhằm giúp chúng em
áp dụng những kiến thức đã học vào mô hình thực tế để rút ra những bài học kinh nghiệm
quí báu.
Nội dung của Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điều hòa không khí ôtô gồm 2 phần:
Phần A: Thiết Kế Và Tổng Quan Về Hệ Thống
Chương I: Thiết Kế Mô Hình
1.Mục đích
2.Yêu cầu
3.Phân công công việc
Chương II: Tổng Quan Về Hệ Thống
1. Khảo sát hệ thống điều hòa không khí ô tô
2. Các thiết bị trong hệ thống điều hòa không khí ôtô
3. Hệ thống điện điều hòa không khí ô tô
4. Nạp ga hệ thống điều hòa không khí ô tô
5. Vận hành, bão dưỡng hệ thống điều hòa không khí ô tô
Phần B: Qúa Trình Tiến Hành Thực Hiện Mô Hình

1. Thiết kế khung

Tham khảo ý kiến GVHD

Làm khung
2. Tham khảo giá thiết bị

Kiểm tra hoạt động của từng thiết bị
3. Bố trí thiết bị lên khung

Kiểm tra bền giữa thiết bị và khung
4. Bố trí hệ thống ống dẫn gas

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

4


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG



Lắp đặt đường ống kiểm tra xem có sự rò gas

5. Bố trí hệ thống điện

Kiểm tra toàn bộ hệ thống điện
6. Kiểm tra hoạt động toàn bộ hệ thống

Nạp gas và chạy thử


Kiểm tra
Chúng em mong rằng khi đề tài của chúng em được hoàn thành sẽ đóng góp phần
nhỏ trong công tác giảng dạy trong nhà trường. 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 thời gian ngắn, 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 được sự đống góp ý kiến
của quý thầy cô và bạn sinh viên để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn !

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

5


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

PHẦN A: THIẾT KẾ VÀ TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
Chƣơng I: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
Ô TÔ
1. Mục đích của mô hình
 Thực hiện một mô hình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí, có giá trị sử dụng
cao, phục vụ thiết thực cho công việc giảng dạy và nghiên cứu cần phải đảm bảo các
chỉ tiêu nhất định đã đề ra.
2. Yêu cầu của mô hình
 Phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu trong ngành ô tô.
 Quan sát cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cơ cấu, thực hiện một số bài thực
tập trên hệ thống điều hòa không khí trên ô tô dạng mô hình.
 Thực hiện các phương pháp chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa các cơ cấu trên hệ

thống điều hòa không khí ô tô, giúp người học rèn luyện các kỹ năng và thao tác
thực hành.
 Có thể tiến hành thực hiện một số thực nghiệm trên mô hình, từ đó có những nhận
xét, đánh giá và giải thích giúp củng cố các kiến thức lý thuyết cơ bản.
 Mô hình kết hợp với tài liệu giảng dạy về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một
chuyên đề tham khảo bổ ích cho những người làm công tác chuyên môn đặc biệt là
trong ngành ô tô.
 Mô hình phải hoạt động tốt như một hệ thống điều hòa thật trên xe, làm việc có tính
ổn định cao.
 Bổ sung các thiết bị đo, chế độ hiển thị giúp cho việc nghiên cứu, học tập sinh động
và dễ hiểu hơn.
 Mô hình phải có tính cơ động, độ cứng vững và an toàn cao.
 Mô hình phải mang tính khoa học, sáng tạo và thẩm mĩ phù hợp với mục đích nghiên
cứu và học tập.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

6


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

2. Phân chia công việc

Bảng Danh Sách Và Phân Chia Công Việc : Nhóm 1
Nhóm

Họ Và Tên

MSSV

Công Việc Thực Hiện

1

Tạ Minh Luân ( NT) 10065261
Trương Quốc Bảo
11254581
Nguyễn Văn Lợi
11279861

 Thiết kế làm khung

2

Cao Văn Luân
Nguyễn Văn Luyện
Trần Văn Mạnh

11069011
11065531
11094571

 Tham khảo giá, viết báo cáo

3

Nguyễn Văn Mỷ
Nguyễn Thành Nhân
Lê Hữu Tam

11264731
11068731
11226611

 Đi hệ thống điện

4

Nguyễn Mạnh Tiến
Nguyễn Xuân Anh
Lê Quốc Cường

11297791
11271151
11258201

 Đi hệ thống đường ống gas

5

Nguyễn Văn Cường
Trần Kim Dũng
Nguyễn Hoàng Dũ
Hận
Nguyễn Tuấn Hoàng
Nguyễn Xuân Hòa
Trần Quốc Huy
Nim Chí Huỳnh

11037993
11282271
11073121

 Bố Trí thiết bị lên mô hình

11218191
11093771
11230051
11072631

 Mua thiết bị, dụng cụ làm
mô hình

6

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

7


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

Chƣơng II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ

1. Khảo sát hệ thống điều hòa không khí ô tô
1.1. Giới thiệu về hệ thống điều hoà không khí ô tô
Điều hoà không khí là :
 Lọc sạch khối lượng không khí đưa vào
ô tô.

 Tách chất ẩm không khí xuống độ ẩm
phù hợp.
 Làm lạnh khối không khí và duy trì ở
nhiệt độ thích hợp.
 Ngày nay, ngoài điều hoà không khí
thông thường, trên ô tô còn ứng dụng
công nghệ Nano để diệt khuẩn và khử
mùi. Là nhờ bạc có thể tạo ra bước
sóng có khả năng diệt khuẩn.
 Tăng hiệu quả khử bụi và tạo cảm giác
dễ chịu, điều hoà không khí còn kết
hợp thêm công nghệ tao Ion âm, nó sẽ
khuếch tán trong không khí và hút các
hạt bụi (mang điện tích dương) đến khi
đủ nặng sẽ rơi xuống.
Hình 1.1 Hệ thống điều hòa trên ô tô
 Ngoài ra điều hoà không khí còn có chức năng sưởi ấm.

1.2 . Sơ đồ nguyên lý nhiệt động và đồ thị
 Quá trình 1-2 là quá trình nén đoạn
nhiệt từ áp suất và nhiệt độ Po, To
đến Pk, Tk qua máy nén
 Quá trình 2-3 là quá trình làm mát
ngưng tụ đẳng áp tại thiết bị ngưng
tụ (dàn nóng).
 Quá trình 3-4 là quá trình tiết lưu
đẳng Entanpy (tiết lưu).
Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý nhiệt động
 Quá trình 4-1 là quá trình nhận nhiệt bay hơi đẳng áp, đẳng nhiệt ở thiết bị bay hơi.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

8


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

1.3 Sơ đồ thiết bị và nguyên lý hoạt động của hệ thống

Hình 1.3 Sơ đồ thiết bị hệ thống điều hòa ô tô

1.4. Môi chất lạnh và dầu bôi trơn
1.4.1. Môi chất lạnh
Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay gas lạnh dung trong hệ thống điều hoà
không khí ô tô phải đạt được những yêu cầu sau:
 Dễ bay hơi, có điểm sôi thấp.
 Phải trộn lẫn, hoà tan được với dầu bôi trơn.
 Có tính hoá trơ, nghĩa là không làm hỏng các ống cao su, nhựa dẻo, không gây gỉ
cho kim loại.
 Không gây cháy nổ và độc hại.
 Hệ thống điện lạnh ô tô sử dụng hai loại môi chất phổ biến là R-12 và R-134a.
Hiện nay do R-12 phá huỷ tầng Ozon nên đã bị cấm.

1.4.2. Chú ý hệ thống sử dụng gas R-134a
Dầu dùng cho hệ thống điều hoà gas R-12 khác với dầu cho hệ thống sử dụng gas
Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

9

GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

R-134a. Thiết kế cấu tạo các chi tiết chỉ ứng với một loại gas nhất định và loại dầu tương
ứng, không thay thế cho loại khác.
 Đối với gas R-134a:
- Gas R-134a khác hoàn toàn gas R-12 và lượng nạp cũng khác nhau.
- Áp suất thấp của hệ thống sử dụng gas R-134a thấp hơn đối với hệ thống gas
R-12, nhưng áp suất cao lại cao hơn.
 Cẩn thận đối với gas R-134a. Phải kiếm soát quy trình triệt để tránh gây nguy
hiểm cho người và có thể gây mù mắt.
 Không bao giờ được trộn lẫn giữa gas R-134a và R-12.
Giới thiệu bảng đặc tính của R-12 và R-134a
Đặt tính kỹ thuật
R-134a
R-12
Trọng lượng phân tử

120,3

120,91

-26,80C

-29,790C

Nhiệt độ tới hạn

101,150C

111,800C

Áp suất tới hạn

4,065 mPa
(41,452 kgf/cm2)

4,125 mPa
(42,063 kgf/cm2)

Mật độ dung dịch bão hòa

1206,0 kg/cm3

1310,9 kg/cm3

Thể tích riêng

0,31009 m3/kg

0,27085 m3/kg

Nhiệt dung riêng ( dung
dịch bão hòa ở áp suất
không đổi)

1,4287 kJ/kg.K
(0,03413 kcal/kgf.K)

0,9682kJ/kg.K
(0,2313 kcal/kgf.K)

Nhiệt dung riêng ( chất hơi
bão hòa ở áp suất không
đổi)

0,8519 kJ/kg.K
(0,2075 kcal/kgf.K)

0,6116 kJ/kg.K
(0,1461 kcal/kgf.K)

216,5 kJ/kg
(51,72 kcal/kg)

166,56 kJ/kg
(39,79 kcal/kg)

không cháy

không cháy

0

1,1

0,24-0,29

2,8-3,4

Điểm sôi

Nhiệt ẩm khi bay hơi
Tính cháy được
Chỉ số làm suy kiệt
ôzon(CFC12 = 1,0)
Chỉ số làm nóng trái đất

1.4.3. Dầu cho máy nén dung gas R134a – ND OIL 8
Dầu cho gas R-134a là dầu tổng hợp (PAG) còn đối với gas R-12 là dầu mỏ.Lượng
dầu nạp như bảng thông số đặc trưng của hệ thống.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

10


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

2. Các thiết bị trong hệ thống điều hòa không khí ôtô
2.1. Các thiết bị chính
Hệ thống điện điều hòa không ôtô là một hệ thống trong đó môi chất tuần hoàn khép
kín, được kết cấu với các bộ phận chính sau đây:
- Một máy nén (compressor)
- Bộ ngưng tụ còn gọi là dàn nóng (condenser)
- Bình chứa (lọc/hút ẩm môi chất) (receiver/dryer)
- Van giãn nở hay van tiết lưu (expansion valve)
- Bộ bay hơi còn gọi là dàn lạnh (evaporator)

Hình 2.1 Các thiết bị chính trong hệ thống điều hòa ô tô
Tuy nhiên trong thực tế thường có hai dàn lạnh (dàn lạnh phía trước và sau). Các thiết

bị chính được bố trí trên xe như hình và kết hợp với các bộ phận khác như két giải nhiệt
nước.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

11


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

2.2. Máy nén
2.2.1. Công dụng
Máy nén là quả tim của hệ thống
điện lạnh ô tô.Có nhiệm vụ là hút,
nén luân chuyển môi chất tuần
hoàn trong hệ thống, hoạt động nhờ
sức kéo của động cơ xe hơi.

2.2.2. Phân loại máy nén
2.2.2.1. Máy nén loại Piston

Hình 2.2 Máy nén piston
Nguyên lý hoạt động của máy nén piston – xylanh:
Hành trình hút: Piston đi xuống, thể tích tăng, áp suất giảm, Clape hút tự mở (lá
mỏng nằm ở phía dưới) hút môi chất vào xy-lanh máy nén qua van hút.
Hành trình nén: Piston chạy lên, Clape hút đóng kín (phía dưới), áp suất tăng cao
và tự nâng Clape đẩy thoát ra ngoài.

Hình 2.3 Nguyên lý hoạt động của máy nén kiểu piston
Các Clape hoạt động dựa trên nguyên tắc tự đóng mở do áp suất. Clape hút nằm phía

dưới, Clape đẩy nằm trên.
Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

12


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

10

9

11

12

8
1

7

6

5

4

3

2

Hình 2.4 Cấu tạo của máy nén piston đặt nằm có thể tích bơm thay đổi
1. Trục truyền
7. Phía trên
2. Trục phát động
8. Lỗ khoan tiết lưu
3. Lò xo
9. Van điều chỉnh
4. Buồng áp suất
10. Đĩa cam
5. Phía dưới
11.Thanh răng trượt
6. Piston
12. Bu ly
Giới thiệu mặt cắt máy nén thiết kế piston đặt dọc trục. Loại piston tác động kép. Khi
khởi độngcông tắc Clutch từ hút chặt kéo trục máy nén quay theo, thong qua đĩa cam
nghiêng làm piston chuyển động qua lại thực hiện các chu trình hút nén luân chuyển môi
chất tuần hoàn trong hệ thống.
Thông thường máy nén là tích hợp nhiều máy nén trong một loại máy này thường
trang bị ba piston (sáu máy) và loại sáu piston nên năng suất của nó tương đương với loại
máy nén có mười hai xylanh đặt đứng thẳng hàng. Điều này giúp môi chất bơm liên tục
và đều hơn, kết cấu nhỏ gọn.

2.2.2.2. Máy nén quay loại cánh van
Loại máy nén này không dùng piston. Nó gồm một rôto với năm bảy cánh van và một
vỏ bơm. Khi trục bơm và cánh van quay, vách vỏ bơm và những cánh van sẽ tạo thành
những phong bơm, các phòng này thay đổi từ lớn đến bé dần khi trục quay. Lỗ xả của
bơm bố trí tại một điểm trên vỏ bơm mà ở đó hơi môi chất lạnh được nén áp suất cao
nhất.
Khi rôto quay, lực ly tâm bắn các cánh van tì kín vào vách máy nén, ngoài ra dầu bôi

trơn cũng tác động làm kín them. Bọng dầu bôi trơn được đặt bên phía van xả, nhờ vậy
áp suất sẽ đẩy dầu bôi trơn quanh các lá van trở lại lỗ hút. Động tác này bảo đảm sự bôi
trơn liên tục.
Trong hệ thống điều hòa không khí ôtô, máy nén được gắn bên hông động cơ và do
động cơ ôtô dẫn động.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

13


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

2.2.2.3. Máy nén kiểu đĩa chéo:
Một số cặp piston đặt trên đĩa chéo cách nhau một khoảng 720 cho máy nén 10 xylanh
hay 1200 cho máy nén 6 xylanh. Khi một phía của piston ở hành trình nén thì piston ở
phía kia ở hành trình hút.

Hình 2.5 Máy nén kiểu đĩa chéo
2.2.2.4. Máy nén kiểu cánh gạt xuyên tâm
Mỗi cánh gạt của máy nén cánh gạt xuyên được chế tạo liền với cánh đối diện với nó. Có
hai cặp cánh gạt đặt vuông góc với nhau trong khe rôto. Khi rôto quay, cánh gạt dịch
chuyển theo phương hướng kính, hai đầu của cánh tỳ lên thành trong của xylanh.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

14


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

Hình 2.6 Máy nén kiểu cánh gạt xuyên tâm
2.2.2.5. Máy nén kiểu trục khuỷu
Trong máy nén tịnh tiến, chuyển động quay của trục khuỷu của máy nén chuyển thành
chuyển động tịnh tiến của piston.

Hình 2.7 Máy nén kiểu cánh gạt xuyên tâm

2.3. Bộ ly hợp điện từ
 Nhiệm vụ: đóng, mở ly hợp để đóng hoặc dừng máy nén.
 Cấu tạo
Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

15


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

Hình 2.8 Bộ ly hợp điện từ
Tất cả máy nén của hệ thống điện lạnh ôtô đều được trang bị bộ ly hợp hoạt động nhờ
từ trường. Bộ ly hợp này được xem như một phần của buli máy nén. Cấu tạo gồm các bộ
phận chính như sau:
- Bộ phận từ gồm cuộn dây và lõi từ (nguồn điện 12V), bộ phận này đứng yên.
- Đĩa ma sát từ: một gắn cứng và quay trơn cùng buli, một đĩa gắn chặt với trục máy
nén.
- Khe hở giữa hai đĩa khoảng 1 đến 2 mm tùy theo loại máy. Tham khảo khe hở yêu
cầu trong phần sửa chữa.

Hình 2.9 Chi tiết tháo rời bộ ly hợp điện từ trang bị bên trong máy nén
 Hoạt động

Động cơ máy hoat động, buli quay trơn, máy nén không chạy. Khi ta bật công tắc A/C
nối điện máy lạnh, bộ ly hợp từ trường sẽ hút và gắn chặt với bulin kéo máy nén hoạt
động.
Tùy theo cách thiết kế, bộ ly hợp từ trường thường được điều khiển cắt nối nhờ bộ
cảm biến nhiệt điện, bộ cảm biến này hoạt động dựa theo áp suất hay nhiệt độ của hệ
thống điều hòa không khí.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

16


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

2.4. Bộ ngƣng tụ (dàn nóng)
 Nhiệm vụ: Giải nhiệt làm mát ga nóng.
1. Giàn nóng
2. Cửa vào
3. Khí nóng
4.Môi chất lạnh từ máy
nén đến

1

2

3

10
9

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

8
4
7

10. Cánh tản nhiệt

5
6

Hình 2.10 Cấu tạo và nguyên lý của giàn nóng
 Cấu tạo
Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một tấm kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ
U nối tiếp nhau xuyên qua vô số cánh tỏa nhiệt mỏng , các cánh tỏa nhiệt bám chặt và
bám sát quanh ống kim loại. Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt
tối đa đông thời chiếm một khoảng không gian tối thiểu.

2.5. Bình chứa – lọc và hút ẩm (receiver/dryer)
 Nhiệm vụ: bình chứa, lọc và hút ẩm môi chất lạnh.
 Cấu tạo: là bình kim loại bên trong có lưới lọc và lớp (desiccant) sillicagel. Ngoài ra
bình lọc/ hút ẩm được trang bị them van an toàn (relief valve). Khi áp suất trong hệ
thống tăng vượt quá cao van an toàn xả môi chất ra ngoài bảo vệ hệ thống. phía trên
bình lọc hút ẩm có một kính quan sát (sight glass) để theo dõi dòng chảy của môi

chất.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

17


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

Hình 2.11 Sơ đồ cấu tạo của bình lọc
1. Cửa vào
4. Ống tiếp nhận
2. Lưới lọc
5. Cửa ra
3. Chất khử ẩm
6. Kính quan sát
 Kết cấu của bình lọc và hút ẩm
Tùy theo nhà sản xuất, bình lọc/hút ẩm có thể được biết qua nhiều tên gọi khác nhau,
cụ thể như: bình lọc (filter), bộ làm khô (dehydrator) hay bình chứa môi chất lạnh
(accumulator). Cho đến bất cứ dưới tên gọi nó, chức năng của chúng trong hệ thống điều
hòa không khí ôtô vẫn là một.
 Hoạt động
Các lỗ xốp của sillicagal có đường kính 3 Ao, cho phép ga có đường kính phân tử 2,5
Ao và dầu có đường kính phân tử 4 Ao qua và hút giữ lại nước có đường kính phân tử 3
Ao.
 Các lƣu ý: để đảm bảo cho hệ thống điều hòa không khí hoạt động tốt cần phải thay
mới lọc/hút ẩm trong các trường hợp:
- Khi tiến hành thay thế, sửa chữa bất cứ một bộ phận nào của hệ thống lạnh.
- Lúc hệ thống bị thất thoát môi chất lạnh.
- Hệ thống để hở cho không khí chui vào sau thời gian dài.

2.6. Van tiết lƣu nhiệt (Thermostatic Expansion Valve)
2.6.1. Công dụng
-

Định lượng môi chất lạnh phun vào bộ bay hơi, từ đó làm hạ áp suất môi chất.
Cung cấp cho bộ bay hơi lượng môi chất cần thiết chính xác thích ứng với mọi chế
độ hoạt động của hệ thống lạnh.
Ngăn ngừa môi chất tràn ngập trong bộ bay hơi.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

18


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

2.6.2. Cấu tạo

Hình 2.12 Van tiết lưu kiểu hộp và kiểu thường

2.6.3. Nguyên lý hoạt động:
Môi chất lạnh chảy đến van tiết lưu ở dạng thể lỏng, áp suất cao, khoảng 14/17
kgf/cm2 (199/242 Psi) tiết lưu xuống 1,3/2,5 kgf/cm2 (18/36 Psi). Ngoài ra van tiết lưu
còn có chức năng ổn định lưu lượng, qua đó ổn định nhiệt độ. Điều này được thực hiện
thông qua bầu cảm nhiệt và cơ cấu hộp xếp.

Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải cao)

2.7. Bộ bay hơi (evaporator – dàn lạnh)

2.7.1. Công dụng:
 Làm lạnh: môi chất lạnh thể lỏng, sau khi đưa vào bô bay hơi sẽ sôi và bốc hoàn toàn
thành hơi môi chất sinh hàn, hấp thụ nhiệt làm mát khối không khí thổi xuyên qua nó.
 Hút ẩm trong cabin: khi luồng không khí thổi xuyên qua bộ bay hơi, không khí được
Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

19


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

làm lạnh, đồng thời chất ẩm ướt trong không khí, lúc tiếp xúc với dàn lạnh sẽ ngưng
tụ thành nước quanh ống của dàn lạnh. Nước ngưng tụ này được hứng và đưa ra ngoài
xe qua ống xả bố trí dưới dàn lạnh. Đặc tính hút ẩm này giúp cho khối không khí
trong cabin được tinh khiết tạo thoải mái cho hành khách, đồng thời các kính cửa sổ
không bị che mờ do hơi nước.

2.7.2. Vị trí bộ bay hơi
Trong ôtô bộ bay hơi được bố trí bên dưới bảng đồng hồ, một quạt điện kiểu lồng sóc
tạo luồng gió thổi xuyên qua bộ này đưa khí mát vào cabin.

Hình 2.14 Cấu tạo (bộ bốc hơi) giàn lạnh
1. Cửa dẫn môi chất vào
4. Luồng khí lạnh
2. Cửa dẫn môi chất ra
5. Ống dẫn môi chất
3. Cánh tản nhiệt
6. Luồng khí nóng
Các ôtô sau này đều trang bị nhiều dàn lạnh, được bố trí trước và sau xe nhằm phân
bố lạnh đều.

2.8. Các thiết bị phụ trong hệ thống điều hòa không khí ôtô
2.8.1. Kính xem gas (sight glass)
Là một cửa sổ nhỏ được che kín bằng kính thủy tinh, nó giúp cho người thợ điều hòa
không khí ôtô có thể quan sát dòng môi chất đang lưu thong trong đường ống dẫn.
Cửa sổ kính có thể được bố trí trên nắp bình lọc/hút ẩm, hay được bố trí nối tiếp giữa
bình lọc/hút ẩm và van tiết lưu.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

20


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

1

2

1. Bong bóng
2. Sủi bọt
3. Kéo mây
4.Trong suốt,
5. Kéo sọc dầu

5

4

3

Hình 2.15 Phân biệt các trạng thái khác nhau của dòng môi chất chảy qua kính xem gas
Quan sát cẩn thận qua cửa sổ kính trong lúc động cơ ôtô vẫn đang vận hành, sẽ nhận
một trong các tình trạng sau đây của môi chất lạnh:
 Nếu thấy vết sọc dầu nhờn chạy trong ống, chứng tỏ hệ thống đang ở tình trạng
trống không.(hình số 5)
 Nếu có bóng bóng chứng tỏ thiếu môi chất lạnh R-134a.(hình số 1)
 Nếu có sủi bọt chứng tỏ thiếu môi chất lạnh R-134a.(hình số 2)
 Nếu thấy dòng chảy của môi chất lạnh trong suốt như nước không lẫn bọt thì hệ
thống điều hòa không khí có môi chất đầy, đúng yêu cầu kĩ thuật.(hình số 4)
 Nếu thấy mây mờ kéo ngang qua kính cửa sổ, chứng tỏ bình lọc môi chất không
ổn cụ thể là bọc chứa chất hút ẩm bị vỡ ra, chất này được thẩm thấu qua lưới lọc
và lưu thông trong hệ thống.(hình số 3)

2.8.2. Bình khử nƣớc gắn nối tiếp (in-line dryer)
Nó bảo vệ van tiết lưu không bị đóng băng do nước trong môi chất R-134a.

2.8.3. Bộ tiêu âm (muffler)
Bộ tiêu âm được ráp tại cửa ra của máy nén, bộ này có công dụng giảm tiếng ồn phát
sinh do máy nén bơm khí.

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

21


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

3. Hệ thống điện điều hòa không khí ô tô
3.1. Bộ điều khiển nhiệt độ

3.1.1. Kiểu điện trở, nhiệt điện trở
Cụm sưởi và cụm làm lạnh độc lập nhau. Loại thermistor được sử dụng khi hỗn hợp
không khí thay đổi. Thermistor được làm từ chất bán dẫn đặc trưng bởi sự thay đổi điện
trở theo nhiệt độ. Điện trở tăng khi nhiệt độ giảm, và điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.
Nhiệt điện trở được đặt ở phía sau giàn lạnh, để cảm ứng nhiệt độ của gió sau khi đi qua
giàn lạnh.

Hình 3.1 Kiểu điện trở
Hệ thống điều hòa không khí ô tô dùng loại nhiệt điện trở còn có một biến trở gắn trên
bảng điều khiển. biến trở này dùng để điều chỉnh nhiệt độ trong xe. Tín hiệu điều khiển
nhiệt độ được lấy từ cần phân áp gồm giá trị điện trở của biến trở và giá trị nhiệt điện trở.

Hình 3.2 Kiểu nhiệt điện trở
Khi nhiệt độ không khí trong xe tăng lên, cảm ứng lên nhiệt điện trở (giá trị điện trở
Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

22


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

nhỏ), hoặc chuyển nhiệt độ tới vị trí cài đặt cao (giá trị điện trở lớn) làm giảm điện áp rơi
trên mạch cảm ứng nhiệt độ của bộ khuếch đại. Mạch cảm ứng trong bộ khuếch đại nhận
biết mạch điều hòa không khí đang ở trạng thái ON, làm cho transistor mở ra. Điều này
cho phép rơ le ly hợp từ đóng mạch và máy nén hoạt động, bắt đầu quá trình làm lạnh.

Máy nén đang
hoạt động

Hình 3.3 Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ cao)

Khi nhiệt độ bên trong xe giảm, điện trở của thermistor tăng (giá trị điện trở lớn),
hoặc khi chuyển nhiệt độ cài đặt tới vị trí lạnh ít (giá trị điện trở lớn) làm tăng điện áp rơi
trên mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại của hệ thống điều hòa không khí. Mạch
cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại nhận biết được trạng thái OFF của hệ thống điều
hòa không khí, làm cho transistor đóng lại. Điều này làm cho rơ le của ly hợp từ không
đóng mạch, và máy nén không hoạt động, ngừng quá trình làm lạnh.

Máy nén ngừng
hoạt động

Hình 3.4 Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ thấp)

Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

23


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

3.1.2. Loại Thermostat
Thermostat gồm một đầu cảm ứng nhiệt, màng và công tắc. Bên trong đầu cảm ứng
nhiệt có chứa đầy môi chất. Đầu cảm ứng nhiệt đặt tại lối ra của giàn lạnh. Khi nhiệt độ
bay hơi thấp thì áp suất trong bầu cảm ứng giảm. Công tắc được ngắt nhờ màng. Điều
này làm cho ly hợp từ bị ngắt, từ đó điều chỉnh được nhiệt độ ra.

Hình 3.5 Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh thấp)

Hình 3.6: Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh cao)
Hệ thống điều hòa ô tô trong xe có sự khác nhau theo từng thời kỳ, cũng giống như hệ
thống hệ thống điều hòa của chúng ta vậy. Từ lúc phát triển thì xu thế sử dụng máy lạnh

cửa sổ (cục nóng lạnh chung) không còn nữa mà thay vào đó là hệ thống điện lạnh hiện
đại đa công dụng và có tính thẩm mỹ cao.
Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

24


GVHD: Th.S LÝ VĂN TRUNG

Hình 3.7 Sơ đồ Hệ thống điều hòa không khí ô tô
Cũng như thế, các mẫu xe hiện nay cũng có nhiều cách thiết kế khác nhau, các mẫu xe
gần đây không chỉ có công tắc quạt được kết nối bằng rơ le (nối tiếp, hoặc song song) mà
còn điều chỉnh được dòng điện vào quạt điện bằng ECU động cơ và ECU của quạt làm
mát. Phương pháp kết nối giữa rơle - quạt và thao tác đóng mở Rơle khác nhau theo từng
loại xe.
Hiện tại chúng ta đang tìm hiểu hệ thống điều hòa không khí cho dân dụng cho các
toà nhà, kho lạnh, bệnh viện…
Vậy tại sao chúng ta không tìm hiểu về hệ thống điều hòa không khí ôtô, vì hiện nay
cũng là một trong những đề cập phát triển của đất nước mà chúng ta còn bỡ ngỡ trong
vấn đề về hệ thống điều hòa không khí ôtô.
3.2. Mô tả khái quát chung về cách điều khiển hệ thống điều hòa không khí ô tô
Để vận hành hệ thống điều hoà ô tô một cách bình thường hoặc để giảm hư hỏng đối
với các bộ phận khi có hư hỏng xảy ra, các tín hiệu từ mỗi cảm biến hay công tắc được
gửi tới bộ khuyếch đại điều hoà để điều khiển hệ thống điều hoà.
 Điều khiển công tắc áp suất:
Công tắc áp suất dùng để phát hiện sự tăng lên không bình thường của áp suất môi
chất lạnh (gas lạnh) và ngắt ly hợp từ để bảo vệ các bộ phận trong chu trình làm lạnh và
dừng máy nén.
 Điều khiển nhiệt độ giàn lạnh:
Bộ điều khiển nhiệt độ bay hơi để phát hiện nhiệt độ bề mặt của giàn lạnh và đóng

hay ngắt ly hợp từ để điều khiển sự hoạt động của máy nén sao cho giàn lạnh không bị
phủ băng.
 Hệ thống điều khiển máy nén 2 giai đoạn:
Hệ thống này dùng để điều chỉnh hệ số sử dụng của máy nén và cải thiện tính kinh tế
nhiên liệu cũng như khả năng dẫn động.
Đồ án tốt nghiệp: Hệ thống điều hòa không khí ô tô

25