Nghiên cứu hệ thống điều hòa tự động ô tô và xây dựng các bài kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng

MỞ ĐẦU
Điều hòa không khí là một hệ thống quan trọng trên xe. Nó điều khiển nhiệt độ
và tuần hoàn không khí trongxegiúp cho hành khách trên xe cảm thấy dễ chịu trong
những ngày nắng nóng mà còn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch không khí. Điều hòa
không khí trên xecòn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảm biến và các
ECU điều khiển
Ngày nay, việc sử dụng ô tô ở Việt Nam đã trở nên rất phổ biến. Các xe được
trang bị hệ thống điều hòa chiếm một số lượng ngày càng nhiều. 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, kỹ sư sửa chữa điều hòa đó là phải có được
những kiến thức về hệ thống điều hòa nói chung để từ đó thực hiện việc sửa chữa
một cách hiệu quả .
Từ những vấn đề trên em đã được định hướng lựa chọn đề tài tốt nghiệp:
“Nghiên cứu hệ thống điều hòa tự động ô tô và xây dựng các bài kiểm tra, chẩn
đoán hư hỏng”.
Nội dung của đề tài gồm:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.
Chương này, đồ án tạp trung vào các kiến thức tổng quan về hệ thống điều hòa
không khí trên ô tô.
Chương 2: Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô.
Đồ án đi sâu vào cấu tạo, hoạt động và vấn đề điều khiển hệ thống điều hòa tự
đông ô tô.
Chương 3: Xây dựng các bài kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng.
Trên cơ sở các kiến thức cơ bản về hệ thống điều hòa ô tô nói chung và hệ
thống điều hòa tự động ô tô nói riêng, nội dung chương này tập trung vào việc đề
xuất các bài kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng đối với hệ thống điều hòa tự động ô tô nói
chung và hệ thống điều hòa trên ô tô Toyota Vitz đời 2009 nói riêng.
Bằng những kiến thức lý thuyết tiếp thu được trong quá trình học tập trển
giảng đương và thực tế tại Toyota Thái Nguyên, đồ án đã cố gắng tìm hiểu hết
những kiến thức chuyên sâu về hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô.
Nhưng do thời gian còn hạn chế nên em vẫn chưa giải quyết được các vấn đề

nâng cao và em vẫn không tránh khỏi các khiếm khuyết. 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 sinh
viên nghiên cứu tìm hiểu về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.


NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều hòa tự động ô tô và xây dựng các bài kiểm
tra, chẩn đoán hư hỏng” được thực hiện nhằm mục đích:
 Nghiên cứu về hệ thống điều hòa tự động trên ô tô;
 Xây dụng các bài kiểm tra, chẩn đoán hư hỏng.
Đồ án này cung cấp kiến thức chuyên sâu nhất về điều hòa trong năm năm trở
lại đây. Đây là những tài liệu cần thiết cho các khóa học sau tham khảo cả về lý
thuyết cũng như thực hành về hệ thống điều hòa không khí tự động trên xe ô tô


LỜI CẢM ƠN
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 Phạm Quốc Thịnh và các bạn học em
đã từng bước hoàn thiện được đề tài của mình. Đến nay đồ án tốt nghiệp của em đã
hoàn thành các mục tiêu đề ra theo đúng thời gian quy định
Em xin chân thành cảm ơn thầy cô và các bạn!


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu là do bản thân tìm hiểu
nghiên cứu trong một thời gian dài. Không có sự sao chép nội dung từ các đồ án
khác. Tất cả nội dung hình ảnh minh họa đều có nguồn gốc rõ ràng từ các tài liệu
tham khảo được cho phép tham khảo và các trang mạng uy tín trên Internet. Em xin
cam đoan những lời trên là đúng, mọi thông tin sai lệch em xin hoàn toàn chịu trách

nhiệm trước Hội đồng.
Thái Nguyên, tháng 06 năm 2016
Sinh viên thực hiện

Đào Xuân Bách


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................i
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... iii
LỜI CAM ĐOAN...................................................................................................iv
MỤC LỤC ..............................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ..............................................................................................vii
DANH MỤC BẢNG ...............................................................................................x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .................................................................................xi
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ...........1
1.1. Lịch sử phát triển của hệ thống điều hòa........................................................1
1.2. Chức năng của điều hòa không khí trên ôtô ...................................................2
1.2.1. Chức năng sưởi ấm ......................................................................................... 3
1.2.2. Chức năng làm mát ......................................................................................... 3
1.2.3. Chức năng hút ẩm ........................................................................................... 4
1.2.4. Chức năng lọc gió ........................................................................................... 4
1.3. Phân loại hệ thống điều hòa không khí trên ô tô ............................................5
1.3.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt ............................................................................. 5
1.3.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển.......................................................... 7
1.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí ô tô ..........8
1.4.1. Cấu tạo ............................................................................................................ 8
1.3.2. Nguyên lý hoạt động.....................................................................................15
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG........................16

2.1. Khái quát về hệ thống điều hòa không khí tự động trên ôtô .........................16
2.1.1. Cấu trúc hệ thống điều hòa không khí tự động............................................. 16
2.1.2. Chức năng của hệ thống điều hòa không khí tự động. .................................17
2.1.3.Vị trí các chi tiết trong hệ thống.....................................................................18
2.1.4. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa không khí tự động ....... 18
2.2. Các cảm biến trong hệ thống điều hòa tự động ............................................20
2.2.1. Cảm biến nhiệt độ trong xe........................................................................... 20
2.2.2. Cảm biến nhiệt độ môi trường ...................................................................... 21
2.2.3. Cảm biến bức xạ mặt trời..............................................................................21
2.2.4. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh ......................................................................... 22
2.2.5. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát..................................................................23


2.2.6. Cảm biến tốc độ máy nén ............................................................................. 24
2.3. Các cụm chi tiết đặc trưng cho hệ thống điều hòa tự động trên ôtô ..............24
2.3.1. Mô tơ trộn gió ............................................................................................... 24
2.3.2. Mô tơ trợ động dẫn gió vào........................................................................... 26
2.3.3. Mô tơ chia gió ............................................................................................... 27
2.4. Các điều khiển chính trong hệ thống điều hòa tự động trên ôtô....................30
2.4.1. Điều khiển nhiệt độ không khí cửa ra (TAO)...............................................30
2.4.2. Điều khiển trộn gió. ......................................................................................30
2.4.3. Điều khiển chia gió. ......................................................................................32
2.4.4. Điều khiển tốc độ quạt giàn lạnh. .................................................................33
2.4.5. Điều khiển hâm nóng....................................................................................34
2.4.6. Điều khiển gió trong thời gian quá độ. .........................................................35
2.4.7. Điều khiển dẫn gió vào. ................................................................................36
2.4.8. Điều khiển tốc độ không tải. ......................................................................... 36
2.4.9. Điều chỉnh tốc độ quạt giàn nóng. ................................................................ 38
2.4.10. Điều khiển tan băng. ...................................................................................38
2.4.11. Điều khiển theo mạng lưới thần kinh(tham khảo) ...................................... 42

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BÀI KIỂM TRA CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG .............43
3.1. Phương pháp kiểm tra,chẩn đoán hư hỏng ...................................................43
3.1.1. Kiểm tra, sửa chữa một số hư hỏng thường gặp của điều hòa trên xe ô tô...43
3.1.2. Kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa thông qua việc đo áp suất ga .......................44
3.1.3. Hệ thống tự chẩn đoán ..................................................................................47
3.1.3. Modul thực hành của hệ thống điều hòa trên xe Vitz...................................51
3.2. Xây dựng các bài kiểm tra hư hỏng trên modul thực hành xe Vitz ...............52
3.2.1. Lỗi mạch cảm biến nhiệt độ trong xe ...........................................................52
3.2.2. Lỗi mạch cảm biến nhiệt độ ngoài xe ...........................................................54
3.2.3. Lỗi cảm biến áp suất ga điều hòa..................................................................56
3.2.4. Lỗi cảm biến bức xạ mặt trời ........................................................................ 59
KẾT LUẬN...........................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................64
PHỤ LỤC 1.............................................................................................................0
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHI TRÊN XE Ô TÔ
VITZ DỜI 2009.......................................................................................................0
PHỤ LỤC 2.............................................................................................................0


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa trên ô tô [3] ............................................2
Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của két sưởi [1] .....................................................3
Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh [1] ...................................................3
Hình 1.4: Bộ lọc không khí [1] ..............................................................................4
Hình 1.5: Bộ lọc gió kết hợp khử mùi [2]...............................................................5
Hình 1.6: Kiểu giàn lạnh đặt phía trước [2] ............................................................6
Hình 1.7: Kiểu ở khoang hành lý [2] ......................................................................6
Hình 1.8: Kiểu giàn lạnh kép [2] ............................................................................7
Hình 1.9: Ví dụ bảng điều khiển điều hòa cơ trên xe Ford. ...................................7
Hình 1.10: Ví dụ bảng điều khiển điều hòa tự động trên ô tô Vitz của Toyota ......8

Hình 1.11: Máy nén kiểu piston [2]........................................................................9
Hình 1.12: Nguyên lý hoạt động của máy nén [2] ..................................................9
Hình 1.13: Giàn nóng [3] .....................................................................................10
Hình 1.14: Loại hộp [1] .......................................................................................11
Hình 1.15: Loại kim [1] .......................................................................................12
Hình 1.16: Bình lọc và hút ẩm [1] ........................................................................13
Hình 1.17: Giàn lạnh [1] ......................................................................................14
Hình 1.18: Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô [2] ...15
Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống điều hòa tự động trên ô tô [1] ...................................16
Hình 2.2: Bảng điều khiển điều hòa tự động trên Vitz ........................................17
Hình 2.3: Vị trí các chi tiết trong hệ thống điều hòa tự động [1]...........................18
Hình 2.4: Sơ đồ xử lý thông tin của ECU [1] .......................................................19
Hình 2.5: Cảm biến nhiệt độ trong xe [1] .............................................................20
Hình 2.6: Cảm biến nhiệt độ môi trường [1] ........................................................21
Hình 2.7: Cảm biến bức xạ mặt trời [1] ................................................................22
Hình 2.8: Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh [1] ...........................................................22
Hình 2.9: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát [1] ....................................................23
Hình 2.10: Cảm biến tốc độ máy nén [1]..............................................................24
Hình 2.11: Mô tơ trộn gió [1] ...............................................................................24
Hình 2.12: Nguyên lý hoạt động của mô tơ trộn gió [1] .......................................25
Hình 2.13: Mô tơ trợ động dẫn gió vào [1] ...........................................................26
Hình 2.14: Công tắc ở vị trí RECIRC [1] .............................................................27
Hình 2.15: Công tắc ở vị trí FRESH [1] ...............................................................27


Hình 2.16: Công tắc ở vị trí FACE [1] .................................................................28
Hình 2.17: Công tắc ở vị trí DEF [1] ....................................................................29
Hình 2.18: Công thức tính nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) [2] ..........................30
Hình 2.19: Điều khiển trộn gió [2] .......................................................................31
Hình 2.20: Điều khiển chia gió [1] .......................................................................32

Hình 2.21: Điều khiển tốc độ quạt [1] ..................................................................33
Hình 2.22: Điều khiển hâm nóng [1] ....................................................................34
Hình 2.23: Điều khiển tốc độ quạt trong thời gian quá độ [1] ...............................35
Hình 2.24: Điều khiển dẫn gió vào [1] .................................................................36
Hình 2.25: Điều khiển tốc độ không tải bằng van ISC [3] ....................................37
Hình 2.26: Vị trí và cấu tạo của van EPR [1] .......................................................38
Hình 2.27: Nguyên lý hoạt động của van EPR [1] ................................................39
Hình 2.28: Điều hòa đang hoạt động (Máy nén ON) [1].......................................40
Hình 2.29: Điều hòa ngừng hoạt động (Máy nén OFF) [1] ...................................40
Hình 2.30: Công tắc nhiệt đóng [3] ......................................................................41
Hình 2.31: Công tắc nhiệt mở [1] .........................................................................41
Hình 2.32: Điều khiển theo mạng lưới thần kinh [1] ............................................42
Hình 3.1: Áp suất ga ở mức tiêu chuẩn...............................................................45
Hình 3.2 Hệ thống tự chẩn đoán .........................................................................47
Hình 3.3: Đèn báo [1] ..........................................................................................48
Hình 3.4: Kiểm tra cảm biến [1] ..........................................................................48
Hình 3.5: Kiểm tra bộ chấp hành [1] ....................................................................49
Hình 3.6: Ví dụ màn hình kiểm tra mã lỗi trên xe Toyota ...................................49
Hình 3.7: Ví dụ mã lỗi hiển thị (Mã 11) .............................................................49
Hình 3.8: Hộp cầu chì chính [1] ...........................................................................50
Hình 3.9: Modul thực hành hệ thống điều hòa tự động .......................................51
Hình 3.10: Các công tắc đánh ban ......................................................................52
Hình 3.11: Mạch cảm biến nhiệt độ trong xe ......................................................52
Hình 3.12: Lỗi cảm biến nhiệt độ trong xe hiển thì trên OBD.............................53
Hình 3.13: Đồ thị điện trở so với nhiệt độ ..........................................................54
Hình 3.14: Sơ đồ mạch điện của cảm biến nhiệt độ ngoài xe ..............................54
Hình 3.15: Lỗi cảm biến nhiệt độ ngoài xe hiện thị trên OBD ............................55
Hình 3.16: Đồ thị điện trở so với nhiệt độ ..........................................................56
Hình 3.17: Sơ đồ mạch điện cảm biến áp suất ga................................................57
Hình 3.18: Lỗi cảm biến áp suất ga điều hòa hiển thị trên OBD .........................58

Hình 3.19: Dùng vôn kế kiểm tra cảm biến áp suất điều hòa ..............................59
Hình 3.20: Biểu đồ giá trị điển áp và áp suất ga điều hòa ...................................59
Hình 3.21: Đồ thị điện áp của cảm biến mặt trời.................................................60
Hình 3.22: Sơ đồ mạch điện cảm biến mặt trời ...................................................60
Hình 3.23: Lỗi cảm biến mặt trời hiển thị trên OBD...........................................61
Hình 4.1: Sơ đồ mạch điện của xe Vitz...................................................................
Hình 4.2: Sơ đồ mạch điện của xe Vitz...................................................................


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Một số hư hỏng thường gặp của hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô..43
Bảng 3.2 Một số hư hỏng thường gặp được kiểm tra bằng đồng hồ đo áp suất:........... 45
Bảng 3.3: Mã lỗi trên xe Toyota ....................................................................................50
Bảng 3.4: Đo điện trở điện trở tiêu chuẩn...................................................................... 53
Bảng 3.5: Đo điện trở điện trở tiêu chuẩn...................................................................... 55
Bảng 3.6: Chuẩn bị trước khi đo....................................................................................58
Bảng 3.7: Đo điện áp tiêu chuẩn....................................................................................61


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TAO

Điều khiển nhiệt độ không khí cửa ra

ECU

Bộ điều khiển điện tử

EPR

Bộ điều hòa áp suất giàn lạnh

A/C

Điều hòa không khí

ECU A/C

Bộ điều khiển điều hòa không khí





CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ
1.1. Lịch sử phát triển của hệ thống điều hòa
Hệ thống giao thông ban đầu với các phương tiện giao thông là xe ngựa. Sau
đó người ta phát minh ra ô tô để thay thế. Những ô tô ban đầu đã có không giao
cabin được mở với môi trường bên ngoài. Khi đó con người phải mặc trang phục
phù hợp với từng điều kiện thời tiết khác nhau. Theo yêu cầu của khách hàng, một
không gian cabin kín với hệ thống sưởi ấm, làm mát và thông gió được phát triển.
Hệ thống sưởi ấm đầu tiên bao gồm gạch đất sét nung nóng và đặt chúng bên trong
xe hoặc sử dụng lò đốt nhiên liệu đơn giản để thêm nhiệt cho không gian cabin.
Thông gió bên trong xe bằng cách mở hay nghiêng cửa sổ hoặc kính chắn
gió, lỗ thông hơi đã được thêm vào các cửa và vách ngăn để cải thiện lưu thông
không khí và tấm mái hắt là tương ứng với ống dẫn khí hiện đại của chúng ta ngày
nay, luồng không khí rất khó kiểm soát vì nó phụ thuộc vào tốc độ xe và đôi khi đưa
bụi bận, không khí ẩm có chứa khói của động cơ vào cabin. Làm lạnh có thể đơn

giản là để một khối băng trong xe và cho nó tan chảy.
Năm 1939 Packard tiếp thị các hệ thống điều hòa ô tô cơ khí đầu tiên làm
việc theo một chu trình khép kín. Hệ thống này sử dụng một máy nén, bình ngưng,
máy sấy và thiết bị bay hơi để vận hành hệ thống. Việc kiểm soát hệ thống chỉ là
một công tắc quạt. Chiến dịch tiếp thị của Packard với thông điệp: 'Hãy quên đi cái
nóng mùa hè này trong xe với điều hòa không khí".
Trong giai đoạn 1940-1941 một số nhà sản xuất xe với hệ thống điều hòa
nhưng với khối lượng nhỏ và không được thiết kế cho mọi người. Mãi cho đến sau
thế chiến thứ hai, Cadillac quảng cáo một tính năng mới cho hệ thống điều hòa mà
người dùng có thể điều khiển được. Hệ thống này được đặt ở ghế sau, người lái xe
phải leo vào ghế sau để chuyển đổi hệ thống.
Trong 1954-1955 Nash-KELVINATOR giới thiệu điều hòa không khí cho
thị trường đại chúng. Đó là một hệ thống điều hòa nhỏ gọn hơn và giá cả phải chăng
và được gắn trên bảng điều khiển.

1


1.2. Chức năng của điều hòa không khí trên ôtô

1.Máy nén
2.Giàn nóng

5.Giàn lạnh
6.Bình tích lũy

3.Phin lọc
7.Két sưởi
4.Van tiết lưu
8. Quạt gió

Hình 1.1: Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa trên ô tô [3]
Điều hoà không khí điều khiển nhiệt độ trong xe. Nó hoạt động như là một máy hút
ẩm có chức năng điều khiển nhiệt độ lên xuống. Điều hoà không khí cũng giúp loại bỏ
các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe.
Nó có các chức năng sau:
 Điều khiển nhiệt độ và thay đổi độ ẩm trong xe.
 Điều khiển tuần hoàn không khí trong xe.
 Lọc và làm sạch không khí.

2


1.2.1. Chức năng sưởi ấm

Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của két sưởi [1]
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 trong xe nhờ quạt gió. Nhiệt độ của két sưới 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.
1.2.2. Chức năng làm mát

Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh [1]
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

3

lạnh. sau đó nó làm mát không khí được thổi vào trong xe từ quạt gió. Việc làm
nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát động cơ nhưng việc làm mát
không khí là hoàn toàn độc lập với nhiệt độ nước làm mát động cơ.
1.2.3. 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 tàn 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 tàn nhiệt và chảy xuống khay xả nước sau đó được đưa ra ngoài xe
thông qua vòi dẫn.
1.2.4. 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.
- Bộ lọc bụi: Khi bộ lọc không khí bị tắc do bẩn bẩn sẽ rất khó đưa không
khí vào trong xe, điều này làm cho hiệu suất của điều hoà kém. Để ngăn
ngừa điều này xảy ra cần phải kiểm tra và thay thế bộ lọc không khí một
cách định kỳ.

Hình 1.4: Bộ lọc không khí [1]

4


-

Bộ làm sạch không khí: Bộ làm sạch không khí là một thiết bị dùng để
loại bỏ khói thuốc lá, bụi,.v.v. để làm sạch không khí trong xe

Hình 1.5: Bộ lọc gió kết hợp khử mùi [2]
Bộ lọc không khí dùng một mô tơ quạt để lấy không khí ở trong xe và làm
sạch không khí đồng thời khử mùi nhờ than hoạt tính trong bộ lọc.

Ngoài ra, một số xe có trang bị cảm biến khói để xác định khói thuốc và tự động
khởi động khi mô tơ quạt gió ở vị trí ''HI‘'
1.3. Phân loại hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô được phân loại theo vị trí lắp đặt theo
phương thức điều khiển.
1.3.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt
a) Kiểu giàn lạnh đặt phía trước
Ở loại này,giàn lạnh được gắn sau bảng đồng hồ. gió từ bên ngoài hoặc không
khí tuần hoàn bên trong được quạt giàn lạnh thổi qua giàn lạnh rồi đẩy vào trong
khoang xe.
Đặc điểm của loại này là không khí lạnh từ cụm điều hòa được thổi thẳng đến
mặt trước người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác hơn so với công suất của
cụm điều hòa, cửa ra không khí lạnh được điều chỉnh bởi bản thân người lái nên
người lái có thể cảm nhận được hiệu quả làm lạnh.

5


Hình 1.6: Kiểu giàn lạnh đặt phía trước [2]
b) Kiểu khoang hành lý.
Ở kiểu này cụm điều hòa không khí đặt ở cốp sau xe. Cửa ra và cửa vào của
khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau.
Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có khoảng trống lớn nên điều hòa kiểu
này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất giàn lạnh lớn và có công suất
làm lạnh dự trữ.

Hình 1.7: Kiểu ở khoang hành lý [2]
c) Kiểu giàn lạnh đặt phía trước và sau xe (Kiểu kép)
Kiểu giàn lạnh này là sự kết hợp của kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau
được đặt trong khoang hành lý. Cấu trúc này cho không khí thổi ra từ phía trước

hoặc từ phía sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi
nơi trong xe.
Loại này được dùng phổ biến trên các loại xe 7 chỗ..

6


Hình 1.8: Kiểu giàn lạnh kép [2]
1.3.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển
a) 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...

Hình 1.9: Ví dụ bảng điều khiển điều hòa cơ trên xe Ford.
b) 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. Ví dụ: cảm biến nhiệt độ trong xe, cảm
biến nhiệt độ môi trường, cảm biến bức xạ mặt trời…

7


Hình 1.10: Ví dụ bảng điều khiển điều hòa tự động trên ô tô Vitz của Toyota
1.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí ô tô
1.4.1. Cấu tạo
a) Máy nén
Máy nén có tác dụng nén môi chất đã bay hơi ở giàn lạnh thành môi chất
dạng hơi có nhiệt độ và áp suất cao. Từ đó giàn nóng có thể dễ dàng hóa lỏng hơi

môi chất, cả khi môi trường xung quanh có nhiệt độ cao. Máy nén còn có tác dụng
tuần hoàn môi chất trong hệ thống lạnh. Máy nén nằm bên hông động cơ và được
dẫn động bởi pulley trục khuỷu động cơ.
Tất cả các máy nén của hệ thống lạnh trên ôtô đều được trang bị bộ ly hợp
kiểu điện từ.
Khi động cơ hoạt động, pulley máy nén quay theo nhưng trục máy vẫn đứng
yên cho đến khi bật công tắc A/C, bộ ly hợp điện từ sẽ khớp với pulley vào trục của
máy nén cho trục khuỷu động cơ dẫn động.

8


Khi bật công tắc máy lạnh A/C, dòng điện chạy qua cuộn dây của bộ ly hợp
điện từ và sinh ra từ trường lớn.Lực điện từ kéo ly hợp vào pulley và nối chặt chúng
lại với nhau và trục của máy nén quay cùng với pulley của máy nén.

Hình 1.11: Máy nén kiểu piston [2]
- Cấu tạo: Piston, đĩa xupap, vỏ máy nén, đĩa ép, cảm biến puly, đĩa đẩy
piston, cụm puly
- Nguyên lý hoạt động:

Hình 1.12: Nguyên lý hoạt động của máy nén [2]
+ Giai đoạn 1: Hút môi chất.
Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút được mở
ra, các van đẩy đóng, môi chất được hút vào xylanh công tác và kết thúc khi piston
tới điểm chết dưới.
+ Giai đoạn 2: Nén môi chất.
Khi piston đi từ điểm chết dưới tới điểm chết trên, van hút đóng, van đẩy lúc
này vẫn đóng. Môi chất đang ở áp suất thấp, nhiệt độ thấp được nén lên áp suất cao,
nhiệt độ cao. Khi piston đi được 2/3 quãng đường thì van đẩy bắt đầu mở nhưng mở

với tiết diện nhỏ hơn làm tăng thêm áp suất của môi chất ra. Quá trình này kết thúc
khi piston đi tới điểm chết trên.
9


+ Giai đoạn 3: Khi piston đi tới điểm chết trên, thì quy trình lại được lặp lại
từ đầu.
b) Giàn nóng(bộ ngưng tụ):

1. Giàn nóng
2. Cửa vào

6. Môi chất giàn nóng ra
7.Không khí lạnh

3. Khí nóng
8.Quạt giàn nóng
4. Đầu từ máy nén đến
9.ỐngdẫnchữU
5. Cửa ra
10.Cánh tản nhiệt
Hình 1.13: Giàn nóng [3]
- Chức năng: Làm mát môi chất ở thể khí có áp suất và nhiệt độ cao bị nén
bởi máy nén và chuyển nó thành môi chất ở trạng thái và nhiệt độ áp suất cao (phần
lớn môi chất ở trạng thái lỏng và có lẫn một số ở trạng thái khí).
- Cấu tạo:
Giàn nóng dùng trong hệ thống lạnh trên ô tô sử dụng giàn ngưng tụ không
khí cưỡng bức gồm các ống xoắn có cánh xếp trong nhiều dãy và dùng quạt để tạo
chuyển động của không khí.
Cánh tản nhiệt: được chế tạo bởi các lá nhôm mỏng và xếp song song với

nhau suy ra dẫn nhiệt, tỏa nhiệt tốt.
Ống xoắn chữ U: dùng để truyền môi chất và tỏa nhiệt, thường dùng là ống
đồng vừa tỏa nhiệt tốt vừa có độ bền cao.
- Nguyên lý hoạt động: Giàn nóng tiếp nhận hơi môi chất lạnh dưới áp suất
và nhiệt độ cao từ máy nén đưa hơi môi chất lưu thông trong ống, nhiệt của khí môi
chất truyền qua các cánh tỏa nhiệt và được quạt gió thổi đi. Quá trình này làm tỏa
một lượng nhiệt rất lớn vào không khí, do bị mất nhiệt, hơi môi chất giảm nhiệt độ
đến nhiệt độ bằng nhiệt độ bão hòa(hay nhiệt độ sôi) ở áp suất ngưng tụ thì ngưng
tụ thành thể lỏng.

10


c) Van tiết lưu
Van tiết lưu được lắp giữa bộ bốc hơi và bình lọc có tác dụng:
- Phối hợp với cảm biến nhiệt độ để điều khiển lưu lượng của môi chất lạnh
và nhiệt độ của giàn lạnh.
- Giảm áp suất môi chất sau khi đi qua van tiết lưu.
Thông thường van tiết lưu có hai loại: loại hộp và loại dạng kim
+ Loại hộp

Hình 1.14: Loại hộp [1]
Một van trực tiếp phát hiện nhiệt độ của môi chất (độ lạnh) xung quanh đầu
ra của giàn lạnh bằng một thanh cảm nhận nhiệt và truyền tới khí ở bên trong màng
ngăn. Sự thay đổi áp suất khí là do sự thay đổi nhiệt độ cân bằng giữa áp suất đầu ra
của dòng lạnh và áp lực lò xo đẩy van kim để điều chỉnh lượng môi chất.

11