Chơng 7 Các trang thiết bị tiện nghi

Chơng 7

Các trang thiết bị tiện nghi
Các trang thiết bị tiện nghi trên ô tô luôn luôn đợc cải tiến, hoàn thiện, nhằm phục
vụ cho ngời sử dụng thoải mái, dễ chịu, an toàn trong mọi điều kiện hoạt động của ô tô.
7.1 Hệ thống điều hoà không khí
7.1.1 Nhiệm vụ
Hệ thống điều hoà không khí làm nhiệm vụ: duy trì nhiệt độ và độ ẩm thích hợp,
cung cấp lợng không khí đợc lọc sạch lu thông trong khoang hành khách của ô tô. Khi
thời tiết nóng, hệ thống điều hoà có nhiệm vụ làm mát, giảm nhiệt độ. Khi thời tiết
lạnh, hệ thống điều hoà có nhiệm vụ cung cấp khí nóng để sởi ấm, làm tăng nhiệt độ
trong khoang hành khách. Khi xe chuyển động, không khí trong khoang hành khách cần
đợc lu thông và không có bụi cũng nh các mùi phát ra từ động cơ, hệ thống truyền lực,
hệ thống khí xả của động cơ
Điều hoà không khí là thuật ngữ chung chỉ các hệ thống: Làm lạnh( để giảm nhiệt
độ), sởi ấm ( để tăng nhiệt độ ) và hệ thống thông gió, tạo không khí sạch, lu thông
trong khoang hành khách của xe.
7.1.2 Nguyên lý chung của quá trình trao đổi nhiệt.
Sự làm việc của hệ thống làm mát, hệ thống sởi ấm không khí trong khoang hành
khách của ô tô, đều dựa trên các nguyên lý cơ bản của quá trình truyền dẫn và trao đổi
nhiệt, khi vật chất chuyển đổi trạng thái tồn tại của nó, từ thể lỏng sang thể khí và ng ợc
lại. Các nguyên lý cơ bản đó là:
Dòng nhiệt luôn đợc truyền từ nơi có nhiệt độ cao tới nơi có nhiệt độ thấp.
Để làm giảm nhiệt độ của vật thể ta phải tách ( lấy đi ) một phần nhiệt ra khỏi nó. Ngợc
lại khi vật thể đợc cấp nhiệt thì nhiệt độ của nó tăng lên.
Vật chất ở thể lỏng đợc hấp thụ nhiệt thì nó sẽ chuyển đổi thành thể khí. Ngợc lại khi
vật chất chuyển trạng thái từ thể khí trở về lỏng thì một lợng nhiệt đợc giải phóng.
Khi nén khí, chất khí sẽ tăng cả áp suất và nhiệt độ, khi đó chất khí sẽ dự trữ một
lợng nhiệt. Khi dãn nở, cả áp suất và nhiệt độ của nó giảm xuống và giải phóng ra một lợng nhiệt tơng ứng .
Các hình thức truyền nhiệt cơ bản là dẫn nhiệt, đối lu và bức xạ.
7.1.3 . Hệ thống làm lạnh.

1. Nguyên lý làm lạnh
Bôi cồn (hoặc xăng) lên da, thấy lạnh, là do cồn lấy nhiệt từ da để bay hơi. Nếu
chất lỏng bay hơi càng nhanh thì lợng nhiệt lấy đi càng nhiều, càng thấy lạnh hơn.
Một chất lỏng dễ bay hơi (cồn) đựng trong một bình kín, đặt trong một hộp cách
nhiệt tốt. Nếu mở nắp bình, chất lỏng trong bình sẽ lấy đi một lợng nhiệt cần thiết trong
hộp để bay hơi, biến thành khí, thoát ra ngoài, làm nhiệt độ trong hộp giảm.
Trên ô tô, ngời ta làm lạnh không khí trong xe bằng cách hiệu quả hơn: Biến khí
(gaz) thành lỏng, rồi lại làm bay hơi chất lỏng thành khí (tuần hoàn)
2. Môi chất công tác ( gaz lạnh)
Trong hệ thống lạnh của các ô tô đời cũ (trớc 1990), môi chất làm lạnh là chất
R12 (tên của CFC-12), có công thức hoá học: CCl 2F2. Do chất CFC phá huỷ tầng ôzôn
trái đất, nên năm 1987 nhiều nớc đã ký hiệp ớc loại bỏ R12.
157


Chất R134a đợc dùng thay thế chất R12.
* R134a có nghĩa là:
R- Refrigerant ( môi chất lạnh).
1- chỉ số nguyên tử cacbon: 1+1=2.
3- chỉ số nguyên tử Hiđrô: 3-1=2.
4- chỉ số nguyên tử Flo = 4.
a- chỉ các chất đồng phân(izome)
vậy công thức hoá học của gaz R134a: CH2F- CF3 là dẫn xuất của C2H6.
* Đặc điểm của chất R134a:
- Điểm sôi thấp: Nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển là -26,50C.
- Có khả năng thay đổi nhiệt độ tức thì khi áp suất thay đổi.
- Gaz lạnh ở thể khí có thể biến thành thể lỏng, bằng cách tăng áp suất, hoặc giảm nhiệt
độ, ngợc lại gaz lỏng muốn biến thành khí thì giảm áp suất, hoặc tăng nhiệt độ. Hình 7.1
biểu diễn quan hệ nhiệt độ, áp suất với trạng thái của R134a.
- Không chứa clo, không phá huỷ tầng ô zôn, nên đợc coi là môi chất lạnh tơng lai.

- Có thể gây cháy ở áp suất và nhiệt độ nhất định.
Hình 7.1 Quan hệ áp suất, nhiệt độ và trạng thái của R134a
3. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống làm lạnh
a) Cấu tạo
Hình 7.1 giới thiệu sơ đồ nguyên lý chung của hệ thống lạnh trên ô tô
gồm các bộ phận chính: máy nén, giàn nóng (bộ bốc hơi), bình lọc hút ẩm, van giãn nở,
giàn lạnh (bộ ngng tụ), ngoài ra còn các bộ phận khác để hỗ trợ và bảo vệ cho các bộ
phận chính làm việc tốt.
Hình 7. 2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống làm lạnh trên ôtô
1- Máy nén; 2- Giàn nóng; 3- Quạt tản nhiệt giàn nóng; 4- Bình lọc(hút ẩm);5- Van
giãn nở; 6- Giàn lạnh;7- Đờng ống hút môi chất thể hơi áp suất thấp; 8- Đờng ống xả
bơm đi môi chất thể hơi áp suất cao; 9- Bộ tiêu âm; 10- Cửa sổ quan sát; 11- Bình sấy
khô nối tiếp;12- Không khí lạnh; 13- Quạt lồng sóc; 14- Bộ ly hợp của quạt gió;15- Bộ
ly hợp điện từ máy nén; 16- Không khí.
b) Nguyên lí hoạt động
Môi chất công tác (ga) ở thể hơi, đợc dẫn tới khoang hút của máy nén. Máy nén
nén môi chất công tác lên áp suất và nhiệt độ cao ( khoảng 1,2 1,7 MPa và 80oC ).
Khí gaz bị nén có nhiệt độ và áp suất cao từ máy nén đi tới giàn nóng (bộ ng ng).
Giàn nóng gồm có các ống nhỏ, dẹt, có gắn các cánh tản nhiệt là các lá kim loại mỏng
( 0,5 ) mm. Giàn nóng đợc bố trí ở ngoài khoang hành khách ( phía trớc két làm mát
động cơ ). Khi đi qua các ống của giàn nóng, môi chất công tác ( đang ở thể hơi có nhiệt
độ và áp suất cao ) sẽ trao đổi nhiệt với luồng không khí bao quanh mặt ngoài của các
ống, qua các cánh tản nhiệt ( tản nhiệt). Qúa trình trao đổi nhiệt làm cho môi chất hạ
nhiệt độ (lúc này nhiệt độ môi chất khoảng 54 0C), chuyển từ trạng thái hơi ngng tụ
thành thể lỏng.
158


Môi chất công tác ở thể lỏng ( gaz lỏng ) từ bộ ngng tụ đợc đa qua bình lọc, hút
ẩm.Tại đây, gaz lỏng đợc lọc sạch tạp chất và ngng lại các phần gaz d thừa đã bị hoá

lỏng. Ngoài ra trong bình còn chứa các chất có tác dụng hút ẩm và khử mùi.
Từ bình lọc hút ẩm, gaz có áp suất cao đi theo ống dẫn, tới van giãn nở ( van này
có dạng ống giclơ : là đờng ống có lỗ nhỏ nh bị thắt bớt ). Do tiết diện lu thông bị co
hẹp, nên khi qua giclơ, chất lỏng bị giảm áp suất đột ngột, nó giãn nở và chuyển sang
trạng thái hơi. Sự làm lạnh ( làm giảm nhiệt độ của môi trờng không khí xung quanh )
xảy ra ở giàn lạnh (bộ hoá hơi). Giàn lạnh đợc đặt trong khoang hành khách
( nơi cần làm mát ) gồm có các ống dẹt, bên ngoài gắn cánh tản nhiệt là các lá kim loại
mỏng ( 0.5 )mm. Mặt ngoài của các lá kim loại đợc tiếp xúc với không khí của khoang
hành khách. Một lợng môi chất làm lạnh ở thể lỏng ( gaz lỏng ) có áp suất khoảng 0,2
MPa và nhiệt độ thấp khoảng ( O0C ) đợc đa và các ống của giàn lạnh. Khi đi qua các
ống gắn cánh tản nhiệt, môi chất công tác ở thể lỏng sẽ hấp thụ nhiệt của không khí bao
quanh thành ống, gaz lỏng chuyển sang trạng thái hơi. Lúc này thành ống cùng không
khí xung quanh nó bị lạnh đi. Quạt lồng sóc sẽ thổi không khí qua giàn lạnh để đa vào
khoang xe.
Môi chất công tác có áp suất và nhiệt độ thấp lại đợc đa trở lại máy nén, quá trình
đợc lặp lại. Trong một chu trình , môi chất thông qua quá trình trao đổi nhiệt đã chuyển
tải nhiệt ra khỏi khoang hành khách, làm cho nhiệt độ trong khoang hành khách giảm
đi. Ta thấy, môi chất công tác biến đổi qua bốn trạng thái : Thể lỏng áp suất cao, thể
lỏng áp suất thấp, thể khí áp suất cao và thể khí áp suất thấp . Sự thay đổi trạng thái là
do thay đổi nhiệt độ và áp suất của nó. Việc làm lạnh đợc thực hiện nhờ sự hoá hơi của
môi chất công tác trong quá trình biến đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể khí.
Trong chu trình làm lạnh, có thể phân chia ra phần chu trình mà môi chất công
tác ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao gọi là phần cao áp. Trên sơ đồ, phần cao áp bắt
đầu từ đầu ra máy nén tới đầu vào van giãn nở. Phần chu trình trong đó môi chất có
nhiệt độ, áp suất thấp gọi là phần thấp áp. Trên sơ đồ, phần thấp áp bắt đầu từ đầu ra của
van giãn nở cho tới đầu vào máy nén.
4. Các bộ phận chính trong hệ thống làm lạnh trên ô tô
a) Máy nén
* Nhiệm vụ:
- Hút môi chất thể hơi áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh, nén nó đến áp suất, nhiệt độ

cao rồi đẩy đến giàn nóng.
- Ngoài ra còn tác dụng bơm môi chất qua giàn nóng với các áp suất khác nhau, tuỳ yêu
cầu sử dụng.
* Phân loại: Trong hệ thống lạnh trên ô tô thờng dùng các loại máy nén sau
- Máy nén có chuyển động tịnh tiến (loại Piston)
+ Loại trục khuỷu: Piston chuyển động lên, xuống theo phơng hớng kính trục khuỷu.
159


+Loại đĩa chéo: Piston chuyển động lên, xuống theo phơng hớng trục ( song song trục
khuỷu máy nén).
- Máy nén kiểu rô to
+ Loại xoắn ốc
+ Loại cánh gạt
* Máy nén loại đĩa chéo: Hình 7.3 giới thiệu kết cấu của loại máy nén có piston đặt
dọc trục. Đĩa cam đợc đặt chéo trên trục quay. Các piston tác động kép, gắn vào điã trợt
bằng khớp cầu. Trên đỉnh các piston là cụm van.Trong đó, van hút nối thông với giàn
lạnh, van xả nối với giàn nóng. Các lá van chế tạo bằng thép lò xo (van lỡi gà). Trục
máy nén đợc dẫn động từ trục khuỷu động cơ bằng dây đai và pu li điện từ.
Hình 7.3 Kết cấu của loại máy nén có piston đặt dọc trục
Nguyên lý hoạt động:
Puli đợc dẫn động từ trục khuỷu động cơ thông qua đai thang, làm trục máy nén
quay và đĩa chéo quay theo. Đĩa chéo quay tạo ra lực đẩy hớng trục, dọc theo trục piston
và đẩy lần lợt các piston chuyển động tịnh tiến, dọc trục.
Khi piston chuyển động từ điểm chết trên đến điểm chết dới thì thể tích trong
khoang tạo bởi đỉnh piston, xilanh, đĩa van tăng dần, tạo ra độ chân không, do đó hút
khí ga từ cửa van nạp vào khoang ( lúc này van xả đóng ) . Khi piston chuyển động từ
điểm chết dới lên điểm chết trên, thể tích trong khoang tạo bởi đỉnh piston, xilanh, và
đĩa van giảm dần ( lúc này van nạp đóng ), khí gaz đợc nén lại và đẩy tới giàn nóng. Quá
trình cứ lặp đi lặp lại nh vậy, theo vòng quay của trục khuỷu động cơ.

* Máy nén kiểu xoắn ốc
- Cấu tạo:
Máy nén gồm có một hộp xoắn ốc cố định (1) và một bánh xoắn ốc (2) đợc dẫn
động bởi một trục lệch tâm (3) gắn bánh đai. Chuyển động tơng đối của hai chi tiết xoắn
ốc tạo ra khoang làm việc có thể tích tăng , giảm theo chuyển động quay của trục lệch
tâm, tức là tạo sự nén khí. Hình 7.4 trình bày cấu tạo máy nén lắp trên ô tô Siena 1242cc
của hãng FIAT.
Hình 7.4 Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc
1- Hộp xoắn ốc; 2- Bánh xoắn ốc ; 4- Lót trục;5- Vỏ máy;6- Giác cắm; 7- Đối trọng.
- Nguyên lý làm việc:
Sự tiếp xúc giữa hai bộ phận hình xoắn ốc trong kiểu máy nén, tạo ra một khoang
chứa khí có thể tích giảm, khi bánh xoắn ốc thực hiện hoàn tất một chu trình của nó.
Nh trên hình 7.4: ở đầu chu trình, khoang này mở ra để cho chất khí đi vào. Thể tích
của khoang bắt đầu mở từ 0 0 và đạt giá trị VMax khi trục quay đợc góc 180o , khi đó lợng
chất khi đi vào cũng là lớn nhất. Trục quay 180 o đến 360o thì khoang phía ngoài đóng
dần và đồng thời khoang phía trong cũng mở dần dần. Trục tiếp tục quay tới góc 360 o
khoang đóng kín hoàn toàn và thể tích của khoang chứa khí chuyển dần vào trong, theo
đờng xoắn ốc. Trục tiếp tục quay từ 360o đến 540o, khi đó khoang phía trong đờng xoắn
ốc mở dần ra, đến 540o thì khoang mở lớn nhất. Đồng thời khoang phía ngoài đang chứa
160


khí đóng dần lại, làm cho khí chuyển dần vào khoang phía trong. Trục quay tới góc 540 o
thì khí ở khoang ngoài chuyển hoàn toàn vào khoang phía trong. Cứ
lặp lại nh vậy cho tới khi trục quay tới góc 900 o thì chất khí bắt đầu đợc chuyển tới dàn
nóng.
ở đây chất khí đi theo đờng xoắn ốc từ ngoài vào trong, khi đến phía trong
( khoang trong cùng ) thì áp suất đủ lớn để đẩy chất khí vào dàn ngng tụ. áp suất chất
khí tăng dần là do thể tích của các khoang giảm dần từ ngoài vào trong ( khoang trong
nhỏ hơn khoang ngoài nên chất khí đợc nén lại ).

Nh vậy, để hoàn tất một chu trình nén thì trục máy nén quay đợc 3 vòng. Qua sơ
đồ ta thấy, quá trình nạp khí cũng diễn ra đồng thời với quá trình nén ở những khoang
khác nhau và khi quá trình nạp ở khoang này kết thúc thì cũng là lúc khí nén ở khoang
kia đợc đẩy ra ngoài.
Hình 7.5 Nguyên lý làm việc của máy nén kiểu xoắn ốc
Ưu, nhựơc điểm:
Loại máy nén khí này chỉ có hai bộ phận chuyển động, có những u điểm sau.
- Không cần lót kín
- Không có tổn thất áp suất hớng trục hoặc hớng kính
- Tổn thất do ma sát cũng rất nhỏ vì không có xu-pap và các ống bên trong.
- Sự mòn của đờng xoắn ốc cải thiện độ kín ở cánh của những đờng xoắn ngoài.
- Không có xu-pap, chuyển động tịnh tiến, đảo chiều của piston cũng nh rung động
( giảm ồn ).
Với những u điểm trên thì loại máy nén này thờng đắt tiền và khó chế tạo hơn.
* Pu li điện từ: Để đóng, cắt chuyển động của trục máy nén với pu li dẫn động, tuỳ
thuộc sự điều khiển. Hình 7.6 giới thiệu mặt cắt ngang của pu li điện từ máy nén.
Hình 7.6 Pu li điện từ máy nén
1- cuộn dây nam châm điện; 2- Đĩa bị động; 3- puli; 4- Trục máy nén;
5- Vòng bi kép; 6- Phớt kín trục; 7- Khe hở bộ ly hợp.
- Cấu tạo: Cuộn dây nam châm điện quấn cố định trên lõi thép từ (trớc đây có loại cuộn
dây quay, phải có chổi than và vành tiếp điện). Pu li quay trơn trên trục nhờ ổ bi cầu hai
dãy. Đĩa bị động là thép từ, lắp then với trục máy nén, có khoảng cách với mặt pu li và
có thể dịch chuyển dọc trục máy nén.
- Nguyên lý làm việc:
161


Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây quấn trên lõi thép từ, tạo thành nam châm
điện. Lực từ trờng hút đĩa bị động gắn chặt vào puli, làm đĩa bị động quay theo và
truyền mô men xoắn cho trục máy nén. Khi không có dòng điện, thì không có lực từ do

đó ly hợp không đóng, puli quay trơn trên trục máy nén.
b) Giàn nóng (bộ ngng tụ)
Giàn nóng có nhiệm vụ: làm môi chất thể hơi có áp suất, nhiệt độ cao từ máy nén
bơm tới, ngng tụ thành thể lỏng. Hình 7.7 là hình dạng bên ngoài của giàn nóng.
Hình 7.7 Giàn nóng
Dàn nóng lắp ở đầu xe, là bộ tản nhiệt của hệ thống làm lạnh. Gồm có ống bằng
đồng hoặc nhôm, uốn cong thành những hình chữ U nối tiếp nhau. Các lá tản nhiệt bám
xung quanh ống. Chúng đợc làm bằng nhôm, có bề dầy 0,5 mm, để làm tăng bề mặt trao
đổi nhiệt. Gaz ở trạng thái khí, có áp suất, nhiệt độ cao, đi qua ống dẫn phía trên của
giàn nóng, theo ống chữ U, xuống phía dới. Do trao đổi nhiệt với ống dẫn, cánh tản
nhiệt và luồng không khí xung quanh thành ống (do gió phía đầu xe, kết hợp quạt két nớc hoặc quạt giàn nóng), nên khí gaz chuyển trạng thái thành lỏng ( ở nhiệt độ trung
bình khoảng 60oC ). Theo chiều cao của giàn nóng, thờng 2/3 thể tích phía trên là môi
chất thể khí, còn 1/3 thể tích phía dới là môi chất thể lỏng.
c) Bình lọc, hút ẩm
Bình lọc, hút ẩm có các chức năng: Chức năng thứ nhất hoạt động nh một bình
chứa hầu hết gaz lạnh R134a dạng lỏng trong hệ thống, thứ hai nó hoạt động nh một bộ
lọc hơi ẩm và tạp chất. Hình 7.8 giới thiệu kết cấu của bình lọc, hút ẩm.
Hình 7.8 Kết cấu của bình lọc, hút ẩm.
1- Cửa sổ; 2,4- Lới lọc; 3- Hợp chất hoá học hút ẩm
Bất kì một tạp chất nào có thể làm nghẽn van tiết lu sẽ đợc giữ lại bởi các lới lọc (
2,4 ). Hơi ẩm và tạp chất sẽ đợc lọc sạch nhờ một lớp chất hoá học bảy phần tử, hợp chất
hoá học gọi là Silicagel ( 3 ) ( chức năng lọc hơi ẩm và tạp chất ) điều này ngăn chặn
toàn bộ các phần tử ẩm trong hệ thống đi qua van giảm áp, để có thể đóng băng ở van và
làm nghẽn van.
Trên bộ lọc gaz có cửa quan sát ( 1 ) hay gọi là mắt gaz, cho phép kiểm tra tình
trạng của gaz lạnh ở giai đoạn có áp suất cao. Kính cửa quan sát này trong, nếu gaz
R134a đi ngang qua bộ lọc này hoàn toàn ở thể lỏng. Trong khi đó, nếu thiếu gaz hoặc
162

quá trình ngng có vấn đề, gaz lạnh sẽ không hoàn toàn ở dạng lỏng và ta sẽ quan sát
thấy các bong bóng hoặc bọt khí.
d) Van giãn nở
* Nhiệm vụ
Van giãn nở lắp ở ống vào của giàn lạnh, có nhiệm vụ:
- Định lợng môi chất phun vào giàn lạnh.
- Cung cấp cho giàn lạnh lợng môi chất cần thiết, chính xác, thích hợp với mọi chế độ
hoạt động của hệ thống lạnh.
- Ngăn ngừa môi chất tràn ngập trong giàn lạnh.
* Phân loại
Theo cấu tạo và nguyên lý làm việc, ngời ta phân loại:
- Van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài van
- Van giãn nở có ống cân bằng bên trong van
- Van giãn nở có áp suất không đổi
- Van giãn nở kiểu nhiệt
- Van giãn nở kiểu hộp
* Van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài:
+ Cấu tạo của van đợc trình bày trên hình 7.9
Hình 7.9 Van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài
1- lò xo; 2- van; 3- ống cân bằng; 4- màng; 5- đũa đẩy; 6- lới lọc; 7- bầu cảm biến nhiệt
độ; 8- ống mao dẫn; 9- cửa ra
Màng (4) ấn lên đũa đẩy (5) để mở van (2). Phía trên màng đặt dới áp suất của
bầu cảm biến nhiệt độ (7) qua ống tiết lu (8). Bầu cảm biến nhiệt độ (7), gắn bám quanh
ống dẫn môi chất thoát ra từ giàn lạnh. Mặt dới màng chịu lực hút của máy nén qua ống
cân bằng áp suất (3). Lò xo (1), đẩy van (2) đóng kín lỗ tiết lu khi hệ thống cha làm
việc.
+ Nguyên lý làm việc:
Khi hệ thống lạnh khởi động, sức hút của máy nén thông qua ống (3), làm màng (4)
võng xuống, thông qua đũa đẩy (5), nén lò xo (1) để mở van (2). Gaz lạnh có áp suất,

163


nhiệt độ cao, qua lới lọc (6), phun qua khe nhỏ, giãn nở đột ngột, phân tán dạng sơng có
áp suất, nhiệt độ thấp, qua (9) vào giàn lạnh.
Khi nhiệt độ của gaz lạnh ở ống ra giàn lạnh tăng, bầu cảm biến (7) sẽ điều khiển
van (2) mở lớn để tăng lu lợng gaz tới giàn lạnh.
Ngợc lại, nếu nhiệt độ thấp sẽ làm đóng bớt van (2), giảm lu lợng gaz tới giàn
lạnh.
e) Giàn lạnh (bộ hoá hơi)
* Nhiệm vụ
- Làm lạnh: Gaz lỏng phun vào dạng sơng, chúng gãn nở, thu nhiệt để bốc hơi hoàn
toàn, do đố làm lạnh khối không khí do quạt thổi xuyên qua nó.
- Hút ẩm trong xe: Hơi nớc trong xe khi qua giàn lạnh sẽ ngng động thành giọt quanh
ống dẫn của giàn lạnh và chảy ra ngoài qua ống dẫn.
* Cấu tạo
Giàn lạnh đợc bố trí dới bảng đồng hồ, gồm có các ống dẫn bằng nhôm uốn cong hình
chữ U và các lá tản nhiệt làm bằng nhôm. Cửa vào và cửa ra của giàn lạnh đ ợc gắn với
cụm phân phối gió và lắp vào van giảm áp.
Không khí bên ngoài, hoặc không khí tuần hoàn trong khoang hành khách đợc
quạt máy lạnh hút vào và thổi qua các lá tản nhiệt. Điều này gây ra sự bốc hơi làm thay
đổi trạng thái của gaz lạnh từ lỏng sang khí ( luôn ở áp suất thấp ).
Không khí đi qua các lá tản nhiệt của giàn lạnh sẽ đợc làm khô và làm lạnh. Hơi
ẩm ngng lại trên các lá tản nhiệt sẽ đợc thu lại và thải ra khỏi xe.
Cấu tạo và tình trạng hoạt động của giàn lạnh có ảnh hởng rất lớn đến hiệu quả của hệ
thống làm lạnh.Tại cánh giàn lạnh xảy ra sự đóng băng và tuyết. Khi không khí ấm đập
vào cánh giàn lạnh và bị lạnh xuống dới nhiệt độ điểm sơng(nhiệt độ mà hơi nớc bắt đầu
ngng tụ). Hơi nớc ngng tụ và dính vào các cánh giàn lạnh ở dạng các giọt nớc. Nếu các
cánh này đợc làm lạnh dới 00C, các giọt nớc sẽ biến thành tuyết hay băng. Hiệu quả
truyền nhiệt của giàn lạnh kém, lu lợng khí đi qua giàn lạnh giảm và tính năng của hệ

thống làm lạnh sẽ kém đi. Do đó cần phải có thiết bị chống đóng băng giàn lạnh. Hình
7.10 giới thiệu kết cấu của giàn lạnh
Hình 7.10 Kết cấu của giàn lạnh
164


7.1.4 Hệ thống sởi ấm
Trên ô tô thờng sử dụng nhiệt của nớc làm mát động cơ để sấy nóng luồng không
khí nạp vào khoang hành khách khi thời tiết lạnh và sấy kính chắn gío phía tr ớc khi trời
ma, hơi nớc bám vào làm cho mặt kính bị mờ. Bộ sấy (két sởi) có kết cấu nh một két nớc làm mát nhỏ. Trong đó có gắn các ống tản nhiệt truyền tới không khí làm cho nó
nóng lên. Hệ thống này bao gồm van nớc, bộ sấy và quạt cùng các đờng ống dẫn nớc
nóng và cửa hớng dòng không khí ấm.
Sơ đồ nguyên lý sấy nóng đợc trình bày trên hình 7.11
Hình 7.11 Sơ đồ nguyên lý sấy nóng trên ô tô
1- Động cơ; 2- Van nớc; 3- Két sởi; 4- Đờng ống nối từ động cơ - van điều khiển;
5- Đờng ống nớc nối từ két sởi - động cơ; 6- Quạt gió
Một lợng nớc làm mát động cơ có nhiệt độ 80 90 (0C), qua van vào các ống của
két sởi. Khi qua các ống có gắn cánh tản nhiệt, nhiệt độ trong nớc sẽ sởi nóng không khí
xung quanh phía ngoài thành ống. Quạt gió có nhiệm vụ lu thông một lợng không khí
nóng trong khoang hành khách.Van (2) là van quay điều khiển đóng mở dòng nớc vào
két sởi nhiều hay ít, tham gia một phần vào điều chỉnh nhiệt độ sởi ấm cùng với quạt
gió.
7.1.5. Chức năng tuần hoàn không khí
Chức năng tuần hoàn không khí, cho phép hệ thống chỉ sử dụng không khí đã đợc
điều hoà nhiệt độ bên trong khoang hành khách, mà không cho phép luồng không khí
bên ngoài xâm nhập vào. Hình 7.12 giớ thiệu hệ thống phân phối gió trong khoang xe
Siena 1242cc của hãng FIAT.
Hình 7.12 Hệ thống phân phối gió trong khoang xe
Không khí đợc khuếch tán trong khoang hành khách nhờ:
- Hai cửa thông gió kiểu xoay có núm điều chỉnh (A) bố trí ở giữa bàn điều khiển.

- Hai cửa thông gió kiểu xoay có núm điều chỉnh (B) bố trí ở hai bên bàn điều khiển
- Sáu khe thông gió xả tuyết cho kính chắn gió.(C)
- Hai khe thông gió xả tuyết cho các cửa sổ bên (D)
- Hai khe thông gió ở dới thấp (E) để hớng luồng không khí vào chân và các chỗ ngồi
phía sau.
- Hai khe thông gió cho các chỗ ngồi phía sau (F)
165


7.1.6 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều hoà không khí
Hình 7.13 là sơ đồ khối mạch điện điều hoà không khí trên xe TOYOTA CRESSIDA,
trong đó:
- Công tắc áp suất kép (11) có nhiệm vụ theo dõi áp suất của gaz lạnh trong cả hai
nhánh:
+ Nhánh áp suất cao (1,2 1,7 MPa), nếu xảy ra sự cố, nó làm giảm áp suất để bảo vệ
các bộ phận không bị quá áp, gây nổ, vỡ.
+ Nhánh áp suất thấp (0,2 MPa), nó ngăn không cho hệ thống lạnh làm việc khi thiếu
gaz lạnh.
Công tắc áp suất kép điều khiển bằng cách cho phép hoặc ngăn cản dòng điện đến puli
máy nén.
- Van VSV ( Valve Switch Vacuum) (12) có nhiệm vụ: nâng cỡng bức tốc độ không tải
của động cơ ô tô, tránh chết máy, khi dừng xe với tốc độ chạy cầm chừng mà bật điều
hoà.
Hình 7.13 Sơ đồ khối mạch điện điều hoà không khí trên xe TOYOTA CRESSIDA
1- ắc quy; 2, 5, 9 - cầu chì; 3- khoá điện; 4- bộ ngắt mạch; 6- rơ le sởi; 7- công tắc quạt
gió; 8- quạt gió; 10- công tắc máy lạnh; 11- công tắc áp suất kép; 12- van VSV; 13- bộ
khuếch đại A/C ( Amplifier A/C); 14- rơ le ly hợp máy nén; 15- cảm biến nhiệt độ môi
chất, 16- ly hợp điện từ máy nén; 17- cảm biến vận tốc máy nén; 18- nhiệt điện trở của
giàn lạnh.
Nguyên lý làm việc của hệ thống nh sau: Khi bật khoá điện (ON) và công tắc

quạt gió (7) ở mọi chế độ ( trừ OFF), có dòng điện qua cuộn dây điện từ của rơ le sởi
(6), làm tiếp điểm của rơ le đóng, quạt (8) quay. Nếu đóng công tắc điều hoà (A/C), có
dòng điện đến bộ khuếch đại A/C (13). Các tín hiệu từ công tắc áp suất kép (11), van
VSV(12), cảm biến vận tốc máy nén (17), nhiệt điện trở (18) đợc gửi về bộ khuếch đại
A/C (13). Bộ điều khiển điện tử sẽ điều khiển rơ le (14) để đóng dòng điện từ nguồn (B)
đến cuộn dây điện từ (16) của puli máy nén, cho máy nén hoạt động.
Tuy nhiên, ly hợp từ bị ngắt và máy nén dừng khi có một trong những điều kiện
sau :
1. Công tắc quạt gió tắt (OFF) : Khi công tắc quạt gió tắt, thì rơ le sởi tắt nên dòng điện
không đợc cấp cho điều hoà.
166


2. Công tắc A/C tắt (OFF) : Cắt nguồn cung cấp cho bộ khuếch đại A/C.
3. Nhiệt độ giàn lạnh quá thấp : Nếu nhiệt độ bề mặt giàn lạnh giảm xuống (3 0C) hay
thấp hơn, bộ khuếch đại A/C sẽ tắt rơ le ly hợp từ.
4. Công tắc áp suất kép tắt (OFF) : Nếu áp suất phía cao áp của mạch làm lạnh quá cao
hay quá thấp, công tắc này sẽ tắt. Bộ khuếch đại A/C phát hiện điều này và tắt rơ le ly
hợp từ.
5. Kẹt trục máy nén (chỉ một vài kiểu xe) : Nếu chênh lệch giữa tốc độ máy nén và tốc
độ động cơ lớn hơn một giá trị xác định, bộ khuếch đại A/C biết rằng máy nén bị kẹt và
nó sẽ ngắt rơ le ly hợp từ, tránh ảnh hởng đến dây đai bơm dầu trợ lực lái.
6. Nhiệt độ ga quá cao (chỉ ở một vài kiểu xe) : Nếu nhiệt độ ga trong máy nén tăng cao
hơn một giá trị xác định, công tắc nhiệt độ sẽ tắt, ngắt điện đến cuộn dây điện từ puli
máy nén.
7.2 Gạt nớc kính chắn gió
Gạt nớc là thiết bị quan trọng liên quan đến an toàn, đảm bảo cho tầm nhìn của
ngời lái không bị che, bằng cách gạt bỏ nớc ma, tuyết, sâu bọ, bùn, dầu mỡ khỏi kính
chắn gió.
Gạt nớc thờng đợc sử dụng kết hợp với bộ rửa kính, để rửa sạch bụi bẩn trên kính

chắn gió. Ngày nay, một bộ gạt nớc thờng đợc lắp cho kính cửa hậu, để tăng tầm nhìn
phía sau. Các chức năng phụ của bộ gạt nớc cũng thờng đợc trang bị
(Ví dụ: Hoạt động ngắt quãng của bộ gạt nớc và hoạt động phối hợp với bộ rửa
kính, để lặp lại hoạt động gạt nớc một cách tự động, sau khi dung dịch rửa kính đợc
phun).
Các thiết bị của bộ gạt nớc và bộ rửa kính đợc bố trí nh trên hình 7.14.
Hình 7.14 Sơ đồ bố trí các thiết bị gạt nớc và rửa kính trên ô tô
Bộ gạt nớc trên ô tô có nhiều phơng pháp dẫn động:
- Dẫn động cơ khí: dùng dây cáp mềm, dẫn động từ cặp bánh răng ở hộp số. Loại này
đơn giản nhng tốc độ cần gạt phụ thuộc chế độ làm việc của ô tô.
- Dẫn động bằng độ chân không ở ống hút động cơ: Dùng ống mềm nối từ ống hút động
cơ đến bộ gạt nớc. Loại này, tốc độ cần gạt cũng không đều. Ngời ta khắc phục bằng
cách bố trí một bình chân không riêng cho gạt nớc.
167


- Dẫn động bằng động cơ địên: Hiện nay, chủ yếu dùng phơng pháp này.
7.2.1 Động cơ điện (môtơ)
* Nhiệm vụ: Biến điện năng thành cơ năng, làm chuyển động các cần gạt nớc.
* Phân loại:
- Động cơ điện kích thích điện từ : có cuộn dây kích từ nối tiếp hoặc hỗn hợp
- Động cơ điện kích thích bằng nam châm vĩnh cửu.
* Hình 7.15 trình bày cấu tạo của động cơ điện kích thích bằng nam châm vĩnh cửu
Hình 7.15 Kết cấu động cơ điện kích thích bằng nam châm vĩnh cửu
- Stato là nam châm vĩnh cửu, gắn trong vỏ làm bằng thép dẫn từ.
- Rô to gồm các lá thép kỹ thuật điện và các cuộn dây đồng, các đầu dây nối với các
phiến đồng trên cổ góp. Trục rô to kéo dài, trên có trục vít, bánh vít để giảm tốc. Khi
làm việc, tốc độ rô to khoảng 1000 v/p, qua bộ giảm tốc còn 200 v/p và cần gạt chuyển
động khoảng 20 lần/phút.
- Động cơ điện kích thích bằng nam châm vĩnh cửu hai tốc độ, sử dụng ba chổi than.

Chổi than tốc độ thấp, chổi than tốc độ cao và chổi than dùng chung ( để nối mát).
- Công tắc cam (công tắc chuyển mạch) gồm đĩa cam và các tiếp điểm đợc gắn liền với
bánh vít để gạt nớc dừng ở một vị trí, tại mọi thời điểm.
7.2.2 Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ gạt nớc hai tốc độ
Nguyên lý làm việc của động cơ gạt nớc hai tốc độ và động cơ rửa kính, đợc trình
bày trên hình 7.16
Hình 7.16 Sơ đồ nguyên lý làm việc của động cơ gạt nớc hai tốc độ.
1- Công tắc động cơ phun nớc; 2- Cầu chì; 3- Công tắc nhiều nấc; 4- Động cơ bơm nớc;
5- Chổi than tốc độ cao; 6- Chổi than tốc độ thấp; 7- Rô to động cơ gạt nớc;
8- Chổi than nối mát;9- Công tắc gạt nớc có gắn rơ le gạt nớc gián đoạn; 10- Giắc nối.
- Khi đóng công tắc (9) và công tắc (3) ở vị trí LO (LOW hay MIST), dòng điện của
nguồn đi nh sau: (+) nguồn cầu chì (2) LO (9) chổi than(6) rô to chổi
than(8) mát(-)nguồn. Khi dòng điện từ chổi than tốc độ thấp qua cuộn ứng, một sức
điện động đảo chiều (Eng) lớn đợc sinh ra, làm cho rô to quay chậm.
- Khi công tắc (3) ở vị trí HI ( HIGH ), dòng điện của nguồn đi nh sau: (+) nguồn
cầu chì (2) HI chổi than(5) rô to chổi than(8) mát (-)nguồn. Khi dòng điện
từ chổi than tốc độ cao qua cuộn ứng, một sức điện động đảo chiều (E ng) nhỏ đợc sinh ra,
làm cho rô to quay nhanh.
168


- Khi tắt công tắc gạt nớc, động cơ gạt nớc tiếp tục quay, cho đến khi tiếp điểm trợt
ra ngoài đĩa tiếp điểm trong công tắc cam (hình 7.2), làm động cơ dừng lại, ứng với vị trí
cần gạt không làm vớng tầm nhìn của ngời lái.
- Trờng hợp gạt nớc gián đoạn, hoặc gạt nớc nối với rửa kính, thì rơ le (9) đợc điều
khiển bằng mạch bán dẫn ( xe TOYOTA).
7.3 Khoá mở cửa xe bằng điện
Hệ thống khoá cửa và mở tất cả các cửa khi công tắc khoá cửa hoạt động. Hệ
thống khoá cửa có nhiều chức năng khác nhau, phụ thuộc vào kiểu xe và thị trờng. Việc
khoá và mở cửa đợc điều khiển bằng công tắc điều khiển khoá cửa. Nó có các chức năng

chính sau:
- Chức năng mở và khoá bằng chìa
- Chức năng mở hai bớc
- Chức năng chống quên chìa trong xe ( không khoá đợc cửa bằng điều khiển từ
xa trong khi vẫn còn chìa khoá cắm trong ổ khoá điện)
- Chức năng điều khiển cửa sổ điện sau khi đã tắt khoá điện ( sau khi cửa ngời lái
xe và cửa hành khách đóng và khoá điện tắt, cửa sổ điện vẫn có thể hoạt động thêm
trong khoảng 60 giây nữa)
Hệ thống khoá cửa sử dụng cơ cấu chấp hành kiểu động cơ hoặc nam châm điện.
Ngày nay cơ cấu chấp hành kiểu động cơ đợc sử dụng rộng rãi. Hình 7.17 là sơ đồ khoá
mở cửa bằng điện của xe TOYOTA HIACE, đợc đơn giản hoá.
Bộ khoá cửa trung tâm có: công tắc điều khiển khoá mở cửa, rơ le điều khiển ngắt
mạch (CB), rơ le khoá mở cửa. Bốn động cơ điện đặt ở các cửa xe. Các động cơ này
quay đợc cả hai chiều ngợc và xuôi khi ta đổi chiều dòng điện đi vào động cơ. Động cơ
không cần dây mát riêng, tất cả các động cơ dùng chung mát.
Khi ấn nút khoá (LOCK) trên cửa ra vào của lái xe, rơ le điều khiển làm việc để
các tiếp điểm của nó đóng, đa dòng điện của ắc quy vào cả bốn động cơ điện: (+) ắc
quy ngắt mạch CB 7 3 4 2 1 công tắc điều khiển M (-) ắc quy. Các
động cơ điện hoạt động, đẩy chốt vào, khoá tất cả các cửa lại.
Khi ấn nút mở (UNLOCK) trên cửa ra vào của lái xe, rơ le điều khiển làm việc để
các tiếp điểm của nó đóng, đa dòng điện của ắc quy vào cả bốn động cơ điện, theo chiều
ngợc lại: (+) ắc quy ngắt mạch CB 7 1 2 4 3 công tắc điều khiển M
(-) ắc quy. Các động cơ điện hoạt động (quay ngợc), đẩy chốt về vị trí mở, lúc này có
thể mở các cửa dễ dàng.

169


Hình 7.17 Sơ đồ mạch khoá mở cửa bằng điện.
7.4 Túi khí và dây đai an toàn

7.4.1 Sự cần thiết phải có đai an toàn và túi khí
Khi xe đâm vào xe khác hoặc vật thể cố định, nó dừng lại rất nhanh nhng không
phải ngay lập tức. Ví dụ nếu khi xe đâm vào Barie cố định với vận tốc 50 km/h, thì xe
chỉ dừng lại hoàn toàn sau khoảng 0,1 giây. Tại thời điểm va đập, ba đờ sốc trớc ngừng
dịch chuyển, nhng phần còn lại của xe vẫn dịch chuyển với vận tốc 50 km/h. Xe bắt đầu
hấp thụ năng lợng va đập và giảm tốc độ, vì phần trớc của xe bị ép lại.Trong quá trình va
đập, khoang hành khách bắt đầu chuyển động chậm lại hoặc giảm tốc, nhng hành khách
vẫn tiếp tục chuyển động lao về phía trớc với vận tốc nh vận tốc ban đầu trong khoang
xe. Nếu ngời lái và hành khách không đeo dây an toàn, họ sẽ tiếp tục chuyển động với
vận tốc 50 km/h cho đến khi họ va vào các vật thể trong xe. Trong ví dụ cụ thể này,
hành khách và ngời lái dịch chuyển nhanh nh khi họ rơi từ tầng ba xuống. Nếu ngời lái
và hành khách đeo dây an toàn thì tốc độ dịch chuyển của họ sẽ giảm dần và do đó giảm
đợc lực va đập tác động lên cơ thể họ. Tuy nhiên, với các va đập mạnh, họ có thể vẫn va
đập vào các vật thể trong xe, nhng với một lực nhỏ hơn nhiều so với những ngời không
đeo dây an toàn. Túi khí (SRS: Hệ thống hỗ trợ giảm va đập) giúp giảm hơn nữa khả
năng va đập của mặt và đầu với các vật thể trong xe và hấp thụ một phần lực va đập lên
ngời hành khách.
7.4.2. Diễn biến hoạt động của túi khí
Hình 7.18 giới thiệu diễn biến hoạt động của túi khí cho lái xe và hành khách.
1- túi khí cho lái xe; 2- thời gian (mili giây); 3- túi khí cho hành khách
- Khi va chạm, cảm biến túi khí xác định mức độ va chạm và khi mức độ này vợt quá
giá trị qui định của cụm cảm biến túi khí trung tâm (cụm cảm biến túi khí), thì ngòi nổ
nằm trong bộ thổi túi khí sẽ bị đánh lửa.
- Ngòi nổ đốt chất mồi lửa và hạt tạo khí, tạo ra một lợng khí lớn trong thời gian ngắn
(0,03s).
- Khí này bơm căng túi khí để giảm tác động lên ngời trên xe, đồng thời ngay lập tức
thoát ra ở các lỗ xả phía sau túi khí. Điều này làm giảm lực tác động lên túi khí và cũng
đảm bảo cho ngời lái có một thị trờng cần thiết để quan sát.

170

- Hình 7.18 giới thiệu một đoạn phim quay chậm, khi một ô tô con đâm vào tờng với
vận tốc 32 km/h: 30 ms sau va chạm, hệ thống điện tử châm ngòi nổ làm bốc khí, bơm
túi khí; 54 ms sau va chạm, túi khí đợc bơm căng phồng tối đa; 84 ms sau va chạm, đầu
và ngực lái xe đập vào túi khí; 150 ms sau va chạm, thân ngời lái xe bật trở lại ghế tựa
và túi khí bắt đầu xẹp xuống.
7.4.3 Bộ căng đai khẩn cấp
Đai an toàn không cố định ngời lái hoặc hành khách hoàn toàn vào ghế của họ,
vẫn có một khoảng tự do cần thiết giữa đai an toàn và ngời. Kết quả là, thậm chí đai an
toàn bị mòn thì ngời lái và hành khách vẫn có thể tiếp xúc với các vật thể trong xe trong
quá trình va đập mạnh, mặc dù lực va đập nhỏ hơn nhiều so với trờng hợp ngời không
đeo dây an toàn. Bộ căng đai khẩn cấp hoạt động trong quá trình xe va đập mạnh từ phía
trớc. Kết quả là đai sẽ bị kéo lại một lợng nhất định trớc khi ngời lái hoặc hành khách
dịch chuyển khỏi ghế về phía trớc, do đó lợng dịch chuyển về phía trớc của ngời lái và
hành khách bị giảm đi. Sự kết hợp giữa túi khí và đai an toàn có bộ căng đai khẩn cấp sẽ
làm cho việc bảo vệ ngời lái và hành khách ở phía trớc đợc tốt hơn. Bộ căng đai khẩn
cấp đợc thiết kế chỉ để dùng một lần.
Đai an toàn có bộ căng đai, cơ cấu cuốn dây đai, cơ cấu hạn chế lực và bộ thổi
khí. Trong cơ cấu căng đai, áp lực khí từ bộ thổi khí đợc truyền qua cơ cấu nối tới trục
của bộ cuốn để cuốn đai an toàn vào.
- Bộ căng đai: Cơ cấu căng đai là một thiết bị để cuốn đai an toàn ngay tức thì, khi va
đập vừa xẩy ra, giữ cho ngời lái và hành khách tránh bị va đập.
- Thiết bị hạn chế lực: Thiết bị hạn chế lực để nới đai, nhằm duy trì một khoảng trống
nhất định giữa đai và ngời, để giảm lực ép lên ngực khi lực ép của đai đạt tới giá trị qui
định, trong khi va đập. Hình 7.19 giới thiệu dây đai an toàn cho ngời lái và hành khách.
Hình 7.19 Dây đai an toàn
7.5 Các thiết bị phục vụ tiện nghi khác
Tuỳ theo từng hãng xe, từng thị trờng tiêu thụ mà trên xe có trang bị các thiết bị
tiện nghi khác nhau:

- Điều khiển gơng, đèn pha, nâng hạ kính bằng điện.
- Bộ điều chỉnh vị trí ghế lái bằng điện.
171


- Bộ sởi bằng may xo để sởi cho các ghế ngồi; sởi kính hậu để làm tan băng tuyết.
- Đài catset cùng đầu đĩa compact, các loa và ăng ten ( một số ăng ten dẫn động bằng
động cơ điện).
- Theo yêu cầu của khách hàng, một số xe lắp thiết bị dẫn đờng theo vệ tinh, kiểu hệ
thống GPS định vị toàn cầu...

172