NGHIÊN cứu, KHAI THÁC hệ THỐNG điều hòa KHÔNG KHÍ TRÊN XE TOYOTA HIACE THIẾT kế CHẾ tạo mô HÌNH hệ THỐNG điều hòa TRÊN XE ô tô KHÁCH 12 CHỔ

GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

PHỤ LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TOYOTA HIACE.........................................6
1.1.Giới thiệu chung về tập đoàn TOYOTA..............................................6
1.2.Giới thiệu chung về TOYOTA HIACE.................................................9
1.2.1.Sự ra đời và phát triển của HIACE................................................9
1.2.2.Thông số kỹ thuật của TOYOTA HIACE....................................10
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ HIACE
.........................................................................................................................15
2.1.Tổng quan về hệ thống điều hòa trên ô tô..........................................15
2.1.1.Mục đích việc điều hoà không khí..............................................15
2.1.2.Lý thuyết về điều hoà không khí trong ôtô...............................15
2.1.3.Đơn vị đo nhiệt lượng – Môi chất lạnh - Dầu nhờn bôi trơn.....19
2.1.4.Các thành phần trong hệ thống điều hòa ô tô.............................24
2.2.Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô HIACE.................................35
2.2.1.Sơ lược hệ thống lạnh trên ô tô HIACE.......................................35
2.2.2.Cấu tạo các thành phần trên điều hòa ô tô HIACE....................37
2.2.3.Điều khiển hệ thống điều hòa ô tô HIACE..................................64
2.2.4.Mạch điện điều hòa không khí trên ô tô HIACE........................76
CHƯƠNG 3: KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ HIACE............................................................81
3.1.Dụng cụ, thiết bị chuyên dùng khi bảo trì, sửa chữa hệ thống ĐHKK ôtô
......................................................................................................................81
3.1.1.Bộ đồng hồ đo kiểm áp suất hệ thống điện lạnh ôtô...................82
3.1.2.Bơm hút chân không......................................................................82
3.1.3.Thiết bị phát hiện xì ga..................................................................83
3.2.An toàn kỹ thuật trong bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lạnh............84

3.3.Kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lạnh..................................87
Trang 1


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

3.3.1.Quy trình kiểm tra.........................................................................87
3.3.2.Bảo dưỡng và kiểm tra hệ thống điện lạnh ô tô..........................88
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 12 CHỖ.........................................................113
4.1.Phương án thiết kế mô hình..............................................................113
4.1.1.Mục đích của việc thiết kế mô hình............................................113
4.1.2. Yêu cầu của việc thiết kế mô hình..............................................113
4.1.3.Phương án thiết kế mô hình........................................................113
4.2.Thiết kế chế tạo mô hình....................................................................115
4.2.1. Khái quát về mô hình..................................................................115
4.2.2.Xây dựng mô hình........................................................................116
4.2.3. Sơ đồ điện hệ thống điều khiển mô hình...................................117
4.2.4.Cách sử dụng mô hình.................................................................118
4.3. Các bài tập trên mô hình trên mô hình.........................................119
4.3.1.Bài tập xả ga.................................................................................119
4.3.2.Bài tập hút chân không................................................................121
4.3.3.Bài tập nạp ga...............................................................................122
CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................124

Trang 2

GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

BẢNG KÝ HIỆU CÁC TỪ VIẾT TẮT:
BTU
British Thermal Unit Đơn vị nhiệt của Anh
CFC
Cholorofluarocarbon
HFC
Hydrofluarocarbon
R-12
Freon 12
Môi chất lạnh
R-134a Freon 134
Môi chất lạnh
Pound per square
PSI
Đơn vị đo áp suất
inch
PAG
Polyalkaneglycol
Chất bôi trơn tổng hợp
POE
Polyoester
Chất bôi trơn tổng hợp
A/C
Air Conditioning
Điều hòa không khí
Electronic control

Cụm điều khiển điện
ECU
unit
tử
Hi
High
Cao
LO
Low
Thấp
ME
Medium
Trung bình
MgC
Magnetic control
Điều khiển Rờ le
Idle Speed Control
ISCV
Điều khiển cầm chừng
Vale
ECON Economic
Tiết kiệm
IC
Intergrated
Mạch tích hợp
V/ph
Vòng/phút
Hệ thống điều khiển
Electronic Automatic
EATC

điều hòa không khí tự
Temperature Control
động
S-GND S-Ground
Mách thân xe

Trang 3


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

LỜI NÓI ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài:
Trong những năm qua, cùng với sự phát triển kinh tế, sự tiến bộ của khoa học kỹ
thuật, cuộc sống con người được trang bị nhiều tiện nghi trong sinh hoạt cũng như
trong cuộc sống. Vì vậy, trên ô tô cũng trang bị nhiều tiện nghi để đáp ứng nhu cầu
của con người.
Kể từ khi chiếc xe ôtô đầu tiên ra đời, theo thời gian để đáp ứng nhu cầu cuộc
sống của con người những chiếc xe ôtô ra đời sau này ngày một tiện nghi hơn, hoàn
thiện hơn và hiện đại hơn. Một trong những tiện nghi phổ biến là hệ thống điều hoà
không khí trong ôtô. Đây là một hệ thống mang tính hiện đại và công nghệ cao.
Với mục đích làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, củng cố và mở rộng
kiến thức chuyên môn, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống điều hòa không
khí ôtô nên tôi đã chọn đề tài luận văn tốt nghiệp của mình là:
“NGHIÊN CỨU, KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN XE TOYOTA HIACE. THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG
ĐIỀU HÒA TRÊN XE Ô TÔ KHÁCH 12 CHỔ ”
2. Phương pháp nghiên cứu:

Trong quá trình làm đề tài luận văn tốt nghiệp của mình chúng em đã thực hiện
theo phương pháp nghiên cứu sau:
Tìm hiểu và nghiên cứu kỹ các tài liệu kỹ thuật nói về hệ thống điện lạnh ôtô,
các luận văn của các khóa trước.
Tìm kiếm các tài liệu và thông tin trên mạng Internet, các website của các
trường đại học kỹ thuật trong nước và các website nước ngoài.
So sánh và chắt lọc những tài liệu cần thiết liên quan đến đề tài luận văn.
Tham khảo ý kiến của các thầy trong nghành cơ khí ôtô, các thợ sửa xe, những
người có kinh nghiệm lâu năm của công ty HUYNDAI TIÊN PHONG (Địa chỉ: PHỔ
QUANG – QUẬN TÂN BÌNH).
Tham khảo ý kiến từ các bạn trong lớp.
Trang 4


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

3. Mục đích của đề tài:
Là một cơ hội lớn để sinh viên củng cố lại các kiến thức đã học được trong suốt
thời gian học tại trường. Giúp sinh viên hiểu biết thêm nhiều về kiến thức thực tế mà
nhà trường không thể truyền tải được.
Tạo cho sinh viên khả năng làm việc độc lập, các kỹ năng và phương pháp giải
quyết các vấn đề. Bản thân sinh viên cũng không ngừng cố gắng và luôn phấn đấu để
đạt được mục tiêu mà mình muốn.
Trang bị thêm kiến thức thực tế cho sinh viên để khi ra trường đi làm sẽ không
còn bỡ ngỡ khi tiếp xúc công việc thực tế.
4. Lời cảm ơn
Sau khoảng hơn 12 tuần nghiên cứu đề tài của mình,nhóm em đã được thầy giáo
hướng dẫn là Thạc sĩ Cao Đào Nam tận tình giúp đỡ, chỉ bảo, tạo điều kiện thuận lợi

về mặt tinh thần cũng như trang thiết bị và tài liệu nghiên cứu. Bên cạnh đó là sự giúp
đỡ của các thầy trong bộ môn đã hỗ trợ để em có thể hoàn thành tốt nhất luận văn của
mình.
Luận văn đã hoàn thành theo dự kiến. Song, do khả năng còn nhiều hạn chế, thời
gian thực hiện có hạn, và vì một số lí do khách quan nên chắc chắn không thể tránh
khỏi những sự sai sót. Rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các thầy cô
trong bộ môn và các bạn sinh viên.
Nhân đây nhóm em cũng xin được bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới các
quý thầy trong khoa, trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Thạc sĩ Cao Đào
Nam đã giúp đỡ nhóm em hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 8 tháng 3 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Trí

Trang 5


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TOYOTA HIACE
1.1.Giới thiệu chung về tập đoàn TOYOTA
Tập đoàn được thành lập vào năm 1937 sau khi ông Kiichiro Toyoda tiếp quản
tập đoàn Công nghiệp Toyota của cha mình để sản xuất ôtô. Toyota sở hữu và sản
xuất các loai xe mang nhãn hiệu Toyota, Lexus, Scion, nắm giữ phần lớn cổ phần
trong Daihatsu Motors, và một số cổ phần tập đoàn Công nghiệp Fuji Heavy, Isuzu

Motors, và tập đoàn sản xuất tàu biển, ô tô và động cơ Yamaha. Tập đoàn có 522
công ty con.
Lịch sử Toyota

Hình 1.1. Kiichiro Toyoda, người sáng lập ra Toyota
Hiện là công ty lớn thứ hai trên thế giới sau tập đoàn ôtô khổng lồ General
Motors, Mỹ, và là công ty đứng đầu thị trường ôtô Việt Nam, thành công của Toyota
bắt nguồn từ sự kết hợp giữa tài năng kinh doanh thiên bẩm và những sắc màu văn
hoá truyền thống của người Nhật Bản.
Sự ra đời và phát triển của thương hiệu Toyota gắn liền với dòng họ Toyoda. Từ
khi ra đời cho đến nay Toyota chi mới thay đổi Logo 1 lần.
Trong tình hình ngành công nghiệp ô tô gặp rất nhiều khó khăn nhưng Toyota
vẫn đứng vững và đạt rất nhiều thành công.

Trang 6


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

Hình 1.2. Mô hình chiếc Toyota Model AA, model đầu tiên của Toyota được sản
xuất vào năm 1936
Triết lý của Tập đoàn Toyota
Triết lý quản lý của Tập đoàn Toyota đã được xây dựng từ lịch sử hình thành của
tập đoàn và đã được thể hiện trong các cụm từ: “Sản xuất tinh gọn” (nhóm phương
pháp, hiện đang được áp dụng ngày càng rộng rãi trên khắp thế giới, nhằm loại bỏ sự
lãng phí và những bất hợp lý trong quy trình sản xuất, để có chi phí thấp hơn và tính
cạnh tranh cao hơn cho nhà sản xuất) và “Sản xuất kịp thời” là phuơng tiện để phát
triển.Triết lý của Toyota gồm bốn phần:

1) Tư duy tầm xa làm cơ sở cho các quyết định quản lý
2) Phương pháp giải quyết vấn đề
3) Gia tăng giá trị cho tổ chức bằng phát triển nguồn nhân lực của mình
4) Công nhận rằng việc giải quyết liên tục căn nguyên của vấn đề là quá trình
học hỏi của tổ chức.
Triết lý của Toyota hợp nhất Hệ thống sản xuất Toyota.
Toyota từ lâu đã nổi tiếng là tập đoàn công nghiệp hàng đầu trong ngành chế tạo
và sản xuất. Người ta đã tìm thấy ba câu chuyện về lịch sử hình thành các triết lý của
tập đoàn này: một là họ đã nghiên cứu hệ thống phân phối kịp thời của PigglyWiggly, hai là họ đã làm theo phong cách của W. Edwards Deming, và ba là họ đã có
được các nguyên lý này từ chương trình huấn luyện quân đội. Có thể ba giả thuyết
Trang 7


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

trên đều đúng. Bất kể nguồn gốc của chúng là thế nào thì các nguyên lý này được
cũng được thể hiện trong triết lý quản lý của Toyota, Đường lối của Toyota như sau:
1.Đưa ra các quyết định quản lý dựa trên một triết lý dài hạn, dù phải hy sinh
những mục tiêu tài chính ngắn hạn.
2.Tạo ra một chuỗi quy trình liên tục nhằm làm bộc lộ các sai sót.
3.Sử dụng hệ thống kéo để tránh sản xuất thừa.
4.Bình chuẩn hóa và ổn định khối lượng công việc.
Xây dựng thói quen biết dừng lại để giải quyết vấn đề nhằm đạt đến chất lượng
tốt ngay từ ban đầu.
5.Chuẩn hóa các nghiệp vụ là nền tảng của sự cải tiến liên tục, cùng với việc
giao quyền cho nhân viên.
6.Sử dụng quản lý trực quan để không có vấn đề nào bị che khuất.
7.Chỉ áp dụng các công nghệ tin cậy và đã được kiểm chứng toàn diện, để phục

vụ cho các quy trình và con người của công ty.
8.Phát triển những nhà lãnh đạo, người hiểu thấu đáo công việc, sống cùng triết
lý và truyền đạt lại cho người khác.
9.Phát triển những cá nhân và tập thể xuất sắc có thể tuân thủ triết lý của công
ty.
10.Tôn trọng mạng lưới đối tác và các nhà cung cấp bằng cách thử thách họ và
giúp họ cải tiến.
11.Đích thân đi đến và xem xét hiện trường để hiểu tường tận tình hình
12.Ra quyết định không vội vã, có thông qua sự đồng thuận và xem xét kỹ lưỡng
mọi khả năng,rồi nhanh chóng thực hiện.
13.Trở thành một tổ chức học hỏi bằng việc không ngừng tự phê bình và cải tiến
liên tục.

Trang 8


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

1.2.Giới thiệu chung về TOYOTA HIACE
1.2.1.Sự ra đời và phát triển của HIACE
Toyota Hiace được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1967 bởi Toyota Motor
Corporation. Chiếc xe xuất hiện dưới rất nhiều model: wagon, van, minibus, taxi, cứu
thương và xe gia đình.
Thế hệ thứ nhất
Được sản xuất vào năm 1967, Hiace được bán dưới dạng pick-up, van và
commuter.
Thế hệ thứ hai
Chiếc Hiace mới của năm 1977 có đèn pha đơn. Thêm vào động cơ xăng là động

cơ diesel . Các model mới cho 20-40 series là Double Cab Pick-up, Superlong
Wheelbase Van and Highroof Commuter.
Thế hệ thứ ba
Hiace van mới xuất hiện vào năm 1982, Hiace pick-up xuất hiện sau đó và chia
sẻ cabin với chiếc xe tải nhẹ lớn hơn là Toyoace. Chiếc Van có mã số là 50 cho phiên
bản ngắn, 60 cho phiên bản dài và 70 cho phiên bản siêu dài. Chiếc Toyota Moblie
Lounge được trưng bày vào năm 1987 ở triển lãm Tokyo Motor Show, đó là nền
móng cho chiếc Highroof Commuter. Khi chiếc Van và Commuter được thiết kế lại
vào năm 1989 thì phiên bản pick-up cũng không còn sản xuất nửa.
Thế hệ thứ tư
Model thế hệ thứ tư trình làng vào năm 1989 và xuất hiện dưới các model như
wagon, long wagon, grand cabin, van, long van, long highroof van hay chiếc Super
long highroof van đã chia sẻ thân xe với chiếc Commuter, một chiếc xe 15 chỗ. Có
rất nhiều loại động cơ được sử dụng trông chiếc xe thế hệ thứ 4, từ động cơ 2.l (xăng)
cho đến 3.l (turbo diesel). Phần lớn là dùng hệ thống dẫn động 4WD bán phần, nhưng
một vài phiên bản sử dụng động cơ đặt trước và dẫn động bánh sau hoặc dẫn động 4
bánh toàn phần.
Thế hệ thứ năm
Hiace thế hệ thứ năm xuất hiện vào tháng 8 năm 2004 với Wide long wagon,
Wide super long high roof grand cabin, Long van, Long high roof van và Wide super
long high roof van. Ở thế hệ này, cần số được chuyển lên mặt táp-lô cho phép việc
chuyển số diễn ra dễ dàng hơn. Tất cả các model đều sử dụng động cơ 4 xi-lanh,
DOHC, với rất nhiều dạng : 1TR-FE 2000cc petrol, 2TR-FE 2700cc petrol hoặc
2KD-FTV 2500cc common rail DOHC intercooled turbo diesel.
Trang 9


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

1.2.2.Thông số kỹ thuật của TOYOTA HIACE
Tham khảo TOYOTA HIACE 2005

24º

26º

Kích thước tổng thể:

1167

2570

1190

4840

Trang 10


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

603

787

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

787

787

13

10

07

04

14

11

08

05

15

12

09

06

01
02
03

16

2105

2930

1650

183

1655

Hình 1.3. kích thước tổng thể

Trang 11


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

Các phiên bảng HIACE tai thị trường Việt Nam:
HỘP SỐ

SỐ CHỔ
NGỒI

MÃ MODEL

ĐỘNG CƠ

TRH213L-JDMNK

2TR-FE (động cơ
xăng)

10 chổ

TRH213L JEMDK

2TR-FE (động cơ
xăng)

16 chổ

R351

2KD-FTV (động cơ
KDH212L-JEMDY diesel COMMON
RAIL)

16 chổ

Các thông số cơ bản:

SUPER
WAGON
2TR-FE,
xăng không

chì
Hộp số
Số chỗ ngồi
10
KÍCH THƯỚC VÀ TRỌNG LƯỢNG
Rộng tổng thể
1880 mm
Rộng cơ sở bánh trước 1655 mm
Rộng cơ sở bánh sau
1650 mm
Dài tổng thể
4840 mm
Dài cơ sở
2570 mm
Cao tổng thể
2105 mm
Khoảng sáng gầm xe
184,6 mm
Trọng lượng không tải 1905  30 (kg)
Trọng lượng toàn tải
2750 (kg)
Bán kính quay vòng tối
thiểu

COMMUTER
ĐỘNG CƠ
XĂNG
2TR-FE, xăng
không chì
5 số tay

16

183 mm
1885  30 (kg)
3100 (kg)

COMMUTER
ĐỘNG CƠ
DIESEL
2KD-FTV

16

182,3 mm
1945  30 (kg)
3150 (kg)

5.2 m
Trang 12


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

TRANG THIẾT BỊ CHÍNH
Đèn pha
Halogen, phản xạ đa chiều
Đèn sương mù
Có

Không
Không
Kính chiếu hậu ngoài
Mạ crôm,
Đen, chỉnh tay
Đen, chỉnh tay
chỉnh điện
Tem hông
Có
Chất liệu ghế
Nỉ (cao cấp)
Nỉ
Nỉ
Hệ thống âm thanh
2 Din, 1 CD, AM/FM, 4 loa
Điều hòa nhiệt độ
2 dàn lạnh với
hệ thống sưởi
2 dàn lạnh với các cửa gió riêng biệt
trước/sau
Hệ thống sưởi phía sau Có
Không
Không
Cửa sổ điều khiển điện Có
Không
Không
Chức năng trượt ghế
Có
trước ghế người lái
Chức năng trượt ghế

trước ghế hành khách
Có
Không
Có
phía trước
Chức năng ngả ghế
Có (180o)
trước ghế người lái
Chức năng ngả ghế
trước ghế hành khách
Có
Không
Có (180o)
phía trước
Chức năng ngả ghế sau Có
Không
Không
Dây đai an toàn các
Có
ghế
Phanh trước/sau
Đĩa 15’/Tang trống
Đèn báo phanh phía
Có (LED)
Không
Không
trên
Hộp đựng vật dụng
Có
Không

Không
trung tâm phía trước
Công suất động cơ
 Dung tích: 2649cc
 Dung tích:
2492cc
 Công suất cực đại: 120kw/
 Công suất cực
5200v/p
đại: 75kW/
 Momen xoắn cực đại: 246
3600v/p
N.m/ 3800v/p
 Momen xoắn
cực đại: 260
Trang 13


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

N.m/16002600v/p

Trang 14


GVHD: Thc s CAO O NAM

SVTH: NGUYN THANH TR

CHNG 2: H THNG IU HềA KHễNG KH TRấN ễ Tễ HIACE
2.1.Tng quan v h thng iu hũa trờn ụ tụ
2.1.1.Mc ớch vic iu ho khụng khớ
iu ho khụng khớ trong ụtụ t c cỏc mc ớch sau õy:
-

Lc sch, tinh khit khi khụng khớ trc khi a vo cabin ụtụ.
Rỳt sch cht m t trong khụng khớ ny.
Lm mỏt lnh khụng khớ v duy trỡ mỏt nhit thớch hp.
Giỳp cho khỏch hng v ngi lỏi xe cm thy thoi mỏi, mỏt du khi chy
xe trờn ng trong khi thi tit núng bc.

Nguyờn lý hot ng ca h thng in lnh c mụ t nh hỡnh 2.1.

Làm
lạnh
hút ẩm

Làm sạch

Hình 2.1. Sơ đồ khối giới thiệu
quá trình lọc sạch, hút ẩm và làm
lạnh khối không khí đa vào cabin

2.1.2.Lý thuyt v iu ho
khụng khớ trong ụtụ
H thng in lnh c thit k da trờn cỏc c tớnh c bn ca s truyn
dn nhit sau õy: Dũng nhit, s hp th nhit v ỏp sut i vi im sụi.
ôtô.

2.1.2.1.Dũng nhit
H thng in lnh c thit k xua y nhit t vựng ny sang vựng
khỏc. Nhit cú c tớnh truyn dn t vt núng sang vt ngui. S chờnh lch
nhit gia hai vt cng ln thỡ dũng nhit lu thụng cng mnh.
Nhit truyn dn t vt ny sang vt kia theo ba cỏch: Dn nhit, s i lu,
s bc x.
a. Dn nhit:
Trang 15


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

Sự dẫn nhiệt xảy ra giữa hai vật thể khi chúng được tiếp xúc trực tiếp
nhau. Nếu đầu của một đoạn dây đồng tiếp xúc với ngọn lửa (hình 2.2), nhiệt
độ của ngọn lửa sẽ truyền đi nhanh chóng xuyên qua đoạn dây đồng. Trong
dây đồng nhiệt lưu thông từ phân tử này sang phân tử kia. Một vài vật chất có đặc
tính dẫn nhiệt nhanh hơn các vật chất khác.

b. Sự đối lưu:
Nhiệt có thể truyền dẫn từ vật thể này sang vật thể kia nhờ trung gian của
khối không khí bao quanh chúng. Đặc tính này là hình thức của sự đối lưu. Lúc
khối không khí được đun nóng bên trên một nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ bốc
lên phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn ở phía trên và làm nóng vật thể này
(hình 2.3). Trong một phòng, không khí nóng bay lên trên, không khí nguội di
chuyển xuống dưới tạo thành vòng tròn luân chuyển khép kín, nhờ vậy
các vật thể trong phòng được nung nóng đều, đó là hiện tượng của sự đối lưu.
c. Sự bức xạ:

Sự bức xạ là sự truyền nhiệt do tia hồng ngoại truyền qua không gian
xuống Trái Đất, nung nóng Trái Đất (hình 2.4).

Trang 16


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

2.1.2.2.Sự hấp thụ nhiệt
Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể rắn, thể lỏng, thể khí.
Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền dẫn một nhiệt lượng.
Ví dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 320F (00C), nước sẽ đông thành đá, nó
đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn.
Nếu nước được đun nóng đến 2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thể
khí). Ở đây có điều đặc biệt thú vị khi thay đổi nước đá (thể rắn) thành nước (thể
lỏng) và nước thành hơi nước (thể khí). Trong quá trình làm thay đổi trạng thái
của nước, ta phải tác động nhiệt vào, nhưng lượng nhiệt này không thể đo lường
cụ thể được. Ví dụ khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F. Đun nước nóng đến 2120F
nước sẽ sôi. Ta truyền tiếp thêm nhiều nhiệt nữa cho nước bốc hơi, nếu đo nhiệt
độ của hơi nước cũng chỉ thấy 2120F chứ không nóng hơn. Lượng nhiệt bị hấp
thụ mất trong nước đá, trong nước sôi để làm thay đổi trạng thái của nước gọi là
ẩn nhiệt - hiện tượng ẩn nhiệt là nguyên lý cơ bản của quá trình làm lạnh ứng
dụng cho tất cả hệ thống điều hoà không khí.
2.1.2.3.Áp suất và điểm sôi
Sự ảnh hưởng của áp suất đối với điểm sôi có một tác động quan trọng đối
với hoạt động biến thể của môi chất lạnh trong máy điều hoà không khí. Thay đổi
áp suất trên mặt thoáng của chất lỏng sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này.
Áp suất càng lớn thì điểm sôi càng cao, có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng

sôi sẽ cao hơn so với áp suất bình thường. Ngược lại, nếu giảm áp suất trên mặt
thoáng chất lỏng thì điểm sôi của nó sẽ giảm. Hệ thống điều hoà không khí cũng
như hệ thống điện lạnh ôtô ứng dụng ảnh hưởng này của áp suất đối với sự bốc
Trang 17


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

hơi và sự ngưng tụ của một loại chất lỏng đặc biệt để sinh hàn gọi là môi chất
lạnh.
Lý thuyết về điều hoà không khí có thể tóm lược trong ba nguyên tắc:
Làm lạnh một vật thể là rút bớt nhiệt của vật thể đó.
Ví dụ : Ta cảm thấy lạnh sau khi bơi ngay cả trong một ngày nóng. Điều đó do
nước trên cơ thể đã lấy nhiệt khí bay hơi khỏi cơ thể.

Mục tiêu làm lạnh chỉ được thực hiện tốt khi khoảng không gian cần làm lạnh
được bao kín, cách ly hẳn với các nguồn nhiệt xung quanh. Vì vậy cabin ôtô cần phải
được bao kín và cách nhiệt tốt.
Ví dụ: Một bình có khóa được đặt trong hộp cách nhiệt tốt. Bình chứa một loại
chất lỏng dễ bay hơi ở nhiệt độ thường.Khi mở khóa, chất lỏng trong bình sẽ lấy đi
một lượng nhiệt cần thiết từ không khí trong hộp để bay hơi thành khí và thoát ra
ngoài.Lúc đó, nhiệt độ không khí trong hộp sẽ giảm xuống thấp hơn lúc trước khi
khóa mở.
Khi cho bốc hơi chất lỏng, quá trình bốc
hơi sẽ sinh hàn và hấp thu một lượng nhiệt đáng
kể.
Ví dụ: cho một ít rượu cồn vào lòng bàn
tay, cồn hấp thu nhiệt từ lòng bàn tay để bốc hơi.

Hiện tượng này làm ta cảm thấy mát lạnh tại
điểm giọt cồn đang bốc hơi.

Trang 18


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

2.1.3.Đơn vị đo nhiệt lượng – Môi chất lạnh - Dầu nhờn bôi trơn
2.1.3.1.Đơn vị đo nhiệt lượng
Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia, thông thường người ta
dùng đơn vị Calorie và BTU.
Calorie là số nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg nước để tăng nhiệt độ lên 10C.
BTU - Nếu cần cung 1 pound nước (0.454kg) nóng đến 10F (0.550C) phải truyền
cho nước 1 BTU nhiệt:
1Calorie tương đương với 4 BTU.
Năng suất của một hệ thống điện lạnh ôtô được định rõ bằng BTU/giờ, khoảng
12.000 – 24.000 BTU/giờ.
2.1.3.2.Môi chất lạnh
Ga lạnh là chất tuần hoàn qua các chi tiết chức năng của bộ làm lạnh để tạo ra
tác dụng làm lạnh bằng cách hấp thụ nhiệt từ việc giãn nở và bay hơi.
Yêu cầu đối với ga lạnh:
- Không cháy.
- Không nổ.
- Không độc.
- Không ăn mòn.
- Không mùi.
Môi chất lạnh CFC-12 (thường gọi là R-12) là ga lạnh được dùng trong các hệ

thống điều hòa không khí thông thường, thỏa mãn các yêu cầu trên.
Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây cho thấy, do Clo xả ra từ CFC-12 phá hủy
tầng ozône của khí quyển. Tầng ozône này có tác dụng như một tấm lọc hấp thụ các
tia cực tím (UV) từ mặt trời, bảo vệ cuộc sống của động vật và thực vật khỏi ảnh
hưởng của các tia có hại này.

Trang 19


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

Hình 2.5. Sự hình thành và phá hủy tầng ozône.
Vì vậy, cần phải thay đổi R-12 bằng một loại ga lạnh khác không phá hủy tầng
ozône. HFC-134a (R-134a) là một loại ga lạnh có đặc tính gần giống như R-12 được
sử dụng để thay thế R-12.
Mặc dù HFC không phá hủy tầng ozône nhưng nó vẫn có xu hướng làm nhiệt độ
trái đất ấm lên.
Bảng 1.1. Tính chất của môi chất lạnh CFC và HFC.

a. Môi chất lạnh R – 12:
Môi chất lạnh R-12 là một hợp chất của clo, flo và cacbon; có công thức hoá học
là CCl2F2, gọi là CFC - thường có tên nhãn hiệu là Freon 12 hay R-12. Freon 12 là
một chất khí không màu, có mùi thơm rất nhẹ, nặng hơn không khí khoảng 4 lần ở
300C, có điểm sôi là 21.70F (-29.80C). Áp suất hơi của nó trong bộ bốc hơi khoảng 30
PSI và trong bộ ngưng tụ khoảng 150-300 PSI, và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 70
BTU trên 1 pound.R-12 dễ hoà tan trong dầu khoáng chất và không tham gia phản
Trang 20

GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

ứng với các loại kim loại, các ống mềm và đệm kín khi sử dụng trong hệ thống. Cùng
với đặc tính có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưng không bị
giảm hiệu suất, chính những điều đó đã làm cho R-12 trở thành môi chất lạnh lí tưởng
sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô.
Tuy nhiên, R-12 lại có mức độ phá huỷ tầng ozon của khí quyển và gây nên hiệu
ứng nhà kính lớn – do các phân tử của nó có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân
giải và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng với O3trong tầng ozon
của khí quyển, chính điều này đã làm phá huỷ ozon của khí quyển.
Ga lạnh CFC bắt đầu bị hạn chế từ năm 1989. Hội nghị quốc tế về bảo vệ tầng
ôzone đã đưa ra quyết định này nhằm củng cố hơn nữa việc hạn chế sản xuất các loại
CFC.
Hội nghị lần thứ tư của công ước Montreal tổ chức tháng 11 năm 1992 đã đưa ra
quyết định giảm sản lượng CFC năm 1994 và 1995 xuống còn 25% so với năm 1992
và sẽ chấm dứt hoàn toàn việc sản xuất CFC vào cuối năm 1995. Vì vậy, nhằm triệt
để tuân thủ theo quyết định hạn chế CFC, một số chi tiết của hệ thống lạnh sử dụng
R-12 sẽ bị thay thế để có thể làm việc thích ứng với môi chất lạnh R-134a. Do đó,
môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sản xuất, lưu hành và sử dụng từ ngày 01/01/1996.
Thời hạn này kéo dài thêm 10 năm ở các nước đang phát triển.

Hình 2.6: Sự phá hủy tầng ozon của R12
b. Môi chất lạnh R-134a:

Trang 21

GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

Để giải quyết vấn đề môi chất lạnh R-12 (CFC-12) phá hủy tầng ozon của khí
quyển, một loại môi chất lạnh mới vừa mới được dùng để thay thế R-12 trong hệ
thống điều hòa không khí ôtô, gọi là môi chất lạnh R-134a có công thức hóa học là
CF3-CH2F, ký hiệu là HFC. Do trong thành phần hợp chất của R-134a không có clo,
nên đây chính là lí do cốt yếu mà ngành công nghiệp ôtô chuyển từ việc sử dụng R12 sang sử dụng R-134a. Các đặc tính, các mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của
R-134a, và các yêu cầu kỹ thuật khi làm việc trong hệ thống điều hòa không khí rất
giống với R-12.

Hình 2.7. So sánh nhiệt độ sôi giữa R134a và nước.
So sánh đặc tính kỹ thuật của môi chất lạnh R-12 và R134a:

Đặc tính kỹ thuật
- Công thức phân tử
- Trọng lượng phân tử
- Điểm sôi
- Nhiệt độ tới hạn
- Áp suất điểm sôi
- Mật độ tới hạn
- Mật độ dung dịch bão hoà.
- Thể tích riêng (hơi bão
hoà)
- Nhiệt dung riêng (d2 bão
hoà ở áp suất không đổi)

R134a
CH2FCF3

120.3
-26.80C
101.150C
4.065MPa
511kg/cm3
1206.0kg/cm3
0.031009m3/kg

R12
CCl2F2
120.91
-29.790C
111.800C
4.125MPa
558 kg/cm3
1310.9 kg/cm3
0.027085 m3/kg

1.4287kJ/kgK

0.9682 kJ/kgK

Trang 22


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

- Nhiệt ẩn khi bốc hơi
- Tính dẫn nhiệt (d2 bão hoà)
- Tính cháy được

- Chỉ số làm suy kiệt ozon
- Chỉ số làm nóng trái đất

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

216.5kJ/kg
0.0815W/mK
Không cháy
0
0.24 – 0.29

166.56 kJ/kg
0.0702 W/mK
Không cháy
1.0
0.24 – 3.4

Tuy nhiên, môi chất lạnh R-134a có điểm sôi là -15.2 0F (-26.80C), và có lượng
nhiệt ẩn để bốc hơi là 77.74 BTU/pound. Điểm sôi này cao hơn so với môi chất R-12
nên hiệu suất của nó có phần thua R-12. Vì vậy hệ thống điều hoà không khí ôtô dùng
môi chất lạnh R-134a được thiết kế với áp suất bơm cao hơn, đồng thời phải tăng
khối lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn nóng (bộ ngưng tụ). R-134a
không kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn ở hệ thống R-12. Các chất
bôi trơn tổng hợp PAG hoặc là POE được sử dụng với hệ thống R-134a. Hai chất bôi
trơn này không hoà trộn với R-12. Môi chất R-134a cũng không thích hợp với chất
khử ẩm sử dụng trên hệ thống R-12. Vì thế, khi thay thế môi chất lạnh R-12 ở hệ
thống điều hòa không khí trên ôtô bằng R-134a, phải thay đổi những bộ phận của hệ
thống nếu nó không phù hợp với R-134a, cũng như phải thay đổi luôn dầu bôi trơn và
chất khử ẩm của hệ thống.

Hình 2.8: Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a

Trang 23


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

2.1.3.4.Dầu nhờn bôi trơn hệ thống điện lạnh
Tuỳ theo quy định của nhà chế tạo, lượng dầu bôi trơn khoảng 150ml ÷ 200ml
được nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng: Bôi trơn các chi tiết của máy
nén tránh mòn khuyết và kẹt cứng, một phần dầu nhờn sẽ hòa lẫn với môi chất lạnh
và lưu thông khắp nơi trong hệ thống giúp van giãn nở hoạt động chính xác, bôi trơn
phốt trục máy nén v…v…
Dầu nhờn bôi trơn cho hệ thống điện lạnh ôtô phải tinh khiết, không sủi bọt,
không lẫn lưu huỳnh. Dầu nhờn bôi trơn máy nén không có mùi, trong suốt màu vàng
nhạt. Bất cứ một loại tạp chất nào cũng làm cho dầu nhờn đổi sang màu nâu đen. Vì
vậy nếu phát hiện thấy dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh đổi sang màu đen nâu
đồng thời có mùi hăng nồng, chứng tỏ dầu đã bị nhiễm bẩn. Nếu gặp phải trường hợp
này phải xả sạch dầu nhiễm bẩn, thay mới bầu lọc hút ẩm, châm dầu bôi trơn mới
đúng loại và đúng dung lượng quy định. Chủng loại và độ nhờn của dầu bôi trơn hệ
thống điện lạnh ôtô tuỳ thuộc vào quy định của nhà chế tạo máy nén và tuỳ thuộc vào
loại môi chất lạnh đang sử dụng. Để có thể châm thêm dầu bôi trơn vào máy nén bù
đắp cho lượng dầu bị thất thoát do xì ga, người ta sản xuất những bình dầu nhờn chứa
59ml dầu nhờn và một lượng thích ứng môi chất lạnh. Lượng môi chất lạnh cùng
chứa trong bình có công dụng tạo áp suất đẩy dầu nhờn nạp vào hệ thống.
Trong công tác bảo trì sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô, cụ thể như xả môi chất
lạnh, thay mới các bộ phận, cần phải châm thêm dầu nhờn bôi trơn đúng chủng loại
và đúng lượng. Dầu nhờn phải được châm thêm sau khi tiến hành tháo xả môi chất

lạnh, sau khi thay mới một bộ phận và trước khi rút chân không. Như ta đã biết, dầu
nhờn hoà tan với môi chất lạnh và lưu thông khắp xuyên suốt hệ thống, do đó bên
trong mỗi bộ phận đều có tích tụ một số dầu bôi trơn khi ta tháo tách bộ phận này ra
khỏi hệ thống.
2.1.4.Các thành phần trong hệ thống điều hòa ô tô
2.1.4.1.Hệ thống sưởi ấm
Một thiết bị sấy không khí trong xe hay hút khí sạch bên ngoài vào bên trong khoang
hành khách.
2.1.4.1.1.Nguyên lý
Trong hệ thống sưởi sử dụng nước làm mát, nước làm mát được tuần hoàn qua
két sưởi làm cho đường ống của bộ sưởi nóng lên. Sau đó quạt gió sẽ thổi không khí
qua két nước sưởi để sấy nóng không khí.
Trang 24


GVHD: Thạc sĩ CAO ĐÀO NAM

SVTH: NGUYỄN THANH TRÍ

Hình 2.9. Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi.
Tất nhiên, do nước làm mát đóng vai trò là nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ không
nóng lên khi động cơ còn nguội. Vì vậy, nhiệt độ không khí thổi qua bộ sưởi sẽ không
tăng.
2.1.4.1.2.Các phương pháp gia nhiệt cho nước làm mát
Ở một số kiểu xe hiệu suất nhiệt của động cơ được cải thiện và do đó nhiệt cung
cấp cho bộ sưởi ấm từ nước làm mát động cơ không đủ. Vì lý do này cần thiết phải
gia nhiệt cho nước động cơ bằng các phương pháp khác để sử dụng cho bộ sưởi ấm.

Hình 2.10: Các phương pháp điều khiển gia nhiệt nước làm mát

Trang 25