Nghiên cứu, tìm hiểu hệ thống điều hòa

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA: CÔNG NGHỆ Ô TÔ


BÀI TẬP LỚN MÔN
HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA

Giáo viên hướng dẫn:

TS. Lê Đức Hiếu

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Bùi Quang
Hà Quang Sơn
Phạm Văn Thái

Hà Nội



MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ.. .3
I.1. CHỨC NĂNG CỦA ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ.................................3
I.1.1. Chức năng điều khiển nhiệt độ và tuần hồn khơng khí trong xe.......................4
I.1.1.1. Chức năng sưởi ấm....................................................................................4

I.1.1.2. Chức năng làm mát....................................................................................4
I.1.2. Chức năng hút ẩm và lọc gió..............................................................................5
I.1.2.1. Chức năng hút ẩm......................................................................................5
I.1.2.2. Chức năng lọc gió......................................................................................5
I.1.3. Chức năng loại bỏ các chất cản chở tầm nhìn....................................................6
I.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ.......................6
I.2.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt.................................................................................6
I.2.1.1. Kiểu giàn lạnh đặt phía trước.....................................................................6
I.2.1.2. Kiểu giàn lạnh đặt phía trước và sau xe. (Kiểu kép)..................................6
I.2.1.3. Kiểu kép treo trần.......................................................................................7
I.2.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển..............................................................7
I.2.2.1. Phương pháp điều khiển bằng tay...............................................................7
I.2.2.2. Phương pháp điều khiển tự động................................................................7
CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ..................................................................................................................... 9
II.1. NHIỆM VỤ, U CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ô
TÔ................................................................................................................................... 9
II.1.1. Nhiệm vụ..........................................................................................................9
II.1.2. Yêu cầu.............................................................................................................9
II.1.3. Phân loại hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ...............................................9
II.1.3.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt.......................................................................9
II.1.3.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển..................................................11
II.1.3.3. Phân loại theo chức năng........................................................................12
II.2. SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ..........................................................................................14


II.2.1. Sơ đồ cấu tạo...................................................................................................14
II.2.2. Nguyên lý hoạt động.......................................................................................15
II.2.3. Hệ thống sưởi ấm:...........................................................................................16

II.2.4. Hệ thống làm lạnh:..........................................................................................20
II.2.4.1. Lý thuyết cơ bản của việc làm lạnh:.......................................................21
II.2.4.2. Môi chất làm lạnh (gas lạnh):.................................................................22
II.2.4.3. Bộ thơng gió:..........................................................................................25
II.3. CẤU TẠO CỦA CÁC BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG
KHÍ............................................................................................................................... 27
II.3.1. Máy nén..........................................................................................................27
II.3.2. Thiết bị trao đổi nhiệt......................................................................................32
II.3.3. Van tiết lưu (Van giãn nở)...............................................................................34
II.3.4. Các bộ phận khác............................................................................................34
CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN XE
TOYOTA VIOS 2007.......................................................................................................51
III.1. Sơ Đồ Mạch.........................................................................................................51
III.2. Giải thích ký hiệu.................................................................................................54
III.3. Nguyên Lý Hoạt Động.........................................................................................57
III.3.1. Chế độ quạt gió..............................................................................................57
III.3.1.1. Khi cơng tắc ở số 0 :..............................................................................57
III.3.1.2. Khi công tắc ở số 1 :..............................................................................57
III.3.1.3. Khi công tắc ở số 2 ( M1 ) :..................................................................57
III.3.1.4. Khi công tắc ở số 3 ( M2 ) :...................................................................57
III.3.1.5. Khi công tắc ở số 4 :..............................................................................57
III.3.2. Chế độ điều hòa.............................................................................................58
CHƯƠNG IV: KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP
TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA...................................................................................60
IV.1. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, SỬA CHỮA THÔNG THƯỜNG.......................60
IV.1.1. Kiểm tra, sửa chữa một số hư hỏng thường gặp trên xe.................................60
IV.1.2. Kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa thông qua việc đo áp suất ga.........................61
IV.1.2.1. Tầm quan trọng của sự kiểm tra áp suất:................................................61
IV.1.2.2. Tìm sự cố bằng cách sử dụng đồng hồ đo áp suất..................................61
IV.2. CHẨN ĐOÁN BẰNG HỆ THỐNG TỰ CHẨN ĐOÁN......................................64

IV.2.1. Mơ tả.............................................................................................................. 64
IV.2.1.1. Kiểm tra tín hiệu chỉ báo........................................................................64
IV.2.1.2. Kiểm tra cảm biến..................................................................................64
IV.2.1.3. Kiểm tra bộ chấp hành...........................................................................64
IV.2.2. Ví dụ quy trình đọc mã lỗi và xóa mã lỗi trên xe Toyota...............................64
IV.2.2.1. Quy trình đọc mã lỗi..............................................................................64
IV.2.2.2. Quy trình xóa mã lỗi :............................................................................65
IV.2.3. Một số ví dụ về mã tự chẩn đoán trên một số hãng xe tiêu biểu....................65
IV.2.3.1. Bảng mã lỗi trên xe Toyota....................................................................65
IV.2.3.2. Bảng mã lỗi trên xe Honda....................................................................66
IV.2.3.3. Bảng mã lỗi trên xe DAEWOO.............................................................67
IV.2.3.4. Bảng mã lỗi trên xe Lexus.....................................................................67


LỜI MỞ ĐẦU
Hòa trong bối cảnh phát triển chung của ngành công nghiệp thế giới. Ngành công nghiệp
ô tô ngày càng khẳng định hơn nữa vị thế vượt trội của mình so với các ngành cơng
nghiệp khác. Khơng cịn đơn thuần là những chiếc xe chỉ được coi như một phương tiện
phục vụ đi lại, vận chuyển. Những phiên bản xe mới lần lượt ra đời, kết hợp giữa những
bước đột phá về công nghệ kỹ thuật và những nét sáng tạo thẩm mỹ tạo nên những chiếc
xe đáp ứng được kỳ vọng của người tiêu dùng.
Ngày nay, một chiếc xe ơ tơ khơng những phải đảm bảo về tính năng an tồn cho
người sử dụng mà nó cịn phải đảm bảo cung cấp được các thiết bị tiện nghi nhằm đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Một trong số đó là hệ thống điều hịa
khơng khí tự động trên ơ tơ. Nhờ sự tiến bộ của khoa học công nghệ mà hệ thống này
ngày càng được hoàn thiện và phát triển. Đem lại sự thoải mái, dễ chịu cho người ngồi
trong xe dưới mọi điều kiện thời tiết.
Ở Việt Nam ô tô đã trở thành một phương tiện giao thông thông dụng của người

dân. Các hãng xe lớn như: Toyota, Ford, Mecerdes, Honda, Daewoo, Huyndai, Nissan,
Isuzu…đều đã có mặt trên thị trường. Số lượng xe lắp đặt hệ thống điều hịa khơng khí tự
động được sản xuất và bán ra với số lượng ngày càng nhiều. Đồng nghĩa với việc nhu cầu
sửa chữa hệ thống điều hịa ngày càng lớn. Từ nhu cầu đó mà yêu cầu cần đặt ra đối với
người thợ, người kỹ sư ơ tơ đó là phải được trang bị những kiến thức chun mơn về điều
hịa tự động và rèn luyện nâng cao trình độ tay nghề sửa chữa.
Đề tài bài tập lớn nghiên cứu hệ thống điều hịa khơng khí tự động trên ơ
tơ.
Nội dung của đề tài gồm:
Phần I: Tổng quan về hệ thống điều hịa khơng khí trên ô tô.
Phần II: Cấu tạo – nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hịa khơng khí tự động
Phần III: Phân tích sơ đồ mạch điều hịa khơng khí trên xe
Phần IV: Kiểm tra, chẩn đoán và sửa chữa những hư hỏng thường gặp trong hệ
thống điều hòa.
Nhận thấy đây là một đề tài nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao. Vì vậy em đã
mạnh dạn xin nhận đề tài này để tìm hiểu và nghiên cứu. Trong q trình thực hiện đề tài
mặc dù gặp khơng ít những khó khăn nhưng được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy
Lê Đức Hiếu cùng các thầy cơ trong khoa và các bạn học em đã từng bước hồn thiện
được đề tài của mình. Đến nay bài tập lớp của chúng em đã hoàn thành các mục tiêu đề ra
theo đúng thời gian quy định.
Do kiến thức chuyên mơn cịn hạn chế, đề tài nghiên cứu có phạm vi rộng. Nên
mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng đề tài của chúng em vẫn không tránh khỏi khiếm
khuyết và hạn chế. Chúng em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các q thầy
cơ và các bạn để đề tài của em hoàn thiện hơn. Chúng em hy vọng đề tài có thể được sử
dụng làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên yêu thích nghiên cứu tìm hiểu về hệ
thống điều hịa nói chung và hệ thống điều hịa tự động nói riêng trên ô tô.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
1

Hà Quang Sơn
Nguyễn Bùi Quang
Phạm Văn Thái

2


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN
Ơ TƠ
I.1. CHỨC NĂNG CỦA ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ

Hình 1.1: Sơ đồ bố trí hệ thống điều hịa trên ơ tơ.
1. Máy nén.
2. Giàn nóng.
3. Phin lọc.
4. Van tiết lưu.
5. Giàn lạnh.
6. Bình tích lũy.
7. Két sưởi.
8. Quạt gió.
Điều hịa khơng khí là một trang bị tiện nghi thông dụng trên ô tô. Nó có các chức
năng sau:
+ Điều khiển nhiệt độ khơng khí trong xe.
+ Duy trì độ ẩm và lọc gió.
+ Loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như: hơi nước, băng đọng trên mặt kính.

3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ
I.1.1. Chức năng điều khiển nhiệt độ và tuần hồn khơng khí trong xe.
I.1.1.1.

Chức năng sưởi ấm.

Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của két sưởi..
Người ta dùng két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng khơng khí trong xe.
Két sưởi lấy nước làm mát đã được hâm nóng bởi động cơ này để làm nóng khơng khí
trong xe nhờ quạt gió. Nhiệt độ của két sưởi 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.
I.1.1.2.

Chức năng làm mát.

Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh.
Giàn lạnh là một bộ phận trao đổi nhiệt để làm mát khơng khí trước khi đưa vào
khoang xe. Khi bật cơng tắc điều hịa khơng khí, máy nén bắt đầu làm việc, đẩy mơi chất
lạnh (ga điều hịa) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được làm mát nhờ môi chất lạnh. Khi đó
khơng khí thổi qua giàn lạnh bởi quạt gió sẽ được làm mát để đưa vào trong xe.
Như vậy,việc làm nóng khơng khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ còn
việc làm mát khơng khí lại phụ thuộc vào mơi chất lạnh. Hai chức năng này hoàn toàn
độc lập với nhau.

4


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ
I.1.2. Chức năng hút ẩm và lọc gió.

I.1.1.3.
Chức năng hút ẩm.
Nếu độ ẩm trong khơng khí lớn khi đi qua giàn lạnh, hơi nước trong khơng khí sẽ
ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả là khơng khí sẽ được
làm khô trước khi đi vào trong khoang xe. Nước đọng lại thành sương trên các cánh tản
nhiệt và chảy xuống khay xả nước sau đó được đưa ra ngồi xe thơng qua vịi dẫn.
I.1.1.4.
Chức năng lọc gió.
Một bộ lọc được đặt ở cửa hút của hệ thống điều hịa khơng khí để làm sạch khơng
khí trước khi đưa vào trong xe.
Gồm hai loại:
 Bộ lọc chỉ lọc bụi.
 Bộ lọc lọc bụi kết hợp khử mùi bằng than hoạt tính.

Hình 1.4 : Bộ lọc khơng khí.

Hình 1.5: Bộ lọc gió kết hợp khử mùi.

5


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ
I.1.3. Chức năng loại bỏ các chất cản chở tầm nhìn.
Khi nhiệt độ ngồi trời thấp, nhiệt độ và độ ẩm trong xe cao. Hơi nước sẽ đọng lại
trên mặt kính xe, gây cản trở tầm nhìn cho người lái. Để khắc phục hiện tượng này hệ
thống xơng kính trên xe sẽ dẫn một đường khí thổi lên phía mặt kính để làm tan hơi
nước.
I.2. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ.
Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo
phương thức điều khiển.

I.2.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt.
I.1.1.5.
Kiểu giàn lạnh đặt phía trước.
Ở loại này, giàn lạnh được gắn sau bảng đồng hồ. Gió từ bên ngồi hoặc khơng khí
tuần hồn bên trong được quạt giàn lạnh thổi qua giàn lạnh rồi đẩy vào trong khoang xe.
Kiểu này được dùng phổ biến trên các xe con 4 chỗ, xe tải..

Hình 1.6: Kiểu giàn lạnh đặt phía trước.
I.1.1.6.
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 khơng 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..

Hình 1.7 : Kiểu giàn lạnh kép.
6


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ
I.1.1.7.

Kiểu kép treo trần.
Kiểu kép treo trần bố trí hệ thống điều hịa có giàn lạnh phía trước kết hợp với
giàn lạnh treo trên trần xe. Kiểu thiết kế này giúp tăng được không gian khoang xe nên
thích hợp với các loại xe khách.
Hình 1.8: Kiểu kép treo trần.

I.2.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển.
I.1.1.8.

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: cơng tắc điều khiển tốc độ
quạt, hướng gió, lấy gió trong xe hay ngồi trời...

Hình 1.9: Ví dụ bảng điều khiển điều hòa cơ trên xe Ford
I.1.1.9.
Phương pháp điều khiển tự động.
Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn thơng qua bộ điều khiển điều
hịa ( ECU A/C). Nhiệt độ khơng khí được điều khiển một cách tự động dựa vào tín hiệu
từ các cảm biến gửi tới ECU. VD: cảm biến nhiệt độ trong xe, cảm biến nhiệt độ môi
trường, cảm biến bức xạ mặt trời…
7


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ

Hình 1.10: Ví dụ bảng điều khiển điều hịa tự động trên ơ tơ Toyota Camry

8


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ

CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
II.1. NHIỆM VỤ, U CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ
TƠ
II.1.1. Nhiệm vụ

Điều hịa khơng khí là một hệ thống quan trọng trên xe. Nó khơng những điều khiển
nhiệt độ trong buồng lái, tuần hồn khơng khí trong xe giúp cho hành khách trên xe cảm
thấy dễ chịu trong những ngày nắng nóng mà cịn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch khơng khí.
Ngày nay, điều hịa khơng khí trên xe cịn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các
cảm biến và các ECU điều khiển. Điều hồ khơng khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở
tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe. Để làm ấm khơng khí đi
qua, hệ thống điều hịa khơng khí sử dụng ngay két nước như một két sưởi ấm. Két sưởi
lấy nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để làm nóng
khơng khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước
làm mát nóng lên. Vì lý do này, ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc.
II.1.2. Yêu cầu
Máy lạnh ôtô phải đạt những yêu cầu: tạo được cảm giác thoải mái, mát mẻ cho
người ngồi trong xe. Khi nhiệt độ trong xe đã hạ xuống mức trung bình nói trên, bloc
lạnh phải tự động ngưng chạy. Sau đó, khi nhiệt độ trong xe tăng lên khoảng 20 C so với
lúc tắt, bloc lạnh phải tự động chạy trở lại. Quạt gió dàn lạnh phải chạy được nhiều tốc độ
khác nhau. Ở tốc độ trung bình, quạt gió dàn lạnh phải đưa luồng gió đến được băng ghế
cuối. Quạt phải được thiết kế ở 3 tốc độ: chậm, trung bình, nhanh. Luồng gió của máy
lạnh phải được phân bố tương đối đều khắp không gian trong xe.
II.1.3. Phân loại hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ
I.1.1.10.
Phân loại theo vị trí lắp đặt.
a. Kiểu phía trước.
Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với giàn
sưởi. Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt. Gió từ bên ngồi hoặc khơng khí
tuần hồn bên trong được cuốn vào. Khơng khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưa vào bên
trong.

9

CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ

Hình 2.1: Kiểu phía trước
b. Kiểu kép.
Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau được đặt trong
khoang hành lý. Cấu trúc này khơng cho khơng 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.

Hình 2.2: Kiểu kép
c. Kiểu kép treo trần.
Kiểu này được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được bố trí hệ
thống điều hịa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau. Kiểu kép treo trần
cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.

10


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ

Hình 2.3: Kiểu kép treo trần.
I.1.1.11.
Phân loại theo phương pháp điều khiển.
a. Kiểu bằng tay.
Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu ra
bằng cần gạt. Ngoài ra cịn có cần gạt hoặc cơng tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển
lượng gió, hướng gió.

Hình 2.4: Kiểu bằng tay (Khi trời nóng)

Hình 2.5: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh)
11


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ
b. Kiểu tự động.
Điều hịa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ điều khiển
điều hòa và ECU động cơ. Điều hịa tự động điều khiển nhiệt độ khơng khí ra và tốc độ
động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ
mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua các cảm biến tương ứng, nhằm điều khiển nhiệt
độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn.

Hình 2.6: Kiểu tự động (Khi trời nóng)

Hình 2.7: Kiểu tự động (Khi trời lạnh)
I.1.1.12.
Phân loại theo chức năng
Do chức năng và tính năng cần có của hệ thống điều hịa khác nhau tùy theo môi
trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, hệ thống điều hịa khơng khí có thể chia thành 2
loại tùy theo tính năng của nó.
a. Loại đơn:
Loại này bao gồm một bộ thơng thống được nối hoặc là với bộ sưởi hoặc là hệ
thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh (hình 2.8).

12


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA

KHƠNG KHÍ

Hình 2.8 Hệ thống điều hịa khơng khí kiểu đơn
b. Loại dùng cho tất cả các mùa
Loại này kết hợp một bộ thơng gió với một bộ sưởi ấm và hệ thống làm lạnh. Hệ
thống điều hịa này có thể sử dụng trong những ngày lạnh, ẩm để làm khơ khơng khí. Tuy
nhiên, nhiệt độ trong khoang hành khách sẽ bị hạ thấp xuống, điều đó có thể gây ra cảm
giác lạnh cho hành khách. Nên để tránh điều đó hệ thống này sẽ cho khơng khí đi qua két
sưởi để sấy nóng. Điều này cho phép điều hịa khơng khí đảm bảo được khơng khí có
nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Đây chính là ưu điểm chính của điều hịa khơng khí loại 4
mùa (hình 2.9).

Hình 2.9 Hệ thống điều hịa khơng khí loại bốn mùa
Loại này cũng có thể chia thành loại điều khiển nhiệt độ thường, lái xe phải điều
khiển nhiệt độ bằng tay khi cần. Và loại điều khiểntự động, nhiệt độ bên ngồi và bên
trong xe ln được máy tính nhận biết và bộ sưởi hay bộ điều hịa khơng khí sẽ tự động
hoạt động theo nhiệt độ do lái xe đặt ra, vì vậy duy trì được nhiệt độ bên trong xe ln ổn
định. Cịn trong các hệ thống điều hịa khơng khí và hệ thống lạnh trên các xe đông lạnh,
xe lửa, các xe ôtô vận tải lớn…cũng vẫn áp dụng theo nguyên lý làm lạnh trên, nhưng về
13


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ
mặt thiết bị và sự bố trí của các bộ phận trong hệ thống thì có sự thay đổi để cho thích
ứng với đặc điểm cấu tạo và những yêu cầu sử dụng phù hợp với công dụng của từng loại
thiết bị giao thông vận tải nhằm phụcvụ tốt hơn cho nhu cầu của con người.

II.2. SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU
HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ

II.2.1. Sơ đồ cấu tạo
Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ nói chung bao gồm một bộ thơng gió, một bộ
hút ẩm, một bộ sưởi ấm và một bộ làm lạnh. Các bộ phận này làm việc độc lập hoặc phối
hợp, liên kết với nhau tạo ra một không gian được điều hịa khơng khí với những thơng
số điều hịa thích ứng với các yêu cầu đặt ra của con người, tạo nên sự thoải mái, dễ chịu
và một bầu không khí trong lành ở ca bin ơ tơ.
- Sơ đồ tổng quan bố trí trên xe con.

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí hệ thống điều hịa khơng khí trên xe con

14


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ

- Sơ đồ cấu tạo bộ sưởi.

Hình 2.11 Sơ đồ cấu tạo bộ sưởi ấm
- Sơ đồ cấu tạo hệ thống làm lạnh.

Hình 2.12 Sơ đồ cấu tạo hệ thống làm lạnh
II.2.2. Nguyên lý hoạt động
Không khí được lấy từ bên ngồi vào và đi qua giàn lạnh. Tại đây khơng khí bị giàn
lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ khơng khí sẽ bị
giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ấm trong khơng khí cũng bị ngưng tụ lại và đưa ra
ngoài. Tại giàn lạnh khi mơi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẽ trở thành mơi
thành mơi chất thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi quá trình này xảy ra môi chất cần
15

CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ
một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ khơng khí xung quanh giàn
lạnh (năng lượng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác). Khơng khí
mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống tạo nên khơng khí lạnh. Trong hệ thống, máy
nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp trở thành hơi có áp
suất, nhiệt độ cao. Máy nén hút môi chất dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp trở thành hơi áp
suất, nhiệt độ cao. Máy nén hút môi chất dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về
và nén lên tới áp suất yêu cầu: 12 ÷ 20 bar. Môi chất ra khỏi máy nén sẽ ở dạng hơi có áp
suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ ngưng tụ).

Hình 2.14 Ngun lý hoạt động của hệ thống điều hịa khơng khí ơ tơ
Khi tới giàn nóng, khơng khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chất thông qua
các lá tản nhiệt. Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẽ bị giảm xuống
cho đến khi bằng nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì mơi chất sẽ trở về dạng lỏng có áp suất cao.
Mơi chất sau khi ra khỏi giàn nóng sẽ tới bình lọc hút ẩm. Trong bình lọc hút ẩm có lưới
lọc và chất hút ẩm. Mơi chất sau khi đi qua bình lọc sẽ tinh khiết và khơng cịn hơi ẩm.
Đồng thời nó cũng ngăn chặn áp suất vượt quá thời gian. Sau khi qua bình lọc ẩm, môi
chất tới van tiết lưu. Van tiết lưu quyết định lượng môi chất phun vào giàn lạnh, lượng
này được điều chỉnh bằng 2 cách: bằng áp suất hoặc bằng nhiệt độ ngõ ra của giàn lạnh.
Việc điều chỉnh rất quan trọng nó giúp hệt thống hoạt động được tối ưu.
II.2.3. Hệ thống sưởi ấm:
Bộ sưởi ấm là một thiết bị sayays nóng khơng khí sạch lấy từ ngồi vào trong ca bin
ô tô để sưởi ấm gian hành khách, đồng thời làm tan băng kính chấn gió của ô tô. Có
nhiều loại bộ sưởi khác nhau bao gồm: bộ sưởi dùng nhiệt từ nước làm mát động cơ,
dùng nhiệt từ khí cháy và dùng nhiệt từ khí xả. Tuy nhiên, người ta thường sử dụng bộ
sưởi dùng nước làm mát.

16

CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ
- Ngun lý làm việc
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 khơng khí qua két
nước sưởi để sấy nóng khơng khí.

Hình 2.15 Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi.
Do nước làm mát đóng vai trị là nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ khơng nóng lên khi
động cơ cịn nguội. Vì vậy, nhiệt độ khơng khí thổi qua bộ sưởi sẽ khơng tăng. Bộ sưởi
ấm được điều khiển bởi các cần gạt hoặc các núm xoay trong bảng điều khiển của hệ
thống. Thường có 3 sự điều khiển cơ bản: điều khiển chức năng, điều khiển nhiệt độ và
điều khiển tốc độ thổi gió.
- Các loại bộ sưởi:
Có hai loại bộ sưởi dùng nước làm mát phụ thuộc vào hệ thống sử dụng để điều
khiển nhiệt độ. Loại thứ nhất là loại trộn khí và loại thứ hai là loại điều khiển lưu lượng
nước.

17


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ
+ Kiểu trộn khí:
Kiểu này dùng một van để điều khiển trộn khí để thay đổi nhiệt độ khơng khí bằng
cách điều khiển tỉ lệ lạnh đi qua két sưởi và tỷ lệ khí lạnh khơng qua két sưởi. Ngày nay,
kiểu trộn khí được sử dụng phổ biến.

Hình 2.16 Ngun lý hoạt động cánh trộn khí.
+ Loại điều khiển lưu lượng nước:
Kiểu này điều khiển nhiệt độ khơng khí bằng cách điều chỉnh lưu lượng nước làm
mát động cơ (nước nóng) qua két sưởi nhờ một van nước, vì vậy thay đổi nhiệt độ của
chính két sưởi và điều chỉnh được nhiệt độ của khơng khí lạnh thổi qua két sưởi.

Hình 2.17 Nguyên lý hoạt động bộ điều khiển lưu lượng nước.
18


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ
Van nước được lắp bên trong mạch nước làm mát của động cơ và điều khiển lượng
nước làm mát đi qua két sưởi. Người lái điều khiển van nước bằng cách di chuyển cần
điều khiển trên bảng táplơ.

Hình 2.18 Van nước.
Két sưởi được làm từ các ống và cánh tản nhiệt.

Hình 2.19 Két sưởi.

19


CHƯƠNG II: CẤU TẠO – NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA
KHƠNG KHÍ
Quạt gió bao gồm mơtơ (kiểu Ferit và kiểu Sirocco) và cánh quạt

Hình 2.20 Quạt gió

II.2.4. Hệ thống làm lạnh:
Là thiết bị để làm lạnh hoặc làm khơ khơng khí trong xe hoặc khơng khí hút từ
ngồi vào nhằm tạo bầu khơng khí dễ chịu trong xe.

Hình 2.21 Sơ đồ hệ thống làm lạnh
Giàn lạnh làm việc như là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát khơng khí trước khi đưa
vào trong xe. Khi bật cơng tắc điều hồ khơng khí, máy nén bắt đầu làm việc và đẩy chất
20