minh09122001
Thành viên O-H
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.. i
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 1
1.1 Đặt vấn đề. 1
1.2. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại 2
1.2.1 Nhiệm vụ. 2
1.2.2 Yêu cầu. 3
1.2.3. Phân loại và đặc điểm hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô. 4
1.3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa ô tô. 7
1.3.1. Cấu tạo chung của hệ thống. 7
1.3.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô. 7
1.4. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính trong hệ thống điều hòa ô tô 9
1.4.1. Máy nén. 9
1.4.2. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) 20
1.4.3. Bình lọc/ bộ hút ẩm.. 22
1.4.4. Van tiết lưu hay van giãn nở. 24
1.4.5. Bộ bốc hơi (Giàn lạnh) 28
1.4.6. Các bộ phận khác trong hệ thống điều hòa trên xe. 31
1.4.7. Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô. 38
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ CÁC ĐIỀU KHIỂN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE HONDA CRV.. 43
2.1. Giới thiệu qua về xe ô tô Honda CRV.. 43
2.2. Khái quát hệ thống điều hòa. 46
2.2.1. Sơ đồ hệ thống điều hòa không khí tự động trên xe Honda CRV ........46
2.2.2. Nguyên lý làm việc của hệ thống điều hòa không khí trên xe Honda CRV.. 46
2.2.3. Các thành phần chính trong hệ thống điều hòa trên xe Honda CRV.. 46
2.3. Các điều khiển chính trong hệ thống điều hòa tự động. 55
2.3.1. Điều khiển nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) 55
2.3.2. Điều khiển trộn gió. 56
2.3.3. Điều khiển chia gió. 57
2.3.4. Điều khiển tốc độ quay giàn lạnh. 58
2.3.5. Điều khiển hâm nóng. 60
2.3.6. Điều khiển gió trong thời gian quá độ. 61
2.3.7. Điều khiển dẫn gió vào. 62
2.3.8. Điều khiển tốc độ không tải. 62
2.3.9. Điều khiển tốc độ quạt giàn nóng. 63
2.3.10. Điều khiển tan băng. 65
CHƯƠNG 3: CHẨN ĐOÁN, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE HONDA CRV.. 67
3.1. Các dạng hư hỏng của hệ thống điều hòa không khí 67
3.2. Kiểm tra chuẩn đoán hệ thống điều hòa. 70
3.2.1. Quy trình chuẩn đoán. 70
3.2.2. Các quy trình kiểm tra hệ thống điều hòa không khí 71
3.3. Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống điều hòa. 76
3.3.1. Xây dựng quy trình công nghệ bảo dưỡng kỹ thuật hệ thống điều hòa không khí 76
3.3.2. Xây dựng quy trình sửa chữa chi tiết hệ thống điều hòa trên xe. 78
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 86
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
1.1 Đặt vấn đề
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. Hiện nay, hệ thống điều hòa không khí dường như là trang bị bắt buộc cần phải có trên các dòng xe hơi. Hệ thống này thực sự hữu ích trong những ngày hè oi bức hoặc những ngày đông rét buốt tại Việt Nam. Bài viết này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hệ thống điều hòa trên xe hơi hiện nay. Điều hòa dùng trong gia đinh, trong các nhà máy, văn phòng và trong xe hơi hoạt động tương tự nhau, tác dụng chính của điều hòa ngoài giúp luồng không khí bên trong cabin, trong gia đinh, văn phòng kín lưu thông còn là điều khiển nhiệt độ và làm giảm độ ẩm trong không khí, giúp cho hành khách, người sử dụng trong xe được thoải mái hơn và tránh được các mầm mống gây bệnh. Với xu thế hội nhập, thị trường ô tô nước ta sẽ sôi động, ngày càng nhiều chủng loại lẫn số lượng. Việc khai thác và bảo trì chuẩn đoán cực kỳ quan trọng cho nền thị trường ô tô hiện nay, nhằm sử dụng khai thác lẫn thay mới có hiệu quả tối qua của các hệ thống nói chung và hệ thống điều hòa nói riêng.1.2. Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại
1.2.1 Nhiệm vụ
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một hệ thống đảm bảo chất lượng không khí bên trong ô tô nhằm duy trì điều kiện khí hậu trong ô tô thích hợp với sức khỏe con người.Hệ thống bao gồm các chức năng:
* Chức năng sưởi ấm
Hình 1.1. Nguyên lý hoạt động của két sưởi
Người ta dùng 1 két sưởi ấm như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí. Két sưởi lấy nước làm mát của đọng cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt độ này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp nhất cho đến khi nước làm mát nóng lên. Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là một bộ sưởi ấm.
* Chức năng làm mát
Hình 1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát không khí
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 (gas điều hòa) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được làm mát nhờ môi chất lạnh. Khi đó không khí thổi qua giàn lạnh bởi quạt gió sẽ được làm mát để đưa vào trong xe.
Như vậy việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ còn việc làm mát không khí lại phụ thuộc vào môi chất lạnh. Hai chức năng này hoàn toàn độc lập với nhau.
* Chức năng loại bỏ các chất cản chở tầm nhìn
Khi nhiệt độ ngoài trời thấp 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 xông kính trên xe sẽ dẫn khí thổi lên phía mặt kính để làm tan hơi nước.
1.2.2 Yêu cầu
Nhìn chung khi thiết kế hệ thống điều hòa không khí trên ô tô cần đảm bảo những yêu cầu cũng như chỉ tiêu sau:
- Không khí trong khoang hành khách phải lạnh.- Không khí phải sạch.
- Không khí lạnh phải được lan truyền khắp khoang hành khách.
- Không khí lạnh khô (không có độ ẩm).
- Chỉ tiêu tối ưu của môi trường bên trong: Nhiệt độ 18 ÷ 220C, độ ẩm 40 ÷ 60%; tốc độ thông gió 0,1 ÷ 0,4 [m/s], lượng bụi nhỏ hơn 0,001 [g/m3].
1.2.3. Phân loại và đặc điểm hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô
1.2.3.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt điều hoà không khí+ 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 ngoài hoặc không khí tuần hoàn bên trong được cuốn vào. Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưa vào bên trong.
Hình 1.3. Kiểu phía trước
+ 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 không 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.
Hình 1.4. Kiểu kép
+ Kiểu kép treo trần
Kiểu này được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được bố trí hệ thống điều hòa 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.
Hình 1.5. Kiểu kép treo trần
1.2.3.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển
+ 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 còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng gió, hướng gió.
Hình 1.6. Kiểu bằng tay (Khi trời nóng)
Hình 1.7. Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh)
+ Kiểu tự động
Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ điều khiển điều hòa và ECU động cơ. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không 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 1.8. Kiểu tự động (Khi trời nóng)
Hình 1.9. Kiểu tự động (Khi trời lạnh)
1.3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa ô tô
1.3.1. Cấu tạo chung của hệ thống.
Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng bao gồm các bộ phận và thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra môi trường bên ngoài. Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận: Máy nén, thiết bị ngưng tụ (giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay hơi (giàn lạnh), và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất. Hình vẽ dưới đây giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô.Hình 1.10. Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống điều hòa trên ô tô
A. Máy nén (lốc lạnh) B. Bộ ngưng tụ (giàn nóng) C. Bộ lọc hay bình hút ẩm
D. Công tắc áp suất cao E. Van xả phía cao áp F. Van tiết lưu
G. Bộ bốc hơi H. Van xả phía thấp áp F. Van tiết lưu
1. Sự nén 2. Sự ngưng tụ 3. Sự giãn nở 4. Sự bốc hơi
1.3.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô.
Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây:+ Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và dưới nhiệt độ bốc hơi cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng ở thể hơi.
+ Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng, môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp.
Bảng 1.1. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn nóng
+ Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay bộ hút ẩm (C), tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất.
+ Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào bộ bốc hơi (Giàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm áp nên môi chất từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
Bảng 1.2. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua van tiết lưu
+ Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô, có nghĩa là làm mát khối không khí trong cabin.
Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (Bộ bốc hơi). Tại đây không khí bị dàn lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ của không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài. Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẽ trở thành môi chất ở thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp.
Bảng 1.3. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn lạnh
Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chuyển từ dạng này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh. Môi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về máy nén.
Bảng 1.4. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua máy nén
1.4. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính trong hệ thống điều hòa ô tô
1.4.1. Máy nén
a. Chức năngMáy nén trong hệ thống điều hòa không khí là loại máy nén đặc biệt dùng trong kỹ thuật lạnh, hoạt động như một cái bơm để hút môi chất ở áp suất thấp nhiệt độ thấp sinh ra ở giàn bay hơi rồi nén lên áp suất cao (100psi, 7÷17,5 kg/cm2) và nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm bảo sự tuần hoàn của môi chất lạnh trong hệ thống. Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh, công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu do máy nén quyết định. Trong quá trình làm việc tỉ số nén vào khoảng 5÷8,1. Tỉ số này phụ thuộc vào nhiệt độ không khí môi trường xung quanh và loại môi chất lạnh. Có thể so sánh máy nén lạnh có tầm quan trọng giống như trái tim của cơ thể sống. Sau khi được chuyển về trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất thấp môi chất được nén và chuyển thành trạng thái khí ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Sau đó nó được chuyển tới giàn nóng.
b. cấu tạo
Hình 1.11. Kết cấu của máy nén
c. Nguyên lý hoạt động
+ Bước 1: Sự hút môi chất của máy nén: Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút mở ra môi chất được hút vào xy lanh công tác và kết thúc khi piston xuống điểm chết dưới.
+ Bước 2: Sự nén của môi chất: Khi piston từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, van hút đóng van xả mở ra với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá trình kết thúc khi piston nên đến điểm chết trên.
+ Bước 3: Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại như trên.
d. Phân loại
Nhiều loại máy nén được sử dụng trong hệ thống điện lạnh ô tô, mỗi loại máy nén đều có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc khác nhau. Nhưng tất cả các loại máy nén đều thực hiện một chức năng như nhau: Nhận hơi có áp suất thấp từ bộ bốc hơi và chuyển thành hơi có áp suất cao bơm vào bộ ngưng tụ.
Thời gian trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại hai piston và một trục khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, loại này hiện nay không còn sử dụng nữa. Hiện nay loại đang sử dụng rộng rãi nhất là loại máy nén piston dọc trục và máy nén quay dùng cánh trượt.
* Máy nén kiểu đĩa chéo
Cấu tạo: Một cặp piston được gắn chặt với đĩa chéo cách nhau một khoảng 720 đối với máy nén có 10 xylanh và 1200 đối với loại máy nén 6 xilanh. Khi một phía piston ở hành trình nén, thì phía kia ở hành trình hút.
Hình 1.12. Cấu tạo máy nén đĩa chéo
Nguyên lý hoạt động: Khi trục máy nén quay sẽ làm đĩa cam quay, piston di chuyển về bên trái hay bên phải. Kết quả là môi chất làm lạnh bị nén lại, khi piston di chuyển về phía bên phải do sự chênh lệch về áp suất giữa bên trong xylanh và đường ống áp suất thấp, van hút bên trái sẽ mở ra, môi chất làm lạnh điền đầy trong xylanh
Khi piston di chuyển về phía bên trái van nạp sẽ đóng lại môi chất sẽ bị nén. Khi áp suất nén tăng lên áp suất của môi chất bên trong xylanh sẽ làm mở van xả. Khi van xả mở môi chất bị nén sẽ đẩy ra đường ống áp suất cao. Van nạp và van xả là van một chiều để tránh môi chất đi ngược lại.Nếu vì một lý do nào đó, áp suất ở phần cao áp của hệ thống lạnh quá cao, van an toàn được lắp trong máy nén sẽ xả một phần môi chất ra ngoài. Điều này giúp bảo vệ các bộ phận của hệ thống điều hòa.
Hình 1.13. Nguyên lý hoạt động máy nén đĩa chéo.
Hình 1.14. Van an toàn
Van an toàn được thiết kế để hoạt động khi gặp tình huống khẩn cấp. Bình thường máy nén được ngắt bởi công tắc áp suất cao trong hệ thống điều khiển.
* Máy nén trục khuỷu piston
Cấu tạo: Máy nén trục khuỷu: loại này thường được thiết kế nhiều piston (thường từ 3-5 piston) theo kẻo thẳng hàng hoặc chữa V (inline or V type). Trong quá trình hoạt động mỗi piston thực hiện một thì hút và một thì nén. Trong thì hút, máy nén hút môi chất lạnh ở phần thấp áp từ giàn lạnh vào máy nén qua van hút.
Hình 1.15. Cấu tạo máy nén trục khuỷu piston
Nguyên lý hoạt động: Quá trình nén piston di chuyển lên trên nén môi chất lạnh với áp suất và nhiệt độ cao, van hút đóng lại van xả mở ra môi chất được nén đến giàn nóng. Van xả là điểm xuất phát của phần cao áp của hệ thống. Các van thường làm bằng thép lá lò xo mỏng, dễ biến dạng hoặc gãy nếu quá trình nạp môi chất lạnh sai kỹ thuật.
Hình 1.16. Nguyên lý hoạt động máy nén trục khuỷu piston
* Máy nén kiểu cánh trượt
Cấu tạo: Máy nén cánh gạt gồm một rotor gắn chặt với hai cặp cánh gạt và được bao quanh bởi xylanh máy nén. Mỗi cánh gạt của máy nén này được đặt đối diện nhau, có 2 cặp cánh gạt như vậy mỗi cánh gạt được đặt vuông góc với cánh kia trong rãnh của rotor. Khi rotor quay cánh gạt sẽ được nâng theo chiều đường kính vì các đầu của chúng trượt trên mặt trong của xylanh.
Hình 1.17. Cấu tạo máy nén cánh trượt
Nguyên lý làm việc: Khi rotor quay, hai cánh gạt quay theo và chuyển động tịnh tiến trong rãnh của rotor, trong khi đó hai đầu cuối của cánh gạt tiếp xúc với mặt trong của xylanh và tạo áp suất nén môi chất.
Hình 1.18. Nguyên lý hoạt động máy nén cánh trượt
* Máy nén loại đĩa lắc:
Cấu tạo: Khi trục quay, chốt dẫn hướng quay đĩa chéo thông qua đĩa có vấu được nối trực tiếp với trục. Chuyển động quay này của đĩa chéo được chuyển thành chuyển động của piston trong xy lanh để thực hiện việc hút, nén và xả trong môi chất.
Hình 1.19. Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc
Nguyên lý hoạt động: Van điều khiển áp suất trong buồng đĩa chéo tùy theo mức độ lạnh. Nó làm thay đổi góc độ nghiêng của đĩa chéo nhờ chốt dẫn hướng và trục có tác dụng như là bản lề và hành trình piston để điều khiển máy nén hoạt động một cách phù hợp.Khi độ lạnh thấp, áp suất trong buồng áp suất giảm thấp xuống thì van mở ra vì áp suất của ống xếp lớn hơn áp xuất trong buồng áp suất thấp từ đó áp suất của buồng áp suất cao tác dụng vào buồng đĩa chéo. Kết quả là áp suất tác dụng sang bên phải thấp hơn áp suất tác dụng sang bên trái. Do vậy hành trình piston trở nên nhỏ hơn được dịch sang phải.
Công suất máy nén này thay đổi vì sự thay đổi thể tích hút và đẩy theo tải nhiệt nên công suất cũng được điều chỉnh tối ưu theo tải nhiệt. Máy nén thay đổi lưu lượng theo tải nhiệt có thể thay đổi góc nghiêng của đĩa.
Hình 1.20. Nguyên lý hoạt động máy nén khí dạng đĩa lắc
* Máy nén kiểu xoắc ốc.
Cấu tạo: Máy nén gồm một đường xoắc ốc cố định và một đường xoắc quay tròn.
Hình 1.21. Cấu tạo máy nén xoắn ốc
Nguyên lý hoạt động: Tiếp theo chuyển động tuần hoàn của đường xoắc ốc quay, 3 khoảng trống giữa đường xoắn ốc quay và đường xoắn ốc cố định sẽ dịch chuyển để làm cho thể tích của chúng nhỏ dần. Đó là môi chất được hút vào qua cửa hút bị nén do chuyển động tuần hoàn của đường xoắn ốc và mỗi lần vòng xoắn ốc quay thực hiện 3 vòng thì môi chất được xả ra từ cửa xả. Trong thực tế môi chất được xả ngay sau mỗi vòng.
Hình 1.22. Nguyên lý hoạt động máy nén xoắn ốc
* Dầu máy nén
Chức năng: Dầu máy nén cần thiết để bôi trơn các chi tiết chuyển động trong máy nén. Dầu máy nén bôi trơn cho máy nén bằng cách hòa vào môi chất và tuần hoàn trong mạch của hệ thống điều hòa. Vì vậy cần phải sử dụng dầu phù hợp. Dầu máy nén sử dụng trong hệ thống. R-134a không thể thay thế cho dầu máy nén dùng trong R-12. Nếu dùng sai dầu bôi trơn có thể làm cho máy nén bị kẹt.
Bảng 1.5. Dầu thay thế cho máy nén:
Lượng dầu bôi trơn trong máy nén:
Nếu không có đủ lượng dầu bôi trơn trong mạch của hệ thống điều hòa, thì máy nén không thể được bôi trơn tốt. Mặt khác nếu lượng dầu bôi trơn trong máy nén quá nhiều, thì một lượng dầu sẽ phủ lên bề mặt trong của giàn lạnh và làm giảm hiệu quả của quá trình trao đổi nhiệt và do đó khả năng làm lạnh của hệ thống giảm xuống. Vì lý do này nên cần phải duy trì đúng một lượng dầu quy định trong hệ thống làm lạnh.
Bổ sung dầu sau khi thay thế các chi tiết: Khi mở mạch môi chất thông với không khí, môi chất sẽ bay hơi và được xả ra khỏi hệ thống. Tuy nhiên vì dầu máy nén không bị bay hơi ở nhiệt độ thường, hwuf hết dầu còn lại ở trong hệ thống. Do đó khi thay thế một bộ phận chẳng hạn như bình chứa bộ hút ẩm giàn lạnh hoặc giàn nóng thì cần phải bổ sung một lượng dầu tương đương với lượng dầu ở lại trong bộ phận cũ vào bộ phận mới.
Hình 1.23. Cách cho thêm dầu vào máy nén
e. Bộ ly hợp từ
Tất cả các loại máy nén của hẹ thống điều hòa không khí trên xe đều được trang bị bộ ly hợp hoạt động nhờ từ trường. Bộ ly hợp này được xem như một phần của pully máy nén.
Chức năng: Máy nén được dẫn động bởi động cơ thông qua dây đai ly hợp từ điều khiển sự kết nối giữa động cơ và máy nén. Trong khi động cơ quay ly hợp từ ăn khớp hay không ăn khớp với trục máy nén để điều khiển trục quay của máy nén khi cần thiết
Cấu tạo: Ly hợp từ gồm có một Stator (nam châm điện), puli, bộ phận định tâm và các bộ phận khác. Bộ phận định tâm được lắp cùng với trục máy nén và stator được lắp ở thân trước của máy nén.
Hình 1.24. Cấu tạo của ly hợp điện từ
Ly hợp điện từ làm việc theo nguyên lý điện từ có hai loại cơ bản:
- Loại cực từ tĩnh (cực từ được bố trí trên thân máy nén)
- Loại cực từ quay (các cực từ được lắp trêm rotor và quay cùng với rotor cấp điện thông qua các chổi than đặt trên thân máy nén)
- Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ
Khi ly hợp mở, cuộn dây stato được cấp điện. Stato trở thành nam châm điện và hút chốt trung tâm, quay máy nén cùng với puly.
Hình 1.25. LY HỢP ON
Khi ly hợp từ tắt, cuộn dây stato không được cấp điện. Bộ phận chốt không bị hút làm puly quay trơn.
Hình 1.26. LY HỢP OFF
Hệ thống ly hợp hoạt động theo chu kỳ sẽ ngắt máy nén và bật tắt hệ thống khi nhiệt độ hoặc áp suất giàn lạnh hạ ở dưới điểm đóng băng. Máy nén của hệ thống điều hòa không khí được dẫn động bằng dây đai từ động cơ thông qua ly hợp từ trường. Dòng điện đưa đến kích hoạt ly hợp khi hệ thống được bật. Dòng điện đi tới ly hợp khi bật công tắc A/C.
Một số hệ thống sử dụng công tắc điều khiển bằng nhiệt độ gắn trong luồng khí từ giàn lạnh thổi ra, công tắc này cũng gọi là công tắc làm tan băng, được thiết kế để ngắt mạch và cắt dòng điện đến ly hợp khi nhiệt độ hạ dưới 32oF(0oC), và đóng mạch khi nhiệt độ lên khoảng 100oF(5oC)
Áp suất và nhiệt độ có mối quan hệ khăng khít với nhau, chúng sẽ cùng tăng hay cùng hạ thấp với nhau. Khi công tắc áp suất cảm nhận được áp suất thấp dưới điểm áp suất nhất định (0,03-0,05 Mpa) thì công tắc này sẽ ngắt không vận hành máy nén và công tắc áp suất sẽ đóng trở lại khi áp suất tăng lên khoảng 2,74 Mpa
Nếu giàn nóng không được thông hơi bình thường hoặc độ lạnh vượt qua mức độ cho phép thì áp suất ở phía có áp suất cao của giàn nóng và bình chứa. Máy hút ẩm áp suất sẽ trở nên cao bất thường tạo nên sự nguy hiểm cho đưởng ống dẫn. Để ngăn không cho hiện tượng này xảy ra nếu áp suất ở phía áp suất cao tăng lên khoảng từ 3,43 Mpa đến 4,14 Mpa thì van giảm áp mở để giảm áp suất.
1.4.2. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng)
a. Chức năngGiàn nóng (giàn ngưng) 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 ít trạng thái khí)
b. Cấu tạo
Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một ống kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ U nối tiếp nhau, xuyên qua vô số cánh tản nhiệt mỏng. Các cánh tỏa nhiệt bám sát quanh ống kim loại. Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa và không gian chiếm chỗ là tối thiểu.
Hình 1.27. Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ)
1. Giàn nóng 5. Cửa ra2. Cửa vào 3. Khí nóng 4. Đầu tư máy nén đến | 6. Môi chất giàn nóng ra 7. Không khí lạnh 8. Quạt giàn nóng 9. Ống dẫn chữ U 10. Cánh tản nhiệt |
c. Nguyên lý hoạt động
Trong quá trình hoạt động, bộ ngưng tụ nhận được hơi môi chất lạnh dưới áp suất và nhiệt độ rất cao do máy nén bơm vào. Hơi môi chất lạnh nóng chui vào bộ ngưng tụ qua ống nạp bố trí phía trên giàn nóng, dòng hơi này tiếp tục lưu thông trong ống dẫn đi dần xuống phía dưới, nhiệt của khí môi chất truyền qua các cánh toả nhiệt và được luồng gió mát thổi đi. Quá trình trao đổi này làm toả một lượng nhiệt rất lớn vào trong không khí. Lượng nhiệt được tách ra khỏi môi chất lạnh thể hơi để nó ngưng tụ thành thể lỏng tương đương với lượng nhiệt mà môi chất lạnh hấp thụ trong giàn lạnh để biến môi chất thể lỏng thành thể hơi. Dưới áp suất bơm của máy nén, môi chất lạnh thể lỏng áp suất cao này chảy thoát ra từ lỗ thoát bên dưới bộ ngưng tụ, theo ống dẫn đến bầu lọc (hút ẩm). Giàn nóng chỉ được làm mát ở mức trung bình nên hai phần ba phía trên bộ ngưng tụ vẫn còn ga môi chất nóng, một phần ba phía dưới chứa môi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ nóng vừa vì đã được ngưng tụ. Ngày nay trên xe người ta trang bị giàn nóng kép hay còn gọi là giàn nóng tích hợp để nhằm hóa lỏng ga tốt hơn và tăng hiệu suất của quá trình làm lạnh trong một số chu trình.
Hình 1.28. Cấu tạo của giàn nóng kép (Giàn nóng tích hợp)
Trong hệ thống có giàn lạnh tích hợp, môi chất lỏng được tích lũy trong bộ chia hơi-lỏng, nên không cần bình chứa hoặc lọc ga. Môi chất được làm mát tốt ở vùng làm mát trước làm tăng năng suất lạnh.
Hình 1.29. Chu trình làm lạnh cho giàn nóng tích hợp
Ở chu trình làm lạnh của giàn nóng làm mát phụ, bộ chia hoạt động như là bình chứa, bộ hút ẩm và lưu trữ môi chất ở dạng lỏng bên trong bộ chia. Ngoài ra môi chất tiếp tục được làm mát ở bộ phận làm mát để được chuyển hoàn toàn thành dạng lỏng và do đó khả năng làm mát được cải thiện. Trong bộ chia có bộ phận lọc và hút ẩm để loại trừ hơi ẩm cũng như vật thể lạ trong môi chất.
Hình 1.30. Cấu tạo của bộ chia hơi - lỏng
Bộ phân chia hơi-lỏng bao gồm một phi lọc và chất hút ẩm để giữ hơi nước và cặn bẩn của môi chất.
1.4.3. Bình lọc/ bộ hút ẩm
a. Chức năngBình lọc là một thiết bị để chứa môi chất được hoá lỏng tạm thời bởi giàn nóng và cung cấp một lượng môi chất theo yêu cầu tới giàn lạnh. Bộ hút ẩm có chất hút ẩm và lưới lọc dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ấm trong chu trình làm lạnh.
Nếu có hơi ấm trong chu trình làm lạnh, thì các chi tiết ở đó sẽ bị mài mòn hoặc đóng băng ở bên trong van giãn nở dẫn đến bị tắc kẹt.
b. Cấu tạo của bình lọc
Bình lọc (hút ẩm) môi chất lạnh là một bình kim loại bên trong có lưới lọc (2) và chất khử ẩm (3). Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất lạnh. Bên trong bầu lọc/hút ẩm, chất khử ẩm được đặt giữa hai lớp lưới lọc hoặc được chứa trong một túi khử ẩm riêng. Túi khử ẩm được đặt cố định hay đặt tự do trong bầu lọc. Khả năng hút ẩm của chất này tùy thuộc vào thể tích và loại chất hút ẩm cũng như tuỳ thuộc vào nhiệt độ. Phía trên bình lọc (hút ẩm) có gắn cửa sổ kính (6) để theo dõi dòng chảy của môi chất, cửa này còn được gọi là mắt ga. Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh được lắp đặt bố trí tận phía đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận được 100% môi chất thể lỏng cung cấp cho van giãn nở.
Hình 1.31. Sơ đồ cấu tạo của bình lọc
1. Cửa vào 2. Lưới lọc 3. Chất khử ẩm
4. Ống tiếp nhận 5. Cửa ra 6. Kính quan sát
c. Nguyên lý hoạt động
Môi chất lạnh, thể lỏng, chảy từ bộ ngưng tụ vào lỗ (1) bình lọc (hút ẩm), xuyên qua lớp lưới lọc (2) và bộ khử ẩm (3). Chất ẩm ướt tồn tại trong hệ thống là do chúng xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp sửa chữa hoặc do hút chân không không đạt yêu cầu. Nếu môi chất lạnh không được lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm thì các van trong hệ thống cũng như máy nén sẽ chóng bị hỏng.Sau khi được tinh khiết và hút ẩm, môi chất lỏng chui vào ống tiếp nhận (4) và thoát ra cửa (5) theo ống dẫn đến van giãn nở.
Môi chất lạnh R-12 và môi chất lạnh R-134a dùng chất hút ẩm loại khác nhau. Ống tiếp nhận môi chất lạnh được bố trí phía trên bình tích luỹ. Một lưới lọc tinh có công dụng ngăn chặn tạp chất lưu thông trong hệ thống. Bên trong lưới lọc có lỗ thông nhỏ cho phép một ít dầu nhờn trở về máy nén.
Kính quan sát là lỗ để kiểm tra được sử dụng để quan sát môi chất tuần hoàn trong chu trình làm lạnh cũng như để kiểm tra lượng môi chất.
Có hai loại kính kiểm tra: Một loại được lắp ở đầu ra của bình chứa và loại kia được lắp ở giữa bình chứa và van giãn nở.
1.4.4. Van tiết lưu hay van giãn nở
a. Chức năng+ Sau khi qua bình chứa tách ẩm, môi chất lỏng có nhiệt độ cao, áp suất cao được phun ra từ lỗ tiết lưu. Kết quả làm môi chất giãn nở nhanh và biến môi chất thành hơi sương có áp suất thấp va nhiệt độ thấp.
+ Van tiết lưu điều chỉnh được lượng môi chất cấp cho giàn lạnh theo tải nhiệt một cách tự động.
b. Phân loại
+ Van tiết lưu kiểu hộp
Hình 1.32. Van tiết lưu dạng hộp
Van tiết lưu kiểu hộp gồm thanh cảm ứng nhiệt, phần cảm ứng nhiệt được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với môi chất.Thanh cảm ứng nhiệt nhận biết nhiệt độ của môi chất (tải nhiệt) tại cửa ra của giàn lạnh và truyền đến hơi chắn trên màn. Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim van di chuyển. Điều này xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất trên màn thay đổi. giãn ra hoặc co lại do nhiệt độ và tác dụng của lò xo.
Nguyên lý hoạt động.
Khi tải nhiệt tăng, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh tăng. Điều này làm nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn tăng, vì thế hơi chắn đó dãn ra. Màn chắn di chuyển sang phía bên trái, làm thanh cảm biến nhiệt độ và đầu của kim van nén lò xo. Lỗ tiết lưu mở ra cho một lượng lớn môi chất vào trong giàn lạnh. Điều này làm tăng lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh, bằng cách đó làm tăng khả năng làm lạnh cho hệ thống.
Hình 1.33. Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải cao)
Khi tải nhiệt nhỏ, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh giảm. Điều đó làm cho nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn giảm nên hơi môi chất co lại. Màng di chuyển về phía phải, làm thanh cảm ứng nhiệt và đầu của kim van đẩy sang phía phải bởi lò xo. Lỗ tiết lưu đóng bớt lại, nên lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống giảm, bằng cách đó làm giảm mức độ lạnh của hệ thống.
Hình 1.34. Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải thấp)
+ Van tiết lưu loại thường
Hình 1.35. Van tiết lưu loại thường
Bộ phận cảm nhận nhiệt độ của van giãn nở được đặt bên ngoài của cửa ra giàn lạnh. Ở đỉnh của màng dẫn tới ống cảm nhận điện, có chứa môi chất và áp suất của môi chất thay đổi tùy theo nhiệt độ bên ngoài của giàn lạnh.
Áp suất môi chất bên ngoài tác động vào đáy màng. Sự cân bằng giữa lực đẩy lên màng (áp suất của môi chất bên ngoài giàn lạnh) và áp suất môi chất của ống cảm nhận nhiệt làm dịch chuyển van kimdo đó điều chỉnh được dòng môi chất.
Khoang trên của màn chắn được nối với đầu cảm ứng nhiệt được điền đầy môi chất. Nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thay đổi làm cho áp suất của hơi chắn trên màn thay đổi. Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim van thay đổi. Điều đó xảy ra do sự chênh lệch lực tác dụng phía trên màng và phía dưới màng.
Nguyên lý hoạt động
Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh cao (tải nhiệt lớn), môi chất nhận được một lượng nhiệt lớn từ không khí trong xe. Điều đó làm cho quá trình bay hơi hoàn toàn diễn ra sớm hơn và làm tăng nhiệt độ của môi chất tại cửa ra của giàn lạnh.
Khi cả nhiệt độ và áp suất của đầu cảm ứng nhiệt tăng, màn dịch chuyển xuống phía dưới, đẩy kim van xuống. Do đó kim van mở ra và cho một lượng lớn môi chất đi vào trong giàn lạnh. Điều đó làm tăng lưu lượng của môi chất tuần hoàn trong hệ thống, bằng cách đó làm tăng năng suất lạnh.
Hình 1.36. Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao)
Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thấp (tải nhiệt nhỏ), môi chất nhận được một lượng nhiệt nhỏ từ không khí trong xe. Quá trình bay hơi không hoàn toàn, làm giảm nhiệt độ của môi chất lạnh tại cửa ra của giàn lạnh.
Hình 1.37. Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp)
Khi cả nhiệt độ và áp suất của đầu cảm ứng nhiệt đều giảm, màn dịch chuyển lên phía trên, kéo kim van lên. Điều đó làm kim van đóng lại và giới hạn lưu lượng môi chất đi vào trong giàn lạnh. Điều đó làm giảm lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống, bằng cách đó làm giảm năng suất lạnh.
Một số xe không sử dụng van bốc hơi mà sử dụng ống tiết lưu cố định. Nó là một đường ống có tiết diện cố định, khi môi chất qua ống tiết lưu thì áp suất của môi chất sẽ bị giảm xuống.
Bình tích lũy
Bình tích luỹ được trang bị trên hệ thống điện lạnh thuộc kiểu dùng ống tiết lưu cố định thay cho van giãn nở. Bình này được đặt giữa bộ bốc hơi và máy nén. Cấu tạo của bình tích lũy được mô tả như vẽ dưới đây.
Hình 1.38. Cấu tạo của bình tích lũy
1. Môi chất lạnh từ bộ bốc hơi đến 2. Bộ khử ẩm 3. Ống tiếp nhận hình chữ U
4. Lỗ khoan để nạp môi chất lạnh 5. Lưới lọc 6. Môi chất đến máy nén
7. Hút môi chất lạnh ở thể khí 8. Cái nắp bằng chất dẻo
Nguyên lý hoạt động: Trong quá trình hoạt động của hệ thống điện lạnh, ở một vài chế độ tiết lưu, ống tiết lưu cố định có thể cung cấp một lượng dư môi chất lạnh thể lỏng cho bộ bốc hơi. Nếu để cho lượng môi chất lạnh này trở về máy nén sẽ làm hỏng máy nén.
Để giải quyết vấn đề này, bình tích luỹ được thiết kế để tích luỹ môi chất lạnh thể hơi lẫn thể lỏng cũng như dầu nhờn bôi trơn từ bộ bốc hơi thoát ra, sau đó giữ lại môi chất lạnh thể lỏng và dầu nhờn, chỉ cho phép môi chất lạnh thể hơi trở về máy nén.
1.4.5. Bộ bốc hơi (Giàn lạnh)
a. Chức năng: Giàn lạnh làm bay hơi môi chất ở dạng sương sau khi qua van giãn nở có nhiệt độ và áp suất thấp, và làm lạnh không khí ở xung quanh nó.b. Phân loại giàn lạnh: Giàn lạnh làm bay hơi hỗn hợp lỏng khí (dạng sương) có nhiệt độ thấp, áp suất được cung cấp từ van tiết lưu. Do đó làm lạnh không khí xung quanh giàn lạnh. Có hai loại giàn lạnh. Giàn lạnh cánh phẳng thường được sử dụng.
Hình 1.39. Hình dạng của bộ bốc hơi
c. Cấu tạo
Bộ bốc hơi (giàn lạnh) được cấu tạo bằng một ống kim loại (5) dài uốn cong chữ chi xuyên qua vô số các lá mỏng hút nhiệt, các lá mỏng hút nhiệt được bám sát tiếp xúc hoàn toàn quanh ống dẫn môi chất lạnh. Cửa vào của môi chất bố trí bên dưới và cửa ra bố trí bên trên bộ bốc hơi. Với kiểu thiết kế này, bộ bốc hơi có được diện tích hấp thu nhiệt tối đa trong lúc thể tích của nó được thu gọn tối thiểu. Trong xe ô tô bộ bốc hơi được bố trí dưới bảng đồng hồ. Một quạt điện kiểu lồng sóc thổi một số lượng lớn không khí xuyên qua bộ này đưa khí mát vào cabin ô tô.
Hình 1.40. Cấu tạo (bộ bốc hơi) giàn lạnh
1.Cửa dẫn môi chất vào 2. Cứ dẫn môi chất ra 3. Cánh tản nhiệt
4. Luồng khí lạnh 5. Ống dẫn môi chất 6. Luồng khí nóng
d. Nguyên lý hoạt động
Trong quá trình hoạt động, bên trong bộ bốc (giàn lạnh) hơi xảy ra hiện tượng sôi và bốc hơi của môi chất lạnh. Quạt gió sẽ thổi luồng không khí qua giàn lạnh, khối không khí đó được làm mát và được đưa vào trong xe. Trong thiết kế chế tạo, một số yếu tố kỹ thuật sau đây quyết định năng suất của bộ bốc hơi.
+ Đường kính và chiều dài ống dẫn môi chất lạnh.
+ Số lượng và kích thước các lá mỏng bám quanh ống kim loại.
+ Số lượng các đoạn uốn cong của ống kim loại.
+ Khối lượng và lưu lượng không khí thổi xuyên qua bộ bốc hơi.
+ Tốc độ của quạt gió.
Bộ bốc hơi hay giàn lạnh còn có chức năng hút ẩm, chất ẩm sẽ ngưng tụ thành nước và được hứng đưa ra bên ngoài ô tô nhờ ống xả bố trí dưới giàn lạnh. Đặc tính hút ẩm này giúp cho khối không khí mát trong cabin được tinh chế và khô ráo.
Tóm lại, nhờ hoạt động của van giãn nở hay của ống tiết lưu, lưu lượng môi chất phun vào bộ bốc hơi được điều tiết để có được độ mát lạnh thích ứng với mọi chế độ tải của hệ thống điện lạnh. Trong công tác tiết lưu này, nếu lượng môi chất chảy vào bộ bốc hơi quá lớn, nó sẽ bị tràn ngập, hậu quả là độ lạnh kém vì áp suất và nhiệt độ trong bộ bốc hơi cao. Môi chất không thể sôi cũng như không bốc hơi hoàn toàn được, tình trạng này có thể gây hỏng hóc cho máy nén. Ngược lại, nếu môi chất lạnh lỏng nạp vào không đủ, độ lạnh sẽ rất kém do lượng môi chất ít sẽ bốc hơi rất nhanh khi chưa kịp chạy qua khắp bộ bốc hơi.
1.4.6. Các bộ phận khác trong hệ thống điều hòa trên xe
Ngoài những bộ phận cơ bản trên trong hệ thống điều hào không khí trên xe, thì còn có các bộ phận khác cũng rất quan trọng trong hệ thống như:*Van giảm áp và phớt làm kín trục
Hình 1.41. Van giảm áp và phớt làm kín trục
Nếu giàn nóng không được thông hơi bình thường hoặc độ lạnh vượt quá mức độ cho phép, thì áp suất ở phía có áp suất cao của giàn nóng và bình chứa/máy hút ẩm sẽ trở nên cao bất thường tạo nên sự nguy hiểm cho đường ống dẫn. Để ngăn không cho hiện tượng này xảy ra, nếu áp suất ở phía có áp suất cao tăng lên khoảng từ 3,43 Mpa (35kgf/cm2) đến 4,14 Mpa (42kgf/cm2) thì van giảm áp mở để giảm áp suất.
*Công tắc áp suất
Máy nén khí loại cánh quạt xuyên có một công tắc nhiệt độ đặt ở đỉnh của máy nén để phát hiện nhiệt độ của môi chất. Nếu nhiệt độ của môi chất cao quá mức, thanh lưỡng kim ở công tắc sẽ biến dạng và đẩy thanh đẩy lên phía trên để ngắt tiếp điểm của công tắc. kết quả là dòng điện không đi qua ly hợp từ và làm cho máy nén dừng lại. Do đó ngăn chặn máy nén bị kẹt.
Hình 1.42. Công tắc áp suất
* Hệ thống đường ống cao áp và thấp áp
a. Nhiệm vụ
Hệ thống đường ống trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô có nhiệm vụ là dẫn môi chất đến các bộ phận của hệ thống. Hình 1.43 thể hiện đường ống trong hệ thống điều hòa không khí trên xe.
Hình 1.43. Đường ống trong hệ thống điều hào trên xe.
b. Cấu tạo
Cấu tạo đường ống trong hệ thống điều hào trên xe được thể hiện như hình 1.44.
Hình 1.44. Cấu tạo ống dẫn.
1-Lớp chịu lực bằng vật liệu polyeste 2-Lớp cao su chịu giản nở
3-Lớp cao su phía trong 4-Lớp nhựa (nylon).
c. Nguyên lý hoạt động
Sau khi nhận không khí từ giàn lạnh cùng với môi chất sẽ được đường ống đưa tới các bộ phận bộ lọc gas. Sau đó tại bộ phận lọc gas sẽ có hai đường ống, một đường cung cấp và đi ra giàn lạnh, còn một đường ống lại về máy nén. Từ máy nén sẽ trở về điểm cuối của giàn nóng bằng một đường ống hơi áp suất cao (màu đỏ).
Trong hệ thống lạnh trên ô tô có 2 đường ống chính và cũng được phân thành 2 nhánh riêng. Qua hình 1.44 ta thấy:
- Nhánh có áp suất thấp (đường màu vàng) được giới hạn bởi phần môi chất sau van tiết lưu và cửa vào của máy nén. Đường ống này có đường kính lớn và lạnh khi hệ thống hoạt động.
- Nhánh có áp suất cao (màu xanh nhạt) được giới hạn bởi phần môi chất ngay trước van tiết lưu và cửa ra của máy nén. Đường ống này có đường kính nhỏ hơn nhánh trên và có nhiệt độ cao hơn.
* Mắt gas
Mắt gas cho phép quan sát dòng chảy của môi chất lạnh trong hệ thống lạnh. Nó dùng để kiểm tra mức độ điền đầy của dòng chảy. Hình 1.45 là thể hiện mắt gas trên hệ thống điều hòa và hình 1.46 là cấu tạo mắt gas, kiểm tra tình trạng dòng chảy.
Hình 1.45. Mắt gas trên hệ thống điều hào.
Hình 1.46. Cấu tạo mắt gas, kiểm tra tình trạng dòng chảy.
* Quạt giải nhiệt giàn nóng và giàn lạnh
Quạt giải nhiệt giàn nóng có công dụng thổi luồng khí mát xuyên qua bộ ngưng tụ (giàn nóng) để giải nhiệt bộ này, hoặc thổi một khối lượng lớn không khí xuyên qua bộ bốc hơi (giàn lạnh) để truyền nhiệt cho bộ này.
Trong hệ thống điện lạnh ôtô có hau loại hệ thống quạt được sử dụng:
- Loại máy quạt có cánh thông thường được gắn trước bộ ngưng tụ để thổi gió tản nhiệt cho bộ này
Hình 1.47. Các loại quạt
- Loại quạt lồng sóc hút không khí nóng trong cabin xe hoặc từ ngoài xe vào thổi xuyên qua giàn lạnh trao nhiệt cho bộ này và đưa không khí mát khô trở lại cabin ôtô
- Trên hầu hết các loại ô tô du lịch đều trang bị hai quạt tản nhiệt một quạt giải nhiệt giàn nóng quạt còn lại giải nhiệt két nước. Vận tốc của hai quạt này thay đổi tùy theo nhiệt độ của nước làm mát.
Loại quạt lồng sóc được lắp trong vỏ bộ bốc hơi. Quạt lồng sóc là một ống được chế tạo bằng thép lá hoặc bằng chất dẻo có nhiều cánh xếp nghiêng song song. Khi hoạt động không phát ra tiếng ồn như loại cánh, năng suất hút và đẩy không khí khá tốt.
Quạt lồng sóc được điều khiển hoạt động với nhiều vận tốc khác nhau nhờ bộ điện trở lắp ráp trong mạch điện điều khiển.
Hình 1.48. Quạt lồng sóc
* Bộ lọc không khí
Hình 1.49. Vị trí bộ lọc không khí
Bộ lọc điều hòa không khí được đặt ở cửa hút của điều hòa không khí để làm sạch không khí đưa vào trong xe.
Khi bộ lọc bị tắc do bẩn sẽ rất khó đưa không khí vào trong xe, điều này làm cho điều hòa kém. Để ngăn ngừa điều này xảy ra cần phải kiểm tra và thay thế bộ lọc một cách định kỳ. Chu kỳ để kiểm tra và thay thế bộ lọc không khí khác nhau tùy theo kiểu xe và điều kiện làm việc và do đó phải tham khảo lịch bảo dưỡng xe.
Có hai loại bộ lọc không khí: một loại chỉ lọc bụi và loại kia còn có tác dụng khử mùi bằng than hoạt tính.
Bộ lọc không khí được lắp đặt ở phần lớn các xe ngày nay và bộ lọc được thay thế một cách dễ dàng.
* Ga lạnh
Môi chất hay còn được gọi là gas lạnh trong hệ thống điều hòa trên ô tô là chất trao đổi nhiệt khi nó tuần hoàn. Nó nhận nhiệt khi bay hơi và giải phóng nhiệt khi nó hoá lỏng.
Có 2 loại ga lạnh là CFC-12(R12) và HCF-134a(R134a), nhưng hiện nay người ta sử dụng HCF-134a, do CFC-12 gây ảnh hưởng xấu đến môi trường và là tác nhân chính gây ra hiện tượng nhà kính.
Tính chất của gas lạnh trong hệ thống điều hòa:
+ Dễ bay hơi và hóa lỏng.
+ Không độc, không cháy, không nổ, không ăn mòn và không mùi.
+ Ổn định và chất lượng không thay đổi.
Đặc tính của CFC-12(R12)
CFC-12 (R-12) đã được sử dụng trong điều hoà ô tô tới tận năm 1995. Tuy nhiên người ta phát hiện ra rằng CFC-12 (R-12) có thể phá huỷ tầng ô zôn khi nó bay vào tầng không khí. Việc phá huỷ tầng ô zôn sẽ làm tăng lượng bức xạ từ mặt trời đến trái đất gây ra bệnh ung thư da và huỷ hoại môi trường, đây là một vấn đề có tính toàn cầu.
Hình 1.50. Môi chất R-12
Vì vậy khi cần phải thay thế hoặc sửa chữa các chi tiết của điều hoà phải thu hồi lại môi chất. Tuy nhiên nếu môi chất được phục hồi một cách chính xác bằng máy phục hồi môi chất thì môi chất sẽ không giảm đi các tính chất của nó khi tái sử dụng.
Hiện nay môi chất HFC -134a (R 134a) không có các chất phá huỷ tầng ô zôn đang được sử dụng. Hệ thống điều hoà được thiết kế để sử dụng môi chất HFC-134a (R 134a) không tương thích với loại điều hoà được thiết kế để sử dụng môi chất HFC-12 (R12), do đó cần phải rất cẩn thận không được nhầm lẫn các loại môi chất và dầu máy nén hoặc sử dụng lẫn lộn chúng.
Đặc tính của HCF-134a (R134a)
R-134a sôi ở -26,9 độ C dưới áp suất khí quyển và sôi ở -10,6 độ C dưới áp suất 1kgf/cm2. Ga điều hoà HCF-134a bay hơi ở nhiệt độ và áp suất thấp, nhưng khi áp suất cao thì nó chuyển về trạng thái lỏng và không bay hơi thậm chí khi nhiệt độ cao. Điều hoà ô tô sử dụng tính chất này và làm cho môi chất dễ dàng hoá lỏng bằng cách sử dụng máy nén.
Hình 1.51. Môi chất R-134a
Ví dụ, môi chất ở dạng khí có nhiệt độ 700C và áp suất 1,47 MPa (15 kgf/cm2) được nén bằng máy nén khí xuống khoảng 12 hoặc 130C sẽ làm cho môi chất dễ hoá lỏng.
1.4.7. Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô
Trong hệ thống điều khiển tự động EATC (electronic Automatic Temperature Control) có trang bị bộ vi sử lý để giúp hệ thống duy trì được nhiệt độ mát lạnh định sẵn một cách ổn định. Đồng thời có thể điều khiển được nhiệt độ ở phía ghế tài xế và khu vực ghế hành khách một cách độc lập. Hệ thống tự động này có khả năng phân phối luồng khí mát đến các hàng ghế phía sau nhưng không ảnh hưởng tới luồng khí mát thổi đến các ghế ngồi phí trước. Hệ thống điều hòa không khí tự động được kích hoạt bằng cách đặt nhiệt độ mong muốn bằng núm chọn nhiệt độ ấn vào công tắc AUTO. Hệ thống sẽ điều chỉnh ngay lập tức và duy trì nhiệt độ ở mức đã thiết lập nhờ chức năng điều khiển tự động của ECUHình 1.52. Sơ đồ điều khiển điều hòa không khí tự động ô tô
Hệ thống được điều khiển nhiệt độ tự động EATC tiếp nhận thông tin nạp vào từ sáu nguồn khác nhau xử lý thông tin và sau cùng ra lệnh bằng tín hiệu để điều khiển các bộ tác động cổng chức năng. Sáu nguồn thông tin bao gồm:
+ Bộ cảm biến năng lượng mặt trời, cảm biến này là một pin quang điện được cài đặt trên bảng đồng hồ, các chức năng đo lường ghi nhận từ mặt trời.
+ Bộ cảm biến nhiệt độ bên trong xe, nó được cài đặt phía sau bảng đồng hồ và có chuwacs năng theo dõi, đo kiểm tra nhiệt độ của không khí bên trong khoang cabin ô tô.
+Bộ cảm biến môi trường ghi nhận nhiệt độ của phía ngoài xe.
+ Bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ.
+ Công tắc áp suất điều khiển bộ ly hợp từ buly máy nén theo chu kỳ.
+ Tín hiệu cài đặt từ bảng điều khiển về nhiệt độ mong muốn và về vận tốc quạt gió.
Sau khi nhận được các thông tin tín hiệu đầu vào, cụm điều khiển điện từ EATC (ECU) sẽ phân tích xử lý thông tin và phát tín hiệu điều khiển bộ cháp hành điều chỉnh tốc độ quạt giàn nóng giàn lạnh quạt két nước động cơ điều chỉnh chế độ thổi khí và luồng khí ứng với nhiệt độ thích hợp.
Hình 1.53. Vị trí các bộ phận trong hệ thống điều hòa tự động
*Cảm biến nhiệt độ trong xe
Hình 1.54. Cảm biến nhiệt độ trong xe.
Cảm biến nhiệt độ trong xe là nhiệt điện trở được lắp trong bảng táp lô có một đầu hút. Đầu hút này dùng không khí được thổi vào quạt gió để hút không khí bên trong xe nhằm phát hiện nhiệt độ trung bình trong xe.Cảm biến phát hiện nhiệt độ trong xe dùng làm cơ sở cho việc điều khiển nhiệt độ.
*Cảm biến nhiệt độ ngoài xe
Hình 1.55. Cảm biến nhiệt độ ngoài xe
Cảm biến nhiệt độ ngoài xe là một nhiệt điện trở và được lắp ở phía trước của giàn nóng để xác định nhiệt độ ngoài xe.Cảm biến này phát hiện nhiệt độ ngoài xe để điều khiển thay đổi nhiệt độ trong xe do ảnh hưởng của nhiệt độ ngoài xe.
*Cảm biến bức xạ mặt trời
Cảm biến bức xạ nắng mặt trời là một đi ốt quang và được lắp ở phia trên của bảng táp lô để xác định cường độ ánh sáng mặt trời.Cảm biến này phát hiện cường độ ánh sáng mặt trời dùng để điều khiển sự thay đổi nhiệt độ trong xe do ảnh hưởng của tia nắng mặt trời
Hình 1.56. Cảm biến bức xạ mặt trời
* Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh
Hình 1.57. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh
Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh dùng một nhiệt điện trở và được lắp ở giàn lạnh để phát hiện nhiệt độ của không khí khi đi qua giàn lạnh (nhiệt độ bề mặt của giàn lạnh).
Nó được dùng để ngăn chặn đóng băng bề mặt giàn lạnh điều khiển nhiệt độ và điều khiển luồng khí trong thời gian quá độ
*Cảm biến nhiệt độ nước
Hình 1.58. Cảm biến nhiệt độ nước
Cảm biến nhiệt độ nước là một nhiệt điện trở. Nó phát hiện nhiệt độ nước làm mát dựa vào cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. Tín hiệu này được truyền từ ECU động cơ. ở một số kiểu xe cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp ở két sưởi. Nó sử dụng để điều khiển nhiệt độ điều khiển việc làm nóng không khí.
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ CÁC ĐIỀU KHIỂN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE HONDA CRV
Link full kèm bản vẽ và powerpoint: https://khobanve.vn/ban-ve/do-an-khai-thac-ky-thuat-dieu-hoa-tren-xe-honda-crv-43744.htm
https://khobanve.vn/ban-ve/do-an-khai-thac-ky-thuat-dieu-hoa-tren-xe-honda-crv-43744.htm
