ĐỒ án CHUYÊN NGÀNH kĩ THUẬT ô tô CHỦ đề NGHIÊN cứu hệ THỐNG điều HOÀ KHÔNG KHÍ TRÊN TOYOTA CAMRY 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH KĨ THUẬT Ô TÔ CHỦ ĐỀ: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ KHƠNG KHÍ TRÊN TOYOTA CAMRY 2020 Sinh viên thực hiện: Lương Quốc An Mã sinh viên : 2019602062 Lớp: AT6009.1 Người hướng dẫn: Th.s Chu Đức Hùng Hà Nội – 2022 MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ .1 1.1 Giới thiệu chung hệ thống điều hịa khơng khí tơ 1.1.1 Lịch sử phát triển 1.1.2 Chức hệ thống điều hòa 1.1.3 Lý thuyết làm lạnh .5 1.1.4 Môi chất làm lạnh hệ thống điều hịa khơng khí .8 1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa 1.3 Vị trí lắp đặt hệ thống điều hịa khơng khí ô tô 11 CHƯƠNG CẤU TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ 13 2.1 Máy nén .13 2.1.1 Chức 13 2.1.2 Phân loại .13 2.2 Ly hợp điện từ 16 2.2.1 Chức 16 2.2.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 17 2.3 Bộ ngưng tụ ( Giàn nóng) 17 2.3.1 Chức 17 2.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 18 2.4 Bình hút ẩm 19 2.4.1 Chức 19 2.4.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 19 2.5 Van tiết lưu 21 2.5.1 Chức 21 2.5.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 21 2.6 Bộ bốc (Giàn lạnh) 25 2.6.1 Chức 25 2.6.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động 26 CHƯƠNG CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TỰ ĐỘNG 28 3.1 Khái quát chung hệ thống điều hòa tự động 28 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 Cấu trúc hệ thống điều hịa khơng khí tự động 28 Chức 29 Vị trí chi tiết hệ thống .29 Nguyên lý hoạt động hệ thống điều hịa khơng khí tự động 30 3.2 Các cảm biến hệ thống điều hòa tự động 31 3.2.1 Cảm biến nhiệt độ xe .31 3.2.2 Cảm biến nhiệt độ xe .32 3.2.3 Cảm biến xạ mặt trời .32 3.2.4 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 32 3.2.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 33 CHƯƠNG PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN XE CAMRY 2015 34 4.1 Sơ đồ mạch điện 34 4.2 Giải thích ký hiệu 42 4.2.1 Ký hiệu màu dây 42 4.2.2 Ký hiệu chân giắc 42 4.3 Các điều khiển hệ thống .42 4.3.1 Điều khiển quạt gió 42 4.3.2 Điều khiển máy nén 43 KẾT LUẬN .44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM THUYẾT MINH 47 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-Hệ thống điều hịa xe Hình 2-Nguyên lý hoạt động két sưởi Hình 3-Nguyên lý hoạt động giàn lạnh Hình 4-Bộ lọc khơng khí Hình 5-Bộ lọc gió kết hợp khử mùi HÌnh 6-Ví dụ di chuyển nhiệt .6 HÌnh 7-Sự bốc HÌnh 8-Sự ngưng tụ Hình 9-Ví dụ điểm sơi HÌnh 10-So sánh chất làm mát Hình 11-Nguyên lý hoạt động hệ thống điều hịa khơng khí 10 Hình 12-Sơ đồ bố trí phận hệ thống điều hịa xe du lịch .12 Hình 13-Sơ đồ bố trí phận hệ thống điều hịa xe khách .12 Hình 1-Các loại máy nén .13 Hình 2-Cấu tạo máy nén loại piston 14 Hình 3-Sơ đồ nguyên lý hoạt động 15 Hình 4-Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc 15 Hình 5-Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy nén loại đĩa lắc 16 Hình 6-Hình ảnh ly hợp điện từ 17 Hình 7-Nguyên lý hoạt động ly hợp máy nén 17 Hình 8-Cấu tạo giàn nóng (Bộ ngưng tụ) 18 Hình 9-Cấu tạo bình lọc .19 Hình 10-Hình dạng cửa sổ kính ga .20 Hình 11-Hình ảnh dịng mơi chất lạnh nhìn qua mắt ga 21 Hình 12-Van tiết lưu loại hộp 22 Hình 13-Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (Khi tải cao) 23 Hình 14-Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (Khi tải thấp) 23 Hình 15-Van tiết lưu loại râu 24 Hình 16-Sơ đồ nguyên lý làm việc van tiết lưu râu 25 Hình 17-Giàn lạnh 26 Hình 18-Cấu tạo giàn lạnh .26 Hình 1-Cấu trúc hệ thống điều hịa tự động tơ 28 Hình 2-Bảng điều khiển điều hịa tự động tơ .29 Hình 3-Vị trí chi tiết hệ thống điều hòa tự động 29 Hình 4-Nguyên lý hoạt động hệ thống điều hịa tự động 30 Hình 5-Cảm biến nhiệt độ xe 31 Hình 6-Cảm biến nhiệt độ xe 32 Hình 7-Cảm biến xạ mặt trời .32 Hình 8-Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 33 Hình 9-Cảm biến nhiệt độ nước làm mát .33 LỜI NÓI ĐẦU Ngành ô tô giới nói chung Việt Nam nói riêng phát triển mạnh mẽ với việc ứng dụng ngày nhiều thành tựu công nghệ thông tin vào sản xuất lắp đặt linh kiện ô tơ Hiện vấn đề tiện nghi tơ tiêu chí để đánh giá xe cao cấp Hệ thống điều hịa khơng khí ô tô phận thiếu xe vận hành đường, nhằm mang đến cho người sử dụng thoải mái dễ chịu điều kiện thời tiết khác Xuất phát từ tình hình thực tế giới, hệ thống điều hịa khơng khí nghiên cứu phát triển trang bị hầu hết tất xe hãng xe phổ biến Toyota, BMW, Mercedes Xuất phát từ lý em lựa chọn đề tài: “Hệ thống điều hào khơng khí Toyota Camry 2020” để tìm hiểu, nghiên cứu phần định hướng phát triển tương lai Mục tiêu đề tài: Nhằm nâng cao kiến thức chuyên môn vận dụng học giảng đường vào thực tiễn, cụ thể mong muốn ứng dụng kiến thức học vào trang bị tiện nghi ô tô, em mong muốn hiểu biết hệ thống điều hịa khơng khí ô tô Sinh viên thực Lương Quốc An CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 1.1 Giới thiệu chung hệ thống điều hịa khơng khí tơ Hệ thống điều hịa khơng khí tơ phần hệ thống HVAC (Heating, Ventilating, and Air Conditioning) - Hệ thống sưởi ấm thơng gió điều hịa khơng khí, cho phép điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió Nó nâng cao chất lượng khơng khí, đem lại lợi ích cho người với vấn đề sức khỏe, việc hút ẩm lọc khơng khí làm lạnh Để có hiệu quả, hệ thống điều hịa khơng khí phải kiểm sốt điều kiện xe: - Làm lạnh khơng khí - Lọc khơng khí - Hút ẩm khơng khí - Tuần hồn khơng khí 1.1.1 Lịch sử phát triển Một cơng ty thành phố New York Mỹ, lần đầu lắp đặt thành cơng hệ thống điều hịa khơng khí cho xe vào năm 1933 Phần lớn khách hàng họ sử dụng xe limousines loại xe hạng sang[2] Hình 1-Hệ thống điều hịa xe Parkard Motor Car Company nhà sản xuất ô tô lắp đặt hệ thống điều hòa mẫu xe họ, bắt đầu vào cuối năm 1939 Họ chạy quảng cáo :” Forget the heat this summer in the only air-conditioned car in the world”[2] Vào năm 1953, Chrysler Imperial sản phẩm xe 20 năm thực có hệ thống điều hịa Nó có cơng suất cao đơn giản để vận hành, với công tắc đơn bảng táp lô với chế độ thấp, trung bình, cao Nó làm mát xe, loại bỏ độ ẩm, bụi bặm, phấn hoa, khói thuốc lúc[2] Sự đổi thông qua nhanh chóng, vào năm 1960, 20% tổng xe Mỹ có hệ thống điều hịa Con số lên tới 80% vùng phía Tây nam Năm 1969, 54% xe Mỹ trang bị hệ thống điều hịa khơng khí, với tính khơng làm thoải mái hành khách mà nâng cao giá trị xe bán ra[2] Trên tờ báo New York Time vào năm 1971 hàm ý hệ thống điều hịa khơng khí tiêu đề: “ In the age of air-conditioning, real air has lost its value”[2] Sau chất làm lạnh R12 sử dụng hệ thống điều hòa, cho làm ảnh hưởng đến tầng ozone, nhà sản xuất yêu cầu sử dụng chất làm lạnh R134a có hại vào năm 1995 Điều khiển nhiệt độ vùng độc lập cho phép chia nhiệt độ theo cài đặt người lái hành khách, vài xe có thêm vùng cho hành khách ghế sau.Volkswagen gọi “ Climatronic “[2] 99% tất xe vào năm 2010 có điều hịa khơng khí Chiếc xe với chất làm mát HFO-1234yf theo tiêu chuẩn Châu Âu với số GWP ( số làm nóng lên tồn cầu chất mơi lạnh) thấp 150, xuất thị trường vào năm 2012[2] 1.1.2 Chức hệ thống điều hòa a Chức sưởi ấm Hình 2-Nguyên lý hoạt động két sưởi Người ta dùng két sưởi trao đổi nhiệt để làm nóng khơng khí xe Két sưởi lấy nước làm mát hâm nóng động để làm nóng khơng khí xe nhờ quạt gió Nhiệt độ két sưởi thấp nước làm mát nóng lên Do sau động khởi động két sưởi không làm việc sưởi ấm[1] b Chức làm mát Hình 3-Nguyên lý hoạt động giàn lạnh Giàn lạnh phận trao đổi nhiệt để làm mát khơng khí trước đưa vào khoang xe Khi bật công tắc điều hịa khơng khí, máy nén bắt đầu làm việc, đẩy mơi chất lạnh (ga điều hịa) tới giàn lạnh Giàn lạnh làm mát nhờ môi chất lạnh[1] Khi khơng khí thổi qua giàn lạnh quạt gió làm mát để đưa vào xe Như vậy, việc làm nóng khơng khí phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát động việc làm mát khơng khí lại phụ thuộc vào mơi chất lạnh Hai chức hoàn toàn độc lập với c Chức hút ẩm Nếu độ ẩm không khí lớn qua giàn lạnh, nước khơng khí ngưng tụ lại bám vào cánh tản nhiệt giàn lạnh Kết không khí làm khơ trước vào khoang xe Nước đọng lại thành sương cánh tản nhiệt chảy xuống khay xả nước sau đưa ngồi xe thơng qua vịi dẫn[1] d Chức lọc gió Một lọc đặt cửa hút hệ thống điều hịa khơng khí để làm khơng khí trước đưa vào xe Gồm hai loại:  Bộ lọc lọc bụi  Bộ lọc lọc bụi kết hợp khử mùi than hoạt tính Hình 4-Bộ lọc khơng khí 42 43 44 45 46 47 4.2 Giải thích ký hiệu 4.2.1 Ký hiệu màu dây Ký hiệu B L R BR LG V G O W GR P Y Giải thích Black Blue Red Brown Light Green Violet Green Orange White Gray Pink Yellow Màu Đen Xanh da trời Đỏ Nâu Xanh nhạt Tím Xanh Cam Trắng Xám Hồng Vàng 4.2.2 Ký hiệu chân giắc Tín hiệu SG LOCK S5 B GND IG+ MGC TAM TR TE PTC PRE THW BLW TS Điều khiển Cấp mass Tín hiệu cảm biến tốc độ máy nén Điện áp 5V Điện áp ắc quy Mass Điện áp ECU Tín hiệu rơ le ly hợp máy nén Tín hiệu cảm biến nhiệt độ mơi trường Tín hiệu cảm biến nhiệt độ xe Tín hiệu cảm biến nhiệt độ giàn lạnh Sưởi PTC Tín hiệu cảm biến áp suất A/C Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát động Tín hiệu quạt giàn lạnh Tín hiệu cảm biến xạ mặt trời 4.3 Các điều khiển hệ thống 4.3.1 Điều khiển quạt gió Cấu trúc: - rơ le quạt giàn lạnh (Heater relay) - quạt giàn lạnh (Blower motor) - điện trở quạt (Blower resistor) - điều khiển quạt giàn lạnh Đặc điểm điều khiển: 48 - Quạt giàn lạnh quay với ba cấp tốc độ: + Tốc độ thấp dòng qua điện trở quạt (Điện áp bị sụt điện trở) + Tốc độ trung bình dịng qua quạt điều khiển transistor công suất điều khiển quạt + Tốc độ cao dòng điện trực tiếp từ điều khiển quạt đến quạt không qua transistor điện trở quạt 4.3.2 Điều khiển máy nén Cấu trúc: - máy nén cảm biến tốc độ máy nén (A/C magnectic clutch & lock sensor) Đặc điểm điều khiển: - Cuộn dây ly hợp từ cấp nguồn (-) sẵn chờ tín hiệu cho phép đóng ly hợp từ - Tín hiệu từ cảm biến áp suất (A/C pressure sensor) tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ giàn lạnh (A/C Evaporator temperature sensor) gửi ECU A/C để điều khiển đóng ngắt máy nén + Khi nhiệt độ giàn lạnh gần mức nhiệt độ đóng băng giàn lạnh, tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ giàn lạnh gửi ECU A/C để điều khiển ngắt máy nén + Khi áp suất ga thấp cao (Pga >3,1 Mpa Pga < 0,2 Mpa ), tín hiệu từ cảm biến áp suất gửi ECU A/C để điều khiển máy nén - Khi máy nén gặp cố, tín hiệu tốc độ máy nén từ cảm biến tốc độ máy nén gửi ECU A/C để điều khiển ngắt máy nén 49 KẾT LUẬN Sau thời gian làm đồ án với đề tài “ Nghiên cứu hệ thống điều hòa xe Camry” em hoàn thành với giúp đỡ thầy giáo hướng dẫn Trong đồ án em sâu vào kết cấu nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa Phần đầu vào giới thiệu tổng quan hệ thống điều hịa khơng khí.Phần trung tâm đồ án sâu vào nguyên cứu hệ thống điều hịa khơng khí tự động Tuy nhiên thời gian hạn chế, kiến thức chuyên sâu có hạn, tài liệu tham khảo hạn chế em mong đóng góp ý kiến thầy thầy giáo khoa để đồ án em hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn thầy giáo khoa Công Nghệ Ơtơ trường Đại Học Cơng Nghiệp Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS Chu Đức Hùng tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hồn thành đồ án 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TOYOTA Tài liệu đào tạo kỹ thuật viên ô tô TEAM21 [2] AriaZone Automotive-air-conditioning-training-manual [Online] https://www.ariazone.com/wp-content/uploads/2017/04/Automotive-airconditioning-training-manual.pdf [3] ĐH SPKT Hưng n ĐIều hịa khơng khí tự động, Khoa khí động lực [Online] https://tailieuxanh.com/vn/tlID1984500_de-cuong-bai-giangdieu-hoa-khong-khi-o-to-dh-su-pham-ky-thuat-hung-yen.html [4] EAC Tài liệu đào tạo sửa chữa Hệ thống điều hịa tơ [Online] https://daotaooto.edu.vn/download/tai-lieu-dao-tao-sua-chua-he-thong-dieu-hoao-to-16.html [5] EAC Giáo trình hệ thống điều hịa tự động [Online] https://daotaooto.edu.vn/download/giao-trinh-he-thong-dieu-hoa-tu-dong65.html [6].EAC Đào tạo hệ thống điều hòa [Online] https://daotaooto.edu.vn/download/dao-tao-ve-he-thong-dieu-hoa-90.html [7] Steven Daily Automotive Air Conditioning and Climate Control Systems s.l : Butterworth-Heinemann, April 18, 2011 [8] ĐH SPKT Hồ Chí Minh [Online] https://tailieuoto.vn/nguyen-lyhoat-dong-he-thong-dieu-hoa-o-to/ [9] MAHLE aftermarket Automotive air conditioning [Online] https://www.mahle-aftermarket.com/media/homepage/facelift/mediacenter/klima/kompaktwissen-ac-fahrzeugklimatisierung-en-screen.pdf [10] EXXOTEST Controlled air conditioning for vehicles [Online] https://exxotest.com/wp-content/uploads/2018/03/GU_MT-C5001_EN.pdf [11] CEDengineering HVAC System for Cars and Automotive Vehicles [Online] 51 https://www.cedengineering.com/userfiles/HVAC%20System%20for%20Cars% 20and%20Automotive%20Vehicles.pdf [12] IRJET AUTOMOBILE AIR CONDITIONING SYSTEM [Online] https://www.irjet.net/archives/V5/i6/IRJET-V5I6398.pdf [13] Quansheng Zhang,Shengbo Eben Li,Kun Deng Automotive Air Conditioning: Optimization, Control and Diagnosis s.l : Springer, April 22, 2018 [14] Jim Halderman Automotive Heating and Air Conditioning s.l : Pearson, January 5, 2017 [15] Haynes Manuals Automotive Heating & Air Conditioning s.l : Haynes Manuals N America, May 1, 2011 52 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM THUYẾT MINH Tìm nội dung \ Cách 1: Từ phần danh mục “ MỤC LỤC” đưa chuột đến nội dung muốn xem ấn ctrl + click chuột trái chuyển đến vị trí nội dung muốn xem Cách 2: Ấn Ctrl + F lên cửa sổ tìm kiếm bên trái hình 53 Nhập nội dung muốn tìm vào tìm kiếm.kết trả bôi vàng ấn vào mũi tên lên xuống tìm kiếm để chuyển kết khác Ấn vào Pages để xem nội dung theo trang 54 Ấn vào Headings để xem nội dung theo đầu mục Tìm hình ảnh Từ phần danh mục “ DANH MỤC HÌNH ẢNH” đưa chuột đến hình ảnh muốn xem ấn ctrl + click chuột trái chuyển đến vị trí 55 56 ... biết hệ thống điều hịa khơng khí ô tô Sinh viên thực Lương Quốc An CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ 1.1 Giới thiệu chung hệ thống điều hịa khơng khí tơ Hệ thống điều. .. 1.1.4 Môi chất làm lạnh hệ thống điều hịa khơng khí .8 1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa 1.3 Vị trí lắp đặt hệ thống điều hịa khơng khí ô tô 11 CHƯƠNG CẤU TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA... giới, hệ thống điều hịa khơng khí nghiên cứu phát triển trang bị hầu hết tất xe hãng xe phổ biến Toyota, BMW, Mercedes Xuất phát từ lý em lựa chọn đề tài: ? ?Hệ thống điều hào khơng khí Toyota Camry