TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ
Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Điều hòa không khí là hệ thống thiết yếu trên xe, giúp điều chỉnh nhiệt độ và tuần hoàn không khí, mang lại sự thoải mái cho hành khách trong những ngày nắng nóng Hệ thống này không chỉ giữ độ ẩm và lọc sạch không khí mà còn tự động hoạt động nhờ cảm biến và ECU điều khiển Ngoài ra, điều hòa còn giúp loại bỏ sương mù và băng trên kính xe Để làm ấm không khí, hệ thống sử dụng két nước như một két sưởi, lấy nhiệt từ nước làm mát động cơ Khi động cơ khởi động, két sưởi không hoạt động ngay lập tức Để làm mát không khí, hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo chu trình khép kín: máy nén đẩy môi chất khí áp suất cao vào giàn ngưng, nơi môi chất chuyển thành lỏng và được lọc trong bình chứa Sau đó, môi chất lỏng chảy qua van giãn nở, chuyển thành hỗn hợp khí-lỏng áp suất thấp, trước khi đến giàn lạnh, nơi quá trình bay hơi diễn ra và lấy nhiệt từ không khí Môi chất lỏng chuyển thành hơi và được đưa trở lại máy nén, lặp lại chu trình.
Khoa Cơ khí ô tô cung cấp giáo trình về hệ thống điện lạnh ôtô, bao gồm cả két sưởi ấm và giàn lạnh, đồng thời điều chỉnh vị trí các cánh hòa trộn và van nước Hệ thống điều hòa không khí trong xe hoạt động bằng cách lấy không khí bên ngoài và đưa vào trong xe nhờ chênh áp do chuyển động của xe, được gọi là thông gió tự nhiên.
Khi xe di chuyển, áp suất không khí trên bề mặt xe phân bổ không đều, với một số khu vực có áp suất dương và một số khu vực khác có áp suất âm Do đó, cửa hút khí được lắp đặt tại những vị trí có áp suất dương, trong khi cửa xả khí được đặt ở những khu vực có áp suất âm.
Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đƣa vào trong xe
Cửa hút và cửa xả không khí trong hệ thống thông gió tự nhiên được lắp đặt ở cùng vị trí, thường kết hợp với các hệ thống thông khí khác như điều hòa không khí và bộ sưởi ấm.
Chức năng của hệ thống điều hòa không khí
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là thiết bị thiết yếu, giúp tạo ra không gian vi khí hậu thoải mái cho cả người lái và hành khách.
Hệ thống điều hòa không khí là thiết bị giúp duy trì nhiệt độ và độ ẩm lý tưởng trong phòng Khi nhiệt độ cao, thiết bị thực hiện quá trình làm lạnh để giảm nhiệt độ, trong khi khi nhiệt độ thấp, nó cung cấp nhiệt để sưởi ấm không gian Đồng thời, hệ thống cũng điều chỉnh độ ẩm bằng cách thêm hoặc loại bỏ hơi nước, đảm bảo không khí luôn ở mức độ ẩm phù hợp.
Thiết bị điều hòa không khí cần tối thiểu bao gồm một bộ làm lạnh, một bộ sưởi, một bộ điều khiển độ ẩm và một bộ thông gió để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô bao gồm bốn thành phần chính: bộ lạnh để làm mát, bộ sưởi để tăng nhiệt độ, bộ điều khiển độ ẩm để duy trì độ ẩm lý tưởng và bộ thông gió để lưu thông không khí.
Chức năng chính của hệ thống điều hòa không khí:
Điều khiển lưu lượng không khí
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Két sưởi ấm hoạt động như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí trong xe Khi động cơ khởi động, nước làm mát được đun nóng và sử dụng nhiệt độ này để làm ấm không khí thông qua quạt Tuy nhiên, nhiệt độ của két sưởi sẽ vẫn thấp cho đến khi nước làm mát đạt đủ nhiệt độ, vì vậy ngay sau khi khởi động, két sưởi không hoạt động hiệu quả như một hệ thống sưởi ấm.
Hình 1.1: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm
Giàn lạnh trong hệ thống điều hòa không khí hoạt động như một bộ trao đổi nhiệt, làm mát không khí trước khi đưa vào xe Khi bật điều hòa, máy nén bắt đầu hoạt động, đẩy môi chất lạnh tới giàn lạnh, nơi không khí được làm mát nhờ chất làm lạnh và sau đó được thổi vào trong xe Quá trình làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ, trong khi việc làm mát không khí hoàn toàn độc lập với nhiệt độ này.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát
Khi nhiệt độ không khí tăng, lượng hơi nước trong không khí cũng tăng và ngược lại Khi không khí đi qua giàn lạnh, nó được làm mát, dẫn đến việc hơi nước ngưng tụ và bám vào các cánh tản nhiệt Quá trình này giúp giảm độ ẩm trong xe, với nước ngưng tụ tạo thành sương và được chứa trong khay xả nước Cuối cùng, nước này sẽ được tháo ra khỏi khay thông qua một vòi nhỏ.
Hệ thống điều hòa không khí không chỉ có ba chức năng chính mà còn đảm nhiệm vai trò điều khiển thông gió trong xe Quá trình lấy không khí từ bên ngoài vào trong xe nhờ chênh áp do chuyển động của xe được gọi là thông gió tự nhiên Khi xe di chuyển, sự phân bổ áp suất không khí trên bề mặt xe tạo ra các khu vực có áp suất dương và âm Do đó, cửa hút không khí được đặt ở các khu vực có áp suất dương, trong khi cửa xả khí được bố trí tại các khu vực có áp suất âm.
Trong hệ thống thông gió cưỡng bức, quạt điện được sử dụng để hút không khí vào xe, với các cửa hút và xả không khí được bố trí giống như trong hệ thống thông gió tự nhiên Hệ thống này thường kết hợp với các hệ thống thông khí khác như điều hòa không khí và bộ sưởi ấm.
Phân loại điều hòa không khí trên ô tô
Hệ thống điều hòa không khí đƣợc phân loại theo vị trí lắp đặt và theo
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô phương thức điều khiển a Phân loại theo vị trí lắp đặt
Giàn lạnh kiểu phía trước được lắp đặt sau bảng đồng hồ và kết nối với giàn sưởi, với quạt giàn lạnh được điều khiển bởi mô tơ quạt Không khí từ bên ngoài hoặc không khí tuần hoàn bên trong được hút vào, sau đó không khí đã được làm lạnh hoặc sấy sẽ được đưa vào bên trong.
Kiểu kép là sự kết hợp giữa hệ thống điều hòa phía trước và giàn lạnh phía sau được lắp đặt trong khoang hành lý, giúp không khí không bị thổi ra từ cả hai phía Cấu trúc này mang lại hiệu suất làm lạnh cao hơn và duy trì nhiệt độ đồng đều trong toàn bộ không gian xe.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Kiểu kép treo trần được sử dụng phổ biến trong xe khách, với hệ thống điều hòa phía trước kết hợp giàn lạnh treo trần phía sau Thiết kế này mang lại hiệu suất làm lạnh cao và đảm bảo nhiệt độ phân bố đồng đều trong không gian xe.
Hình 1.5: Kiểu kép treo trần b Phân loại theo phương pháp điều khiển
Kiểu điều khiển bằng tay cho phép người sử dụng tùy chỉnh nhiệt độ thông qua các công tắc và cần gạt, đồng thời điều chỉnh tốc độ quạt, lượng gió và hướng gió một cách linh hoạt.
Hình 1.6:Kiểu bằng tay (Khi trời nóng)
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 1.7: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh)
Điều hòa tự động là hệ thống điều chỉnh nhiệt độ trong xe bằng cách sử dụng bộ điều khiển và ECU động cơ Hệ thống này tự động điều chỉnh nhiệt độ không khí và tốc độ quạt dựa trên các yếu tố như nhiệt độ bên trong và bên ngoài xe, cũng như bức xạ mặt trời, thông qua các cảm biến Mục tiêu của điều hòa tự động là duy trì nhiệt độ bên trong xe theo mức nhiệt độ mong muốn.
Hình 1.8: Kiểu tự động (Khi trời nóng)
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
LÝ THUYẾT CHUNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN ÔTÔ
Lý thuyết điều hòa
Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động và cấu trúc của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, cần tìm hiểu kỹ lưỡng về các lý thuyết cơ bản liên quan đến hệ thống này.
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
Một bình có khóa đƣợc 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 lƣợng nhiệt cần thiết từ không khí trong hộp để bay hơi thành khí và thoát ra ngoài
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Lúc đó, nhiệt độ không khí trong hộp sẽ giảm xuống thấp hơn lúc trước khi khóa mở
Cũng tương tự như vậy, ta cảm thấy lạnh khi bôi cồn lên cánh tay, cồn lấy nhiệt từ cánh tay khi nó bay hơi
Quy trình làm lạnh là quá trình loại bỏ nhiệt từ một vật thể, và đây chính là mục tiêu cốt lõi của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí.
Vì vậy hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản sau đây:
+ Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh
+ Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ
+ Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lƣợng nhiệt ra một vùng rộng lớn và nhiệt độ của chất khí sẽ bị giảm xuống
+ Để làm lạnh bất cứ một vật nào thì ta phải lấy nhiệt ra khỏi vật thể đó
+ Một số lƣợng lớn nhiệt lƣợng đƣợc hấp thụ khi chất lỏng thay đổi trạng thái biến thành hơi
Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ô tô hoạt động dựa trên ba đặc tính cơ bản: dòng nhiệt, sự hấp thụ, và áp suất cùng với điểm sôi.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Dòng nhiệt là quá trình truyền nhiệt từ nơi có nhiệt độ cao hơn đến nơi có nhiệt độ thấp hơn, với các phần tử ở nhiệt độ cao có chuyển động mạnh hơn Chẳng hạn, khi một vật nóng 30°F được đặt cạnh một vật nóng 80°F, vật 80°F sẽ truyền nhiệt cho vật 30°F Đặc biệt, sự chênh lệch nhiệt độ càng lớn, thì dòng nhiệt lưu thông càng mạnh mẽ.
Sự truyền nhiệt có thể đƣợc truyền bằng:
Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kết hợp giữa ba cách trên
Hỡnh 2.1: Truyền nhiệt nhờ sự dẫn nhiệt Nhiệt độ của mỏ hàn đ-ợc truyền đi trong thanh đồng
Dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt có hướng trong một vật hoặc giữa hai vật thể khi chúng tiếp xúc trực tiếp Chẳng hạn, khi một đầu của thanh thép được nung nóng, đầu còn lại sẽ dần ấm lên nhờ hiện tượng dẫn nhiệt.
Sự đối lưu là quá trình truyền nhiệt thông qua sự di chuyển của chất lỏng hoặc khí đã được làm nóng Khi không khí được đun nóng bởi một nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ nâng lên và tiếp xúc với các vật thể lạnh hơn, từ đó truyền nhiệt cho chúng Quá trình này diễn ra nhờ vào khối không khí trung gian bao quanh các vật thể, giúp chuyển giao nhiệt hiệu quả.
Trong một phòng, không khí nóng sẽ bay lên trên trong khi không khí lạnh di chuyển xuống dưới, tạo ra một vòng luân chuyển khép kín Quá trình này giúp các vật thể trong phòng được nung nóng đều.
Hình2.2:Nhiệt được truyền dẫn do sự đối lưu
Không khí trên bề mặt nung nóng, bay nên nung chín gà
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô nóng đều, đó là hiện tƣợng của sự đối lưu
Sự bức xạ là quá trình phát và truyền nhiệt dưới dạng tia hồng ngoại, diễn ra ngay cả khi không có không khí hoặc tiếp xúc giữa các vật Khi đứng dưới ánh sáng mặt trời hoặc gần đèn pha, chúng ta cảm thấy ấm áp vì nhiệt lượng từ mặt trời và đèn pha được chuyển đổi thành tia hồng ngoại Khi những tia này chạm vào vật thể, chúng làm cho các phân tử của vật đó chuyển động, tạo ra cảm giác nóng.
Tác dụng truyền nhiệt này gọi là sự bức xạ
Hình2.3:Truyền dẫn nhiệt do bức xạ Mặt trời truyền nhiệt nung nóng Trái Đất nhờ tia hồng ngoại
Nhiệt độ ảnh hưởng đến trạng thái của vật chất, bao gồm thể lỏng, thể rắn và thể khí Để thay đổi trạng thái, cần cung cấp hoặc giảm nhiệt lượng Ví dụ, khi nhiệt độ của nước giảm xuống 0°C (32°F), nước sẽ đóng băng thành đá, chuyển từ thể lỏng sang thể rắn Ngược lại, khi nước được đun nóng đến 100°C (212°F), nó sẽ sôi và chuyển sang thể khí Quá trình chuyển đổi giữa nước đá, nước lỏng và hơi nước đều yêu cầu tác động nhiệt.
Khi khối nước đá ở nhiệt độ 32°F được nung nóng, nó sẽ tan ra nhưng vẫn giữ nhiệt độ 32°F Tương tự, khi nước nóng đạt 212°F, nó sẽ sôi, nhưng nếu tiếp tục đun, nước sẽ bốc hơi mà nhiệt độ vẫn duy trì ở 212°F.
(100 0 C) chứ không nóng hơn nữa Lượng nhiệt được hấp thụ trong nước sôi, trong nước đá để làm thay đổi trạng thái của nước gọi là ẩn nhiệt
- Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng trong hệ thống điều hòa
Khoa Cơ khí ô tô nghiên cứu giáo trình Điện lạnh ô tô, trong đó nhấn mạnh mối quan hệ giữa áp suất và điểm sôi của chất lỏng Khi áp suất tăng, điểm sôi cũng tăng, khiến nhiệt độ sôi cao hơn mức bình thường; ngược lại, giảm áp suất sẽ làm giảm điểm sôi Ví dụ, điểm sôi của nước ở nhiệt độ bình thường là 100°C, nhưng có thể tăng hoặc giảm tùy thuộc vào áp suất Hiện tượng này cũng ảnh hưởng đến điểm ngưng tụ của hơi nước Trong hệ thống điều hòa không khí và hệ thống điện lạnh ô tô, áp suất đóng vai trò quan trọng trong quá trình bốc hơi và ngưng tụ của các chất lỏng đặc biệt, góp phần vào hiệu quả làm lạnh và điều hòa không khí.
2 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn a Đơn vị đo nhiệt lượng: Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng đơn vị BTU Nếu cần nung một Pound nước (0,454 kg) nóng đến 1 0 F (0,377 0 C) thì phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt Năng suất của một hệ thống nhiệt lạnh ô tô được định rõ bằng BTU/giờ, vào khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ.(1BTU = 252 cal = 0,252 kcal),
(1 kcal = 4,187 kJ) b Môi chất lạnh:
Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều hòa không khí phải đạt đƣợc những yêu cầu sau đây:
+ Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 32 0 F (0 0 C) để có thể bốc hơi và hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp
Chất liệu cần có tính chất tương đối trơ và có khả năng hòa trộn với dầu bôi trơn, nhằm tạo ra một hóa chất bền vững Đồng thời, nó phải đảm bảo không gây ăn mòn cho kim loại cũng như các vật liệu khác như cao su và nhựa.
Chất làm lạnh cần phải đảm bảo không độc hại, không cháy và không gây nổ Đồng thời, nó cũng phải không tạo ra các phản ứng có hại cho môi trường và sinh thái khi được thải ra khí quyển.
Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh
- Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chƣa no mà các nguyên tử hydro đƣợc
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
+ R (refrigerant): Chất làm lạnh, môi chất lạnh
+ Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt Ví dụ nhƣ R-134a
+ Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số Ví dụ như C3F6 kí hiệu là R1216 + Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C.Ví dụ nhƣ C4H8 là RC138
- Các chất vô cơ: Kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lƣợng làm tròn của chất đó.Ví dụ NH3 kí hiệu là R717
Môi chất lạnh R-12, với công thức hóa học CCl2F2 (CFC), là hợp chất chứa cacbon, clo và flo Chất khí này không màu và có trọng lượng nặng gấp bốn lần so với không khí.
CẤU TẠO NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG SƯỞI VÀ THÔNG GIÓ TRÊN ÔTÔ
Hệ thống sưởi
Một thiết bị sấy không khí trong xe hay hút khí sạch bên ngoài vào bên trong khoang hành khách
Có nhiều loại bộ sưởi khác nhau, bao gồm bộ sưởi sử dụng nhiệt từ nước làm mát động cơ, nhiệt từ khí cháy và nhiệt từ khí xả Trong số đó, bộ sưởi dùng nước làm mát là phổ biến nhất.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 3.2: Quá trình lưu thông gió
Trong hệ thống sưởi sử dụng nước làm mát, nước được tuần hoàn qua két sưởi, làm nóng đường ống của bộ sưởi Sau đó, quạt gió sẽ thổi không khí qua két nước sưởi, giúp sấy nóng không khí hiệu quả.
Nước làm mát là nguồn nhiệt chính, vì vậy két sưởi không thể nóng lên khi động cơ còn nguội, dẫn đến việc nhiệt độ không khí thổi qua bộ sưởi không tăng.
Có hai loại bộ sưởi sử dụng nước làm mát, tùy thuộc vào hệ thống điều khiển nhiệt độ Loại đầu tiên là bộ sưởi trộn khí, trong khi loại thứ hai là bộ sưởi điều khiển lưu lượng nước.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Kiểu điều khiển này sử dụng một van để trộn khí, giúp điều chỉnh nhiệt độ không khí bằng cách kiểm soát tỷ lệ khí lạnh đi qua két sưởi và tỷ lệ khí lạnh không qua két sưởi Hiện nay, phương pháp trộn khí này đang trở nên phổ biến.
Hình 3.3:Nguyên lý hoạt động cánh trộn khí
+ Loại điều khiển lưu lượng nước:
Hệ thống điều khiển nhiệt độ không khí hoạt động bằng cách điều chỉnh lưu lượng nước làm mát động cơ qua két sưởi thông qua một van nước Quá trình này cho phép thay đổi nhiệt độ của két sưởi, từ đó điều chỉnh nhiệt độ không khí lạnh thổi qua két sưởi một cách hiệu quả.
Hình 3.4:Nguyên lý hoạt động bộ điều khiển lưu lượng nước
Van nước trong mạch làm mát của động cơ điều chỉnh lượng nước qua két sưởi Người lái có thể điều khiển van nước thông qua cần điều khiển trên bảng táp lô.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 3.5a.Két sưởi được làm từ các ống và cánh tản nhiệt
Hình 3.5b.Quạt gió bao gồm môtơ (kiểu
Ferit và kiểu Sirocco) và cánh quạt
Bộ thông gió là một thiết bị để thổi khí sạch từ bên ngoài vào trong xe và cũng có tác dụng làm thông thoáng xe
Có hai loại thiết bị thông gió: thông gió tự nhiên và thông gió cƣỡng bức
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô a Thông gió tự nhiên:
Thông gió tự nhiên trong xe được tạo ra khi không khí bên ngoài được hút vào nhờ sự chuyển động của xe Sự phân bố áp suất không khí bên ngoài, khi xe di chuyển, có thể được mô tả qua các vùng có áp suất dương (+) và âm (-) Để tối ưu hóa quá trình thông gió, các cửa hút không khí nên được lắp đặt ở vùng có áp suất dương, trong khi các cửa thoát khí cần được đặt ở vùng áp suất âm.
Hệ thống thông gió cưỡng bức sử dụng quạt điện để đẩy không khí vào trong xe, với cửa nạp và cửa thoát được bố trí tương tự như trong hệ thống thông gió tự nhiên.
Thông thường hệ thống thông gió này đƣợc dùng kèm với hệ thống khác (hệ thống lạnh hoặc hệ thống sưởi)
Tháo lắp được hệ thống sưởi trong hệ thống điều hòa
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 3.7 Các bộ phận hệ thống sưởi
Mục tiêu bài thực hành
- Chọn đúng thiết bị và dụng cụ trong quá trình tháo và lắp hệ thống sưởi trên ô tô
- Tập hợp các chi tiết, bộ phận và vật tƣ tiêu hao
- Kiểm tra tình trạng của hệ thống
4 Các trang thiết bị, dụng cụ và vật tư hỗ trợ cho bài thực hành
STT Chủng loại – Quy cách SL/HSSV Ghi chú
1 Bộ chìa khóa 1 bộ / 1 nhóm
2 Mô hình hệ thống sưởi 1 cái / 1 nhóm
3 Tua vít ( dẹp, bake) 1 cái / 1 nhóm
4 Dụng cụ SST 1 cái / 1 lớp
- Chọn đúng thiết bị và dụng cụ trong quá trình tháo và lắp hệ thống sưởi trên ô tô
- Tập hợp các chi tiết, bộ phận và vật tƣ tiêu hao
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
- Kiểm tra tình trạng vận hành của một hệ thống
6 Hoàn thành các câu hỏi dẫn dắt
STT CÁC BƯỚC XÁC ĐỊNH HƯ
HỎNG ĐÁNH GIÁ HƯ HỎNG
1 Quan sát Kiểm tra bằng mắt
2 Xác định đúng chi tiết Kiểm tra bằng mắt
3 Kiểm tra sơ bộ Kiểm tra bằng mắt
NỘI DUNG YÊU CẦU VẬT CHẤT,
Tháo cực âm ắc quy Tháo cánh tản nhiệt
Tháo các đường ống từ dàn lạnh
Tháo bảng điều khiển hệ thống sưởi
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Tháo các nắp và ống dẫn phía trước và sau
Tháo bộ phận dàn sưởi ra ngoài
Yêu cầu công việc
- Chọn đúng thiết bị và dụng cụ trong quá trình tháo và lắp hệ thống sưởi trên ô tô
- Tập hợp các chi tiết, bộ phận và vật tƣ tiêu hao
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
- Kiểm tra tình trạng vận hành của một hệ thống
Hoàn thành các câu hỏi dẫn dắt
STT CÁC BƯỚC XÁC ĐỊNH HƯ
HỎNG ĐÁNH GIÁ HƯ HỎNG
1 Quan sát Kiểm tra bằng mắt
2 Xác định đúng chi tiết Kiểm tra bằng mắt
3 Kiểm tra sơ bộ Kiểm tra bằng mắt
NỘI DUNG YÊU CẦU VẬT CHẤT,
Tháo cực âm ắc quy Tháo cánh tản nhiệt
Tháo các đường ống từ dàn lạnh
Tháo bảng điều khiển hệ thống sưởi
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Tháo các nắp và ống dẫn phía trước và sau
Tháo bộ phận dàn sưởi ra ngoài
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
CẤU TẠO NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG
Sơ đồ cấu tạo
Thiết bị lạnh ô tô là hệ thống bao gồm các bộ phận như máy nén, thiết bị ngưng tụ, bình lọc và tách ẩm, van tiết lưu, và thiết bị bay hơi, nhằm thực hiện chu trình lấy nhiệt từ môi trường và thải nhiệt ra bên ngoài Những bộ phận này phối hợp với nhau để đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống lạnh trong ô tô.
- Mô tả được cấu tạo của các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí thông thường và tự động trên ô tô
- Giải thích nguyên lý làm việc của các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí thường và tự động trên ô tô
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.1:Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô
A Máy nén (bốc lạnh) F Van tiết lưu
B Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G Bộ bốc hơi
C Bộ lọc hay bình hút ẩm H Van xả phía thấp áp
D Công tắc áp suất cao I Bộ tiêu âm
E Van xả phía cao áp
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 từ máy nén ở áp suất và nhiệt độ thấp, chuyển đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng dưới dạng hơi.
Tại bộ ngưng tụ (B), môi chất đạt nhiệt độ rất cao, trong khi quạt gió làm mát giàn nóng Môi chất ở thể hơi được giải nhiệt và ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao và nhiệt độ thấp.
Môi chất lạnh ở dạng lỏng sẽ tiếp tục di chuyển đến bình lọc hoặc bộ hút ẩm (C), nơi mà nó được tinh khiết hóa bằng cách loại bỏ hoàn toàn hơi ẩm và các tạp chất.
+ Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy
Khoa Cơ khí ô tô cung cấp giáo trình về hệ thống điện lạnh ô tô, trong đó bộ bốc hơi (giàn lạnh) đóng vai trò quan trọng trong việc hạ thấp áp suất của môi chất lạnh Sự giảm áp này khiến môi chất chuyển từ thể lỏng sang thể hơi, góp phần vào quá trình làm lạnh hiệu quả trong hệ thống.
+ 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 từ bên ngoài được hút vào và đi qua giàn lạnh, nơi mà nhiệt độ của không khí giảm nhanh chóng khi bị lấy đi năng lượng qua các lá ảtn nhiệt Quá trình này cũng làm ngưng tụ hơi ẩm trong không khí và đưa ra ngoài Tại giàn lạnh, môi chất ở thể lỏng với nhiệt độ và áp suất cao chuyển thành môi chất ở thể hơi với nhiệt độ và áp suất thấp.
Khi quá trình này diễn ra, môi chất cần một lượng năng lượng lớn, do đó nó sẽ hấp thụ năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh, khiến không khí mất năng lượng và nhiệt độ giảm xuống, tạo ra không khí lạnh Môi chất lạnh ở dạng hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp, được đưa trở lại máy nén.
Vị trí lắp đặt của hệ thống điện lạnh trên ô tô
Xe du lịch có diện tích nhỏ, do đó hệ thống điều hòa thường được lắp đặt ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) để đảm bảo cung cấp khí mát hiệu quả khi cần thiết.
Hình 4.2:Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Đối với xe khách có diện tích lớn, việc lắp đặt hệ thống điều hòa giống như xe con sẽ không đảm bảo làm mát toàn bộ không gian, dẫn đến hiệu quả làm lạnh kém Do đó, xe khách thường được trang bị hệ thống điều hòa trên trần, giúp làm mát đồng đều và mang lại cảm giác thoải mái cho hành khách.
Hình 4.3:Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa trên xe khách
Cấu tạo và làm việc của các chi tiết
Máy nén khí hoạt động bằng cách nhận dòng khí ở nhiệt độ và áp suất thấp, sau đó nén khí để chuyển đổi sang trạng thái có nhiệt độ và áp suất cao, rồi đưa đến giàn nóng Là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh, máy nén quyết định công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của toàn bộ hệ thống Trong quá trình hoạt động, tỉ số nén thường dao động trong khoảng 5 đến 8,1, và tỉ số này phụ thuộc vào nhiệt độ.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô không khí môi trường xung quanh và loại môi chất lạnh b Phân loại :
Trong hệ thống điện lạnh ô tô, có nhiều loại máy nén với cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau Tuy nhiên, tất cả các loại máy nén đều có chung chức năng là nhận hơi có áp suất thấp từ bộ bốc hơi và chuyển đổi thành hơi có áp suất cao để bơm vào bộ ngưng tụ.
Trước đây, máy nén thường sử dụng thiết kế hai piston và một trục khuỷu với piston chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, nhưng hiện nay kiểu máy này đã không còn phổ biến Hiện tại, máy nén piston dọc trục và máy nén quay sử dụng cánh trượt đang được sử dụng rộng rãi hơn.
Hình 4.4:Các loại máy nén trong hệ thống làm mát b Nguyên lý hoạt động của máy nén:
Khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút mở ra, cho phép môi chất được hút vào xy lanh công tác cho đến khi piston đạt đến điểm chết dưới.
Khi piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, van hút sẽ đóng lại trong khi van xả mở ra với tiết diện nhỏ hơn, dẫn đến việc áp suất của môi chất tăng cao hơn so với khi được hút vào Quá trình này sẽ kết thúc khi piston đạt đến điểm chết trên.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
+ Bước 3: Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại như trên d Một số loại máy nén thông dụng:
Một cặp piston được gắn chặt với đĩa chéo, tạo khoảng cách 70 độ cho máy nén 10 xylanh và 180 độ cho máy nén 6 xylanh Khi một bên piston thực hiện hành trình nén, bên kia sẽ ở trong hành trình hút.
Hình 4.5:Cấu tạo máy nén loại piston
Khi trục quay kết hợp với đĩa vát, piston sẽ dịch chuyển qua trái hoặc phải, dẫn đến việc môi chất bị nén lại Khi piston di chuyển sang trái, áp suất bên trong xy lanh giảm so với ống áp suất thấp, khiến van hút mở ra và cho phép môi chất đi vào xy lanh.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.6:Sơ đồ nguyên lý máy nén loại piston
Khi piston di chuyển sang phải, van hút sẽ đóng lại và môi chất trong xy lanh bị nén Khi áp suất môi chất tăng cao, van đẩy sẽ mở ra, cho phép môi chất được nén đi vào đường ống áp suất cao Lúc này, van hút và van đẩy được làm kín, ngăn chặn môi chất quay trở lại.
Khi áp suất ở phần cao áp của hệ thống lạnh vượt quá mức an toàn, van an toàn trong máy nén sẽ tự động xả một phần môi chất ra ngoài Hành động này giúp bảo vệ các bộ phận quan trọng của hệ thống điều hòa, ngăn ngừa hư hỏng và duy trì hiệu suất hoạt động.
Van an toàn được thiết kế đặc biệt để hoạt động hiệu quả trong các tình huống khẩn cấp Trong điều kiện bình thường, máy nén sẽ tự động ngắt nhờ vào công tắc áp suất cao trong hệ thống điều khiển.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
* Máy nén loại đĩa lắc
Hình 4.8:Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc
- Nguyên lý hoạt động của máy nén loại đĩa lắc
Khi trục quay, chốt dẫn hướng quay đĩa chéo thông qua đĩa có vấu nối trực tiếp với trục, tạo ra chuyển động quay Chuyển động này được chuyển hóa thành chuyển động của piston trong xylanh, thực hiện quá trình hút, nén và xả trong môi chất Để thay đổi dung tích của máy nén, có hai phương pháp: sử dụng van điều khiển và van điều khiển điện từ.
Khi dàn lạnh hoạt động ở mức độ lạnh cao, áp suất và nhiệt độ trong khoang áp suất thấp (Suction) sẽ giảm Ống xếp sẽ co lại để đóng van, ngăn không cho áp suất cao từ khoang áp suất cao xâm nhập vào khoang đĩa chéo, giữ cho đĩa chéo ở một vị trí ổn định.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.9:Nguyên lý hoạt động máy nén loại đĩa lắc
Khi nhiệt độ và áp suất trong khoang ống xếp tăng cao do độ lạnh kém, ống xếp sẽ nở ra, tạo áp lực để mở van Điều này cho phép một phần gas áp suất cao từ khoang áp suất cao được đưa vào khoang đĩa chéo, làm nghiêng đĩa chéo lên, từ đó tăng hành trình của piston và lưu lượng của máy nén.
* Máy nén loại trục khuỷu
Hình 4.10:Cấu tạo máy nén loại trục khuỷu
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Máy nén loại trục khuỷu hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến qua lại của piston Điều này cho phép máy nén khí dạng chuyển động tịnh tiến hoạt động hiệu quả Thêm vào đó, ly hợp điện từ cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình vận hành của máy nén.
Ly hợp từ là thiết bị nối động cơ với máy nén, hoạt động thông qua hệ thống dẫn động bằng đai Nó cho phép truyền động hiệu quả và sử dụng máy nén khi cần thiết.
Điều khiển hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
5.1 Bộ điều khiển nhiệt độ a Kiểu điện trở, nhiệt điện trở
Cụm sưởi và cụm làm lạnh hoạt động độc lập với nhau, sử dụng loại thermistor khi hỗn hợp không khí thay đổi Thermistor, được chế tạo từ chất bán dẫn, có đặc tính điện trở thay đổi theo nhiệt độ: điện trở tăng khi nhiệt độ giảm và ngược lại Nhiệt điện trở được lắp đặt ở phía sau giàn lạnh để cảm ứng nhiệt độ của không khí sau khi đã đi qua giàn lạnh.
Hệ thống điều hòa không khí ô tô sử dụng nhiệt điện trở và một biến trở gắn trên bảng điều khiển để điều chỉnh nhiệt độ trong xe Tín hiệu điều khiển nhiệt độ được lấy từ cầu phân áp, bao gồm giá trị điện trở của biến trở và giá trị của nhiệt điện trở.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Khi nhiệt độ không khí trong xe tăng, cảm ứng nhiệt điện trở thay đổi, từ giá trị nhỏ sang lớn, làm giảm điện áp trên mạch cảm ứng của bộ khuếch đại Mạch này nhận biết điều hòa không khí đang ở trạng thái ON, mở transistor và cho phép rơ le ly hợp từ đóng mạch, kích hoạt máy nén để bắt đầu quá trình làm lạnh.
Hình 4.30:Kiểu nhiệt điện trở
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Khi nhiệt độ trong xe giảm, điện trở của thermistor tăng, dẫn đến việc tăng điện áp rơi trên mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại hệ thống điều hòa không khí Mạch cảm ứng này phát hiện trạng thái OFF của hệ thống, khiến transistor đóng lại Kết quả là rơ le của ly hợp từ không đóng mạch, làm cho máy nén ngừng hoạt động và quá trình làm lạnh dừng lại.
Hình 4.31:Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ cao)
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.32:Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ thấp) b Loại Thermostat
Thermostat bao gồm một đầu cảm ứng nhiệt, màng và công tắc bên trong chứa môi chất Đầu cảm ứng nhiệt được đặt tại lối ra của giàn lạnh, và khi nhiệt độ bay hơi giảm, áp suất trong bầu cảm ứng cũng giảm theo Sự giảm áp suất này làm cho màng ngắt công tắc, dẫn đến việc ly hợp từ bị ngắt, từ đó điều chỉnh nhiệt độ ra một cách hiệu quả.
Hình 4.33:Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh thấp)
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.34:Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh cao)
5.2 Bộ điều khiển tốc độ quạt
Lưu lượng gió trong hệ thống điều hòa ô tô được điều chỉnh thông qua tốc độ quay của mô tơ quạt, mà tốc độ này lại phụ thuộc vào điện áp giữa hai đầu mô tơ Để thay đổi tốc độ quay, công tắc quạt điều chỉnh giá trị điện trở mắc nối tiếp với động cơ, từ đó kiểm soát lưu lượng gió hiệu quả.
Khi công tắc quạt được đặt ở chế độ Low, dòng điện sẽ chạy qua cuộn dây của rơ le sưởi, khiến rơ le chuyển sang trạng thái ON Điều này làm cho điện áp được cung cấp qua tiếp điểm của rơ le sưởi trong bộ sưởi ấm.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.35:Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió
Khi bật công tắc ở vị trí Me, rơ le sưởi chuyển sang chế độ ON, tương tự như khi cài đặt ở chế độ Low, cho phép điện áp được gửi tới động cơ quạt Dòng điện sau khi đi qua động cơ quạt sẽ đi qua một phần điện trở quạt và thoát ra ngoài So với chế độ Low, hiệu điện thế giữa hai đầu động cơ quạt lớn hơn, giúp động cơ hoạt động ở chế độ trung bình.
Hình 4.36:Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Low)
Khi công tắc quạt ở chế độ High, rơ le hoạt động tương tự như ở chế độ thấp, cung cấp điện áp cho quạt Tuy nhiên, dòng điện áp này được cấp trực tiếp cho động cơ, khiến mô tơ quạt hoạt động với tốc độ cao.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.37:Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Medium)
Hình 4.38:Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí High)
5.3 Bộ điều khiển tốc độ không tải (bù ga)
Khi động cơ hoạt động ở chế độ không tải, công suất của nó sẽ rất thấp Việc khởi động máy nén có thể dẫn đến quá tải cho động cơ, gây ra hiện tượng chết máy hoặc làm động cơ quá nóng Để máy điều hòa hoạt động hiệu quả khi xe dừng, tốc độ động cơ cần được tự động điều chỉnh, được gọi là điều khiển tốc độ bù ga không tải, trong đó có bù ga kiểu điện.
ECU điều khiển động cơ nhận tín hiệu công tắc A/C ON từ bộ khuếch đại A/C và
Giáo trình Điện lạnh ô tô trong ngành Cơ khí ô tô giúp tăng tốc độ động cơ đến nhiệt độ tối ưu Có hai loại bù ga điện: loại cho phép không khí đi tắt và loại sử dụng van điều chỉnh không tải ISCV (rpm - Số vòng quay trên phút).
Hình 4.39:Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu điện) b Bù ga kiểu cơ
Loại van điện từ này được sử dụng trên động cơ diesel không có hộp điều khiển điện từ và động cơ xăng sử dụng chế hòa khí Khi hệ thống điều hòa hoạt động, van điện từ bù ga sẽ hoạt động, tạo áp suất chân không trong bầu chân không, từ đó điều khiển cơ cấu chấp hành và đẩy bướm ga Quá trình này giúp tăng tốc độ không tải của động cơ.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.40:Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu cơ khi chưa có điện)
Hình 4.41:Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu cơ khi A/C bật)
5.4 Bộ điều khiển chống đóng băng giàn lạnh a Loại EPR
Bộ điều hòa áp suất giàn lạnh (EPR) là van điều chỉnh áp suất quan trọng, bao gồm ống kim loại và piston, được lắp giữa giàn lạnh và máy nén Chức năng chính của EPR là duy trì áp suất môi chất bên trong giàn lạnh ở mức 0,18 MPa hoặc cao hơn, nhằm ngăn chặn hiện tượng đóng băng.
Giáo trình Điện lạnh ô tô trong Khoa Cơ khí ô tô hiện đang có đầu ra thấp Điều hòa không khí sử dụng van EPR là một giải pháp phổ biến cho các loại xe đắt tiền nhờ vào ưu điểm không gây ra tiếng ồn.
Hình 4.42:Cấu tạo van EPR
Khi nhiệt độ trong xe tăng cao, áp suất bay hơi (Pe) vượt quá áp lực của lò xo (Ps), khiến Piston dịch chuyển sang trái và mở van Môi chất bay hơi tại giàn lạnh được hút vào máy nén Trong quá trình hoạt động, Piston của van EPR sẽ đóng và mở để điều chỉnh áp suất bay hơi (Pe) cho giàn lạnh, giữ cho áp suất không xuống dưới 0,18 MPa, từ đó ngăn chặn hiện tượng đóng băng tại giàn lạnh.
Hình 4.43:Nguyên lý hoạt động van EPR (nhiệt độ trong xe cao)
Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô
6.1 Khái quát về hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô
Hình 4.64:Hệ thống điều khiển bằng điện tử
1 Công tắc điều hòa 6 Công tắc nhiệt độ
2 Van xả áp suất cao của máy nén 7 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh
3 Quạt tản nhiệt giàn nóng 8 Ống thổi gió sạch
4 Công tắc ngắt áp suất của điều hòa 9 Bộ điều khiển
5 Cảm biến nhiệt độ 10 Bu ly máy nén
Hệ thống điều khiển tự động EATC (Electronic Automatic Temperature Control) được trang bị bộ vi xử lý, giúp duy trì nhiệt độ mát lạnh ổn định Nó cho phép điều chỉnh nhiệt độ độc lập cho ghế tài xế và khu vực ghế hành khách Hệ thống này còn có khả năng phân phối luồng khí mát đến hàng ghế phía sau mà không làm ảnh hưởng đến luồng khí mát cho các ghế ngồi phía trước.
Hệ thống điều hoà không khí tự động đƣợc kích hoạt bằng cách đặt nhiệt
Khoa Cơ khí ô tô cung cấp giáo trình về hệ thống điện lạnh ô tô, trong đó ECU (Bộ điều khiển điện tử) có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh và duy trì nhiệt độ ở mức đã thiết lập thông qua chức năng điều khiển tự động.
Hình 4.65:Sơ đồ điều khiển điều hòa tự động ô tô
Hệ thống điều khiển nhiệt độ tự động EATC nhận dữ liệu từ sáu nguồn khác nhau, xử lý thông tin và gửi tín hiệu để điều khiển các bộ tác động cổng chức năng Các nguồn thông tin này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và độ chính xác của hệ thống.
Bộ cảm biến năng lượng mặt trời là một pin quang điện được lắp đặt trên bảng đồng hồ, có nhiệm vụ đo lường và ghi nhận nhiệt lượng từ ánh sáng mặt trời.
Bộ cảm biến nhiệt độ trong xe được lắp đặt sau bảng đồng hồ, có nhiệm vụ theo dõi và đo nhiệt độ 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 bước làm mát động cơ
+ Công tắc áp suất điều khiển bộ ly hợp điện 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 đƣợc các thông tin tín hiệu đầu vào, cụm điều khiển điện tử EATC
Khoa Cơ khí ô tô cung cấp giáo trình về hệ thống điện lạnh ô tô, bao gồm việc điều chỉnh tốc độ quạt cho giàn nóng, giàn lạnh và quạt két nước động cơ Bên cạnh đó, giáo trình cũng hướng dẫn cách điều chỉnh chế độ thổi khí và luồng khí phù hợp với nhiệt độ thích hợp, nhằm đảm bảo hiệu suất làm mát tối ưu cho xe.
6.2 Các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí
Hệ thống điều hoà không khí tự động có các bộ phận sau đây
1 ECU điều khiển A/C (bộ điều khiển A/C) 2 ECU động cơ
3 Bảng điều khiển 4 Cảm biến nhiệt độ trong xe
5 Cảm biến nhiệt độ ngoài xe 6 Cảm biến nhiệt độ mặt trời
7 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 8 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát
9 Công tắc áp suất của A/C 10 Mô tơ trợ động trộn khí
11 Mô tơ trợ động dẫn khí vào 12 Mô tơ trợ động thổi khí
13 Mô tơ quạt gió 14 Bộ điều khiển quạt gió
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Các nguồn thông tin gửi tín hiệu tới bộ điều khiển A/C là các cảm biến a Cảm biến nhiệt độ trong xe
Cảm biến nhiệt độ trong xe là một thiết bị nhiệt điện trở được lắp đặt trong bảng táp lô, có một đầu hút để thu thập không khí Đầu hút này sử dụng không khí được thổi vào từ quạt gió, giúp xác định nhiệt độ trung bình bên 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 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 trongxe do ảnh hưởng của nhiệt độ ngoài xe
Hình 4.67:Cảm biến nhiệt độ ngoài xe c Cảm biến bức xạ mặt trời
Cảm biến bức xạ nắng mặt trời, một đi ốt quang được lắp đặt trên bảng táp lô, có chức năng xác định cường độ ánh sáng mặt trời.
Cảm biến này giúp phát hiện cường độ ánh sáng mặt trời, từ đó điều chỉnh nhiệt độ trong xe để giảm thiểu tác động của tia nắng mặt trời.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.68:Cảm biến bức xạ mặt trời c Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh
Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh sử dụng một nhiệt điện trở và được lắp đặt tại giàn lạnh để phát hiện nhiệt độ không khí khi đi qua Thiết bị này đo nhiệt độ bề mặt của giàn lạnh, giúp theo dõi và điều chỉnh hiệu suất làm lạnh.
Nó đƣợc dùng để ngăn chặn đóng băng bề mặt giàn lạnh, điều khiển nhiệt độ và điều khiển luồn khí trong thời gian quá độ
Hình 4.69:Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh e Cảm biến nhiệt độ nước
Cảm biến nhiệt độ nước là một thiết bị nhiệt điện trở, có chức năng phát hiện nhiệt độ của nước làm mát động cơ Tín hiệu từ cảm biến này được truyền đến ECU của động cơ Trên một số mẫu xe, cảm biến nhiệt độ nước làm mát còn được lắp đặt tại két sưởi.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Hình 4.70:Cảm biến nhiệt độ nước f Một số loại cảm biến khác
- Cảm biến ống dẫn gió và cảm biến khói ngoài xe
+ Cảm biến ống dẫn gió là một nhiệt điện trở và đƣợc lắp trong bộ cửa gió bên
Cảm biến này phát hiện nhiệt độ của luồng khí thổi vào bộ cửa gió bên và điều khiển chính xác nhiệt độ của mỗi dòng không khí
Cảm biến khói được lắp đặt ở phía trước xe có chức năng xác định nồng độ các khí độc hại như CO (cacbonmônôxít), HC (hydro cacbon) và NOX (các ôxit nitơ) Thiết bị này giúp tự động chuyển đổi giữa các chế độ thông gió FRESH và RECIRC, đảm bảo không khí trong xe luôn trong lành và an toàn cho người sử dụng.
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
6.3 Các dạng điều khiển hệ thống điều hòa không khí tiêu biểu a Điều hòa không khí kiểu cơ khí
Hệ thống điều khiển điều hòa không khí cơ khí bao gồm bảng điều khiển với các cần gạt và cánh tay đòn, kết nối qua hệ thống dây cáp Khi người dùng thay đổi vị trí các cần gạt, hệ thống dây cáp sẽ điều khiển các cánh tay đòn để mở hoặc đóng các cửa chức năng.
Hình 4.71:Bảng điều khiển điều hòa không khí kiểu cơ khí Ý nghĩa của các chế độ trên bảng điều khiển nhƣ sau:
OFF : Tắt máy lạnh, máy nén và quạt lồng sóc không hoạt động
MAX : Hệ thống hoạt động tối đa
+ MAX COLD: Máy nén hoạt động tối đa, cửa nạp đóng nhận không khí từ ngoài vào, không khí tuần hoàn trong xe
+ MAX HOT: Máy nén ngừng hoạt động, van bộ sưởi ấm mở để nhận nước nóng từ động cơ vào lõi sưởi ấm, không khí tuần hoàn
NORM : H ệ thống hoạt động bình thường, máy nén hoạt động, không khí được lấy từ ngoài vào đƣợc làm lạnh và đƣợc thoát ra từ bảng taplô điều khiển
BI-LEVEL: Luồng không khí được điều hòa thổi lên mặt, ngang người, chân
VENT : Ở chế độ này không khí không đƣợc điều hòa Luồng không khí đƣợc lấy từ ngoài vào và đƣợc thoát ra từ bảng đồng hồ hoặc sàn xe
HEATER: Ở chế độ này, máy nén không hoạt động, không khí đƣợc lấy bên ngoài vào và đƣợc phân phối 80% đến sàn xe và 20% đến các cửa kính
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô phối đến kính chắn gió và cửa sổ xe, 20% còn lại thổi đến sàn xe
Kỹ thuật đóng mở các cổng chức năng bằng tay qua dây cáp tuy đơn giản nhưng vẫn tồn tại nhiều nhược điểm như dây cáp dễ bị kẹt, cần lực tác động lớn và phải thường xuyên điều chỉnh độ căng Do đó, phương pháp này đã không còn được sử dụng trong các hệ thống điều hòa không khí trên ô tô hiện đại Thay vào đó, điều hòa không khí kiểu chân không đang được ưa chuộng.
Hệ thống điều khiển chân không bao gồm các cơ cấu như hình vẽ dưới đây Mạch điều khiển bắt đầu từ động cơ, đi qua các ống nhỏ điều khiển bằng van, và kết thúc ở một hoặc nhiều cơ cấu chân không Bình tích lũy chân không nhận chân không từ cửa hút của động cơ Các ống dẫn chân không làm bằng nhựa dẻo, có đường kính trong khoảng 3,1mm, với mỗi màu sắc quy định một chức năng cụ thể của ống chân không.
Hình 4.72:Sơ đồ hệ thống điều khiển chân không
+ Màu trắng: Tác động đến cổng chức năng lấy không khí từ ngoài vào
+ Màu đỏ: Tác động đến cổng hỗn hợp
+ Màu xanh dương: Tác động đến cổng chức năng phân phối khí
+ Màu vàng: Tác động đến cổng làm tan băng kính chắn gió
Khoa Cơ khí ô tô_ Giáo trình Điện lạnh ôtô
Cấu tạo của cơ cấu chân không đƣợc thể hiện trên hình sau
