Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S NGUYỄN ĐỖ MINH TRIẾT Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Phan Văn Lưu 1711251984 17DOTB5 Âu Nhựt Mi 1711251991 17DOTB5 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 BM01/QT05/ĐT-KT VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: ……………CQ…………… (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm…2…): (1) Âu Nhựt Mi………………………… MSSV: 1711251991 Lớp: 17DOTB5 Điện thoại: 0836412197 Email: Nhutmi2910@gmail.com (2) Phan Văn Lưu……………………… MSSV: 1711251984 Lớp: 17DOTB5 Điện thoại: 0396397677 Email: VanluuMBT99@gmail.com Ngành : Công nghệ kỹ thuật ô tô Chuyên ngành : Công nghệ kỹ thuật ô tô Tên đề tài đăng ký : Hệ thống điều hòa khơng khí tơ Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn Giảng viên hướng dẫn TP HCM, ngày 07 tháng 04 năm 2021 (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) Phan Văn Lưu Âu Nhựt Mi MÃ ĐỀ TÀI: 56 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên : Phan Văn Lưu…………MSSV : 1711251984 Lớp :17DOTB5 Điện thoại : 0396397677……………Email :VanLuuBMT99@gmail.com Ngành : Công nghệ kỹ thuật ô tô Tên đề tài: Hệ thống điều hịa khơng khí tơ Nhiệm vụ thực đề tài: Tìm hiểu công dụng, cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa nhiệt độ xe KIA Morning 2015, Toyota Camry 2015, BMW 320 2015 Tìm hiểu cấu tạo, cơng dụng chi tiết hệ thống điều hịa khơng khí Trình bày báo cáo đề tài Ghi nhật kí thực đồ án Giảng viên hướng dẫn TP HCM, ngày 15 tháng 05 năm 2021 (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) Phan Văn Lưu MÃ ĐỀ TÀI: 56 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ tên : Âu Nhựt Mi………….MSSV : 1711281991…Lớp :17DOTB5 Điện thoại : 0836412197 Email : nhutmi2910@gmail.com Ngành : Công nghệ kỹ thuật ô tô Tên đề tài: Hệ thống điều hịa khơng khí tơ Nhiệm vụ thực đề tài: Tìm hiểu sơ đồ mạch điện hệ thống điều hịa khơng khí xe KIA Morning 2015, Toyota Camry 2015, BMW 320 2015 Thiết kế, thi công mô hình hệ thống điều hịa khơng khí tơ Giảng viên hướng dẫn TP HCM, ngày 15 tháng 05 năm 2021 (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) Âu Nhựt Mi LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 08 năm 2021 (Ký tên ghi rõ họ tên) Phan Văn Lưu i Âu Nhựt Mi LỜI CẢM ƠN  Để hoàn thành chuyên đề báo cáo đồ án tốt nghiệp trước hết em xin gửi đến quý thầy, cô giáo Viện kỹ thuật trường Đại học Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh lời cảm ơn chân thành Đặc biệt, em xin gởi đến thầy Nguyễn Đỗ Minh Triết hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tơi suốt q trình thực đề tài Garage ô tô Khang Vỹ tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Cuối em xin cảm ơn nhà trường tạo cho em có hội thưc tập, cho em có hội làm việc thực tế để áp dụng kiến thức mà thầy cô giáo giảng dạy Qua mơ hình đồ án em nhận nhiều điều mẻ bổ ích để trau dồi thêm kĩ thân mà trường em chưa tiếp xúc Do thiếu nhiều kinh nghiệm thực tế nên trình thực làm báo cáo có nhiều sai sót nên kính mong thầy bảo để em hồn thành tốt mơ hình đồ án hồn thiện báo cáo cách tốt ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH v DANH MỤC CÁC BẢNG vii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI .5 1.1 Tổng quan hệ thống điều hịa tơ 1.2 Nhiệm vụ hệ thống điều hòa ô tô 1.3 Phân loại hệ thống điều hòa 1.3.1 Phân loại theo vị trí đặt dàn lạnh .5 1.3.2 Phân loại dàn lạnh theo phương pháp điều khiển 1.4 Chức phần hệ thống 10 1.4.1 Dàn nóng 10 1.4.2 Dàn lạnh .11 1.4.3 Van Tiết Lưu 12 1.4.4 Môi chất lạnh 13 1.4.5 Máy nén 15 1.5 Bộ lọc .20 1.5.1 Hệ thống sưởi .22 1.6 Nguyên lý hoạt động hệ thống điều hịa khơng khí tơ .24 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TÔ 26 2.1 Chú ý sử dụng thiết bị 26 2.2 Vấn đề cần khắc phục .27 2.2.1 Chuẩn bị .27 2.2.2 Thực 28 2.3 Một số hư hỏng khác cách khắc phục .29 iii CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ 31 3.1 Lên ý tưởng xây dựng mơ hình điện lạnh ô tô 31 3.2 Sơ đồ khối hệ thống điều hịa khơng khí 33 3.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều hịa khơng khí 35 3.4 Tính tốn chọn thiết bị 37 3.4.1 Motor điện 37 3.4.2 Máy nén 37 3.4.3 Quạt 38 3.4.4 Dàn nóng 38 3.4.5 Lọc ga 38 3.4.6 Một số chi tiết phụ khác hệ thống 38 CHƯƠNG 4: THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ô TÔ .39 4.1 Quá trình làm việc .39 4.1.1 Chuẩn bị 39 4.1.2 Thi cơng mơ hình 40 4.2 Thông số kỹ thuật hệ thống .45 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .48 iv DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1 Cửa gió khoang ghế trước xe bố trí điều hịa dặt trước Hình 1.2 Cửa gió cho khoang ghế sau xe bố trí điều hịa đặt trước Hình 1.3 Vị trí giàn lạnh đặt sau xe Hình 1.4 Quạt làm mát đặt sau xe bảy chổ Hình 1.5 Quạt dàn lạnh bố trí trần xe khách Hình 1.6 Bố trí dàn lạnh phổ biến xe khách Hình 1.7 Các nút điều khiển hệ thống điều hòa tơ Hình 1.8 Hệ thống điều hịa khơng khí điều khiển điện .9 Hình 1.9 Dàn nóng xe 10 Hình 1.10 Dàn lạnh tơ 11 Hình 1.11 Van tiết lưu dạng hộp 12 Hình 1.12 Mặt cắt van tiết lưu dạng hộp 12 Hình 1.13 Van tiết Lưu dạng hộp mặt cắt 2D .13 Hình 1.14 Đường cong áp suất môi chất lạnh R-134a 14 Hình 1.15 Bên máy nén 15 Hình 1.16 Cụm van chiều máy nén 16 Hình 1.17 Các van chiều sáu tách rời 16 Hình 1.18 Cơ chế hút, phóng môi chất van chiều 17 Hình 1.19 Cụm ly hợp máy nén (mặt ma sát, puly, nam châm) .18 Hình 1.20 Ly hợp máy nén .18 Hình 1.21 Vale lốc lạnh .19 Hình 1.22 Lọc ga tơ 21 Hình 1.23 Cấu tạo bình lọc hút ẩm 21 Hình 1.24 Két sưởi 22 Hình 1.25 Nguyên lý hoạt động sưởi ấm 23 Hình 1.26 Sơ đồ hệ thống điều hịa khơng khí .24 v Hình 2.1 Sơ đồ mạch điện hệ thống sưởi 27 Hình 2.2 Nhiệt điện trở 28 Hình 2.3 Công tác hẹn 28 Hình 2.4 Rơ le bốn chân 28 Hình 2.5 Điện trở cản dòng 28 Hình 2.6 Diode chỉnh lưu 28 Hình 2.7 Bản thảo mạch điện PTC 29 Hình 3.1 Khung mơ hình vị trí chi tiết 32 Hình 3.2 Sơ đồ khối điều hịa khơng khí tơ 33 Hình 3.3 Sơ đồ khối mạch điện hệ thống điều hòa 34 Hình 3.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt hệ thống làm mát 35 Hình 3.5 Sơ đồ mạch điện điều khiểu hệ thống lạnh 36 Hình 4.1 Động motor 1kw thay cho động ô tơ 40 Hình 4.2 Khung làm từ sắt ống 40 Hình 4.3 Lắp đặt cố định máy nén khung 41 Hình 4.4 Gia cố dàn nóng dàn lạnh khung 42 Hình 4.5 Thi cơng mạch điện điều khiển đóng ngắt motor điện 43 Hình 4.6 Nạp ga điều hòa 43 Hình 4.7 Đồng hồ đo áp suất hệ thống lạnh .44 Hình 4.8 Hút chân khơng nạp ga cho hệ thống 45 vi Hình 3.5 Sơ đồ mạch điện điều khiểu hệ thống lạnh M1,M2 – Motor quạt giàn nóng lạnh S1 – Nút điều chỉnh (LOW, HIGH, OFF) AC – công tắc AC (cấp điện K2) B1 – Nguồn K1,K2 – rơ le dàn nóng ly hợp điện từ L1 – ly hợp điện từ K3 – rơ le điều khiển quạt dàn lạnh S2 – khóa điện F1, F2, F3, F4 – Cầu chì F1, F2, F3, F4 – Cầu chì Khi đóng khóa điện S2, bật cộng tắc điều hịa (cơng tắc AC) bật quạt làm mát (bật S1) ta có dịng từ : ác quy - F1 - F2 - S2 - AC - K2 - S1 - Mass sinh dịng làm đóng rơ le K2 Vì K2 đóng nên có: dịng từ ác quy - F1 – F2 - S2 - K1 - K2 Mass Sinh dịng làm đóng K1 nên có dịng từ: ác quy - F1 - F2 - S2 - K3 - S1 mass sinh dịng qua K3 làm K3 đóng Vì với S2, AC, S1 đóng ta có K3, K2 K1 đóng K3 đóng làm K2, K1 đóng K1 đóng có dịng từ: ác quy - F1 - F3 - K1 - M1 L1 - Mass nên làm cho quạt dàn nóng quay ly hợp máy nén đóng lại nghĩa : bật chìa khóa xe (S2), bật 36 cơng tắc điều hịa xe (công tắc AC), bạt quạt làm mát (bật S1) máy nén quay, quạt dàn nóng quay , quạt dàn lạnh quay S1 có mức LOW, MEDIUM, HIGH tượng trưng cho tốc độ quạt bật công tắc s1 lên mức, mức cho dòng điện qua M2 ứng với điện trở mức từ tốc độ quạt củng thay đổi theo mứa điện trở S1 3.4 Tính tốn chọn thiết bị 3.4.1 Motor điện Bảng 3.2 Thông số motor điện Thông số kỹ thuật Động mô tơ điện Công suất 1100 W Điện áp 220 V Tần số 50 Hz Tốc độ vòng quay (vòng/phút) 1400 Truyền động Dây curoa Trọng lượng 13 kg 3.4.2 Máy nén Bảng 3.3 Thông số máy nén Thông số kỹ thuật Máy nén Kiểu máy Máy Ly hợp Buly 141 mm/4PK/24 V Truyền động Dây curoa Gas lạnh R134a 37 3.4.3 Quạt Bảng 3.4 Thông số quạt Thông số kỹ thuật Quạt dàn nóng Quạt dàn lạnh Điện áp 12 V 12 V Cánh quạt cánh bên Động quạt Công suất 160 W, điện áp 12 V 3.4.4 Dàn nóng Bảng 3.5 Thơng số dàn nóng Thơng số Dàn nóng Chủng loại Dàn A, mặt bích Kích thước 400x250x30 3.4.5 Lọc ga Bảng 3.6 Thông số lọc ga Thông số Phin lọc gas Loại phin Phin sắt Co ren Loại (22 mm) Trọng lượng 1,2 kg 3.4.6 Một số chi tiết phụ khác hệ thống Bảng 3.7 Các chi tiết phụ Các thiết bị Số lượng/đơn vị ống dẫn ống 2m Ống sắt vuông ống 6m Dây curoa Que hàn hộp Dây điện 6m Motor Ván ép 90x50 cm 38 CHƯƠNG 4: THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 4.1 Quá trình làm việc 4.1.1 Chuẩn bị Bảng 4.1 Các chi tiết phận hệ thống Tên thiết bị cần chuẩn bị đầy đủ STT - Máy nén (thay phớt, dầu bôi trơn.) - Bộ ngưng tụ (giàn nóng), thay đầu cút - Phin lọc (bộ hút ẩm) - Bộ đồng hồ đo áp suất để đo áp suất đầu hút áp suất đầu đẩy - Dây điện - Công tắc điện - Giắc điện chân cắm - Khoan điện, máy cắt,mài, máy hàn… - Khung mơ hình (hàn mới) 10 - Ván ép 11 - Đầu cút, công tắc áp suất kép, nắn ống dẫn môi chất 12 - Mua que hàn, đồ gá thiết bị 13 - Giấy dán khung mơ hình 39 4.1.2 Thi cơng mơ hình Các hình ảnh thực tế trình làm việc - Lắp động điện: Hình 4.1 Động motor 1kw thay cho động ô tô - Chế tạo khung sườn gia cố hệ thống: Hình 4.2 Khung làm từ sắt ống 40 - Lắp đặt máy nén Hình 4.3 Lắp đặt cố định máy nén khung 41 - Lắp đặt dàn nóng dàn lạnh Hình 4.4 Gia cố dàn nóng dàn lạnh khung 42 - Lắp đặt mạch điện điều khiển đóng ngắt motor Hình 4.5 Thi cơng mạch điện điều khiển đóng ngắt motor điện - Nạp gas R134a cho hệ thống Hình 4.6 Nạp ga điều hòa 43 - Chạy thử đo đạc áp suất đồng hồ Hình 4.7 Đồng hồ đo áp suất hệ thống lạnh 44 - Hút chân không nạp ga Hình 4.8 Hút chân khơng nạp ga cho hệ thống 4.2 Thông số kỹ thuật hệ thống Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật hệ thống điều hịa tơ Thơng số kỹ thuật số phận Động motor điện KW Quạt dàn lạnh 12 V Quạt dàn nóng 12 V Nhiệt độ dàn nóng 50 – 55 oC Nhiệt độ dàn lạnh 13 – 15 oC Áp suất đẩy 250 PSI Áp suất hút 20 PSI 45 Bảng 4.3 Thông số đo đạc hệ thống vận hành Thời gian Nhiệt độ Áp suất Dịng điện Dàn nóng Dàn lạnh Áp hút Áp đẩy Lúc đầu 33 oC 33 oC 0 Chạy 45 oC 20 oC 220 PSI 25 PSI 55 oC 14 oC 250 PSI 20 PSI 16 – 17 A phút Sau 15 phút Hệ thống điều hịa khơng khí bao hệ thống khác cần sửa chữa bảo dưỡng sau thời gian hoạt động để đạt hiểu qua cao Dưới q trình bảo dưỡng hệ thống làm mát tô thông dụng: Việc bảo dưỡng máy nén quan trọng đảm bảo cho hệ thống hoạt động tốt, bền, hiệu suất làm việc cao nhất, đặc biệt máy có cơng suất lớn Thời kỳ ban đầu chạy thử thời kỳ xảy hao mòn chi tiết máy - Cứ sau 6.000 phải đại tu máy lần - Các máy dừng lâu ngày , trước chạy lại phải tiến hành kiểm tra Công tác đại tu kiểm tra bao gồm: - Kiểm tra độ kín tình trạng van xả van hút máy nén - Kiểm tra bên máy nén, tình trạng dầu, lau chùi chi tiết - Lau chùi vệ sinh lọc hút máy nén Đối với máy nén lạnh lọc bao gồm: Lọc hút máy nén lọc tinh - Đối với lọc cần kiểm tra xem lọc có xoay nhẹ nhàng không Nếu cặn bẫn bám miếng gạt phải vệ sinh - Kiểm tra hệ thống nước giải nhiệt 46 - Bảo dưỡng định kỳ : Theo quy định sau 72 đến 100 làm việc phải tiến hành thay dầu máy nén Trong lần phải tiến hành thay dầu hoàn toàn, cách mở nắp bên tháo dầu, dùng giẻ thấm hết dầu bên cacte, vệ sinh châm dầu Bảo dưỡng quạt - Kiểm tra độ ồn , rung động bất thường - Kiểm tra độ căng dây đai, hiệu chỉnh thay - Kiểm tra bạc trục, cánh quạt - Vệ sinh cánh quạt, trường hợp cánh quạt chạy không êm cần tiến hành sửa chữa thay Bảo dưỡng tháp giải nhiệt Quá trình bảo dưỡng bao gồm công việc chủ yếu sau: - Kiểm tra hoạt động cánh quạt, môtơ, bơm, dây đai, trục ria phân phối nước 47 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Điều hịa khơng khí ô tô tiện nghi quan trọng, với phát triển khoa học công nghệ, hệ thống điều hịa ngày trở nên hồn thiện hơn, đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng Ở Việt Nam nay, số lượng xe sử dụng hệ thống điều hòa phổ biến Tuy nhiên, theo xu chung hệ thống điều hòa tự động thay dần cho hệ thống điều hịa tính tiện nghi Vì với đề tài “ Hệ thống điều hịa khơng khí tơ ” giúp chúng em nắm vững kiến thức hệ thống điều hòa Đồng thời, hiểu biết sâu hệ thống điều hịa khơng khí tơ Hệ thống điều hịa khơng khí tự động tơ mảng kiến thức có phạm vi nghiên cứu rộng phức tạp Vì khn khổ đồ án tốt nghiệp chúng em đạt kết sau: + Nghiên cứu kiến thức hệ thống điều hịa tơ + Nghiên cứu phân tích đặc điểm hệ thống điều hịa tự động tơ: Các cảm biến, điều khiển hệ thống điều hòa tự động + Kiểm tra, chẩn đoán sửa chữa hư hỏng thường gặp hệ thống điều hòa Qua trình tìm hiểu, xác định nguyên nhân hư hỏng tiến hành biện khắc phục hệ thống điều hịa khơng khí xe, rút kết luận sau : Hầu hết hệ thống điều hòa khơng khí lắp loại xe tơ có nguyên lý hoạt động cấu tạo thiết bị sử dụng hệ thống tương tự nhau.Tuy nhiên hãng xe khác có vài đặc điểm khác tùy loại xe Đề tài nhìn chung giới thiệu cách tổng quát thiết bị cấu thành nên hệ thống điều hòa cách khắc phục số lỗi hư hỏng thường gặp hệ thống điều hịa khơng khí tơ 48 Sau thời gian học tập, nghiên cứu nỗ lực thực đề tài, đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Đỗ Minh Triết Đến chúng em hoàn thành tốt mục tiêu đề đề tài Song với ý nghĩa sống thực tiễn đề tài chúng em xin có khuyến nghị để phát triển hướng đề tài sau: + Nghiên cứu cụ thể hệ thống điều hịa khơng khí tự động hãng xe khác + Lập mơ hình hệ thống điều hịa khơng khí tự động buổi học thực hành nhằm phục vụ tốt cho việc học tập giảng dạy + Nghiên cứu hệ thống điều hịa dụng lượng mặt trời để hoạt động thông qua pin mặt trời Do thời gian thực gặp số khó khăn ảnh hưởng dịch COVID-19 kiến thức em hạn chế nên nội dung đề tài không tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô Viện Kỹ Thuật để nội dung đề tài chúng em hoàn thiện tốt 49 TÀI LIỆU KHAM KHẢO Tài liệu [1] Th.S Nguyễn Văn Bản, TS Nguyễn Văn Nhanh (2019) Giáo trình “Hệ thống điện – điện tử tơ” [2] TS Nguyễn Văn Nhanh Th.S Phạm Hữu Nghĩa (2018) Giáo trình “Hệ thống điều khiển tự động tơ” [3] TS.Nguyễn Phụ Thượng Lưu (2017) Giáo trình “Thiết bị xưởng nhiên liệu dầu mỡ” Trang web [4] Thúy Nga Báo khoa học “Cơng trình 20 năm giúp giảng viên giành 50.000 USD” Internet: https://vietnamnet.vn/vn/giao-duc/khoa-hoc/cong-trinh-nghien-cuutu-hon-20-nam-truoc-giup-giang-vien-gianh-50-000-usd-653915.html [5] Thanh Nam Diễn đàn công nghệ kỹ thuật ô tô “Cách khắc phục hệ thống điều hịa khơng có gió ra” Internet: https://news.oto-hui.com/cachkhac-phuc-co-ban-khi-he-thong-dieu-hoa-khong-co-gio-di-ra/ 50