(Tiểu luận) thiết kế, lắp đặt và khai thác mô hình điện lạnh trên ô tô

Khoa Cơ Khí Động Lực NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, ngày 21 tháng 08 năm 2009 Th.S Ngơ Văn Hóa T.S Nguyễn Cơng Hân Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Hưng Yên, ngày 21 tháng 08 năm 2009 Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực MỤC LỤC Trang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ Ơ TƠ 1.1 Giới thiệu chung hệ thống điều hịa khơng khí tơ 1.2 Tính cấp thiết đề tài PHẦN II LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Ơ TƠ 2.1 Chức năng, phân loại, lý thuyết điều hịa khơng khí 2.1.1 Chức điều hịa khơng khí 2.1.2 Phân loại điều hịa khơng khí tơ 11 2.1.3 Lý thuyết điều hịa khơng khí 13 2.1.4 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh dầu bôi trơn 15 2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động hệ thống điện lạnh ô tô 19 2.2.1 Cấu tạo chung hệ thống điện lạnh ô tô 19 2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung hệ thống điện lạnh ô tô 20 2.2.3 Vị trí lắp đặt hệ thống điện lạnh ô tô 20 2.3 Các thành phần hệ thống điện lạnh tơ 22 2.3.1 Máy nén 22 2.3.2 Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) 28 2.3.3 Bình lọc (Hút ẩm mơi chất) 30 2.3.4 Van giãn nở hay van tiết lưu 32 2.3.5 Bộ bốc (Giàn lạnh) 37 2.4 Các thành phần phụ khác hệ thống điện lạnh ô tô 39 2.4.1 Ống dẫn môi chất lạnh 39 2.4.2 Cửa sổ kính 39 Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực 2.5 Các phương pháp điều khiển hệ thống điện lạnh ô tô 40 2.5.1 Bộ điều khiển nhiệt độ 40 2.5.2 Bộ điều khiển tốc độ quạt .43 2.5.3 Bộ điều khiển tốc độ không tải (bù ga) 45 2.5.4 Bộ điều khiển chống đóng băng giàn lạnh 47 2.5.5 Bộ điều khiển đóng ngắt máy nén 49 2.5.6 Điều chỉnh tốc độ quạt .56 2.6 Hệ thống điều hịa khơng khí tự động tơ 58 2.6.1 Khái qt hệ thống điều hịa khơng khí tự động ô tô 58 2.6.2 Các phận hệ thống điều hòa khơng khí tự động 60 2.6.3 Các dạng điều khiển hệ thống điều hịa khơng khí tiêu biểu 64 PHẦN III THIẾT KẾ MƠ HÌNH ĐIỆN LẠNH TRÊN Ô TÔ 73 3.1 Mục đích u cầu mơ hình 73 3.1.1 Mục đích mơ hình 73 3.1.2 u cầu mơ hình 73 3.2 Chọn phương án, phân tích ưu điểm nhược điểm mơ hình 74 3.2.1 Xây dựng mơ hình điện lạnh ô tô 76 3.2.2 Sơ đồ điện điều khiển hệ thống điện lạnh ô tô .81 PHẦN IV PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI 82 4.1 Giảng dạy lý thuyết .82 4.1.1 Cấu tạo phận hệ thống điện lạnh ô tô .82 4.1.2 Nguyên lý hoạt động hệ thống điện lạnh ô tô .82 4.2 Giảng dạy thực hành 82 4.2.1 Các dụng cụ, thiết bị sử dụng bảo dưỡng, sửa chữa 82 4.2.2 Các thực tập mơ hình .86 4.3 Chẩn đoán xác định hỏng hóc, sửa chữa 93 4.3.1 Chẩn đoán tình trạng hệ thống .93 4.3.2 Xác định hỏng hóc sửa chữa 99 PHẦN V THAM KHẢO 104 KẾT LUẬN 115 Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 LỜI NĨI ĐẦU Trong giai đoạn cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước ngành cơng nghiệp ô tô nước ta đà phát triển mạnh mẽ Trong năm gần lượng ô tô tham gia giao thông không ngừng tăng lên Ngày ô tô trở thành phương tiện lại thân thiện người dân Việt Nam Nhận nhu cầu nhiều hãng xe tiếng giới đầu tư vào Việt Nam Theo Nhà nước có sách phù hợp để thúc đẩy ngành cơng nghiệp tơ phát triển Ngồi cơng ty phát triển từ lâu đời Việt Nam Công ty ô tô mùng tháng hay cơng ty khí tơ Sài Gịn Những năm gần nhiều cơng ty tơ nước ngồi đầu tư vào thị trường Việt nam : Toyota, Suzuki, Ford, Mercedes, Mazda, Huynđai Việc xuất công ty nước tác động mạnh mẽ tới việc đào tạo kỹ thuật viên nước cho đáp ứng với công nghiệp ô tô nước nhà Theo dự án đào tạo nghề Cộng Hòa Liên Bang Đức đầu tư vào Việt Nam Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên trọng tâm dự án Trong ngành khí động lực trọng từ đầu Trong trình hoạt động đào tạo kỹ thuật viên có trình độ chun mơn cao đáp ứng nhu cầu xã hội Là sinh Đại học đào tạo quy, qua thời gian học tập nghiên cứu trường mơ hình đào tạo có chất lượng Để khẳng định chất lượng đào tạo Nhà trường nói chung khoa khí động lực nói riêng, chúng em giao đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế, lắp đặt khai thác mơ hình điện lạnh ô tô’’ Đề tài gồm bốn phần: Phần I : Tổng quan hệ thống điều hịa khơng khí ô tô Phần II : Lý thuyết chung điều hịa khơng khí tơ Phần III : Chọn lựa phương án thiết kế mơ hình điện lạnh ô tô Phần IV : Phạm vi ứng dụng đề tài Phần V : Tham khảo Trang bị hệ thống điều hịa tơ quan trọng, nhờ tính tiện nghi tơ ngày nâng cao, giúp người cảm thấy thoải mái sử dụng ô tô Nhận Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực thức tính cấp thiết đề tài, nên sau nhận đề tài em tìm hiểu vấn đề có liên quan, sưu tập tài liệu Trong trình thực chúng em gặp khơng khó khăn, với hướng dẫn tận tình thầy Ngơ Văn Hóa thầy Nguyễn Cơng Hân thầy khoa bạn lớp chúng em dần khắc phục khó khăn Đến đề tài chúng em hoàn thành đề tài thời gian quy định Do kiến thức chun mơn cịn hạn chế, tính rộng lớn đề tài nên cố gắng đề tài tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn lớp để đề tài chúng em hoàn thiện Em hy vọng đề tài chúng em tài liệu tham khảo hữu ích cho bạn sinh viên khóa sau giảng hữu ích việc giảng dạy nhà trường Em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, ngày 21 tháng 08 năm 2009 Nhóm sinh viên thực Nguyễn Hữu Dũng Trần Văn Nhã Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực PHẦN I TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 1.1 Giới thiệu chung hệ thống điều hịa khơng khí tơ Điều hịa khơng khí hệ thống quan trọng xe Nó điều khiển nhiệt độ tuần hồn khơng khí xe giúp cho hành khách xe cảm thấy dễ chịu ngày nắng nóng mà cịn giúp giữ độ ẩm lọc khơng khí Ngày nay, điều hịa khơng khí xe cịn hoạt động cách tự động nhờ cảm biến ECU điều khiển Điều hồ khơng khí giúp loại bỏ chất cản trở tầm nhìn sương mù, băng đọng mặt kính xe Để làm ấm khơng khí qua, hệ thống điều hịa khơng khí sử dụng két nước két sưởi ấm Két sưởi lấy nước làm mát động hâm nóng động dùng nhiệt để làm nóng khơng khí nhờ quạt thổi vào xe, nhiệt độ két sưởi thấp nước làm mát nóng lên Do sau động khởi động két sưởi không làm việc Để làm mát khơng khí xe, hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo chu trình khép kín Máy nén đẩy mơi chất khí có nhiệt độ cao áp suất cao vào giàn ngưng Ở giàn ngưng môi chất chuyển từ thể khí sang thể lỏng Mơi chất dạng lỏng chảy vào bình chứa (bình sấy khơ) Bình chứa lọc môi chất Môi chất lỏng sau lọc chảy qua van giãn nở, van giãn nở chuyển mơi chất lỏng thành hỗn hợp khí - lỏng có áp suất nhiệt độ thấp Mơi chất dạng khí - lỏng có nhiệt độ thấp chảy tới giàn lạnh Quá trình bay chất lỏng giàn lạnh lấy nhiệt khơng khí chạy qua giàn lạnh Tất môi chất lỏng chuyển thành giàn lạnh có mơi chất thể vừa gia nhiệt vào máy nén trình lặp lại trước Như để điều khiển nhiệt độ xe, hệ thống điều hịa khơng khí kết hợp két sưởi ấm giàn lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí cánh hịa trộn vị trí van nước Để điều khiển thơng khí xe, hệ thống điều hịa khơng khí lấy khơng khí bên ngồi đưa vào xe nhờ chênh áp tạo chuyển động xe gọi thơng gió tự nhiên Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực Sự phân bổ áp suất khơng khí bề mặt xe chuyển động, số nơi có áp suất dương, cịn số nơi khác có áp suất âm Như cửa hút bố trí nơi có áp suất dương cửa xả khí bố trí nơi có áp suất âm Trong hệ thống thơng gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút khơng khí đưa vào xe Các cửa hút cửa xả không khí đặt vị trí hệ thống thơng gió tự nhiên Thơng thường, hệ thống thơng gió dùng chung với hệ thống thơng khí khác (hệ thống điều hồ khơng khí, sưởi ấm) 1.2 Tính cấp thiết đề tài Ngày ô tô sử dụng rộng rãi phương tiện tham gia giao thơng thơng dụng Ơ tơ đại nhằm cung cấp tối đa mặt tiện nghi tính an tồn cho người sử dụng Các tiện nghi sử dụng xe đại ngày phát triển, hoàn thiện giữ vai trò quan trọng việc đảm bảo nhu cầu khách hàng nghe nhạc, xem truyền hình Một trang bị tiện nghi phổ biến hệ thống điện lạnh tơ Ngày hệ thống điện lạnh ô tô ngày phát triển hoàn thiện phục vụ nhu cầu người Nó tạo cảm giác thoải mái sử dụng xe thời tiết Đặc biệt giải vấn đề khí hậu Việt Nam, khí hậu khắc nghiệt, khơng khí bụi bẩn ô nhiễm Tuy nhiên hệ thống đại khả tiếp cận khó khăn xảy hư hỏng Một sinh viên ngành công nghệ tơ cần phải trang bị cho kiến thức tất hệ thống ô tô Đặc biệt hệ thống điện lạnh ô tô mà ngày tiếp cận gặp nhiều khó khăn Chính việc lựa chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế, lắp đặt khai thác mơ hình điện lạnh tơ’’ cần thiết Đề tài hoàn thành sở giúp cho chúng em sau tiếp cận với hệ thống điện lạnh trang bị ô tô đại Chúng em mong đề tài góp phần nhỏ vào cơng tác giảng dạy nhà trường Đồng thời làm tài liệu tham khảo cho bạn học sinh sinh viên chuyên ngành ô tô bạn sinh viên theo học chuyên ngành khác thích tìm hiểu kỹ thuật tơ Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực PHẦN II LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ 2.1 Chức năng, phân loại, lý thuyết điều hịa khơng khí 2.1.1 Chức điều hịa khơng khí + Sưởi ấm Hình 2.1: Nguyên lý hoạt động sưởi ấm Người ta dùng két sưởi ấm trao đổi nhiệt để làm nóng khơng khí Két sưởi lấy nước làm mát động hâm nóng động dùng nhiệt độ để làm nóng khơng khí nhờ quạt thổi vào xe, nhiệt độ két sưởi thấp nước làm mát nóng lên Do sau động khởi động két sưởi không làm việc sưởi ấm + Làm mát khơng khí Giàn lạnh làm việc trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước đưa vào xe Khi bật cơng tắc điều hịa khơng khí, máy nén bắt đầu làm việc đẩy mơi chất lạnh (ga điều hịa) tới giàn lạnh Giàn lạnh làm mát nhờ chất làm lạnh sau làm mát khơng khí thổi vào xe từ quạt gió Việc làm nóng khơng khí phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát động việc làm mát khơng khí hồn tồn độc lập với nhiệt độ nước làm mát động Đồ án tốt nghiệp Trang Khoa Cơ Khí Động Lực Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động hệ thống làm mát + Hút ẩm Lượng nước không khí tăng lên nhiệt độ khơng khí cao giảm xuống nhiệt độ khơng khí giảm xuống Khi qua giàn lạnh, khơng khí làm mát Hơi nước khơng khí ngưng tụ lại bám vào cánh tản nhiệt giàn lạnh Kết độ ẩm xe bị giảm xuống Nước dính vào cánh tản nhiệt đọng lại thành sương chứa khay xả nước Cuối cùng, nước tháo khỏi khay xe vòi nhỏ Ngồi ba chức hệ thống điều hịa khơng khí cịn có chức điều khiển thơng gió xe Việc lấy khơng khí bên ngồi đưa vào xe nhờ chênh áp tạo chuyển động xe gọi thơng gió tự nhiên Sự phân bổ áp suất khơng khí bề mặt xe chuyển động hình vẽ, số nơi có áp suất dương, cịn số nơi khác có áp suất âm Như cửa hút bố trí nơi có áp suất dương cửa xả khí bố trí nơi có áp suất âm Trong hệ thống thơng gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút khơng khí đưa vào xe Các cửa hút cửa xả khơng khí đặt vị trí hệ thống thơng gió tự nhiên Thơng thường, hệ thống thơng gió dùng chung với hệ thống thơng khí khác (hệ thống điều hồ khơng khí, sưởi ấm) Đồ án tốt nghiệp Trang 10