Điều hòa không khí trên xe ô tô là quá trình làm mát, lọc sạch, và khử bớt độ ẩm của không khí đi vào khoang hành khách. Về cơ bản, hệ thống điều hòa không khí hấp thu nhiệt trong khoang hành khách và thải ra bên ngoài khí quyển. Quá trình này có thể được thực hiện bằng cách vận dụng ba hiện tượng tự nhiên đơn giản đó là : + Truyền nhiệt + Nhiệt ẩn hóa hơi + Quan hệ giữa áp suất với nhiệt độ sôi (hóa hơi) và ngưng tụ Ba nguyên tắc cơ bản này là cơ sở của mọi hệ thống điều hòa không khí.
Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống điều hoà trên ô tô
Nhiệm vụ của hệ thống điều hoà không khí trên ô tô
Điều hòa không khí trên xe ô tô là quá trình làm mát, lọc và giảm độ ẩm của không khí trong khoang hành khách Hệ thống này hoạt động bằng cách hấp thụ nhiệt từ khoang hành khách và thải ra bên ngoài, giúp duy trì không gian thoải mái và dễ chịu cho người sử dụng.
- Quá trình này có thể được thực hiện bằng cách vận dụng ba hiện tượng tự nhiên đơn giản đó là :
+ Quan hệ giữa áp suất với nhiệt độ sôi (hóa hơi) và ngưng tụ
Ba nguyên tắc cơ bản này là cơ sở của mọi hệ thống điều hòa không khí a.Chức năng sưởi ấm
Két sưởi trong xe đóng vai trò như một bộ trao đổi nhiệt, giúp làm nóng không khí xung quanh bằng cách sử dụng nước giải nhiệt từ động cơ Khi động cơ khởi động, nước làm mát chưa kịp nóng lên nên két sưởi không hoạt động ngay lập tức Hệ thống sưởi ấm của xe bao gồm các chi tiết quan trọng như van nước, giúp điều chỉnh dòng chảy của nước trong quá trình làm nóng.
+ Két sưởi (bộ phận trao đổi nhiệt)
+ Quạt gió (quạt gió, mô tơ)
Hình 1.1: Nguyên lý hoạt động của két sưởi b Chức năng làm mát không khí
Giàn lạnh hoạt động như một bộ trao đổi nhiệt, làm mát không khí trước khi đưa vào bên trong xe Khi tài xế bật công tắc điều hòa, máy nén điều hòa sẽ khởi động và bơm môi chất làm lạnh đến giàn lạnh Tại đây, giàn lạnh được làm mát nhờ môi chất, giúp không khí thổi qua giàn lạnh bởi quạt gió được làm mát trước khi vào trong xe.
Việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ, trong khi việc làm mát không khí lại phụ thuộc vào môi chất làm lạnh Hai chức năng này hoàn toàn độc lập với nhau.
Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh Đầu vào Nước làm mát động cơ
Quạt Két sưởi Đầu ra Đầu ra
Môi chất (Ga điều hoà) Đàu vào
Khi nhiệt độ không khí tăng, lượng hơi nước trong không khí cũng tăng theo, và ngược lại, khi nhiệt độ giảm, lượng hơi nước sẽ giảm Khi không khí đi qua giàn lạnh, nó sẽ được làm mát, dẫn đến sự ngưng tụ hơi nước bám vào các cánh tản nhiệt Kết quả là độ ẩm trong xe giảm xuống Lượng nước đọng lại dưới dạng sương sẽ được chứa trong khay xả và sau đó được tháo ra qua một vòi nhỏ.
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô không chỉ có ba chức năng chính mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển thông gió bên trong xe Quá trình này diễn ra thông qua việc lấy không khí bên ngoài và đưa vào trong xe nhờ sự chênh lệch áp suất tạo ra khi xe di chuyển, được gọi là thông gió tự nhiên Các cửa hút được bố trí ở những khu vực có áp suất dương, trong khi cửa xả được đặt ở những nơi có áp suất âm.
Hệ thống thông gió cưỡng bức sử dụng quạt điện để hút không khí và đưa vào bên trong xe, với các cửa hút và cửa xả được bố trí tương tự như trong hệ thống thông gió tự nhiên Thông thường, hệ thống này được kết hợp với các hệ thống thông khí khác như điều hòa không khí và bộ sưởi ấm.
Yêu cầu của hệ thống điều hoà không khí trên ô tô
- Không khí trong khoang hành khách phải lạnh
- Không khí lạnh phải được lan truyền trong khắp khoang hành khách
- Không khí lạnh khô (không có độ ẩm).
Phân loại hệ thống điều hoà không khí trên ô tô
- Hệ thống điều hòa trên ô tô có nhiều kiểu khác nhau, dưới đây là một số cách phân loại sự khác biệt giữa các hệ thống
1.1.3.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt của hệ thống trên xe
- Kiểu đặt phía trước: giàn lạnh được đặt gần bảng đồng hồ, bảng điều khiển của xe
Hình 1.3: Hệ thống điều hoà kiểu đặt phía trước
Điều hòa kiểu kép, với giàn lạnh đặt cả trước và sau xe, kết hợp giữa hệ thống phía trước và giàn lạnh phía sau trong khoang hành lý Cấu trúc này giúp không khí không chỉ thổi ra từ một phía, mang lại nhiệt độ đồng đều khắp xe Điều hòa kiểu kép không chỉ đảm bảo sự thoải mái mà còn cung cấp năng suất lạnh cao hơn.
Hình 1.4: Hệ thống điều hoà kiểu kép
- Điều hoà kiểu kép treo trần: kiểu điều hoà này thường được dùng cho xe khách
Hệ thống lạnh được đặt phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trên trần, kiểu này cũng cho năng suất lạnh cao và không khí lạnh đồng đều
Hình 1.5: Hệ thống điều hoà đặt trên trần
Hình 1.6: Sơ đồ của hệ thống điều hòa 2 giàn lạnh (có loại 1 hoặc 2 giàn nóng)
1.1.3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển
- Phương pháp điều khiển hệ thống điều hoà gồm có 2 loại:
Overhead Cooling Unit Overhead Cooling Unit
Phương pháp điều khiển hệ thống điều hòa bằng tay cho phép người lái xe dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ thông qua các công tắc và cần gạt Ngoài ra, người dùng còn có thể điều chỉnh tốc độ quạt, lưu lượng gió và hướng gió một cách linh hoạt, mang lại sự thoải mái tối ưu trong suốt hành trình.
Hình 1.7: Điều khiển điều hoà bằng tay
+ Hệ thống điều hòa không khí với phương pháp điều khiển tự động
Hệ thống điều khiển điều hòa tự động sử dụng bộ điều khiển và ECU động cơ để điều chỉnh nhiệt độ mong muốn trong xe Hệ thống này dựa vào cảm biến đo nhiệt độ bên trong, bên ngoài và bức xạ mặt trời để gửi tín hiệu về hộp điều khiển Qua đó, nó tự động điều chỉnh nhiệt độ không khí và tốc độ quạt, giúp duy trì nhiệt độ lý tưởng bên trong xe.
Hình 1.8: Điều khiển điều hoà tự động
Đơn vị đo nhiệt lượng- Môi chất lạnh- Dầu nhờn bôi trơn
Đơn vị đo nhiệt lượng
- Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể này sang vật thể khác thông thường người ta sử dụng đơn vị đo là Calorie và BTU
- Calorie là số nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg nước để tăng nhiệt độ lên 1 0 C
- BTU là viết tắt của chữ British Thermal Unit Nếu cần nung 1 pound nước (0,454kg) đến 1 0 F(0,55 0 C) phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt 1Calorie tương đương với 4 BTU
Môi chất làm lạnh là chất lỏng có khả năng thay đổi trạng thái ở nhiệt độ thấp, thường sôi ở khoảng 26°C khi thoát ra ở áp suất khí quyển Trong quá trình
Môi chất làm lạnh, hay còn gọi là tác nhân lạnh hoặc gas lạnh, được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ô tô cần phải đáp ứng một số yêu cầu quan trọng.
+ Dễ bốc hơi có điểm sôi thấp
+ Phải trộn lẫn được với dầu bôi trơn của máy nén điều hoà
+ Có hoá tính trơ, tức là không làm hỏng hóc các ống cao su, nhựa dẻo, không gây sét gỉ cho các chi tiết kim loại
+ Không gây ra cháy nổ và không phát độc hại
- Hệ thống điều hoà không khí trên ô tô thường dùng hai loại môi chất làm lạnh phổ biến là R-12 và R-134a
Hình 1.9: Tính chất các loại môi chất điều hoà a Môi chất làm lạnh R-12
Môi chất làm lạnh R-12 là hợp chất chứa clo, flo và cacbon, với điểm sôi ở -22°F (-30°C) R-12 có những ưu điểm và nhược điểm nhất định cần được xem xét.
Môi chất làm lạnh R-12 có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm khả năng bốc hơi nhanh chóng trong giàn lạnh và hấp thụ nhiệt lượng hiệu quả R-12 còn hòa tan tốt trong dầu nhờn bôi trơn chuyên dụng cho máy lạnh, không gây hư hỏng cho các chi tiết kim loại, ống mềm và gioăng đệm trong hệ thống điều hòa Đặc biệt, môi chất này có khả năng lưu thông liên tục qua hệ thống lạnh mà không làm giảm hiệu suất làm lạnh.
Nhược điểm của môi chất R-12 là khi thải ra không khí, nguyên tử clo gây thủng tầng ôzôn (O3), lớp bảo vệ Trái Đất khỏi tia cực tím của Mặt Trời Tầng ôzôn nằm ở độ cao từ 16 đến 48 km, có vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn tia cực tím xâm nhập vào bề mặt Trái Đất Do đó, hiện nay, hệ thống điều hòa ô tô đã chuyển sang sử dụng môi chất R-134a thay thế cho R-12.
Hình 1.10: Sự hình thành và phá huỷ tầng ôzôn b Môi chất làm lạnh R-134a
Môi chất làm lạnh R-134a, một hợp chất chứa flo và cacbon, có điểm sôi là -15°F (-26°C) R-134a mang lại một số ưu điểm và nhược điểm đáng chú ý trong ứng dụng làm lạnh.
- Ưu điểm: Môi chất này không tham gia phản ứng gây phá hỏng tầng ôzôn Vì trong phân tử này không có chứa clo
- Nhược điểm: Môi chất R-134a không hoà tan được với dầu bôi trơn khoáng chất
- Một số khác biệt quan trọng giữa môi chất làm lạnh R-134a và R-12 là:
Dầu nhờn bôi trơn cho môi chất làm lạnh R-134a thường là các chất tổng hợp như polyalkalineglycol (PAG) hoặc polyolester (POE) Cần lưu ý rằng hai loại chất bôi trơn này không hòa trộn được với môi chất làm lạnh R-12.
+ Chất khử ẩm (desiccant) sử dụng cho môi chất R-134a khác với chất khử ẩm sử dụng cho môi chất R-12
Hệ thống điều hoà ô tô sử dụng môi chất lạnh R134a yêu cầu áp suất bơm của máy nén và lưu lượng không khí giải nhiệt tại giàn nóng (bộ ngưng tụ) phải cao hơn so với hệ thống điều hoà sử dụng R-12.
- Một số lưu ý khi xử lý môi chất lạnh:
1 Chất làm lạnh dạng lỏng R-134a rất dễ bay hơi Một giọt trên da tay của bạn có thể dẫn đến tê cóng cục bộ Khi xử lý chất làm lạnh, nhớ đeo găng tay
2 Thông lệ tiêu chuẩn là đeo kính bảo hộ để bảo vệ mắt và găng tay để bảo vệ tay Nếu chất làm lạnh bắn vào mắt, hãy rửa ngay lập tức bằng nước sạch
3 Bình chứa R-134a có áp suất cao Không bao giờ để nó ở nơi nóng và kiểm tra xem nhiệt độ bảo quản có dưới 52°C (126°F) không
4 Nên sử dụng thiết bị phát hiện rò rỉ điện tử để kiểm tra rò rỉ chất làm lạnh trong hệ thống Hãy nhớ rằng R-134a, khi tiếp xúc với ngọn lửa, sẽ tạo ra một loại khí có độc tính cao là phosgene
5 Chỉ sử dụng chất bôi trơn được khuyến nghị cho hệ thống R-134a Nếu sử dụng chất bôi trơn khác với loại được khuyến nghị, lỗi hệ thống có thể xảy ra
6 Chất bôi trơn PAG hấp thụ độ ẩm từ khí quyển với tốc độ nhanh, do đó phải tuân thủ các biện pháp phòng ngừa sau:
A Khi tháo các bộ phận làm lạnh ra khỏi xe, hãy đậy nắp ngay các bộ phận đó để tránh hơi ẩm xâm nhập
B Khi lắp các bộ phận làm lạnh vào xe, không được tháo nắp cho đến trước khi kết nối các bộ phận
C Hoàn thành việc kết nối tất cả các ống và ống dẫn chất làm lạnh ngay lập tức để tránh hệ thống A/C bị ẩm
D Chỉ sử dụng chất bôi trơn được khuyến nghị từ hộp kín
7 Nếu xảy ra phóng điện ngẫu nhiên trong hệ thống, hãy thông gió cho khu vực làm việc trước khi tiếp tục dịch vụ c Đề phòng các tai nạn đối với môi chất làm lạnh
Môi chất làm lạnh có các tính chất vật lý như không màu sắc, không mùi vị và không cháy nổ Việc tiếp xúc trực tiếp với môi chất này có thể gây hại cho mắt và da Trong trường hợp môi chất làm lạnh bắn vào mắt, cần thực hiện ngay các biện pháp tự cấp cứu theo hướng dẫn để bảo vệ sức khỏe.
+ Không được lấy tay dụi vào mắt
Để tăng cường sức khỏe cho mắt, bạn có thể làm ấm mắt bằng cách nhỏ nước sạch vào mắt Đồng thời, hãy sử dụng băng che mắt để bảo vệ khỏi bụi bẩn và các tác nhân gây hại khác.
+ Di chuyển đến ngay bệnh viện mắt gần nhất để kịp thời chữa trị
+ Nếu như bị môi chất làm lạnh phun vào da thịt, nên tiến hành chữa trị như trên
Dầu nhờn bôi trơn hệ thống điều hoà
Để nạp dầu định châm, hãy mở từ từ van thấp áp cho phép dầu nhờn tự động vào máy nén Sau khi hoàn tất, tiếp tục thực hiện hút chân không thêm khoảng 15 phút nữa để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.
2 Máy nén đang ngừng, không bơm, mở nắp của hút S rót vào máy nén lượng dầu nhờn cần nạp thêm.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hoà trên ô tô
Cấu tạo chung của hệ thống điều hoà trên ô tô
Hình 1.12: Sơ đồ cấu tạo chung của hệ thống điều hoà trên ô tô
Hình 1.13: Chu trình hoạt động của hệ thống điều hoà
- Chu trình của máy lạnh bao gồm 4 quá trình:
Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hoà trên ô tô
* Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hoà không khí trên ôtô như sau:
Khi động cơ hoạt động và mạch điện điều khiển ly hợp điện từ đóng lại, máy nén bắt đầu hoạt động, dẫn dắt môi chất làm lạnh đến giàn nóng (giàn ngưng tụ) Tại đây, môi chất làm lạnh chuyển sang thể lỏng, nhả nhiệt ra bên ngoài không khí và được làm mát nhờ quạt làm mát.
Sau khi đi qua giàn nóng, môi chất làm lạnh tiếp tục được đưa qua van tiết lưu Tại van tiết lưu, môi chất làm lạnh đi qua khu vực có tiết diện thu hẹp, dẫn đến sự giảm áp suất.
Áp suất sau van tiết lưu (drop pression) là yếu tố quan trọng trong quá trình làm lạnh Môi chất làm lạnh được đưa vào giàn lạnh (giàn bốc hơi) để hấp thụ nhiệt từ khoang hành khách Nhiệt độ sẽ di chuyển từ không gian bên trong xe đến giàn lạnh và được truyền vào môi chất làm lạnh, tạo ra hiệu ứng làm mát hiệu quả.
Hệ thống điều hòa không khí hoạt động hiệu quả nhờ vào sự hấp thụ nhiệt từ hành khách, giúp giảm nhiệt độ bên trong xe Môi chất làm lạnh sau đó được đưa vào máy nén để tiếp tục chu trình làm mát Ly hợp điện từ đóng ngắt thường xuyên nhờ vào bộ điều khiển A/C control, đảm bảo nhiệt độ trong xe luôn ổn định Áp suất của môi chất làm lạnh được chia thành hai nhánh: nhánh áp suất cao và nhánh áp suất thấp, giúp duy trì hiệu suất hoạt động tối ưu của hệ thống.
Nhánh áp suất cao của máy nén điều hòa được giới hạn bởi các phần môi chất trước van tiết lưu và cửa ra (van xả) Các bộ phận trong nhánh áp suất cao này thường được xác định bằng ống có đường kính nhỏ hơn và có nhiệt độ rất cao khi chạm vào.
Nhánh có áp suất thấp trong hệ thống điều hòa không khí được xác định bởi môi chất phía sau van tiết lưu và cửa vào của máy nén Các bộ phận áp suất thấp, bao gồm ống mềm và ống dẫn có đường kính lớn hơn, sẽ trở nên lạnh như đá khi tiếp xúc Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc chẩn đoán hệ thống.
- Không khí lạnh lan truyền trong khoang hành khách được thực hiện bởi máy quạt (blower) và luồng không khí lạnh di chuyển như hình dưới đây
Hình 1.14: Dòng di chuyển của luồng không khí trong hệ thống điều hoà
HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRÊN XE KIA
Tổng quan về hệ thống điều hoà không khí trên xe Kia Carens
2.1.1 Sơ đồ bố trí của hệ thống điều hoà
Hình 2.1: Sơ đồ bố trí hệ thống điều hoà xe Carens
Hệ thống điều hòa trên xe Kia Carens bao gồm các thành phần chính như máy nén, giàn nóng, giàn lạnh, van tiết lưu, phin lọc, ly hợp từ của máy nén và quạt thổi không khí lạnh Các quạt hút không khí được lắp đặt để lưu thông qua giàn lạnh và giàn nóng, nhằm tăng hiệu quả trao đổi nhiệt giữa môi chất làm lạnh và không khí xung quanh Van tiết lưu kiểu ống tiết lưu có tiết diện thông qua định cữ sẵn, dẫn đến lưu lượng môi chất cố định và không thể điều chỉnh cường độ làm lạnh theo nhiệt độ hiện tại.
Cảm biến áp suất ga Giàn nóng
Van tiết lưu Van áp suất cao Van áp suất thấp
Trong các hệ thống điều hòa không khí hiện đại, van giãn nở được sử dụng để điều chỉnh lưu lượng ga lỏng hóa hơi tùy theo nhiệt độ trong khoang xe Các ống dẫn áp cao thường được làm bằng kim loại, trong khi ống dẫn áp thấp sử dụng cao su tổng hợp Bộ hóa hơi, quạt hút, van giãn nở và lỗ xả nước thải thường được lắp đặt trong một cấu trúc chung, gọi là khối làm lạnh.
2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hoà
- Hệ thống điện lạnh ôtô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây:
Môi chất lạnh được bơm từ máy nén với áp suất cao và nhiệt độ bốc hơi cao, trong giai đoạn này, nó sẽ được chuyển đến giàn nóng ở trạng thái hơi.
Tại giàn nóng, môi chất làm lạnh đạt nhiệt độ cao và được làm mát nhờ quạt gió Khi ở thể hơi, môi chất này sẽ giải nhiệt và ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao và nhiệt độ thấp.
Môi chất làm lạnh ở thể lỏng sẽ được lưu thông đến bình lọc khô, nơi mà hơi ẩm và tạp chất sẽ được loại bỏ, giúp làm tinh khiết hơn môi chất này.
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều hoà xe Kia Carens
1 Giàn lạnh; 2 Van tiết lưu; 3 Giàn nóng;
4 Phin lọc (hút ẩm môi chất); 5 Máy nén
Lưu lượng môi chất làm lạnh ở thể lỏng được điều chỉnh chảy vào giàn lạnh, giúp hạ thấp áp suất thông qua van tiết lưu Sự giảm áp này khiến môi chất làm lạnh chuyển từ thể lỏng sang thể hơi bên trong giàn lạnh.
+ Nhờ vào sự hấp thụ nhiệt của môi chất làm lạnh trong quá trình bốc hơi, nên khối không khí bên trong cabin xe cũng được làm mát
Khi không khí bên ngoài đi qua giàn lạnh, nó sẽ mất đi nhiều năng lượng qua các cánh tản nhiệt, dẫn đến việc nhiệt độ không khí giảm nhanh chóng và hơi ẩm trong không khí được ngưng tụ và thải ra ngoài Tại giàn lạnh, môi chất làm lạnh ở thể lỏng với nhiệt độ và áp suất cao sẽ chuyển đổi thành môi chất ở thể hơi với nhiệt độ và áp suất thấp.
Trong quá trình làm lạnh, môi chất cần một lượng năng lượng lớn, do đó nó sẽ hấp thụ năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh, dẫn đến việc không khí này mất năng lượng và nhiệt độ giảm, tạo ra không khí lạnh Môi chất lạnh ở dạng hơi, với nhiệt độ cao và áp suất thấp, sẽ được hồi về máy nén.
Nguyên lý làm lạnh bao gồm hai phần: bên cao áp và bên thấp áp Quá trình hóa hơi của môi chất làm lạnh diễn ra ở áp suất thấp, trong khi quá trình ngưng tụ xảy ra ở áp suất cao.
Môi chất làm lạnh ở thể khí được nén bởi máy nén, với nhiệt độ khoảng 70°C đến 110°C, sau đó được bơm vào giàn ngưng tụ Tại đây, không khí nóng được làm lạnh nhờ quạt tản nhiệt, giúp môi chất chuyển sang trạng thái lỏng Môi chất lỏng tiếp tục đi qua bình sấy khô và van giãn nở, nơi áp suất và nhiệt độ giảm đột ngột, khiến môi chất hóa hơi Van tiết lưu được đặt trước đường ống vào giàn lạnh, tạo ra không khí lạnh được đẩy vào cabin xe qua hệ thống phân phối không khí nhờ quạt sưởi - điều hòa, trước khi môi chất làm lạnh dạng khí quay trở lại máy nén.
Những xe không trang bị máy điều hòa không khí thường được trang bị bộ sưởi ấm, có chức năng sưởi ấm khoang hành khách và làm tan băng trên kính chắn gió.
Bộ sưởi bao gồm các thành phần chính như hai ống dẫn nước nóng, van nước, giàn sưởi, quạt gió, cửa hướng dòng không khí và cơ cấu điều khiển.
Khi động cơ hoạt động, nước nóng từ hệ thống làm mát được đưa qua giàn sưởi, nơi cánh tản nhiệt truyền nhiệt cho không khí xung quanh Một quạt gió kiểu ly tâm đẩy luồng không khí qua bộ sấy, làm nóng không khí trước khi đưa vào khoang hành khách, trong khi nước làm mát được tái sử dụng trở lại động cơ.
Một số bộ phận chính của hệ thống điều hoà trên xe Kia Carens
Máy nén là một thành phần quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí của ô tô, hoạt động nhờ vào dây đai truyền động kết nối với trục khuỷu của động
Hệ thống điều hòa không khí trên xe ôtô hoạt động theo nguyên lý làm lạnh kiểu nén khí, trong đó máy nén đóng vai trò quan trọng nhất Công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống điều hòa chủ yếu phụ thuộc vào máy nén.
+ Trong hệ thống điều hoà không khí, máy nén điều hoà thực hiện một lúc hai vai trò quan trọng sau đây:
Máy nén điều hòa tạo ra áp suất thấp tại cửa hút để thu hồi ẩn nhiệt từ hơi môi chất lạnh Điều kiện giảm áp này rất quan trọng vì nó giúp van tiết lưu điều chỉnh lượng môi chất làm lạnh lỏng cần thiết cho giàn lạnh.
Trong quá trình bơm, máy nén tăng áp suất, chuyển đổi môi chất làm lạnh từ thể hơi áp thấp sang thể hơi áp cao Nhiệt độ của hơi môi chất làm lạnh tăng lên khi áp suất nén cao, giúp tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt tại giàn nóng Yếu tố này làm tăng áp suất và nhiệt độ của môi chất làm lạnh, vượt trội hơn so với nhiệt độ môi trường xung quanh.
Hình 2.3: Máy nén điều hoà trên xe Kia Carens
Máy nén được lắp đặt bên hông động cơ, nằm giữa giàn nóng và giàn lạnh, và nhận truyền động từ động cơ ô tô thông qua một ly hợp từ Tốc độ vòng quay của máy nén cao hơn so với tốc độ vòng quay của động cơ.
Hình 2.4: Vị trí của máy nén trên xe Kia Carens + Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén:
Máy nén khí 10Pan được thiết kế với 10 xylanh, gồm 5 xylanh ở phía trước và 5 xylanh ở phía sau Máy sử dụng 5 piston hoạt động theo hai chiều, được điều khiển bởi một trục với tấm cam nghiêng, tạo lực đẩy cho piston khi xoay Khoảng cách giữa các cặp piston là 72 độ đối với máy nén 10 xylanh và 120 độ đối với máy nén 6 xylanh.
Hình 2.5 Cấu tạo của máy nén
Hơi nước áp suất thấp Piston
Hơi nước áp suất Đầu xi lanh cao
Ly hợp từ Kết nối cửa nạp/thải
- Nguyên lý hoạt động: hoạt động của máy nén điều hoà trên ô tô được chia làm hai hành trình như sau:
Khi piston chuyển động sang bên trái, sự chênh lệch áp suất được tạo ra trong không gian phía bên phải, khiến van hút mở ra để cho hơi môi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ thấp từ bộ bay hơi đi vào máy nén Trong khi đó, van xả bên phải của piston bị đóng kín do lực nén từ van lò xo lá Van hút sẽ mở cho đến khi piston hoàn thành hành trình hút, sau đó sẽ đóng lại, đánh dấu sự kết thúc của quá trình nạp.
Hành trình xả của máy nén diễn ra khi piston di chuyển về phía bên trái, tạo ra hành trình hút ở phía bên phải Trong quá trình này, piston bên trái nén khối hơi môi chất lạnh đã nạp vào, tăng áp suất cho đến khi đạt đủ lực để mở van xả Khi van xả mở, hơi môi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ cao được đẩy đến bộ ngưng tụ, trong khi van hút bên trái bị đóng kín bởi áp lực nén Van xả sẽ mở cho đến khi hoàn thành hành trình bơm, sau đó đóng lại nhờ lực đàn hồi của van lò xo lá, đánh dấu sự kết thúc của hành trình xả và bắt đầu chu trình mới.
Máy nén điều hòa hoạt động dựa vào ly hợp điện từ và không hoạt động liên tục trong suốt quá trình của hệ thống điều hòa không khí Khi nhiệt độ trong khoang hành khách đạt yêu cầu, máy nén sẽ ngừng hoạt động Tuy nhiên, khi nhiệt độ tăng lên so với mức đã thiết lập, máy nén cần khởi động lại Ly hợp điện từ có vai trò quan trọng trong việc ngắt và nối dẫn động với máy nén điều hòa.
+ Ly hợp điện từ làm việc theo nguyên lý điện từ và bao gồm hai loại cơ bản sau:
- Loại cực từ tĩnh (cực từ được bố trí trên thân máy nén điều hoà)
Cực từ quay là loại cực từ được lắp đặt trên rôto và cùng quay với rôto, việc cấp điện cho chúng được thực hiện thông qua các chổi than được đặt trên thân máy nén điều hòa.
+ Cấu tạo của bộ ly hợp điện từ xe Carens:
Hình 2.6 Cấu tạo của ly hợp điện từ xe Carens
1 Bu lông siết mâm bị động 7 Cuộn dây bộ ly hợp từ
2 Mâm bị động 8 Đinh ốc
3 Shim điều chỉnh khe hở bộ ly hợp 9 Khung kết nối
4 Khoen hãm puly 10 Cụm máy nén
5 Puly 11 Đầu ra của máy nén
6 Vòng giữ cuộn dây 12 Bu lông cố định
Ly hợp điện từ bao gồm một stator (nam châm điện), một rôto với puly và một đĩa ép, trong đó đĩa bị động được gắn với vỏ bằng chốt giữ để kết nối với puly dẫn động và máy nén điều hoà thông qua lực từ Stator được gắn trên vỏ máy nén, trong khi đĩa ép được gắn trên trục máy nén Hai ổ bi cầu được bố trí giữa mặt trong của rôto (puly) và vỏ trước của máy nén, hoặc đĩa ép, tùy thuộc vào kiểu ly hợp được sử dụng.
Hình 2.7: Thành phần của bộ ly hợp từ + Nguyên lý hoạt động:
Ly hợp điện từ hoạt động dựa trên nguyên lý là khi hệ thống điều hòa không khí được kích hoạt, dòng điện sẽ chạy qua cuộn dây nam châm điện của bộ ly hợp từ Lực từ sinh ra từ nam châm điện sẽ hút đĩa bị động, khiến nó dính chặt vào mặt ngoài của puly đang quay.
Đĩa bị động được kết nối với trục máy nén, tạo thành một khối đồng nhất cùng quay với puly Khi dòng điện ngừng, lực hút từ trường biến mất, khiến lò xo phẳng đẩy đĩa bị động ra khỏi puly Kết quả là, trục khuỷu động cơ tiếp tục quay trong khi puly máy nén quay tự do trên vòng bi, trong khi trục máy nén vẫn đứng yên.
Ly hợp từ được thiết kế để kết nối puly của rôto với trục đầu vào của máy nén khi cuộn dây kích từ có điện Chức năng chính của ly hợp từ là truyền công suất từ trục khuỷu động cơ đến máy nén thông qua dây đai truyền động.
Điều khiển hệ thống điều hoà không khí trên ô tô
- Bảng điều khiển trên xe:
Hình 2.24: Bảng điều khiển điều hoà xe Carens
Hình 2.25: Sơ đồ nguyên lý điều khiển hệ thống điều hòa
Hệ thống điều hòa không khí trong xe được điều khiển thông qua các tín hiệu điện, chủ yếu sử dụng mạch điện nối tiếp Khi bật quạt gió, tín hiệu sẽ được gửi đến công tắc A/C, tiếp theo là cuộn từ của máy nén, phải qua các công tắc ngắt lạnh và công tắc áp suất để điều khiển relay máy nén cấp nguồn cho máy nén hoạt động Nếu bất kỳ tín hiệu nào trong quá trình này bị mất, máy nén sẽ không hoạt động Để bật điều hòa khi động cơ đang nổ, trước tiên cần bật quạt gió, sau đó là công tắc A/C, đồng thời đảm bảo rằng công tắc ngắt lạnh, công tắc áp suất và relay máy nén đều ở trạng thái đóng.
2.3.1 Relay nhiệt ngắt lạnh (công tắc ngắt lạnh)
Hệ thống điều hòa trên xe sử dụng ngắt lạnh (relay nhiệt) với đầu dò gắn vào giàn lạnh Đầu dò chứa môi chất có áp suất thay đổi theo nhiệt độ giàn lạnh, từ đó điều khiển việc đóng/ngắt hai chân tiếp điểm Quá trình này ảnh hưởng đến nguồn mass tới hộp điều khiển điều hòa, dẫn đến việc ly hợp từ cũng sẽ được đóng/ngắt tương ứng.
2.3.2 Điều khiển tốc độ quạt giàn lạnh
Lưu lượng gió qua giàn lạnh được điều chỉnh bằng cách thay đổi tốc độ quay của mô tơ quạt, thông qua việc điều chỉnh điện áp giữa hai đầu mô tơ Bằng cách thay đổi giá trị điện trở của mô tơ, tốc độ quay sẽ được điều chỉnh một cách hiệu quả.
+ Khi công tắc nằm ở vị trí OFF
Hình 2.27: Điều chỉnh tốc độ quạt giàn lạnh (Ở vị trí OFF)
Môi chất mặc định Đầu dò môi chất Tiếp điểm
+ Khi công tắc được bật ở vị trí Lo
Dòng điện điều khiển mô tơ quạt gió giàn lạnh giảm do phải đi qua điện trở của quạt và quạt sẽ quay ở tốc độ thấp
Hình 2.28: Công tắc quạt giàn lạnh ở vị trí LO (Tốc độ thấp)
+ Khi công tắc được bật ở vị trí Me
Khi quạt gió được bật ở chế độ trung bình (MEDIUM), dòng điện qua quạt tăng lên, khiến quạt hoạt động với tốc độ trung bình nhờ vào việc dòng điện chỉ đi qua một phần của điện trở quạt.
Hình 2.29: Công tắc quạt giàn lạnh ở vị trí Me (Tốc độ trung bình)
+ Khi công tắc được bật ở vị trí Hi
Khi bật công tắc quạt ở chế độ cao, rơle vẫn ở vị trí giống như chế độ thấp và có điện áp cung cấp cho quạt Dòng điện chạy qua động cơ mà không đi qua điện trở nào, giúp điện áp nguồn cấp trực tiếp cho động cơ Điều này cho phép mô tơ quạt quay với tốc độ cao.
Hình 2.30: Công tắc quạt giàn lạnh ở vị trí Hi (Tốc độ cao)
2.3.3 Điều khiển quạt giàn nóng
Quạt điện làm mát giàn nóng khi điều hoà hoạt động để giải nhiệt giàn nóng tăng khả năng làm lạnh
Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát két nước trên xe sử dụng quạt điện là sự kết hợp của hai quạt cho két nước và giàn nóng, điều khiển khả năng làm lạnh ở ba mức: dừng, tốc độ thấp và tốc độ cao Khi điều hòa không khí hoạt động, các công tắc của hai quạt sẽ được kết nối theo cách nối tiếp (tốc độ thấp) hoặc song song (tốc độ cao), tùy thuộc vào áp suất của môi chất và nhiệt độ nước làm mát.
- Khi áp suất môi chất cao hoặc nhiệt độ nước làm mát cao, thì hai quạt điện được kết nối song song và quay ở tốc độ cao
- Khi áp suất môi chất thấp hoặc nhiệt độ nước làm mát thấp, thì hai quạt được mắc nối tiếp
Hình 2.31:Mạch điện điều khiển quạt giàn nóng
Tín hiệu tới ly hợp Mass
BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRÊN XE KIA CARENS
Các dụng cụ cần thiết để bảo dưỡng hệ thống điều hoà không khí
3.1.1 Đồng hồ đo áp suất
Đồng hồ trong hệ thống lạnh có chức năng đo áp suất môi chất, bao gồm áp suất bên thấp và cao, giúp đánh giá tình trạng hoạt động của hệ thống, xác định xem có thiếu gas hay không Ngoài ra, đồng hồ còn kết nối với máy hút chân không để loại bỏ không khí bên trong hệ thống, đảm bảo an toàn cho quá trình nạp gas, vì chỉ cho phép chứa gas và dầu lạnh Việc có không khí trong hệ thống có thể gây hư hỏng nghiêm trọng.
Sau đó đồng hồ được sử dụng để đưa gas vào trong hệ thống lạnh để làm lạnh
Hình 3.1: Đồng hồ đo áp suất
Đồng hồ áp suất được cấu tạo từ hai đồng hồ đo áp suất cao và thấp, với các đơn vị đo như PSI, Kg/cm2 hoặc Mpa tùy theo loại Thiết bị này còn có hai núm xoay để khóa và mở hai bên đồng hồ, cùng với ba ống chịu lực đảm bảo độ bền và chính xác trong quá trình đo.
Hai đầu van kết nối với hai van nạp trên đường ống của hệ thống lạnh Đồng hồ sẽ phân biệt áp suất thấp và cao bằng hai màu sắc khác nhau: màu xanh dương cho áp suất thấp và màu đỏ cho áp suất cao.
Hình 3.2: Cấu tạo của đồng hồ đo áp suất
1 Đồng hồ đo thấp áp 6 Đầu nối ống giữa
2 Móc treo đồng hồ 7 Đầu nối ống hạ áp
3 Đồng hồ đo cao áp 8 Mắt ga
4 Van đồng hồ cao áp 9 Van đồng hồ thấp áp
5 Đầu nối ống cao áp
Máy bơm khí nén là thiết bị chuyên dụng dùng để bơm không khí với áp suất cao vào hệ thống điều hòa, nhằm kiểm tra rò rỉ trong hệ thống Thiết bị này hoạt động bằng nguồn điện lưới 220V AC.
Hình 3.3: Máy bơm khí nén
Khi hệ thống điều hòa gặp phải tình trạng xì mất nhiều môi chất làm lạnh hoặc cần xả hết môi chất để thay thế bộ phận và sửa chữa, người thợ sửa chữa cần thực hiện quy trình rút chân không đúng kỹ thuật trước khi nạp lại môi chất vào hệ thống.
- Quá trình rút chân không một hệ thống điều hoà sẽ được thực hiện được hai mục đích quan trọng:
Để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống, cần rút hết không khí để tạo không gian cho môi chất lạnh Việc giảm áp suất trong hệ thống giúp chất ẩm dễ dàng sôi bốc hơi và được loại bỏ hoàn toàn.
Hình 3.4: Máy hút chân không loại van quay
- Không khí có lẫn chất ẩm ướt gây ra một số tác hại như:
Tạo áp suất cao trong hệ thống giúp môi chất lạnh duy trì khả năng chuyển đổi từ thể hơi sang thể lỏng trong suốt chu kỳ hoạt động của nó.
+ Làm sút đáng kể khả năng lưu thông cũng như khả năng hấp thụ nhiệt của môi chất
Một số lưu ý khi thực hiện bảo dưỡng
3.2.1 Khi sử dụng môi chất cần tuân theo các chú ý sau:
3.2.2 Khi thay thế các chi tiết trên đường ống dẫn môi chất
- Nút ngay các chi tiết vừa tháo để ngăn không cho bụi và hơi ẩm lọt vào
- Không được để các bộ phận mới (giàn nóng, giàn lạnh, lốc lạnh, lọc gas) nằm xung quanh mà không được nút kín
Để xả khí nitrogen (khí bảo quản các bộ phận mới), bạn cần mở nhẹ đầu bịt trước khi tháo ra, đặc biệt là với máy nén Nếu không thực hiện đúng cách, dầu máy nén có thể bị phun ra.
- Không dùng mỏ hàn để uốn cong hay kéo dài các đường ống
3.2.3 Khi xiết các bộ phận nối
- Bôi vài giọt dầu máy nén vào gioăng chữ O để dễ xiết và ngăn sự rò rỉ của môi chất
- Xiết đai ốc bằng 2 cờ lê để tránh vặn ống mềm
- Xiết các gioăng chữ O hoặc các phụ tùng lắp ráp dạng bu lông với mô men xiết theo qui định của nhà sản xuất
3.2.4 Khi dùng bình chứa môi chất
- Không bao giờ được nung nóng bình chứa môi chất (ga điều hoà)
- Phải giữ bình chứa môi chất dưới 40°C (104°F)
- Không được xử lý môi chất trong phòng kín hoặc gần lửa
- Luôn đeo kính để bảo vệ mắt
Cẩn thận không để môi chất dính vào mắt hoặc da, vì có thể gây bỏng lạnh Nếu bị bỏng lạnh hoặc dính vào mắt, không chà sát mạnh, mà hãy rửa khu vực bị thương bằng nước lạnh, bôi mỡ vazolin sạch lên da và ngay lập tức đến bác sĩ hoặc bệnh viện để được chăm sóc và điều trị cần thiết, không tự ý chữa trị.
Hình 3.5: Những lưu ý khi tiếp xúc môi chất
Khi hâm nóng bình chứa môi chất bằng nước ấm, cần lưu ý không để van trên đỉnh bình bị ngập trong nước, vì điều này có thể khiến nước lọt vào mạch dẫn của môi chất làm lạnh.
- Không bao giờ dùng lại bình chứa môi chất
3.2.5 Khi bật điều hoà và môi chất đang được nạp thêm
Để đảm bảo máy nén điều hòa hoạt động hiệu quả, cần phải kiểm tra và duy trì đủ môi chất trong mạch làm lạnh Thiếu môi chất sẽ dẫn đến tình trạng không đủ dầu bôi trơn, gây nguy cơ cháy máy nén Do đó, việc đảm bảo máy nén luôn có đủ dầu bôi trơn là rất quan trọng.
- Nếu van ở phía áp suất cao mở, môi chất chảy ngược lại gây ra sự phun môi chất do đó chỉ mở và đóng van ở phía áp suất thấp
Khi thùng chứa môi chất bị lật ngược và môi chất được nạp dưới dạng lỏng, chất lỏng sẽ bị ép, dẫn đến hỏng hóc cho máy nén Do đó, việc nạp môi chất cần phải thực hiện ở dạng khí để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho thiết bị.
Việc nạp môi chất quá mức có thể dẫn đến nhiều vấn đề nghiêm trọng, bao gồm hiệu suất làm lạnh không đạt yêu cầu, tiêu tốn nhiên liệu không hiệu quả và làm tăng nhiệt độ động cơ.
Bảo dưỡng hệ thống điều hoà không khí
Bảo dưỡng xe hơi khi đạt 5.000 Km là cần thiết, mặc dù xe mới thường không gặp nhiều vấn đề Trong giai đoạn này, nên kiểm tra và bảo trì một số hạng mục của hệ thống điều hòa để đảm bảo hiệu suất hoạt động tốt nhất.
- Kiểm tra và vệ sinh bụi bẩn bám trong lọc gió điều hoà của xe
Hình 3.6: Tháo và vệ sinh lọc gió điều hoà
Bảo dưỡng định kỳ máy nén điều hòa là rất quan trọng, theo quy định, sau mỗi 72 đến 100 giờ làm việc đầu tiên, cần thay dầu máy nén Trong 5 lần thay dầu đầu tiên, phải thực hiện thay dầu hoàn toàn bằng cách mở nắp bên, tháo sạch dầu cũ, dùng giẻ sạch thấm hết dầu bên trong cácte, vệ sinh sạch sẽ và châm dầu mới vào với số lượng đầy đủ.
* Bảo dưỡng đối với mốc 10.000 Km
- Kiểm tra và vệ sinh lọc gió, có thể thay thế lọc gió điều hoà khi đã bám quá nhiều bụi bẩn
- Hướng dẫn vệ sinh lọc gió điều hoà ô tô:
+ Bước 1: Sau khi tháo lọc gió ra, đập nhẹ xuống sàn để bụi bẩn rơi ra ngoài
+ Bước 2: Dùng máy xịt, máy hút bụi hoặc máy sấy tóc để thổi bong các lớp bụi bẩn bám trên mặt lọc gió
+ Bước 3: Dùng chổi/cọ mịn quét sạch lại lần cuối
Hình 3.7: Vệ sinh đơn giản cho lọc gió điều hoà
* Bảo dưỡng đối với mốc 20.000 Km
- Thay thế lọc gió điều hoà sau 20.000 Km vận hành Điều này giúp không khí tuần hoàn trong xe trong trạng thái sạch sẽ
Kiểm tra và bảo dưỡng quạt giàn lạnh là rất quan trọng, vì quạt gió dễ bị bẩn sau thời gian dài sử dụng Quạt gió được làm bằng nhựa, vì vậy bạn có thể xịt rửa trực tiếp với nước, nhưng cần lưu ý chỉ rửa phần cánh quạt màu trắng và không nhúng toàn bộ quạt vào nước.
Để vệ sinh quạt gió dàn lạnh hiệu quả, bạn nên đưa cánh quạt màu trắng dưới vòi nước chảy và sử dụng bàn chải để loại bỏ bụi bẩn Trong quá trình này, cần chú ý không để nước dính vào hệ thống điện phía sau Sau khi rửa sạch, hãy lau khô và lắp lại quạt gió vào vị trí ban đầu.
Hình 3.8: Quạt giàn lạnh trước và sau khi được vệ sinh
Kiểm tra và bảo dưỡng giàn lạnh là cần thiết sau mỗi 20.000 Km vận hành Hiện nay, việc này không nhất thiết phải tháo rời giàn lạnh như trước, mà có thể thực hiện bằng phương pháp nội soi để kiểm tra hiệu quả.
- Kiểm tra và bảo dưỡng giàn nóng
- Kiểm tra và bảo dưỡng máy nén điều hoà
- Kiểm tra và bảo dưỡng rờ le nhiệt
- Kiểm tra độ chùn của dây curoa
Bảo dưỡng xe sau 40.000 Km là rất quan trọng, đặc biệt là hệ thống điều hòa, vì sau quãng đường này, hệ thống này thường gặp nhiều vấn đề Do đó, việc kiểm tra và bảo trì định kỳ hệ thống điều hòa sẽ giúp đảm bảo hiệu suất hoạt động và kéo dài tuổi thọ của xe.
40.000 Km vận hành là việc làm vô cùng cần thiết Một số hạng mục của hệ thống điều hoà cần kiểm tra bảo dưỡng như sau:
- Kiểm tra, bảo dưỡng dầu bôi trơn máy nén điều hoà:
Kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống đường ống dẫn là rất quan trọng để ngăn chặn hiện tượng rò rỉ, từ đó đảm bảo hiệu suất làm mát của hệ thống.
Bảo dưỡng máy nén điều hòa là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống điều hòa không khí hoạt động hiệu quả và bền bỉ Để duy trì hiệu suất tối ưu, cần thực hiện đại tu máy nén sau mỗi 6.000 giờ hoạt động hoặc ít nhất một lần mỗi năm, ngay cả khi máy nén ít hoạt động.
Máy nén điều hòa thường gặp hỏng hóc như gãy van lưỡi gà hoặc van không đóng kín, cùng với bạc xét măng trên piston bị vỡ Để nhận biết van lưỡi gà hỏng, bạn có thể quan sát áp suất bằng bộ đồng hồ đo Nếu van bị hỏng, áp suất bên phía thấp sẽ cao hơn mức bình thường, trong khi áp suất bên phía cao sẽ thấp hơn mức bình thường.
Trước khi khởi động lại máy nén điều hòa đã hoạt động lâu dài, cần kiểm tra một số yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất và an toàn.
+ Kiểm tra độ kín và tình trạng của các van xả, van hút máy nén
Kiểm tra bên trong máy nén là rất quan trọng, bao gồm việc đánh giá tình trạng dầu và kiểm tra các chi tiết máy có bị hoen rỉ hay không Trong quá trình đại tu, cần tháo rời các chi tiết để lau chùi và thay dầu mỡ nhằm đảm bảo hiệu suất hoạt động tốt nhất cho máy.
Kiểm tra dầu trong cacte qua cửa quan sát để phát hiện bột kim loại màu vàng và cặn bẩn Nếu phát hiện những dấu hiệu này, cần điều tra nguyên nhân, có thể do bụi bẩn trên đường hút hoặc do mài mòn các chi tiết máy.
Kiểm tra mức độ mài mòn của các thiết bị như đệm kín, vòng bạc, pittông và vòng găng là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động Mỗi chi tiết có yêu cầu về độ mòn tối đa khác nhau, và khi độ mòn vượt quá mức cho phép, cần phải thay thế chi tiết đó để duy trì hiệu quả và an toàn cho thiết bị.
- Đối với các máy nén lạnh các bộ lọc bao gồm: Lọc hút máy nén, bộ lọc dầu kiểu đĩa và bộ lọc tinh
Để đảm bảo hiệu suất của bộ lọc hút, cần kiểm tra lưới lọc xem có bị tắc nghẽn hoặc rách không Sau khi kiểm tra, hãy sử dụng các hóa chất chuyên dụng để vệ sinh và làm sạch lưới lọc một cách hiệu quả.
Để kiểm tra bộ lọc, cần xác định xem bộ lọc có xoay nhẹ nhàng hay không Nếu phát hiện cặn bẩn bám giữa các miếng gạt, hãy sử dụng miếng thép mỏng như dao lam để loại bỏ cặn bẩn Sau khi làm sạch bên trong, hãy thổi hơi nén từ trong ra để hoàn tất quá trình vệ sinh bộ lọc.
- Kiểm tra bảo dưỡng dầu bôi trơn máy nén
- Kiểm tra dự phòng: Cứ sau 3 tháng phải mở và kiểm tra các chi tiết quan trọng của máy như: xilanh, piston, đệm kín, vòng chặn v.v
Bảo dưỡng giàn nóng điều hoà
Tình trạng làm việc của giàn nóng ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất làm việc của hệ thống, độ an toàn, độ bền của các thiết bị
Công việc bảo dưỡng giàn nóng bao gồm một số các công việc chính sau đây:
- Xả dầu tích tụ bên trong thiết bị
- Bảo dưỡng cân chỉnh bơm quạt giải nhiệt
- Xả khí không ngưng ở giàn nóng
- Sửa chữa thay thế thiết bị điện, các thiết bị an toàn và điều khiển liên quan
Vệ sinh giàn trao đổi nhiệt là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất hoạt động Một số giàn trao đổi nhiệt không khí được trang bị bộ lọc khí bằng nhựa hoặc sắt ở phía trước Trong trường hợp này, bạn có thể dễ dàng rút bộ lọc ra để lau chùi, vệ sinh bằng chổi hoặc sử dụng nước để loại bỏ bụi bẩn.
Để bảo trì giàn trao đổi nhiệt thông thường, cần sử dụng chổi mềm để quét sạch bụi bẩn bám trên các ống và cánh Nếu bụi bẩn bám quá nhiều và sâu, có thể sử dụng khí nén hoặc nước phun mạnh để làm sạch hiệu quả.
- Cân chỉnh cánh quạt và bảo dưỡng mô tơ quạt
- Tiến hành xả dầu trong giàn ngưng.
Bảo dưỡng giàn lạnh điều hoà
Xả băng giàn lạnh là cần thiết khi băng bám nhiều, vì nó làm tăng nhiệt trở và tắc nghẽn dòng không khí, dẫn đến giảm lưu lượng gió Trong một số trường hợp, băng có thể làm tắc các cánh quạt, khiến mô tơ quạt không quay được và có nguy cơ cháy mô tơ.
Việc xả băng giàn lạnh thường xuyên là rất quan trọng Khi băng bám nhiều, dòng không khí bị thu hẹp, dẫn đến tăng trở lực và dòng điện của quạt cũng tăng theo Theo dõi dòng điện của quạt giàn lạnh sẽ giúp xác định thời điểm hợp lý để xả băng.
- Quá trình xả băng chia ra làm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: Hút hết gas trong giàn lạnh
+ Giai đoạn 2: Xả băng giàn lạnh
+ Giai đoạn 3: Làm khô giàn lạnh
Để vệ sinh giàn trao đổi nhiệt, cần ngừng hoàn toàn hệ thống để giàn lạnh khô, sau đó sử dụng khí nén để thổi sạch Nếu không thể thực hiện điều này, cần phải rửa giàn bằng nước.
- Xả dầu giàn lạnh về bình thu hồi dầu hoặc xả trực tiếp ra ngoài
- Vệ sinh máng thoát nước giàn lạnh
- Kiểm tra bảo dưỡng các thiết bị đo lường, điều khiển
Hình 3.10: Tiến hành tháo và vệ sinh quạt lồng sóc
Nạp ga cho hệ thống điều hoà
3.6.1 Sử dụng đồng hồ đo áp suất để kiểm tra tình trạng của hệ thống điều hoà
Chẩn đoán và xác định chức năng của hệ thống điều hòa không khí chủ yếu phụ thuộc vào kỹ năng của kỹ thuật viên qua việc đọc chỉ số đồng hồ đo áp suất Bộ máy đo áp suất có vai trò quan trọng tương tự như ống nghe của bác sĩ, giúp phát hiện và khắc phục sự cố hiệu quả.
- Công tắc dòng khí vào: để ở vị trí gió trong
- Tốc độ động cơ: 1500 v/ph
- Tốc độ quạt gió: ở mức HI
- Cài đặt nhiệt độ: ở vị trí lạnh nhất (Max Cold) a Chỉ số áp suất bình thường, hệ thống A/C không làm mát
Hình 3.11: Áp suất ga bình thường Áp suất thấp Áp suất cao
- Không khí ấm xâm nhập vào giàn lạnh hoặc khoang hành khách
- Nước ấm thấm vào trong két sưởi
- Đá trên lõi dàn lạnh
Hệ thống điều hòa không khí có thể gặp hiện tượng băng hình thành khi không khí ấm bị thổi ra sau khi không khí lạnh, do độ ẩm trong hệ thống Sự hình thành băng này có thể làm tắc ống dẫn Ngoài ra, tình trạng thiếu môi chất lạnh (gas) cũng là một nguyên nhân gây ra sự cố này.
Hình 3.12: Áp suất ga ở phía áp cao và áp thấp đều thấp
+ Hiện tượng: Quan sát thấy có bọt ở mắt gas, lạnh yếu
- Lượng chất làm lạnh quá ít
- Van tiết lưu (hoặc ống tiết lưu) bị kẹt hoặc đóng một phần
- Tắc nghẽn giữa bộ lọc và thiết bị bay hơi Áp suất thấp Áp suất cao
- Sự tắc nghẽn trong H.P nhánh giữa máy nén và ống lọc bình ngưng, nhưng trước H.P điểm đọc
- Kiểm tra chỗ rò rỉ gas và sửa chữa
- Nạp thêm gas c Thừa gas hay giải nhiệt giàn nóng không tốt
Hình 3.13: Áp suất ga ở áp cao và áp thấp đều cao
- Không có bọt ở mắt gas mặc dù tốc độ hoạt động thấp (thừa môi chất)
- Giàn nóng quá nóng Quạt giàn nóng bị lỗi (quay chậm hoặc không quay)
- Không khí có trong hệ thống A/C Hơn 6% không khí có thể làm giảm hiệu suất làm mát đáng kể Áp suất thấp Áp suất cao
- Van điều chỉnh chuyển vị máy nén bị hỏng
- Điều chỉnh đúng lượng môi chất
- Kiểm tra hệ thống làm mát (quạt giải nhiệt) d Có hơi ẩm trong hệ thống lạnh
Hình 3.14: Áp suất ga phía áp thấp quá thấp
Khi hệ thống điều hòa hoạt động bình thường sau khi bật, hiện tượng xảy ra là áp suất phía thấp giảm xuống mức chân không, dẫn đến việc tính năng làm lạnh bị giảm.
+ Nguyên nhân: Không lọc được ẩm
- Thay bình chứa hoặc lọc gas
- Hút chân không triệt để trước khi nạp gas, điều này giúp hút ẩm ra khỏi hệ thống lạnh Áp suất thấp Áp suất cao
Thấp Cao (hoặc bình thường)
Hình 3.15: Áp suất ga ở áp cao quá thấp và áp thấp quá cao
- Khi tắt máy điều hòa, ngay lập tưc áp suất ở phần áp thấp và áp cao bằng nhau
- Khi sờ thân máy nén thấy không nóng
- Máy nén điều hoà bị hỏng
Ly hợp điện của máy nén có thể không hoạt động nếu điện áp cung cấp quá thấp hoặc cuộn dây ly hợp có điện trở quá lớn, dẫn đến việc máy nén không được dẫn động Để khắc phục, cần kiểm tra xem rơle ly hợp có nhận được điện áp khi bật A/C hay không Nếu cần thiết, hãy sửa chữa hoặc thay thế máy nén để đảm bảo hoạt động hiệu quả.
Hệ thống điều hòa không khí bằng tay có thể gặp lỗi ở công tắc ngắt áp suất thấp, thiết bị này có chức năng ngăn máy nén hoạt động khi mức chất làm lạnh xuống thấp Điều này liên quan đến áp suất thấp và áp suất cao trong hệ thống.
Cao Thấp (hoặc bình thường)
Hệ thống A/C tự động có thể gặp sự cố do mô-đun điều khiển hoặc cảm biến bị hỏng Các cảm biến liên quan bao gồm cảm biến nhiệt độ không khí xung quanh, cảm biến nhiệt độ không khí bên trong, cảm biến nhiệt độ dàn bay hơi và cảm biến tải nắng.
3.6.2 Phương pháp nạp ga cho hệ thống điều hoà
Ống góp AC được sử dụng để nạp và hút chất làm lạnh trong hệ thống, đồng thời đo áp suất ở cả hai đường áp suất thấp (LP) và áp suất cao (HP) Thiết bị này bao gồm một ống góp bằng đồng với hai đồng hồ đo áp suất: một đồng hồ có màu xanh lam cho áp suất thấp (đánh dấu từ 0 - 220 psi) và một đồng hồ màu đỏ cho áp suất cao (đánh dấu từ 0 - 500 psi).
Hình 3.16: Láp ráp bộ đồng hồ vào hệ thống điều hoà
Van điều khiển dòng chất làm lạnh được gắn ở hai bên của ống góp, với ba cổng ren Khi nạp môi chất làm lạnh, van phía áp suất thấp (LP) sẽ mở, cho phép
Các ống có mã màu đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối ống góp với hệ thống, giúp dễ dàng nhận diện Màu xanh lam được sử dụng cho phía áp suất thấp (LP), màu đỏ cho phía áp suất cao (HP), và màu vàng để nạp hoặc xả môi chất làm lạnh Mặc dù các ống có cùng kích thước và đầu nối, nhưng mã màu giúp phân biệt chức năng của từng ống một cách hiệu quả.
- Những ống này có ren van Schrader ở hai đầu giống như van Schrader ở lốp Nhấn chốt trung tâm và khí thoát ra ngoài
Hình 3.17: Các đầu kết nối với hệ thống trên xe
Khớp nối nhanh rất dễ sử dụng nhờ vào các lỗ mở khác nhau Khớp nối LP có lỗ mở nhỏ hơn, trong khi khớp nối HP có lỗ mở lớn hơn Thiết kế này giúp người dùng không thể lắp sai khớp nối vào cổng.
* Nạp ga cho hệ thống điều hoà
Bước đầu tiên là khởi động động cơ và điều chỉnh nhiệt độ ở mức thấp nhất, đồng thời tăng tốc độ quạt gió lên mức cao nhất Sau đó, sử dụng đầu dò nhiệt kế để đo nhiệt độ không khí từ các lỗ thông hơi Kết quả quan sát cho thấy nhiệt độ thoát ra từ cửa gió tương đối cao.
Hình 3.18: Đo nhiệt độ ở cửa gió điều hoà
Mở nắp capo và treo bộ đồng hồ để thuận tiện cho việc lắp ráp với hệ thống điều hòa trên xe Đảm bảo rằng cả hai van đều được đóng kín.
Hình 3.19: Lắp đặt bộ đồng hồ
Bước 3: Xác định cổng LP và HP trong hệ thống điều hòa xe Cổng LP là cổng nhỏ hơn nằm trên ống lớn, trong khi cổng HP là cổng lớn hơn trên ống nhỏ hơn Hãy tháo nắp chống bụi khỏi các cổng và bảo quản nắp chắn bụi một cách an toàn.
Hình 3.20: Tháo nắp chắn bụi của đường ống
Kết nối khớp nối nhanh LP màu xanh với cổng LP và khớp nối nhanh HP màu đỏ với cổng HP Đảm bảo các khớp nối nhanh đã được đóng chặt trước khi thực hiện kết nối để tránh rò rỉ.
Hình 3.21: Hoàn thành kết nối hệ thống
Nhẹ nhàng mở các van trên khớp nối nhanh để hiển thị số đọc trên cả hai đồng hồ đo áp suất Không cần phải mở hoàn toàn các van, chỉ cần khi đồng hồ đo hiển thị số đọc là đủ.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ
Mục đích của việc thiết kế chế tạo mô hình
Việc thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống điều hòa không khí mang lại giá trị sử dụng cao, không chỉ hỗ trợ giảng viên trong công tác giảng dạy mà còn phục vụ hiệu quả cho nghiên cứu của sinh viên.
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô có cấu tạo và nguyên lý hoạt động phức tạp, cần được quan sát một cách trực quan để hiểu rõ hơn Thực hiện các bài thực tập trên mô hình hệ thống điều hòa không khí sẽ giúp người học nắm bắt được cách thức vận hành và các thành phần chính của hệ thống này.
- Giúp thực hiện các phương pháp chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa các cơ cấu trên hệ thống điều hòa không khí ô tô
Yêu cầu của mô hình
Mô hình cần được thiết kế với kết cấu vững chắc, tính cơ động cao và đảm bảo hoạt động an toàn, ổn định, tương tự như hệ thống điều hòa không khí thực sự trên ô tô.
- Mô hình phải có các công tắc điều chỉnh hoạt động ở các chế độ khác nhau giúp cho việc nghiên cứu, học tập sinh động và dễ hiểu hơn
- Việc thiết kế phải mang tính khoa học, sáng tạo và có thẩm mĩ phù hợp với mục đích nghiên cứu và học tập.
Phương án thiết kế chế tạo mô hình
Mô hình hệ thống điều hòa không khí trên ô tô được cấu tạo từ khung sắt hộp 3x3 với độ dày 6mm Kích thước của mô hình bao gồm chiều dài 1.2m, chiều rộng 0.5m và chiều cao 0.6m, tạo nên một thiết kế hình hộp chữ nhật chắc chắn và hiệu quả.
- Mô hình được chia thành 2 phần:
Hệ thống điều hòa không khí bao gồm các bộ phận quan trọng như giàn nóng, giàn lạnh, máy nén, phin lọc, quạt giàn nóng, quạt giàn lạnh và bảng điện điều khiển, được bố trí hợp lý để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.
+ Phía dưới bố trí motor điện và bình ắc quy
Motor điện được lắp đặt ở vị trí phía dưới để giảm thiểu rung động mạnh, từ đó ngăn ngừa hư hỏng và rơi rớt các bộ phận của hệ thống điều hòa Thiết kế này cũng góp phần tạo ra sự vững chắc cho mô hình.
+ Giúp dễ dàng quan sát quá trình hoạt động của mô hình, thuận tiện trong việc thao tác trên mô hình
- Nhược điểm: kích thước tổng thể của mô hình tương đối lớn gây hạn chế trong quá trình di chuyển mô hình.
Thiết kế chế tạo mô hình
+ Các thiết bị cần thiết cho việc xây dựng mô hình:
Tên các thiết bị Số lượng Đơn vị tính
Quạt giàn lạnh 1 Cái Điện trở quạt 1 Cái
Rờ le 4 Cái Ắc quy 1 Cái
Công tắc áp suất 1 Cái
Dây curoa dẫn động 1 Cái Ống dẫn ga 5 Mét
+ Dụng cụ cần thiết để chế tạo mô hình:
Tên dụng cụ Số lượng
Xây dựng mô hình
Mô hình hệ thống điều hòa không khí sẽ được thiết kế trên khung sắt hình hộp chữ nhật, với cách bố trí các bộ phận được sắp xếp hợp lý nhằm tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.
+ Phần phía trên để lắp đặt máy nén điều hoà, giàn nóng, giàn lạnh, phin lọc, và các công tắc điều khiển ở mặt trước của mô hình
Phần dưới của mô hình được thiết kế để lắp đặt motor dẫn động và bình ắc quy, giúp ổn định và giảm thiểu rung lắc mạnh trong quá trình hoạt động.
Hình 4.1: Xây dựng khung cho mô hình
Hình 4.2: Bố trí các thành phần của hệ thống
Bố trí này tạo điều kiện thuận lợi cho việc quan sát các chi tiết và nguyên lý hoạt động nhờ khoảng trống rộng rãi giữa các bộ phận, giúp việc sửa chữa trở nên dễ dàng và thuận tiện cho việc lắp đặt bộ đồng hồ đo áp suất.
Hình 4.3: Mô hình hoàn chỉnh
Hình 4.4: Tiến hành nạp gas cho mô hình
Sơ đồ điện hệ thống điều khiển của mô hình
Hình 4.5: Sơ đồ mạch điện điều khiển mô hình
+ Nguyên lý hoạt động của sơ đồ mạch điện trên:
Khi động cơ motor hoạt động, puli của motor dẫn động puli máy nén quay theo Thông thường, khi bật công tắc quạt gió của giàn lạnh mà không bật công tắc máy lạnh, dòng điện sẽ đi từ accu qua IG đến cuộn dây rơle quạt và nối đất, làm cho tiếp điểm rơle hút và cung cấp dòng điện cho motor quạt, từ đó quay quạt giàn lạnh.
Tùy vị trí ta chọn mà quạt quay với tốc độ khác nhau ứng Lo, Me, Hi
Khi khởi động máy lạnh, dòng điện từ bình ắc quy đi qua cầu chì 20A, công tắc máy lạnh, và công tắc quạt giàn lạnh, sau đó đến bộ điều khiển A/C Dòng điện này cung cấp năng lượng cho công tắc áp suất kép và cuộn dây của rơle máy nén, khiến tiếp điểm của rơle máy nén đóng lại Kết quả là dòng điện tiếp tục từ bình ắc quy qua cầu chì 20A đến tiếp điểm của rơle, ly hợp điện từ và mass, giúp máy lạnh hoạt động hiệu quả.
Công tắc máy lạnh và công tắc quạt giàn lạnh đóng vai trò quan trọng trong bộ điều khiển A/C Cuộn dây của rơle quạt giàn nóng kết nối với mass, hút tiếp điểm của rơle quạt cung cấp dòng điện từ accu Cầu chì bảo vệ mô tơ quạt giàn nóng, giúp quạt hoạt động hiệu quả Khi nhiệt độ đạt mức đủ lạnh, cảm biến nhiệt độ giàn lạnh tự động ngắt máy nén, không còn cung cấp nguồn cho ly hợp từ, khiến chỉ quạt giàn lạnh tiếp tục hoạt động.