Đồ án tốt nghiệp đề tài khảo sát hệ thống trên xe toyota corolla altis 2012

Từ đó ta thấy rằng, có một mối liên hệ mật thiết giữa điều kiện thời tiết bên ngoài không gian cần điều hòa với chế độ hoạt động và các đặcđiểm cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí.Về

KHOA Ô TÔNAM

"NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH…."

II Các tham số ban đầu:

- Động cơ sử dụng: Động cơ 1NZ FE…

Ngày nay, ô tô không chỉ đáp ứng nhu cầu di chuyển mà còn phải đảm bảo về tính năng an toàn cho người sử dụng mà nó còn phải đảm bảo cung cấp được tối ưu về mặt tiện ích Nhờ sự tiến bộ về khoa học công nghiệp mà các tiện nghi trên xe ngày càng phát triển và hoàn thiện, đem lại sự thoải mái cho người sử dụng.

Để thỏa mãn tính năng an toàn và tiện nghi trên ô tô các hãng xe trên thế giới đã không ngừng nghiên cứu hệ thống hiện đại và an toàn, cho đến ngày nay hệ thống điều hòa không khí đã đạt nhiều kết quả đem lại sự thoải mái và an tâm cho người sử dụng Đồng nghĩa với sự phát triển đó đòi hỏi những người thợ, người kỹ sư cần được trang bị kiến thức chuyên môn và trình độ tay nghề để theo kịp sự phát triển của công nghiệp ô tô hiện nay.

Từ đề tài tốt nghiệp: “Khảo sát hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Corolla Altis 2012” Nội dung của bài luận văn gồm 3 phần như sau:

Phần I: Mở Đầu.

Phần II: Nội Dung Nghiên Cứu Phần III: Kết Luận.

Em nhận thấy đây là một đề tài nghiên cứu rất thực tế và có ích cho việc sau này Vì thế em đã cố gắng tìm hiểu nghiên cứu và từng bước hoàn thành đề tài Trong quá trình thực hiện mặc dù gặp không ít khó khăn nhưng được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy Lê Minh Xuân đã giúp em từng bước hoàn hiện đề tài của mình.

Do kiến thức bản thân còn hạn chế Nên cho dù đã có gắng hoàn thiện đề tài nhưng không thể tránh khỏi những hạn chế, sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý kiến của các quý thầy cô.

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 14 tháng 5 năm 2022 Sinh viên thực hiện

Sau một thời gian học tập, nhờ sự giúp đỡ dạy dỗ của thầy và tất cả các thầy trong khoa Ô tô tại trường Đại học Đông Á mà em đã được trang bị rất nhiều kiến thức cơ bản về ô tô Đó là nền tảng tốt để giúp em đến với học phần tiểu luận Em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến với thầy và các thầy trong khoa ô tô đã nhiệt tình giúp cho em có được nền tảng kiến thức như ngày hôm nay Em cũng xin chân thành cám ơn thầy Lê Minh Xuân đã nhiệt tình giúp đỡ em trong thời gian làm tiểu luận, giúp em có thể hoàn thành đồ án trong điều kiện tốt nhất.

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay ô tô phát triển rất nhanh cả về số lượng lẫn chất lượng Các hệ thống trên ô tô cũng được nghiên cứu, phát triển không ngừng Cùng với sự phát triển đó, hệ thống an toàn ổn định trên xe cũng được chú trong và đã có nhiều bước tiến.

Trên thới giới, các hãng xe cũng rất quan tâm và phát triển nghiên cứu hệ thống an toàn ổn định để cạnh tranh và đáp ứng các yêu cầu của thị trường Hệ thống điều hòa không khí ô tô hiện nay đã có nhiều thành tựu Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống an toàn ổn định đang nhận được sự quan tâm của những nhà sản xuất, bảo dưỡng sửa chữa.

Vì những lý do trên và mong muốn thu thập, củng cố nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức ngoài thực tế nên em lựa chọn đề tài tốt nghiệp “Khảo sát hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Corlolla Altis 2012”.

2 Mục đích nghiên cứu

- Tổng quan được hệ điều hòa không khí trên xe.

- Đọc và phân tích sơ đồ mạch điện, sơ đồ thủy lực của hệ thống điều hòa không khí Toyota Corolla Altis 2012.

- Thực hiện kiểm tra, chẩn đoán các triệu chững nguyên nhân hư hỏng của hệ thống và một số lỗi xuất hiện.

3 Nội dung nghiên cứu

Tình hình thực trạng về sự phát triển của kỹ thuật tiên tiến và công nghiệp ô tô là ngành được áp dụng những kỹ thuật mới và sớm nhất Nhưng điều kiện của nhà trường và bản thân chưa theo kịp những đổi mới và phát triển trong quá trình giảng dạy Việc nghiên cứu hệ thống an toàn ổn định trên xe là một vấn đề cần nghiên cứu kỹ và đi sâu nhiều hơn, đây cũng là hướng đi của đề tài.

Đối tượng nghiên cứu là đề tài “Khảo sát hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Corolla Altis 2012

4 Phương pháp nghiên cứu đề tài

- Nghiên cứu tài liệu

- Phương pháp phân tích suy luận

- Phương pháp thống kê mô tả, tổng hợp các kết quả nghiên cứu.

5 Ý nghĩa đề tài

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ đã mang lại nhiều lợi ích cho xã hội, trong đó có cả ngành công nghiệp ôtô chúng ta Cùng với những yêu cầu khắt khe về chất lượng sản phẩm, xe ôtô ngày càng được cải tiến về công nghệ nhưng phải đem lại sự thoải mái cho khách hàng khi sử dung Trong đó phải kể đến hệ thống điều hòa không khí của xe là một bộ phận không thể thiếu trong các xe đời mới và nó có thể xem là một tiêu chuẩn Khảo sát hệ thống điều hòa không khí trên ôtô là việc tìm hiểu rõ về chức năng hoạt động của hệ thống điều hòa, tìm hiểu về kỹ thuật điện lạnh và những chi tiết cấu thành một hệ thống điều hòa hoàn chỉnh của hệ thống điều hoà.

Vì vậy việc tìm hiểu hệ thống điều hòa giúp cho ta hểu rõ hơn về tính năng kỹ thuật của hệ thống, cũng như để sử dụng hệ thống hiệu quả hơn Và có thể chuẩn đoán được một số bệnh của hệ thống khi tiếp xúc Thông qua đề tài khảo sát này em có được lượng kiến thức về điều hòa không khí trên ôtô

Trong phạm vi đồ án này, em chỉ giới hạn trong phạm vi tìm hiểu, giới thiệu một cách khái quát về hệ thống điều hoà không khí lắp trên xe xe Toyota Corolla Altis 2012 Do những hạn chế về kiến thức thực tế cũng như tài liệu tham khảo nên trong phạm vi đồ án này em không thể nào trình bày hết tất cả những vấn đề liên quan với nhau cũng như tất cả các kết cấu của các chi tiết trong hệ thống điều hoà Vì vậy sẽ không tránh khỏi các thiếu sót trong quá trình thực hiện và trình bày.

Em rất mong nhận được sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo trong khoa!

Hình 1 1: Nguyên lý hoạt động của két sưởi 2

Hình 1 2: Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh 3

Hình 1 3: Bộ lọc không khí 4

Hình 1 4: Bộ lọc gió kết hợp khử mùi 4

Hình 1 5: Các nguồn gây ra sức nóng bên trong xe 6

Hình 1 6: Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo 11

Hình 1 7: Hệ thống điều hòa không khí kiểu khoang hành lý 11

Hình 1 8: Hệ thống điều hòa không khí kiểu kép 12

Hình 1 9: Kiểu kép treo trần 12

Hình 1 10: Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn 13

Hình 1 11: Hệ thống điều hòa không khí loại kép 14

Hình 1 12: Bảng điều khiển điều hòa cơ trên xe Ford 14

Hình 1 13: Bảng điều khiển điều hòa tự động trên ô tô Toyota Camry 15

Hình 1 14: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh trên ôtô 15

Hình 1 15: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô 16

Hình 1 16: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô 17

Hình 1 17: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô 17

Hình 1 18: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô 18

Hình 1 19: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô 19

Hình 1 20: Nguyên lý hoạt động máy nén kiểu piston 20

Hình 1 21: Vị trí và và nguyên lý nạp-xả củacác van máy nén kiểu piston 21

Hình 1 22: Cấu tạo máy nén trục khuỷu có biên dạng cam thay đổi 21

Hình 1 23: Nguyên lý máy nén trục khuỷu có biên dạng cam thay đổi 22

Hình 1 24: Cấu tạo máy nén có hai cánh gạt 22

Hình 1 25: Nguyên lý làm việc của máy nén có hai cánh gạt 22

Hình 1 26: Cấu tạo máy nén nhiều cánh trượt 23

Hình 1 27: Nguyên lý làm việc của máy nén nhiều cánh trượt 23

Hình 1 28: Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc 24

Hình 1 30: Nguyên lý làm việc của máy néncó lưu lượng thay đổi 25

Hình 1 31: Chi tiết tháo rời bộ ly hợp điện từ trang bị bên trong máy nén 26

Hình 1 32: Bộ ly hợp điện từ 27

Hình 1 33: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của giàn nóng 28

Hình 1 34: Kết cấu và nguyên lý hoạtđộng của bình lọc hút ẩm 30

Hình 1 35: Cấu tạo van giãn nở trang bị bầu cảm biến 30

Hình 1 36: Cấu tạo của van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài 33

Hình 1 37: Cấu tạo ống tiết lưu 34

Hình 1 38: Cấu tạo của bình tích lũy 35

Hình 1 39: Cấu tạo của dàn lạnh 36

Hình 1 40: Cấu tạo của ống dẫn môi chất lạnh 38

Hình 1 41: Các ống dẫn môi chất trên hệ thống diện lạnh ôtô trang bị van giãn nở 39

Hình 1 42: Quạt giàn nóng 41Y Hình 2 1: Vị trí các thành phần 42

Hình 2 2: Hệ thống nội thất bên trong 43

Hình 2 3: Sơ đồ hệ thống điều hòa trên xe 44

Hình 2 4: Nguyên lý hoạt động của hệ thống 45

Hình 2 5: Sơ đồ làm lạnh hệ thống điều hòa 46

Hình 2 6: Vị trí lắp dàn nóng 47

Hình 2 7: Dàn nóng điều hòa Toyota Altis 48

Hình 2 8: Giàn lạnh điều hòa Toyota Altis 49

Hình 2 9: Hộp quạt làm lạnh Toyota Altis 49

Hình 2 18 Sơ đồ điều khiển 5

Hình 3 1: Tháo bulong và đường ống 65

Hình 3 2: Tháo bulong lắp máy nén 65

Hình 3 8: Tháo bulong A 68

Hình 3 9: Tháo đĩa A 68

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊNXE Ô TÔ

1.1 Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

1.1.1 Khái niệm chung

Kỹ thuật điều hòa không khí là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp, công nghệ và thiết bị để tạo ra và duy trì một môi trường không khí phù hợp với công nghệ sản xuất, chế biến hoặc thuận tiện cho sinh hoạt của con người Các đại lượng cần tạo ra, duy trì và khống chế trong hệ thống điều hòa không khí bao gồm: nhiệt độ, độ ẩm, sự lưu thông và tuần hoàn của không khí, khử bụi, tiếng ồn, khí độc hại và vi khuẩn…

Một hệ thống điều hòa không khí đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái của không khí trong không gian cần điều hòa, trong vùng quy định nào đó Nó không chịu ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều khí hậu bên ngoài hoặc sự thay đổi của phụ tải bên trong Từ đó ta thấy rằng, có một mối liên hệ mật thiết giữa điều kiện thời tiết bên ngoài không gian cần điều hòa với chế độ hoạt động và các đặcđiểm cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí.

Về mặt thiết bị hệ thống điều hòa không khí là một tổ hợp bao gồm các thành phần sau:

- Máy lạnh.

- Bộ phận gia nhiệt và hâm nóng - Hệ thống vận chuyển chất tải lạnh.

- Hệ thống phun ẩm: thường được dùng cho những nơi có nhu cầu gia tăng độ chứa hơi không khí trong không gian điều hòa.

- Hệ thống thải không khí trong không gian cần điều hòa ra ngoài trời hoặc tuần hoàn trở lại vào hệ thống.

- Bộ điều chỉnh và khống chế tự động: để theo dõi, duy trì và ổn định tự động các thông số chính của hệ thống.

- Hệ thống giảm ồn, chống cháy, lọc bụi, khử mùi - Hệ thống phân phối không khí.

Tuy nhiên, không phải bất kỳ hệ thống điều hòa không khí nào cũng phải có đầy đủ các thiết bị nêu trên Ở một số trường hợp có thể có thêm các bộ phận phụkhác giúp cho hệ thống làm việc ổn định và thích ứng hơn.

1.1.2 Chức năng của việc điều hoà không khí trên ôtô

Điều hòa không khí là một trang bị tiện nghi thông dụng trên ô tô Nó có các chức năng sau:

- Điều khiển nhiệt độ không khí trong xe - Duy trì độ ẩm và lọc gió.

- Loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như: hơi nước, băng đọng trên mặt kính 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 khí quyến.

Quá trình này có thể được thực hiện bằng cách vận dụng ba hiện tượng tự nhiên đơn giản 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

1.1.2.1 Chức năng điều khiển nhiệt độ và tuần hoàn không khí trong xe - Chức năng sưởi ấm.

Hình 1 1: Nguyên lý hoạt động của két sưởi.

Người ta dùng một két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí Két sưởi lấy nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên Vì lý do này, ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là một bộ sưởi ấm Hệ thống sưởi ấm gồm các chi tiết sau:Van nước, két sưởi ( bộ phận trao đổi nhiệt ), quạt gió ( quạt gió, mô tơ )

- Chức năng làm mát.

Hình 1 2: Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh.

Giàn lạnh là một bộ phận trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi đưa vào khoang xe Khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén bắt đầu làm việc, đẩy môi chất lạnh (ga điều hòa) tới giàn lạnh Giàn lạnh được làm mát nhờ môi chất lạnh Khi đó không khí thổi qua giàn lạnh bởi quạt gió sẽ được làm mát để đưa vào trong xe.

Như vậy, việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ còn việc làm mát không khí lại phụ thuộc vào môi chất lạnh Hai chức năng này hoàn toàn độc lập với nhau.

+ Két sưởi lấy nước làm mát đã được hâm nóng bởi động cơ này để làm nóng không khí trong xe nhờ quạt gió.

+ Khi bật công tắc điều hòa, máy nén làm việc, đẩy môi chất lạnh (ga điều hòa) tới giàn lạnh Giàn lạnh được làm mát nhờ môi chất lạnh Không khí thổi qua giàn lạnh bởi quạt gió sẽ được làm mát để đưa vào trong xe.

1.1.2.2 Chức năng hút ẩm và lọc gió - Chức năng hút ẩm.

Nếu độ ẩm trong không khí lớn khi đi qua giàn lạnh, hơi nước trong không khí sẽ ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh Kết quả là không khí sẽ

được làm khô trước khi đi vào trong khoang xe Nước đọng lại thành sương trên các cánh tản nhiệt và chảy xuống khay xả nước sau đó được đưa ra ngoài xe thông qua vòi dẫn.

- Chức năng lọc gió.

+ Một bộ lọc được đặt ở cửa hút của hệ thống điều hòa không khí để làm sạch không khí trước khi đưa vào trong xe.

+ Gồm hai loại: Bộ lọc chỉ lọc bụi và bộ lọc bụi kết hợp khử mùi bằng than hoạt tính.

Hình 1 3: Bộ lọc không khí.

Hình 1 4: Bộ lọc gió kết hợp khử mùi.

1.1.1.1.Chức năng loại bỏ các chất cản chở tầm nhìn

Khi nhiệt độ ngoài trời thấp, nhiệt độ và độ ẩm trong xe cao Hơi nước sẽ đọng lại trên mặt kính xe, gây cản trở tầm nhìn cho người lái Để khắc phục hiện tượng này hệ thống xông kính trên xe sẽ dẫn một đường khí thổi lên phía mặt kính để làm tan hơi nước.

- Một ô tô có trang bị hệ thống điện lạnh (hệ thống điều hoà không khí) sẽ giúp cholái xe và hành khách cảm thấy thoải mái, mát lịm, nhất là trên đường dàivào thời tiết nóng bức.

- Điều hoà không khí trên ô tô để đạt được các mục đích sau: + Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô + Rút sạch chất ẩm ướt trong khối không khí này.

+ Làm mát lạnh không khí và duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp 1.1.3 Cơ sở lý thuyết của hệ thống điều hòa không khí ôtô

Cuộc sống hàng ngày của chúng ta đã thay đổi một cách nhanh chóng và hoàn thiện hơn Các phương tiện phục vụ cuộc sống nói chung và xe hơi nói riêng đóng một vai trò quan trọng trong sự biến đổi đó.

Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp ôtô đã và đang rất phát triển Những xe ra đời sau này được cải tiến tiện nghi, an toàn và hiện đại hơn những chiếc xe đời cũ Trên ôtô hiện đại đều được trang bị hệ thống điều hòa không khí, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc tạo ra sự thoải mái, dễ chịu và khỏe khoắn cho hành khách trong xe Máy điều hòa nhiệt độ điều chỉnh không khí trong xe mát mẻ hoặc ấm áp; ẩm ướt hoặc khô ráo; làm sạch bụi, khử mùi; đặc biệt rất có lợi ở những nơi thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đườngdài Và là một trang bị cần thiết giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn.

Hình 1 5: Các nguồn gây ra sức nóng bên trong xe1 Nhiệt của mặt trời4 Nhiệt từ mặt đường2 Giàn lạnh5 Máy nén

3 Giàn nóng

Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết căn bản của hệ thống điều hòa không khí.

Qui trình làm lạnh được mô tả như là một hoạt động tách nhiệt ra khỏi vật thể, đây cũng chính là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí Vậy nên, hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên những nguyên lý cơ bản sau:

+ 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 lượng nhiệt ra khắp một vùng rộng lớn và nhiệt độ của chất khí đó sẽ bị hạ thấp xuống.

+ Để làm lạnh một người hay một vật thể, phải lấy nhiệt ra khỏi người hay vật thể đó.

+ Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổi trạng thái biến thành hơi Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ôtô đều được thiết kế dựa

trên cơ sở lý thuyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt, áp suất và điểm sôi.

Dòng nhiệt:“Nhiệt” truyền từ những vùng có nhiệt độ cao hơn (các phần tử có

chuyển động mạnh hơn) đến những vùng có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có chuyển động yếu hơn) Ví dụ một vật nóng 30 độ Fahrenheit (300F) được đặt kề bên vật nóng 80 độ Fahrenheit (800F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 800F sang vật nóng 300F – chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật càng lớn thì dòng nhiệt lưu thông càng mạnh Sự truyền nhiệt có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kếthợp giữa ba cách trên.

Dẫn nhiệt: Là sự truyền có hướng của nhiệt trong một vật hay sự dẫn nhiệt xảy

ra giữa hai vật thể khi chúng được tiếp xúc trực tiếp với nhau Ví dụ, nếu nungnóng một đầu thanh thép thì đầu kia sẽ dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.

Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hoặc một

chất khí đã được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể kia nhờ trung gian của khối không khí bao quanh chúng Ví dụ, khi nhiệt được cấp tại phần đáy một bình chứa khí hay chất lỏng, các phần tử đã được làm nóng lên sẽ chuyển động lên phía trên, chất lỏng hay chất khí nặng và lạnh từ những vùng xung quanh sẽ chìm xuống để chiếm chỗ chất khí hay chất lỏng đã được làm nóng và nổi lên phía trên.

Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù

giữa các vật không có không khí hoặc không tiếp xúc nhau Ta cảm thấy ấm khi đứng dưới ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh đèn pha ôtô nếu ta đứng gần nó Đó là bởi nhiệt của mặt trời hay đèn pha đã được biến thành các tia hồng ngoại và khi các tia này chạm vào một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật đó chuyển động, gây cho ta cảm giác nóng Tác dụng truyền nhiệt này gọi là bức xạ.

Sự hấp thụ nhiệt:Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể rắn,

thểlỏng, thể khí Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền dẫn một nhiệt lượng Ví dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 0 C, nước sẽ đôngthành đá, nó đã thay0

đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn.

Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng đối với hoạt động của hệ

điểm sôi của chất lỏng này Áp suất càng lớn, điểm sôi càng cao có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi cao hơn so với khi ở áp suất bình thường Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất ấy sẽ hạ xuống Ví dụ điểm sôi của nước ở áp suất bình thường là 100 C Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằng cách tăng0

áp suất trên chất lỏng đồng thời cũng có thể hạ thấp điểm sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất lỏng hoặc đặt chất lỏng trong chân không.

1.1.4 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn 1.1.4.1Đơn 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 F (0,55 C) thì phải truyền00

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= 0,252 cal= 252 kcal), (1 kcal = 4,187 kJ).

1.1.4.2 Môi chất lạnh

- Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều hòa không khí phải đạt được những yêu cầu sau đây:

+ Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 32 F (0 C) để có thể bốc hơi và00

hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp.

+ Phải có tính chất tương đối trơ, hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu khác như cao su, nhựa.

+ Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy và không gây nổ, không sinh ra c á c p h ả n ứ n g p h á hủy môi sinh và môi trường khi nó xả ra khí quyển.

1.1.4.3 Dầu bôi trơn

- Tùy theo quy định của nhà chế tạo lượng dầu bôi trơn vào khoảng 150-200 ml được nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng sau đây: Bôi trơn các chi tiết của máy nén tránh mòn và két cứng, một phần dầu nhờn sẽ hòa trộn với môi chất lạnh và lưu thông khắp nơi trong hệ thống, giúp van giãn nở hoạt động chính xác, bôi trơn cổ trục máy nén.

- Dầu bôi trơn máy nén phải tinh khiết không được sủi bọt Dầu bôi trơn máy nén không có mùi, trong suốt màu vàng nhạt Khi bị lẫn tạp chất nó có màu nâu đen Vì vậy nếu phát hiện dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh đổi sang màu nâu đen, thì dầu đã bị nhiễm bẩn Nó cần được xả sạch và thay dầu mới theo đúng chủng loại và đúng dung lượng quy định.

- Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén tùy thuộc vào quy định của nhà chế tạo máy nén và tùy thuộc vào lượng môi chất lạnh đang sử dụng trong hệ thống Dầu nhờn được hòa tan với môi chất lạnh và lưu thông xuyên suốt hệ thống, do vậy bên trong mỗi bộ phận đều có dầu bôi trơn khi tháo rời các bộ phận đó ra khỏi hệ thống Lượng dầu bôi trơn phải được cho thêm sau khi thay mới bộ phận được quy định do nhà chế tạo.

1.2 Phân loại của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Hệ thống điều hòa không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt, theo chức năng và theo phương pháp điều khiển của hệ thống điều hòa điều hòa.

1.2.1 Phân loại hệ thống điều hòa không khí theo vị trí lắp đặt 1.2.1.1 Kiểu táp lô

Ở kiểu này, điều hòa không khí được gắn với bảng táplô điều khiển của ôtô Đặc điểm của kiểu này là, không khí lạnh từ cụm điều hòa được thổithẳng đến mặt trước người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so vớicông suất của điều hòa, có các lưới cửa ra không khí lạnh có thể được điều chỉnhbởi bản thân người lái nên người lái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh.

Hình 1 6: Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo

1.2.1.2 Kiểu khoang hành lý

Ở kiểu khoang hành lý, điều hòa không khí được đặt ở cốp sau xe Cửa ra và cửa vào của không khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có sẵn khoảng trống tương đối lớn, nên điều hòa kiểu này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất dàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ

Hình 1 7: Hệ thống điều hòa không khí kiểu khoang hành lý

1.2.1.3 Kiểu kép

Khí lạnh được thổi ra từ phía trước và phía sau bên trong xe Đặc tính làm lạnh bên trong xe rất tốt, sự phân bố nhiệt bên trong xe đồng đều, có thể đạt được một môi trường rất dễ chịu trong xe.

Hình 1 8: Hệ thống điều hòa không khí kiểu kép

1.2.1.4 Kiểu kép treo trần

Kiểu kép treo trần bố trí hệ thống điều hòa có giàn lạnh phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trên trần xe Kiểu thiết kế này giúp tăng được không gian khoang xe nên thích hợp với các loại xe khách.

Hình 1 9: Kiểu kép treo trần.

1.2.2 Phân loại theo chức năng

Do chức năng và tính năng cần có của hệ thống điều hòa khác nhau tùy theo môi trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, hệ thống điềuhòa không khí có thể chia thành 2 loại tùy theo tính năng của nó.

1.2.2.1 Loại đơn

Loại này bao gồm một bộ thông thoáng được nối hoặc là với bộ sưởi hoặc là hệ thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh.

Hình 1 10: Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn

1.2.2.2 Loại kép

Loại này kết hợp một bộ thông gió với một bộ sưởi ấm và hệ thống làm lạnh Hệ thống điều hòa này có thể sử dụng trong những ngày lạnh, ẩm để làm khô không khí Tuy nhiên, nhiệt độ trong khoang hành khách sẽ bị hạ thấp xuống, điều đó có thể gây ra cảm giác lạnh cho hành khách Nên để tránh điều đó hệ thống này sẽ cho không khí đi qua két sưởi để sấy nóng Điều này cho phép điều hòa không khí đảm bảo được không khí có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp Đây chính là ưu điểm chính của điều hòa không khí loại kép.

Hình 1 11: Hệ thống điều hòa không khí loại kép

1.2.3 Phân loại theo phương pháp điều khiển 1.2.3.1 Phương pháp điều khiển bằng tay

Phương pháp này cho phép điều khiển bằng cách dùng tay để tác động vào các công tắc hay cần gạt để điều chỉnh nhiệt độ trong xe Ví dụ: công tắc điều khiển tốc độ quạt, hướng gió, lấy gió trong xe hay ngoài trời

Hình 1 12: Bảng điều khiển điều hòa

1.2.3.2 Phương pháp điều khiển tự động

Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn thông qua bộ điều khiển điều hòa ( ECU A/C) Nhiệt độ không khí được điều khiển một cách tự động dựa vào tín hiệu từ các cảm biến gửi tới ECU VD: cảm biến nhiệt độ trong xe, cảm biến nhiệt độ môi trường, cảm biến bức xạ mặt trời…

Hình 1 13: Bảng điều khiển điều hòa tự động trên ô tô Toyota Camry

1.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa khôngkhí trên ô tô

1.3.1 Cấu tạo chung của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một hệ thống hoạt động áp suất khép kín, gồm các bộ phận chính được mô tả theo sơ đồ

Hình 1 14: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh trên ôtô.A Máy nén còn gọi là blốc lạnh I Bộ tiêu âm.B Bộ ngưng tụ, hay giàn nóng H Van xả phía thấp áp.C Bình lọc/hút ẩm hay fin lọc 1 Sự nén.

D Van giãn nở hay van tiết lưu 2 Sự ngưng tụ.E Van xả phía cao áp 3 Sự giãn nở.F Van giãn nở 4 Sự bốc hơi.G Bộ bốc hơi, hay giàn lạnh.

1.3.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ôtô

Không khí được lấy từ bên ngoài vào và đi qua giàn lạnh (bộ bốc hơi) Tạiđây không khí bị dàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, dođó

bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệtđộ, áp suất cao sẽ trở thành môi chất thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp Khi quá trìnhnày xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từkhông khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạngnày sang dạng khác) Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh.

Hình 1 15: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô.

Trong hệ thống, máy nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất,nhiệt độ thấp trở thành hơi có áp suất, nhiệt độ cao Máy nén hút môi chất dạng hơiáp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về và nén lên tới áp suất yêu cầu: 12-20 bar Môichất ra khỏi máy nén sẽ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ ngưng tụ).

Hình 1 16: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô.1 Máy nén2 Giàn lạnh

Khi tới dàn nóng, không khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chấtthông qua các lá tản nhiệt Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẽ bị giảm xuống cho đến khi bằng với nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì môi chất sẽ trở vềdạng lỏng có áp suất cao.

Hình 1 17: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô.1 Máy nén3 Giàn nóng2 Giàn lạnh

Môi chất sau khi ra khỏi giàn nóng sẽ tới bình lọc hút ẩm Trong bình lọc hút ẩm có lưới lọc và chất hút ẩm Môi chất sau khi đi qua bình lọc sẽ tinh khiết và không còn hơi ẩm Đồng thời nó cũng ngăn chặn áp suất vượt quá giới hạn.

1 Máy nén3 Giàn nóng2 Giàn lạnh4 Bình lọc hút ẩm

Sau khi qua bình lọc hút ẩm, môi chất tới van tiết lưu Van tiết lưu quyết định lượng môi chất phun vào giàn lạnh, lượng này được điều chỉnh bằng 2 cách: bằng áp suất hoặc bằng nhiệt độ ngõra của giàn lạnh Việc điều chỉnh rất quantrọng nó giúp hệ thống hoạt động được tối ưu.

Hình 1 19: Sơ đồ lắp đặt hệ thống điện lạnh trên ôtô.

Máy nén có tác dụng nén môi chất đã bay hơi ở giàn lạnh thành môi chất dạng hơi có nhiệt độ và áp suất cao Từ đó giàn nóng có thể dễ dàng hóa lỏng hơi môi chất, cả

khi môi trường xung quanh có nhiệt độ cao Máy nén còn có tác dụng tuần hoàn môi chất trong hệ thống lạnh Máy nén name bên hông động cơ và được dẫn động bởi pulley trục khuỷu động cơ.

1.4.2 Phân loại máy nén sau 1.4.2.1 Máy nén kiểu piston

Máy nén kiểu piston: loại này thường được thiết kế nhiều piston (thường từ 3-5 piston) theo kiểu thẳng hàng hoặc chữ V Trong quá trình hoạt động mỗi piston thực hiện một thì hút và một thì nén Trong thì hút, máy nén hút môi chất lạnh ở phần thấp áp từ giàn lạnh vào máy nén qua van hút (van hoa mai).

Hình 1 20: Nguyên lý hoạt động máy nén kiểu piston1 Từ giàn lạnh đến4 Van thoát đóng2 Đến giàn nóng5 Van nạp đóng3 Van nạp mở6 Van thoát mở

Quá trình nén, piston di chuyển lean trên nén môi chất lạnh với áp suất và nhiệt độ cao, van hút đóng lại, van xả mở ra môi chất được nén đến giàn nóng Van xả là điểm xuất phát của phần cao áp của hệ thống Các van thường làm bằng thép là lò xo

Hình 1 21: Vị trí và và nguyên lý nạp-xả củacác van máy nén kiểu piston1 Nắp 3 Đế van

2 Van4 Thân máy nén

- Máy nén kiểu piston mà trục khuỷu là một đĩa có biên dạng thay đổi: Khi đĩa quay tạo nên sự chuyển động tịnh tiến của piston.

Hình 1 22: Cấu tạo máy nén trục khuỷu có biên dạng cam thay đổi.1 Van an toàn 4.Vỏ phía trước7 Xilanh

2 Đệm trục5 Piston8 Vỏ phía sau3 Ly hợp từ6 Đĩa vát

- Nguyên lý được mô tả như hình bên dưới.

Hình 1 23: Nguyên lý máy nén trục khuỷu có biên dạng cam thay đổi.1 Ống áp suất cao3 Đĩa van5 Trục và đĩa vát2 Ống áp suất thấp4 Van đẩy6 Van hút

Khi trục quay kết hợp với chuyển động của đĩa có biên dạng thay đổi sẽ làm piston chuyển động tịnh tiến qua trái hoặc qua phải Kết quả là môi chất lạnh bị nén và môi chất được hút hoặc xả thông qua các van.

1.4.2.2 Máy nén kiểu hai cánh gạt

Hình 1 24: Cấu tạo máy nén có hai cánh gạt

Hình 1 25: Nguyên lý làm việc của máy nén có hai cánh gạt.1 Khoang đẩy4 Cánh7 Roto2 Khoang hút5 Van hồi dầu8 Cánh3 Cảm biến nhiệt độ6 Van đẩy

Máy nén cánh gạt gồm một rotor gắn chặt với hai cặp cánh gạt và được bao quanh bởi xylanh máy nén Khi rotor quay, hai cánh gạt quay theo và chuyển động tịnh tiến trong rãnh của rotor, trong khi đó hai đầu cuối của cánh gạt tiếp xúc với mặt trong của xylanh và tạo áp suất nén môi chất.

1.4.2.3 Máy nén nhiều cánh gạt

Hình 1 26: Cấu tạo máy nén nhiều cánh trượt

Hình 1 27: Nguyên lý làm việc của máy nén nhiều cánh trượt1 Khoan hút4 Xilanh7 Khoan đẩy2 Khoan đẩy5 Rotor8 Khoan hút3 Van đẩy6 Van đẩy9 Cánh gạt

1.4.2.4 Máy nén kiểu xoắn ốc - Cấu tạo

Hình 1 28: Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc

Hình 1 29: Nguyên lý làm việc của máy nén kiểu xoắn ốc1 Bạc bi6 Van khống chế áp suất cao

2 Trục7 Vòng xoắn ốc xoay 11 Khoan đẩy

3 Đệm trục8 Khoan đẩy12 Vòng xoắn ốc cố định4 Bạc đạn đũa9 Van đẩy13 Vòng xoắn ốc xoay5.Vòng xoắn ốc cố định10 Khoan hút

1.4.2.5 Máy nén có lưu lượng thay đổi

Công suất máy nén này thay đổi vì sự thay đổi thể tích hút và đẩy theo tải nhiệt nên công suất cũng được điều chỉnh tối ưu theo tải nhiệt.

Hình 1 30: Nguyên lý làm việc của máy néncó lưu lượng thay đổi

Công suất máy nén này thay đổi vì sự thay đổi thể tích hút và đẩy theo tải nhiệt nên công suất cũng được điều chỉnh tối ưu theo tải nhiệt.

Máy nén thay đổi lưu lượng theo tải nhiệt có thể thay đổi góc ngiêng của đĩa th Sự thay đổi hành trình của piston giúp công suất máy nén luôn được điều chỉnh và đạt cao nhất.

1.4.3 Bộ ly hợp điện từ 1.4.3.1 Cấu tạo

Tất cả các máy nén (Blốc lạnh) của hệ thống điện lạnh ôtô đều được trang bị bộ ly hợp điện từ Bộ ly hợp này được xem như một phần của buly máy nén, có công dụng ngắt và nối sự truyền động giữa động cơ và máy nén mỗi khi cần thiết.

Bộ ly hợp điện từ bên trong buly máy nén có cấu tạo như trình bày ở (hình 1.10) giới thiệu chi tiết tháo dời của một bộ ly hợp điện từ gắn bên trong buly máy nén và cấu tạo của bộ ly hợp điện từ.

Hình 1 31: Chi tiết tháo rời bộ ly hợp điện từ trang bị bên trong máy nén.1 Máy nén 5 Ốc siết mâm bị động 9 Vòng bi.2 Cuộn dây bộ ly hợp, 6 Mâm bị động 10 Shim điều chỉnh3 Vòng giữ cuộn dây 7 Vòng hãm bu ly

4 Bu ly 8 Nắp che bụi.

1.4.3.2 Nguyên lý hoạt động

Khi động cơ ôtô khởi động, nổ máy, buly máy nén quay theo trục khuỷu nhưng trục khuỷu của máy nén vẫn đứng yên Cho đến khi ta bật công tắc A/C nối điện máy lạnh, bộ ly hợp điện từ sẽ khớp buly vào trục máy nén cho trục khuỷu động cơ dẫn động máy nén bơm môi chất lạnh Sau khi đã đạt đến nhiệt độ lạnh yêu cầu, hệ thống điện sẽ tự động ngắt mạch điện bộ ly hợp từ cho máy nén ngừng bơm.

Hình 1.32 giới thiệu mặt cắt của bộ ly hợp điện từ trục máy nén liên kết với đĩa bị động Khi hệ thống điện lạnh được bật lên dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện của bộ ly hợp, lực từ của nam châm điện hút đĩa bị động áp dính vào mặt bu ly nên lúc này cả bu ly lẫn trục máy nén khớp cứng một khối và cùng quay với nhau để bơm môi chất lạnh

Hình 1 32: Bộ ly hợp điện từ

Khi ta ngắt dòng điện lực từ trường hút mất, các lò xo phẳng sẽ kéo các đĩa bị động (2) tách dời mặt buly, lúc này trục khuỷu động cơ quay, buly máy nén quay, nhưng trục máy nén đứng yên Trong quá trình hoạt động với khớp nam châm điện không quay, lực hút của nó được truyền dẫn qua buly (3) đến đĩa bị động (2) Đĩa bị động (2) được gắn cố định vào đầu trục máy nén nhờ chốt hay rãnh then hoa và đai ốc Khi ngắt điện cắt khớp bộ ly hợp, các lò xo phẳng kéo đĩa bị động tách ra khỏi mặt ma sát của buly (3) để đảm bảo khoảng cách ly hợp từ 0,56mm đến 1,45mm

Trong quá trình hoạt động, buly máy nén quay trơn trên vòng bi kép 5 bố trí lắp trước máy nén.

Tùy theo cách thiết kế Trong quá trình hoạt động, bộ ly hợp điện từ được điều khiển cắt nối nhờ công tắc hay bộ ổn nhiệt, bộ ổn nhiệt này hoạt động dựa theo áp suất nhiệt độ của hệ thống điện lạnh Một vài kiểu bộ ly hợp cho nối khớp liên tục mỗi khi đóng nối mạch công tắc A/C máy lạnh.