Đồ Án nghiên cứu hệ thống Điều hoà không khí Ô tô trên xe honda hr v 2022

Đồ Án nghiên cứu hệ thống Điều hoà không khí Ô tô trên xe honda hr v 2022Đồ Án nghiên cứu hệ thống Điều hoà không khí Ô tô trên xe honda hr v 2022Đồ Án nghiên cứu hệ thống Điều hoà không khí Ô tô trên xe honda hr v 2022Đồ Án nghiên cứu hệ thống Điều hoà không khí Ô tô trên xe honda hr v 2022

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2023 Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1 Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2023 Giáo viên phản biện 1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2 Hưng Yên, ngày… tháng… năm 2023 Giáo viên phản biện 2

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN aNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1 bNHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2 c 5 Phương pháp nghiên cứu m 6 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài m 7 Giới hạn của đề tài n

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 Chức năng của hệ thống điều hoà không khí 1

1.2 Yêu cầu của hệ thống điều hòa không khí 2

1.3 Phân loại hệ thống điều hoà không khí 3

1.4 Nguyên lý làm lạnh cơ bản 5

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 6

2.1 Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô 6

2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô 7

2.2.1 Cấu tạo chung hệ thống điện lạnh trên ô tô 7

2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung hệ thống điện lạnh trên ô tô 7

2.4.5 Môi chất lạnh, dầu bôi trơn 25

2.5 Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô 29

2.5.1 Sơ đồ hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô 29

2.5.2 Các cảm biến sử dụng trong điều hòa không khí tự động 30

2.5.3 Các dạng điều khiển điều hòa không khí tự động 33

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TRÊN XE Ô TÔ HONDA HR-V 2022 37

3.1 Giới thiệu chung về xe Honda HR-V 2022 37

3.1.1 Thông số kỹ thuật của hệ thống 39

3.1.2 Vị trí các bộ phận của hệ thống điều hoà không khí trên xe 40

3.1.3 Một số bộ phận của hệ thống điều hòa không khí 41

3.2 An toàn kỹ thuật 43

3.3 Kiểm tra, chẩn đoán và sửa chữa hệ thống điều hoà không khí 44

3.3.1 Các dụng cụ, thiết bị sử dụng khi bảo dưỡng, sửa chữa 44

3.3.2 Phương pháp bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điều hoà không khí 46

3.3.2.2 Bảo dưỡng 50

3.3.3 Chẩn đoán trên xe Honda HR-V 2022 61

3.3.4 Quy trình tháo một số bộ phận trong hệ thống điều hoà không khí 66

3.3.5 Quy trình lắp một số bộ phận trong hệ thống điều hoà không khí 72

3.3.6 Phương pháp kiểm tra và sửa chữa 74

3.4 Thiết kế và xây dựng mô hình 79

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81

TƯ LIỆU THAM KHẢO 82PHỤ LỤC a

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Bảng thông số kỹ thuật của xe Honda HR-V 2022 39

Bảng 3.2.Thông số kỹ thuật hệ thống điều hoà không khí trên xe Honda HR-V 2022

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm 1

Hình 1 2 Nguyên lý hoạt động của chức năng làm mát không khí 1

Hình 1 3 Bộ lọc không khí và bộ lọc gió kết hợp khử mùi 2

Hình 1 4 Kiểu phía trước 3

Hình 1 5 Kiểu kép 3

Hình 1 6 Kiểu kép treo trần 4

Hình 1 7 Kiểu bằng tay 4

Hình 1 8 Kiểu tự động 4

Hình 1 9 Sơ đồ nguyên lý làm lạnh cơ bản 5

Hình 2 0 Sơ đồ hệ thống máy lạnh ô tô 7

Hình 2 1 Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch 9

Hình 2 2 Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách 9

Hình 2 3 Kết cấu của máy nén 10

Hình 2 4 Các loại máy nén trong hệ thống điều hoà không khí 10

Hình 2 5 Cấu tạo máy nén loại piston 11

Hình 2 6 Sơ đồ nguyên lý máy nén loại piston 11

Hình 2 7 Van an toàn 12

Hình 2 8 Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc 12

Hình 2 9 Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc 13

Hình 2 10 Cấu tạo máy nén loại trục khuỷu 13

Hình 2 11 Cấu tạo máy nén loại hai cánh gạt 14

Hình 2 12 Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy nén cánh gạt 14

Hình 2 13 Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc 14

Hình 2 14 Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc 15

Hình 2 15 Cấu tạo ly hợp máy nén 15

Hình 2 16 Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ) 16

Hình 2 17 Sơ đồ cấu tạo của bình lọc 17

Hình 2 18 Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu 18

Hình 2 19 Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải nhiệt cao) 19

Hình 2 20 Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải nhiệt thấp) 19

Hình 2 21 Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu loại thường 20

Hình 2 22 Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao) 20

Hình 2 23 Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp) 21

Hình 2 34 Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a 27

Hình 2 35 Dầu bôi trơn 28

Hình 2 36 Hệ thống điều khiển bằng điện tử 29

Hình 2 37 Sơ đồ điều khiển điều hòa tự động ô tô 30

Hình 2 38 Vị trí các bộ phận trong hệ thống điều hòa tự động 31

Hình 2 39 Cảm biến nhiệt độ trong xe 31

Hình 2 40 Cảm biến nhiệt độ ngoài xe 36

Hình 2 41 Cảm biến bức xạ mặt trời 32

Hình 2 42 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 32

Hình 2 43 Cảm biến nhiệt độ nước 32

Hình 2 44 Cấu tạo và nguyên lý của mô tơ cửa trộn gió 33

Hình 2 45 Mô tơ cửa trộn gió (không có tiếp điểm động) 34

Hình 2 46 Điều khiển nhiệt độ gió ra (TAO) 34

Hình 2 47 Sơ đồ nguyên lý điều khiển tốc độ quạt gió theo TAO 35

Hình 2 48 Sơ đồ nguyên lý điều khiển theo mạng lưới thần kinh 38

Hình 3 1 Phần đầu của xe Honda HR-V 2022 39

Hình 3 2 Cụm đèn pha của xe Honda HR-V 2022 40

Hình 3 3 Khoang cabin của xe Honda HR-V 2022 40

Hình 3 4 Bảng điều khiển hệ thống điều hoà không khí 41

Hình 3 5 Cụm điều khiển hệ thống điều hòa không khí trên xe Honda HR-V 2022 41

Hình 3 6 Máy nén Honda HR-V 2022 42

Hình 3 7 Kiểm tra quan sát và lắng nghe 52

Hình 3 8 Các tình trang khác nhau của dòng môi chất lạnh khi quan sát qua cửa sổ

LỜI NÓI ĐẦU

Hòa trong bối cảnh phát triển chung của ngành công nghiệp thế giới Ngành công nghiệp ô tô ngày càng khẳng định hơn nữa vị thế vượt trội của mình so với các ngành công nghiệp khác Những phiên bản xe mới lần lượt ra đời, kết hợp giữa những bước đột phá về công nghệ kỹ thuật và những nét sáng tạo thẩm mỹ tạo nên những chiếc xe đáp ứng được kỳ vọng của người tiêu dùng

Ngày nay, một chiếc xe ô tô không những phải đảm bảo về tính năng an toàn cho người sử dụng mà nó còn phải đảm bảo cung cấp được các thiết bị tiện nghi nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Một trong số đó là hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Ở Việt Nam ô tô đã trở thành một phương tiện giao thông thông dụng của người dân Các hãng xe lớn như: Mazda, Toyota, Ford, Mecerdes, Honda, Daewoo, Huyndai, Nissan, Isuzu đều đã có mặt trên thị trường

Điển hình như hãng xe Honda là một trong những thương hiệu ô tô thành công và nổi bật nhất đến từ Nhật Bản Mặc dù nhỏ hơn một số nhà sản xuất ô tô lớn khác đến từ Châu Âu, nhưng Honda đã liên tục tung ra thị trường những chiếc xe tuyệt vời trong suốt nhiều năm qua và Honda HR-V là một trong số đó, nó được sự quan tâm lớn từ các thị trường Châu Á

Kể từ khi chiếc ô tô đầu tiên ra đời, theo thời gian để đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con người những chiếc ô tô ra đời sau này ngày một tiện nghi hơn, hoàn thiện hơn, hiện đại hơn Một trong nhưng hệ thống tiện nghi là hệ thống điều hòa không khí trong ô tô Đây là một hệ thống mang tính hiện đại công nghệ cao Trong thời gian học tập tại trường chúng em được trang bị những kiến thức về chuyên ngành và để đánh giá quá trình học tập và rèn luyện, chúng em được khoa giao cho

nhiệm vụ hoàn thành đồ án với nội dung: “Nghiên cứu hệ thống điều hoà không khí ô tô trên xe Honda HR-V 2022” Với kinh nghiệm và kiến thức còn hạn chế

nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy ThS Nguyễn Văn Huỳnh em đã hoàn thành

đồ án với thời gian quy định.Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ,

chỉ bảo tận tình của thầy ThS Nguyễn Văn Huỳnh và các thầy, cô trong bộ môn

đã tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án

Em xin trân trọng cảm ơn!

Hưng Yên, ngày tháng năm 2023

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Quân

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngành ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện tham gia giao thông thông dụng Ô tô hiện đại nhằm cung cấp tối đa về mặt tiện nghi cũng như tính an toàn cho con người khi sử dụng Các tiện nghi được sử dụng trên xe hiện đại ngày càng phát triển, hoàn thiện và giữ vai trò hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo nhu cầu khách hàng như: nghe nhạc, xem truyền hình, google map, camera hành trình, hỗ trợ lái, điều khiển trên vô lăng… Một trong những trang bị tiện nghi phổ biến đó là hệ thống điều hoà trên ô tô Ngày nay hệ thống điều hoà ô tô ngày càng phát triển và hoàn thiện nhằm phục vụ nhu cầu sử dụng của con người Nó tạo ra một cảm giác thoải mái khi sử dụng xe trong bất kì thời tiết nào Đặc biệt nó giải quyết được vấn đề khí hậu ở Việt Nam, khí hậu khắc nghiệt, không khí bụi bẩn ô nhiễm Tuy nhiên hệ thống càng hiện đại, khả năng tiếp cận nó càng khó khăn khi xảy ra những hư hỏng Một sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô cần phải trang bị cho mình những kiến thức cơ bản nhất về hệ thống điều hoà không khí trên ô tô

Chính vì vậy, việc được giao đề tài “Nghiên cứu hệ thống điều hoà không khí trên xe Honda HR-V 2022” là rất cần thiết Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở

giúp cho em sau này có thể tiếp cận với những hệ thống điều hòa không khí trên ô tô được trang bị trên các xe ô tô hiện đại Em mong rằng đề tài sẽ góp phần nhỏ vào công tác giảng dạy trong nhà trường Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên chuyên ngành ô tô và các bạn sinh viên chuyên ngành khác có sở thích về ô tô

2 Mục tiêu đề tài

Đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên xe Honda HR-V 2022” được thực hiện nhằm mục đích

- Tìm hiểu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

- Khai thác được kết cấu quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống điều hòa của xe

hòa không khí

- Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điều hoà không khí trên ô tô

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điều hòa không khí Khách thể nghiên cứu: Trên xe ô tô Honda HR-V 2022

4 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô Honda HR-V

2022

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu gồm 2 phương pháp chính: Một là: Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Các bước thực hiện:

- Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu của “Hệ thống điều hòa không khí”

- Bước 2: Lập phương án kiểm tra hư hỏng của “Hệ thống điều hòa không khí” - Bước 3: Lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hư hỏng

Hai là: Phương pháp nghiên cứu tài liệu + Các bước thực hiện:

- Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu về hệ thống điều hòa không khí

- Bước 2: Sắp xếp các tài liệu thành một hệ thống chặt chẽ theo từng bước, từng đơn vị kiến thức, tư vấn đề tài có cơ sở và bản chất nhất định

- Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về “Hệ thống điều hòa không khí”, phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học

- Bước 4: Tổng hợp kết quả thu được, hệ thống hóa các kiến thức liên quan (liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã được phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ và sâu sắc

6 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đề tài giúp cho sinh viên năm cuối có thể củng cố kiến thức, tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành, cũng như những kiến thức ngoài thực tế xã hội, đề tài còn giúp cho sinh viên nâng cao khả năng tự tìm tòi, sáng tạo Đề tài nghiên cứu hệ thống điều hoà không khí trên xe ô tô Honda HR-V 2022, không chỉ giúp cho em

tiếp cận với thực tế mà còn giúp cho em tìm hiểu sâu hơn về hệ thống điều hòa không khí nói chung Những kết quả thu được sau khi hoàn thành đề tài này là giúp cho em có thể hiểu sâu rộng về kết cấu, điều kiện làm việc, một số hư hỏng cũng như các phương pháp kiểm tra chẩn đoán các hư hỏng thường gặp của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

7 Giới hạn của đề tài

Do điều kiện và thời gian có hạn, cũng như kinh nghiệm nhận thức còn hạn chế nên đề tài của em được giao chỉ nghiên cứu và phân tích đặc điểm hệ thống điều

hòa không khí trên xe ô tô Honda HR-V 2022 Vì vậy, phần nghiên cứu các hệ

thống điều khiển, các cụm thiết bị chính và khai thác, phương pháp chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa trong hệ thống điều hòa còn hạn chế

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Chức năng của hệ thống điều hoà không khí

1.1.1 Chức năng sưởi ấm

Két sưởi ấm được dùng như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí Két sưởi lấy nước làm mát của động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt độ 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 Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két

sưởi không làm việc như là một bộ sưởi ấm

Hình 1 1 Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm

1.1.2 Chức năng làm mát

Dàn lạnh làm việc như là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi đưa vào trong xe Khi bật công tắc hệ thống điều hòa không khí, máy nén bắt đầu làm việc đẩy môi chất lạnh (ga điều hòa) tới dàn lạnh Dàn lạnh được làm mát nhờ

chất làm lạnh và sau đó nó làm mát không khí được thổi vào trong xe từ quạt gió

Việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ nhưng

việc làm mát không khí hoàn toàn độc lập với nhiệt độ nước làm mát động cơ

Hình 1 2 Nguyên lý hoạt động của chức năng làm mát không khí

1.1.3 Chức năng hút ẩm, lọc gió a Chức năng hút ẩm

Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn và giảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống Khi đi qua dàn lạnh, không khí được làm mát Hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của dàn lạnh Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được chứa trong khay xả nước Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một vòi nhỏ

b 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 Bộ lọc 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 và bộ lọc gió kết hợp khử mùi

1.1.4 Chức năng làm tan sương trên kính

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

1.2 Yêu cầu của hệ thống điều hòa không khí

Điều hoà không khí trên xe ôtô phải đạt những yêu cầu: tạo được cảm giác

thoải mái, mát mẻ cho người ngồi trong xe Khi nhiệt độ trong xe đã hạ xuống mức trung bình nói trên, block lạnh phải tự động ngưng chạy Sau đó, khi nhiệt độ trong xe tăng lên khoảng 20 độ C so với lúc tắt, block lạnh phải tự động chạy trở lại Quạt gió dàn lạnh phải chạy được nhiều tốc độ khác nhau Ở tốc độ trung bình, quạt gió dàn lạnh phải đưa luồng gió đến được băng ghế cuối Quạt phải được thiết kế ở 3 tốc độ: chậm, trung bình, nhanh Luồng gió của máy lạnh phải được phân bố tương

đối đều khắp không gian trong xe

1.3 Phân loại hệ thống điều hoà không khí

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương thức điều khiển

1.3.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt + Kiểu phía trước (Hình 1.4)

Dàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với dàn sưởi Quạt dàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt Gió từ bên ngoài hoặc khí tuần hoàn bên trong được cuốn vào Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưa vào bên

trong

Hình 1 4 Kiểu phía trước

+ Kiểu kép (Hình 1.5)

Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với dàn lạnh phía sau được đặt trong khoang hành lý Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ phía trước hoặc từ phía sau Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi

thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với dàn lạnh treo trần phía sau Kiểu kép treo

trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều

Hình 1 6 Kiểu kép treo trần

1.3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển + Kiểu bằng tay (Hình 1.7)

Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu ra bằng cần gạt Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng gió, hướng gió

Hình 1 7 Kiểu bằng tay

+ Kiểu tự động ( Hình 1.8)

Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ điều khiển điều hòa và ECU động cơ Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí ra và tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển qua các cảm biến

Hình 1 8 Kiểu tự động

1.4 Nguyên lý làm lạnh cơ bản

Hình 1 9 Sơ đồ nguyên lý làm lạnh cơ bản

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa trên ô tô được vận hành tuần tự như sau: Đầu tiên, máy nén, được nối với động cơ thông qua dây curoa, hút chất làm lạnh ở thể khí (từ bình chứa gas) rồi nén ở áp suất cao Khi bị nén, nhiệt độ chất làm lạnh tăng lên và nó được đẩy sang giàn nóng, nằm ở vị trí phía đầu xe, gần lưới tản nhiệt và có quạt riêng Ở giàn nóng, do được tản nhiệt ở áp suất cao nên chất làm lạnh hóa thành thể lỏng và chuyển sang van giãn nở (hoặc van tiết lưu)

Sau đó, tại van tiết lưu, áp suất giảm đột ngột nên chất làm lạnh hóa hơi và chuyển tới giàn lạnh Ở đây, nó lấy nhiệt từ môi trường xung quanh và khiến nhiệt độ giảm xuống Hơi lạnh sẽ được quạt gió thổi ra môi trường Gió thổi ra từ giàn lạnh có thể là gió ngoài (làm lạnh ngoài), gió trong ca-bin hoặc cả hai

CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Hệ thống điều hòa không khí điều khiển nhiệt độ và tuần hoàn không khí trong xe giúp cho hành khách trên xe cảm thấy dễ chịu trong mọi điều kiện thời tiết, mà còn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch không khí Ngày nay, hệ thống điều hòa không khí trên xe còn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảm biến và các ECU điều khiển Hệ thống điều hòa không khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù trên mặt trong của kính xe

Để làm ấm không khí đi qua, hệ thống điều hòa không khí sử dụng ngay két sưởi như một két sưởi ấm 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 Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc

Để làm mát không khí trong xe, hệ thống máy lạnh ô tô hoạt động theo một chu trình khép kín Máy nén đẩy môi chất ở thế khí có nhiệt độ cao áp suất cao đi vào dàn ngưng Ở dàn ngưng môi chất chuyển từ thể khí sang thể lỏng Môi chất ở dạng lỏng này chảy vào bình chứa (bình sấy khô) Bình này chứa và lọc môi chất Môi chất lỏng sau khi đã được lọc chảy qua van giãn nở, van giãn nở này chuyển môi chất lỏng thành hỗn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt độ thấp Môi chất dạng khí - lỏng có nhiệt độ thấp này chảy tới dàn lạnh Quá trình bay hơi chất lỏng trong dàn lạnh sẽ lấy nhiệt của không khí chạy qua dàn lạnh Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong dàn lạnh và chỉ có môi chất ở thể hơi vừa được gia nhiệt đi vào máy nén và quá trình được lặp lại như trước

Như vậy để điều khiển nhiệt độ trong xe, hệ thống điều hòa không khí kết hợp cả két sưởi ấm và dàn lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí các cánh hòa trộn và vị trí của van nước

Để điều khiển thông khí trong xe, hệ thống điều hòa không khí lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên Sự phân bổ áp suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động, một số nơi có áp suất dương, còn một số nơi khác có áp suất âm Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương và cửa xả khí được bố

trí ở những nơi có áp suất âm Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe Các cửa hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thông gió tự nhiên Thông thường, hệ thống thông gió này được dùng chung với hệ thống điều hòa không khí, bộ sưởi ấm

2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô

2.2.1 Cấu tạo chung hệ thống điện lạnh trên ô tô

Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng bao gồm các bộ phận và thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra môi trường bên ngoài Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận: A- Máy nén, B- Bộ ngưng tụ (dàn nóng), C - Bộ lọc và tách ẩm, F - Van giãn nở (van tiết lưu), G- Bộ bốc hơi (dàn lạnh), và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt

động có hiệu quả nhất

Hình 2.0 Sơ đồ hệ thống máy lạnh ô tô

A Máy nén (lốc lạnh) F Van tiết lưu (van giãn nở) B Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G Bộ bốc hơi (giàn lạnh) C Bộ lọc hay bình hút ẩm H Van xả phía thấp áp D Công tắc áp suất cao I Bộ tiêu âm

E Van xả phía cao áp

1 Sự nén 3 Sự giãn nở 2 Sự ngưng tụ 4 Sự bốc hơi

2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung hệ thống điện lạnh trên ô tô

Hệ thống máy lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây (Hình 2.1)

Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và dưới nhiệt độ bốc hơi cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ (B) hay dàn nóng ở thể hơi

Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát dàn nóng, môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp

Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bộ lọc hay bộ hút ẩm (C), tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất

Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào bộ bốc hơi (Dàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh Do giảm áp nên môi chất từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi

Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô, có nghĩa là làm mát khối không khí trong cabin

Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua dàn lạnh (Bộ bốc hơi) (G) Tại đây không khí bị dàn lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ của không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài Tại dàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẽ trở thành môi chất ở thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp

Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh dàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chuyển từ dạng này sang dạng khác) Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm, tạo nên không khí lạnh Môi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về máy nén

2.2.3 Vị trí lắp đặt của hệ thống

- Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hòa được lắp ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung cấp khí mát vào trong xe khi cần thiết

- Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hòa giống xe con thì sẽ không đảm bảo làm mát toàn bộ xe hay quá trình làm mát sẽ kém đi nhiều Vì vậy xe khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để đảm bảo làm mát toàn bộ xe tạo ra cảm giác thoải mái cho hành khách trên xe

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch

Hình 2 2 Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách

2.3 Các thành phần chính trong hệ thống điều hoà không khí trên ô tô

2.3.1 Máy nén a Chức năng

Máy nén nhận dòng khí ở trạng thái có nhiệt độ và áp suất thấp Sau đó dòng khí này được nén, chuyển sang trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất cao và được đưa tới giàn nóng Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh, công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nén quyết định Trong quá trình làm việc tỉ số nén vào khoảng 5÷8,1 Tỉ số này phụ thuộc vào nhiệt độ không khí môi trường xung quanh và loại môi chất lạnh

Hình 2.3 Kết cấu của máy nén

b Phân loại

Nhiều loại máy nén được sử dụng trong hệ thống điện lạnh ô tô, mỗi loại máy nén đều có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc khác nhau Nhưng tất cả các loại máy nén đều thực hiện một chức năng như nhau: Nhận hơi có áp suất thấp từ bộ bốc hơi và chuyển thành hơi có áp suất cao bơm vào bộ ngưng tụ

Thời gian trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại hai piston và một trục khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, loại này hiện nay không còn sử dụng nữa Hiện nay loại đang sử dụng rộng rãi nhất là loại máy nén piston dọc trục và

máy nén quay dùng cánh trượt

Hình 2.4 Các loại máy nén trong hệ thống điều hoà không khí

c Nguyên lý động của máy hoạt nén

Sự hút môi chất của máy nén: Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút mở ra môi chất được hút vào xy lanh công tác và kết thúc khi piston xuống điểm chết dưới

Sự nén của môi chất: Khi piston từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, van hút

đóng van xả mở ra với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào Quá trình kết thúc khi piston nên đến điểm chết trên

Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại như trên

d Một số loại máy nén thông dụng + Máy nén loại piston

- Cấu Tạo

Hình 2.5 Cấu tạo máy nén loại piston

Một cặp piston được gắn chặt với đĩa chéo cách nhau một khoảng 720 đối với máy nén có 10 xy lanh và 1200 đối với loại máy nén 6 xy lanh Khi một phía piston ở hành trình nén, thì phía kia ở hành trình hút

- Nguyên lý hoạt động

Khi trục quay và kết hợp với đĩa vát làm cho piston dịch chuyển qua trái hoặc qua phải Kết quả làm môi chất bị nén lại Khi piston qua trái, nhờ chênh lệch áp suất giữa bên trong xy lanh và ống áp suất thấp Van hút được mở ra và môi chất đi vào xy lanh

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý máy nén loại piston

Khi piston sang phải, van hút đóng lại và môi chất bị nén Khi môi chất trong

xy lanh cao, làm van đẩy mở ra Môi chất được nén vào đường ống áp suất cao (van hút và van đẩy được làm kín và ngăn chặn môi chất quay trở lại)

Nếu vì một lý do nào đó, áp suất ở phần cao áp của hệ thống lạnh quá cao, van an toàn được lắp trong máy nén sẽ xả một phần môi chất ra ngoài Điều này giúp bảo vệ các bộ phận của hệ thống điều hòa

Hình 2.7 Van an toàn

Van an toàn được thiết kế để hoạt động khi gặp tình huống khẩn cấp Bình thường máy nén được ngắt bởi công tắc áp suất cao trong hệ thống điều khiển

+ Máy nén loại đĩa lắc

- Cấu tạo

Hình 2.8 Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc

- Nguyên lý hoạt động của máy nén loại đĩa lắc

Khi trục quay, chốt dẫn hướng quay đĩa chéo thông qua đĩa có vấu được nối trực tiếp với trục Chuyển động quay này của đĩa chéo được chuyển thành chuyển động của piston trong xi lanh để thực hiện việc hút, nén và xả trong môi chất

Để thay đổi dung tích của máy nén có 2 phương pháp: Một là dùng van điều khiển được nêu ở trên và dùng loại van điều khiển điện từ

Khi độ lạnh của dàn lạnh nhiều, áp suất và nhiệt độ khoang áp suất thấp (Suction) đều nhỏ Ống xếp bị co lại để đóng van, không cho áp suất cao từ khoang áp suất cao thông vào khoang đĩa chéo, nên đĩa chéo nằm ở một vị trí nhất định

Hình 2 9 Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc

Khi độ lạnh kém thì nhiệt độ và áp suất của khoang ống xếp tăng lên Ống xếp nở ra đẩy van mở cho một phần ga áp suất cao từ khoang áp suất cao, đưa vào khoang đĩa chéo đẩy đĩa chéo nghiêng lên, làm tăng hành trình của piston và tăng lưu lượng của máy nén

+ Máy nén loại trục khuỷu

- Cấu tạo

Hình 2 10 Cấu tạo máy nén loại trục khuỷu

- Nguyên lý hoạt động của máy nén loại trục khuỷu

Ở máy nén khí dạng chuyển động tịnh tiến qua lại, chuyển động quay của trục khuỷu máy nén thành chuyển động tịnh tiến qua lại của piston

+ Máy nén cánh gạt

- Cấu tạo

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

Hình 2 11 Cấu tạo máy nén loại hai cánh gạt

- Nguyên lý hoạt động

Đường xoắn ốc quay chuyển động tuần hoàn, 3 khoảng trống giữa đường xoắn ốc quay và đường xoắn ốc cố định dịch chuyển làm cho thể tích của chúng nhỏ dần Khi đó môi chất được hút vào qua cửa hút bị nén do chuyển động tuần hoàn của đường xoắn ốc và mỗi vòng đường xoắn ốc quay thực hiện quay 3 vòng thì môi chất được xả ra từ cửa xả Trong thực tế môi chất được xả ngay sau mỗi vòng

Hình 2 14 Cấu tạo của máy nén kiểu xoắn ốc

2.3.2 Ly hợp từ a Chức năng

Tất cả máy nén của hệ thống điện lạnh trên ô tô đều được trang bị bộ ly hợp điện từ Bộ ly hợp được xem như một phần của puly máy nén có tác dụng ngắt và

nối sự truyền động giữa đông cơ và máy nén mỗi khi cần thiết

b Cấu tạo

Ly hợp từ gồm có cuộn từ, puly, đĩa ép Đĩa ép được lắp với trục máy nén bằng mối ghép then hoa Cuộn từ được lắp trước thân máy nén

Hình 2.15 Cấu tạo ly hợp máy nén

c Nguyên lý hoạt động

Khi người lái chưa bật công tắc A/C thì cuộn từ chưa được cấp điện, puly và đĩa ép độc lập với nhau Puly quay tự do còn đĩa ép đứng yên Máy nén chưa hoạt động

Khi người lái bật nút A/C, rơ le ly hợp đóng mạch cuộn từ được cấp điện, trở thành nam châm sinh ra lực từ hút đĩa ép dính chặt pu ly Lúc này cả puly lẫn trục máy nén được khớp cứng một khối và quay cùng với nhau để bơm môi chất lạnh, mô men quay được truyền từ động cơ thông qua dây đai đến pu ly qua đĩa ép làm trục máy nén quay theo, máy nén hoạt động

2.3.3 Bộ ngưng tụ (Giàn Nóng) a Chức năng

Công dụng của bộ ngưng tụ là làm cho môi chất lạnh ở thể hơi dưới áp suất và nhiệt độ cao, từ máy nén bơm đến, ngưng tụ thành thể lỏng

b Cấu tạo

Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một ống kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ U nối tiếp nhau, xuyên qua vô số cánh tản nhiệt mỏng Các cánh tỏa nhiệt bám sát quanh ống kim loại Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa và không gian chiếm chỗ là tối thiểu

Hình 2 16 Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ)

1 Giàn nóng 6 Môi chất giàn nóng ra 2 Cửa vào 7 Không khí lạnh 3 Khí nóng 8 Quạt giàn nóng

4 Đầu từ máy nén đến 9 Ống dẫn chữ U 5 Cửa ra 10 Cánh tản nhiệt

Trên ô tô bộ ngưng tụ được lắp ráp ngay trước đầu xe, phía trước thùng nước tỏa nhiệt của động cơ, ở vị trí này bộ ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồng không khí mát thổi xuyên qua do đang lao tới và do quạt gió tạo ra

2.3.4 Bình lọc (Hút ẩm môi chất) a Chức năng

Bình chứa là một thiết bị để chứa môi chất được hoá lỏng tạm thời bởi giàn nóng và cung cấp một lượng môi chất theo yêu cầu tới giàn lạnh Bộ hút ẩm có chất hút ẩm và lưới lọc dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ấm trong chu trình làm lạnh

Nếu có hơi ấm trong chu trình làm lạnh, thì các chi tiết ở đó sẽ bị mài mòn hoặc đóng băng ở bên trong van giãn nở dẫn đến bị tắc kẹt

b Cấu tạo của bình lọc

Bình lọc (hút ẩm) môi chất lạnh là một bình kim loại bên trong có lưới lọc (2) và chất khử ẩm (3) Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất lạnh Bên trong bầu lọc/hút ẩm, chất khử ẩm được đặt giữa hai lớp lưới lọc hoặc được chứa trong một túi khử ẩm riêng Túi khử ẩm được đặt cố định hay đặt tự do trong bầu lọc Khả năng hút ẩm của chất này tùy thuộc vào thể tích và loại chất hút ẩm cũng như tuỳ thuộc vào nhiệt độ

Phía trên bình lọc (hút ẩm) có gắn cửa sổ kính (6) để theo dõi dòng chảy của môi chất, cửa này còn được gọi là mắt ga Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh được lắp đặt bố trí tận phía đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận được 100% môi chất thể lỏng cung cấp cho van giãn nở

Hình 2.17 Sơ đồ cấu tạo của bình lọc

1 Cửa vào 4 Ống tiếp nhận

2 Lưới lọc 5 Cửa ra

3 Chất khử ẩm 6 Kính quan sát

2.3.5 Van tiết lưu (Van giãn nở) a Chức năng

Sau khi qua bình chứa tách ẩm, môi chất lỏng có nhiệt độ cao, áp suất cao được phun ra từ lỗ tiết lưu Kết quả làm môi chất giãn nở nhanh và biến môi chất thành hơi sương có áp suất thấp va nhiệt độ thấp

Van tiết lưu điều chỉnh được lượng môi chất cấp cho giàn lạnh theo tải nhiệt một cách tự động

b Phân loại

Hình 2 18 Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu

+ Van tiết lưu kiểu hộp

Van tiết lưu kiểu hộp gồm thanh cảm ứng nhiệt, phần cảm ứng nhiệt được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với môi chất

Thanh cảm ứng nhiệt nhận biết nhiệt độ của môi chất (tải nhiệt) tại cửa ra của giàn lạnh và truyền đến hơi chắn trên màn Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim van di chuyển Điều này xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất trên màn thay đổi giãn ra hoặc co lại do nhiệt độ và tác dụng của lò xo

- Nguyên lý hoạt động

Khi tải nhiệt tăng, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh tăng Điều này làm nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn tăng, vì thế hơi chắn đó dãn ra Màn chắn di chuyển sang phía bên trái, làm thanh cảm biến nhiệt độ và đầu của kim van nén lò xo Lỗ tiết lưu mở ra cho một lượng lớn môi chất vào trong giàn lạnh Điều này làm tăng lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh, bằng cách đó làm tăng khả năng làm lạnh cho hệ thống

Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải nhiệt cao)

Khi tải nhiệt nhỏ, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh giảm Điều đó làm cho nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn giảm nên hơi môi chất co lại Màng di chuyển về phía phải, làm thanh cảm ứng nhiệt và đầu của kim van đẩy sang phía phải bởi lò xo Lỗ tiết lưu đóng bớt lại, nên lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống giảm, bằng cách đó làm giảm mức độ lạnh của hệ thống

Hình 2 20 Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải nhiệt thấp)

+Van tiết lưu loại thường

Trong van tiết lưu loại thường, bộ phận cảm ứng nhiệt (đầu cảm ứng) được lắp ở ống ra của giàn lạnh Có hai loại: Van tiết lưu cân bằng trong và van tiết lưu cân bằng ngoài, phụ thuộc vào nơi lấy tín hiệu áp suất hơi của giàn lạnh Van tiết lưu cân bằng ngoài gồm có một ống cân bằng và một đầu cảm ứng nhiệt, nhưng có cùng hoạt động như van tiết lưu cân bằng trong

Khoang trên của màn chắn được nối với đầu cảm ứng nhiệt được điền đầy môi chất Nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thay đổi làm cho áp suất của hơi chắn trên màn thay đổi Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim van thay đổi Điều đó xảy ra do sự chênh lệch lực tác dụng phía trên màng và phía dưới màng

Hình 2 21 Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu loại thường

- Nguyên lý hoạt động

Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh cao (tải nhiệt lớn), môi chất nhận được một lượng nhiệt lớn từ không khí trong xe Điều đó làm cho quá trình bay hơi hoàn toàn diễn ra sớm hơn và làm tăng nhiệt độ của môi chất tại cửa ra của giàn lạnh

Khi cả nhiệt độ và áp suất của đầu cảm ứng nhiệt tăng, màn dịch chuyển xuống phía dưới, đẩy kim van xuống Do đó kim van mở ra và cho một lượng lớn môi chất đi vào trong giàn lạnh Điều đó làm tăng lưu lượng của môi chất tuần hoàn trong hệ thống, bằng cách đó làm tăng năng suất lạnh

Hình 2 22 Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao)

Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thấp (tải nhiệt nhỏ), môi chất nhận được một lượng nhiệt nhỏ từ không khí trong xe Quá trình bay hơi không hoàn toàn, làm giảm nhiệt độ của môi chất lạnh tại cửa ra của giàn lạnh

Hình 2 23 Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp)

Khi cả nhiệt độ và áp suất của đầu cảm ứng nhiệt đều giảm, màn dịch chuyển lên phía trên, kéo kim van lên Điều đó làm kim van đóng lại và giới hạn lưu lượng môi chất đi vào trong giàn lạnh Điều đó làm giảm lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống, bằng cách đó làm giảm năng suất lạnh

Một số xe không sử dụng van bốc hơi mà sử dụng ống tiết lưu cố định Nó là một đường ống có tiết diện cố định, khi môi chất qua ống tiết lưu thì áp suất của môi chất sẽ bị giảm xuống

2.3.6 Bộ bốc hơi (Giàn lạnh) a Chức năng

Giàn lạnh làm bay hơi môi chất ở dạng sương sau khi qua van giãn nở có nhiệt độ và áp suất thấp, và làm lạnh không khí ở xung quanh nó

b Phân loại giàn lạnh

Giàn lạnh làm bay hơi hỗn hợp lỏng khí (dạng sương) có nhiệt độ thấp, áp suất được cung cấp từ van tiết lưu Do đó làm lạnh không khí xung quanh giàn lạnh Có hai loại giàn lạnh Giàn lạnh cánh phẳng thường được sử dụng

Hình 2 24 Hình dạng của bộ bốc hơi

c Cấu tạo

Bộ bốc hơi (giàn lạnh) được cấu tạo bằng một ống kim loại (5) dài uốn cong chữ chi xuyên qua vô số các lá mỏng hút nhiệt, các lá mỏng hút nhiệt được bám sát

tiếp xúc hoàn toàn quanh ống dẫn môi chất lạnh Cửa vào của môi chất bố trí bên dưới và cửa ra bố trí bên trên bộ bốc hơi Với kiểu thiết kế này, bộ bốc hơi có được diện tích hấp thu nhiệt tối đa trong lúc thể tích của nó được thu gọn tối thiểu

Trong xe ô tô bộ bốc hơi được bố trí dưới bảng đồng hồ Một quạt điện kiểu lồng sóc thổi một số lượng lớn không khí xuyên qua bộ này đưa khí mát vào cabin

Hình 2 25 Cấu tạo (bộ bốc hơi) giàn lạnh

1 Cửa dẫn môi chất vào 4 Luồng khí lạnh

2 Cửa dẫn môi chất ra 5 Ống dẫn môi chất 3 Cánh tản nhiệt 6 Luồng khí nóng

2.3.7 Két sưởi a Chức năng

Nước làm mát động cơ (khoảng 800C) chảy vào két sưởi và không khí khi qua két sưởi nhận nhiệt từ nước làm mát này Két sưởi gồm có các đường ống, cánh tản nhiệt và vỏ Việc chế tạo các đường ống dẹt sẽ cải thiện được việc dẫn nhiệt và truyền nhiệt

b Cấu tạo

Két sưởi gồm có các đường ống/cánh tản nhiệt và vỏ Việc chế tạo các đường ống dẹt sẽ cải thiện được việc dẫn nhiệt và truyền nhiệt

Hình 2 26 Két sưởi

2.4 Các thành phần phụ khác trong hệ thống điều hoà không khí ô tô

2.4.1 Ống dẫn môi chất lạnh

Những thiết bị khác nhau trong hệ thống điều hòa không khí ô tô phải được nối liền với nhau, để môi chất lạnh lưu thông tuần hoàn trong hệ thống Cả hai loại ống mềm và ống cứng được sử dụng để nối các thiết bị lại với nhau Khi nối hệ thống với máy nén phải sử dụng ống mềm, điều này cho phép máy nén và động cơ có thể chuyển động tương đối với nhau Các loại ống mềm được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí hiện nay được chế tạo bằng cao su có thêm một hoặc hai lớp không thấm ở bên trong và bên ngoài còn gia cố thêm một lớp nilon không thấm tạo ra một lớp màng chắn không bị rò rỉ

Các loại ống làm bằng kim loại được sử dụng nhiều trong hệ thống làm lạnh, để nối những thiết bị cố định như từ giàn ngưng tụ đến van tiết lưu, từ van đến bộ bốc hơi Mặc dù ống kim loại không bị thấm qua nhưng nước hoặc dung dịch trong ắc quy tràn ra có thể ăn mòn và làm thủng ống và gây ra rò rỉ Đường ống dẫn trong hệ thống điều hòa không khí được đặt tên theo công việc của chúng hoặc theo trạng thái của chất làm lạnh chứa bên trong Đường ống thoát nối từ máy nén đến bộ ngưng tụ được gọi là ống ga nóng Đường ống dẫn chứa dung dịch chất làm lạnh nối từ bộ ngưng tụ đến phin sấy lọc và đến thiết bị giãn nở Đường ống hút nối bộ bốc hơi đến máy nén thường có đường kính lớn nhất vì nó truyền dẫn hơi môi chất lạnh ở áp suất thấp

2.4.2 Cửa sổ kính (mắt ga)

Cấu tạo của kính xem ga bao gồm phần thân hình trụ tròn, phía trên có lắp một kính tròn có khả năng chịu áp lực tốt và trong suốt để quan sát lỏng Kính được áp chặt lên phía trên nhờ một lò xo đặt bên trong Trên đường ống cấp môi chất của hệ thống lạnh có lắp đặt kính xem ga, mục đích là báo hiệu lưu lượng lỏng và chất lượng của nó một cách định tính Cụ thể như sau:

Báo hiệu lượng ga chảy qua đường ống có đủ không Trong trường hợp lỏng chảy điền đầy đường ống, hầu như không nhận thấy sự chuyển động của dòng môi chất lỏng, ngược lại nếu thiếu môi chất, trên mắt kính sẽ thấy sủi bọt Khi thiếu ga trầm trọng trên mắt kính sẽ có các vệt dầu chảy qua hình gợn sóng

Báo hiệu độ ẩm của môi chất Khi trong môi chất lỏng có lẫn ẩm thì màu sắc của nó bị biến đổi Màu xanh: Khô; Màu vàng: Có lọt ẩm cần thận trọng; Màu nâu: Lọt ẩm nhiều, cần xử lý Để tiện so sánh, trên vòng tròn chu vi của mắt kính người ta có in sẵn các màu đặc trưng để có thể kiểm tra và so sánh

Ngoài ra khi trong môi chất lỏng có lẫn các tạp chất cũng có thể nhận biết qua mắt kính trong trường hợp các hạt hút ẩm bị hỏng, xỉ hàn trên đường ống

Có hai loại kính kiểm tra: Một loại được lắp ở đầu ra của bình chứa và loại kia được lắp ở giữa bình chứa và van giãn nở

Hình 2 27 Trạng thái môi chất qua cửa sổ kính

2.4.3 Van giảm áp và phớt làm kín trục

Nếu giàn nóng không được tản nhiệt bình thường hoặc bị nghẹt, thì áp suất của giàn nóng và bộ lọc sẽ trở nên cao bất bình thường tạo lên sự nguy hiểm cho đường ống dẫn Để ngăn không cho hiện tượng này xảy ra, nếu áp suất ở phía áp suất cao tăng lên khoảng từ 3,43 MPa (35kgf/cm2) đến 4,14 MPa (42kgf/cm2), thì van giảm áp mở để giảm áp suất

Hình 2 28 Van giảm áp và phớt làm kín trục

2.4.4 Quạt trong hệ thống lạnh

Quạt trong hệ thống lạnh có hai loại:

-Loại cánh: Thường lắp trước giàn nóng để giải nhiệt cho giàn nóng

Hình 2 29 Quạt làm mát giàn nóng

-Loại lồng sóc: Thường được lắp ở giàn lạnh để thổi khí lạnh vào trong xe

Hình 2 30 Quạt giàn lạnh (kiểu lồng sóc)

2.4.5 Môi chất lạnh, dầu bôi trơn a 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 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp

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

+ Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không sinh ra các phản ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi nó xả ra vào khí quyển

Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh:

- Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydro được thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng nguyên tử clo, flo hoặc brom

+ R (refrigerant): Chất làm lạnh, môi chất lạnh

+ Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt Ví dụ như R-134a

+ Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số Ví dụ như C3F6 kí hiệu là R1216 + Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C Ví dụ như C4H8 là

Môi chất lạnh R-12 là hợp chất của cacbon, clo và flo có công thức hóa học là CCl2F2 (CFC) Nó là một chất khí không màu nó nặng hơn không khí bốn lần ở 300C, có mùi thơm rất nhẹ, có điểm sôi là -21,70F (-29,80C), nhờ vậy nó bốc hơi nhanh chóng trong giàn lạnh và hấp thụ nhiều nhiệt, áp suất hơi của nó trong bộ bốc hơi là 30 PSI và trong bộ ngưng tụ là 150-300 PSI, và có nhiệt lượng ẩn để bốc hơi là 70 BTU trên 1 Pound

R-12 rất dễ hòa tan trong dầu khoáng chất, và không tham gia phản ứng với các kim loại, các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống Cùng với đặc tính có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm hiệu suất, chính những đặc điểm này đã làm cho R-12 là môi chất lý tưởng sử dụng trong hệ thống điều hòa ô tô

Tuy nhiên R-12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính, do các phân tử này có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải, và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử O3 trong tầng ôzôn khí quyển Do đó ngày nay môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị trường

Hình 2.31 Môi chất lạnh R-12 Hình 2.32 Sự phá hủy tầng (CFC) ôzôn của CFC