nguyên cứu và thi công mô hình giảng dạy hệ thống điều hòa không khí trên xe kia morning 201

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô ..... Đặc biệt, với khí hậu ở Việt Nam trong những tháng gần đây, khi nhiệt độ có nơi lên đến hơn 40 độ C,

TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Lí do chọn đề tài

Trong những năm gần đây, công nghệ ô tô đã tiến bộ một cách nhanh chóng Các hệ thống điện và điều khiển động cơ đã có những cải tiến đáng kể, nhằm nâng cao hiệu suất, giảm thiểu tiêu hao nhiên liệu, tăng cường tiện nghi và an toàn, cũng như giảm thiểu độ độc hại của khí thải Những thay đổi này đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng và tuân thủ các tiêu chuẩn phát thải ngày càng nghiêm ngặt Một trong số đó phải kể đến những tiến bộ về hệ thống điều hòa của ô tô khi mà những nhu cầu về sự thoải mái của người ngồi trong xe ngày càng nâng cao Đặc biệt, với khí hậu ở Việt Nam trong những tháng gần đây, khi nhiệt độ có nơi lên đến hơn 40 độ C, hệ thống điều hòa không khí trở nên vô cùng cần thiết khi xe hoạt động

Tuy nhiên khi xe hoạt động thì không thể không xảy ra tình trạng hư hỏng khi hoạt động dẫn đến hệ thống điều hòa không mát hoặc lạnh không sâu Vì thế lĩnh vực điện lạnh ô tô đang luôn là một khía cạnh quan trọng và cần thiết Nắm bắt được nhu cầu cần thiết trong việc tìm hiểu chuyên sâu về hệ thống điều hòa, nhóm em đã quyết định lựa chọn đề tài:

“Nghiên cứu và thi công mô hình giảng dạy hệ thống điều hòa không khí trên xe Kia Morning 2016” với mục đích nghiên cứu chi tiết về hệ thống điều hòa và tái hiện lại hệ thống điều hòa một cách thực tế nhất nhằm phục vụ cho việc giảng dạy trong nhà trường.

Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu đề tài

-Nghiên cứu cơ sở lý thuyết hệ thống điều hòa không khí ô tô

-Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí chỉnh cơ trên xe Kia Morning 2016

-Thiết kế và thi công mô hình hệ thống điều hòa không khí chỉnh cơ trên xe Kia Morning

-Thực hành và đánh giá mô hình.

Cách thức nghiên cứu

Nhóm em đã áp dụng việc nghiên cứu cơ sở lý thuyết hệ thống điều hòa chỉnh cơ trên xe Kia Morning 2016,từ đó lập trình điều khiển các thiết bị như quạt và máy nén dựa trên các tín hiệu cảm biến và giả lập có liên quan

Sau đó,nhóm đã so sánh đối chiếu các tín hiệu đầu vào dựa trên các thông số kỹ thuật từ tài hãng từ đó có thể giả lập chính xác được các cảm biến.Từ đó bám sát với điều kiện vận hành thực tế trên xe.

Phạm vi ứng dụng

Mô hình thực tế sau khi hoàn thành có thể đưa vào chương trình giảng dạy của nhà trường phục vụ cho mục đích học tập của các bạn sinh viên Các bạn sinh viên có thể thực hành trực tiếp trên mô hình dưới sự hướng dẫn của giảng viên nhằm giúp các bạn hiểu sâu hơn và có thể hình dung cụ thể nhất về nguyên lý hoạt động cũng như cấu tạo của hệ thống điều hòa.

Bố cục đồ án

Bố cục đồ án chúng em có 5 chương:

-Chương 1: Tổng quan về đề tài

-Chương 2: Cơ sở lý thuyết

-Chương 3: Thiết kế, thực hiện thi công mô hình

-Chương 4: Thực hành, ứng dụng trên mô hình

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Chức năng, phân loại và lý thuyết hệ thống điều hòa không khí

2.1.1 Chức năng của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

2.1.1.1 Chức năng sưởi ấm và xông kính

Hình 2.1 Nguyên lý hoạt động của két sưởi [1] Để có thể tạo ra dòng khí nóng để sưởi ấm và xông kính, người ta dùng két sưởi để gia nhiệt cho luồng khí thổi vào trong xe Nhiệt lượng này được lấy từ nước làm mát của động cơ.Tuy nhiên khi xe mới khởi động, nhiệt độ động cơ còn thấp và cần tăng nhiệt độ lên nhanh chóng nên lúc này két sưởi sẽ không hoạt động

Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh [1]

4 Dòng khí thổi vào xe sẽ đi qua giàn lạnh để làm mát trước khi vào khoang xe Khi bật chức năng làm mát, máy nén sẽ hoạt động để bơm chất làm lạnh (gas điều hòa) tới giàn lạnh Tại đây môi chất lạnh lấy nhiệt lượng từ giàn lạnh nhờ đó dòng khí thổi qua giàn lạnh bằng quạt lồng sóc sẽ được làm mát trước khi đưa vào cabin xe

Chức năng sưởi ấm hoạt động dựa vào nước làm mát của động cơ còn chức năng làm mát thì lại phụ thuộc vào môi chất lạnh nên hai chức năng này hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau

2.1.1.3 Chức năng tuần hoàn không khí

Chế độ thông gió tự nhiên:

Gió được luân chuyển tự nhiên là quá trình không khí được lấy ở ngoài đưa vào bên trong xe nhờ sự chênh lệch áp suất được tạo ra khi xe di chuyển Trong hình vẽ dưới, chúng ta có thể thấy không khí được phân bố thành hai vùng: vùng áp suất âm và vùng áp suất dương Vùng áp suất dương (có áp suất cao hơn so với áp suất khí quyển) sẽ nén khí lên bề mặt của xe Do đó, cửa hút khí thường được đặt ở những vùng này, trong khi cửa thải khí thường được đặt ở vùng áp suất âm

Chế độ thông gió cưỡng bức:

Sự thông gió cưỡng bức là quá trình lấy không khí từ bên ngoài thông qua quạt điện được gắn ở cửa hút Cửa hút, cửa xả khí thường được lắp ở cùng một vị trí như thông gió tự nhiên Đa phần, hệ thống này sẽ được kết hợp với hệ thống điều hòa và bộ sưởi

5 Hình 2.3 Nguyên lý tuần hoàn không khí trên xe [1]

2.1.1.4 Chức năng hút ẩm và lọc không khí

Hơi nước trong không khí khi đi qua giàn lạnh sẽ bị ngưng tụ và bám lên bề mặt cánh tản nhiệt của giàn lạnh Nước sẽ đọng lại thành dạng sương và di chuyển xuống khay hứng, tiếp đó thoát ra ngoài bằng cách thông qua ống xả Quá trình này giúp làm khô hơi nước trước khi nó đi vào khoang xe

Hình 2.4 Nguyên lý hút ẩm [1] Chức năng lọc không khí trước khi đưa vào xe:

Tại cửa hút, thường có một bộ lọc được sử dụng để làm sạch không khí trước khi đưa vào xe Trong hệ thống lọc không khí, có hai loại bộ lọc: một loại chỉ lọc bụi và loại khác kết hợp việc lọc bụi cùng khả năng khử mùi sử dụng than hoạt tính

6 Hình 2.5 Bộ lọc không khí [1]

Chức năng lọc không khí trong khoang xe:

Bộ lọc không khí được sử dụng để loại bỏ, ngăn chặn khói thuốc lá, bụi và các chất độc hại khác, nhằm để chất lượng không khí trong xe được cải thiện

Hình 2.6 Nguyên lý của bộ lọc không khí trên xe [1] 2.1.2 Phân loại hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Các hệ thống điều hòa không khí được phân loại dựa vào vị trí lắp đặt và chức năng của cụm điều hòa

2.1.2.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt

Kiểu lắp đặt phía trước: Ở kiểu này giàn lạnh sẽ được lắp đặt ở phía trước của xe, phía sau của taplo và được gắn nối với giàn sưởi Không khí được làm lạnh (hoặc sưởi ấm) sẽ được đưa vào khoang xe nhờ mô tơ quạt

Kiểu lắp đặt phía sau: Trong kiểu này, cụm điều hòa không khí được thiết kế ở cốp sau của xe Cửa ra và cửa vào của khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau Vì được đặt phía sau với không gian rộng lớn, nên có thể lựa chọn điều hòa có công suất lớn.

Hình 2.8 Kiểu phía sau [2] Kiểu lắp đặt kép: Kiểu lắp đặt kép là sự kết hợp giữa kiểu lắp phía trước và kiểu lắp phía sau, không khí lạnh được cho phép thổi ra từ cả phía trước và sau, tăng cường hiệu suất làm lạnh và đảm bảo nhiệt độ được kiểm soát đều ở mọi phía trong xe.

Hình 2.9 Kiểu lắp kép [2] Kiểu lắp đặt kép trần: Kiểu lắp đặt kép trần thường được áp dụng trên các xe khách Ở phần trước của xe, hệ thống điều hòa kiểu phía trước thường được lắp đặt, trong khi phía sau thường sử dụng giàn lạnh được treo trần

8 Hình 2.10 Kiểu lắp đặt kép treo trần [2]

Kiểu đặt trên trần xe: Kiểu này thường sử dụng trên các xe khách cỡ lớn (thường trên 24 chỗ), trong đó giàn nóng và giàn lạnh được đặt trên mui xe và quạt gió thổi không khí lạnh vào trong xe, kiểu lắp này sinh công suất lạnh lớn và phân bố được không khí đều xe hơn

Hình 2.11 Kiểu đặt trên trần xe [2] 2.1.2.2 Phân loại dựa trên phương thức điều khiển Điều khiển thủ công bằng tay:

Trong loại này, chúng ta sẽ khiển nhiệt độ đầu ra, tốc độ quạt, lượng gió và hướng gió bằng cách sử dụng các công tắc và cần gạt

9 Hình 2.12 Điều hòa ô tô điều khiển bằng tay [1]

Phương pháp điều khiển tự động:

Trong loại này, hệ thống tự động sẽ điều khiển lượng nhiệt độ không khí và tốc độ quạt thông qua hộp điều khiển ECU của động cơ, thông qua các tín hiệu đầu vào như nhiệt độ bên trong xe, nhiệt độ bên ngoài và mức độ bức xạ mặt trời

Hình 2.13 Điều hòa điều khiển tự động [1] 2.1.3 Lí thuyết về hệ thống điều hòa không khí

Cách thức hoạt động của hệ thống điều hòa dựa trên các nguyên lý cơ bản sau:

 Lượng nhiệt sẽ phải truyền từ nơi có nhiệt độ cao sang nơi có nhiệt độ thấp

 Áp suất tăng thì nhiệt độ tăng

 Thể tích của chất khí được giãn nở sẽ phân bố nhiệt năng ra một vùng, chất khí sẽ bị giảm nhiệt độ đi

 Để làm lạnh một vật thể, ta cần loại bỏ nhiệt ra khỏi nó

 Sự thay đổi trạng thái từ chất lỏng thành hơi hấp thụ một lượng lớn nhiệt

10 Dựa trên cơ sở lý thuyết này để xây dựng nên hệ thống điều hòa không khí, bao gồm các đặc tính cơ bản như dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt và áp suất tại điểm sôi Đơn vị đo nhiệt lượng:

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

Hệ thống làm lạnh bao gồm các thành phần nhằm thực hiện chu trình tách, lấy nhiệt cần làm lạnh và thải nhiệt ra ngoài môi trường Các thành phần thiết bị như máy nén, giàn ngưng

14 tụ, bình lọc/hút ẩm, van giãn nở, giàn bay hơi và một số thiết bị khác, giúp vận hành một cách tối ưu nhất

A Máy nén; B Giàn ngưng tụ/ giàn nóng; C Bộ lọc/ bình hút ẩm; D Công tắc áp suất cao;

E Van xả phía cao áp; F Van tiết lưu; G Giàn bay hơi/ giàn lạnh; H Van xả phía thấp áp

Hình 2.17 Cấu tạo hệ thống lạnh [6] 2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống làm lạnh ôtô

Hoạt động của hệ thống điện lạnh (Hình 2.17) được thực hiện qua các bước cơ bản sau để truyền nhiệt, làm lạnh luồng không khí và điều phối luồng không khí mát bên trong cabin ô tô:

B1: Môi chất dạng khí với áp suất cao, nhiệt độ cao đến giàn ngưng tụ nhờ máy nén

B2: Ở giàn nóng (ngưng tụ), môi chất có nhiệt độ rất cao Quạt tản nhiệt thổi mát giàn nóng, gas lạnh dạng hơi ở áp suất cao được giải nhiệt, rồi ngưng tụ thành dạng lỏng ở trạng thái áp suất cao và nhiệt độ thấp

15 B3: Chất làm lạnh dạng lỏng lưu thông tiếp đến bình lọc/hút ẩm, nơi gas lạnh được làm tinh khiết nữa bởi hoạt động hút hết hơi ẩm, lọc tạp chất

B4: Van giãn nở hoặc van tiết lưu điều chỉnh lưu lượng của gas lạnh dạng lỏng để phun tơi vào giàn lạnh, làm giảm áp suất của gas lạnh Khi áp suất giảm, gas lạnh dạng lỏng sôi sẽ bốc hơi, chuyển thành dạng hơi bên trong giàn lạnh

B5: Với giai đoạn bay hơi, gas lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô và làm cho giàn lạnh trở nên lạnh Quạt lồng sóc hoặc quạt giàn lạnh quay thổi một lượng lớn không khí xuyên qua giàn lạnh, đưa luồng khí mát vào trong cabin ô tô

B6: Bước tiếp theo là chất làm lạnh dạng hơi áp thấp được máy nén hút trở lại

Hình 2.18 Sự lưu thông và biến đổi nhiệt độ - áp suất của chất làm lạnh trong chu trình làm lạnh [6] Đối với hệ thống điện lạnh ô tô thì với quá trình bảo trì và sửa chữa, hệ thống được chia thành hai phần riêng biệt: phần áp cao nhiệt và phần áp thấp nhiệt

Phần áp cao nhiệt bao gồm ga lạnh được bơm cao áp suất và nhiệt độ cao, bắt đầu từ cửa ra của máy nén đến cửa vào của van tiết lưu Phần hạ áp nhiệt bắt đầu từ cửa ra của tiết lưu và kéo đến cửa vào của máy nén

16 Hình 2.19 Nguyên lí hoạt động hệ thống điều hòa ô tô [6]

17 2.2.3 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống điều hòa trên xe Kia Morning 2016

Hình 2.20 A/C Control System (Manual) of Schematic Diagrams [4]

18 Hình 2.21 A/C Control System (Manual) of Schematic Diagrams [4]

19 Hình 2.22 A/C Control System (Manual) of Schematic Diagrams [4]

20 Hình 2.23 Cooling Fan Control of Schematic Diagrams [4]

Các thành phần chính của hệ thống điều hòa không khí

Máy nén là bộ phận quan trọng nhất của hệ thống điều hòa không khí trên xe và được dẫn động bởi động cơ.Chức năng chính của máy nén là nén môi chất ở áp suất thấp nhiệt độ thấp thành nhiệt độ cao, áp suất cao.Máy nén khí trên Kia Morning 2016 là loại máy nén khí loại đĩa lắc có van điều khiển cơ khí và có cấu tạo như sau:

Hình 2.24 Cấu tạo của máy nén có van điều khiển cơ khí [2]

Ly hợp từ được dùng để truyền lực kéo từ trục khuỷu động cơ đến máy nén bằng dây đai dẫn động Ly hợp từ được điều khiển bởi ECM từ các tín hiệu cảm biến như cảm biến tốc độ động cơ, cảm biến nhiệt độ giàn lạnh, cảm biến nhiệt độ nước làm mát,….Khi đủ tín hiệu ECM sẽ cấp nguồn cho cuộn nam châm điện, nam châm điện sẽ tạolực từ hút đĩa bị động dính cứng vào mặt ngoài của puly.Đĩa bị động được liên kết với trục quay của máy nén nên lúc này cả puly lẫn trục máy nén quay đồng tốc Khi ECM điều khiển ngắt dòng điện cấp đến ly hợp từ, lò xo phẳng sẽ đẩy đĩa bị động ra, puly máy nén sẽ quay trơn trên vòng bi từ đó trục máy nén đứng yên

1 Ốc siết mâm bị động; 2 Đĩa bị động; 3 Shim điều chỉnh khe hở; 4 Vòng bi (Pully); 5 Pully; 6 Vòng giữ cuộn dây; 7 Cuộn dây nam châm điện; 8 Giá đỡ đầu nối; 9 Vít;10 Cụm máy nén

Hình 2.25 Cấu tạo ly hợp từ [4] 2.3.2 Giàn ngưng tụ (Giàn nóng)

Giàn ngưng tụ là bộ trao đổi nhiệt được thiết kế để làm mát môi chất từ máy nén ra Môi chất qua giàn lạnh sẽ truyền nhiệt ra ngoài không khí nhờ quạt giàn lạnh từ đó môi chất sẽ được chuyển từ thể khí sang thể lỏng.Giàn ngưng tụ được làm từ nhôm hoặc đồng và có một đường đơn hoặc ngoằn ngoèo để tăng hiệu suất làm mát giữa các ống

23 Hình 2.26 Vị trí lắp đặt giàn ngưng tụ trên Kia morning 2016 [4]

Nguyên lí hoạt động giàn ngưng tụ:

Môi chất lạnh ở thể khí với nhiệt độ cao, áp suất cao đi vào ống nạp nằm ở trên giàn ngưng tụ từ máy nén Thông qua các cánh tản nhiệt của giàn lạnh,nhiệt lượng của môi chất được gió mát thổi đi, tỏa ra lượng nhiệt vào không khí nhờ quạt giàn nóng Quá trình trao đổi này tách nhiệt ra khỏi môi chất lạnh khiến nó ngưng tụ thành thể lỏng.Nếu trong hệ thống có hơi ẩm sẽ vô tình ngưng tụ trong giàn nóng từ đó làm giảm hiệu suất làm lạnh của hệ thống điều hòa Vì thế ngay sau khi đi qua giàn nóng, môi chất sẽ được đi qua bình lọc để tách ẩm 2.3.3 Bình lọc (tách ẩm)

Công dụng và vị trí lắp đặt:

24 Hình 2.27 Vị trí của bình lọc [5] Ở trên các dòng xe Kia, bình lọc được thiết kế tích hợp ngay trên giàn nóng giúp việc thay lõi lọc trở nên nhanh chóng hơn so với các bình lọc thông thường nhưng vẫn đảm bảo được chức năng

Chức năng của bình lọc (tách ẩm):

-Tách hơi nước ra khỏi môi chất làm lạnh dạng lỏng, đảm bảo môi chất làm lạnh ở dạng hơi thay vì lỏng khi vào máy nén

-Lọc các hạt bụi bẩn, giúp chất làm lạnh sạch sẽ, ngăn chặn sự mòn hoặc hư hỏng sớm của máy nén.Chỉ cho phép môi chất làm lạnh dạng lỏng vào van tiết lưu

-Hấp thụ độ ẩm, ngăn ngừa sự hình thành băng có thể gây tắc nghẽn và ngăn chặn sự ăn mòn bên trong hệ thống Độ ẩm và chất làm lạnh (R134a) có thể tạo ra axit hydrofluoric và hydrochloric Các hạt silica gel (chất hút ẩm) trong bình lọc (tách ẩm) hấp thụ một lượng nhỏ hơi ẩm, ngăn ngừa axit và đảm bảo không có sự ăn mòn bên trong

- Hoạt động như một hồ chứa tạm thời, cung cấp chất làm lạnh cho hệ thống trong các điều kiện tải khác nhau

25 -Thường được thiết kế để dễ gắn thêm công tắc áp suất kép hoặc cảm biến áp suất.Trên bình lọc thường có mắt ga cho phép quan sát bằng mắt thường chỉ có môi chất dạng lỏng đi qua van giãn nở Nó giúp việc chuẩn đoán trở sơ bộ trở nên dễ dàng hơn

Chú ý: Bình lọc (tách ẩm) khi không sử dụng cần phải cách ly với không khí

2.3.4 Van tiết lưu (van giãn nở)

Van tiết lưu là thiết bị giảm áp và phun chất làm lạnh đã hóa lỏng vào giàn bay hơi (giàn lạnh), giúp chất làm lạnh hóa hơi và thu nhiệt từ môi trường Ngoài ra, van tiết lưu còn điều chỉnh lượng phun để nhiệt độ ở giàn lạnh không quá thấp, tránh hiện tượng đóng băng giàn lạnh Đối với xe Kia Morning 2016 van tiết lưu được sử dụng là van tiết lưu dạng hộp Cấu tạo

1 Cửa vào, 2 Van trượt, 3 Về lại máy nén, 4 Cảm biến nhiệt, 5 Nắp đầu, 6 Màng ngăn, 7 Đến từ két hoá hơi, 8 Vào két hoá hơi, 9 Van tràn, 10 Lò xo

26 Van tiết lưu kiểu hộp bao gồm thanh cảm ứng nhiệt, với phần cảm ứng nhiệt được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với môi chất Thanh cảm ứng nhiệt cảm nhận nhiệt độ của môi chất (tải nhiệt) tại cửa ra của giàn lạnh và truyền thông tin này đến màng ngăn Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh thông qua sự di chuyển của kim van, xảy ra do sự chênh lệch áp suất trên màng, khiến màng giãn ra hoặc co lại dưới tác động của nhiệt độ và lò xo

Hình 2.29 Hoạt động van giãn nở dạng hộp [1] 2.3.5 Giàn bay hơi (giàn lạnh)

Giàn lạnh là một bộ trao đổi nhiệt sử dụng để lấy nhiệt từ không khí trong cabin (nội thất ô tô) hoặc không khí từ ngoài xe khi được thổi qua giàn lạnh Giàn lạnh thường được đặt trong khoang hành khách

Chức năng của giàn lạnh:

+ Hút ẩm không khí trong xe

Cấu tạo và nguyên lý làm việc:

Giàn bay hơi và giàn ngưng tụ có cấu trúc tương tự nhau Giàn bay hơi thường có hình dạng uốn lượn, ống và vây hoặc dạng song song Bề mặt hoặc tấm của giàn bay hơi thường lạnh hơn không khí đi qua, do đó hơi ẩm trong không khí có xu hướng ngưng tụ và tạo thành

27 giọt nước trên các cánh tản nhiệt Hơi ẩm sau cùng sẽ được thoát ra từ dưới xe Quá trình này được gọi là hút ẩm và chỉ xảy ra khi hệ thống điều hòa đang hoạt động

Quá trình hút ẩm không chỉ quan trọng cho sự thoải mái của hành khách mà còn có thể được sử dụng ở những vùng khí hậu lạnh hoặc ẩm ướt để giảm sương mù trên kính chắn gió Tuy nhiên, cần loại bỏ một lượng nhiệt lớn để ngưng tụ hơi nước, vì vậy độ ẩm quá cao có thể làm giảm khả năng làm mát của thiết bị bay hơi.

Các thiết bị khác

2.4.1 Quạt tản nhiệt (quạt giàn nóng)

28 Quạt giàn nóng có công dụng lấy khí thổi vào giàn nóng giúp giảm nhiệt độ giàn nóng từ đó giúp sự trao đổi nhiệt diễn ra trong điều kiện tốt hơn Quạt giàn nóng có thể hoạt động ở tốc độ thấp hay tốc độ cao sẽ tùy vào sự điều khiển của ECU Nếu quạt tản nhiệt hoạt động không tốt hoặc không đủ công suất thì hệ thống điều hòa sẽ không thể lạnh sâu

Quạt giàn lạnh có chức năng hấp thu không khí cabin xe hoặc không khí bên ngoài, sau đó thổi thông qua giàn lạnh hoặc giàn sưởi và đưa không khí đến các cửa gió ra Quạt giàn lạnh có hai loại: quạt lồng sóc và quạt cánh.Tuy nhiên đa số các xe hiện nay đều sử dụng quạt lồng sóc vì nó được thiết kế để tối ưu hiệu suất làm lạnh cũng như tiết kiệm năng lượng Các công nghệ tiên tiến, như quạt DC hoặc công nghệ biến tần, có thể được áp dụng để giảm tiêu thụ điện năng và cung cấp hoạt động hiệu quả Người ngồi trong xe có thể điều chỉnh tốc độ quạt thông qua bộ điều khiển hệ thống điều hòa

Hình 2.32 Cấu tạo quạt giàn lạnh [4] 2.4.3 Mắt ga

Mắt gas là thiết bị dung để quan sát dòng chảy của gas lạnh trong hệ thống Nó được sử dụng để kiểm tra lượng gas lạnh nạp vào đã đủ hay chưa

29 Mắt ga có cấu tạo gồm một thân hình trụ tròn, ở trên là lớp kính trong suốt chịu áp lực lớn, cho phép quan sát chất làm lạnh bên trong Lượng chất làm lạnh có thể được xác định một cách định tính thông qua mắt ga như sau:

Khi không thấy được sự chuyển động của môi chất lỏng thì có nghĩa là hệ thống đang bị dư gas Ngược lại khi thiếu ga thì ta sẽ thấy sủi bọt khí thông qua mắt ga Còn khi đủ ga thi ta sẽ thấy hầu như không có bọt

Ngoài ra ta còn có thể kiểm tra độ ẩm của môi chất làm mạnh thông qua mắt ga:

- Nếu môi chất lẫn màu xanh thì là môi chất khô, không bị lẫn hơi ẩm - Màu vàng thì có nghĩa là môi chất có lẫn ẩm cần chú ý

- Còn màu nâu chỉ thị môi chất đang bị lẫn ẩm nghiêm trọng cần phải được xử lý

Hình 2.33 Xác định tình trạng môi chất làm lạnh thông qua mắt ga [1] 2.4.4 Các cảm biến

2.4.4.1 Cảm biến áp suất ga (APT)

Cảm biến áp suất ga quy đổi giá trị áp suất của đường ống áp cao thành giá trị điện áp Dựa trên tín hiệu điện áp này, ECU động cơ vận hành quạt làm mát, điều khiển nó ở tốc độ cao

30 hoặc thấp Khi nhiệt độ dòng môi chất lạnh quá cao (lớn hơn 31 kg/cm²) hoặc quá thấp (dưới

2 kg/cm²), ECU động cơ sẽ ngắt ly hợp từ của máy nén để tối ưu hóa

Hình 2.34 Vị trí lắp đặt của cảm biến áp suất ga (A/C presure Transducer) [4]

2.4.4.2 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh (EVAP)

Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh sẽ phát hiện nhiệt độ của giàn lạnh và ngắt nguồn rơle máy nén để chặn khỏi sự đóng băng của thiết bị bay hơi do làm mát quá mức

Hình 2.35 Vị trí lắp đặt cảm biến nhiệt độ giàn lạnh [4] Bảng 2.2 Thông số EVAP [4]

Nhiệt độ giàn lạnh(℃) Điện trở (kΩ)

2.4.4.3 Cảm biến nhiệt độ của môi trường

Cảm biến nhiệt độ môi trường được đặt ở phía trước giàn nóng và phát hiện nhiệt độ không khí xung quanh Đó là loại điện trở nhiệt âm, điện trở sẽ tăng khi nhiệt độ thấp hơn và giảm khi nhiệt độ cao hơn

Hình 2.36 Vị trí lắp cảm biến nhiệt độ của môi trường [4] Bảng 2.3 Thông số [4]

Nhiệt độ khí trời (℃) Điện trở (kΩ)

2.4.4.4 Cảm biến nhiệt độ của nước làm mát (ECT)

Cảm biến nhiệt độ của nước làm mát có giá trị điện trở của nó thay đổi phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ Tín hiệu từ ECT được chuyển đến ECU Cảm biến này đóng vai trò truyền tải tín hiệu cho ECM để điều khiển hoạt động của quạt tản nhiệt

Nhiệt độ nước làm mát mà nhỏ hơn 80 độ C, quạt tản nhiệt sẽ không quay để nước làm mát nhanh được làm nóng đến nhiệt độ hoạt động bình thường của động cơ Khi nhiệt độ của động cơ vượt quá mức quy định (lớn hơn 100 0 C), ECM sẽ ngắt ly hợp từ

Hình 2.37 Vị trí cảm biến nhiệt độ nước làm mát [4]

33 Bảng 2.4 Thông số cảm biến nhiệt độ nước làm mát [4]

Nhiệt độ nước làm mát (℃) Điện trở (kΩ)

2.4.4.5 Cảm biến tốc độ động cơ (ESS)

Cảm biến tốc độ động cơ hay cảm biến vị trí trục khuỷu ở dòng xe Kia Morning 2016 có dạng điện từ, được lắp đặt gần trục khuỷu có chức năng phát hiện tốc độ động cơ dưới dạng xung sine về cho hộp ECM Tốc độ động cơ mà nhỏ hơn 1000 vòng/phút thì ECM sẽ ngắt ly hợp từ tránh động cơ bị tắt

Hình 2.38 Vị trí cảm biến tốc độ động cơ [4]

THIẾT KẾ,THỰC HIỆN THI CÔNG MÔ HÌNH

Các thiết bị sử dụng cho mô hình

Sau khi mua máy nén về nhóm em vệ sinh và đổ bỏ dầu cũ và thay dầu cho máy nén

Hình 3.1 Châm dầu máy nén

3.1.2 Motor dẫn động Để kéo được máy nén thay cho động cơ, nhóm em sử dụng motor điện 1 pha sử dụng điện nhà 220V để phù hợp với điều kiện sử dụng ở xưởng điện Sau khi tham khảo ý kiến từ thầy Trần Hữu Quy nhóm em quyết định lựa chọn motor điện 1 pha với công suất 1HP, tốc độ quay 2800 vòng/phút để kéo máy nén

Hình 3.2 Kiểm tra hoạt động của motor dẫn động

35 Tuy nhiên để có thể dẫn động được máy nén thì buli của motor dẫn động phải khớp với buli máy nén, sau khi tìm hiểu bọn em quyết định sử dụng buli của của máy phát rồi đóng sơ mi cho nó dính cứng với trục ra của motor

Hình 3.3 Puly được gắn vào motor 3.1.3 Giàn nóng và quạt giàn nóng

Nhóm em sử dụng giàn nóng DUS 36x36 cm dày 26mm để tiết kiệm chi phí hơn so với hàng chính hãng nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả giảng dạy

Hình 3.4 Giàn nóng DUS Nhóm em sử dụng quạt tản nhiệt công suất 80W, chạy điện 12V, 10 cánh thẳng, đường kính quạt 31cm Với đường kính đó nhóm em dễ dàng bắt cứng quạt vào giàn nóng nhờ các

36 lỗ hai bên giàn nóng

Hình 3.5 Quạt tản nhiệt 3.1.4 Bình lọc

Nhược điểm của giàn nóng DUS là không có phin lọc đi cùng, thế nên nhóm em mua thêm bình lọc cho hệ thống, cùng với đó là gắn thêm cho bình lọc công tắc áp suất kép để có thể kiểm soát áp trong hệ thống

Hình 3.6 Bình lọc và công tắc áp suất kép

37 3.1.5 Hộp dàn lạnh và hộp gió

Vì hộp lạnh và van tiết lưu nhóm em sử dụng đồ hãng nên để có đường ống vừa với van tiết lưu bọn em mua đường ống ga của xe Kia nhưng đã bị hỏng

38 Hình 3.9 Tình trạng ống khi mua về

Do ống khi mua về đã bị cắt và không còn sử dụng được nữa Vì thế để có thể sử dụng và phù hợp với mô hình nhóm em đã tận dụng các phần có thể sử dụng và sử dụng ống cao su cho phần ống nhôm đã bị hỏng

Hình 3.10 Ống sau khi cắt thủy lực và tận dụng các bộ phận đã mua

Hình 3.11 Công tắc điều hòa chỉnh cơ Kia Morning 2016

Hình 3.12 Cấu tạo của công tắc điều hòa chỉnh cơ [4]

40 Bảng 3.1 Các chân của công tắc điều hòa chỉnh cơ Kia Morning 2016s

Giắc Chân số Tên chân Ý nghĩa

1 Low Chân điều khiển quạt tốc độ quạt lồng sóc (Low)

2 Common Tín hiệu báo quạt lồng sóc hoạt động

3 High Chân điều khiển quạt tốc độ quạt lồng sóc (High)

4 Middle Low Chân điều khiển quạt tốc độ quạt lồng sóc (M/Low)

5 Middle High Chân điều khiển quạt tốc độ quạt lồng sóc (M/High)

1 IGN2 Nguồn cung cấp cho hộp

2 PAB/SBR IGN1 Nguồn cung cấp cho túi khí

3 A/C Output Chân tin hiệu công tắc A/C

5 Rear Defog S/W Chân tín hiệu sưởi kính

6 To Bower S/W Common Chân nhận tín hiệu quạt lồng sóc

9 Tail Lamp (ILL+) Chân nguồn cho đèn

10 PAB ON Signal Chân tín hiệu ON túi khí

11 PAB OFF Signal Chân tín hiệu OFF túi khí

12 PS Seat Belt IND Chân tín hiệu đai an toàn hành khách

13 RL Seat Belt IND Chân tín hiệu đai an toàn Rear LH

14 RC Seat Belt IND Chân tín hiệu đai an toàn Rear Center

15 RR Seat Belt IND Chân tín hiệu đai an toàn Rear RH

16 Rheostat (ILL-) Chân Mass cho đèn

3.1.8 Các cảm biến cho mô hình

3.1.8.1 Giả lập cảm biến áp suất

Cảm biến áp suất chuyển đổi giá trị áp suất thành giá tri điện áp để gửi tín hiệu về cho ECU điều khiển quạt và máy nén Giá trị điện áp được tính theo công thức sau:

Với giá trị điện áp nhận được từ 0-5V thì giá trị áp suất mà cảm biến đo được sẽ từ -4 đến 36 (kg/cm2) Do đã sử dụng công tắc áp suất nên nhóm em không sử dụng cảm biến áp suất APT mà thay vào đó là biến trở 5KΩ để có thể thay đổi được giá trị áp suất phục vụ cho việc mô phỏng các trường hợp hoạt động của quạt và máy nén

Hình 3.13 Sơ đồ đấu dây giữa biển trở giả lập cảm biến áp suất với Arduino

42 3.1.8.2 Giả lập cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

Trong quá trình kiểm tra hộp dàn lạnh nhóm em thấy cảm biến nhiệt độ giàn lạnh của hệ thống có giá trị không giống như dải số liệu thực tế Vì thế để thay thế cảm biến của hộp cũng như có thể tạo ra nhiều trường hợp hơn để phục vụ giảng dạy, nhóm em quyết định sử dụng biến trở 100KΩ để mô tả sao cho giống thực tế nhất

Hình 3.13 Sơ đồ đấu dây giữa cảm biến nhiệt độ giàn lạnh với Arduino

3.1.8.3 Giả lập cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát là một điện trở âm có điện trở giảm khi nhiệt độ tăng Nhóm em sử dụng biến trở 5 KΩ để giả lập cho cảm biến nhiệt độ nước làm mát để cho đơn giản trong quá trình giả lập điều kiện để cho arduino điều khiển máy nén và quạt

Hình 3.14 Sơ đồ đâu dây giữa cảm biến giả lập nhiệt độ nước làm mát với Arduino 3.1.8.4 Giả lập cảm biến tốc độ động cơ

Tương tự như cảm biến nhiệt độ nước làm mát, bọn em cũng sử dụng biến trở 5 KΩ để giả lập tốc độ động cơ

Hình 3.15 Sơ đồ đấu dây giữa cảm biến giả lập tốc độ động cơ và Arduino

3.1.8.5 Công tắc áp suất kép

Công tắc áp suất kép được gắn trên bình lọc để đo áp suất ga trong hệ thống Áp suất nằm trong khoảng từ 2kg/cm 2 đến 31 kh/cm 2 thì công tắc sẽ thông mạch Để nhận được tín hiệu từ công tắc áp suất kép nhóm em sẽ lập trình Arduino xem nó như “nút nhấn”, cấp nguồn 5V cho một đầu của công tắc áp suất nếu Arduino nhận được tín hiệu từ đầu còn lại thì chứng tỏ hệ thống có áp suất phù hợp nằm trong khoảng

Hình 3.16 Sơ đồ dấu nối công tắc áp suất kép và Arduino

3.1.8.6 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

Khi nhận hộp dàn lạnh, nhóm em đã đo kiểm cảm biến nhiệt độ giàn lạnh của hộp và cho ra thông số khác với thông số kỹ thuật tham chiếu của hãng Vì thế nhóm em thay thế cảm biến nhiệt độ dàn lạnh của hộp bằng bộ khống chế nhiệt độ W3230 W3230 có thể hiển thị

44 nhiệt độ thông qua đầu dò giúp dễ dàng hiển thị nhiệt độ giàn lạnh đồng thời nó cũng sử dụng nguồn điện 12V rất thích hợp để sử dụng trên xe

Hình 3.17 Sơ đồ đấu nối cảm biến nhiệt độ giàn lạnh và Arduino Ngoài ra bộ khống chế nhiệt độ còn có thể đóng ngắt rờ le khi nhiệt độ xuống thấp hơn giá trị thiết lập Nhờ thế nhóm em có thể sử dụng nó như là một van ngắt lạnh và đồng thời cũng là cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

Arduino UNO R3 có khả năng tương thích với ba loại vi điều khiển 8-bit AVR: ATmega8, ATmega168 và ATmega328 Cụm vi mạch này có thể thực hiện các nhiệm vụ đơn giản như bật/tắt đèn LED theo chuỗi nhấp nháy, xử lý tín hiệu cho xe điều khiển từ xa, hoặc đóng vai trò là một trạm đo nhiệt độ – độ ẩm và hiển thị kết quả lên màn hình LCD, cùng với nhiều ứng dụng khác

Hình 3.18 Board mạch của Arduino Uno R3 [8]

45 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật của Arduino Uno R3

Vi điều khiển Atmega328 (8bit) Điện áp hoạt động 5 V DC (chỉ được cấp qua cổng USB)

Tần số hoạt động 16 MHz

Dòng tiêu thụ Khoảng 30mA Điện áp khuyên dùng 7-12V DC Điện áp giới hạn 6-20V DC

Số chân Digital I/O 14 (có 6 chân PWM)

Số chân Analog 6 (độ phân giải 10bit)

Dòng tối đa trên mỗi chân 30 mA

Dòng ra tối đa (5V) 500 mA

Dòng ra tối đa (3.3V) 50 mA

Bộ nhớ flash 32 KB (Atmega328) với 0.5 KB dùng bởi bootloader

3.1.10 LCD 2004 tích hợp mạch giao tiếp I2C

Các phần mềm sử dụng trong đồ án

Hình 3.20 Giao diện Arduino IDE [8] Arduino IDE, một môi trường lập trình tích hợp, được tạo ra đặc biệt để hỗ trợ việc phát triển ứng dụng cho bo mạch Arduino Với giao diện thân thiện và dễ sử dụng, nó cung cấp một loạt các công cụ và tài nguyên lập trình, bao gồm trình soạn thảo mã, thư viện hỗ trợ và công cụ biên dịch Arduino IDE phù hợp cho cả người mới bắt đầu và những nhà phát triển có kinh nghiệm, giúp họ dễ dàng tạo ra các ứng dụng điện tử sáng tạo và linh hoạt

Hình 3.21 Giao diện Protues ISIS Protues ISIS là một phần mềm mô phỏng hệ thống điện tử và vi mạch được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp điện tử và viễn thông Với giao diện thân thiện và các tính năng mạnh mẽ, Protues ISIS cho phép người dùng thiết kế, mô phỏng và kiểm tra các vi mạch điện tử trước khi triển khai vào sản xuất Phần mềm này cung cấp một thư viện lớn các linh kiện điện tử, cho phép người dùng xây dựng các mạch phức tạp và kiểm tra tính đúng đắn của chúng một cách dễ dàng Protues ISIS được đánh giá cao về tính linh hoạt và hiệu suất, là công cụ quan trọng trong quá trình phát triển và kiểm tra các ứng dụng điện tử

Hình 3.22 Giao diện phần mềm Autocad

AutoCAD là một phần mềm thiết kế đồ họa 2D và 3D được phát triển bởi hãng Autodesk, ra mắt lần đầu vào năm 1982 Từ đó, AutoCAD đã nhanh chóng trở thành công cụ không thể thiếu trong các ngành kỹ thuật, kiến trúc và thiết kế công nghiệp Phần mềm này nổi bật với khả năng thiết kế chi tiết cả trong không gian 2D lẫn 3D, cung cấp các công cụ vẽ và chỉnh sửa mạnh mẽ giúp người dùng tạo ra các bản vẽ kỹ thuật chính xác và các mô hình không gian ba chiều phức tạp.

Mạch điều khiển khối giả lập ECM

Các thành phần của khối giả lập ECM:

+Arduino Uno R3 +LCD tích hợp mạch giao tiếp I2C +LED giả lập cho relay máy nén và relay quạt giàn nóng

50 +Tín hiệu giả lập cảm biến nhiệt độ giàn lạnh, cảm biến áp suất, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, cảm biến tốc độ động cơ

+Tín hiệu công tắc A/C và công tắc áp suất kép từ hệ thống Khối giả lập ECM có vai trò như sau:

+Điều khiển bật hoặc tắt máy nén từ các tín hiệu tốc độ động cơ, áp suất ga, cảm biến nhiệt độ nước làm mát và cảm biến tốc độ động cơ

+Điều khiển bật tắt quạt giàn nóng từ tín hiệu nhiệt độ nước làm mát giả lập và tín hiệu công tắc A/C

Hình 3.23 Sơ đồ khối giả lập ECM.

Lập trình Arduino

Hình 3.24 Lưu đồ giải thuật

Bảng 3.4 Điều kiện điều khiển ly hợp từ Điều kiện

Trạng thái ly hợp từ

Bật (Thỏa mãn tất cả điều kiện)

Tắt (Thỏa mãn ít nhất một điều kiện) Nhiệt độ giàn lạnh (℃) Lớn hơn hoặc bằng 4 Nhỏ hơn 4

Nhiệt độ nước làm mát (℃) Nhỏ hơn 100 Lớn hơn hoặc bằng 100 Áp suất ga (kg/cm 2 ) Từ 2 đến 31 Nhỏ hơn 2 hoặc lớn hơn 31 Tốc độ động cơ (vòng/phút) Lớn hơn hoặc bằng 1000 Nhỏ hơn 1000

Công tắc áp suất kép readduelpressure==1

(Công tắc áp suất kép thông mạch) readduelpressure==0 (Công tắc áp suất kép hở mạch)

52 Công tắc A/C readacswitch==1 (Bật công tắc A/C) readacswitch==0 (Tắt công tắc A/C)

Quạt giàn nóng ON OFF

Bảng 3.5 Điều kiện điều khiển quạt giàn nóng Điều kiện

Trạng thái quạt làm mát

Bật(Thỏa mãn tất cả điều kiện)

Tắt (Thỏa mãn ít nhất một điều kiện) Nhiệt độ nước làm mát (℃) Lớn hơn hoặc bằng 80 Dưới 80

Công tắc A/C readacswitch==1 (Bật công tắc A/C) readacswitch==0 (Tắt công tắc A/C)

Thiết kế khung, bảng mica

Hình 3.25 Bản vẽ thiết kế khung ban đầu

53 Hình 3.26 Khung sau khi thi công

Hình 3.27 Bản vẽ thiết kế mica.

54 Hình 3.28 Mica sau khi hoàn

Hoàn thiện mô hình

Hình 3.29 Mô hình hoàn thiện

THỰC HÀNH, ỨNG DỤNG TRÊN MÔ HÌNH

Bài thực hành nạp gas cho hệ thống điều hòa

- Để kiểm tra các đường ống gas có bị rò rỉ hay không

- Hiểu và thực hiện được quy trình nạp gas

4.1.2 Những dụng cụ cần chuẩn bị

- Đồng hồ đo áp suất gas

4.1.3 Những điều cần chú ý khi thực hiện nạp gas

- Kết nối đúng các cực của Ắc quy

- Vì motor kéo máy nén sử dụng nguồn điện 220V-AC nên phải hết sức cẩn thận khi kết nối với thiệt bị

- Cẩn thận trong quá trình vận chuyển bình gas, kiểm tra van bình gas đã chắc chắn

4.1.4.1 Tiến hành hút chân không

Nhằm mục đích đẩy không khí, hơi ẩm và gas cũ ra ngoài, để tránh trường hợp gas cũ và gas mới trộn lẫn với nhau sau khi nạp gas, lâu ngày sẽ gây nhiều hư hỏng và giảm tuổi thọ của các thiết bị

Các bước tiến hành hút chân không:

B1: Trên đồng hồ, ống LOW (màu xanh) nối vào đường ống áp thấp, ống HIGH

(màu đỏ) nối vào đường ống áp cao, ống ở giữa nối với máy hút chân không

56 Hình 4.1 Kết nối máy hút chân không, đồng hồ với hệ thống [7]

Hình 4.2 Kết nối máy hút chân không với mô hình

57 B2: Bật ON máy hút chân không, sau đó mở hai van áp thấp và áp cao

Hình 4.3 Hút chân khôn [7] B3: Lúc này đồng hồ phía áp thấp độ chân không là 750 mmHg, vẫn duy trì và hút tiếp khoảng 15 phút là tốt nhất

Hình 4.4 Đồng hồ xuống 750 mmHg (30 inHg) sau khi hút chân không

58 B4: Vặn xoay hai van cao áp và thấp áp đóng lại, sau đó tắt máy hút chân không Để kiểm tra rò rỉ không, ta giữ nguyên hiện trạng

B5: Hệ thống không rò rỉ, đồng hồ vẫn giữ nguyên không nhảy, tháo máy hút chân không

4.1.4.2 Tiến hành nạp gas vào hệ thống

Hình 4.5 Lắp van vào bình gas

Lắp van vào bình gas:

- Đóng chặt hai van tay cao áp và thấp áp

- Mở van bình gas và nới lỏng đai ốc nối ống giữa của đồng hồ, vì lúc này áp suất bình gas lớn hơn không khí trong ống nên sẽ nghe tiếng gió xì mạnh ra, sau một vài giây thì siết chặt đai ống lại Với cách làm như vậy nhằm để đẩy hết không khí trong ống ra ngoài

Nạp phía áp suất cao

- Khi máy nén không được kéo chạy, Vặn xoay mở van phía áp cao (màu đỏ) và nạp ga lạnh cho đến khi đồng hồ phía áp thấp hiển thị khoảng 1 kg/cm²

- Tiếp theo, vặn xoay đóng van bên áp cao

Lưu ý: Khi đang nạp phía áp cao không vận hành hệ thống kéo máy nén hoạt động và không mở van áp thấp nạp cùng lúc

Hình 4.6 Nạp gas phía áp thấp [7]

- Nổ máy động cơ (bật motor điện)

- Bật quạt gió mạnh nhất

- Nếu trên xe thì mở toàn bộ cửa

Quá trình này là đang nạp nhanh

- Vặn xoay đóng van áp cao

- Mở nhẹ van áp thấp khoảng 1,5 – 2,5 kgf/cm 2 và phía áp cao khoảng 14 –16 kgf/cm 2 Lưu ý nếu phía áp thấp quá 4kgf/cm 2 thì sẽ quá tải máy nén, gây hư hỏng

- Kiểm tra nhiệt độ ở cửa gió đã đủ lạnh Đóng chặt van áp thấp lại

- Đóng van bình gas và van các ống, tháo dây ống

Hình 4.7 Đồng hồ đo áp suất gas lạnh sau khi nạp xong thực tế

Bài thực hành phát hiện các hư hỏng bằng đồng hồ đo áp suất gas

- Thành thạo sử dụng đồng hồ đo áp suất gas

- Tìm các lỗi gây hư hỏng và đưa ra biện pháp khắc phục

- Đồng hồ đo áp suất gas

4.2.3 Những điều cần lưu ý trong quá trình thực hiện

- Kết nối đúng các cực của ắc quy

- Kiểm tra nguồn điện 220V và các công tắc trước khi kết nối với motor điện

- Kiểm tra kỹ các đường ống gas

- Kết nối các cực với ắc quy, nguồn điện 220V, đồng hồ đo áp suất gas với mô hình như lúc nạp gas

- Khởi động mô hình và xem áp suất trên đồng hồ

62 4.2.4.1 Hệ thống điều hòa khi hoạt động tốt

Hình 4.9 Áp suất gas khi hoạt động bình thường [7]

- Phía áp thấp áp suất trong khoảng 1,5 – 2,5kg/cm2

- Phía áp cao áp suất trong khoảng 14 – 16kg/cm2

- Chạm tay vào ống áp thấp thấy mát lạnh

- Chạm tay vào ống cao áp, sau giàn nóng thấy ấm nóng

- Ở cửa gió ra mát lạnh

63 4.2.4.2 Hệ thống bị lọt khí

Hình 4.10 Áp suất trên đồng hồ khi bị lọt khí [7] Áp suất ở hai mặt đồng hộ áp cao và mặt đồng hồ áp thấp đều cao hơn bình thường, nhiệt độ trong xe chỉ hơi mát, khi đóng ngắt ly hợp từ phía áp thấp không thay đổi áp suất

Nguyên nhân: Có thể do máy hút chân không hoạt động kém, quá trình hút chân không chưa đạt chuẩn hay trong quá trình nạp gas có không khí bị lọt vào

Biện pháp khắc phục: Kiểm tra tình trạng máy hút chân không xem còn hoạt động tốt không Xả hết gas và hút chân không cho thật kỹ trong khoảng 15 phút

64 4.2.4.3 Hệ thống bị thiếu gas

Hình 4.11 Đồng hồ áp suất khi thiếu gas [7] Áp suất ở cả hai phía áp thấp và áp cao đều thấp hơn so với bình thường Nhiệt độ trong xe kém lạnh, chạm tay vào ống áp thấp chỉ hơi hơi lạnh

Nguyên nhân: Do có rò rỉ trên hệ thống hoặc quá trình nạp gas chưa đủ

Biện pháp khắc phục: Tháo toàn bộ hệ thống để thử kín tìm chỗ rò rỉ, bảo dưỡng Nạp thêm gas nếu hệ thống không rò rỉ

65 4.2.4.4 Hệ thống giải nhiệt kém

Hình 4.12 Đồng hồ áp suất khi giải nhiệt kém [7] Áp suất phía áp thấp bình thường, phía áp cao lại cao Nhiệt độ trong xe không lạnh, chạm tay vào ống áp cao rất nóng

Nguyên nhân: Quạt tản nhiệt không quay hoặc quay rất yếu, không đủ mạnh để giải nhiệt cho giàn nóng Bề mặt giàn nóng quá bẩn, phủ nhiều bụi bặm trong các khe tản nhiệt, gió lưu thông qua kém Hoặc hệ thống dư gas nên giải nhiệt không kịp

Biện pháp khắc phục: Kiểm tra quạt giàn nóng và sửa chửa Vệ sinh giàn nóng sạch sẽ, xả bớt gas nếu quá nhiều và kiểm tra máy nén nếu quá nhiều dầu

Hình 4.13 Áp suất trên đồng hồ khi hỏng máy nén [7] Áp suất ở hai phía tương đương nhau, trong xe không lạnh

Nguyên nhân: Do không có nguồn điện điều khiển xuống máy nén hay hỏng cuộn dây ly hợp từ

Biện pháp khắc phục: Kiểm tra lại hệ thống điện và thay cuộn dây ly hợp từ

67 4.2.4.6 Đóng băng van tiết lưu

Hình 4.14 Áp suất trên đồng hồ khi van tiết lưu bị đóng băng [7] Áp suất bên phía áp thấp bình thường sau đó giảm dần về 0 bar Áp suất cao áp bình thường Nhiệt độ trong xe không mát khi áp suất thấp áp giảm dần

Nguyên nhân: Vì hệ thống đã bị lọt hơi ẩm vào gây đóng băng van tiết lưu

Biện pháp khắc phục: Bảo dưỡng và hút chân không lại thật kỹ, nạp gas và dầu mới.

Bài thực hành đo kiểm điện áp của hệ thống

- Để thành thạo các phương pháp kiểm tra đo kiểm hệ thống điện

- Xác định được các giá trị điện áp, điện trở của các cảm biến và các hệ thống chấp hành, từ đó phát hiện các hư hỏng của hệ thống

4.3.3 Những điều cần chú ý trong quá trình thực hiện

- Kết nối đúng các cực của ắc quy

- Điều chỉnh đúng thang đo của đồng hồ VOM

- Kết nối các cực ắc quy với mô hình

- Điều chỉnh thang đo đồng hồ về DCV 20V

- Mắc đồng hồ song song với mạch cần đo

- Ghi lại các giá trị có được khi thực hành và so với bảng

Hình 4.15 Dùng đồng hồ VOM đo điện áp trên mô hình

69 Bảng 4.1 Giá trị điện áp các chân trên hệ thống

Ký hiệu Chế độ Điện áp (V)

IGN2 - GND Công tắc IG ON 10 – 12

Công tắc IG ON Nhấn nút A/C Chỉnh tốc độ quạt số 0 Chỉnh tốc độ quạt số 1 Chỉnh tốc độ quạt số 2 Chỉnh tốc độ quạt số 3 Chỉnh tốc độ quạt số 4

GND Công tắc IG ON -

ILL+ - ILL- Công tắc IG ON 10 – 12

GND – ILL- Công tắc IG ON 0

Công tắc IG ON Chỉnh tốc độ quạt số 0 Chỉnh tốc độ quạt số 1 Chỉnh tốc độ quạt số 2 Chỉnh tốc độ quạt số 3 Chỉnh tốc độ quạt số 4

Common - GND Công tắc IG ON -

Công tắc IG ON Chỉnh tốc độ quạt số 0 Chỉnh tốc độ quạt số 1 Chỉnh tốc độ quạt số 2 Chỉnh tốc độ quạt số 3 Chỉnh tốc độ quạt số 4

Bài thực hành quan sát hiện tượng vận hành và đo kiểm hệ thống điện khi bật công tắc PAN mô hình

- Luyện tập quan sát các hiện tượng hư hỏng, vận hành không đúng khi điều khiển

- Đo kiểm điện áp các bộ phận từ đó phán đoán hư hỏng

4.4.2 Những dụng cụ cần chuẩn bị Ắc quy 12 – 14V, đồng hồ VOM

4.4.3 Những điều cần lưu ý trong quá trình thực hiện

Kết nối đúng các cực của ắc quy, điều chỉnh thang đo đồng hồ VOM thích hợp với các chế độ đo kiểm

Kết nối ắc quy với mô hình, điều chỉnh thang đo đồng hồ về DCV 20V, mắc đồng hồ song song với bộ phận cần đo kiểm, ghi chú lại các hiện tượng hư hỏng và giá trị bất thường đo được, mô hình được thiết kế PAN nhằm để phục vụ cho việc học tập chẩn đoán lỗi thông qua các công tắc sau đây:

 PAN 1: Lỗi mất mass A/C Control Module

 PAN 2: Lỗi mất nguồn quạt tản nhiệt

 PAN 3: Lỗi mất mass máy nén

 PAN 4: Lỗi không có tín hiệu nút A/C tới Arduino

 PAN 5: Lỗi cuộn dây Relay quạt tản nhiệt không tiếp mass

Hình 4.16 Các công tắc PAN trên mô hình

72 Bảng 4.2 Ghi chú khi thực hiện bài thực hành đánh PAN

PAN Điều kiện Hiện tượng và điện áp Nhận xét

*Công tắc IG ON Chưa bật PAN

A/C Control Module sáng đèn và thực hiện các chức năng điều khiển bình thường

GND và ILL- thông mạch

A/C Control Module hoạt động bình thường

*Công tắc IG ON Bật PAN

A/C Control Module sáng đèn nhưng không thực hiện được các chức năng điều khiển

Chân GND của A/C Control Module đã bị hỏng, đứt dây

73 GND và ILL- không thông mạch

Chưa bật PAN Nhấn nút A/C hoặc ECT lớn hơn 80°𝐶

Quạt tản nhiệt hoạt động Dây dương quạt tản nhiệt thông với tiếp điểm relay FAN

Quạt tản nhiệt hoạt động bình thường

Bật PAN Nhấn nút A/C hoặc ECT lớn hơn 80°𝐶

Quạt tản nhiệt không hoạt động Dây dương quạt tản nhiệt không thông với tiếp điểm relay FAN

Dây dương quạt tản nhiệt hư hỏng, đứt dây

Chưa bật PAN Nhấn nút A/C, FAN ON, công tắc áp suất kép thông mạch, APT từ 2 đến 31 kg/cm 2 , ECT <

Dây âm lốc thông với mass, Dương lốc với âm lốc bằng 10V

Ly hợp từ lốc vẫn vận hành tốt

Bật PAN Nhấn nút A/C, FAN ON, công tắc áp suất kép thông mạch, APT từ 2 đến 31 kg/cm 2 , ECT <

Ly hợp từ không đóng Dây âm lốc không thông với mass, Dương lốc với âm lốc bằng 0V

Dây âm ly hợp từ lốc hư hỏng, đứt dây

Chưa bật PAN Nhấn nút A/C, công tắc áp suất kép thông mạch, APT từ 2 đến

Nút A/C sáng đèn, FAN ON,

Ly hợp từ đóng, A/C output thông với +IN mạch giảm áp tín hiệu A/C

Dây tín hiệu A/C output hoạt động bình thường

Bật PAN Nhấn nút A/C, công tắc áp suất kép thông mạch, APT từ 2 đến 31 kg/cm 2 , ECT < 100°𝐶, EVAP ≥ 4°𝐶

Nút A/C sáng đèn, FAN OFF,

Ly hợp từ không đóng, A/C output không thông với +IN

Dây tín hiệu A/C output hư hỏng, đứt dây

75 mạch giảm áp tín hiệu A/C

Chưa bật PAN Điều chỉnh tốc độ quạt giàn lạnh

Quạt giàn lạnh hoạt động Điện áp cuộn dây relay BLOWER với GND trong khoảng 10 đến 11,4 Volt

Relay BLOWER hoạt động bình thường

Bật PAN Điều chỉnh tốc độ quạt giàn lạnh

Quàn giàn lạnh không hoạt động Điện áp cuộn dây relay BLOWER với GND bằng 12V

Cuộn dây Relay BLOWER bị treo, do hư hỏng, đứt dây.

Phiếu thực hành

Hệ thống điều hòa không khí Ngày: …… /.… /…….…

Thời gian thực hiện: …… Phút

Thời gian kết thúc: ……… Điểm Nhận xét của giảng viên

1 Nội dung: Thực hành vận hành, kiểm tra, đo kiểm các chi tiết chính của hệ thống điều hòa không khí.

- Giúp cho sinh viên nắm rõ hệ thống và cách vận hành hệ thống

- Tăng khả năng suy luận

- Làm quen với công việc xử lý, chuẩn đoán hư hỏng trên hệ thống

- Làm việc nghiêm túc, không cẩu thả

- Tuyệt đối không được tự ý nối bất kỳ cặp giắc nào lại với nhau

- Sơ đồ bố trí các chi tiết

 Cấp nguồn, vận hành chức năng của hệ thống trước khi đo kiểm Điền vào bảng bên dưới trạng thái hoạt động của hệ thống

Chân cực Tên chân Điện áp đo được

Hệ thống điều hòa không khí Ngày: …… / … / …….…

Thời gian thực hiện: …… Phút Thời gian bắt đầu: ………

1 Nội dung: Xử lý trục trặc trên Pan số … trên mô hình hệ thống

- Làm quen với công việc xử lý, chuẩn đoán hư hỏng

 Bước 1: Cấp nguồn, bật chìa khóa IG, vận hành chức năng của hệ thống trước khi bật Pan. Điền vào bảng bên dưới trạng thái hoạt động của hệ thống

Trạng thái hoạt động (tốt/không tốt)

 Bước 2: Bật công tắc Pan số …

 Bước 3: Xác nhận hiện tượng

 Bước 4: Tham khảo mạch điện, liệt kê các chi tiết vị trí có thể xảy ra sự cố

 Bước 5: Tiến hành kiểm tra.

Sử dụng đồng hồ VOM, kiểm tra các thông số điện áp, điện trở ở vị trí nghi

Chỉ được đo điện áp, không được phép cấp nguồn trực tiếp vào lốc, quạt, module

Không được nối thêm bất cứ cặp giắc nối nào trong lúc kiểm tra

Điền các thông số đo được vào bảng ở cuối phiếu.

 Bước 6: Xác định nguyên nhân hư hỏng

 Bước 7: Xử lý trục trặc (Bật lại công tắc Pan số …)

Lưu ý: Nhằm bảo vệ tài sản cho các nhóm sau, khóa sau Không được xử lý bằng cách nối các cặp giắc lại với nhau, làm như thế có thể gây hư hỏng mô hình.

 Bước 8: Kiểm tra lại các chức năng

 Bước 9: Đưa ra kết luận, nhận xét (Nếu có)

 Bước 10: Hoàn thành phiếu thực hành và nộp lại cho giảng viên

 Bảng thông số điện áp, thông mạch đo được trong quá trình thực hành

Vị trí đo Kết quả đo Kết luận

 Bước 1: Cấp nguồn, bật chìa khóa IG, vận hành chức năng của hệ thống trước khi bật Pan Điền vào bảng bên dưới trạng thái hoạt động của hệ thống

Sử dụng đồng hồ VOM, kiểm tra các thông số điện áp, điện trở ở vị trí nghi vấn

89 Điểm Nhận xét của giảng viên

 Bước 1: Cấp nguồn, bật chìa khóa IG, vận hành chức năng của hệ thống trước khi bật Pan

90 Điền vào bảng bên dưới trạng thái hoạt động của hệ thống

 Bước 5: Tiến hành kiểm tra

Thời gian thực hiện: …… Phút Thời gian bắt đầu: ……… Thời gian kết thúc: ……… Điểm Nhận xét của giảng viên

Nhóm: ……… Lớp: ……… Bài thực hành:

Tiêu đề	NGHIÊN CỨU VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH GIẢNG DẠY HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE KIA MORNING 2016
Tác giả	Vũ Đức Tâm, Huỳnh Lê Nguyên Khang
Người hướng dẫn	ThS. Trần Hữu Quy
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	134
Dung lượng	14,7 MB