Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong giàn 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.. Trong hệ thống điều hòa kh
Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Điều hòa không khí trên xe ô tô là một hệ thống thiết yếu, giúp điều chỉnh nhiệt độ và tuần hoàn không khí, mang lại sự thoải mái cho hành khách trong những ngày nắng nóng Hệ thống này không chỉ giữ độ ẩm và lọc sạch không khí mà còn loại bỏ sương mù và băng trên kính xe Ngày nay, điều hòa có thể hoạt động tự động nhờ cảm biến và ECU điều khiển Để làm ấm không khí, hệ thống sử dụng két nước như một két sưởi, lấy nhiệt từ nước làm mát động cơ Khi động cơ khởi động, két sưởi không hoạt động cho đến khi nước làm mát nóng lên Để làm mát không khí, hệ thống điện lạnh hoạt động theo chu trình khép kín: máy nén đẩy môi chất khí áp suất cao vào giàn ngưng, nơi môi chất chuyển sang thể lỏng Sau đó, môi chất lỏng chảy qua bình chứa để được lọc, rồi qua van giãn nở để chuyển thành hỗn hợp khí - lỏng áp suất và nhiệt độ thấp Môi chất này tiếp tục chảy tới giàn lạnh, nơi quá trình bay hơi diễn ra, lấy nhiệt từ không khí và lặp lại chu trình.
Để điều khiển nhiệt độ trong xe, hệ thống điều hòa không khí kết hợp két sưởi ấm và giàn lạnh, đồng thời điều chỉnh vị trí các cánh hòa trộn và van nước Hệ thống cũng sử dụng không khí bên ngoài, đưa vào trong xe nhờ chênh áp do chuyển động của xe, tạo ra sự thông gió tự nhiên.
Khi xe chuyển động, áp suất không khí trên bề mặt xe phân bổ không đồng đều, với một số khu vực có áp suất dương và một số khu vực khác có áp suất âm Do đó, cửa hút khí được đặt ở những vị trí có áp suất dương, trong khi cửa xả khí lại được bố trí ở những khu vực 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
Cửa hút và cửa xả không khí trong hệ thống thông gió tự nhiên được bố trí ở cùng vị trí, thường kết hợp với các hệ thống thông khí khác như điều hòa không khí và bộ sưởi ấm.
Chức năng, phân loại, lý thuyết điều hòa không khí
Chức năng của điều hòa không khí
Hình 1.1 Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm
Két sưởi ấm hoạt động như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí trong xe Nó sử dụng nước làm mát từ động cơ, nước này được làm nóng bởi động cơ và sau đó được quạt thổi vào xe để tăng nhiệt độ không khí Tuy nhiên, nhiệt độ của két sưởi sẽ thấp cho đến khi nước làm mát đạt được mức nhiệt độ cao, do đó, ngay sau khi động cơ khởi động, két sưởi không hoạt động hiệu quả như một bộ sưởi ấm.
Giàn lạnh hoạt động như một bộ trao đổi nhiệt, giúp làm mát không khí trước khi đưa vào trong xe Khi bật điều hòa, máy nén sẽ đẩy môi chất lạnh đến giàn lạnh, nơi được làm mát nhờ chất làm lạnh Không khí sau đó được thổi vào trong xe từ quạt gió Nhiệt độ không khí nóng phụ thuộc vào nước làm mát động cơ, trong khi việc làm mát không khí hoàn toàn độc lập với nhiệt độ này.
Hình 1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát 1.2.1.3 Hút ẩm
Khi nhiệt độ không khí tăng, lượng hơi nước trong không khí cũng tăng theo, và ngược lại Khi không khí đi qua giàn lạnh, nó được làm mát, dẫn đến hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên các cánh tản nhiệt Điều này giúp giảm độ ẩm trong xe Nước ngưng tụ sẽ đọng lại thành sương trên các cánh tản nhiệt và được chứa trong khay xả nước, sau đó được tháo ra khỏi khay bằng một vòi nhỏ.
Hệ thống điều hòa không khí không chỉ có ba chức năng chính mà còn đảm nhiệm vai trò điều khiển thông gió trong xe Quá trình này diễn ra khi không khí bên ngoài được hút vào trong xe nhờ chênh lệch áp suất do chuyển động của xe, được gọi là thông gió tự nhiên Khi xe di chuyển, áp suất không khí trên bề mặt có sự phân bổ khác nhau, với một số khu vực có áp suất dương và một số khu vực có áp suất âm Do đó, cửa hút không khí thường được bố trí ở những khu vực có áp suất dương, trong khi cửa xả khí lại nằm ở những khu vực có áp suất âm.
Trong hệ thống thông gió cưỡng bức, quạt điện được sử dụng để hút không khí vào trong xe, với các cửa hút và cửa xả được bố trí tương tự như trong hệ thống thông gió tự nhiên Hệ thống này thường được kết hợp với các hệ thống thông khí khác, bao gồm điều hòa không khí và bộ sưởi ấm.
Phân loại điều hòa không khí trên ô tô
Hệ thống điều hòa không khí được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương thức điều khiển
Giàn lạnh phía trước được lắp đặt sau bảng đồng hồ và kết nối với giàn sưởi Quạt giàn lạnh hoạt động nhờ mô tơ quạt, hút không khí từ bên ngoài hoặc không khí tuần hoàn bên trong Không khí đã được làm lạnh (hoặc sấy) sau đó được đưa vào bên trong xe.
Hình 1.3 Kiểu phía trước 1.2.2.2 Kiểu kép
Kiểu kép là sự kết hợp giữa hệ thống làm lạnh phía trước và giàn lạnh phía sau được lắp đặt trong khoang hành lý, giúp không khí không bị thổi ra từ cả hai phía Thiết kế này mang lại năng suất lạnh cao hơn và đảm bảo nhiệt độ đồng đều trong toàn bộ xe.
Hệ thống điều hòa không khí trong xe khách được thiết kế với kiểu dáng hiện đại, bao gồm dàn lạnh treo trần phía sau và hệ thống điều hòa phía trước, mang lại hiệu suất làm lạnh tối ưu Kiểu dáng kép này giúp phân bố nhiệt độ đều khắp không gian trong xe, đảm bảo sự thoải mái cho hành khách.
Hình 1.4 Kiểu kép treo trần 1.2.2.4 Phân loại theo phương pháp điều khiển
Kiểu này cho phép người dùng điều chỉnh nhiệt độ bằng tay thông qua các công tắc và cần gạt Bên cạnh đó, còn có cần gạt hoặc công tắc để điều khiển tốc độ quạt, lượng gió và hướng gió.
Hình 1.5 Kiểu bằng tay (Khi trời nóng)
Hình 1.6 Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh)
Điều hòa tự động là hệ thống điều khiển nhiệt độ trong xe, sử dụng bộ điều khiển và ECU động cơ để duy trì nhiệt độ mong muốn Hệ thống này tự động điều chỉnh nhiệt độ không khí và tốc độ quạt dựa trên các thông số nhiệt độ bên trong và bên ngoài xe, cùng với bức xạ mặt trời, thông qua các cảm biến Mục tiêu của điều hòa tự động là giữ cho nhiệt độ bên trong xe luôn ổn định và thoải mái theo yêu cầu của người sử dụng.
Hình 1.7 Kiểu tự động (Khi trời nóng)
Hình 1.8 Kiểu tự động (Khi trời lạnh)
Lý thuyết về điều hòa không khí
Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động và cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, cần nắm vững các lý thuyết cơ bản liên quan đến hệ thống này.
Quy trình làm lạnh là quá trình loại bỏ nhiệt từ một vật thể, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí.
Vì vậy hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản sau đây: + 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 một vùng rộng lớn và nhiệt độ của chất khí sẽ bị giảm xuống
+ Để làm lạnh bất cứ một vật nào thì ta phải lấy nhiệt ra khỏi vật thể đó
+ Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi chất lỏng thay đổi trạng thái biến thành hơi
Tất cả hệ thống điều hòa không khí ô tô hoạt động dựa trên ba đặc tính cơ bản: dòng nhiệt, sự hấp thụ, và áp suất cùng với điểm sôi.
Dòng nhiệt là quá trình truyền nhiệt từ vùng có nhiệt độ cao hơn đến vùng có nhiệt độ thấp hơn, với các phần tử chuyển động mạnh hơn truyền nhiệt cho các phần tử chuyển động yếu hơn Chẳng hạn, khi một vật nóng 30°F được đặt gần một vật nóng 80°F, vật 80°F sẽ truyền nhiệt cho vật 30°F Mức độ chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì dòng nhiệt lưu thông càng mạnh Sự truyền nhiệt có thể diễn ra qua ba phương thức chính: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ, hoặc kết hợp giữa cả ba phương thức này.
Dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt có hướng trong một vật hoặc giữa hai vật thể khi chúng tiếp xúc trực tiếp Ví dụ, khi một đầu thanh thép được nung nóng, đầu còn lại sẽ dần ấm lên do hiện tượng dẫn nhiệt.
Sự đối lưu là quá trình truyền nhiệt thông qua sự di chuyển của chất lỏng hoặc khí đã được làm nóng Khi không khí được đun nóng bởi nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ bay lên, tiếp xúc với các vật thể lạnh hơn và làm nóng chúng Trong một không gian kín, không khí nóng di chuyển lên trên trong khi không khí lạnh hạ xuống, tạo thành vòng luân chuyển khép kín, giúp các vật thể trong phòng được làm nóng đều.
Sự bức xạ là quá trình phát và truyền nhiệt dưới dạng tia hồng ngoại mà không cần không khí hoặc tiếp xúc trực tiếp giữa các vật Chúng ta cảm thấy ấm khi đứng dưới ánh sáng mặt trời hoặc gần đèn pha, vì nhiệt từ mặt trời và đèn pha được chuyển hóa thành tia hồng ngoại Khi các tia này tiếp xúc với vật thể, chúng làm cho các phần tử của vật chuyển động, tạo ra cảm giác nóng Tác dụng này được gọi là sự bức xạ.
Nhiệt độ ảnh hưởng đến trạng thái của vật chất, bao gồm thể lỏng, thể rắn và thể khí Để thay đổi trạng thái của một vật thể, cần cung cấp hoặc giảm nhiệt lượng Chẳng hạn, khi hạ nhiệt độ của nước xuống 0°C (32°F), nước sẽ đóng băng thành đá, chuyển từ thể lỏng sang thể rắn Ngược lại, khi đun nước lên 100°C (212°F), nước sẽ sôi và chuyển thành hơi, tức thể khí Quá trình chuyển đổi này đặc biệt thú vị, vì nó đòi hỏi tác động nhiệt để thay đổi giữa các trạng thái khác nhau của nước.
Khi nước đá ở nhiệt độ 32°F tan chảy, nó vẫn duy trì nhiệt độ này cho đến khi hoàn toàn chuyển thành nước Tương tự, khi nước được đun nóng đến 212°F, nó sôi nhưng nhiệt độ không tăng thêm khi nước bắt đầu bốc hơi Lượng nhiệt cần thiết để thay đổi trạng thái của nước từ đá sang lỏng và từ lỏng sang hơi gọi là ẩn nhiệt.
Áp suất đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí, ảnh hưởng đến điểm sôi của chất lỏng Khi áp suất tăng, điểm sôi cũng tăng, dẫn đến nhiệt độ sôi cao hơn mức bình thường; ngược lại, giảm áp suất sẽ làm giảm điểm sôi Chẳng hạn, điểm sôi của nước ở 100°C có thể được nâng cao bằng cách tăng áp suất, trong khi giảm áp suất sẽ hạ thấp điểm sôi Tương tự, áp suất cũng ảnh hưởng đến điểm ngưng tụ của hơi nước Hiện tượng này được ứng dụng trong hệ thống điều hòa không khí và hệ thống điện lạnh ô tô để điều chỉnh quá trình bốc hơi và ngưng tụ của các chất lỏng đặc biệt, góp phần vào việc sinh lạnh và điều hòa không khí.
Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn
1.2.4.1 Đơn 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 0 F (0,55 0 C) thì phải truyền 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)
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 0 F (0 0 C) để có thể bốc hơi và hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp
Cần có tính chất tương đối trơ để hòa trộn với dầu bôi trơn, tạo thành hóa chất bền vững, không gây ăn mòn kim loại hay các vật liệu khác như cao su và nhựa.
Chất làm lạnh cần phải đảm bảo không độc hại, không cháy, không gây nổ và không tạo ra các phản ứng có hại cho môi trường khi xả ra khí quyển.
- 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 RC138
- Các chất vô cơ: Kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lượng làm tròn của chất đó Ví dụ NH3 kí hiệu là R717
Môi chất lạnh R-12, với công thức hóa học CCl2F2 (CFC), là một hợp chất bao gồm cacbon, clo và flo Nó là một chất khí không màu, nặng gấp bốn lần không khí ở nhiệt độ 30°C, có mùi thơm nhẹ và điểm sôi 21,7°C (-29,8°C) R-12 có áp suất hơi 30 PSI trong bộ bốc hơi và 150-300 PSI trong bộ ngưng tụ, cùng với nhiệt lượng ẩn để bốc hơi là 70 BTU trên 1 Pound Chất này dễ hòa tan trong dầu khoáng và không phản ứng với kim loại, ống mềm và đệm kín trong hệ thống Đặc tính lưu thông tốt trong hệ thống ống dẫn mà không làm giảm hiệu suất đã khiến R-12 trở thành môi chất lý tưởng cho hệ thống điều hòa ô tô.
Mặc dù R-12 có hiệu quả trong việc làm lạnh, nhưng nó lại có khả năng phá hủy tầng ôzôn và góp phần vào hiệu ứng nhà kính Các phân tử R-12 có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải, nơi mà nguyên tử clo từ R-12 tham gia vào các phản ứng hóa học với O3 trong tầng ôzôn Chính vì lý do này, R-12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị trường hiện nay.
Môi chất lạnh R134a, với công thức hóa học CF3-CH2F (HFC), không chứa clo trong thành phần, là lý do chính khiến ngành công nghiệp ô tô chuyển từ R-12 sang R134a.
Môi chất R134a có điểm sôi -15,2°F (-26,9°C) và nhiệt ẩn để bốc hơi là 77,74 BTU/Pound, cao hơn so với R-12, dẫn đến hiệu suất kém hơn Hệ thống điều hòa không khí ô tô sử dụng R134a cần thiết kế với áp suất bơm cao hơn và yêu cầu lưu lượng lớn không khí để làm mát qua giàn nóng Ngoài ra, R134a không tương thích với dầu khoáng dùng để bôi trơn hệ thống.
Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a mô tả mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ, chỉ ra điểm sôi của R-134a tại mỗi cặp giá trị Phần diện tích trên đường cong biểu thị trạng thái khí của R-134a, trong khi phần dưới biểu thị trạng thái lỏng R134a ở thể khí có thể chuyển sang thể lỏng bằng cách tăng áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ, hoặc giảm nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất Ngược lại, ga lỏng có thể chuyển sang ga khí bằng cách giảm áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ, hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất.
Khi thay thế môi chất lạnh R-12 bằng R134a trong hệ thống điều hòa không khí, cần phải thay đổi các bộ phận không tương thích, cũng như dầu bôi trơn và chất khử ẩm Dầu bôi trơn phù hợp cho R134a là các loại tổng hợp như polyalkalineglycol (PAG) hoặc polyolester (POE), không hòa trộn với R-12 Sự khác biệt giữa hai môi chất lạnh này có thể nhận biết dễ dàng qua nhãn mác trên các bộ phận chính của hệ thống.
Theo quy định của nhà chế tạo, lượng dầu bôi trơn cần nạp vào máy nén dao động từ 150-200 ml Việc này nhằm đảm bảo các chức năng quan trọng như bôi trơn các chi tiết của máy nén để tránh mòn và kết cứng Một phần dầu nhờn sẽ hòa trộn với môi chất lạnh, lưu thông khắp hệ thống, giúp van giãn nở hoạt động chính xác và bôi trơn cổ trục máy nén.
Dầu bôi trơn máy nén cần phải đảm bảo tính tinh khiết, không có bọt và không chứa lưu huỳnh Dầu lý tưởng có màu vàng nhạt, trong suốt và không có mùi Nếu dầu bôi trơn chuyển sang màu nâu đen, điều này cho thấy sự nhiễm bẩn và cần phải xả sạch, thay thế bằng dầu mới đúng loại và đúng dung lượng quy định.
Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén phụ thuộc vào quy định của nhà chế tạo và lượng môi chất lạnh trong hệ thống Dầu nhờn hòa trộn với môi chất lạnh và lưu thông trong toàn bộ hệ thống, đảm bảo mọi bộ phận đều có dầu bôi trơn khi được tháo rời Sau khi thay mới bộ phận, cần bổ sung lượng dầu bôi trơn theo quy định của nhà chế tạo.
Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh trên ô tô
Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô
Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận chính như máy nén, thiết bị ngưng tụ (giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị giãn nở (van tiết lưu), và thiết bị bay hơi (giàn lạnh) Những bộ phận này hoạt động cùng nhau để thực hiện chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra môi trường bên ngoài, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả Hình vẽ dưới đây minh họa các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô.
Hình 1.10 Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô
A Máy nén (bốc lạnh) F Van tiết lưu
B Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G Bộ bốc hơi
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
Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô
Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây
Môi chất lạnh được bơm từ máy nén (A) dưới áp suất và nhiệt độ cao, sau đó được chuyển đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng ở trạng thái hơi.
Tại bộ ngưng tụ (B), môi chất ở nhiệt độ cao được làm mát nhờ quạt gió, sau đó ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao và nhiệt độ thấp Môi chất lạnh dạng lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay bộ hút ẩm (C), nơi nó được tinh khiết hóa bằng cách loại bỏ hơi ẩm và tạp chất.
Van giãn nở, hay còn gọi là van tiết lưu (F), có chức năng điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng vào bộ bốc hơi (Giàn lạnh) (G), từ đó làm giảm áp suất của môi chất lạnh Sự giảm áp suất này khiến môi chất chuyển từ thể lỏng sang 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 từ bên ngoài được đưa vào giàn lạnh, nơi không khí này mất đi năng lượng qua các lá tản nhiệt, dẫn đến việc nhiệt độ giảm nhanh chóng và hơi ẩm trong không khí bị ngưng tụ và thải ra ngoài Tại giàn lạnh, môi chất ở thể lỏng với nhiệt độ và áp suất cao chuyển thành môi chất ở thể hơi với nhiệt độ và áp suất thấp.
Khi quá trình này diễn ra, môi chất hấp thụ năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh, dẫn đến việc không khí mất năng lượng và nhiệt độ giảm xuống, tạo ra không khí lạnh Môi chất lạnh ở thể hơi, với nhiệt độ cao và áp suất thấp, được hồi về máy nén.
Vị trí lắp đặt của hệ thống điện lạnh trên ô tô
Đối với xe du lịch có diện tích nhỏ, hệ thống điều hòa thường được lắp đặt ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) để đảm bảo cung cấp khí mát khi cần thiết.
Xe khách có diện tích lớn nên việc lắp đặt hệ thống điều hòa giống như xe con sẽ không đảm bảo làm mát toàn bộ không gian bên trong Để mang lại cảm giác thoải mái cho hành khách, xe khách thường được trang bị hệ thống điều hòa trên trần, giúp đảm bảo quá trình làm mát hiệu quả hơn.
Hình 1.11 Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch
Hình 1.12 Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách
Máy nén
Chức năng
Máy nén khí hoạt động bằng cách nhận dòng khí ở nhiệt độ và áp suất thấp, sau đó nén khí để chuyển đổi sang trạng thái có nhiệt độ và áp suất cao Dòng khí nén này sẽ được chuyển đến giàn nóng để tiếp tục quá trình.
Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh, quyết định công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống Tỉ số nén thường nằm trong khoảng 5÷8,1, phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh và loại môi chất lạnh sử dụng.
Hình 1.13 Kết cấu của máy nén
Phân loại
Trong hệ thống điện lạnh ô tô, có nhiều loại máy nén khác nhau, mỗi loại có cấu tạo và nguyên lý làm việc riêng Tuy nhiên, tất cả các máy nén đều thực hiện chức năng chung là nhận hơi có áp suất thấp từ bộ bốc hơi và chuyển đổi thành hơi có áp suất cao để bơm vào bộ ngưng tụ.
Trước đây, máy nén thường sử dụng loại hai piston và một trục khuỷu, nhưng hiện nay loại này đã không còn phổ biến Hiện tại, máy nén piston dọc trục và máy nén quay sử dụng cánh trượt đang được ưa chuộng và sử dụng rộng rãi.
Hình 1.14 Các loại máy nén trong hệ thống làm mát
Nguyên lý hoạt động của máy nén
Khi piston di chuyển từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút của máy nén mở ra, cho phép môi chất được hút vào xy lanh công tác cho đến khi piston đạt đến điểm chết dưới.
Trong bước 2 của quá trình nén môi chất, khi piston di chuyển từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, van hút sẽ đóng lại trong khi van xả mở với tiết diện nhỏ hơn Điều này dẫn đến việc áp suất của môi chất ra cao hơn so với khi được hút vào Quá trình nén sẽ kết thúc khi piston đạt đến điểm chết trên.
+ Bước 3: Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại như trên.
Một số loại máy nén thông dụng
Một cặp piston gắn chặt với đĩa chéo có khoảng cách 72 độ cho máy nén 10 xylanh và 120 độ cho máy nén 6 xylanh Khi một bên piston thực hiện hành trình nén, bên còn lại sẽ ở trạng thái hành trình hút.
Khi trục quay kết hợp với đĩa vát, piston sẽ di chuyển sang trái hoặc phải, dẫn đến việc môi chất bị nén Khi piston di chuyển sang trái, chênh lệch áp suất giữa bên trong xy lanh và ống áp suất thấp khiến van hút mở ra, cho phép môi chất đi vào xy lanh.
Hình 1.15 Cấu tạo máy nén loại piston
Hình 1.16 Sơ đồ nguyên lý máy nén loại piston
Khi piston di chuyển sang phải, van hút sẽ đóng lại và môi chất trong xy lanh bị nén Khi áp suất môi chất tăng cao, van đẩy sẽ mở ra, cho phép môi chất được nén đi vào đường ống áp suất cao Đồng thời, van hút và van đẩy được làm kín để ngăn chặn môi chất quay trở lại.
Khi áp suất ở phần cao áp của hệ thống lạnh vượt quá mức an toàn, van an toàn trong máy nén sẽ xả một phần môi chất ra ngoài, giúp bảo vệ các bộ phận của hệ thống điều hòa.
Xe van an toàn được chế tạo để hoạt động hiệu quả trong các tình huống khẩn cấp Trong điều kiện bình thường, máy nén sẽ tự động ngắt qua công tắc áp suất cao trong hệ thống điều khiển.
1.4.4.2 Máy nén loại đĩa lắc
Hình 1.18 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 nối trực tiếp với trục, chuyển động này được chuyển hóa thành chuyển động của piston trong xylanh để thực hiện quá trình hút, nén và xả trong môi chất Để thay đổi dung tích của máy nén, có hai phương pháp: sử dụng van điều khiển đã nêu và van điều khiển điện từ.
Khi dàn lạnh hoạt động ở nhiệt độ thấp, áp suất và nhiệt độ trong khoang áp suất thấp (Suction) sẽ giảm Điều này dẫn đến việc ống xếp co lại, đóng van và ngăn không cho áp suất cao từ khoang áp suất cao xâm nhập vào khoang đĩa chéo, giữ cho đĩa chéo ở vị trí ổn định.
Hình 1.19 Nguyên lý hoạt động máy nén loại đĩa lắc
Khi nhiệt độ và áp suất trong khoang ống xếp tăng do độ lạnh kém, ống xếp sẽ nở ra, khiến van mở ra để cho một phần ga áp suất cao từ khoang áp suất cao đi vào khoang đĩa chéo Điều này làm cho đĩa chéo nghiêng lên, tăng hành trình của piston và cải thiện lưu lượng của máy nén.
1.4.4.3 Máy nén loại trục khuỷu
Hình 1.20 Cấu tạo máy nén loại trục khuỷu
Nguyên lý hoạt động của máy nén loại trục khuỷu là chuyển đổi chuyển động quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến qua lại của piston, giúp máy nén khí hoạt động hiệu quả.
Ly hợp từ là thiết bị kết nối động cơ với máy nén, cho phép dẫn động hiệu quả bằng đai Nó được sử dụng khi cần thiết để điều khiển hoạt động của máy nén, đảm bảo sự hoạt động linh hoạt và hiệu quả của hệ thống.
Ly hợp từ bao gồm một Stator (nam châm điện), puli, bộ phận định tâm và các thành phần khác Bộ phận định tâm được gắn liền với trục máy nén, trong khi stator được lắp đặt ở phần thân trước của máy nén.
Hình 1.21 Cấu tạo của ly hợp điện từ
- Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ
Khi ly hợp mở, cuộn dây stato được cấp điện Stato trở thành nam châm điện và hút chốt trung tâm, quay máy nén cùng với puli
Hình 1.22 Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ
Khi ly hợp từ tắt, cuộn dây stato không được cấp điện Bộ phận chốt không bị hút làm puli quay trơn
Hình 1.23 Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ
Bộ ngưng tụ (Giàn nóng)
Chức năng của bộ ngưng tụ
Bộ ngưng tụ có chức năng chuyển đổi môi chất lạnh từ thể hơi sang thể lỏng dưới áp suất và nhiệt độ cao, giúp quá trình làm lạnh diễn ra hiệu quả hơn.
Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một ống kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ
Bộ ngưng tụ được thiết kế với các cánh tản nhiệt mỏng, nối tiếp nhau và bám sát quanh ống kim loại, giúp tối đa hóa diện tích tỏa nhiệt trong khi giảm thiểu không gian chiếm chỗ.
Hình 1.24 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
Bộ ngưng tụ trên ô tô được lắp đặt ngay trước đầu xe, phía trước thùng nước tỏa nhiệt của động cơ, giúp tiếp nhận tối đa luồng không khí mát từ phía trước và từ quạt gió.
Trong quá trình hoạt động của bộ ngưng tụ, hơi môi chất lạnh ở áp suất và nhiệt độ cao do máy nén bơm vào, đi vào qua ống nạp trên giàn nóng Hơi này di chuyển xuống ống dẫn, truyền nhiệt qua các cánh tỏa nhiệt và được luồng gió mát thổi đi, tạo ra một lượng nhiệt lớn trong không khí Quá trình trao đổi nhiệt này giúp hơi môi chất lạnh ngưng tụ thành thể lỏng, tương ứng với lượng nhiệt mà nó hấp thụ trong giàn lạnh để chuyển đổi từ thể lỏng sang thể hơi.
Dưới áp suất bơm của máy nén, môi chất lạnh thể lỏng áp suất cao chảy ra từ lỗ thoát bên dưới bộ ngưng tụ và theo ống dẫn đến bầu lọc hút ẩm Giàn nóng chỉ được làm mát ở mức trung bình, khiến hai phần ba phía trên bộ ngưng tụ vẫn chứa ga môi chất nóng, trong khi một phần ba phía dưới chứa môi chất lạnh thể lỏng với nhiệt độ vừa phải do đã được ngưng tụ.
Ngày nay, xe hơi được trang bị giàn nóng kép, hay còn gọi là giàn nóng tích hợp, nhằm cải thiện khả năng hóa lỏng ga và nâng cao hiệu suất làm lạnh trong một số chu trình.
Hình 1.25 Cấu tạo của giàn nóng kép (Giàn nóng tích hợp)
Trong hệ thống giàn lạnh tích hợp, môi chất lỏng được lưu trữ trong bộ chia hơi-lỏng, loại bỏ nhu cầu về bình chứa hoặc lọc ga Việc làm mát hiệu quả ở khu vực làm mát trước giúp tăng cường năng suất lạnh.
Trong chu trình làm lạnh của giàn nóng tích hợp, bộ chia hoạt động như một bình chứa, đồng thời thực hiện chức năng hút ẩm và lưu trữ môi chất ở dạng lỏng Môi chất được làm mát thêm tại bộ phận làm mát, giúp chuyển hoàn toàn thành dạng lỏng, từ đó cải thiện hiệu suất làm mát Bộ chia còn được trang bị bộ phận lọc và hút ẩm nhằm loại trừ hơi ẩm và các tạp chất trong môi chất.
Hình 1.27 Cấu tạo của bộ chia hơi - lỏng
Bộ phân chia hơi-lỏng bao gồm một phi lọc và chất hút ẩm để giữ hơi nước và cặn bẩn của môi chất.
Bình lọc (hút ẩm môi chất)
Chức năng
Bình chứa là thiết bị lưu trữ môi chất đã được hoá lỏng tạm thời bởi giàn nóng, cung cấp môi chất theo yêu cầu cho giàn lạnh Bộ hút ẩm bao gồm chất hút ẩm và lưới lọc, có chức năng loại bỏ tạp chất và hơi ấm trong quá trình làm lạnh.
Nếu chu trình làm lạnh xuất hiện hơi ấm, các chi tiết bên trong van giãn nở sẽ bị mài mòn hoặc đóng băng, dẫn đến tình trạng tắc kẹt.
Cấu tạo của bình lọc
Bình lọc hút ẩm môi chất lạnh là một bình kim loại chứa lưới lọc và chất khử ẩm, với chất khử ẩm có khả năng hút ẩm từ môi chất lạnh Bên trong bình, chất khử ẩm được bố trí giữa hai lớp lưới lọc hoặc trong túi khử ẩm riêng, có thể cố định hoặc tự do Khả năng hút ẩm của chất khử ẩm phụ thuộc vào thể tích, loại chất hút ẩm và nhiệt độ.
Cửa sổ kính (6) trên bình lọc (hút ẩm) giúp theo dõi dòng chảy của môi chất, còn được gọi là mắt ga Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh được lắp đặt ở đáy bầu lọc, đảm bảo tiếp nhận 100% môi chất thể lỏng cung cấp cho van giãn nở.
Hình 1.28 Sơ đồ cấu tạo của bình lọc
1 Cửa vào 4 Ống tiếp nhận
3 Chất khử ẩm 6 Kính quan sát
Van tiết lưu hay van giãn nở
chức năng
Sau khi đi qua bình chứa tách ẩm, môi chất lỏng với nhiệt độ và áp suất cao được phun ra từ lỗ tiết lưu, dẫn đến sự giãn nở nhanh chóng của môi chất Quá trình này biến môi chất thành hơi sương với áp suất và nhiệt độ thấp.
+ Van tiết lưu điều chỉnh được lượng môi chất cấp cho giàn lạnh theo tải nhiệt một cách tự động
+ 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 giúp nhận biết nhiệt độ của môi chất tại cửa ra của giàn lạnh và truyền thông tin đến hơi chắn trên màn Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh thông qua sự di chuyển của kim van, xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất trên màn thay đổi, dẫn đến hiện tượng giãn nở hoặc co lại do tác động của nhiệt độ và lò xo.
Hình 1.29 Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu 1.7.1.2 Nguyên lý hoạt động
Khi tải nhiệt tăng, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh cũng tăng, dẫn đến việc nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn, làm cho hơi chắn dãn ra Sự dãn nở này khiến màn chắn di chuyển sang bên trái, kích hoạt thanh cảm biến nhiệt độ và đầu kim van nén lò xo Kết quả là lỗ tiết lưu mở ra, cho phép một lượng lớn môi chất vào giàn lạnh, từ đó tăng lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh và cải thiện khả năng làm lạnh của hệ thống.
Hình 1.30 Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải cao)
Khi tải nhiệt giảm, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh cũng giảm, dẫn đến việc nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn giảm, khiến hơi môi chất co lại Màng di chuyển sang phải, làm thanh cảm ứng nhiệt và đầu kim van bị đẩy sang phải bởi lò xo Sự thu hẹp lỗ tiết lưu làm giảm lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống, từ đó giảm mức độ lạnh của hệ thống.
Hình 2.33: Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải thấp)
- Van tiết lưu loại thường
Trong van tiết lưu loại thường, bộ phận cảm ứng nhiệt được lắp ở ống ra của giàn lạnh Có hai loại van tiết lưu: van tiết lưu cân bằng trong và van tiết lưu cân bằng ngoài, tùy thuộc vào vị trí lấy tín hiệu áp suất hơi Van tiết lưu cân bằng ngoài bao gồm một ống cân bằng và một đầu cảm ứng nhiệt, hoạt động tương tự như van tiết lưu cân bằng trong.
Khoang trên của màn chắn kết nối với đầu cảm ứng nhiệt chứa đầy môi chất Nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thay đổi, dẫn đến sự thay đổi áp suất của hơi chắn trên màn Lưu lượng môi chất được điều chỉnh thông qua sự thay đổi của kim van, xảy ra do chênh lệch lực tác dụng giữa phía trên và phía dưới màng.
1.7.1.3 Nguyên lý hoạt động van tiết lưu loại thường
Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh cao, môi chất hấp thụ nhiều nhiệt từ không khí trong xe, dẫn đến quá trình bay hơi diễn ra sớm hơn và làm tăng nhiệt độ môi chất Sự gia tăng nhiệt độ và áp suất tại đầu cảm ứng nhiệt khiến màn dịch chuyển xuống, đẩy kim van mở ra, cho phép một lượng lớn môi chất đi vào giàn lạnh Điều này làm tăng lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống, từ đó nâng cao năng suất lạnh.
Hình 1.31 Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao)
Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thấp do tải nhiệt nhỏ, môi chất chỉ nhận được một lượng nhiệt nhỏ từ không khí trong xe Quá trình bay hơi không hoàn toàn này dẫn đến việc giảm nhiệt độ của môi chất lạnh tại cửa ra của giàn lạnh.
Hình 1.32 Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp)
Khi nhiệt độ và áp suất tại đầu cảm ứng nhiệt giảm, màn dịch chuyển lên trên, kéo theo kim van đóng lại Sự đóng van này giới hạn lưu lượng môi chất vào giàn lạnh, dẫn đến việc giảm lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống và giảm năng suất lạnh.
Một số xe sử dụng ống tiết lưu cố định thay vì van bốc hơi, với ống này có tiết diện cố định giúp giảm áp suất của môi chất khi đi qua Bình tích lũy trong hệ thống điện lạnh được trang bị ống tiết lưu cố định thay cho van giãn nở, và nó được đặt giữa bộ bốc hơi và máy nén Cấu tạo của bình tích lũy được mô tả chi tiết trong hình ảnh dưới đây.
Hình 1.33 Cấu tạo của bình tích lũy
1 Môi chất lạnh từ bộ bốc hơi đến 5 Lưới lọc
2 Bộ khử ẩm 6 Môi chất đến máy nén
3 Ống tiếp nhận hình chữ U 7 Hút môi chất lạnh ở thể khí
4 Lỗ khoan để nạp môi chất lạnh 8 Cái nắp bằng chất dẻo
Trong quá trình hoạt động của hệ thống điện lạnh, ống tiết lưu cố định có thể cung cấp một lượng dư môi chất lạnh thể lỏng cho bộ bốc hơi, gây hại cho máy nén nếu không được xử lý Để khắc phục tình trạng này, bình tích luỹ được thiết kế nhằm tích trữ môi chất lạnh thể hơi và thể lỏng cùng với dầu nhờn từ bộ bốc hơi, giữ lại môi chất lạnh thể lỏng và dầu nhờn, chỉ cho phép môi chất lạnh thể hơi trở về máy nén.
Bộ bốc hơi (Giàn lạnh)
Chức năng
Giàn lạnh hoạt động bằng cách làm bay hơi môi chất ở dạng sương sau khi đi qua van giãn nở, với nhiệt độ và áp suất thấp Quá trình này giúp làm lạnh không khí xung quanh, tạo ra hiệu ứng làm mát hiệu quả.
Phân loại giàn lạnh
Giàn lạnh hoạt động bằng cách làm bay hơi hỗn hợp lỏng khí ở nhiệt độ thấp, với áp suất được cung cấp từ van tiết lưu, giúp làm lạnh không khí xung quanh Trong số các loại giàn lạnh, giàn lạnh cánh phẳng là loại thường được sử dụng phổ biến.
Hình 1.34 Hình dạng của bộ bốc hơi
Cấu tạo
Bộ bốc hơi (giàn lạnh) được thiết kế với một ống kim loại dài uốn cong chữ chi, bao quanh là nhiều lá mỏng hút nhiệt, giúp tối đa hóa diện tích hấp thu nhiệt trong khi vẫn giữ thể tích nhỏ gọn Cửa vào môi chất được đặt ở phía dưới và cửa ra ở phía trên, tạo điều kiện cho quá trình trao đổi nhiệt hiệu quả hơn.
Bộ bốc hơi trong xe ô tô được đặt dưới bảng đồng hồ, với một quạt điện kiểu lồng sóc thổi không khí qua bộ này, giúp đưa khí mát vào cabin ô tô.
Hình 1.35 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
Nguyên lý hoạt động
Trong quá trình hoạt động của bộ bốc (giàn lạnh), môi chất lạnh xảy ra hiện tượng sôi và bốc hơi Quạt gió thổi không khí qua giàn lạnh, làm mát không khí trước khi đưa vào trong xe Năng suất của bộ bốc hơi phụ thuộc vào một số yếu tố kỹ thuật quan trọng trong thiết kế chế tạo.
+ Đường kính và chiều dài ống dẫn môi chất lạnh
+ Số lượng và kích thước các lá mỏng bám quanh ống kim loại
+ Số lượng các đoạn uốn cong của ống kim loại
+ Khối lượng và lưu lượng không khí thổi xuyên qua bộ bốc hơi
+ Tốc độ của quạt gió
Bộ bốc hơi hay giàn lạnh không chỉ làm mát không khí mà còn có chức năng hút ẩm, giúp ngưng tụ độ ẩm thành nước Nước này sẽ được dẫn ra ngoài ô tô thông qua ống xả dưới giàn lạnh Tính năng hút ẩm này đảm bảo không khí trong cabin luôn khô ráo và trong lành.
Van giãn nở và ống tiết lưu đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết lưu lượng môi chất vào bộ bốc hơi, đảm bảo độ lạnh phù hợp với mọi chế độ tải của hệ thống điện lạnh Nếu lưu lượng môi chất vào bộ bốc hơi quá lớn, sẽ xảy ra tình trạng tràn ngập, dẫn đến độ lạnh kém do áp suất và nhiệt độ cao Ngược lại, nếu lượng môi chất lạnh lỏng không đủ, độ lạnh cũng sẽ giảm sút vì môi chất bốc hơi quá nhanh trước khi đi qua toàn bộ bộ bốc hơi, có thể gây hỏng hóc cho máy nén.
Các phần phụ khác trong hệ thống điện lạnh ô tô
Ống dẫn môi chất lạnh
Hệ thống điều hòa không khí ô tô bao gồm nhiều thiết bị được nối liền với nhau để đảm bảo môi chất lạnh lưu thông hiệu quả Để kết nối các thiết bị, cả ống mềm và ống cứng đều được sử dụng, trong đó ống mềm được dùng để nối với máy nén, cho phép sự chuyển động tương đối giữa máy nén và động cơ Các ống mềm hiện nay thường được làm từ cao su, có thêm một hoặc hai lớp không thấm ở bên trong và bên ngoài, cùng với lớp nilon không thấm để tạo ra một lớp màng chắn chống rò rỉ.
Các loại ống kim loại được sử dụng phổ biến trong hệ thống làm lạnh để kết nối các thiết bị như giàn ngưng tụ, van tiết lưu và bộ bốc hơi Mặc dù ống kim loại không thấm nước, nhưng nước hoặc dung dịch từ ắc quy có thể gây ăn mòn và rò rỉ Đường ống trong hệ thống điều hòa không khí được đặt tên theo chức năng hoặc trạng thái của chất làm lạnh bên trong Ống dẫn từ máy nén đến bộ ngưng tụ được gọi là ống ga nóng, trong khi ống dẫn chứa dung dịch chất làm lạnh kết nối từ bộ ngưng tụ đến phin sấy lọc và thiết bị giãn nở Đường ống hút từ bộ bốc hơi đến máy nén thường có đường kính lớn nhất để truyền dẫn hơi môi chất lạnh ở áp suất thấp.
Cửa sổ kính (mắt ga)
Kính xem ga có cấu tạo hình trụ tròn với một kính tròn chịu áp lực tốt và trong suốt ở phía trên, giúp quan sát lỏng Kính được giữ chặt nhờ lò xo bên trong Kính xem ga được lắp đặt trên đường ống cấp môi chất của hệ thống lạnh, nhằm báo hiệu lưu lượng và chất lượng lỏng một cách định tính.
Báo hiệu lượng gas trong đường ống có đủ hay không rất quan trọng Khi gas chảy đầy, dòng môi chất lỏng gần như không chuyển động, nhưng nếu thiếu, sẽ xuất hiện bọt trên mắt kính Trong trường hợp thiếu gas nghiêm trọng, mắt kính sẽ xuất hiện các vệt dầu chảy với hình gợn sóng.
Hình 1.36 Hình dạng của cửa sổ kính
Báo hiệu độ ẩm của môi chất là rất quan trọng, vì khi môi chất lỏng có lẫn ẩm, màu sắc của nó sẽ thay đổi Màu xanh biểu thị tình trạng khô, màu vàng cho thấy có độ ẩm cần thận trọng, và màu nâu chỉ ra rằng có nhiều độ ẩm cần xử lý Để thuận tiện cho việc kiểm tra và so sánh, các màu sắc đặc trưng đã được in sẵn trên vòng tròn chu vi của mắt kính.
Khi trong chất lỏng có tạp chất, việc nhận biết có thể thực hiện bằng cách quan sát qua kính Điều này đặc biệt quan trọng trong trường hợp các hạt hút ẩm bị hỏng hoặc có sự hiện diện của xỉ hàn trên đường ống.
Hình 1.37 Trạng thái môi chất qua cửa sổ kính
Điều khiển hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Bộ điều khiển nhiệt độ
1.10.1.1 Kiểu điện trở, nhiệt điện trở
Cụm sưởi và cụm làm lạnh hoạt động độc lập, sử dụng thermistor khi hỗn hợp không khí thay đổi Thermistor, làm từ chất bán dẫn, có đặc điểm là điện trở thay đổi theo nhiệt độ: tăng khi nhiệt độ giảm và giảm khi nhiệt độ tăng Nhiệt điện trở được lắp đặt ở phía sau giàn lạnh để cảm nhận nhiệt độ của gió sau khi đi qua giàn lạnh.
Hệ thống điều hòa không khí ô tô sử dụng nhiệt điện trở và có một biến trở trên bảng điều khiển để điều chỉnh nhiệt độ trong xe Tín hiệu điều khiển nhiệt độ được lấy từ cần phân áp, bao gồm giá trị điện trở của biến trở và giá trị của nhiệt điện trở.
Hình 1.39 Kiểu nhiệt điện trở
Khi nhiệt độ không khí trong xe tăng cao, cảm ứng nhiệt điện trở thay đổi từ giá trị nhỏ sang lớn, dẫn đến giảm điện áp trên mạch cảm ứng nhiệt độ của bộ khuếch đại Mạch cảm ứng nhận biết điều hòa không khí đang hoạt động, khiến transistor mở ra, cho phép rơ le ly hợp từ đóng mạch và máy nén bắt đầu hoạt động, khởi động quá trình làm lạnh.
Hình 1.40 Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ cao)
Khi nhiệt độ trong xe giảm, điện trở của thermistor tăng cao, dẫn đến việc điện áp rơi trên mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại của hệ thống điều hòa không khí gia tăng Mạch cảm ứng này nhận biết trạng thái OFF của hệ thống, khiến transistor đóng lại Hệ quả là rơ le của ly hợp từ không đóng mạch, làm cho máy nén ngừng hoạt động và dừng quá trình làm lạnh.
Thermostat là thiết bị gồm đầu cảm ứng nhiệt, màng và công tắc, với đầu cảm ứng chứa môi chất và được đặt tại lối ra của giàn lạnh Khi nhiệt độ bay hơi thấp, áp suất trong bầu cảm ứng giảm, dẫn đến việc màng ngắt công tắc Quá trình này làm ngắt ly hợp từ, giúp điều chỉnh nhiệt độ ra hiệu quả.
Hình 1.41 Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh thấp)
Hình 1.42 Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh cao)
Bộ điều khiển tốc độ quạt
Lưu lượng gió trong hệ thống điều hòa ô tô được điều chỉnh thông qua tốc độ quay của mô tơ quạt, mà tốc độ này lại phụ thuộc vào điện áp giữa hai đầu mô tơ Công tắc quạt hoạt động bằng cách thay đổi giá trị điện trở mắc nối tiếp với động cơ, cho phép điều chỉnh linh hoạt tốc độ quay của mô tơ quạt.
Hình 1.43 Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió
Khi công tắc quạt ở vị trí Low, dòng điện sẽ chạy qua cuộn dây của rơ le sưởi, khiến rơ le ở trạng thái ON Điều này tạo ra điện áp qua tiếp điểm của rơ le sưởi trong bộ sưởi ấm.
Hình 1.44 Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Low)
Khi công tắc được bật ở vị trí Me, rơ le sưởi sẽ hoạt động ở chế độ ON tương tự như khi ở chế độ Low, cho phép điện áp được gửi đến động cơ quạt Dòng điện sau đó sẽ đi qua động cơ quạt, tiếp tục đi qua điện trở quạt trước khi thoát ra ngoài để được làm mát.
So với chế độ Low, hiệu diện thế giữa hai đầu động cơ quạt lớn hơn Điều này cho phép động cơ làm việc ở chế độ trung bình
Hình 1.45 Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Medium)
Khi công tắc quạt ở chế độ High, rơ le vẫn ở vị trí như chế độ thấp nhưng điện áp vẫn được cung cấp cho quạt Dòng điện chạy qua động cơ mà không đi qua điện trở, giúp điện áp nguồn trực tiếp đến động cơ Nhờ đó, mô tơ quạt quay với tốc độ cao.
Hình 1.46 Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí High)
Bộ điều khiển tốc độ không tải (bù ga)
Khi động cơ hoạt động ở chế độ không tải, công suất của nó rất thấp Việc kích hoạt máy nén có thể dẫn đến quá tải cho động cơ, gây ra hiện tượng chết máy hoặc làm động cơ quá nóng Để máy điều hòa hoạt động hiệu quả khi xe dừng, tốc độ động cơ cần được tăng lên tự động thông qua hệ thống điều khiển tốc độ bù ga không tải.
ECU điều khiển động cơ nhận tín hiệu từ công tắc A/C ON, kích hoạt van điều chỉnh tốc độ không tải để tăng lượng không khí và nhiên liệu, giúp động cơ đạt nhiệt độ tối ưu Có hai kiểu bù ga điện: kiểu cho không khí đi tắt và kiểu sử dụng van điều chỉnh không tải ISCV (rpm - Số vòng quay trên phút).
Hình 1.47 Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu điện) 1.10.3.2 Bù ga kiểu cơ
Loại van điện từ này được sử dụng cho động cơ diesel không có hộp điều khiển điện từ và động cơ xăng với chế hòa khí Khi hệ thống điều hòa hoạt động, van điện từ bù ga sẽ kích hoạt, dẫn đến việc áp suất chân không trong bầu chân không tác động lên cơ cấu chấp hành, từ đó đẩy bướm ga và tăng tốc độ không tải của động cơ.
Bộ điều khiển chống đóng băng giàn lạnh
Bộ điều hòa áp suất giàn lạnh (EPR) là một van điều chỉnh áp suất, bao gồm ống kim loại và piston, được lắp đặt giữa giàn lạnh và máy nén Chức năng của EPR là duy trì áp suất môi chất bên trong giàn lạnh ở mức 0,18 MPa hoặc cao hơn, giúp ngăn chặn tình trạng đóng băng Với loại điều hòa không khí sử dụng van EPR, máy nén hoạt động liên tục, dẫn đến sự thay đổi nhiệt độ đầu ra thấp và không gây ra tiếng ồn, vì vậy chúng thường được sử dụng trong các loại xe hơi cao cấp.
Hình 1.48 Cấu tạo van EPR
Khi nhiệt độ trong xe tăng cao, áp suất bay hơi (Pe) vượt qua áp lực của lò xo (Ps), khiến piston dịch chuyển sang trái và mở van Môi chất bay hơi tại giàn lạnh được hút vào máy nén Trong quá trình hoạt động, piston của van EPR sẽ đóng và mở, điều chỉnh áp suất bay hơi (Pe) cho giàn lạnh, đảm bảo áp suất không giảm dưới 0,18 MPa, từ đó ngăn chặn hiện tượng đóng băng giàn lạnh.
Hình 1.49 Nguyên lý hoạt động van EPR (nhiệt độ trong xe cao)
Khi nhiệt độ trong xe và tải giảm, áp suất (Pe) giảm xuống Lúc này, trong van EPR, giá trị (Pe) thấp hơn áp lực của lò xo, khiến Piston bị kéo về bên phải Van đóng lại, ngắt dòng môi chất lạnh để điều chỉnh năng suất lạnh phù hợp với tải nhiệt.
Hình 1.50 Nguyên lý hoạt động van EPR (nhiệt độ trong xe thấp) 1.10.4.2 Loại thermistor
Khi nhiệt độ giàn lạnh tăng, cảm biến nhiệt cũng thay đổi, dẫn đến giá trị điện trở giảm Sự giảm điện trở làm giảm điện thế tại điểm A trong bộ khuếch đại A/C Khi điện thế tại điểm A giảm, bộ khuếch đại A/C kích hoạt transistor chuyển sang trạng thái ON, ngắt ly hợp từ hoạt động Nhờ đó, máy nén bắt đầu hoạt động, khởi động quá trình làm lạnh.
Hình 1.51 Nguyên lý hoạt động thermistor (khi nhiệt độ cao)
Khi nhiệt độ giàn lạnh xấp xỉ 0 0 C, điện trở của cảm biến nhiệt tăng Điện thế tại điểm
Khi điện thế tại điểm A tăng lên trong bộ khuếch đại, transistor sẽ khóa và ly hợp không đóng mạch, dẫn đến việc máy nén ngừng hoạt động Điều này giúp ngăn chặn tình trạng đóng băng của giàn lạnh.
Hình 1.52 Nguyên lý hoạt động thermistor (khi nhiệt độ thấp)
Bộ điều khiển đóng ngắt máy nén
1.10.5.1 Tín hiệu ra điều khiển máy nén
Trạng thái ON/OFF của máy nén được điều khiển nhờ rơ le điện từ Có ba loại gửi tín hiệu đến rơ le
Hình 1.53 Các kiểu điều khiển máy nén
• Kiểu A: Tín hiệu điều khiển được truyền đi từ bộ điều khiển, cùng với các tín hiệu điều khiển khác được cung cấp từ ECU động cơ
• Kiểu B: Nhận tín hiệu điều khiển từ máy nén từ bộ điều khiển A/C Đưa ra tín hiệu tới ECU động cơ
• Kiểu C: Nhận tín hiệu độc lập từ bộ điều khiển A/C
Bộ điều khiển truyền tín hiệu để khởi động máy nén và bắt đầu quá trình bù ga ECU cũng có khả năng gửi tín hiệu phản hồi dựa trên trạng thái hiện tại của động cơ.
1.10.5.2 Công tắc điều khiển A/C và ECON
Công tắc điều khiển A/C và ECON phân chia hai mức cảm nhận nhiệt độ không khí sau khi làm lạnh, nhằm điều khiển hoạt động của máy nén ON/OFF Hệ thống điều hòa không khí cho phép người dùng chọn chế độ A/C hoặc ECON Cảm biến nhiệt độ tại giàn lạnh sẽ cảm nhận nhiệt độ của khí lạnh ngay sau khi nó đi qua, từ đó điều khiển hoạt động dựa trên nhiệt độ của khí lạnh.
Để nhanh chóng làm lạnh không khí trong xe, hãy bật công tắc điều hòa A/C ở chế độ ON Khi nhiệt độ tại giàn lạnh giảm xuống dưới 3°C, máy nén sẽ tự động ngắt Nếu nhiệt độ tại giàn lạnh vượt quá 4°C, hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động để duy trì sự lạnh cần thiết.
0C, máy nén được bật và hệ thống bắt đầu làm việc
Hình 1.55 Công tắc điều khiển A/C (ở vị trí ON)
Hình 1.56 Công tắc điều khiển A/C (ở vị trí OFF)
Để điều hòa không khí hoạt động ở chế độ tiết kiệm hoặc làm khô, hãy bật công tắc ECON ở vị trí ON Khi nhiệt độ giàn lạnh đạt khoảng 10°C hoặc thấp hơn, máy nén sẽ ngừng hoạt động, và khi nhiệt độ đạt khoảng 11°C hoặc cao hơn, máy nén sẽ hoạt động trở lại So với công tắc A/C ở vị trí ON, chế độ này giúp làm lạnh yếu hơn, nhưng thời gian hoạt động của máy nén giảm, từ đó tiết kiệm nhiên liệu và giúp xe chạy mạnh mẽ hơn.
Hình 1.57 Công tắc điều khiển ECON (ở vị trí ON)
Hình 1.58 Công tắc điều khiển ECON (ở vị trí OFF) 1.10.5.3 Điều khiển theo tốc độ động cơ
Khi máy nén hoạt động mà động cơ không tải, công suất của động cơ giảm, có thể dẫn đến tình trạng chết máy Để duy trì tốc độ động cơ, việc điều khiển tốc độ là cần thiết, giúp bù ga và giữ tốc độ quay ổn định Khi tốc độ động cơ giảm, máy nén sẽ tự động ngắt để ngăn ngừa tình trạng chết máy Chức năng điều khiển ON/OFF của máy nén dựa vào tốc độ vòng quay của động cơ (rpm) giúp đảm bảo hoạt động liên tục và hiệu quả.
Hình 1.59 Điều khiển máy nén theo tốc độ động cơ 1.10.5.4 Điều khiển ngắt A/C để tăng tốc độ động cơ
Hình 1.60 Điều khiển ngắt A/C (qua ECU và bộ điều khiển A/C)
Kiểu điều khiển này hiệu quả trong việc kiểm soát công suất động cơ xe có công suất nhỏ Trong quá trình tăng tốc, máy nén sẽ được ngắt ngay lập tức để giảm tải cho động cơ ECU động cơ nhận diện sự tăng tốc thông qua một loạt tín hiệu và gửi tín hiệu đến bộ điều khiển A/C Bộ điều khiển này sẽ thực hiện việc ngắt máy nén trong vài giây.
Loại công tắc này được lắp đặt ở phía dưới chân ga, giúp ngắt hoạt động của máy nén trong một khoảng thời gian ngắn khi người lái đạp chân ga, từ đó tăng tốc độ động cơ hiệu quả hơn.
KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ TRÊN XE TOYOTA VIOS 2018
Giới thiệu chung về xe Toyota Vios 2018
Toyota Vios 1.5E MT hiện đang là một trong những mẫu sedan cỡ nhỏ bán chạy nhất trên thị trường Với mức giá hợp lý và thiết kế hiện đại, bắt mắt, xe Vios thu hút được sự quan tâm đặc biệt từ giới trẻ.
Vios 1.5E MT không có trang bị tiện nghi cao cấp nhưng thể hiện giá trị cốt lõi của Toyota: bền bỉ và tiết kiệm Xe có thiết kế mới mẻ, trẻ trung, ưa nhìn, cùng mức giá cạnh tranh và khả năng giữ giá tốt.
Toyota Vios phiên bản số sàn là lựa chọn lý tưởng cho dịch vụ vận chuyển và đầu tư cá nhân, đáp ứng nhu cầu gia đình Để cạnh tranh với thị trường đang phát triển và đối thủ ngày càng mạnh, Toyota Việt Nam đã giới thiệu Vios thế hệ mới vào tháng 8/2018 Với thiết kế hiện đại, tiện nghi nâng cấp và tiêu chuẩn an toàn vượt trội, Toyota Vios mới tự tin giữ vững vị thế trong phân khúc sedan hạng B.
Dựa vào một số thông số theo xe tham khảo Vios 1.5E (MT) 2018 trên thị trường nhóm đưa ra bảng thông số kỹ thuật của xe
Bảng 2.1 thông số kỹ thuật của xe
Thông số tham khảo Đơn vị Kích thước
Kích thước D × R × C mm × mm × mm 4410 × 1700 ×
Chiều dài cơ sở, L mm 2500
Trọng lượng không tải kg 1068
Trọng lượng toàn tải, G kg 1500
Mã động cơ 1NZ-FE
Loại động cơ 4 xy lanh thẳng hàng,16 van DOHC, Dual
VVT-i Loại hộp số Cơ khí 2 trục 5 số tiến Công suất tối đa, Nemax/nN kW (Mã lực) /
Mô men xoắn tối đa
Vận tốc tối đa, vmax km/h 180
Hệ thống truyền động FWD, Dẫn động cầu trước
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Toyota Vios 2018
Hình 2.2 Hệ thống điều khiển bằng điện tử trang bị trên xe Toyota Vios 2018
1 AIRFLOW MODE DOOR – Cửa chế độ lưu lượng khí
2 AIR MIX DOOR – Cửa trộn không khí
3 DRIVER-SIDE – Bên lái (hoặc phía người lái)
4 AIR MIX ACTUATOR – Bộ điều khiển trộn không khí
5 (FULL-AUTO AIR CONDITIONER) – (Máy điều hòa không khí tự động hoàn toàn)
6 AIRFLOW MODE DOOR – Cửa chế độ lưu lượng khí (được lặp lại)
7 AIRFLOW MODE MAIN LINK – Liên kết chính chế độ lưu lượng khí
8 EVAPORATOR – Bộ bay hơi (hoặc Dàn lạnh)
9 EVAPORATOR TEMPERATURE SENSOR – Cảm biến nhiệt độ bộ bay hơi
10 PASSENGER-SIDE AIR MIX ACTUATOR – Bộ điều khiển trộn không khí phía bên hành khách
11 EXPANSION VALVE – Van giãn nở
12 POWER MOS FET – Transistor MOSFET công suất (Power MOSFET)
13 (FULL-AUTO AIR CONDITIONER) – (Máy điều hòa không khí tự động hoàn toàn)
14 RESISTOR (MANUAL AIR CONDITIONER) – Điện trở (Máy điều hòa không khí điều chỉnh thủ công)
Cửa trộn không khí trong hệ thống A/C điều chỉnh nhiệt độ NÓNG hoặc LẠNH dựa trên vị trí của nút điều khiển Điều này dẫn đến sự thay đổi trong phân phối luồng không khí và kiểm soát nhiệt độ của luồng không khí.
Hình 2.3 Nguyên lí hoạt động của hệ thống điều hòa trang bị trên xe Toyota Vios 2018
2.2.3 Các chế độ hoạt động
Cửa chế độ luồng khí di chuyển đến vị trí:
VENT ( Chế độ đơn phía trước)
BI-LEVEL( Chế độ đôi trước và phía dưới)
DEF/HEAT( Chế độ sưởi kính)
DEFROSTER ( Chế độ làm tan băng kính) tùy thuộc vào vị trí của núm xoay chọn chế độ luồng khí Kết quả là chế độ luồng khí thay đổi
Hình 2.4 Các chế độ hoạt động
2.2.4 Hoạt động của điều khiển tự động EATC
Hệ thống điều khiển tự động EATC (Electronic Automatic Temperature Control) sử dụng bộ vi xử lý để duy trì nhiệt độ mát lạnh ổn định Nó cho phép điều chỉnh nhiệt độ độc lập cho ghế tài xế và khu vực ghế hành khách Hệ thống này còn phân phối luồng khí mát đến các hàng ghế phía sau mà không làm ảnh hưởng đến luồng khí mát cho ghế ngồi phía trước.
Hệ thống điều hòa không khí tự động hoạt động bằng cách thiết lập nhiệt độ mong muốn qua núm chọn và bật công tắc AUTO Ngay lập tức, hệ thống sẽ điều chỉnh và duy trì nhiệt độ đã cài đặt nhờ vào chức năng điều khiển tự động của ECU.
Hình 2.5 Sơ đồ điều khiển điều hòa tự động ô tô
Hệ thống điều khiển nhiệt độ tự động EATC nhận thông tin từ sáu nguồn khác nhau, xử lý dữ liệu và phát tín hiệu để điều khiển các bộ tác động cổng chức năng Các nguồn thông tin này đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Bộ cảm biến năng lượng mặt trời là một pin quang điện được lắp đặt trên bảng đồng hồ, có nhiệm vụ đo lường và ghi nhận nhiệt độ từ ánh sáng mặt trời.
Bộ cảm biến nhiệt độ trong xe được lắp đặt phía sau bảng đồng hồ, có chức năng theo dõi và đo nhiệt độ không khí bên trong khoang cabin ô tô.
+ Bộ cảm biến môi trường, ghi nhận nhiệt độ của phía ngoài xe
+ Bộ cảm biến nhiệt độ bước làm mát động cơ
+ Công tắc áp suất điều khiển bộ ly hợp điện từ buly máy nén theo chu kỳ
Cụm điều khiển điện tử EATC (ECU) nhận tín hiệu từ bảng điều khiển về nhiệt độ mong muốn và vận tốc quạt gió, sau đó phân tích và xử lý thông tin để phát tín hiệu điều khiển Điều này giúp điều chỉnh tốc độ quạt giàn nóng, giàn lạnh và quạt két nước động cơ, đồng thời điều chỉnh chế độ thổi khí và luồng khí phù hợp với nhiệt độ yêu cầu.
2.2.5 Cảm biến trang bị trong hệ thống điều hòa trên xe Toyota Vios 2018
2.2.5.1 Cảm biến nhiệt độ trong xe
Hình 2.6 Cảm biến nhiệt độ trong xe
Cảm biến nhiệt độ trong xe là một loại nhiệt điện trở được lắp đặt trong bảng táp lô, với một đầu hút không khí Đầu hút này hoạt động bằng cách sử dụng không khí được thổi vào từ quạt gió để lấy mẫu không khí bên trong xe, từ đó giúp phát hiện nhiệt độ trung bình trong khoang nội thất.
Cảm biến phát hiện nhiệt độ trong xe dùng làm cơ sở cho việc điều khiển nhiệt độ
2.2.5.2 Cảm biến nhiệt độ ngoài xe
Hình 2.7 Cảm biến nhiệt độ ngoài xe
Cảm biến nhiệt độ ngoài xe là một nhiệt điện trở và được lắp ở phía trước của giàn nóng để xác định nhiệt độ ngoài xe
Cảm biến này phát hiện nhiệt độ ngoài xe để điều khiển thay đổi nhiệt độ trong xe do ảnh hưởng của nhiệt độ ngoài xe
2.2.5.3 Cảm biến bức xạ mặt trời
Cảm biến bức xạ nắng mặt trời là một đi ốt quang được lắp đặt trên bảng táp lô, có chức năng xác định cường độ ánh sáng mặt trời.
Cảm biến ánh sáng mặt trời giúp điều chỉnh nhiệt độ trong xe bằng cách phát hiện cường độ ánh sáng, từ đó giảm thiểu tác động của tia nắng mặt trời.
Hình 2.8 Cảm biến bức xạ mặt trời 2.2.5.4 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh
Hình 1.61 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh
Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh sử dụng một nhiệt điện trở, được lắp đặt tại giàn lạnh nhằm phát hiện nhiệt độ không khí khi di chuyển qua giàn lạnh, cụ thể là nhiệt độ bề mặt của giàn lạnh.
Nó được dùng để ngăn chặn đóng băng bề mặt giàn lạnh, điều khiển nhiệt độ và điều khiển luồn khí trong thời gian quá độ
2.2.5.5 Cảm biến nhiệt độ nước
Hình 2.9 Cảm biến nhiệt độ nước
Cảm biến nhiệt độ nước là một loại nhiệt điện trở, có chức năng phát hiện nhiệt độ nước làm mát động cơ Tín hiệu từ cảm biến này được truyền đến ECU động cơ Trên một số mẫu xe, cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp đặt ở két sưởi, giúp điều khiển nhiệt độ và hâm nóng không khí trong xe.
2.2.6 Các dạng điều khiển điều hòa không khí tự động
2.2.6.1 Điều khiển mô tơ cửa trộn gió
Mô tơ cửa trộn khí gồm có mô tơ, bộ hạn chế, chiết áp, và tiếp điểm động Mô tơ được kích hoạt bởi tín hiệu từ ECU
Khi cánh điều khiển trộn khí ở vị trí HOT, cực MH được cấp điện và cực MC nối mát, làm cho mô tơ cửa trộn khí quay theo hướng mở Ngược lại, khi cực MC trở thành nguồn cấp điện và cực MH nối mát, mô tơ sẽ quay theo chiều ngược lại, đưa cánh trộn khí về vị trí COOL.
Hình 2.10 Cấu tạo và nguyên lý của mô tơ cửa trộn gió
Một số kiểu xe không có tiếp điểm trong mô tơ cửa trộn khí
ECU điều khiển A/C quay mô tơ dựa trên sự hoạt động của công tắc lựa chọn trên bảng điều khiển
Vị trí của cánh điều tiết được điều khiển theo điện áp của chiết áp và thay đổi theo mô tơ
2.2.6.2 Điều khiển nhiệt độ gió ra (temperature air output) Để điều chỉnh nhanh chóng nhiệt độ trong xe, đạt được nhiệt độ đặt trước thì nhiệt độ dòng khí được điều khiển bằng cách thay đổi tỷ lệ không khí nóng và không khí lạnh, bằng cách điều chỉnh vị trí của cánh trộn khí Để nhanh chóng điều chỉnh nhiệt độ trong xe theo nhiệt độ đặt trước, ECU tính toán nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) dựa trên thông tin được truyền từ mỗi cảm biến Việc tính toán nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) được dựa trên nhiệt độ trong xe, nhiệt độ ngoài xe và cường độ ánh sáng mặt trời liên quan đến nhiệt độ đã đặt trước Mặc dù điều hoà tự động điều khiển nhiệt độ chủ yếu dựa vào thông tin nhiệt độ trong xe, nhưng nó cũng sử dụng thông tin về nhiệt độ ngoài xe và cường độ ánh sáng mặt trời để cho sự điều khiển được chính xác
Nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) được hạ thấp trong những điều kiện sau:
- Nhiệt độ đặt trước thấp hơn
- Nhiệt độ trong xe cao
- Nhiệt độ bên ngoài xe cao
- Cường độ ánh sáng mặt trời lớn
2.2.6.3 Điều khiển tốc độ quạt gió theo TAO
Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý điều khiển tốc độ quạt gió theo TAO
Dòng điện đến mô tơ quạt gió được điều chỉnh thông qua việc mở và đóng transistor công suất, giúp kiểm soát tốc độ quạt dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa xe và nhiệt độ đặt trước Rơ le EX-HI đóng vai trò quan trọng khi nối mát mô tơ để cung cấp lượng khí tối đa, đồng thời giảm thiểu sự sụt áp ở transistor công suất, từ đó tiết kiệm điện áp và đạt được tốc độ quạt gió cao nhất.
Sơ đồ mạch điện hệ thống điều hoà trang bị trên Toyota Vios
Hình 2.15 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (1)
Hình 2.16 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018(2)
Hình 2.17 Sơ đồ mạch điện điều hoà Trên Toyota Vios 2018(3)
Hình 2.18 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (4)
Hình 2.19 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (5)
Hình 2.20 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018(6)
Hình 2.21 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (7)
Hình 2.22 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (8)
Hình 2.23 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (9)
Hình 2.24 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (10)
Hình 2.25 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (11)
Hình 2.26 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (12)
Hình 2.27 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (12)
Hình 2.28 Sơ đồ mạch điện điều hoà trên Toyota Vios 2018 (13)
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE TOYOTA VIOS 2018
Tính toán các đại lượng cơ bản của hệ thống
3.1.1 Các thông số vật lý của không khí ẩm
3.1.1.1 Áp suất Áp suất không khí thường được gọi là khí áp Ký hiệu là B Nói chung giá trị B thay đổi theo không gian và thời gian Tuy nhiên trong kỹ thuật điều hòa không khí giá trị chênh lệch không lớn có thể bỏ qua và người ta coi B không46đổi Trong tính toán người ta lấy ở trạng thái tiêu chuẩn Bov0mmHg Đồ thị I d− của không khí ẩm thường được xây dựng ở áp suất Bt5mmHg và Bov0mmHg
3.1.1.2 Khối lượng riêng và thể tích riêng
Khối lượng riêng của không khí, ký hiệu là , được định nghĩa là khối lượng của một đơn vị thể tích không khí, với đơn vị đo lường là kg/m3 Thể tích riêng, ký hiệu là v, là đại lượng nghịch đảo của khối lượng riêng.
Khối lượng riêng (ρ) và thể tích riêng (v) là hai thông số liên quan mật thiết với nhau, trong đó khối lượng riêng thay đổi theo nhiệt độ và áp suất Mặc dù có sự biến động, nhưng trong thực tế kỹ thuật, khối lượng riêng của không khí không thay đổi nhiều, do đó thường được coi là không đổi ở điều kiện tiêu chuẩn với nhiệt độ 20°C và áp suất 0 mmHg, với giá trị ρ = 1,2 kg/m³.
Nhiệt độ là đại lượng quan trọng thể hiện mức độ nóng lạnh, ảnh hưởng lớn đến cảm giác của con người Trong kỹ thuật điều hòa không khí, thường sử dụng hai thang nhiệt độ là độ C và độ F Bên cạnh nhiệt độ thực, còn có hai giá trị nhiệt độ quan trọng khác là nhiệt độ điểm sương và nhiệt độ nhiệt kế ướt, ảnh hưởng đáng kể đến các hệ thống và thiết bị.
Khi làm lạnh không khí mà giữ nguyên độ ẩm (hoặc phân áp suất), đến một nhiệt độ nhất định, hơi nước trong không khí sẽ bắt đầu ngưng tụ thành nước bão hòa, gọi là nhiệt độ điểm sương Nhiệt độ điểm sương thể hiện trạng thái bão hòa và có độ ẩm tương đương với trạng thái ban đầu Mối quan hệ giữa nhiệt độ điểm sương và độ ẩm là phụ thuộc lẫn nhau Nhiệt độ nhiệt kế ướt cho thấy khi hơi nước bay hơi vào không khí chưa bão hòa, nhiệt độ không khí sẽ giảm dần trong khi độ ẩm tương đối tăng lên.
Quá trình bay hơi kết thúc khi đạt đến trạng thái bão hòa, với nhiệt độ tương ứng được gọi là nhiệt độ nhiệt kế ướt, ký hiệu là tư Nhiệt độ này được xác định bằng nhiệt kế có bầu thấm ướt nước Nhiệt độ nhiệt kế ướt của một trạng thái là nhiệt độ tại trạng thái bão hòa, có entanpi I bằng entanpi của trạng thái đã cho Giữa entanpi I và nhiệt độ nhiệt kế ướt tư tồn tại mối quan hệ phụ thuộc Thực tế, nhiệt độ nhiệt kế ướt của không khí hiện tại có thể đo được bằng nhiệt độ trên bề mặt thoáng của nước.
Độ ẩm tuyệt đối, ký hiệu là h, là khối lượng hơi ẩm có trong 1 m³ không khí ẩm Nếu trong không gian V m³ không khí ẩm chứa Gh kg hơi nước, thì độ ẩm tuyệt đối được tính toán dựa trên giả định rằng hơi nước trong không khí được coi là khí lý tưởng.
Trong không khí chưa bão hòa, phân áp suất của hơi nước được ký hiệu là h (N/m³) Hằng số của hơi nước được biểu thị bằng Rh (F2 J/kg) Nhiệt độ tuyệt đối của không khí ẩm, cũng chính là nhiệt độ của hơi nước, được ký hiệu là KT 0 (K).
3.1.1.5 Độ ẩm tương đối Độ ẩm tương đối không khí ẩm , ký hiệu là (%) là tỉ số giữa độ ẩm tuyệt đối h của không khí với độ ẩm bão hòa max ở cùng nhiệt độ với trạng thái đã cho h ( ) max %
Độ ẩm tương đối là chỉ số thể hiện lượng hơi nước trong không khí ẩm so với không khí ẩm bão hòa ở cùng nhiệt độ Khi độ ẩm tương đối bằng 0, không khí được coi là khô, trong khi giá trị từ 0 đến 100 cho thấy không khí ẩm chưa bão hòa Khi độ ẩm tương đối đạt 100, không khí ở trạng thái bão hòa.
• Độ ẩm là đại lượng rất quan trọng của không khí ẩm có ảnh hưởng nhiều đến cảm giác của con người
Độ ẩm tương đối có thể được xác định thông qua công thức hoặc đo bằng ẩm kế Ẩm kế là thiết bị đo bao gồm hai nhiệt kế: một nhiệt kế khô và một nhiệt kế ướt.
3.1.1.6 Dung ẩm (độ chứa hơi)
Dung ẩm hay còn gọi là độ chứa hơi, được ký hiệu là d là lượng hơi ẩm chứa trong 1 kg không khí khô
( kg / kg kk khô ) d Gh
• Gh: Khối lượng hơi nước chứa trong không khí, kg
• Gk: Khối lượng không khí khô, kg
Gh h ph Rk d Gk k pk Rh
= = = Sau khi thay R14 / ta có
Entanpi của không khí ẩm bằng entanpi của không khí khô và của hơi nước chứa trong nó
Entanpi của không khí ẩm được tính cho 1 kg không khí khô Ta có công thức:
I = Cpk.t d ro Cph.t kJ / kg kk + + k
Cpk - Nhiệt dung riêng đẳng áp của không khí khô
Cpk 1, 005 kJ / kg CCph= − Nhiệt dung riêng đẳng áp của hơi nước ở
0 C : Cph 1,84 kJ / kg C= ro - Nhiệt ẩn hóa hơi của nước ở 0 C : ro %00 kJ / kg
Như vậy: I = 1, 005 t + d ( 2500 1,84 kJ / kg + t ) kk khô [6] 3.3.2 Xác định trạng thái của không khí sau khi hòa trộn
Khi hòa trộn không khí ở trạng thái A (IA, dA) với khối lượng phần khô là LA và không khí ở trạng thái B (IB, dB) có khối lượng phần khô là LB, ta thu được không khí ở trạng thái C (IC, dC) với khối lượng phần khô là LC Việc xác định các thông số của trạng thái hòa trộn C là cần thiết để hiểu rõ hơn về tính chất của hỗn hợp không khí này.
Mục đích của việc tính toán nhiệt là xác định tất cả các tổn thất lạnh, tức là dòng nhiệt tổn thất mà máy nén cần để duy trì nhiệt độ ổn định Tải nhiệt cho thiết bị được tính bằng tổng các tải nhiệt thành phần có giá trị cao nhất.
• Q1: Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che [W]
• Q2: Tổn thất nhiệt do người tạo ra [W]
• Q3: Tổn thất nhiệt do động cơ tạo ra [W]
• Q4: Tổn thất nhiệt khi mở cửa xe [W] a Tính nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che
Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che được xác định theo công thức:
• QBX: Nhiệt lượng bức xạ [W]
• Qt : Nhiệt lượng qua tường [W]
• Xác định nhiệt lượng bức xạ: QBX
Nhiệt lượng bức xạ được tính theo công thức:
• A : Diện tích mặt bức xạ và được xác định:
• + R : Nhiệt trở qua mặt bức xạ lấy lớn nhất RQ4 [W/m2]
• Xác định nhiệt lượng qua tường: Qt
Nhiệt lượng qua tường được xác định theo công thức:
[4 - 63].Với: Kt+ : Là hệ số truyền nhiệt trên tường chọn: Kt 1= [5] + Dt = ( tng − tt ) : Độ chênh lệch nhiệt độ bên trong xe và ngoài môi trường
+Ft : Diện tích bề mặt tường bức xạ và được xác định:
3.1.2.1 Xác định nhiệt lượng qua trần: Qtr
Nhiệt lượng qua trần được xác định theo công thức:
Qtr = Kt Ft.Dt.jm [W]
• Ktr: Là hệ số truyền nhiệt trên trần ta chọn: Ktr = 1,9 [5] + Dt = ( tng − tt ) : Là độ chênh lệch nhiệt độ bên trong xe và ngoài môi trường
• Ftr : Là diện tích bề mặt trần bức xạ và được xác định:+jm : Là hệ số màu sẩm Tra bảng lấy: jm =0,86.Suy ra: Qtr =1,9 x Ft x Dt x 0,86 [W]
3.1.2.2 Xác định nhiệt lượng qua sàn: QS
Nhiệt lượng qua sàn được xác định theo công thức:
Hệ số truyền nhiệt KS bao gồm lớp tôn tráng kẽm và thảm lấy lớn nhất, được xác định là KS = 0,64 Độ chênh lệch nhiệt độ bên trong xe và bên ngoài môi trường được tính bằng Dt = (tng - tt) Từ đó, nhiệt tổn thất qua bao che Q1 được tính theo công thức QS = FS x 0,64 x (35 - 25) Ngoài ra, cần tính toán nhiệt tổn thất do con người tạo ra theo một biểu thức cụ thể.
• 350 là nhiệt lượng do một người tỏa ra trong khi làm công việc nặng nhọc, 350 W / người
• n là số người trong xe
3.1.2.3 Tính nhiệt do động cơ tạo ra
Mức độ nhiệt do động cơ thải ra ảnh hưởng đến khoang hành khách tùy thuộc vào vị trí lắp đặt động cơ, có thể là trước hoặc sau mui xe Giả định rằng khoang hành khách nhận được khoảng 5-10% lượng nhiệt từ động cơ, trong đó chọn 5% cho quá trình động cơ hoạt động.
• Ne : Là công suất cực đại của động cơ xe [KW]
• j : Hệ số hoạt động đồng thời phụ thuộc hệ số tải trọng Ta chọn: j=0,99
3.1.2.4 Tính tổn thất nhiệt khi mở cửa
Tổn thất nhiệt khi mở cửa được xác định theo công thức:
• B : Là tổn thất nhiệt riêng khi mở cửa chọn: B W / m2
• Fc : Là diện tích khi mở cửa Fc 50 m2
Tính toán chu trình lạnh và tính chọn máy nén
3.2.1 Hệ thống xe sử dụng chu trình máy nén hơi một cấp
Hầu hết các mẫu xe ô tô hiện nay đều sử dụng môi chất lạnh R134a trong hệ thống điều hòa không khí, đảm bảo hiệu suất làm mát tối ưu và thân thiện với môi trường.
Giàn ngưng không khí gồm hai loại: Giàn ngưng không khí đối lưu tự nhiên và giàn ngưng không khí đối lưu cưỡng bức (máy điều hoà nhiệt độ)
Trong giàn ngưng không khí cưỡng bức, hơi môi chất lạnh đi vào các ống, giúp ngưng tụ và thả nhiệt cho không khí Quá trình này diễn ra khi gió tự nhiên hoặc quạt gió thổi qua bề mặt ngoài của ống có cánh.
Hệ số truyền nhiệt k , W / m2.K và Dt trung bình của giàn ngưng không khí đối lưu cưỡng bức:
Dt=8,10 Với máy nén kín khi xe chạy tốc độ không khí qua cánh
= Giả sử tải nhiệt của bình ngưng là: Qk = 5 Kw
Sử dụng không khí để làm mát giàn ngưng sẽ tạo ra nhiệt độ ngưng tụ tk, được tính bằng công thức tk = tkk + Dtk Trong đó, độ chênh lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ ngưng tụ tk và nhiệt độ không khí tkk có thể được chọn là Dtk C.
Hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ không khí ra và vào chọn: Dtkk =5 C
Nhiệt độ không khí vào lấy bằng nhiệt độ trung bình mùa hè 5 C
Vậy ta có nhiệt độ không khí ra: 40 C
Nhiệt độ trung bình không khí:
( ) tkk 0, 5 35 40 = + = 37, 5 C Nhiệt độ ngưng tụ: tk=tkk Dtk+ 7,5 10+ G,5 C Lưu lượng thể tích không khí: 6,67 [m3/s].3.3.7 Tính chọn giàn bốc hơi
Bề mặt truyền nhiệt của giàn lạnh được thiết kế với các ống đồng bố trí song song, kết hợp với cánh phẳng bằng nhôm lồng vào ống Để tính toán đường kính trong của ống dẫn, ta có thể sử dụng công thức cụ thể.
= Trong đó: + dtr là đường kính trong của ống dẫn (m)
+m là lưu lượng ( kg / s ) , lấy m = 8 kg / s
+ là khối lượng riêng của môi chất kg 3 m
+ là tốc độ dòng chảy trong ống ( m / s )
HƯ HỎNG SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
Dụng cụ
Để sửa chữa và bảo trì hệ thống điện lạnh ô tô, cần sử dụng các dụng cụ cơ khí cơ bản như kìm, búa, tô vít, và đồng hồ vạn năng Ngoài ra, còn có một số dụng cụ chuyên dụng khác hỗ trợ quá trình này, được liệt kê trong bảng dưới đây.
Bảng 4.1 Một số dụng cụ dùng trong công tác sửa chữa hệ thống lạnh ô tô
TÊN DỤNG CỤ CÔNG DỤNG
Cảo ly hợp Cảo , tháo đĩa của bộ ly hợp buly máy nén
Chìa khoá tháo đĩa bộ ly hợp
Tháo đai ốc trục máy nén và đĩa ly hợp buly máy nén
Chìa khoá tháo ốc chặn Tháo ốc khoá
Nhiệt kế Đo kiểm nhiệt độ
Bơm chân không Rút chân không
Thiết bị điện phát hiện xì ga Tìm kiếm xì ga Ống nối đồng hồ Xả ga, rút chân không và kiểm tra môi chất lạnh
Bộ đồng hồ đo áơ suất Xả và nạp môi chất lạnh.
Hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục hệ thống điều hòa
Bảng 4.2 Hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục hệ thống điều hòa
HIỆN TƯỢNG NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC
PHỤC Điều hòa chỉ ra gió chứ không lạnh
Thiếu ga Nếu lượng gas không đủ thì máy sẽ chỉ có gió chứ không lạnh hoặc lạnh rất yếu
Bộ lọc gió bị bám bụi
Bơm ga, nếu không hết thì cần tháo toàn bộ hệ thống ra để tìm nguyên nhân rò rỉ
Vệ sinh bộ lọc gió
AC đóng ngắt liên tục
Áp suất gas trong hệ thống vượt quá mức khuyến cáo của nhà sản xuất Khi phát hiện áp suất bất thường, hệ thống tự động ngắt ly hợp lốc điều hòa nhằm bảo vệ các bộ phận khác trong hệ thống.
Cần thay van điều khiển mới, kiểm tra các cảm biến Đầu vào, cảm biến nào sai cần thay ngay
Băng bám lạnh trong hệ thống điều hòa ô tô
Hệ thống điều hòa không khí đang gặp vấn đề nghiêm trọng do thiếu gas lạnh, dẫn đến áp suất trong các bình chứa giảm mạnh Hệ quả là nhiệt độ sôi của gas giảm rõ rệt, khiến hơi nước trong không khí bị đóng băng trên bề mặt ống, các khe hở và lá tản nhiệt của dàn.
Hãy vệ sinh, bảo dưỡng, hút chân không thật kỹ, sau đó nạp gas mới
Hệ thống điều hòa làm việc bình thường nhưng có mùi khó chịu
Hệ thống thông gió trong khoang xe, bao gồm dàn lạnh, lưới lọc gió, quạt gió, các cửa gió và cảm biến nhiệt độ, có thể bị bẩn hoặc trục trặc do bụi bẩn và tạp chất tích tụ Người dùng thường để ca-bin xe bẩn lâu ngày với các chất như mồ hôi, rác, mùi thuốc lá, nước hoa và thức ăn, dẫn đến cặn bẩn bám vào các ngóc ngách nội thất Khi máy lạnh hoạt động, những tạp chất này sẽ được khuếch tán vào không khí trong cabin.
Để duy trì sự sạch sẽ và hiệu suất của cabin xe, cần dọn dẹp và vệ sinh lưới lọc gió bằng các hóa chất chuyên dụng cho nội thất ôtô Lọc gió điều hòa nên được thay thế sau mỗi 20.000 km hoặc sau 2 năm sử dụng để đảm bảo không khí trong xe luôn trong lành.
Hệ thống bị lọt khí, trong xe chỉ hơi mát
Do quá trình hút chân không chưa đạt hoặc máy hút chân không bị yếu, hay khi nạp ga vào bị lọt không khí vào bên tro ng
Để khắc phục hiện tượng này, bạn cần xả ga và hút chân không một cách kỹ lưỡng Nếu không xử lý nhanh chóng, dầu lạnh sẽ bị biến chất, cô đặc, dẫn đến mất khả năng bôi trơn và gây hư hỏng cho máy.
Máy nén khí hư hỏng có thể dẫn đến tình trạng tắc bầu ngưng, khiến xe không còn hơi mát Khi kiểm tra ống cao áp, bạn sẽ cảm nhận được hơi mát nhưng không ấm Nếu xả ga, sẽ có mùi hôi và dầu chuyển sang màu tối đen, cho thấy cần phải kiểm tra và khắc phục sự cố ngay lập tức.
Do máy nén bị hỏng (xilanh, piston bị mòn tạo ra khe hở trên piston và xilanh, gây ra hiện tượng không nén đủ áp suất)
Ngoài ra, lỗi còn do van điều khiển máy nén bị kẹt, luôn mở (buồng cao áp thông với buồng điều khiển)
Khi thay máy nén, cần lưu ý rằng có thể phải thay cả bầu ngưng Ngoài ra, việc thay máy nén cũng yêu cầu thay phin lọc ga, vệ sinh hệ thống để loại bỏ cặn bẩn và dầu bên trong, đồng thời thực hiện hút chân không và nạp gas mới.
Kiểm tra, chẩn đoán, sửa chữa hệ thống lạnh ô tô
Trước khi tiến hành kiểm tra, đo kiểm cần phải quan sát, xem xét kỹ chi tiết của hệ thống điện lạnh như sau:
Dây curoa của máy nén cần được căng đúng mức quy định để đảm bảo hiệu suất hoạt động Cần kiểm tra kỹ lưỡng dây curoa để phát hiện các dấu hiệu như mòn, khuyết, tước sợi hoặc chai bóng Đồng thời, dây curoa cũng phải được căn chỉnh thẳng hàng giữa các buly truyền động Nên sử dụng thiết bị chuyên dụng để thực hiện việc này.
- Chân gắn máy nén phải được xiết đủ lực vào thân động cơ, không nứt vỡ long lỏng
Màu trắng đục như sữa Có nước trong hệ thống
Hãy vệ sinh, bảo dưỡng, hút chân không thật kỹ, sau đó nạp gas mới, dầu mới
Một số dấu hiệu hiện trên kính kiểm soát ga
Thỉnh thoảng có bọt nước hoặc bọt nổi liên tục
Thiếu chất làm lạnh (gas) hoặc bộ hút ẩm không giữ được hơi ấm Hút chân không kỹ, bơm chất làm lạnh (gas), thay bộ lọc
Có vết sọc của dầu trên kính Hệ thống không còn chất làm lạnh
Bơm chất làm lạnh (gas)
- Các đường ống dẫn môi chất lạnh không được mòn khuyết, xì hơi và phải bố trí xa các bộ phận di động
Phốt của trục máy nén cần phải đảm bảo kín để tránh tình trạng rò rỉ dầu Nếu phốt bị hở, dầu sẽ chảy ra ngoài, gây ảnh hưởng đến buli và mâm bị động của bộ ly hợp điện từ máy nén.
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho giàn nóng, cần giữ cho bề mặt bên ngoài sạch sẽ và lắp đặt đúng vị trí, không để áp sát vào két nước động cơ Việc tạo điều kiện cho gió lưu thông tốt xuyên qua giàn nóng là rất quan trọng trong mọi trường hợp.
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, cần kiểm tra tất cả các ống dẫn khí, hộp dẫn khí, cửa cánh gà và hệ thống cơ khí điều khiển phân phối luồng khí Tất cả các bộ phận này phải hoạt động thông suốt, nhạy bén và nhẹ nhàng.
Để đảm bảo hiệu suất hoạt động của giàn lạnh, cần giữ cho bề mặt bên ngoài của các ống và bộ giàn lạnh luôn sạch sẽ, không có bụi bẩn Nếu phát hiện mùi hôi trong khí lạnh thổi ra, đó có thể là dấu hiệu cho thấy giàn lạnh đã bị bám bẩn.
Động cơ điện quạt gió lồng sóc cần hoạt động hiệu quả và đạt đủ các tốc độ quy định Nếu không, cần kiểm tra tình trạng chập mạch của các điện trở điều khiển tốc độ để đảm bảo hiệu suất hoạt động của quạt.
- Các bộ lọc thông khí phải thông sạch
Khi phát hiện vết dầu bám trên các bộ phận của hệ thống lạnh hoặc trên đường ống dẫn môi chất lạnh, điều này cho thấy có hiện tượng rò rỉ gas lạnh Sự rò rỉ này thường đi kèm với dầu bôi trơn, cho thấy môi chất lạnh đang thoát ra khỏi hệ thống.
4.3.2 Chẩn đoán, xử lý các hư hỏng thông thường
4.3.2.1 Hệ thống điều hòa bị ồn khi hoạt động
Bảng 4.3 Chẩn đoán và xử lý các hư hỏng thường gặp
NGUYÊN NHÂN CÁCH KHẮC PHỤC
1 Dây đai bị mòn, trùng, hư hỏng 1 Kiểm tra lại dây đai, thay thế nếu cần thiết căng lại dây đai
2 Puly tăng đai bị hư hỏng 2 Thay thế
3 Ly hợp điện từ bị yếu
3 Chắc chắn rằng khe hở giữa máy nén và ly hợp điện từ nằm trong khoảng 0,3 –0,5
4 Van giãn nở bị hú 4 Nếu vẫn còn hú thì thay thế van giãn nở Để chẩn đoán chính xác các hư hỏng thường gặp của hệ thống lạnh ô tô, chúng ta phải đo và ghi lại áp suất bên thấp và bên cao của hệ thống lạnh ô tô Số liệu đo được sẽ làm cơ sở cho công tác chẩn đoán như đã hướng dẫn trước đó, việc kiểm tra áp suất hệ thống lạnh ô tô được thực hiện như sau:
Khóa hai van đồng hồ đo áp suất thấp và cao là một bước quan trọng trong việc lắp đặt áp kế Để đảm bảo hiệu quả, cần lắp đặt áp kế vào hệ thống đúng kỹ thuật và đúng vị trí, đồng thời đảm bảo thông thoáng trong các đường ống đấu nối của công tơ.
- Để động cơ nổ máy ở tốc độ trục khuỷu 2000 vòng / phút [6]
- Đặt núm điều chỉnh nhiệt độ ở vị trí lạnh tối đa “MAXCOLD”
- Công tắc quạt gió được đặt ở vị trí tốc độ cao nhất
- Mở hai cửa trước của xe
- Đọc và ghi số đọc trên áp kế
Kết quả kiểm tra áp suất hệ thống lạnh ô tô có thể khác nhau tùy thuộc vào tình trạng kỹ thuật của hệ thống Việc phân tích những kết quả này sẽ hỗ trợ trong việc chẩn đoán chính xác và áp dụng kỹ thuật phù hợp.
- Trong quá trình thử nghiệm áp suất của hệ thống, cần chú ý đến nhiệt độ môi trường
- Áp suất của cả hai phía đều thấp
Gió lạnh thổi ra ít và xuất hiện một số bọt bong bóng trong dòng môi chất chảy qua kính cửa sổ, cho thấy hệ thống điện lạnh thiếu môi chất lạnh Để khắc phục tình trạng này, cần tiến hành kiểm tra và bổ sung môi chất lạnh cho hệ thống.
4.3.3 Kiểm tra tình trạng xì hở làm thất thoát ga môi chất
- Xả hết ga môi chất lạnh
- Khắc phục chỗ bị xì hở
Để kiểm tra mức dầu nhờn trong máy nén, bạn cần tháo hết dầu nhờn vào một cốc đo Sau đó, so sánh lượng dầu này với mức dầu quy định cho loại máy nén cụ thể Nếu phát hiện thiếu dầu, hãy bổ sung thêm để đảm bảo máy nén hoạt động hiệu quả.
- Nạp ga R-134a trở lại đúng lượng quy định
- Vận hành hệ thống lạnh và kiểm tra.
Bảo trì hệ thống điện lạnh ô tô
4.4.1 Phương pháp lắp ráp bộ áp kế vào hệ thống
Bước 1: Chuẩn bị phương tiện như sau:
- Che đậy hai bên vè xe tránh làm trầy sước sơn
- Tháo nắp đậy các cửa kiểm tra phía cao áp và phía thấp áp bố trí trên máy nén hoặc trên các ống dẫn môi chất lạnh
Bước 2: Khoá kín cả hai van của hai đồng hồ đo
Hình 4.1 Kỹ thuật lắp ráp bộ áp kế vào hệ thống điện lạnh ôtô để phục vụ cho việc đo kiểm
1 Đồng hồ thấp áp,2 Đồng hồ cao áp, 3,4 Cửa van tại máy nén để lắp ráp các áp kế, 5 Ống nối màu vàng sẽ ráp vào máy hút chân không hay vào bình chứa môi chất lạnh
Bước 3: Ráp các ống nối đồng hồ đo vào máy nén thao tác như sau :
- Vặn tay ống nối màu xanh của đồng hồ thấp áp vào cửa hút (cửa phía thấp áp) của hệ thống
- Vặn tay ống nối màu đỏ của đồng hồ cao áp vào cửa xả máy nén(cửa phía cao áp)
Bước 4: Xả sạch không khí trong hai ống nối đồng hồ vừa ráp vào hệ thống bằng các thao tác như sau:
Mở nhẹ van đồng hồ thấp áp trong vài giây để áp suất môi chất lạnh đẩy không khí trong ống nối màu xanh ra ngoài, sau đó khoá van lại.
Kỹ thuật lắp ráp bộ đồng hồ cao áp đã hoàn tất, và ống nối màu đỏ của đồng hồ đã được lắp đặt Bây giờ, mọi thứ đã sẵn sàng cho quá trình kiểm tra.
- Xả ga hệ thống lạnh:
- Thao tác xả ga với trạm xả ga chuyên dùng: