Đề tài: Nguyên nhân hư hỏng và cách khắc phục sự cố hệ thống điều hòa không khí của xe Flat docx

Một chu trình làm lạnh cơ bản bao gồm các bước sau đây nhằm truất nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát trong cabin ôtô:  Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén dưới á

Đề tài: Nguyên

nhân hư hỏng và cách khắc phục sự

cố hệ thống điều hòa không khí của

xe Flat

LỜI NÓI ĐẦU

Trải qua từng giai đoạn tồn tại và phát triển, con người đã có ý thức tự thích nghi với môi trường sống Ý thức được việc phải tạo ra điều hòa không khí xung quanh mình – mùa đông thì sưởi ấm, mùa hạ thì thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế, sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nghành điều hòa không khí cũng đã có những bước phát triển vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất

Ngày nay, điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế…mà còn trong cả các phương tiện đi lại như ôtô, tàu hỏa, tàu thủy…

Kể từ khi chiếc xe ôtô đầu tiên ra đời, theo thời gian để đáp nhu cầu cuộc sống của con người những chiếc xe ôtô ra đời sau này ngày một tiện nghi hơn, hoàn thiện hơn, và hiện đại hơn Một trong những tiện nghi phổ biến là hệ thống điều hòa không khí trong ôtô Đây là một hệ thống mang tính hiện đại và công nghệ cao

Với mục đích làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống điều hòa không khí ôtô Được sự đồng ý của bộ môn, tôi đã được giao thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề t ài: “NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ TIẾN HÀNH KHẮC PHỤC SỰ CỐ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CỦA

XE FIAT TRANG BỊ CHO BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ - TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG”, với các nội dung:

Chương 1: Giới thiệu chung về hệ thống điều hoà không khí của xe FIAT Chương 2: Xác định sự cố hoạt động không b ình thường của HTĐHKK của xe Lựa chọn giải pháp khắc phục

Chương 3: Sửa chữa phục hồi và khắc phục sự cố

Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi được thầy giáo hướng dẫn Th.s Mai Sơn Hải đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo, tạo điều kiện thuận lợi về mặt tinh thần cũng như trang thiết bị và tài liệu nghiên cứu Bên cạnh dó là sự giúp đỡ hết sức quý báu của các thầy trong bộ môn đã hỗ trợ để tôi có thể hoàn thành tốt nhất luận văn của mình

Luận văn đã hoàn thành Song, do khả năng còn nhiều hạn chế, thời gian thực hiện có hạn, và vì một số lý do khách quan, nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sự sai sót Rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các quí thầy cô và các bạn sinh viên

Nhân đây, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới các quí thầy cô giáo trong khoa, trong bộ môn , đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Th.s Mai Sơn Hải đã tận tình dạy giúp đỡ, chỉ bảo

Xin được cảm ơn và xin nhận được sự góp ý của các quý thầy cô về cuốn luận văn này

Nha Trang, tháng 5 năm 2007

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Trường Giang

CHƯƠNG 1

G IỚ I T H I Ệ U CH UNG VỀ

HỆ T H Ố NG ĐI Ề U HÒ A K H Ô NG K H Í CỦA XE F I AT

1 1 LÝ TH U YẾT V Ề H Ệ TH Ố N G Đ IỀ U HÒ A K H Ô N G K H Í ( HỆ THỐ N G ĐI ỆN LẠ N H ) TR Ê N ÔTÔ

1.1.1.Khái niệm chung

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

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

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

 Máy lạnh

 Bộ phận gia nhiệt và hâm nóng

 Hệ thống vận chuyển chất tải lạnh

 Hệ thống phun ẩm: thường được dùng cho những nơi có nhu cầu gia tăng

độ chứa hơi không khí trong không gian điều hòa

 Hệ thống thải không khí trong không gian cần điều hòa ra ngoài trời hoặc

tuần hoàn trở lại vào hệ thống

 Bộ điều chỉnh và khống chế tự động: để theo dõi, duy trì và ổn định tự động

các thông số chính của hệ thống

 Hệ thống giảm ồn, chống cháy, lọc bụi, khử mùi

 Hệ thống phân phối không khí

Tuy nhiên, không phải bất kỳ hệ thống điều hòa không khí nào cũng phải có

đầy đủ các thiết bị nêu trên Ở một số trường hợp có thể có thêm các bộ phận phụ

khác giúp cho hệ thống làm việc ổn định và thích ứng hơn

1.1.2.Mục đích của việc điều hoà không khí trên ôtô

Một ô tô có trang bị hệ thống điện lạnh (hệ thống điều hoà không khí)

sẽ giúp cho lái xe và hành khách cảm thấy thoải mái, mát lịm, nhất là trên đường dài

vào thời tiết nóng bức

Điều hoà không khí trên ô tô để đạt được các mục đích sau:

- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô

- Rút sạch chất ẩm ướt trong khối không khí này

- Làm mát lạnh không khí và duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp

1.1.3.Cơ sở lý thuyết của hệ thống điều hòa không khí ôtô

Cuộc sống hàng ngày của chúng ta đã thay đổi một cách nhanh chóng

và hoàn thiện hơn Các phương tiện phục vụ cuộc sống nói chung và xe hơi nói

riêng đóng một vai trò quan trọng trong sự biến đổi đó

Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp ôtô đã

và đang rất phát triển Những xe ra đời sau này được cải tiến tiện nghi, an toàn và

hiện đại hơn những chiếc xe đời cũ Trên ôtô hiện đại đều được trang bị hệ thống

điều hòa không khí, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc tạo ra sự thoải mái, dễ

chịu và khỏe khoắn cho hành khách trong xe Máy điều hòa nhiệt độ điều chỉnh

không khí trong xe mát mẻ hoặc ấm áp; ẩm ướt hoặc khô ráo; làm sạch bụi, khử

mùi; đặc biệt rất có lợi ở những nơi thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đường dài Và là một trang bị cần thiết giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn

Hình 1.1: Các nguồn gây ra sức nóng bên trong xe

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

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

 Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh

 Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ

 Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lượng nhiệt ra khắp một vùng rộng lớn và nhiệt độ của chất khí đó sẽ bị hạ thấp xuống

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

 Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổi trạng thái biến thành hơi

Tất cả các hệ thống điều không khí ôtô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý thuyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt, áp suất và điểm sôi

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

tử có chuyển động mạnh hơn) đến những vùng có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có chuyển động yếu hơn) Ví dụ một vật nóng 30 độ Fahrenheit (300F) được đặt kề bên vật nóng 80 độ Fahrenheit (800F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 800F sang vật nóng

300F – chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật càng lớn thì dòng nhiệt lưu thông càng mạnh Sự truyền nhiệt có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kết hợp giữa ba cách trên

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

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

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

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

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

giữa các vật không có không khí hoặc không tiếp xúc nhau Ta cảm thấy ấm khi đướng dưới ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh đèn pha ôtô nếu ta đứng gần nó Đó

là bởi nhiệt của mặt trời hay đèn pha đã được biến thành các tia hồng ngoại và khi các tia này chạm vào một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật đó chuyển động, gây cho ta cẩm giác nóng Tác dụng truyền nhiệt này gọi là bức xạ

o Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể rắn, thể lỏng, thể khí Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền dẫn một nhiệt lượng Ví dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 320F (00C), nước sẽ đông

thành đá, nó đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn

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

hệ thống điều hòa không khí Khi tác động áp suất trên mặt chất lỏng thì sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này Áp suất càng lớn, điểm sôi càng cao có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi cao hơn so với khi ở áp suất bình thường Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất ấy sẽ hạ xuống Ví

dụ điểm sôi của nước ở áp suất bình thường là 1000C Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằng cách tăng áp suất trên chất lỏng đồng thời cũng có thể hạ thấp điểm sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất lỏng hoặc đặt chất lỏng trong chân không

 Đơn vị BTU ( British Thermal Unit)

Để đo nhiệt độ lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia người ta thường dùng đơn vị BTU Nếu cần nung 1 pound nước ( 0,454 kg) nóng đến 10F ( 0,550C) thì cần phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt

Năng suất của của một hệ thống điện lạnh ôtô được định rõ bằng 1 BTU/giờ, vào khoảng 12000-24000 BTU/giờ

1.1.4.Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí ôtô

“Điều hòa không khí” là thuật ngữ chung để chỉ những thiết bị đảm bảo không khí trong phòng ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp Khi nhiệt độ trong phòng cao, nhiệt được lấy đi để giảm nhiệt độ (gọi là “làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ trong phòng thấp, nhiệt được cung cấp để tăng nhiệt độ (gọi là “sưởi”) Mặt khác, hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong phòng ở mức thích hợp

Do vậy, trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô nói chung bao gồm một

bộ thông gió, một bộ hút ẩm, một bộ sưởi ấm và một bộ làm lạnh Các bộ phận này làm việc độc lập hoặc phối hợp, liên kết với nhau tạo ra một không gian được điều hòa không khí với những thông số điều hòa thích ứng với các yêu cầu đặt ra của con người, tạo nên sự thoải mái, dễ chịu và một bầu không khí trong lành ở cabin ô tô

Bộ thông gió: Không khí trong xe phải được lưu thông, thay đổi nhằm tạo ra

sự trong lành, dễ chịu cho những người ngồi trong xe Vì vậy, trên ô tô phải có hệ thống thông gió, đó là một thiết bị để thổi khí sạch từ môt trường bên ngoài vào bên trong xe, và cũng có tác dụng làm thông thoáng xe

Hình 1.2: Hệ thống thông gió có điều khiển

Sự thông gió không điều khiển xảy ra khi các cửa sổ được mở; còn sự thông gió có điều khiển thông qua một hệ thống thông gió gồm quạt thổi gió và các đường ống dẫn không khí để tạo ra sự tuần hoàn của không khí trong xe, không phụ thuộc vào tốc độ của xe Quạt thổi gió cũng là một bộ phận của hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí

Bộ sưởi ấm: Là một thiết bị sấy nóng không khí sạch lấy từ ngoài vào trong

cabin ôtô để sưởi ấm gian hành khách, đồng thời làm tan băng kính chắn gió của ôtô Có nhiều kiểu thiết bị sưởi ấm như: bộ sưởi dùng nước làm mát; dùng nhiệt khí cháy và dùng khí xả, tuy nhiên kiểu thiết bị sưởi sử dụng nước làm mát thướng được sử dụng rộng rãi trên các xe ôtô Trong đó, nước làm mát tuần hoàn qua két sưởi để làm các ống sưởi nóng lên, và quạt thổi gió sẽ thổi không khí qua két sưởi

để sấy nóng không khí Tuy nhiên, do nước làm mát đóng vai trò nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ không được nóng lên khi động cơ vẫn còn nguội vì vậy nhiệt độ khí thổi qua giàn sưởi sẽ không tăng

Hình 1.3: Hệ thống sưởi ấm không khí trên ôtô

Bộ sưởi ấm được điều khiển bởi các cần gạt hoặc núm xoay trong bảng điều

khiển của hệ thống Thường có 3 sự điều khiển cơ bản: điều khiển chức năng, điều

khiển nhiệt độ và điều khiển tốc độ thổi gió Điều khiển chức năng xác định ngõ ra

nào sẽ phát khí nóng Điều khiển nhiệt độ là điều tiết nhiệt độ của không khí và điều

khiển tốc độ thổi gió là điều khiển tốc độ quạt thổi

Sự làm lạnh và làm mát không khí trong ôtô: máy điều hòa không khí trên

xe ôtô là một hệ thống làm lạnh cơ khí kiểu khí nén Sự làm lạnh được tạo ra bằng

cách nén khí sau khi hấp thụ nhiệt bên trong xe (gian hành khách) Sau đó nhiệt

được truyền qua hệ thống lam lạnh ra không khí bên ngoài

Vị trí của các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí ôtô:

6.Cửa không khí tuần hoàn trở lại

7 Cửa lấy không khí từ bên ngoài xe

8 Bảng điều khiển

9 Ống phân phối luồng không khí lạnh

10 Hộp thông gió

Hình 1.4: Vị trí các bộ phận trong hệ thống ĐHKK ôtô

Một chu trình làm lạnh cơ bản bao gồm các bước sau đây nhằm truất nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát trong cabin ôtô:

 Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ ở thể hơi

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

 Môi chất lạnh ở dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc/hút ẩm, tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất nhờ các lưới lọc và các hạt hút ẩm bên trong bình chứa

 Và được van giãn nở hay van tiết lưu điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng phun vào bộ bốc hơi hay giàn lạnh, làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh Do giảm

áp nên nhiệt độ sôi của môi chất giảm xuống, cùng với sự tác động của nhiệt độ không khí bên trong cabin xe đã làm cho môi chất sôi lên, nên trạng thái của môi chất lúc này là từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi

 Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt rất mạnh làm cho toàn bộ giàn lạnh giảm nhiệt độ xuống, rồi nhờ quạt gió dàn lạnh hút khối không khí bên trong cabin ôtô thổi qua bộ bốc hơi và ra lại cabin nhờ các của sổ dẫn gió – làm lạnh khối không khí bên trong cabin ôtô

 Bước kế tiếp là môi chất lạnh ở trạng thái hơi áp suất thấp được hồi về máy nén nhờ chu trình hút của máy nén, và lại được bơm đi Kết thúc một chu trình làm lạnh và bắt đầu chu trình mới

Hình 1.5: Chu trình làm lạnh cơ bản của hệ thống ĐHKK ôtô

6.Giàn lạnh 7 Ống mao dẫn 8.Công tắc ổn nhiệt 9 Đến bộ ly hợp buli máy nén 10.Thể hơi cao áp.11.Thể lỏng cao áp 12.Thể lỏng thấp áp 13.Thể hơi thấp

áp 14.Hơi cao áp bầu cảm biến

Thông thường, hệ thống điều hòa không khí ôtô có thể được chia ra làm 2 phần: Phần cao áp nhiệt và Phần hạ áp nhiệt Phần cao áp nhiệt thuộc phía môi chất được bơm đi dưới áp suất và nhiệt độ cao, những thiết bị chủ yếu ở phía có áp lực, nhiệt độ cao làm máy nén, bộ ngưng tụ, bình sấy lọc môi chất Phần hạ áp nhiệt của

hệ thống là phần môi chất lạnh hồi về máy nén dưới áp suất và nhiệt độ thấp, các thiết bị chủ yếu ở phía áp lực, nhiệt độ thấp bao gồm bộ bốc hơi và thiết bị giãn nở (van tiết lưu)

Vị trí các bộ phận cũng như chu trình làm lạnh cơ bản của hệ thống điều hòa không khí ôtô được trình bày trên có thể tương tự đối với những hệ thống được lắp trên các xe ôtô khác Chỉ khác nhau ở những đặc điểm cấu tạo cụ thể của từng bộ phận được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí trên ôtô được sản xuất ra bởi những hãng khác nhau mà thôi

 Các kiểu hệ thống điều hòa không khí và đặc điểm của từng hệ thống:

Hệ thống điều hòa không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo chức năng của cụm điều hòa

 Phân loại hệ thống điều hòa không khí theo vị trí lắp đặt:

+ Kiểu táplô: Ở kiểu này, điều hòa không khí được gắn với bảng táplô điều khiển của ôtô Đặc điểm của kiểu này là, không khí lạnh từ cụm điều hòa được thổi thẳng đến mặt trước người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với công suất của điều hòa, có các lưới cửa ra không khí lạnh có thể được điều chỉnh bởi bản thân người lái nên người lái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh (hình 1.8)

Hình 1.7: Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo

+ Kiểu khoang hành lý: Ở kiểu khoang hành lý, điều hòa không khí được đặt

ở cốp sau xe Cửa ra và cửa vào của không khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có sẵn khoảng trống tương đối lớn, nên điều hòa kiểu này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất dàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ ( hình 1.9)

Hình 1.8: Hệ thống điều hòa không khí kiểu khoang hành lý

+ Kiểu kép: Khí lạnh được thổi ra từ phía trước và phía sau bên trong xe Đặc tính làm lạnh bên trong xe rất tốt, sự phân bố nhiệt bên trong xe đồng đều, có thể đạt được một môi trường rất dễ chịu trong xe ( hình 1.10)

Hình 1.9: Hệ thống điều hòa không khí kiểu kép

 Phân loại theo chức năng: do chức năng và tính năng cần có của hệ thống

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

+ Loại đơn: Loại này bao gồm một bộ thông thoáng được nối hoặc là với bộ sưởi hoặc là hệ thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh (hình 1.11)

Hình 1.10: Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn

+ Loại cho tất cả các mùa: Loại này kết hợp một bộ thông gió với một bộ sưởi ấm và hệ thống làm lạnh Hệ thống điều hòa này có thể sử dụng trong những ngày lạnh, ẩm để làm khô không khí Tuy nhiên, nhiệt độ trong khoang hành khách

sẽ bị hạ thấp xuống, điều đó có thể gây ra cảm giác lạnh cho hành khách Nên để tránh điều đó hệ thống này sẽ cho không khí đi qua két sưởi để sấy nóng Điều này cho phép điều hòa không khí đảm bảo được không khí có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp Đây chính là ưu điểm chính của điều hòa không khí loại 4 mùa (hình 1.12)

Hình 1.11: Hệ thống điều hòa không khí loại bốn mùa

1.1.5 Môi chất lạnh sử dụng trên hệ thống điều hoà không khí ôtô

Dung dịch làm việc trong hệ thống điều hòa không khí được gọi là môi chất lạnh hay gas lạnh – là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều

để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp và tải nhiệt ra môi

trường có nhiệt độ cao hơn Có khá nhiều môi chất lạnh được sử dụng trong kỹ thuật điều hòa không khí, nhưng chỉ có 2 loại được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điều hòa không khí của ôtô đời mới đó là R-12 và R-134a

Môi chất lạnh phải có điểm sôi dưới 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp thu

ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp Nhiệt độ thấp nhất chúng ta có thể sử dụng để làm lạnh các khoang hành khách ở ôtô là 320F (00C) bởi vì khi ở nhiệt độ dưới nhiệt độ này sẽ tạo ra đá và làm tắt luồng không khí đi qua các cánh tản nhiệt của thiết bị bốc hơi

Môi chất lạnh phải là một chất tương đối “trơ”, hòa trộn được với dầu bôi trơn để trở thành một hóa chất bền vững, sao cho dầu bôi trơn di chuyển thông suốt trong hệ thống để bôi trơn máy nén khí và các bộ phận di chuyển khác Sự trộn lẫn giữa dầu bôi trơn với môi chất lạnh phải tương thích với các loại vật liệu được sử dụng trong hệ thống như: kim loại, cao su, nhựa dẻo…Đồng thời, chất làm lạnh phải là một chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không sinh ra các phản ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi xả nó vào khí quyển

Trong quá trình bảo trì sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô, chúng ta cần phải tuân thủ các yếu tố kỹ thuật sau:

- Không được nạp lẫn môi chất lạnh R-12 vào trong hệ thống đang dung môi chất lạnh R-134a và ngược lại Nếu không tuân thủ điều này sẽ gây ra nhiều hỏng hóc tai hại cho hệ thống

- Không được dung dầu bôi trơn máy nén của hệ thống R-12 cho vào hệ thống lạnh của loại môi chất mới R-134a Nên dung đúng loạ

- Phải sử dụng chất khử ẩm đúng loại dành riêng cho R-12 và R-134a

1.2 KẾT CẤU VÀ HOẠT ĐỘNG CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CỦA XE FIAT

1.2.1 Kết cấu của hệ thống điều hòa không khí của xe FIAT

Hình 1.12: Kết cấu của hệ thống điều hòa không khí của xe FIAT:

1 Máy nén 2 Giàn nóng 3 Quạt 4 Bình lọc/hút ẩm 5 Van giãn nở 6 Giàn lạnh

7 Đường ống hút ( áp suất thấp) 8 Đường ống xả (cao áp) 9 Bộ tiêu âm

10 Cửa sổ quan sát 11 Bình sấy khô nối tiếp 12 Không khí lạnh 13 Quạt lồng sóc

14 Bộ ly hợp từ cửa quạt gió 15 Bộ ly hợp máy nén 16 Không khí

Hệ thống điều hòa không khí ôtô là một hệ thống hoạt động áp suất khép kín, được kết cấu bởi các bộ phận chính sau đây:

1 Bình lọc/hút ẩm hay phin lọc (receiver/dryer)

2 Giàn lạnh hay còn gọi là bộ bốc hơi (evaporator)

3 Giàn nóng hay còn gọi là bộ ngưng tụ (condenser)

4 Máy nén hay còn gọi là blốc lạnh (compressor)

5 Van tiết lưu hay van giãn nở (expansion valve)

1.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa không khí trên

này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác) Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh

Trong hệ thống, máy nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp trở thành hơi có áp suất, nhiệt độ cao Máy nén hút môi chất dạng hơi

áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về và nén lên tới áp suất yêu cầu: 12-20 bar Môi chất ra khỏi máy nén sẽ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ ngưng tụ)

Khi tới dàn nóng, không khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chất thông qua các lá tản nhiệt Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẽ bị

giảm xuống cho đến khi bằng với nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì môi chất sẽ trở về dạng lỏng có áp suất cao

Môi chất sau khi ra khỏi giàn nóng sẽ tới bình lọc hút ẩm Trong bình lọc hút

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

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

1.2.3 Cấu tạo và hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống điều hòa

không khí trên xe FIAT 1.2.3.1 Máy nén

Máy nén trong hệ thống điều hòa không khí là loại máy nén đặc biệt dùng

trong kỹ thuật lạnh, hoạt động như một cái bơm để hút hơi môi chất ở áp suất thấp nhiệt độ thấp sinh ra ở dàn bay hơi rồi nén lên áp suất cao (100PSI; 7-17,5 kg/cm2)

và nhiệt độ cao để đẩy vào dàn ngưng tụ, đảm sự tuần hòa của môi chất lạnh một cách hợp lý và tăng mức độ trao đổi nhiệt của môi chất trong hệ thống

Vì máy điều hòa nhiệt độ trên xe ôtô là một hệ thống làm lạnh kiểu nén khí, nên máy nén là một bộ phận quan trọng nhất của hệ thống lạnh Công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nén lạnh quyết định Có thể so sánh máy nén lạnh có tầm quan trọng giống như trái tim của cơ thể sống

Hình 1.13 Hình dạng bên ngoài của máy nén

a Chức năng

+ Hút môi chất lạnh đang ở thể hơi áp suất thấp từ bộ bốc hơi ( dàn lạnh), sau

đó nén môi chất lên áp suất cao

+ Máy nén bơm môi chất lạnh chạy xuyên qua bộ ngưng tụ dưới nhiều áp suất khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu hoạt động của hệ thống điều hòa không khí

+ Khi nén môi chất lạnh đồng thời cũng làm tăng nhiệt độ của môi chất lạnh lên cao hơn

Hoạt động của máy nén có 3 bước:

* Bước 1: Sự hút môi chất của máy nén

Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết xuống, các van hút được mở

ra môi chất được hút vào xylanh công tác và kết thúc khi piston tới điểm chết dưới

* Bước 2: Sự nén môi chất của máy nén

Khi piston đi từ điểm chết dưới tới điểm chết trên, van hút đóng, van đẩy mở với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào Quá trình này kết thúc khi piston tới điểm chết trên

* Bước 3: Khi piston tới điểm chết trên, thì quy trình lại được lập lại từ đầu

d Phân loại:

* Các kiểu máy nén:

- Máy nén piston,

- Máy nén loại cánh van quay

- Máy nén thay đổi thể tích bơm

* Theo năng suất lạnh (Qo ) và công suất động cơ (N) có thể chia ra:

- Máy nén nhiều cấp: Khi to = (-30, -110 )°C

e Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số máy nén sử dụng trên hệ thống điều hoà không khí ôtô

* Máy nén kiểu piston:

Hình 1.14: Máy nén loại piston Piston chạy xuống hút môi chất vào xi lanh

Van hút mở, van xả đóng Piston chạy lên, nén hơi môi chất đẩy ra van xả, ở thì này

Máy nén kiểu piston đặt đứng có thể là loại có một hay nhiều xy lanh bố trí thẳng hàng hoặc bố trí hình chữ V

Máy nén kiểu piston loại đặt nằm, còn được gọi là máy nén piston đặt dọc trục có kích thước nhỏ gọn được trang bị phổ biến cho ôtô thế hệ mới

Hình 1.15:Máy nén hai xy lanh bố trí hình chữ V

 Máy nén loại cánh van quay

Hình 1.16: Hình cắt máy nén loại cánh van

Loại máy nén này không dung piston và chỉ có duy nhất một van thoát Van thoát còn có vai trò như van chặn một chiều không cho môi chất lạnh dôi ngược về máy nén khi ngừng bơm Máy nén gồm một roto với năm bảy cánh van và một vỏ bơm có vách trong được tinh chế Khi trục bơm và các cánh van cùng quay vách vở

bơm và các cánh van sẽ hình thành những phòng bơm, các phòng này thay đổi thể tích từ lớn đến bé dần để bơm môi chất lạnh Lỗ thoát của bơm được bố trí tại một điểm trên vỏ bơm mà ở đó hơi môi chất lạnh được nén áp suất cao nhất

 Máy nén thay đổi thể tích bơm

Hình 1.18 và 1.19 giới thiệu kiểu máy nén này

Đặc điểm của loại máy nén này là năm piston của máy nén được dẫn động nhờ tấm dao động có khả năng thay đổi góc nghiêng Mỗi khi góc nghiêng của tấm dao động thay đổi thì khoảng chạy hữu ích của piston sẽ thay đổi theo, nhờ vậy thể tích môi chất lạnh bơm đi cũng thay đổi

Khoảng chạy của các piston thay đổi tuỳ thuộc vào môi chất lạnh cần bơm

đi Tấm giao động có thể tự thay đổi góc nghiêng của nó trong lúc đang bơm Góc nghiêng này càng lớn thì khoảng cách chạy của piston càng dài và bơm đi càng nhiều môi chất lạnh Góc nghiêng của tấm dao động càng bé thì khoảng chạy của các piston càng ngắn và bơm đi càng ít môi chất lạnh Đặc tính hoạt động này giúp cho máy nén có thể bơm liên lục vì nó chỉ cần bơm đi số lượng môi chất lạnh lúc ít, lúc nhiều tuỳ nhu cầu làm lạnh

Góc nghiêng của đĩa dao động được điều khiển nhờ một van kiểm soát kiểu lồng xếp bố trí phía sau bơm Van này tự động thu ngắn hay duỗi dài mỗi khi áp suất trong phía thấp áp tăng hay giảm Động tác co, duỗi của van lồng xếp điều khiển một van bi đóng hay mở để kiểm soát áp suất bên trong cátte máy nén Sự chênh lệch giữa phía thấp và áp suất bên trong cátte máy nén sẽ quyết định vị trí hay góc nghiêng của tấm dao động

Hình 1.17:Hình cắt một kiểu máy nén loại

cánh van

3.Cánh van bơm 4.Phốt kién trục

Khi áp suất phía thấp áp bằng áp suất phía bên trong cátte máy nén thì góc nghiêng của đĩa dao động sẽ tối đa và bơm đi một lượng môi chất lạnh tối đa Ngược lai, khi nhu cầu làm lạnh thấp, áp suất tại cửa hút bằng áp suất chuẩn, van kiểm soát sẽ mở cho hôi môi chất lạnh từ phí cao nạp vào cátte máy nén tạo ra sự chênh lệch áp suất giữa cátte với cửa hút, lúc này góc nghiêng của tấm dao động sẽ tối thiểu, lượng môi chất lạnh bơm đi tối thiểu

Hình 1.18: Máy nén 5 piston tự động thay đổi thể tích bơ -Thể tích bơm tối đa

1.Bi van điều khiển 2.Piston bơm 3.Tấm dao động

4.Cuộn dây ly hợp từ 5.Trục máy nén 6.Xy lanh bơm 7.Van lồng xếp

1.Lắp sau 2.Thanh truyền 3 Đầu dây nối điện bộ ly hợp từ

4.Buli 5.Vòng bi kép buli 6.Catte bơm

1.2.3.2 Bộ ly hợp điện từ

Tất cả máy nén ( blốc lạnh ) của hệ thống điện lạnh ôtô đều được trang bị bộ

ly hợp điện từ Bộ ly hợp này được xem như một phần của buli máy nén, có công dụng ngắt và nối sự truyền động giữa động cơ và máy nén mỗi khi cần thiết

Hình 1.20: Chi tiết tháo rời bộ ly hợp điện từ trang bị bên trong buli máy nén

1.Máy nén.2.Cuộn dây bộ ly hợp 3.Vòng giữ cuộn dây 4.Buli

8.Che bụi 9.Vòng bi 10.Shims điều chỉnh khe hở bộ ly hợp

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

Khi hệ thống lạnh được bật lên, dòng điện chạy qua nam châm điện (1) của

bộ ly hợp, lực từ của nam châm điện hít đĩa bị động (2) dính cứng vào mặt ngoài của buli đang quay (3) Đĩa bị động (2) liên kết với trục máy nén (4) nên lúc này cả buli và trục máy nén được khớp cùng một khối và cùng nhau quay Lúc ta ngắt dòng điện, lực hút từ trường mất, một lò xo phẳng sẽ đẩy đĩa bị động (2) tách dời mặt ngoài buli, lúc này trục khuỷu động cơ quay, buli máy nén quay, nhưng trục máy nén vẫn đứng yên

Trong quá trình hoạt động nôi khớp nối, cuộn dây nam châm điện không quy, lực hút từ trường của nó được truyền dẫn xuyên qua buli đến đĩa bị động (2) Đĩa bị đông (2) và đùm của nó lien kết vào đầu trục máy nén nhờ chốt clavét, đồng thời có thể trượt dọc trên trục đển bảo đảm khoang cắt ly hợp.Lúc ở chế độ cắt, buli máy nén quay trơn trên bạc đạn kép (5).Với loại ly hợp cuộn dây đứng yên, hiệu suất cắt và nối cao ít bị mài mòn và bớt tốn công chăn sóc bảo trì

Trước đây hệ thống điện lạnh ôtô dung bộ ly hợp điện từ có cuộn dây quay, cuộn đay nam châm điện được áp bên trong bulivà cùng quay theo buli Việc tiếp điện cho cuộn dây được thực hiện nhờ một chổi than và vòng thau tiếp điện Kiểu ly hoẹp này ngày nay được thay thế bằng loại cuộn dây đứng yên như mô tả ở trên Với bộ ly hợp điện từ có cuộn dây đứng yên, hiệu suất cắt và nối cao ít bị mài mòn

và bớt tốn công chăm sóc bảo trì

1.2.3.3 Thiết bị ngưng tụ (giàn nóng)

Thiết bị ngưng tụ của hệ thống điều hòa không khí ôtô (hay còn gọi là giàn nóng) là thiết bị trao đổi nhiệt để biến hơi môi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ cao

Hình 1.21: Kết cấu của bộ ly hợp

điện từ trang bị trong buli máy nén

1.Cuộn dây nam châm điện

sau quá trình nén thành trạng thái lỏng trong chu trình làm lạnh Đây là một thiết bị

cơ bản trong hệ thống điều không khí, có ảnh hưởng rất lớn đến các đặc tính năng lượng của hệ thống

Hầu hết thiết bị ngưng tụ dùng trong hệ thống lạnh trên ôtô đều sử dụng giàn ngưng tụ không khí cưỡng bức gồm các ống xoắn có cánh sắp xếp trong nhiều dãy

và dùng quạt để tạo chuyển động của không khí (có thể dùng chung quạt giải nhiệt két nước làm mát của động cơ hoặc được lắp đặt quạt riêng cho giàn nóng) Nó gồm những ống thẳng hoặc ống chữ U nối thông với nhau, mỗi giàn có thể có hai hay nhiều dãy (cụm) nối song song qua ống góp Vật liệu ống thường là thép hay đồng còn các cánh tản nhiệt bằng thép hay bằng nhôm (hình1.22) Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa đồng thời chiếm một khoảng không gian tối thiểu Trên ôtô, bộ ngưng tụ được ráp ngay trước đầu xe, phía trước két nước làm mát của động cơ, ở vị trí này bộ ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồng không khí mát thổi xuyên qua khi xe đang lao tới và do quạt gió tạo ra

Hình 1.22: Kết cấu của bộ ngưng tụ

a Chức năng:

+ Giàn nóng sẽ làm cho môi chất lạnh đang ở thể hơi áp suất, nhiệt độ cao từ

máy nén ra sẽ ngưng tụ biến thành thể lỏng

+ Truyền nhiệt ra bên ngoài, để hơi môi chất lạnh giảm tới nhiệt độ bằng nhiệt độ bão hòa (hay nhiệt độ sôi) ở áp suất ngưng tụ thì bắt đầu ngưng tụ

b Kết cấu:

* Lá tản nhiệt:

Lá tản nhiệt được chế tạo bởi các lá nhôm mỏng và được xếp song song với nhau Với cách thiết kế như vậy sẽ tạo được diện tích lớn nhất để tỏa nhiệt tốt nhất

* Ống xoắn chữ U:

Ống xoắn chữ U chủ yếu dùng để truyền môi chất và tỏa nhiệt Vật liệu thường dùng là ống đồng, nó vừa tỏa nhiệt tốt vừa có độ bền cao

c Nguyên lý hoạt động:

Hoạt động của dàn nóng gồm các bước:

* Bước 1: Không khí có nhiệt độ bình thường được quạt giàn ngưng hút thổi vào giàn ngưng

* Bước 2: Tại dàn ngưng các lá tản nhiệt trao đổi năng lượng với không khí

* Bước 3: Môi chất đi qua dàn ngưng và trở về áp suất, nhiệt độ bão hòa

Môi chất sẽ chuyển từ dạng hơi về dạng lỏng

1.2.3.4 Bình lọc và hút ẩm

Bình lọc và hút ẩm môi chất lạnh (hay còn gọi là phin sấy lọc; bình chứa môi chất) là một bình kim loại bên trong có lưới lọc và túi đựng chất khử ẩm (desiccant) Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất lạnh, cụ thể như ôxit nhôm (sillica alumina), và chất sillicagel Trên một số bình sấy lọc còn được trang bị thêm van an toàn, van này sẽ mở cho môi chất lạnh thoát ra ngoài khi áp suất trong hệ thống tăng vượt quá giới hạn quy định trong hệ thống phía trên bình lọc và hút ẩm còn được bố trí một cửa sổ kính để theo dõi dòng chảy của môi chất Trong hệ thống điều hòa không khí ôtô, phin sấy lọc đặt sau thiết bị

ngưng tụ trước thiết bị giãn nở Có nhiều loại bình lọc hút ẩm được sử dụng trong

hệ thống, tuy nhiên chức năng và vị trí lắp đặt không thay đổi

Môi chất lạnh đang ở thể lỏng chảy từ bộ ngưng tụ theo lỗ nạp vào bình chứa

(hình 1.23), xuyên qua lớp lưới lọc và bọc khử ẩm Chất ẩm ướt tồn tại trong hệ

thống là do chúng xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp, sửa chữa Nếu môi chất lạnh không được lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm ướt thì các van trong hệ thống cũng như trong máy nén sẽ chóng bị hỏng Sau khi được lọc sạch tinh khiết và hút ẩm, môi chất lạnh chui vào ống tiếp nhận và thoát ra khỏi bình chứa qua lỗ thoát theo ống dẫn đến van giãn nở

a Chức năng:

+ Chứa dự trữ môi chất lạnh

+ Có lưới lọc, lọc sạch hạt dơ nhỏ nhất trong môi chất lạnh

+ Chứa các chất khử ẩm để tách hơi ẩm ra khỏi hệ thống điều hòa không khí

+ Ngăn không cho áp suất vượt quá giới hạn cho phép

Hoạt động của bình lọc hút ẩm gồm các bước:

* Bước 1: Môi chất dạng lỏng áp suất cao được đưa vào bình lọc và hút ẩm

* Bước 2: Môi chất được rây lọc lọc và giữ lại tất cả những tạp chất bẩn

* Bước 3: Sau khi được lọc sạch, môi chất sẽ đi qua chất khử và hút ẩm, lúc này hơi ẩm sẽ bị giữ lại

* Bước 4: Môi chất theo đường ống dẫn đi ra ngoài tới bộ phận tiếp theo

1.2.3.5 Van tiết lưu ( van giãn nở )

Thiết bị dãn nở hay van giãn nở nhiệt là một loại van biến đổi, nó có thể thay đổi độ mở của van để đáp ứng được với các chế độ tải trọng làm lạnh của bộ bốc hơi Thiết bị giãn nở được điều khiển bằng áp suất vào của bộ bốc hơi, van này sẽ

mở để lưu thông nhiều môi chất lạnh hơn khi trong cabin ôtô yêu cầu độ lạnh nhiều hơn Hoặc khi chế độ tải lạnh yêu cầu ít hơn, thì van giãn nở sẽ giảm dòng chảy của

+ Ngăn ngừa môi chất tràn ngập trong bộ bốc hơi

Hoạt động của van tiết lưu gồm các bước sau:

* Bước 1: Khi van không hoạt động, lò xo van tác dụng đóng van không cho môi chất đi qua van

* Bước 2: Khi đang hoạt động mà giàn lạnh thiếu môi chất thì màng tác động

sẽ ép kim van xuống làm cho lượng môi chất vào giàn lạnh được nhiều hơn

* Bước 3: Trong lúc hoạt động nếu ở dàn lạnh xảy ra hiện tượng đóng băng thì màng tác động sẽ tác dụng kim van làm giảm lượng môi chất đi vào giàn lạnh

d Phân loại:

* Van giãn nở trang bị cảm biến nhiệt sử dụng trên xe FIAT

Hình 1.24 giới thiệu kết cấu của một van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt

(1) và ống mao dẫn (2) Áp suất của bầu cảm biến nhiệt ấn vào màng (3) thắng lực căng của lò xo (4) điền khiển van (5) mở lỗ định lượng (6) cho nhiều môi chất lạnh lỏng nạp vào bộ bốc hơi Kích thước của lỗ định lượng thay đổi tuỳ theo áp suất của bầu cảm ứng nhiệt tác động lên màng (3) Khi van (5) mở lớn tối đa, đường kính của lỗ địng lượng khoảng 0,2 ly

Do lỗ thoát của van giãn nở bé như thế (0,2 ly) nên chỉ có một lượng rất ít môi chất lạnh lỏng phun vào bộ bốc hơi, nhờ vậy tạo giảm áp giúp cho môi chất lạnh lỏng sôi và bốc hơi tức thì

Hình 1.24: Kết cấu của van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt độ

5.Chốt van 6.Lỗ tiết lưu thay đổi 7.Than van

8.Môichất lạnh lỏng từ bầu lọc đi vào 9.Cửa ra cua môi chất lạnh lỏng phun vào bộ bốc hơi

* Van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài sử dụng trên một số loại xe ôtô khác

Hình 1.25 giới thiệu nguyên lý kết cấu và hoạt động của kiểu van giãn nở có

ống cân bằng bố trí ngoài van Màng tác động (4) ấn lên cây đẩy (5) để mở van (2) Mặt trên của màng được dặt dưới áp suất của bầu cảm biến nhiệt độ (7) qua ống mao dẫn (8) Mặt dưới của màng chịu lưc hút của máy nén thong qua ống cân bang (3) Cửa vào của van có lưới lọc nhuyễn (6) Lò xo (1) đẩy van (2) lên đóng mạch Cửa ra (9) đưa môi chất lạnh nạp vào bộ bốc hưoi

Bên trong bầu cảm biến nhiệt chứa môi chất dễ bốc hơi ( môi chất lạnh hay cacbon điôxyt) Trong quá trình bầu cảm biến nhiệt phải được gắn áp sát tốt vào ống ra của giàn lạnh nhằm giúp cho van giãn nở hoạt động chính xác

Ở chế độ ngừng hoạt động, áp suất mặt dưới màng (4) mạnh hơn mặt trên của màng, lò xo (1) đội van nóng

Khi máy nén bắt đầu bơm, áp suất bên dưới màng giảm nhanh, đồng thời áp suất bên trong bầu cảm biến lớn màng lõm xuống ấn cây đẩy (5) mở van, môi chất lạnh thể lỏng phun vào bộ bốc hơi Tại đây môi chất lạnh bắt đầu sôi và bốc hơi

hoàn toàn trước khi dời khỏi giàn lạnh để trở về máy nén Vào giai đoạn này môi chất lạnh lưu thông theo mạch: Từ bình lọc / hút ẩm > Lưới lọc (6)  Van (2) 

lỗ thoát (9)  Cửa vào phía dưới bộ bốc hơi

Trong qúa trình sôi và bốc hơi, môi chất lạnh sinh hàn hấp thụ nhiệt trong cabin để làm mát khối không khí trong ôtô

Áp suất của khí môi chất lạnh tăng làm cho màng (4) võng lên không tì vào chốt đẩy (5), lò xo (1) đội van (2) đóng bớt để hạn chế lưu lượng môi chất phun vào

bộ bốc hơi

Lúc này áp suất phía dưới màng giảm, đồng thời áp suất trong bầu cảm biến nhiệt tăng đẩy màng xuống mở van, tăng lượng môi chất phun vào bộ bôc hơi Động tác này của van kiểm soát lượng môi chất chảy vào bộ bốc hơi thíc ứng với mọi chế độ của hệ thống lạnh

Hình 1.25: Kết cấu của van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài

1.2.3.6.Thiết bị bay hơi (giàn lạnh)

Hình 1.26: Bộ bốc hơi kiểu gắn treo trang bị hai quạt gió lồng sắt

Thiết bị bay hơi (hay còn gọi là giàn lạnh) là thiết bị trao đổi nhiệt trong đó môi chất lạnh lỏng hấp thụ nhiệt từ môi trường cần làm lạnh sôi và hóa hơi Do vậy, cùng với thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi cũng là thiệt bị trao đổi nhiệt quan trọng

và không thể thiếu được trong hệ thống lạnh

Trong thiết bị bay hơi xảy ra sự chuyển pha từ lỏng sang hơi, đây là quá trình sôi ở áp suất và nhiệt độ không đổi Nhiệt lấy đi từ môi trường lạnh chính là nhiệt làm hóa hơi môi chất lạnh Trong quá trình bốc hơi môi chất lạnh sinh hàn, hấp thu nhiệt làm mát khối không khí thổi xuyên qua thiết bị

Trên ôtô thiết bị bay hơi được bố trí bên dưới bảng taplo điều khiển trong cabin Trong giàn lạnh, không khí thường có truyền động cưỡng bức dưới tác dụng của một quạt điện kiểu lồng sóc tạo luồng không khí đối lưu trong cabin ôtô

a Chức năng:

+ Làm lạnh: môi chất lạnh thể lỏng sau khi được đưa vào giàn lạnh sẽ sôi và bốc hơi hoàn toàn Trong quá trình bốc hơi môi chất sinh hàn, hấp thụ nhiệt làm mát lạnh khối không khí thổi xuyên qua nó

+ Hút ẩm trong cabin: khi luồng không khí thổi xuyên qua giàn lạnh, không khí được làm lạnh, đồng thời chất ẩm ướt trong không khí lúc tiếp xúc với giàn lạnh

sẽ ngưng tụ thành nước quanh các ống của giàn lạnh

b Kết cấu

* Lá tản nhiệt: được cấu tạo từ những lá nhôm mỏng xếp song song nhau

Khoảng cách giữa các lá tản nhiệt được thiết kế một cách hợp lý để có thể tỏa hơi lạnh một cách hiệu quả nhất và hơi nước được ngưng tụ hết nhưng không

bị đóng băng

* Ống xoắn chữ U: Ống xoắn chữ U phải được làm bằng vật liệu sao cho

truyền nhiệt được tốt và có độ bền cao Thường được làm bằng đồng

c Nguyên lý hoạt động:

+ Không khí đi qua giàn lạnh, bị giàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng nên nhiệt độ của không khí sẽ giảm xuống rất nhiều

+ Đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ và làm cho luồng

không khí đưa vào cabin được tinh khiết hơn

a Công tắc áp suất kép

Công tắc áp suất kép hay còn gọi là dù áp suất được đặt trên đường ống dẫn

môi chất lạnh ở thể lỏng, giữa bình sấy lọc với van tiết lưu.Thiết bị này rất nhạy cảm với sự biến đổi khác thường của áp suất môi chất lạnh, do phụ tải nhiệt không

ổn định cùng với tốc độ quay của động cơ luôn thay đổi, do vậy áp suất cũng biến đổi lúc cao lúc thấp ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng làm việc của hệ thống, nhất

là với máy nén Những lúc như thế, công tắc này sẽ ngắt điện ở bộ ly hợp từ, máy nén ngưng hoạt động để ngăn cản nhưng sự trục trặc có thể xảy ra trong chu trình làm việc của hệ thống

Đây cũng là thiết bị trang bị trên hệ thống điều hoà không khí của xe FIAT có tại xưởng cơ khí

Hình 1.27: Cấu tạo công tắc áp suất kép Hình 1.28: Vị trí đặt công tắc suất

 Công tắc ngắt mạch khi áp suất tăng cao:

Khi áp suất trong chu trình làm việc của hệ thống tăng cao khác thường, làm cho năng suất lạnh thay đổi đột ngột Có nhiều nguyên nhân khác nhau gây ra tình trạng này, nhưng nếu hệ thống tiếp tục làm việc trong trạng thái này thí sẽ dẫn đến nhưng hỏng hóc cho các thiết bị khác trong hệ thống Với thiết bị này, khi nó nhận

ra một sự thay đổi khác thường trong hệ thống, cụ thể là áp suất bỗng tăng cao, thông thường khoảng 32 kg/cm2 (3.14 Mpa), thì công tắc sẽ chuyển sang vị trí OFF, ngắt điện bộ ly hợp từ làm cho máy nén ngưng hoạt động (với môi chất lạnh R12 thì giá trị áp suất ngắt mạch khoảng 27 kg/cm2)

 Công tắc ngắt mạch khi giảm áp:

Trong quá trình làm việc, khi môi chất lạnh trong hệ thống vì một lý do nào

đó bị thiếu hụt, không đủ cho chu trình làm việc của hệ thống và áp suất giảm

xuống còn khoảng 2.0 kg/cm2 (0.20 MPa) hoặc thấp hơn nữa, thì công tắc sẽ chuyển sang vị trí OFF Bộ ly hợp từ bị ngắt điện và máy nén cũng ngưng hoạt động (đối với môi chất lạnh R12 thì áp suất để ngắt mạch là 2.1 kg/cm2)

b Công tắc áp suất trung bình điều khiển quạt dàn nóng

Công tắc áp suất trung bình (hình 1.29) được đặt trên đường ống dẫn môi

chất lạnh ở thể lỏng, nối giữa phin sấy lọc đến van tiết lưu Thiết bị này sẽ nhận ra

sự thay đổi của áp suất môi chất lạnh trong việc kiểm soát trạng thái giải nhiệt của dàn ngưng tụ để điều khiển sự hoạt động của quạt dàn ngưng tụ

Hình 1.29: Công tắc áp suất trung bình

Khi áp suất của môi chất lạnh tăng lên cao hơn 15.5 kg/cm2G (1.55 MPa), công tắc áp suất trung bình sẽ mở để động cơ quạt giàn ngưng tụ hoạt động, ngược lại khi áp suất hạ thấp xuống dưới 12.5 kg/cm2G thì công tắc đóng lại

1.2.4.2.Cửa sổ kính (mắt ga)

Hình 1.30: Phân biệt các tình trạng khác nhau của dòng môi chất chảy qua kính

Là một cửa sổ nhỏ bằng kính thuỷ tinh nó giúp cho người thợ điện lạnh ôtô có thể quan sát dòng môi chất đang lưu thong trong đường ống dẫn mỗi khi cần kiểm tra sửa chữa Cửa sổ này còn được gọi là ( mắt ga), nó có thể được bố trí trên bình lọc / hút ẩm hay được bố trí trên đường ống nối tiêp giữa bình lọc / hút ẩm và van giãn nở

Một số hệ thống điện lạnh không được trang bị cửa sổ kính Muốn kiểm soát xem môi chất lạnh đủ hay thiếu, người ta phải dùng áp kế để đo áp suất trong hệ thống

1.2.4.3 Thiết bị giúp cho động cơ không bị ngừng máy ở chế độ cầm chừng

Trong hệ thống điều hòa không khí trên xe ôtô, nếu máy nén hoạt động khi động cơ đang chạy ở chế độ không tải thì công suất của động cơ sẽ giảm và động cơ

có thể bị ngừng hoạt động Thiết bị này sẽ làm cho tiếp điểm của bộ ly hợp từ dẫn động máy nén chuyển sang vị trí OFF khi tốc độ quay của động cơ bị giảm xuống thấp hơn định mức so với tốc độ quay nhỏ nhất của động cơ Giúp cho động cơ không bị tắt máy khi hệ thống điều hòa không khí hoạt động

1.2.4.4 Thiết bị dùng trong chế độ chạy không tải của động cơ

Khi xe đang chạy trên đường phố với mật độ xe cao hoặc trong lúc bị kẹt xe trong một khoảng thời gian lâu, lúc này động cơ đang ở chế độ không tải nên công suất ra của động cơ thấp Trong điều kiện này nếu máy nén của hệ thống điều hòa không khí hoạt động, nó sẽ trở thành tải trọng của động cơ và nó có thể làm cho động cơ bị chết máy hoặc trở nên quá nóng

Vì thế, thiết bị làm tăng tốc độ không tải cho động cơ hay còn gọi là van ngắt điện dùng chân không có ký hiệu VSV (Vacuum Switching Valve), được sử dụng

để làm tăng thêm tốc độ quay của động cơ ở chế độ không tải và cho phép hệ thống điều hòa không khí hoạt động ngay trong khi xe đang chạy trên đường phố có mật

độ lưu thông cao Đặc điểm cấu tạo và sử dụng của van VSV khác nhau dựa vào kiểu động cơ và hệ thống nhiên liệu của động cơ được sử dụng

 Động cơ dùng bộ chế hòa khí kiểu cơ khí

Trên động cơ dùng bộ chế hòa khí kiểu cơ khí, van VSV cùng với hộp tác động được sử dụng để mở lớn bướm ga cho hỗn hợp nhiên liệu nạp vào buồng đốt giàu hơn, làm cho tốc độ quay của động cơ lớn hơn khi hệ thống điều không khí ôtô

bắt đầu hoạt động Nhờ vậy mà công suất của động cơ không bị giảm xuống khi thêm tải (máy nén) và đảm bảo cho hệ thống điều hòa không khí làm việc đạt yêu cầu

Hình 1.31: Bố trí van VSV trên động cơ dùng bộ chế hòa khí kiểu cơ khí

1.2.4.5 Thiết bị bảo vệ máy nén

Trong hệ thống điều hòa không khí ôtô, có nhiều phương tiện được áp dụng

để bảo vệ máy nén trong suốt quá trình hoạt động Mỗi thiết bị trong số này được thiết kế tinh vi nhằm bảo đảm an toàn và độ tin cậy trong quá trình hoạt động của hệ thống Một vài thiết bị đã được trình bày ở trên, sau đây chỉ nêu thêm một số thiết bị khác cũng được sử dụng để thực hiện chức năng trên:

 Công tắc nhiệt độ môi trường

Đây là công tắc cảm biến nhiệt độ của không khí bên ngoài đi nào hệ thống Công tắc này được trang bị nhằm ngắt mạch bộ ly hợp từ dẫn động máy nén khi không cần thiết Nó được đấu nối trực tiếp trong mạch điện điều khiển bộ ly hợp máy nén, nếu nhiệt độ không khí giảm thấp hơn nhiệt độ chỉ định trong hệ thống (ví

dụ 4÷5 0C ) thì công tắc sẽ ngắt mạch điện ly hợp máy nén, máy nén ngưng làm việc Sự làm lạnh không cần thiết khi nhiệt độ môi trường giảm thấp

Với những hệ thống điện lạnh được điều chỉnh theo cách kiểm soát áp suất dàn lạnh, công tắc nhiệt độ môi trường được lắp đặt trong đường ống hút không khí vào Trên một vài loại ôtô, công tắc nhiệt độ môi trường được bố trí gần két nước làm mát Nếu trên hệ thống đã có trang bị công tắc ổn nhiệt thì công tắc nhiệt độ môi trường không cần thiết nữa