ĐIỀU hòa KHÔNG KHÍ ô tô

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..  Máy nén sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô

SVTH: Đặng Hải Âu

Nguyễn Hoàng Ân

Nguyễn Khắc Bình

Hệ thống điều hòa không khí,hệ thông này góp phần tạo ra sự

thoải mái, dễ chịu cho hành khách trong xe,điều chỉnh không

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

khử mùi; đặc biệt rât có lợi cho những nơi thời tiết nóng bức

hay kẹt xe trên đường dài và giúp cho người lái xe điều khiển

xe an toàn hơn

GIỚI THIỆU

NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC

- ĐHKK nếu được nên ưu tiên cho vị trí người điều khiển xe Nhiệt độ thấp trong cabin mau chóng làm người lái xe mệt mỏi gây ra những hoặt động kém chính xác (10 – 20%) làm giảm các chỉ số tâm lý của ngưởi lái xe đầu thì nhạy cảm với bức xạ nhiệt, tay và chân thì nhạy cảm với sự lạnh giá

- Trong xe, cần duy trì nhiệt độ đồng đều trên các phần mặt phẳng nằm ngang

và giảm dần theo nhiệt độ nhưng chênh lệch không quá 3 – 4 c nếu lớn hơn sẽ phá vỡ sự cân bằng nhiệt của cơ thể Đặc điểm của vùng tiểu khí hậu trong

xe là sự tuần hoàn không khí nếu tốc độ luân chuyển dưới 0,1 m/s là không

phù hợp,độ ẩm cũng là yếu tố quan trọng thích hợp từ 30 ÷ 60% Ngoài ra

các yếu tố như khí co 2 , hơi nhiên liệu … cũng không được vượt giá trị cho phép

Bộ thông gió:

Không khí trong xe phải được lưu thông, thay đổi dễ chịu cho những người ngồi trong xe Vì vậy, trên ô tô phải có hệ thống thông gió có tác dụng làm thông thoáng xe

→ Sự thông gió không điều khiển

→ sự thông gió có điều khiển

Tổng quan một hệ thống điều hòa trong ô tô gồm

Bộ sưởi ấm:

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 thường được sử dụng rộng rãi trên các xe ôtô

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

Làm Mát Không Khí

• đối với ôtô phải làm việc trong điều kiện chịu rung động và sự thay đổi phụ tải do hành khách thay đổi , địa lý thay đổi .Tổn thất nhiệt lớn do cách nhiệt kém ,lọt không khí … là các vấn đề cần được quan tâm

các thiết bị chính :

- Máy Nén

- Thiết Bị Ngưng Tụ

- Thiết Bị Bay Hơi

- Van Tiết Lưu

Các thiết bị đi kèm :

Phin Lọc,Thermostat

-Thiết Bị ổn Định Áp Suất Bay Hơi

-Thiết Bị Chống Đóng Băng

Cấu tạo từng thiết bị

 Máy Nén :

hệ thống điều hòa trên ô tô sử dụng các

loại máy nén sau :

─ Kiểu trục khuỷu

─ Kiểu cánh gạt (roto cánh trượt)

─ Kiểu đĩa chéo (piston hướng trục)

─ Kiểu đĩa lắc (piston hướng trục)

─ Kiểu xoắn ốc

 Máy nén sử dụng trong hệ

thống điều hòa không khí

ôtô là loại máy nén hở

được gắn bên hông động

cơ gan bên hông động cơ

nhận truyền động đai từ

động cơ ô tô sang đầu

trục máy nén thông qua

một ly hợp từ Tốc độ

quay của máy nén nhanh

hơn tốc độ quay của động

cao,chính vì vậy máy nén

yêu cầu phải có độ tin cậy

kiểu trục khuỷu

Van hút tạp vụ hạ áp (dùng khi sửa chữa)

Chặn van Van xả Tấm van

Thanh truyền

Van xả tạp vụ cao áp (dùng khi sửa chữa)

Lõi van Van hút Piston

Đĩa làm kín Phớt trục Trục khuỷu

Kiểu đĩa chéo

Đĩa chéo

Van xả Đĩa van

Kiểu Roto cánh trượt

Giàn ngưng

 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

Giàn lạnh:

 Thông thường, nhiệt độ của hơi môi chất lạnh tại cửa ra giàn lạnh cao hơn 4÷6 (oF) so với nhiệt độ của môi chất lạnh ở thể lỏng tại cửa vào.Quạt giàn lạnh là quạt kiểu hướng tâm có 2 cổng hút vào 2 phía, dùng động cơ nhiều tốc độ, quay nhanh, làm việc êm

Dạng cánh phẳng

Dạng gấp khúc

Dạng ống hút

Một Số Dạng Dàn Lạnh

Van tiết lưu:

- Van tiết lưu áp suất không đổi

- Van tiết lưu kiểu nhiệt.

Van tiết lưu nhiệt

Van cân bằng ngoài Van cân bằng trong

 Bình lọc – Hút ẩm

1 Vỏ bình lọc

2 Đường ra

3 Kính xem gas

4 Van xả áp suất cao

5 Công tắc áp suất cao

6 Đường vào của môi chất lạnh

7 Màng lọc

8 Chất khử ẩm

9 Phin lọc

Rơle áp suất kép

Công tắc áp suất trung bình điều khiển quạt dàn nóng

Khi áp suất của môi chất lạnh tăng lên cao hơn 15.5 kg/cm2 (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/cm 2 G công tắc đóng lại

Các thiết bị chống đóng băng

Phương pháp nhiệt điện trở

 Một nhiệt điện trở gắn vào cánh của

giàn lạnh, các tính hiệu từ nhiệt điện trở

được sử dụng để điều khiển nhiệt độ giàn

lạnh Khi nhiệt độ cánh giảm, ly hợp từ sẽ

tắt làm dừng máy nén

 Nhiệt độ trong bộ bốc hơi được

điều khiển bằng sự so sánh giữa tín

hiệu nhận được từ thermistor và tín

hiệu từ bộ điện trở điều khiển nhiệt

độ, và được truyền đến bộ khuyếch

đại điện tử Cuối cùng, sẽ điều khiển

hoạt động của bộ ly hợp điện từ với

tiếp điểm chọn đặt vào vị trí ON hoặc

5 Bầu cảm biến nhiệt độ

6 Bầu cảm biến van giãn nở

7 Giàn lạnh

 Khi nhiệt độ của hơi môi chất lạnh ở

tại đường ống ra của bộ bốc hơi tăng

lên,thì áp suất bên trong của ống mao

dẫn cũng tăng lên, kéo theo áp suất phía

dưới màng ngăn cũng tăng lên làm

đóng tiếp điểm của công tắc vi mạch,bộ

ly hợp từ có điện kéo máy nén làm việc,

nhiệt độ của bộ bốc hơi cũng sẽ giảm

xuống

 khi nhiệt độ của hơi môi chất lạnh

giảm xuống,áp suất trong ống mao dẫn

giảm xuống và ngắt tiếp điểm của công

tắc vi mạch,làm cho bộ ly hợp từ mất

điện, máy nén ngưng hoạt động đến khi

nhiệt độ của bộ bốc hơi tăng lên đến

Phương pháp điều áp giàn lạnh (Evaporator Pressure regulator_EPR)

vậy, van bắt đầu đóng để

ngăn không cho áp suất

bay hơi giảm xuống

Công tắt nhiệt độ môi chất lạnh

- Tất cả máy nén kiểu cánh gạt xuyên và một vài máy nén kiểu đĩa chéo

được trang bị một cộng tắt nhiệt độ ga để tránh cho máy nén bị quá nóng

- Nếu nhiệt độ của ga bị nén bởi máy nén vượt quá 1800C, công tắt sẽ mở

và máy nén ngừng hoạt động.

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

Thiết bị chống chết máy (Bộ ổn định tốc độ động cơ)

Thiết bị bù không tải

Đường ống dẫn môi chất

 Đường ống hút thường có đường kính bên trong (ID)

là 1/2 inch hoặc 5/8 inch (12,7mm đến 15,9)

 Đường ống dẫn dung dịch làm lạnh

có đường kính nhỏ nhất, thông thường đường kính trong (ID) của nó là 5/16 inch (7,9mm)

Môi chất làm lạnh (ga lạnh)

HFC-134a (R-134a)

là một loại

ga lạnh có đặc tính gần giống như R-12 được sử dụng để thay thế R-12

trong hệ thống điều hòa ô tô

Sưởi ấm không khí

Nguyên lý:

 Trong hệ thống sưởi sử dụng nước làm mát, nước làm mát được tuần hoàn qua két sưởi làm cho đường ống của bộ sưởi nóng lên Sau đó quạt gió sẽ thổi không khí qua két nước sưởi để sấy nóng không khí

 Tất nhiên, do nước làm mát đóng vai trò là nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ không nóng lên khi động cơ còn nguội Vì vậy, nhiệt độ không khí thổi qua bộ sưởi sẽ không tăng.

Các loại bộ sưởi

a Kiểu trộn khí

• Kiểu này dùng một van để điều khiển

trộn khí để thay đổi nhiệt độ không

khí bằng cách điều khiển tỉ lệ lạnh đi

qua két sưởi và tỷ lệ khí lạnh không

qua két sưởi Ngày nay, kiểu trộn khí

được sử dụng phổ biến.

b Loại điều khiển lưu lượng nước

• Kiểu này điều khiển nhiệt độ không khí

bằng cách điều chỉnh lưu lượng nước làm

mát động cơ (nước nóng) qua két sưởi nhờ

một van nước, vì vậy thay đổi nhiệt độ của

chính két sưởi và điều chỉnh được nhiệt độ

của không khí lạnh thổi qua két sưởi

Van nước được lắp bên trong mạch nước làm mát của động cơ và điều khiển

lượng nước làm mát đi qua két sưởi.Người lái điều khiển van nước bằng

cách di chuyển cần điều khiển trên bảng táplô

Két sưởi được làm từ các ống và cánh tản nhiệt

Quạt gió bao gồm môtơ (kiểu Ferit

và kiểu Sirocco) và cánh quạt

PHÂN LOẠI ĐIỀU HÒA

Phân loại theo vị trí lắp đặt

a) Kiểu táplô

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

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

c)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

Phân loại theo chức năng

a) 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

Với kiểu điều hòa không khí này chỉ dùng

ở những vùng có khí hậu một mùa Cụ thể ở vùng nhiệt đới thì dùng loại chỉ có bộ làm lạnh, ở vùng hàn đới thì dùng loại chỉ có bộ sưởi ấm

b)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

Bộ thông gió

• Việc hút không khí bên ngoài vào trong xe do sự chuyển động của xe

gọi là thông gió tự nhiên.Sự phân bố áp suất không khí bên ngoài xe khi

chuyển động được thể hiện ở hình dưới, bao gồm các vùng có áp suất

(+) và áp suất (-) Các cửa hút phải đặt tại các vùng có áp suất (+), còn

các cửa thoát phải đặt ở vùng áp suất (-)

b Thông gió cưỡng bức:

• Trong hệ thống thông gió cưỡng bức một quạt điện được sử dụng

để đẩy không khí vào trong xe Cửa nạp và cửa thoát được đặt

giống như hệ thống thông gió tự nhiên

• Thông thường hệ thống thông gió này được dùng kèm với hệ thống

khác (hệ thống lạnh hoặc hệ thống sưởi)

Hai cửa thông gió kiểu xoay có núm điều chỉnh (A,B) bố trí khí lạnh thổi thẳng phía trước

Sáu cửa thông gió (C)

xả tuyêt cho kính chắn gió

Hai cửa thông gió (D)

xả tuyêt cho các cửa

sổ bên

Hai khe thông gió (E)

để hướng gió vào chân và các chổ ngồi phía sau

Nguyên Lý Vận Hành Và Điều

Khiển

Điều khiển chế độ dòng khí trong xe

Điều khiển dòng không khí tức là điều khiển nhiệt độ của không

khí trong xe và điều khiển phân phối không khí trong không gian xe

8 Cửa phân phối không khí;

9 Cửa làm tan băng kính;

1)Điều khiển hệ thống điều hòa không khí kiểu cơ khí

Hệ thống điều khiển điều hòa không khí kiểu cơ khí

1 Bảng điều khiển với các núm chỉnh;

2 Công tắc quạt lồng sóc nhiều vận tốc;

3 Dây cáp điều khiển cổng chức năng thổi tan s ương;

4 Dây cáp điều khiển cổng chức năng lấy không khí;

5 Đèn chiếu sáng bảng điều khiển;

Bảng Điều Khiển Kiểu Cơ khí

1 Núm điều khiển tốc độ quạt lồng sóc

2 Núm điều khiển nhiệt độ

3 Núm điều khiển chế độ điều hòa

2)Điều khiển hệ thống điều hòa không khí kiểu chân không

- Màu đỏ: Tác động đến cổng hỗn hợp

- Màu xanh dương: Tác động đến cổng chức năng phân phối khí

Màu trắng

Cơ cấu chân không

3)Điều khiển hệ thống điều hòa không khí tự động

• Hệ thống điều hòa không khí tự động đã được phát triển để loại bỏ các thao tác điều chỉnh không thuận tiện

• Hệ thống điều hòa không khí tự động phát hiện nhiệt độ bên trong xe và nhiệt độ môi trường, bức xạ mặt trời…từ đó điều chỉnh nhiệt độ khí thổi cũng như tốc độ quạt một cách tự động theo nhiệt độ đặt trước một cách tự động

Các bộ phận chính

• Các cảm biến dùng nhiệt điện trở và đưa về bộ điều khiển những thay

đổi về giá giá trị nhiệt độ dưới dạng những thay đổi về điện trở

Cảm biến nhiệt

độ không khí trong

xe

Cảm biến nhiệt

độ không khí môi trường

Cảm biến giàn lạnh Cảm biến/công tắt nhiệt độ nước: phát hiện

nhiệt độ nước làm mát

Một cảm biến bức xa mặt trời dùng đi-ốt quang

Các bộ điều khiển

Có 2 loại :

Bộ khuếch đại dùng IC (gọi chung là bộ khuếch đại)

Bộ dùng vi xử lý (ECU)

Bộ chấp hành

- Bộ chấp hành bao gồm môtơ Quạt, máy nén và các mô tơ servo

Hệ thống điều khiển tự động dùng bộ khuếch đại IC

• cảm biến nhiệt độ khí trong xe và cảm biến nhiệt độ môi trường được mắc nối tiếp vào bộ khuếch đại Từ đây các tín hiệu được gửi đến bộ chấp hành

để điều khiển nhiệt độ khí thổi, tốc độ khí thổi…

Bảng điều khiển điều hòa không khí tự động bằng bộ khuếch đại

Hệ thống điều khiển tự động ECU

Bảng điều khiển hệ thống điều hòa không khí tự động loại vi xử lý

SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN VÀ MỘT

Nguyên lý hoạt động quạt dàn ngưng và quạt giải nhiệt nước

hiện áp suất ga), cảm

biến nhiệt độ nước làm

mát.

Mạch Điện Quạt Dàn Lạnh

Điều khiển ly hợp từ

• Khi khóa điện bật (ON) và công tắt quạt gió bật (trừ vị trí OFF), rơle sưởi bật Nếu công tắt điều hòa bật (A/C ON), rơle ly hợp từ sẽ đóng nhờ bộ khuếch đại A/C, làm cho ly hợp từ đóng.

• Tuy nhiên, ly hợp từ sẽ ngắt truyền động và máy nén dừng hoạt động khi một trong các điều kiện sau xảy ra:

1) Công tắt quạt gió tắt: ngắt rơle sưởi, dòng điện không được cấp cho hệ

thống điều hòa

2) Công tắt A/C tắt: Cắt nguồn cung cấp cho bộ khuếch đại A/C

3) Nhiệt độ giàn lạnh quá thấp: Nếu nhiệt độ bề mặt giàn lạnh giảm xuống bằng hoặc dưới 30C, khuếch đại A/C sẽ tắt rơle ly hợp từ

4) Công tắt áp suất kép tắt: nếu áp suất phía cao áp của mạch làm lạnh đặt biệt cao hoặc đặt biệt thấp, công tắt này sẽ ngắt Khuếch đại A/C phát hiện điều này và điều khiển ngắt rơle ly hợp từ

5) Kẹt máy nén: Nếu chênh lệch giữa tốc độ máy nén và tốc độ động cơ lớn hơn một giá trị xác định, khuếch đại A/C nhận biết máy nén bị kẹt và phát tín hiệu điều khiển ngắt rơle ly hợp từ

Chẩn đoán, Xử lý các trường hợp hỏng hóc thông thường

dòng môi chất lạnh có chút ít bọt, gió thổi ra lạnh ít

Kiểm tra bằng cách ngắt nối lien tục công tắc ổn

nhiệt Hành động như thế nhưng kim đồng hồ phía

thấp áp vẫn không dao động Triệu chứng này

chứng tỏ trong hệ thống điều hoà không khí có lẫn

chút ít không khí và chất ẩm Kiểm tra sửa chữa

như sau:

1 Tiến hành trắc nghiệm tình trạng xì ga

2 Xả hết môi chất lạnh trong hệ thống

3 Khắc phục sửa chữa vị trí xì ga

4 Trong tình huống này, bình lọc / hút ẩm môi chất

lạnh đã lo đầy ứ chất ẩm ướt Bắt buộc phải thay

Áp suất cả hai phía bình

• Áp suất cả hai phía đều thấp.Gió thổi ra lạnh ít, một vài bọt bong bóng xuất hiện trong dònh môi chất chảy qua kính cửa sổ Nguyên

1 Tiến hành kiểm tra tình trạng xì hở làm

thất thoát ga môi chất

2 Xả hết ga môi chất lạnh

3 Khắc phục chỗ bị xì hở

4 Kiểm tra mức dầu nhờn trong máy nén

bằng cách tháo hết dầu nhờn trong máy

nén vào trong một cốc đo So sánh với

lượng dầu quy định cho loại máy nén

đó, them vào nếu thấy thiếu

5 Rút chân không

6 Nạp ga trở lại đúng lượng quy định

Máy hút chân không

• Áp suất cả hai phía đều thấp.Gió thổi ra

lạnh ít, bên ngoài vỏ của van giãn nở có

đổ mồ hôi hay đóng sương Nguyên do là

van giãn nở bị kẹt đóng làm tắc nghẽn sự

lưu thông của môi chất lạnh Có thể màng

của van giãn nở bị dính, bầu cảm biến

nhiệt hoạt động không đúng Sử lý như

sau

1 Xả ga

2 Tháo tách van giãn nở ra khỏi hệ thống

3 Thay mới van giãn nở

4 Rút chân không

5 Nạp ga

6 Cho hệ thống vận hành để kiểm tra lại

Bình chứa gas đã nhuộm màu giúp phát hiện vị trí xì

ga