khai thác hệ thống điều hòa không khí trên xe FORD TRANSIT

Đối với mỗi một sinh viên ngành công nghệ ô tô cần phải trang bị cho mình những kiến thức cơ bản nhất về tất cả các hệ thống trên ô tô. Đặc biệt là hệ thống điều hòa không khí trên ô tô khi mà mỗi ngày nó càng được thay đổi, hoàn thiện và hiện đại hơn, làm cho sự tiếp cận nó ngày gặp nhiều khó khăn hơn. Chính vì vậy lựa chọn đề tài tốt nghiệp:”khai thac hệ thống điều hòa không khí trên xe FORD TRANSIT, thiết kế lắp đặt hệ thống điều hòa không khí trên ô tô” là rất nhiều hữu ích và cần thiết. Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở giúp cho em sau này có thể tiếp cận với những hệ thống điện lạnh được trang bị trên các ô tô hiện đại. Em rất mong rằng đề tài sẽ gớp phần vào công tác giảng dạy trong nhà trường. Đồng thời có thể làm tài liệu tham khao cho các bạn học sinh và sinh viên chuyên ngành ô tô và các bạn muốn tìm hiểu thêm về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

KHOA

ĐỒ ÁN (KHÓA LUẬN) TỐT NGHIỆP KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

XE FORD TRANSIT THIẾT KẾ CHẾ TẠO

MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

(Của giảng viên hướng dẫn)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

.năm…… )

(Của giảng viên phản biện)

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

N năm……

)

MỤC LỤ

LờI NÓI ĐầU

LỜI CẢM ƠN

PHầN A PHầN Mở ĐầU 1

Lý do chọn đề tài 1

1 Mục đích của đề tài 1

2 Phương pháp nghiên cứu đề tài 2

3 Lịch sử ra đời của hệ thống điều hòa không khí 2

4 Mục đích và ý nghĩa của hệ thống điều hòa không khí 4

5 Yêu cầu của hệ thống điều hòa không khí 5

6 Ứng dụng của hệ thống điều hòa không khí 5

PHầN B: NộI DUNG 8

CHƯƠNG I TổNG QUAN Hệ THốNG ĐIềU HÒA KHÔNG KHÍ 8

1.1 Khái quát hệ thống điều hòa không khí ô tô 8

1.1.1 Công dụng: 8

1.1.2 Phân loại hệ thống điều hòa không khí 8

1.1.3 Các thành phần chính 10

1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa không khí 11

1.2.1 Máy nén 11

1.2.2 Bộ ngưng tụ (giàn nóng) 17

1.2.3 Bộ bốc hơi(giàn lạnh) 19

1.2.4 Bình lọc và hút ẩm 22

1.2.5 Bình tích thủy 24

1.2.6 Van tiết lưu 25

1.2.7 Ga lạnh 27

CHƯƠNG II: KHảO SÁT Hệ THốNG ĐIềU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE DU LịCH FORD TRANSIT 30

2.1 Hệ thống thông gió 30

2.2 Hệ thống sưởi ấm 33

2.3 Hệ thống làm lạnh 36

2.4 ủa hệ thống điều hòa không khí 41

2.4.1 Máy nén 42

2.4.2 Két ngưng tư 47

2.4.3 Bộ ngưng tụ và hút ẩm 48

2.4.4 Ống tiết lưu 49

CHƯƠNG III: CHẩN ĐOÁN VÀ BảO DƯỡNG SửA CHữA Hệ THốNG ĐIềU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 51

3.1 Bằng cách dùng mắt quan sát 51

3.2 Bằng đồng hồ đo áp suất 52

3.3 Bảo dưỡng sửa chữa 58

CHƯƠNG IV THIếT Kế LắP ĐặT Hệ THốNG ĐIềU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 62

4.1 Ý nghĩa của việc thiết kế và lắp ráp mô hình 62

4.2 Yêu cầu mô hình 62

4.3 Lựa chọn phương án thiết kế, lắp đặt mô hình 62

4.3.1 Phương án 1 62

4.3.2 Phương án 2 63

4.4 Thực hành tháo lắp các bộ phận của mô hình 67

4.4.1 Tháo giàn lạnh 67

4.4.2 Bài tập xả ga 72

4.4.3 Bài tập hút chân không 74

4.4.4 Bài tập nạp ga 76

4.5 Một số thao tác cơ bản 77

4.5.1 Thao tác lắp bộ áp kế 77

4.5.2 Thao tác đo kiểm tra áp suất 78

Trang

58

59

3 64

65

4

6

6

6

7

8

9

9

10

11

12

12

13

15

15

16

17

18

18

20

20

21

22

23

25

26

29

hiên 31

31

32

33

H 34

n ô tô 35

35

36

38

ga R-134a 39

40

RANSIT 42

43

44

1 45

50% công 46

48

49

lưu 50

51

52

t 53

54

54

55

56

57

57

2 63

65

66

67

nh 67

lưu 68

68

69

t 69

70

ga 70

71

ph 71

72

73

74

LờI NÓI ĐầU

Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ngành công nghệ ô tô của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ Trong những năm gần đây lượng ô tô tham gia giao thông không ngừng tăng lên Ngày nay ô tô đã trở thành phương tiện đi lại thân thiện đối với người dân Việt Nam Cùng với sự phát triển của các hảng xe nổi tiếng trên thế giới đã đầu tư vào Việt Nam Qua đó Nhà nước cũng có những chính sách phù hợp để thúc đẩy ngành công nghệ ô tô trong nước phát triển Ngoài những công ty đã phát triển lâu đời ở Việt Nam như công ty ô tô 1-5 hay công ty cơ khí ô tô Sài Gòn….Những năm gần đây nhiều công ty ô tô nước ngoài đã đầu tư vào thị trường Việt Nam như: Toyota, Suzuki, Ford, Mercdes, Mazda, Hyundai…Việc xuất hiện các công ty nước ngoài đã tác động mạnh mẽ tới việc đào tạo đội ngũ kỹ sư và kỹ thuật viên trong nước sao cho đáp ứng được nhu cầu của nền công nghiệp ô tô nước nhà Ngoài những công trình đào tạo của các công ty để đáp ứng nhu cầu của công ty, Nhà nước cũng đã có những chủ trương đào tạo đội ngũ kỹ sư, công nhân trong các trường Cao Đẳng và Đại Học trong cả nước Trong quá trình hoạt động đã đào tạo đội ngũ kỹ sư và kỹ thuật viên có trình độ chuyên môn cao đáp ứng nhu cầu của xã hội Là sinh viên được đào tạo chính quy, qua thời gian học tập, thực tập tại trường, để tổng hợp lại những kiến thức đã học ở trường cũng như qua những đợt thực tập, em được giao đề tài tốt nghiệp: “khai thác hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô du lich FORD TRANSIT, thiết kế lắp đặt mô hình hệ thống điều hòa không khí trên ô tô”

PHẦn A: Phần mở đầu

PHẦN B: Phần nội dung

Chương 1.Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí

Chương 2 Khảo sát hệ thống điều hòa không khí trên xe du lịch FORD TRANSIT Chương 3 Chuẩn đoán và bảo dưỡng sửa chữa hệ thống điều hòa không khí

Chương 4 Thiết kế lắp đặt hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

LỜI CẢM ƠN

Việc trang bị hệ thống điều hòa không khí trên ô tô rất quan trọng, vì tính tiện nghi của ô tô ngày một nâng cao, giúp con người cảm thấy thổi mái khi sử dụng ô tô và đã trở thành, thành phần không thể thiếu trên ô tô hiện nay Nhận biết được tính cấp thiết và quan trong của đề tài, nên ngay sau khi nhận đề tài em đã đi vào tìm hiểu những vấn đề liên quan đến hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, sưu tập tài liệu

Trong quá trình thực hiện đề tài em đã gập không ít khó khăn, nhưng với sự hướng

dẫn tận tình của thầy Đặng Quốc Cường cùng các thấy cô trong khoa và các bạn cùng lớp

em đã vượt qua những khó khăn đó hoàn thành đề tài Em đã hoàn thành đề tài đúng thời gian quy định Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, tính rộng lớn và mới mẽ của đề tài nên mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng đề tài cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót và khuyết điểm, em rất mong nhận được sự đóng gớp ý kiến của quý thầy cô và các bạn trong lớp để đề tài của em được hoàn thiện hơn Em hy vọng đề tài của em sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên khóa sau và là bài giảng hữu ích trong việc giảng dạy của nhà trường Em xin chân thành cảm ơn!

PHầN A PHầN Mở ĐầU

Lý do chọn đề tài

Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi, đã trở thành phương tiện tham gia giao thông thông dụng Ô tô hiện đại ngày nay càng ngày càng cung cấp tối đa về mặt tiện nghi cũng như tính năng an toàn cho khách hàng khi sử dụng Các tiện nghi được sử dụng trên xe hiện đại ngày càng phát triển, hoàn thiện và giữ vai trò hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo nhu cầu của khách hang như: nghe nhạc, xem truyền hình… Một trong những trang bị tiện nghi phổ biến đó là hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Ngày nay hệ thống điều hòa không khí trên ô tô ngày càng được phát triển và hoàn thiện nhằm phục

vụ nhu cầu của con người Nó đem lại một cảm giát thoải mái khi sử dụng xe trong bất kỳ thời tiết nào Đặc biệt nó giải quyết vấn đề khí hậu ở Việt Nam, khí hậu khắc nghiệt, không khí bụi bẩn ô nhiểm Tuy nhiên hệ thống càng hiện đại thì khả năng tiếp cận và hiểu rỏ về nó càng khó khăn khi xảy ra hư hỏng Đối với mỗi một sinh viên ngành công nghệ ô tô cần phải trang bị cho mình những kiến thức cơ bản nhất về tất cả các hệ thống trên ô tô Đặc biệt là hệ thống điều hòa không khí trên ô tô khi mà mỗi ngày nó càng được thay đổi, hoàn thiện và hiện đại hơn, làm cho sự tiếp cận nó ngày gặp nhiều khó khăn hơn Chính vì vậy lựa chọn đề tài tốt nghiệp:”khai thac hệ thống điều hòa không khí trên xe FORD TRANSIT, thiết kế lắp đặt hệ thống điều hòa không khí trên ô tô” là rất nhiều hữu ích và cần thiết Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở giúp cho em sau này có thể tiếp cận với những hệ thống điện lạnh được trang bị trên các ô tô hiện đại Em rất mong rằng đề tài sẽ gớp phần vào công tác giảng dạy trong nhà trường Đồng thời có thể làm tài liệu tham khao cho các bạn học sinh và sinh viên chuyên ngành ô tô và các bạn muốn tìm hiểu thêm về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

1 Mục đích của đề tài

Là một cơ hội lớn để sinh viên cũng cố lại các kiến thức đã học được trong suốt thời gian học tại trường Giúp sinh viên hiểu biết thêm nhiều về kiến thức thực tế mà nhà trường không thể truyền tải được

Tạo cho sinh viên khả năng làm việc độc lập, có kỹ năng và phương pháp giải quyết các vấn đề Bản thân sinh viên củng không ngừng cố gắng và luôn phấn đấu để đạt được mục tiêu mà mình muốn

2 Phương pháp nghiên cứu đề tài

Trong quá trình làm đề tài luận văn tốt nghiệ a mình em đã thực hiện theo phương pháp nghiên cứu sau:

- Tìm hiểu và nghiên cứu kỹ các tài liệu kỹ thuật nói về hệ thống điều hòa không khí trên ô

tô

- Tìm hiểu các tài liệu và thông tin trên mạng Internet, các website của các trường đại học

kỹ thuật trong nước và các website nước ngoái

- So sánh chắt lọc những tài liệu cần thiết liên quan đến đề tài luận văn

- Tham khảo ý kiến của các thầy trong ngành cơ khí ô tô, các thợ sửa xe, những người có kinh nghiệm lâu năm trong ngành điện lạnh ô tô

- Tham khảo ý kiến các bạn trong lớp

3 Lịch sử ra đời của hệ thống điều hòa không khí

Năm 1845, những nổ lực đầu tiên trong việc xây dựng một điều hòa không khí đã được thực hiện bởi tiến sĩ John Gorrie (1803-1855) một bác sĩ người mỹ, thuộc bệnh viện Apalachicola Florida Chính sự kiện này đã làm ông nổi tiếng thế giới và đi vào lịch sử ngành kỹ thuật đi u hòa không khí Trong thời gian thực hành của ông trong thập niên

1830, tiến sĩ Gorrie tạo ra một máy làm nước đá có bản chất là thổi không khí qua một xô nước đá đề làm mát các phòng bệnh viện của bệnh nhân bị sốt rét và sốt vàng da

Năm 1894, công ty linde đã xây dựng một hệ thống điều hòa không khí bằng máy lạnh Amo ng để làm lạnh và khử ẩm không khí vào mùa hè

Năm 1911 Carrier lần đầu tiên xây dựng ẩm đồ của không khí ẩm và cắt nghĩa tính chất nhiệt của không khí ẩm và các phương pháp sử lý để đạt được trạng thái không khí yêu cầu

Năm 1921 Carrier phát minh ra máy lạnh với máy nén li tâm môi chất diclotylen và diclometan, nó bắt đầu thực sự lớn mạnh và tham gia vào nhiều lỉnh vực khác nhau

Sau khi được phát minh, điều hòa không khí đã phát triển rộng rãi và nhanh chóng Đầu tiên nó được ứng dụ a nhà công nghiệp như nhà máy in, nhà máy dệt, nhà máy sản xuất dược phẩn và một vài bệnh viện

Năm 1930, lần đầ ng Dupont de Nemours ở Wilmington (mỹ) đã sản xuất ra một loạt các môi chất lạnh với tên thương mại là Freon rất phù hợp với yêu cầu của điều hòa không khí

Năm 1944, điều hòa đã bắt đầu xâm nhậ ng không và ở mỹ từ năm 1945, điều hòa không khí trong ngành đường sắt phát triển đến mức là không còn một toa xe nào mà không có điều hòa không khí

Sau thế chiến thứ hai, các nhà sản xuất điều hòa không khí xuất hiện với doanh số

ng leo thang 74000 năm 1948 lên 1045000 năm 1953

Ngày nay, khi khoa học càng ngày càng được phát triển đời sống con người càng ngày càng được nâng cao thì điều hòa không khí phục vụ con người cũng ngày càng phát triển mạnh mẽ hơn, hiện đại hơn nhằm đáp ứng nhu cầu của con người

Hệ thống điều hòa không khí được thiết kế để cho phép người lái xe và hành khách cảm thấy thổi máy hơn trong các chuyến đi, môi trường trong xe trở nên ấm áp hay mát hơn Ô tô trong vùng khí hậu nóng thường được trang bị điều hòa không khí

Điều hòa không khí đầu tiên cho xe ô tô được lắp vào năm 1933 khi một công ty ở thành phố New York được cung cấp lắp đặt điều hòa không khí cho xe Hầu hết khách hàng của

họ được lắp trong những chiếc Limousine và những chiếc xe cao cấp của những người giàu

Packard Motor Car Company là nhà sản xuất ô tô đầu tiên áp dụng hệ thống điều hòa không khí vào trong xe củ ng, bắt đầu vào năm 1939 Những điều hòa không khí ban đầu tùy chọn, và có thể được lắp đặt và trả thêm khoảng $274 Hệ thống điều hòa đã chiếm một nửa không gian toàn bộ thân xe Các tùy chọn này đã ngưng sau năm 1941 Việc đổi mới đã được thông qua nhanh chóng và đến năm 1960 khoảng 20% của tất cả các xe ô tô ở mỹ đã điều hòa không khí với tỷ lệ tăng 80% tại các khu vực áp thấp phía tây nam Năm 1969, 54% số ô tô trong nước được trang bị điều hòa không khí với tính

năng cần thiết không chỉ cho hành khách có sự thoải mái nhưng củng tăng giá trị bán lại của xe

4 Mục đích và ý nghĩa của hệ thống điều hòa không khí

a Mục đích

Làm cho không khí bên trong xe hay bên trong phòng dễ chịu và thoải mái hơn nhiệt độ bên ngoài bằng cách kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm

Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ô tô

Rút sạch chất ẩm ướt trong khối không khí này

Giúp cho con người cảm thấy thoải mái, mát dịu, trong khi thời tiết nóng nực

Điều hòa không khí tạo nên môi trường không khí trong sạch, có nhiệt độ, độ ẩm… phù hợp với sự thích nghi của con người, làm cho con người cảm thấy dể chịu, thoải mái, bảo vệ sức khỏe, tăng năng suất làm việc của con người đem lại hiệu quả cao

Hình A.1 hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

b Ý nghĩa

Điều hòa không khí không chỉ phục vụ riêng con người mà bên cạnh đó nó còn phục

vụ cho nhiều quá trình công nghệ khác nhau, mà những công nghệ đó chỉ có thể tiến hành

tốt trong nhiệt độ, độ ẩm thích hợp nếu không thì chất lượng sản phẩm củng như số lượng

sẽ giảm

5 Yêu cầu của hệ thống điều hòa không khí

Một hệ thống điều hòa không khí ô tô phải đảm bảo việc duy trì nhiệt độ ổn định của chiếc xe trong vùng nhiệt độ thoải mái và loại bỏ được độ ẩm quá mức

Ngoài ra, hệ thống điều hòa không khí phải nhỏ gọn, chiếm không gian bố trí trong

xe phải nhỏ nhất và hợp lý

6 Ứng dụng của hệ thống điều hòa không khí

a Ứng dụng trong công nghiệp

Điều hòa không khí đã hỗ trợ đặc biệt cho ngành kinh tế như: công nghiệp dệt, công nghiệp ô tô, thuốc lá, chè… và trong các ngành kỹ thuật thông tin, vô tuyến điện tử, vi tính, cơ khí…

Ngoài ra điều hòa không khí còn được ứng dụng cho chăn nuôi và trồng trọt, trong việc bảo quản, lương thực, thực phẩm như: trái cây, thịt, trứng, rau, củ… với quy mô công nghiệp

b Ứng dụng trong đời sống

Điều hòa không khí đã trở thành tiện nghi không thể thiếu và hết sức quen thuộc đặt biệt là trong các ngành như: y tế, trường học, khách sạn, vui chơi giải trí… Hiện nay, ngành điều hòa không khí nói chung và ngành điện lạnh đã trở thành một ngành có đống gớp hết sức quan trọng trong sự phát triển nền kinh tế nước nhà và thúc đẩy ngành khác phát triển

c Ứng dụng trong ngành giao thông vận tải

Hệ thống điều hòa trên xe khách

Hình A.2 Hệ thống điều hòa xe khách

Hình A.3 Hệ thống điều hòa xe khách

Hệ thống điều hòa xe du lịch

Hình A.4 Hệ thống điều hòa trên du lịch

Hình A.5 Hệ thống điều hòa không khí trên xe du lịch

PHầN B: NộI DUNG

CHƯƠNG I TổNG QUAN Hệ THốNG ĐIềU HÕA KHÔNG KHÍ

1.1 Khái quát hệ thống điều hòa không khí ô tô

1.1.1 Công dụng:

Để duy trì trạng thái của không khí trong không gian cần điều hòa- trong vùng quy định nhiệt độ thích hợp

1.1.2 Phân loại hệ thống điều hòa không khí

Việc phân loại hệ thống điều hòa không khí có thể dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau để phân loại chúng, tuy nhiên chúng ta có thể phân loại chúng sau:

a Phân loại theo vị trí lắp đặt

Kiểu phía trước

Hình 1.1 Giàn lạnh kiểu phía trước

Giàn kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với giàn sưởi Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng motor quạt Không khí bên ngoài xe hoặc không khí tuần hoàn thổi vào Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đẩy vào bên trong xe Những lỗ thoát khí bao gồm: lỗ thoát khí vào mặt, vào chân, tan sương trên kính Có một ít không khí luôn được thổi ra từ bên hông

Kiểu kép

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

Hình 1.2 Giàn lạnh kiểu kép

Kiểu kép treo trần

Hình 1.3 Giàn lạnh kiểu kép treo trần

Kiểu kép treo trần được sử dụng trong xe khách Phía trước bên trong xe được bố trí hệ thống điều hòa kiểu phía trước và kết hợp giàn lạnh treo trần phía sau xe

b Phân loại theo phương pháp điều khiển

Kiểu bằng tay

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

Hình 1.4 Điều khiển bằng tay

Kiểu tự động

Điều hòa tự động điều chỉnh nhiệt độ mong muốn, bằng cách sử dụng máy tính Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí ra và tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời báo về hợp điều khiển qua các cảm biến tương ứng, nhằm điều chỉnh nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn

tụ (giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay hơi…và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất

Hình 1.5 Sơ đồ cấu tạo hệ thống điều hòa không khí ô tô

A Máy nén F Van tiết lưu

B Bộ ngưng tụ (giàn nóng) G Bộ bóc hơi

C Bộ lọc hay bình hút ẩm H Van xả phía áp thấp

D Công tắc áp suất cao I Bộ tiêu âm

E Van xả phía cao áp

1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống điều hòa không khí

Máy nén là một bộ phận quan trọng của hệ thống lạnh ô tô Công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu điều do máy nén lạnh quyết định Trong quá trình làm việc, tỷ số của máy nén vào khoảng 5:8,1 Tỷ số nén này phụ thuộc vào nhiệt độ không khí môi trường xung quanh và loại môi chất lạnh

Hình 1.6 Hình dạng bên ngoài của một loại máy nén

b Vị trí lắp đặt máy nén

Máy nén được gắn bên hông động cơ, nhận truyền động đai động cơ ô tô sang đầu trục máy nén qua một ly hợp từ Tốc độ vòng quay của máy nén lớn hơn tốc độ vòng quay của động cơ

Hình 1.7 Vị trí máy nén

c Phân loại máy nén

Nhiều loại máy nén khác nhau đượ ng trong hệ thống lạnh ô tô, mỗi loại máy nén đều có đặc điểm cấu tạo và làm việc theo nguyên tắc khác nhau Nhưng tất cả loại máy nén đều thực hiện nhiệm vụ như sau: nhận hơi có áp suất thấp từ bộ bốc hơi và chuyển thành hơi có áp suất cao bơm vào bộ ngưng tụ Thời gian trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại piston trục khuỷu, piston chuyển động trực tiếp trong xi lanh, loại này hiện nay không còn được sử dụng Hiện nay đang dung phổ biến nhất là loại máy nén piston cam nghiêng (piston dọc trục) và máy nén quay dung cánh gạt( cánh trược)

Máy nén loại piston trục khuỷu

Loại này chỉ sử dụng cho môi chất lạnh R12, có thể được thiết kế nhiều xi lanh bố trí thẳng hàng hoặc bố trí hình chữ V

Hình 1.8 Máy nén piston trục khuỷu

1 Đường ống xả; 2 Nắp van; 3 Van xả; 4 Đế van; 5 Thanh truyền; 6 Trục khuỷu;

7 Phốt làm kín trục; 8 Phốt làm kín bên ngoài; 9 Piston; 10 Van hút; 11 Lõi van; 12 Đường ống hút

- Cấu tạo: trong loại máy nén kiểu piston, thường sử dụng các van lưỡi gà để điều

khiển dòng môi chất lạnh đi vào và đi ra xi lanh Lưỡi gà là một tấm kim loại mỏng, mềm, dẻo, gắn kín một phía của lỗ ở khuôn lưỡi gà Áp suất ở phía dưới lưỡi gà sẽ ém lưỡi gà tựa chặt vào khuôn và đống kín lỗ thông lại Áp suất ở phía đối diện sẽ đẩy lưỡi

gà mỡ ra và cho lưu thông dòng chất lạnh

- Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng

Với loại máy nén này, do tốc độ của động cơ luôn thay đổi trong quá trình làm việc mà máy nén không tự khống chế được lưu lượng của môi chất lưu thông, van lưỡi gà được chế tạo bằ xo mỏng nên dể bị gẫy và làm việ xác khi bị mài mòn hoặc giảm lực đàn hồi qua quá trình làm việc, lúc đó sẽ ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất

và chất lượng làm việc của hệ thống điều hòa không khí ô tô

Máy nén kiểu cánh gạt xuyên

Mỗi cánh gạt của máy nén cánh gạt xuyên được chế tạo liền với cánh đối diện của

nó Có hai cập cánh gạt như vậy, mỗi cập đặt vuông góc với nhau trong khe của roto Khi roto quay cánh gạt dịch chuyển theo Phương hướng kính trong khi hai đầu nó trượt trên mặt trong của xylanh

Hình 1.9 Máy nén kiểu cánh gạt xuyên

1 Đai ốc đổ dầu; 2 Ốc máy; 3 Puly; 4 Cánh gạt xuyên; 5 Rô to; 6 Khoan chứa dầu; 7 Đường dầu

Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cánh gạt

Máy nén kiều đĩa lắc

Trong máy nén tịnh tuyến, được thực hiện nhờ chiều quay trục khuỷu thông qua cơ cấu khuỷu trục thanh truyền

Hình 1.11 Máy nén kiểu đĩa lắc

1 Khoang áp suất thấp; 2 Piston; 3 Chốt dẫn hướng; 4 Đĩa lắc; 5 Khoang đĩa chéo; 6 Vấu;

7 Khoang ấp suất cao; 8 Ống xếp; 9 Van điều khiền

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

Máy nén kiểu đĩa chéo

Một số cặp piston được đặt trong đĩa chéo cách nhau khoãng 720cho máy nén 10 xylanh hay 1200cho máy nén 6 xylanh Khi một phía của piston có hành trình nén thì phía kia có hành trình hút Máy nén này có đặc điểm là mỗi piston (nén ga lạnh dạng khí) có thêm một cơ cấu thay đổi dung tích Nó có khả năng chạy cả 10 xylanh (hoặc 6 xulanh) công suất 100% hay chỉ chạy 5 xylanh trước, một nửa công suất(50%) do đó giảm được mất mát công suất động cơ

Hình 1.12 Máy nén kiểu đĩa chéo

Công dụng: Thiết bị ngưng tụ của hệ thống điều hòa không khí ô tô hay giàn

nóng là thiết bị trao đổi nhiệt để biến hơi của môi chất lạnh có áp suất nhiệt độ cao sau quá trình nén thành trạng thái lỏng trong chu trình làm lạnh Đây là thiết bị cơ bản của hệ thống điều hòa không khí nó có ảnh hưởng lớn đến đặc tính năng lượng của cả hệ thống

Vị trí lắp đặt trên ô tô:

Trên ô tô, bộ ngưng tụ được ráp trước đầu xe, phía trước kép nước làm mát của động cơ,

ở vị trí này bộ ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồn không khí mát thổi xuyên qua khi xe đang lao tới và gio quạt gió tạo ra

Hình 1.13 Bố trí bộ ngƣng tụ

b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một ống kim loại dài uống công thành nhiều hình chử U nối tiếp nhau xuyên qua vô số cánh tản nhiệt mỏng, các cánh tản nhiệt bám chắc

và bám sát quanh ống kim loại, mỗi giàn có thể có hai hay nhiều dãy(cụm) nối song song qua ống góp Trên ô tô bộ ngưng tụ

thường được lắp đứng trước đầu xe,

phía trước giàn nước tản nhiệt của

động cơ, trên ô tô tải nhẹ bộ ngưng tụ

được lắp dưới gầm xe, ở vị trí này bộ

ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồn khí mát

thổi xuyên qua do xe đang lao tới và

do quạt gió tạo ra

.Hình 1.14 Cấu tạo bộ ngƣng tụ

Vật liệu của ống chử U thường là thép hay đồng còn các cánh tản nhiệt là bằng thép hay nhôm Với kiểu thiết kế như vậy làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tản nhiệt lớn nhất đồng thời chiếm khoảng không gian tối thiểu

Lá tỏa niệt: được chề tạo bởi các lá nhôm mỏng và được xếp song song với nhau Với

cách thiết kế như vậy môi chất sẽ có được diện tích tiếp xúc lớn nhất để có thể tỏa nhi t tốt nhất

Ống xoắn chử U: ống xoắn chử U chủ yế ng truyền môi chất và tỏa nhiệt Với hình dạng chữ U sẽ làm tăng quảng đường môi chất lưu thông, như vậy môi chất có thời gian tỏa nhiệt tốt nhất

Nguyên lý hoạt động: Trong quá trình hoạt động bộ ngưng tụ tiếp nhận hơi của

môi chất lạnh dưới áp xuất và nhiệt độ rất cao do máy nén bơm vào, qua 3 đường ống của giàn nóng để được làm mát, dòng hơi này tiếp tục lưu thông trong ống dẩn đi dòng xuống phía dưới, nhiệt của khí môi chất truyền qua các cánh tỏa nhiệt và được luồn gió mát thổi

đi Quá trình trao đổi này tỏa ra một lượng nhiệt rất lớn vào không khí Lượng nhiệt được tách ra khỏi môi chất lạnh thể hơi để nó ngưng tụ thành thể lỏng tương đương với lượng nhiệt mà môi chất lạnh hấp thụ trong giàn lạnh để biến môi chất thể lỏng thành thể hơi Dưới áp suất bơm của máy nén, môi chất lạnh thể lỏng áp suất cao này chảy thoát ra từ lổ thoát bên dưới bộ ngưng tụ, theo ống dẫn đến bầu lọc hay hút ẩm Giàn nóng chỉ được làm mát ở mức độ trung bình nên hai phần ba phía trên vẫn còn ga môi chất lỏng, một phần ba phía dưới chứa môi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ nóng vừa đi đã được ngưng tụ một phần

1.2.3 Bộ bốc hơi(giàn lạnh)

a Công dụng

Giàn lạnh làm bay hơi môi chất ở dạng sương sau khi qua van giãn nở ở nhiệt độ

và ấp suất thấp và lạnh không khí xung quanh đó

Hình 1.15 Cấu tạo giàn lạnh

b Phân loại

Hình 1.16 Các kiểu giàn lạnh

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

c Cấu tạo

Bộ bốc hơi (giàn lạnh) được cấu tạo bằng một ống kim loại dài uống công xuyên qua vô

số các lá mỏng hút nhiệt, các lá mỏng hút nhiệt được bám sát tiếp xúc hoàn toàn quanh ống dẫn môi chất lạnh Cửa vào của mội chất bố trí bên dưới và cửa ra bố trí bên trên bộ

bốc hơi Với kiểu thiết kế nài bộ bốc hơi có diện tích hấp thụ nhiệt tố đa trong lúc thể tích của nó được thu gọn tối thiểu

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

Hình 1.17 Cấu tạo thiết bị bay hơi

d Nguyên lý hoạt động

Trong quá trình hoạt động, bên trong bộ bốc hơi (giàn lạnh) xảy ra hiện tượng sôi

và bốc hơi của môi chất lạnh Quạt gió sẽ thổi luồng không khí qua giàn lạnh khối không khí đó được làm mát và được đưa vào xe Trong thiết kế chế tạo, một số yếu tố kỹ thuật sau đây quyết định năng suất của bộ bốc hơi:

- Đường kính và chiều dài ống dẩn môi chất lạnh

- Số lượng và kích thước các là mỏng bám quanh ống kim loại

- Số lượng các đoạn uống cong của ống kim loại

- Khối lượng và lưu lượng không khí thổi xuyên qua bộ bốc hơi

- Tốc độ của quạt gió

Hình 1.18 Quá trình làm việc trong bộ bốc hơi

Môi chất lạnh ở thể lỏng, được thi t bị giãn nở (van tiết lưu) phun tơi sương vào

bộ bốc hơi Luồn không khí do quạt điện thổi xuyên qua bộ bốc hơi trao đổi nhiệt và làm môi chất lạnh Trong lúc chảy xuyên qua các ống của bộ bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ một lượng nhiệt rất lớn và bốc hơi hoàn toàn

1.2.4 Bình lọc và hút ẩm

Khi môi chất lạnh sôi, hấp thụ nhiệt, bộ bốc hơi trở nên lạnh quạt điện hút không khí nóng trong cabin xe và cả không khí từ ngoài thổi xuyên giàn lạn, cho ra luồng không khí mới đã được làm lạnh và hút ẩm đi vào cabin ô tô thông qua các cửa khí được bố trí trong hệ thống Cứ như thế tạo sự đối lưu trong ô tô, tạo cảm giát thổi mái cho người ngồi trong xe

Cấu tạo:

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 hút ẩm Chất khử ẩm là vật liệu có đặt tính hút ẩm lẫn trong môi chất lạnh, cụ thể như ô xit nhôm và chất sillicagel Bên trong bầu lọc hút ẩm, chất khử ẩm được đặt giữa hai lớp lưới lọc hoặc được chứa

trong một túi khử ẩm riêng Túi khử ẩm được đặt cố định hay tự do trong bầu lọc khả năng hút ẩm của chất này tùy thuộc vào nhiệt độ

Trên một số bình sáy lọc còn được trang bị van an toàn, van này sẽ mởi 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 hay còn gọi là mắt ga Bên trong bình lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh được lắp đặt bố trí tận phía đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận được 100% môi chất thể lỏng cung cấp cho van giản nở Trong hệ thống điều hòa không khí ô tô, phin sáy lọc đặt sau thiết bị ngưng tụ, phía trước thiết bị giản nở Có nhiều loại bình lọc hút ẩm sử dụng trong

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

Nguyên lý hoạt động

Mối chất lạnh, thể lỏng, chảy từ bộ ngưng tụ vào lỗ (1) xuyên qua lớp lưới lọc (2)

và bộ khử ẩm (3) Chất ẩm ướt tồn tại trong hệ thống là do chúng xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp, sửa chữa hoặc do hút chân không không đạt yêu cầu nếu môi chất lạnh không được lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm thì các van trong hệ thống củng như máy nén sẽ nhanh chóng bị hỏng Sau khi được tinh khiết và hút ẩm, môi chất lỏng chui vào ống tiếp nhận (4) và thoát ra cửa (5) theo ống giản tới van giản nở Môi chất lạnh R-12 và môi chất lạnh R-134a dùng chất hút ẩm loại khác nhau ng tiếp nhận môi chất lạnh được bố trí phía trên bình tích lũy Bên trong lưới lọc có lổ thông nhỏ cho phép một ít dầu nhờn trở về máy nén Kính quan sát là lỗ để kiểm tra được sử dụng để quan sát môi chất tuần hoàn trong chu trình làm lạnh củng như kiểm tra lượng môi chất Có hai loại kính kiểm tra: một loại được lắp ở đầu ra của bình chứa và loại kia lắp ở giửa bình chứa và van giản

nở

1.2.5 Bình tích thủy

Cấu tạo:

Bình tích thủy được trang bị trên hệ thống điện lạnh thuộc kiểu dùng ống tiết lưu

cố định thay cho van giãn nở Bình này được đặt gi a bộ bốc hơi và máy nén Cấu tạo của bình tích lũy được mô tả như sau:

Hình 1.20 Cấu tạo 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 chử U 7 Hút môi chất lạnh thể khí

4 lỗ khoan nạp môi chất lạnh 8 Cái nắp bằng chất dẻo

Nguyên lý hoạt động: Trong quá trình hoạt động của hệ thống điện lạnh, ở một

vài chế độ tiết lưu, ống tiết lưu cố định có thể cung cấp một lượng thặng dư môi chất lạnh thể lỏng cho bộ c hơi Nếu để cho lượng môi chất này trở về máy nén

sẽ làm hỏng máy nén Để giải quyết vấn đề này, bình tích lũy được thiết kế để tích lũy môi chất lạnh thể hơi lẩn thể lỏng cũng nhu dầu nhờn bôi trơn từ bộ bóc hơi thoát ra, sau đó giử lại môi chất lạnh hơi và dầu nhờn, chỉ cho phép môi chất lạnh thể hơi trở về máy nén

1.2.6 Van tiết lưu

a Chức năng

Thiết bị giãn nở này hay van giãn nở nhiệt là một loại van biến đổi, nó có thể thay đổi độ mở của van để đáp ứng với các chế độ tải trọng làm lạnh của bộ bốc hơi Thiết bị này được điều khiển bằng áp suất vào của bộ bốc hơi, van sẽ mở để lưu thông nhiều môi chất lạnh hơn khi cần làm lạnh nhiều hay chế độ tải lạnh yêu cầu ít hơn thì van giãn nở

giảm dòng chảy của chất lạnh xuống Trên ô tô, van giãn nở được lắp tại ống vào của bộ bốc hơi, sau giàn ngưng tụ

Môi chất lạnh có thể lỏng áp suất cao, sau khi ra khỏi bình lọc hút ẩm và theo ống dẩn môi chất đến thiết bị giãn nở ( hay còn gọi là thiết bị định lượng dòng chảy hay van tiết lưu hay van giãn nở) Tại thiết bị này, môi chất lạnh thể lỏng được phun thành lớp sương mù có nhiệt độ thấp, áp suất thấp nạp vào giàn bay hơi

Van giãn nở dùng để định lượng môi chất lạnh phun vào bộ bốc hơi, từ đó làm hạ

áp suất của môi chất tạo điều kiện sôi và bốc hơi Cung cấp cho bộ bốc hơi lượng môi chất cần thiết, chính xác thích ứng với mội chế độ hoạt động của môi chất lạnh Đồng thới ngăn ngừa môi chất lạnh tràn ngập trong bộ bốc hơi

b Phân loại

Có hai kiểu van giãn nở được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ô tô: kiểu van giãn nở ở áp suất không đổi (ống định cỡ OT) và kiếu van giãn nở nhiệt, đối với kiểu giãn nở nhiệt có hai loại là van giãn nở có bầu cảm biến nhiệt cân bằng trong và loại van giãn nở nhiệt có bầu cảm biến cân bằng ngoài Trong đó loại van giãn nở nhiệt có bầu cảm biến cân bằng trong được sử dụng rộng rãi hơn trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Hình 1.21 Ống định cỡ OT

CFC-12(thường gọi là R-12) là ga lạnh được dùng trong các hệ thống điều hòa

không khí thông thường thỏa mãn các yêu cầu trên Tuy nhiên những nghiên cứu này cho thấy do clo xảy ra từ CFC-12 phá hủy tầng ôzon của khí quyển Tầng ôzon này có tác dụng như một tấm lọc hấp thụ các tia cục tím từ mặt trời, bảo vệ cuộc sống của động vật

và thực vật khỏi ảnh hưởng của tia có hại này Vì vậy, cần phải thay thế CFC-12 bằng một loại ga lạnh khác không phá hủy tầng ôzon Trong rất nhiều ga lạnh có vẻ như không ảnh hưởng đến tầng ôzon, HCF-134a có đặc tính làm lạnh rất giống với CFC-12 đã được chọn để dùng trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Bắt đầu từ năm 1992 hệ thống điều hòa không khí trên xe được Toyota sản xuất đã bắt đầu sử dụng HFC-134a Quá trình này đã được hoàn thành vào tháng 01 năm 1994 mặc

dù HFC-134a không phá hủy tầng ôzon nó củng có xu hướng làm trái đất ấm lên chút Vì vậy để tránh nó bay hơi vào khí quyển chúng ta nên thu hồi và tái chế HFC-134a bằng một thiết bị đặc biệ đích này

Hệ thống điều hòa không khí HFC-134a và CFC-12 không thể dùng lẫn nhau Vì vậy, phải dùng đúng loại ga lạnh, dầu và chi tiết cho từng quan hệ

Ga lạnh CFC bắt đầu bị hạn chế từ năm 1989 Hội nghị quốc tế về bảo vệ tầng ôzon đã đưa ra quyết định này nhằm mục đích cũng cố hơn nữa về việc hạn chế sán xuất các loại CFC

Hội nghị lần thứ tư của công ước Montreal tổ chức tháng 11 năm 1992 đã đưa ra quyết định giảm lượng CFC năm 1994 xuống còn 25% so với năm 1986 và sẽ chấm dứt

hoàn toàn việc sản xuất CFC vào cuối năm 1995 Nhằm triệt để tuân theo quyết định hạn chế CFC, một bộ biến đổi có thể cần để lắp trên các xe dang dùng ga CFC-12 Việc này liên quan đến phải thay thế một vài chi tiết để cho phép hệ thống điều hòa không khí dùng được loại gat thay thế, một khi ga không còn trên thị trường nữa Ga lạnh thay thế được dùng trên xe Toyota là HFC-134a không ảnh hưởng đến tầng ôzon Bộ biến đ i đã được phát triển gấp để cho phép các hệ thống điều hòa không khí cũ có thể sử dụng ga lạnh thay thế

Đặc điểm của R-134a

Như ta đã biết nước sôi ở 1000C dưới áp suất khí quyển nhưng R134a sôi ở 26,90C dưới áp suất này Nước sôi ở 1210C dưới áp suất 1kgf/cm2 nhưng R-134a sôi ở -10,60C dưới áp suất 1kgf/cm2 Nếu R-134a bị hở và bay vào không khí ở nhiệt độ bình thường và áp suất khí quyển, nó sẽ hấp thụ nhiệt của không khí xung quanh và sôi ngay lập tức rồi biến thành khí R-134a rất dễ ngưng tụ thành chất lỏng dưới điều kiện bị nén và láy nhiệt Ở đồ thị dưới là đường đặc tính của R-134a nó mô tả mối liên hệ giữa áp suất

-và nhiệt độ Đồ thị chỉ ra điểm sôi của R-134a ở mỗi nhiệt độ -và áp suất Trên đồ thị phần phía trên đường cong là vùng trạng thái khí và phần phía dưới đường cong là vùng trạng thái lỏng Ga lạnh thể khí có thể biến sang thể lỏng chỉ bằng cách tang áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hay bằng cách giảm nhiệt độ mà không cần giảm áp suất như ở vùng 1 và 2 Ngược lại ga lỏng có thể biến thành ga khí bằng cách giảm áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hay tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất như vùng 3

và 4