Hệ thống điều hòa không khí ô tô

Khái quát về hệ thống điều hoà không khí ô tô Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một thiết bị được sử dụng để tạo khônggian khí hậu thoải mái cho người lái xe và khách ngồi trên ô

KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

THỰC HÀNH MÔN HỌC: HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ

GVHD :

Lớp HP :

TP.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015

Chương 1: DỤNG CỤ VÀ MỘT SỐ THIẾT BỊ CHUYÊN DÙNG

I. Đồng hồ đo (VOM)

CÁCH SỬ DỤNG ĐỒNG HỒ ĐO ĐIỆN

Trong điện-điện tử, đồng hồ đo là dụng cụ không thể thiếu đối với người kỹ thuật viên Nó được sử dụng để đo điện áp, dòng điện, điện trở, điện dung, kiểm tra đi-

ốt (diode), tran-si-tơ (transistor) v v người ta gọi dụng cụ này là đồng hồ vạn

năng (multimeter) có nơi gọi là VOM (đọc là Vê-ô-em).

Đồng hồ vạn năng thường gồm 2 loại: Loại hiển thị bằng kim và loại hiển thị bằng số

Mỗi loại đồng hồ có ưu và nhược điểm riêng, bài viết này nhằm mục đích hướng dẫn sử dụng thiết bị hữu ích này và giúp các bạn phân biệt được ưu, khuyết điểm của từng loại

Đồng hồ vạn năng dạng hiển thị kim Đồng hồ vạn năng dạng hiển thị số(điện tử)

mạch:

- Các bạn để thang đồng hồ đo VOM về vị trí đo ohm bấm chọn biểu tượng

âm thanh Khi đo mạch nếu không bị đứt thì xuất hiện âm pip, khi hở mạch không có âm thanh báo hiệu

 Đo điện trở:

Bật chuyển mạch về thang đo Ohm, sau đó đưa đầu 2 que

đo vào điện trở cần đo, chú ý không được chạm tay vào chân linh kiện đồng hồ sẽ không chính xác khi đo cả nội trở của tay người Cũng không nên đo linh kiện trong mạch bởi điện trở có thể là của linh kiện khác trong mạch

 Đo tụ điện:

Bật chuyển mạch của đồng hồ VOM về thang đo tụ, chập

hai đầu của tụ để phóng hết điện tích trên hai bản cực của tụ.Đưa hai que đo vào hai bản cực của tụ, đọc trị

số đo được trên màn hình

 Đo diot:

- Bật chuyển mạch về thang đo diode đưa 2 đầu que đo vào hai cực của diode, và đổi đầu que đo:

- Một chiều lên khoảng 0,6VDC, một chiều không lên ( đòng hồ hiện chữ OL) => diode tốt

- Đo đi do lại hai chiều đều không lên (đồng hồ hiện OL) => diode bị đứt, hỏng

- Đo đi đo lại hai chiều đều lên 0,0VDC => diode bị chập, hỏng

 Đo Volt:

- Đo VAC: Bật chuyển mạch của đồng hồ về Volts AC có biểu tượng (AC códấu Ngã) Đưa 2 đầu que đo vào 2 điểm cần đo, đọc chỉ số hiển thị trên LCD.

- Đo VDC: Bật chuyển mạch của đồng hồ về VDC, đưa hai que đo: que đỏ, dương vào cực dương; que đen âm vào cự âm Đọc chỉ số trên LCD

- Nếu trước chỉ số có dấu (-) ta phải đảo lại đầu que đo

 Đo dòng (ampe):

II. Đồng hồ đo áp suất

III. Máy hút chân không

 Máy hút chân không rotor – cánh gạt

Cấu trúc máy hút chân không rotor – cánh gạt.

1 – stato; 2 – thùng chứa dầu; 3 – cánh gạt; 4 – khoang công tác; 5 – rotor; 6 – ống hút; 7 - ống xả; 8 – van xả.

 Máy hút chân không stato – cánh gạt

Cấu trúc máy hút chân không stato – cánh gạt

1 – stato; 2 – rotor; 3 – vỏ máy; 4 – bánh lệch tâm; 5 – ống xả; 6 – van xả; 7 – cánh

gạt; 8 – ống hút; 9 – van vào; 10 – ổ bi.

 Cách hút chân không

Lắp ráp bơm chân không, bộ đồng hồ vào hệ thống như hình vẽ:

Mở cả hai van cao áp và thấp áp rồi bật bơm chân không Đồng hồ phía thấp áp độ chân không phải đạt 750mmHg (nếu không đạt cần kiểm tra rò rỉ, khắc phục và hút tiếp) Duy trì độ chân không 750mmHg và hút tiếp khoảng 10 phút.

Đóng cả hai van cao áp và thấp áp, tắt bơm, giữ nguyên trạng thái trong 5 phút để kiểm tra rò rỉ

Chương 2 : KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ

I Khái quát về hệ thống điều hoà không khí ô tô

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một thiết bị được sử dụng để tạo khônggian khí hậu thoải mái cho người lái xe và khách ngồi trên ô tô Hệ thống điều hòa khôngkhí là thuật ngữ chung dùng 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 “sự làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ trong phòng thấp, nhiệt được cung cấp đểtăng nhiệt độ (gọi là “sưởi”) Mặt khác, hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi khôngkhí để đảm bảo độ ẩm trong phòng ở mức thích hợp

Chức năng của hệ thống điều hoà không khí là :

• Lọc sạch khối lượng không khí đưa vào ô tô

• Tách chất ẩm không khí xuống độ ẩm phù hợp

• Làm lạnh khối không khí và duy trì ở nhiệt độ thích hợp

• Ngày nay, ngoài điều hoà không khí thông thường, trên ô tô còn ứng dụng công nghệNano để diệt khuẩn và khử mùi Là nhờ bạc có thể tạo ra bước sóng có khả năng diệtkhuẩn

• Tăng hiệu quả khử bụi và tạo cảm giác dễ chịu, điều hoà không khí còn kết hợp thêmcông nghệ tao Ion âm, nó sẽ khuếch tán trong không khí và hút các hạt bụi (mang điệntích dương) đến khi đủ nặng sẽ rơi xuống

• Ngoài ra điều hoà không khí còn có chức năng sưởi ấm

Hình 1.1 Hệ thống điều hòa trên ô tô

1.1Sơ đồ nguyên lý nhiệt động và đồ thị

• Quá trình 1-2 là quá trình nén đoạn nhiệt từ áp suất và nhiệt độ Po, To đến Pk, Tk quamáy nén

• Quá trình 2-3 là quá trình làm mát ngưng tụ đẳng áp tại thiết bị ngưng tụ (dàn nóng)

• Quá trình 3-4 là quá trình tiết lưu đẳng Entanpy (tiết lưu).

• Quá trình 4-1 là quá trình nhận nhiệt bay hơi đẳng áp, đẳng nhiệt ở thiết bị bay hơi(dàn lạnh)

1.2 Sơ đồ thiết bị và nguyên lý hoạt động của hệ thống

Hình 1.3 Sơ đồ thiết bị hệ thống điều hòa ô tô

1.3 Môi chất lạnh và dầu bôi trơn

1.3.1 Môi chất lạnh

Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay gas lạnh dung trong hệ thống điều hoàkhông khí ô tô phải đạt được những yêu cầu sau:

• Dễ bay hơi, có điểm sôi thấp

• Phải trộn lẫn, hoà tan được với dầu bôi trơn

• Có tính hoá trơ, nghĩa là không làm hỏng các ống cao su, nhựa dẻo, không gây gỉcho kim loại

• Không gây cháy nổ và độc hại

• Hệ thống điện lạnh ô tô sử dụng hai loại môi chất phổ biến là R-12 và R-134a.Hiện nay do R-12 phá huỷ tầng Ozon nên đã bị cấm

1.3.2 Chú ý hệ thống sử dụng gas R-134a

Dầu dùng cho hệ thống điều hoà gas 12 khác với dầu cho hệ thống sử dụng gas 134a Thiết kế cấu tạo các chi tiết chỉ ứng với một loại gas nhất định và loại dầu tươngứng, không thay thế cho loại khác

R-• Đối với gas R-134a:

- Gas R-134a khác hoàn toàn gas R-12 và lượng nạp cũng khác nhau

- Áp suất thấp của hệ thống sử dụng gas R-134a thấp hơn đối với hệ thống gasR-12, nhưng áp suất cao lại cao hơn

• Cẩn thận đối với gas R-134a Phải kiếm soát quy trình triệt để tránh gây nguyhiểm cho người và có thể gây mù mắt

• Không bao giờ được trộn lẫn giữa gas R-134a và R-12

Giới thiệu bảng đặc tính của R-12 và R-134a

Thể tích riêng 0,31009 m3/kg 0,27085 m3/kg

Nhiệt dung riêng ( dung

dịch bão hòa ở áp suất

không đổi)

1,4287 kJ/kg.K(0,03413 kcal/kgf.K)

0,9682kJ/kg.K(0,2313 kcal/kgf.K)Nhiệt dung riêng ( chất hơi

bão hòa ở áp suất không

đổi)

0,8519 kJ/kg.K(0,2075 kcal/kgf.K)

0,6116 kJ/kg.K(0,1461 kcal/kgf.K)Nhiệt ẩm khi bay hơi 216,5 kJ/kg

(51,72 kcal/kg)

166,56 kJ/kg(39,79 kcal/kg)Tính cháy được không cháy không cháy

Chỉ số làm suy kiệt

ôzon(CFC12 = 1,0) 0 1,1

Chỉ số làm nóng trái đất 0,24-0,29 2,8-3,4

1.3.3 Dầu cho máy nén dung gas R134a – ND OIL 8

Dầu cho gas R-134a là dầu tổng hợp (PAG) còn đối với gas R-12 là dầu mỏ.Lượngdầu nạp nhu bảng thông số đặc trưng của hệ thống

II Yêu cầu và câu hỏi :

 Hiểu rõ công dụng và nguyên lý của hệ thống điều hòa không khí ô tô

 Biết các loại gas dùng trong hệ thống điều hòa không khí

 Sinh viên nắm vững quy trình làm lạnh của hệ thống

Câu hỏi:

1) Chức năng điều hòa không khí là gì ?

2) Mô tả quá trình nhiệt động của hệ thống.

3) Trình bày nguyên lý hoạt động của hệ thống (vòng tuần hoàn của gas).

4) Môi chất R-134a khác với R-12 ở điểm đặc trưng nào ?

5) Trình bày ưu nhược điểm của môi chat R-134a và R12.

Chương 3: CÁC THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

ÔTÔ

I Giới thiệu chung :

Hệ thống điều hòa không ôtô là một hệ thống trong đó môi chất tuần hoàn khép kín, được kết cấu với các bộ phận chính sau đây:

- Một máy nén (compressor)

- Bộ ngưng tụ còn gọi là dàn nóng (condenser)

- Bình chứa (lọc/hút ẩm môi chất) (receiver/dryer)

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

- Bộ bay hơi còn gọi là dàn lạnh (evaporator)

Ngoài các bộ phận cơ bản trên còn có một quạt gió để tạo ra dòng khí và một bộ lọc không khí để làm sạch không khí hút vào

Ngoài ra còn có các thiết bị khác và các chức năng giúp tạo ra các chức năng hoàn chỉnh cho hệ thống như tạo sương mù, tránh chết máy và bù không tải động cơ

Hình 2.1 Các thiết bị chính trong hệ thống điều hòa ô tô

Tuy nhiên trong thực tế thường có hai dàn lạnh (dàn lạnh phía trước và sau) Các thiết

bị chính được bố trí trên xe như hình và kết hợp với các bộ phận khác như két giải nhiệtnước

Máy nén loại Piston

Nguyên lý hoạt động của máy nén piston – xylanh:

Hành trình hút : Piston đi xuống, thể tích tăng, áp suất giảm, Clape hút tự mở (lámỏng nằm ở phía dưới) hút môi chất vào xy-lanh máy nén qua van hút

Hành trình nén: Piston chạy lên, Clape hút đóng kín (phía dưới), áp suất tăng cao

và tự nâng Clape đẩy thoát ra ngoài

Hình 2.1: Nguyên lý hoạt động của máy nén kiểu piston

Các Clape hoạt động dựa trên nguyên tắc tự đóng mở do áp suất Clape hút nằm phíadưới, Clape đẩy nằm trên

Hình 2.2:

bơm thay đổi

1 Trục truyền 7 Phía trên

2 Trục phát động 8 Lỗ khoan tiết lưu

3 Lò xo 9 Van điều chỉnh

4 Buồng áp suất 10 Đĩa cam

5 Phía dưới 11.Thanh răng trượt

6 Piston 12 Bu ly

Giới thiệu mặt cắt máy nén thiết kế piston đặt dọc trục Loại piston tác động kép Khikhởi độngcông tắc Clutch từ hút chặt kéo trục máy nén quay theo, thong qua đĩa camnghiêng làm piston chuyển động qua lại thực hiện các chu trình hút nén luân chuyển môichất tuần hoàn trong hệ thống

Thông thường máy nén là tích hợp nhiều máy nén trong một loại máy này thườngtrang bị ba piston (sáu máy) và loại sáu piston nên năng suất của nó tương đương với loạimáy nén có mười hai xylanh đặt đứng thẳng hàng Điều này giúp môi chất bơm liên tục

và đều hơn, kết cấu nhỏ gọn

Bộ ngưng tụ (dàn nóng)

 Nhiệm vụ: Giải nhiệt làm mát ga nóng.

Hình 2.4: Cấu tạo và nguyên lý của

giàn nóng

 Cấu tạo:

Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một tấm kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ

U nối tiếp nhau xuyên qua vô số cánh tỏa nhiệt mỏng , các cánh tỏa nhiệt bám chặt vàbám sát quanh ống kim loại Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệttối đa đông thời chiếm một khoảng không gian tối thiểu

9 10

32

(2) Tháo ống dẫn gas vào của bộ làm mát No.1

(a) Tháo bulong và ngắt ống hút

(b) Tháo gioăng chữ O ra khỏi ống hút

Chú ý : Che kín các khoảng hở cho các chi tiết vừa tháo ra bằng băng dính để ngăn không

cho hơi nước và vật lọt vào

(3) Ngắt ống xả gas điều hòa No.1

(a) Tháo bulong và ngắt ống xả

(b) Tháo gioăng chữ O ra khỏi ống nạp

Chú ý : Che kín các khoảng hở cho các chi tiết vừa tháo ra bằng băng dính để ngăn không

cho hơi nước và vật lọt vào

(4) Tháo cụm máy nén điều hòa

(a) Ngắt giắc nối và tháo kẹp

(b) Tháo 4 bulong và máy nén

(a) Kẹp máy nén điều hòa lên êtô

(b) Tháo bulong, moayơ ly hợp từ và các vòng đệm ly hợp từ

(c) Dùng kiềm tháo phanh hãm và rotor ly hợp từ

Chú ý : Không được làm hỏng nắp làm kín của vòng bi khi tháo phanh hãm.

(d) Tháo vít và tháo dây nối mass

(e) Dùng kiềm tháo phanh hãm và stator của ly hợp từ

c) Kiểm tra :

Kiểm tra cụm rờle ly hợp từ: kiểm tra rằng moayơ ly hợp từ và rotor ly hợp từ khóa lại khi nối dây dương ắc quy với cực 1 (MG+) trên ly hợp từ và dây âm nối với mass Nếu sự hoạt động không như tiêu chuẩn, hãy thay thế cụm ly hợp từ.

2 Tháo giàn nóng :

a) Tháo ra :

(1) Xả gas điều hòa ra khỏi hệ thống

(2) Tháo nắp ba đờ xốc trước

(3) Tháo nắp che bộ làm mát No.1

(4) Ngắt ống xả gas điều hòa No.1

(a) Tháo bulong và ngắt ống xả gas ra khỏi cụm giàn nóng điều hòa

(b) Tháo gioăng chữ O ra khỏi ống nạp

Chú ý : Che kín các khoảng hở cho các chi tiết vừa tháo ra bằng băng dính để ngăn không

cho hơi nước và vật lọt vào

(5) Tháo ống gas lỏng

(a) Tháo bulong và ngắt ống dẫn gas lỏng ra khỏi giàn nóng điều hòa

(b) Tháo gioăng chữ O ra khỏi ống ra lỏng

Chú ý : Che kín các khoảng hở cho các chi tiết vừa tháo ra bằng băng dính để ngăn không

cho hơi nước và vật lọt vào

(6) Tháo giàn nóng

(a) Nhả khớp 2 vấu hãm để tháo giàn nóng ra khỏi xe

Chú ý: Không đươc làm hỏng giàn nóng hoặc két nước khi tháo giàn nóng

b) Tháo rời :

(1) Tháo bình chứa (sấy khô) của bộ làm mát

(a) Dùng chìa vặn lục giác 14mm, tháo nắp ra khỏi bộ điều khiển

(b) Dùng kìm, tháo bộ hút ẩm điều hòa

3 Tháo bộ quạt gió :

a) Tháo ra :

(1) Ngắt cáp âm ra khỏi ắc quy

(2) Xả gas điều hòa ra khỏi hệ thống

(3) Xả nước làm mát

(4) Tháo ống hút gas điều hòa

(5) Tháo ống gas lỏng

(6) Tháo ống nước ra khỏi bộ sưởi ấm (từ bộ sưởi ấm)

(7) Tháo ống nước vào của bộ sưởi ấm (ống cao su)

(8) Tháo bảng điều khiển điều hòa

(9) Tháo cáp điều khiển cánh trộn khí

(10) Tháo cáp điều khiển cánh sấy kính

(11) Tháo cáp điều khiển cánh dẫn khí vào

(12) Tháo ống dẫn khí từ bộ sưởi ấm đến cửa ra

(13) Tháo cụm ống dẫn khí của bộ sưởi

(14) Tháo bộ quạt

(a) Tháo 3 vít và cụm quạt gió

b) Tháo rời :

(1) Tháo ống dẫn khí No.1

(a) Nhả khớp 2 vấu và tháo ống dẫn khí

(2) Tháo cáp điều khiển cánh dẫn khí vào

(a) Nhả khớp 3 vấu hãm và tháo cáp điều khiển cánh dẫn khí vào

(3) Tháo motor quạt gió

(a) Tháo 3 vít và motor quạt

(4) Tháo điện trở quạt gió

(a) Tháo 2 vít và điện trở quạt

(5) Tháo hộp lọc gió

III Yêu cầu và câu hỏi:

 Nắm được quy trình tháo các bộ phận của hệ thống điều hòa từ trên xe xuống

 Tháo rời các chi tiết của các thiết bị chính trong hệ thống điều hòa

Câu hỏi :

1) Trình bày các hư hỏng thường gặp trong các thiết bị của hệ thống điều hòa

2) Nêu cách kiểm tra các thiết bị trong hệ thống điều hòa

Chương 4: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ

I Giới thiệu chung :

Điều hòa không khí thông thường luôn hoạt động tại một nhiệt độ khí thổi vào và tốc

độ thổi khí do lái xe định trước Tuy nhiên, những yếu tố như sự tỏa nhiệt của mặt trời, nhiệt độ động cơ, nhiệt từ ống xả, nhiệt do hành khách thải ra…sẽ ảnh hưởng đến nhiệt

độ trong xe theo thời gian

Vì vậy, với hệ thống điều hòa loại này cần phải điều chỉnh lại nhiệt độ, tốc độ thổi khí, hay cả hai khi cần thiết

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

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 theo nhiệt độ đặt trước bởi người lái, do vậy duy trì nhiệt độ trong xe tại nhiệt độ đặt trước

Ngày nay, một số kiểu xe cũng bao gồm cả các chức năng điều khiển khác: điều khiểnkhí vào, chế độ thổi khí, điều khiển máy nén bên cạnh điều khiển nhiệt độ và tốc độ thổi khí

II Thực hành :

1. Hệ thống điện trên hệ thống điều hòa không khí trên mô hình.

2. Các chế độ hoạt động trên hệ thống điều hòa không khí ô tô thực tế

Hình 3.16: Các chế độ hoạt động trên hệ thống điều hòa không khí ô tô thực tế

 Chế độ chạy bình thường : Công tắc IG đóng, công tắc quạt đóng Khuếch đại côngsuất nguồn thông qua công tắc áp suất kép Công tắc A/C đóng, bộ khuếch đại côngsuất nhận tín hiệu thông qua Thermostat Nếu nhiệt độ cao, bộ khuếch đại công suấtgởi tín hiệu qua Engine ECU mở van ISCV cấp xăng để chạy chế độ cầm chừng (750rpm)

 Chế độ chạy chống đóng đá : Máy lạnh đang hoạt động bình thường Khi nhiệt độ dànlạnh đạt 30C hoặc thấp hơn Thì từ tín hiệu Thermostat gửi về A/C Amplier ngắt relayMgC relay ngắt ly hợp, máy nén ngừng

 Chế độ chạy khi có sự cố : Máy nén đang hoạt động bình thường Khi có sự cố áp suấtthấp hoặc cao cũng như sự cố nhiệt độ, thì công tắc áp suất ngắt, A/C Amplier ngắtrelay MgC relay ngắt ly hợp, máy nén ngừng

Nguồn

Điều khiểnđộng cơ

Áp suất kép

Công tắc quạtQuạt

Rờ le chính