dieu hoa khong khi

1 HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Giảng viên: Nguyễn Văn Nhanh Sinh viên : Trần Quốc Vương Võ Lê Vương mssv:1411250228 mssv: 1411250229 Nguyễn Duy Hải Ngày 14 tháng năm 2017 Mục lục Khái quát điều hịa khơng khí tơ………………………………………………3 1.1 Phân loại hệ thống điều hịa khơng khí………………………………………………3 1.1.1 Phân loại theo vi trí lắp đặt………………………………………………… 1.2 Ứug dụng điều hịa tơ…………………………………………………………4 1.2.1 hệ thống điều hịa xe tải, xe du lịch, xe khách………………………… 1.3 Hệ thống điều hịa khơng khí……………………………………………………… 1.3.1 Hệ thống sưởi ấm…………………………………………………………… 1.3.2 Nguyên lý làm lạnh ô tô…………………………………………………4 1.3.3 Bộ thơng gió………………………………………………………………….9 1.4 Kết cấu hệ thống điều hịa khơng khí tơ………………………………………9 1.4.1 Máy nén………………………………………………………………………9 1.4.2 Giàn ngưng………………………………………………………………… 11 1.4.3 Giàn lạnh…………………………………………………………………….12 1.4.4 Bình chứa……………………………………………………………………12 1.4.5 Van tiết lưu………………………………………………………………… 13 1.4.6 Các phận khác…………………………………………………………….14 1.5 Hệ thống điều hịa tự động tơ…………………………………………………17 1.5.1 khái quát hệ thống…………………………………………… …………17 1.5.2 phận hệ thống điều hòa tự động …………………………………18 1.5.3 cảm biến nhiệt độ xe……………………………………………….… 19 Bài 1: Sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống điều hòa khơng khí tơ 1.Khái qt điều hịa khơng khí tơ: - Điều khiển nhiệt độ - Điều khiển lưu lượng - Điều khiển độ ẩm - Lọc khơng khí A: Máy nén( bốc lạnh) B: Bộ ngưng tụ ( giàn nóng) C: Bộ lọc hay bình hút ẩm D: Cơng tác áp suất cao E: Van xả phía áp cao F: Van tiết lưu G: Bộ bốc H: Van xả phía thấp áp I: Bộ tiêu âm 1.1 Phân loại hệ thống điều hịa 1.1.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt: khơng khí - Kiểu phía trước: - Kiểu đặt phía trước: giàn lạnh đặt gần bảng đồng hồ, bảng điều khiển xe - Kiểu phía sau - Kiểu treo trần - Kiểu kép treo trần: kiểu thường sử dụng cho xe khách Hệ thống đặt phía trước kết hợp với giàn lạnh trần, kiểu cho suất cao khơng khí lạnh đồng - Kiểu điều khiển tay: Với phương pháp cho phép điều khiển tay công tắc nhiệt nhiệt độ ngõ cần gạt Ngồi cịn có cần gạt cơng tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng gió hướng gió - Hệ thống lạnh điều khiển nhiệt độ tự động 1.2 Ứng dụng hệ thống điều hòa ô tô 1.21 Hệ thống điều hòa xe tải, xe du lịch,xe khách lạnh treo lạnh 1.3 Điều hịa khơng khí Hệ thống điều hịa khơng khí thuật ngữ chung dùng để thiết bị đảm bảo khơng khí phịng nhiệt độ độ ẩm thích hợp Khi nhiệt độ phịng cao, nhiệt lấy để giảm nhiệt (sự làm lạnh) Khi nhiệt độ phòng thấp, nhiệt cung cấp để tăng nhiệt độ (sưởi) Hệ thống điều hịa khơng khí bao gồm: + Bộ làm lạnh + Bộ sưởi + Bộ điều khiển độ ẩm + Bộ thơng gió 1.3.1 Hệ thống sưởi ấm: - Có nhiều loại khác bao gồm: sưởi dùng nhiệt từ nước làm mát động cơ, dùng nhiệt khí cháy Tuy nhiên, người ta thường sử dụng sưởi dùng nước làm mát - Nguyên lý: Nước làm mát tuần hoàn qua két sưởi Nước làm mát đóng vai trị nguồn nhiệt nên két sưởi khơng nóng động nguội 6 - Các loại sưởi: Kiểu trộn khí: dùng van để điều khiển trộn khí, thay đổi độ khơng khí cách điều khiển tỉ lệ lạnh qua két sưởi tỉ lệ lạnh không qua két sưởi nhiệt Kiểu điều khiển lưu lượng nước: điều khiển nhiệt độ khơng khí cách điều chỉnh lưu lượng nước làm mát động qua két sưởi nhờ van nước - Hệ thống làm lạnh: thiết bị dùng để làm lạnh làm khơ khơng khí xe Lý thuyết việc làm lạnh:VD1: Ta cảm thấy lạnh sau bơi ngày nắng nóng  Do nước lấy nhiệt bay khỏi thể VD2: Một bình khóa đặt hộp cách nhiệt tốt Bình chứa loại chất lỏng dễ bay nhiệt độ thường - Khi mở khóa, chất lỏng bình lấy lượng nhiệt cần thiết từ khơng khí hộp để bay  Nhiệt độ khơng khí hộp giảm xuống thấp lúc trước mở khóa 1.3.3 Mơi chất làm lạnh (ga lạnh): Là chất tuần hoàn qua chi tiết chức làm lạnh để tạo tác dụng làm lạnh cách hấp thụ nhiệt từ việc giãn nỡ bay Yêu cầu: + Không cháy + Không nổ + Không độc + Không ăn mịn + Khơng mùi Mơi chất lạnh CFC-12 (thường gọi R12) ga lạnh dùng hệ thống điều hịa khơng khí thơng thường Tuy nhiên, Clo xả từ CFC-12 phá hủy tầng ô zôn nên cần thay đổi R12 loại ga lạnh khác HFC-134a (R134a) (CF3CH2F) R134a không phá hủy tầng zơn có xu hướng làm nhiệt độ trái đất ấm lên Đặc điểm R-134a: - - Nước sôi 1000C áp suất khí (1210C áp suất 1kgf/cm2) R-134a sôi -26,90C áp suất (-10,60C áp suất 1kgf/cm2) Môi chất lạnh bay nhiệt độ áp suất thấp áp suất cao chuyển trạng thái lỏng khơng bay chí nhiệt độ cao Do máy lạnh tơ người ta thực hố lỏng môi chất sau bay cách dùng máy nén nén môi chất đến áp suất định làm nguội môi chất 1.3.2 Nguyên lý làm lạnh ô tô: - Sự giãn nở bay - Sự ngưng tụ khí ga R-134a Ví dụ: khí ga bị nén từ 2,1 kgf/cm2 lên 15kgf/cm2, nhiệt độ khí gas tăng từ 00C lên 800C Điểm sôi ga lạnh 15kgf/cm2 570C Nên nhiệt độ 800C khí ga nén cao điểm sơi Vì vậy, khí ga biến thành ga lỏng bị nhiệt đến nhiệt độ giảm xuống tới điểm sơi thấp  Khí ga 15kgf/cm2, 800C chuyển cách giảm 230C - thành dạng lỏng Chu trình làm lạnh Chu trình làm lạnh (1) Máy nén tạo ga có áp suất nhiệt độ cao (2) Ga dạng khí vào giàn ngưng, ngưng tụ thành ga lỏng (3) Ga lỏng chảy vào bình chứa, bình chứa làm nhiệm vụ chứa lọc ga lỏng (4) Ga lỏng lọc chảy đến van giãn nở, van giãn nở ga lỏng thành hỗn hợp ga lỏng ga khí có áp suất nhiệt độ thấp (5) Hỗn hợp khí/lỏng di chuyển đến giàn bay (giàn lạnh) Do bay ga lỏng nên nhiệt từ dịng khí ấm qua giàn lạnh truyền cho dịng khí  Tất ga lỏng chuyển thành ga dạng khí giàn lạnh có khí ga mang nhiệt lượng nhận vào máy nén kết thúc chu trình làm lạnh Chu - trình làm lạnh 1.3.3 Bộ thơng gió: thiết bị thổi khí từ bên ngồi vào xe có tác dụng làm thơng thống xe - Thơng gió tự nhiên - Thơng gió cưỡng 1.4 Kết cấu hệ thống điều hịa khơng khí tơ - Máy nén, giàn ngưng (giàn nóng), bình chứa/bộ hút ẩm, van giãn nở giàn lạnh (giàn bay hơi) Ngồi cịn có chức khác giúp hệ thống phát huy hết tác dụng: chống đống băng, chống làm chết máy, nâng tốc độ không tải động 1.4.1 Máy nén: Nhiệm vụ, yêu cầu: - Đảm bảo tuần hồn mơi chất lạnh cách hợp lý - Tăng mức độ trao đổi nhiệt môi chất hệ thống - Máy nén bao gồm loại: 10 + Kiểu tịnh tiến: kiểu trục khuỷu, kiểu đĩa chéo + Kiểu quay: kiểu cánh gạt xuyên tâm, kiểu cánh gạt hướng chéo a Cấu tạo: • Kiểu trục khuỷu: Hoạt động máy nén có giai đoạn - Giai đoạn 1: hút môi chất - Giai đoạn 2: nén môi chất - Giai đoạn 3: piston tới điểm chết trên, quy trình lặp lại từ đầu - Giai đoạn 1: piston từ ĐCT xuống ĐCD, van hút mở môi chất hút vào xy lanh công tác - Giai đoạn 2: piston từ ĐCD lên ĐCT van hút đóng, van xả mở với tiết diện nhỏ nên áp suất môi chất cao - Giai đoạn 3: piston tới điểm chết trên, quy trình lặp lại từ đầu - 11 - Hành trình hút: piston chuyển động phía tạo chênh lệch áp suất khoảng không bên phải lúc van hút mở ra, van xả phía bên phải nên đóng kín - Hành trình xả: piston chuyển động bên trái tạo hành trình hút phía bên phải, thời phía bên trái piston thực hành trình xả bên trái, gian phía chịu lực nén đồng • - Kiểu cánh gạt: Kiểu cánh gạt xuyên tâm: Mỗi cánh gạt máy nén khí loại đặt đối diện Có hai cặp cánh gạt cánh gạt đặt vng góc với cánh rãnh rô to Khi rô to quay cánh gạt nâng lên theo chiều hướng kính, đầu chúng trượt mặt xy lanh - Kiểu cánh gạt hướng chéo: Các rãnh không xuyên tâm nhiều tuỳ theo yêu chế tạo cánh gạt đơn đặt rotor Số cánh 2, 3, 4, cầu đặc điểm chế tạo nhà Kiểu cánh gạt: Khi rotor quay, cánh gạt quay theo, trượt qua lại rãnh rotor mặt đầu ngồi trượt thành khoang máy nén Khi thể tích khoang mặt ngồi rotor, mặt cánh gạt nhô khỏi rotor mặt khoang stator thay đổi tăng giảm liên tục Khi thể tích tăng, khí hút từ khoang hút vào khoang máy, thể tích giảm, khí nén đẩy sang khoang đẩy Người ta bố trí van chiều khoang hút khoang đẩy để đảm bảo khí hút từ khoang hút đẩy sang khoang đẩy • Kiểu xoắn ốc: - Máy nén gồm đường xoắn ốc cố định đường xoắn ốc quay tròn - Ba khoảng trống đường xoắn ốc quay đường xoắn ốc cố định dịch chuyển để làm cho thể tích chúng nhỏ dần Đó mơi chất hút vào qua cửa hút bị nén chuyển động tuần hoàn đường xoắn ốc lần vòng xoắn ốc quay thực quay vịng mơi chất xả từ cửa xả Trong thực tế môi chất xả sau vịng 1.4.2 Giàn ngưng (giàn nóng) 12 a) Chức năng: chức giàn nóng làm mát ngưng tụ môi chất lạnh thể áp suất nhiệt độ cao từ máy nén bơm đến b) Cấu tạo: giàn nóng gồm ống dẫn mơi chất cánh tản nhiệt vật liệu có hệ số dẫn nhiệt cao Nó đặt phía trước két nước làm mát động c) Nguyên lý làm việc: - Mơi chất dạng khí áp suất nhiệt độ cao đưa từ máy nén qua đường ống dàn nóng Tại mơi chất truyền nhiệt qua thành ống cánh tản nhiệt ngồi khơng khí, nguội ngưng tụ thành dạng lỏng sau qua giàn nóng - Giàn nóng làm mát mức trung bình nên hai phần phía ngưng tụ cịn ga mơi chất nóng Một phần ba phía chứa mơi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ nóng vừa ngưng tụ Ngày xe người ta trang bị giàn nóng kép hay cịn gọi giàn nóng tích hợp để nhằm hóa lỏng ga tốt tăng hiệu suất trình làm lạnh 1.4.3 Giàn lạnh a) Chức năng: giàn lạnh bay môi chất dạng sương sau qua van giãn nở có nhiệt độ áp suất thấp, làm lạnh khơng khí xung quanh b) Phân loại giàn lạnh: - Giàn lạnh cánh gấp khúc - Giàn lạnh cánh phẳng c Nguyên lý hoạt động: trình hoạt động bên bốc xảy tượng sôi bốc môi chất lạnh Quạt gió thổi luồng khơng khí qua giàn lạnh, khối khơng khí làm mát đưa vào xe 1.4.4 Bình chứa (bộ hút ẩm) 13 a) Chức năng: thiết bị để chứa môi chất hóa lỏng tạm thời giàn nóng cung cấp theo u cầu tới giàn lạnh Bình chức có chất hút ẩm lưới lọc để loại trừ tạp chất b) Cấu tạo: - Cửa vào từ giàn nóng - Cửa tới van giãn nở - Lưới lọc - Chất khử ẩm - Mắt ga c Nguyên lý hoạt động: môi chất lạnh thể lỏng, chảy từ ngưng tụ vào bình lọc xuyên qua lớp lưới lọc khử ẩm Sau tinh khiết mơi chất van giãn nở - Chất ẩm ướt tồn hệ thống trình sửa chữa hút chân không không đạt - Nếu mơi chất khơng lọc bụi van hệ thống máy hỏng bẩn chất ẩm nén nhanh bị - Tùy vào loại môi chất lạnh mà sử dụng chất khử ẩm khác 1.4.5 Van tiết lưu (van giãn nở) a Chức năng: mơi chất lỏng có nhiệt độ áp suất cao phun từ lỗ tiết lưu làm môi chất giãn nở nhanh biến môi chất thành sương có áp suất nhiệt độ thấp Van tiết lưu điều chỉnh lượng môi chất cấp cho giàn lạnh theo tải nhiệt cách tự động b Phân loại: - Van tiết lưu kiểu hộp - Van tiết lưu loại thường c Nguyên lý hoạt động: - Tải nhiệt cao: nhiệt độ cửa giàn lạnh tăng Điều làm nhiệt truyền đến chắn tăng, chắn giãn Màn chắn di chuyển sang trái làm cảm ứng nhiệt độ đầu van kim nén lò xo Lỗ tiết lưu mở cho lượng lớn môi chất vào giàn lạnh Điều làm tăng lưu lượng mơi chất tuần hồn hệ thống  làm tăng khả làm lạnh hệ thống 14 - Tải nhiệt thấp: nhiệt độ cửa giàn lạnh giảm Điều làm nhiệt truyền đến chắn giảm, chắn co lại Màn chắn di chuyển sang phải lị xo Lỗ tiết lưu đóng bớt lại, nên lưu lượng mơi chất tuần hồn hệ thống giảm  làm giảm mức độ lạnh hệ thống - Khi tải nhiệt cao - Khi tải nhiệt thấp 1.4.6 Các phận khác 1.4.6.1 Ly hợp điện từ: a) Chức năng: ly hợp từ động dẫn động đai làm nhiệm vụ kết nối động với máy nén, dùng để dẫn động dùng máy nén cần thiết b) Cấu tạo: ly hợp từ gồm stator (nam châm điện), puli, phận định tâm phận khác 1.4.6.1 Ly hợp điện từ: c) Nguyên lý hoạt động: - Khi ly hợp mở cuộn dây stator cấp điện, stator trở thành nam châm điện hút chốt trung tâm, quay máy nén với puly 1.4.6.2 Thiết bị chống đóng băng: - Phương pháp nhiệt điện trở - Phương pháp điều áp giàn lạnh 1.4.6.3 Công tắc áp suất: 15 - Công tắc áp suất lắp phía áp suất cao chu trình làm lạnh Khi cơng tắc phát áp suất khơng bình thường chu trình làm lạnh dừng máy nén để ngăn khơng gây hỏng hóc + Phát áp suất thấp khơng bình thường + Phát áp suất cao khơng bình thường 1.4.6.5 Thiết bị bảo vệ máy nén: - Công tắc nhiệt độ môi trường: công tắc cảm biến nhiệt độ khí bên ngồi vào hệ thống, nhiệt độ khơng khí giảm thấp định hệ thống (ví dụ: 4÷50C) cơng tắc ngắt mạch máy nén không nhiệt độ điện ly hợp - Van xả áp suất cao: áp suất phía áp suất cao tăng lên khoảng 3.43 MPa đến 4.14 MPa van giảm áp mở để giảm áp suất 1.4.6.6 Bộ điều khiển tốc độ quạt gió: lưu lượng gió điều chỉnh thay đổi tốc độ quay mô tơ quạt Tốc độ quay mô tơ quạt phụ thuộc vào điện áp hai đầu mơ tơ Trong hệ thống điều hịa ơtơ, cơng tắc quạt thay đổi giá trị điện trở mắc nối tiếp với động quạt Bằng cách điều chỉnh tốc độ quay mô tơ Khi công tắc quạt cài đặt vị trí low , dịng điện chạy qua cuộn dây rơ le sưởi ấm làm cho rơ le vị trí on Điện áp qua tiếp điểm rơ le sưởi ấm sưởi ấm Khi bật cơng tác vị trí Me, rơ le sưởi vị trí ON giống ta cài đặt vị trí low Điều cho phép giử điện áp đến động quạt sau qua động quạt, dòng điện phần qua điện trở quạt mát So với chế độ LOW, hiệu điện đầu động quạt lớn Điều cho phép động làm việc chế độ trung bình -khi cơng tắc vị trí high rơ le vị trí chế độ thấp có điện áp đưa đến quạt nhiên dịng điện chạy qua động mà khơng qua điện trở nào, theo 16 mát theo công tắc quạt điều cho phép điện áp nguồn cấp trực tiếp cho động nên mô tơ quạt quay tốc độ cao -Khi máy nén hoạt động, áp suất môi chất lạnh nhiệt độ nước thấp, quạt giàn nóng quạt két nước làm mát cho động mắt nối tiếp với quay tốc độ thấp -Khi máy nén hoạt động, áp suất môi chất lạnh nhiệt độ nước cao, quạt giàn nóng quạt két nước cho động mắt song song với quay tốc độ cao Khi máy nén ngừng hoạt động quạt giàn nóng khơng quay - Nguyên lý điều khiển quạt giàn nóng quạt két nước: + Chế độ 1: nhiệt độ nước thấp, điều hịa khơng bật + Chế độ 2: nhiệt độ nước thấp, bật điều hòa.(áp suất ≤ 15 kg/cm2) + Chế độ 3: khơng bật điều hịa, nhiệt độ nước cao + Chế độ 4: nhiệt độ nước thấp, bật điều hòa.(áp suất ≥ 15 kg/cm2) + Chế độ 5: bật điều hòa, nhiệt độ nước cao, áp suất khí ga cao 1.5 Hệ thống điều hịa khơng khí tự động ô tô: 1.5.1 Khái quát hệ thống: 17 - Trong hệ thống điều khiển tự động EATC (electronic automatic temperature control) có trang bị vi xử lý để giúp hệ thống trì nhiệt độ mát lạnh định sẵn cách ổn định - Hệ thống điều khiển nhiệt độ tự động EATC tiếp nhận thông tin nạp vào từ nguồn khác bao gồm: + Bộ cảm biến lượng mặt trời + Bộ cảm biến nhiệt độ bên xe + Bộ cảm biến nhiệt độ môi trường + Bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát động + Công tắc áp suất điều khiển ly hợp điện từ + Tín hiệu cài đặt từ bẳng điều khiển A/C 18 1.5.2 Các phận hệ thống điều hòa tự động: 19 1.5.3 Cảm biến nhiệt độ xe: 20 ... giảm liên tục Khi thể tích tăng, khí hút từ khoang hút vào khoang máy, thể tích giảm, khí nén đẩy sang khoang đẩy Người ta bố trí van chiều khoang hút khoang đẩy để đảm bảo khí hút từ khoang hút... cánh gạt: Khi rotor quay, cánh gạt quay theo, trượt qua lại rãnh rotor mặt đầu ngồi ln trượt thành khoang máy nén Khi thể tích khoang mặt ngồi rotor, mặt cánh gạt nhơ khỏi rotor mặt khoang stator... khí lạnh đồng - Kiểu điều khi? ??n tay: Với phương pháp cho phép điều khi? ??n tay công tắc nhiệt nhiệt độ ngõ cần gạt Ngồi cịn có cần gạt cơng tắc điều khi? ??n tốc độ quạt, điều khi? ??n lượng gió hướng gió