NGHIÊN cứu, KHAI THÁC hệ THỐNG điều hòa KHÔNG KHÍ TRÊN XE TOYOTA HIACE THIẾT kế CHẾ tạo mô HÌNH hệ THỐNG điều hòa TRÊN XE ô tô KHÁCH 12 CHỔ

2.1.2.Lý thuyết về điều hoà không khí trong ôtô Hệ thống điện lạnh được thiết kế dựa trên các đặc tính cơ bản của sự truyềndẫn nhiệt sau đây: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt và áp suất đối

PHỤ LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TOYOTA HIACE 6

1.1.Giới thiệu chung về tập đoàn TOYOTA 6

1.2.Giới thiệu chung về TOYOTA HIACE 9

1.2.1.Sự ra đời và phát triển của HIACE 9

1.2.2.Thông số kỹ thuật của TOYOTA HIACE 10

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ HIACE 15

2.1.Tổng quan về hệ thống điều hòa trên ô tô 15

2.1.1.Mục đích việc điều hoà không khí 15

2.1.2.Lý thuyết về điều hoà không khí trong ôtô 15

2.1.3.Đơn vị đo nhiệt lượng – Môi chất lạnh - Dầu nhờn bôi trơn 19

2.1.4.Các thành phần trong hệ thống điều hòa ô tô 24

2.2.Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô HIACE 35

2.2.1.Sơ lược hệ thống lạnh trên ô tô HIACE 35

2.2.2.Cấu tạo các thành phần trên điều hòa ô tô HIACE 37

2.2.3.Điều khiển hệ thống điều hòa ô tô HIACE 64

2.2.4.Mạch điện điều hòa không khí trên ô tô HIACE 76

CHƯƠNG 3: KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ HIACE 81

3.1.Dụng cụ, thiết bị chuyên dùng khi bảo trì, sửa chữa hệ thống ĐHKK ôtô 81

3.1.1.Bộ đồng hồ đo kiểm áp suất hệ thống điện lạnh ôtô 82

3.1.2.Bơm hút chân không 82

3.1.3.Thiết bị phát hiện xì ga 83

3.2.An toàn kỹ thuật trong bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lạnh 84

3.3.Kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống lạnh 87

3.3.1.Quy trình kiểm tra 87

3.3.2.Bảo dưỡng và kiểm tra hệ thống điện lạnh ô tô 88

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 12 CHỖ 113

4.1.Phương án thiết kế mô hình 113

4.1.1.Mục đích của việc thiết kế mô hình 113

4.1.2 Yêu cầu của việc thiết kế mô hình 113

4.1.3.Phương án thiết kế mô hình 113

4.2.Thiết kế chế tạo mô hình 115

4.2.1 Khái quát về mô hình 115

4.2.2.Xây dựng mô hình 116

4.2.3 Sơ đồ điện hệ thống điều khiển mô hình 117

4.2.4.Cách sử dụng mô hình 118

4.3 Các bài tập trên mô hình trên mô hình 119

4.3.1.Bài tập xả ga 119

4.3.2.Bài tập hút chân không 121

4.3.3.Bài tập nạp ga 122

CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 124

R-134a Freon 134 Môi chất lạnh

PSI Pound per square

PAG Polyalkaneglycol Chất bôi trơn tổng hợp

POE Polyoester Chất bôi trơn tổng hợp

A/C Air Conditioning Điều hòa không khí

ECU Electronic control

MgC Magnetic control Điều khiển Rờ le

ISCV Idle Speed Control

LỜI NÓI ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài:

Trong những năm qua, cùng với sự phát triển kinh tế, sự tiến bộ của khoa học kỹthuật, cuộc sống con người được trang bị nhiều tiện nghi trong sinh hoạt cũng nhưtrong cuộc sống Vì vậy, trên ô tô cũng trang bị nhiều tiện nghi để đáp ứng nhu cầucủa con người

Kể từ khi chiếc xe ôtô đầu tiên ra đời, theo thời gian để đáp ứng nhu cầu cuộcsống của con người những chiếc xe ôtô ra đời sau này ngày một tiện nghi hơn, hoànthiện hơn và hiện đại hơn Một trong những tiện nghi phổ biến là hệ thống điều hoàkhông 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 rộngkiến thức chuyên môn, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống điều hòa khôngkhí ôtô nên tôi đã chọn đề tài luận văn tốt nghiệp của mình là:

“NGHIÊN CỨU, KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE TOYOTA HIACE THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE Ô TÔ KHÁCH 12 CHỔ ”

2 Phương pháp nghiên cứu:

Trong quá trình làm đề tài luận văn tốt nghiệp của mình chúng em đã thực hiệntheo phương pháp nghiên cứu sau:

Tìm hiểu và nghiên cứu kỹ các tài liệu kỹ thuật nói về hệ thống điện lạnh ôtô,các luận văn của các khóa trước

Tìm kiếm các tài liệu và thông tin trên mạng Internet, các website của cáctrường đại học kỹ thuật trong nước và các website nước ngoài

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

Tham khảo ý kiến của các thầy trong nghành cơ khí ôtô, các thợ sửa xe, nhữngngười có kinh nghiệm lâu năm của công ty HUYNDAI TIÊN PHONG (Địa chỉ: PHỔQUANG – QUẬN TÂN BÌNH)

Tham khảo ý kiến từ các bạn trong lớp

3 Mục đích của đề tài:

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

Tạo cho sinh viên khả năng làm việc độc lập, các kỹ năng và phương pháp giảiquyết các vấn đề Bản thân sinh viên cũng không ngừng cố gắng và luôn phấn đấu đểđạt được mục tiêu mà mình muốn

Trang bị thêm kiến thức thực tế cho sinh viên để khi ra trường đi làm sẽ khôngcòn bỡ ngỡ khi tiếp xúc công việc thực tế

4 Lời cảm ơn

Sau khoảng hơn 12 tuần nghiên cứu đề tài của mình,nhóm em đã được thầy giáohướng dẫn là Thạc sĩ Cao Đào Nam 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 đó là sự giúp

đỡ của các thầy trong bộ môn đã hỗ trợ để em có thể hoàn thành tốt nhất luận văn củamình

Luận văn đã hoàn thành theo dự kiến Song, do khả năng còn nhiều hạn chế, thờigian thực hiện có hạn, và vì một số lí do khách quan nên chắc chắn không thể tránhkhỏi những sự sai sót Rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các thầy côtrong bộ môn và các bạn sinh viên

Nhân đây nhóm em cũng xin được bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới cácquý thầy trong khoa, trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Thạc sĩ Cao ĐàoNam đã giúp đỡ nhóm em hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TOYOTA HIACE 1.1.Giới thiệu chung về tập đoàn TOYOTA

Tập đoàn được thành lập vào năm 1937 sau khi ông Kiichiro Toyoda tiếp quảntập đoàn Công nghiệp Toyota của cha mình để sản xuất ôtô Toyota sở hữu và sảnxuất các loai xe mang nhãn hiệu Toyota, Lexus, Scion, nắm giữ phần lớn cổ phầntrong Daihatsu Motors, và một số cổ phần tập đoàn Công nghiệp Fuji Heavy, IsuzuMotors, và tập đoàn sản xuất tàu biển, ô tô và động cơ Yamaha Tập đoàn có 522công ty con

Lịch sử Toyota

Hình 1.1 Kiichiro Toyoda, người sáng lập ra Toyota

Hiện là công ty lớn thứ hai trên thế giới sau tập đoàn ôtô khổng lồ GeneralMotors, Mỹ, và là công ty đứng đầu thị trường ôtô Việt Nam, thành công của Toyotabắt nguồn từ sự kết hợp giữa tài năng kinh doanh thiên bẩm và những sắc màu vănhoá truyền thống của người Nhật Bản

Sự ra đời và phát triển của thương hiệu Toyota gắn liền với dòng họ Toyoda Từkhi ra đời cho đến nay Toyota chi mới thay đổi Logo 1 lần

Trong tình hình ngành công nghiệp ô tô gặp rất nhiều khó khăn nhưng Toyotavẫn đứng vững và đạt rất nhiều thành công

Hình 1.2 Mô hình chiếc Toyota Model AA, model đầu tiên của Toyota được sản

xuất vào năm 1936

Triết lý của Tập đoàn Toyota

Triết lý quản lý của Tập đoàn Toyota đã được xây dựng từ lịch sử hình thànhcủa tập đoàn và đã được thể hiện trong các cụm từ: “Sản xuất tinh gọn” (nhómphương pháp, hiện đang được áp dụng ngày càng rộng rãi trên khắp thế giới, nhằmloại bỏ sự lãng phí và những bất hợp lý trong quy trình sản xuất, để có chi phí thấphơn và tính cạnh tranh cao hơn cho nhà sản xuất) và “Sản xuất kịp thời” là phuơngtiện để phát triển.Triết lý của Toyota gồm bốn phần:

1) Tư duy tầm xa làm cơ sở cho các quyết định quản lý

2) Phương pháp giải quyết vấn đề

3) Gia tăng giá trị cho tổ chức bằng phát triển nguồn nhân lực của mình

4) Công nhận rằng việc giải quyết liên tục căn nguyên của vấn đề là quá trìnhhọc hỏi của tổ chức

Triết lý của Toyota hợp nhất Hệ thống sản xuất Toyota

Toyota từ lâu đã nổi tiếng là tập đoàn công nghiệp hàng đầu trong ngành chế tạo

và sản xuất Người ta đã tìm thấy ba câu chuyện về lịch sử hình thành các triết lý củatập đoàn này: một là họ đã nghiên cứu hệ thống phân phối kịp thời của Piggly-Wiggly, hai là họ đã làm theo phong cách của W Edwards Deming, và ba là họ đã cóđược các nguyên lý này từ chương trình huấn luyện quân đội Có thể ba giả thuyết

trên đều đúng Bất kể nguồn gốc của chúng là thế nào thì các nguyên lý này đượccũng được thể hiện trong triết lý quản lý của Toyota, Đường lối của Toyota như sau:1.Đưa ra các quyết định quản lý dựa trên một triết lý dài hạn, dù phải hy sinhnhững mục tiêu tài chính ngắn hạn.

2.Tạo ra một chuỗi quy trình liên tục nhằm làm bộc lộ các sai sót

3.Sử dụng hệ thống kéo để tránh sản xuất thừa

4.Bình chuẩn hóa và ổn định khối lượng công việc

Xây dựng thói quen biết dừng lại để giải quyết vấn đề nhằm đạt đến chất lượngtốt ngay từ ban đầu

5.Chuẩn hóa các nghiệp vụ là nền tảng của sự cải tiến liên tục, cùng với việcgiao quyền cho nhân viên

6.Sử dụng quản lý trực quan để không có vấn đề nào bị che khuất

7.Chỉ áp dụng các công nghệ tin cậy và đã được kiểm chứng toàn diện, để phục

vụ cho các quy trình và con người của công ty

8.Phát triển những nhà lãnh đạo, người hiểu thấu đáo công việc, sống cùng triết

lý và truyền đạt lại cho người khác

9.Phát triển những cá nhân và tập thể xuất sắc có thể tuân thủ triết lý của côngty

10.Tôn trọng mạng lưới đối tác và các nhà cung cấp bằng cách thử thách họ vàgiúp họ cải tiến

11.Đích thân đi đến và xem xét hiện trường để hiểu tường tận tình hình

12.Ra quyết định không vội vã, có thông qua sự đồng thuận và xem xét kỹ lưỡngmọi khả năng,rồi nhanh chóng thực hiện

13.Trở thành một tổ chức học hỏi bằng việc không ngừng tự phê bình và cải tiếnliên tục

1.2.Giới thiệu chung về TOYOTA HIACE

1.2.1.Sự ra đời và phát triển của HIACE

Toyota Hiace được sản xuất lần đầu tiên vào năm 1967 bởi Toyota Motor

Corporation Chiếc xe xuất hiện dưới rất nhiều model: wagon, van, minibus, taxi, cứuthương và xe gia đình

Thế hệ thứ nhất

Được sản xuất vào năm 1967, Hiace được bán dưới dạng pick-up, van vàcommuter

Thế hệ thứ hai

Chiếc Hiace mới của năm 1977 có đèn pha đơn Thêm vào động cơ xăng là động

cơ diesel Các model mới cho 20-40 series là Double Cab Pick-up, Superlong

Wheelbase Van and Highroof Commuter

Thế hệ thứ ba

Hiace van mới xuất hiện vào năm 1982, Hiace pick-up xuất hiện sau đó và chia

sẻ cabin với chiếc xe tải nhẹ lớn hơn là Toyoace Chiếc Van có mã số là 50 cho phiênbản ngắn, 60 cho phiên bản dài và 70 cho phiên bản siêu dài Chiếc Toyota MoblieLounge được trưng bày vào năm 1987 ở triển lãm Tokyo Motor Show, đó là nềnmóng cho chiếc Highroof Commuter Khi chiếc Van và Commuter được thiết kế lạivào năm 1989 thì phiên bản pick-up cũng không còn sản xuất nửa

Thế hệ thứ tư

Model thế hệ thứ tư trình làng vào năm 1989 và xuất hiện dưới các model nhưwagon, long wagon, grand cabin, van, long van, long highroof van hay chiếc Superlong highroof van đã chia sẻ thân xe với chiếc Commuter, một chiếc xe 15 chỗ Córất nhiều loại động cơ được sử dụng trông chiếc xe thế hệ thứ 4, từ động cơ 2.l (xăng)cho đến 3.l (turbo diesel) Phần lớn là dùng hệ thống dẫn động 4WD bán phần, nhưngmột vài phiên bản sử dụng động cơ đặt trước và dẫn động bánh sau hoặc dẫn động 4bánh toàn phần

Thế hệ thứ năm

Hiace thế hệ thứ năm xuất hiện vào tháng 8 năm 2004 với Wide long wagon,Wide super long high roof grand cabin, Long van, Long high roof van và Wide superlong high roof van Ở thế hệ này, cần số được chuyển lên mặt táp-lô cho phép việcchuyển số diễn ra dễ dàng hơn Tất cả các model đều sử dụng động cơ 4 xi-lanh,DOHC, với rất nhiều dạng : 1TR-FE 2000cc petrol, 2TR-FE 2700cc petrol hoặc2KD-FTV 2500cc common rail DOHC intercooled turbo diesel

1.2.2.Thông số kỹ thuật của TOYOTA HIACE

Tham khảo TOYOTA HIACE 2005

Kích thước tổng thể:

4840

1190 2570

1167

787 603

Các phiên bảng HIACE tai thị trường Việt Nam:

16 chổ

Các thông số cơ bản:

SUPER WAGON

COMMUTER ĐỘNG CƠ XĂNG

COMMUTER ĐỘNG CƠ DIESEL

2TR-FE,xăng khôngchì

TRANG THIẾT BỊ CHÍNH

Kính chiếu hậu ngoài Mạ crôm,

chỉnh điện Đen, chỉnh tay Đen, chỉnh tay

Hệ thống âm thanh 2 Din, 1 CD, AM/FM, 4 loa

Điều hòa nhiệt độ 2 dàn lạnh với

hệ thống sưởi trước/sau

2 dàn lạnh với các cửa gió riêng biệt

trước ghế hành khách

phía trước

Dây đai an toàn các

Phanh trước/sau Đĩa 15’/Tang trống

Đèn báo phanh phía

Hộp đựng vật dụng

Công suất động cơ  Dung tích: 2649cc

 Công suất cực đại: 120kw/

 Momen xoắn cực đại: 260

2600v/p

N.m/1600-CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ HIACE 2.1.Tổng quan về hệ thống điều hòa trên ô tô

2.1.1.Mục đích việc điều hoà không khí

Điều hoà không khí trong ôtô để đạt được các mục đích sau đây:

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

- Rút sạch chất ẩm ướt trong không khí này

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

- Giúp cho khách hàng và người lái xe cảm thấy thoải mái, mát dịu khi chạy

xe trên đường trong khi thời tiết nóng bức

Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh được mô tả như hình 2.1

2.1.2.Lý thuyết về điều hoà không khí trong ôtô

Hệ thống điện lạnh được thiết kế dựa trên các đặc tính cơ bản của sự truyềndẫn nhiệt sau đây: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt và áp suất đối với điểm sôi

2.1.2.1.Dòng nhiệt

Hệ thống điện lạnh được thiết kế để xua đẩy nhiệt từ vùng này sang vùngkhác Nhiệt có đặc tính truyền dẫn từ vật nóng sang vật nguội Sự chênh lệchnhiệt độ giữa hai vật càng lớn thì dòng nhiệt lưu thông càng mạnh

Nhiệt truyền dẫn từ vật này sang vật kia theo ba cách: Dẫn nhiệt, sự đối lưu,

Sự dẫn nhiệt xảy ra giữa hai vật thể khi chúng được tiếp xúc trực tiếp

nhau Nếu đầu của một đoạn dây đồng tiếp xúc với ngọn lửa (hình 2.2), nhiệt

độ của ngọn lửa sẽ truyền đi nhanh chóng xuyên qua đoạn dây đồng Trongdây đồng nhiệt lưu thông từ phân tử này sang phân tử kia Một vài vật chất có đặctính dẫn nhiệt nhanh hơn các vật chất khác

b Sự đối lưu:

Nhiệt có thể truyền dẫn từ vật thể này sang vật thể kia nhờ trung gian củakhối không khí bao quanh chúng Đặc tính này là hình thức của sự đối lưu Lúckhối không khí được đun nóng bên trên một nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ bốclên phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn ở phía trên và làm nóng vật thể này

(hình 2.3) Trong một phòng, không khí nóng bay lên trên, không khí nguội di

chuyển xuống dưới tạo thành vòng tròn luân chuyển khép kín, nhờ vậycác vật thể trong phòng được nung nóng đều, đó là hiện tượng của sự đối lưu

c Sự bức xạ:

Sự bức xạ là sự truyền nhiệt do tia hồng ngoại truyền qua không gian

xuống Trái Đất, nung nóng Trái Đất (hình 2.4)

2.1.2.2.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

Nếu nước được đun nóng đến 2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thểkhí) Ở đây có điều đặc biệt thú vị khi thay đổi nước đá (thể rắn) thành nước (thểlỏng) và nước thành hơi nước (thể khí) Trong quá trình làm thay đổi trạng tháicủa nước, ta phải tác động nhiệt vào, nhưng lượng nhiệt này không thể đo lường

cụ thể được Ví dụ khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F Đun nước nóng đến 2120Fnước sẽ sôi Ta truyền tiếp thêm nhiều nhiệt nữa cho nước bốc hơi, nếu đo nhiệt

độ của hơi nước cũng chỉ thấy 2120F chứ không nóng hơn Lượng nhiệt bị hấpthụ mất trong nước đá, trong nước sôi để làm thay đổi trạng thái của nước gọi là

ẩn nhiệt - hiện tượng ẩn nhiệt là nguyên lý cơ bản của quá trình làm lạnh ứngdụng cho tất cả hệ thống điều hoà không khí

2.1.2.3.Áp suất và điểm sôi

Sự ảnh hưởng của áp suất đối với điểm sôi có một tác động quan trọng đốivới hoạt động biến thể của môi chất lạnh trong máy điều hoà không khí Thay đổi

áp suất trên mặt thoáng của chất lỏng sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này

Áp suất càng lớn thì điểm sôi càng cao, có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏngsôi sẽ cao hơn so với áp suất bình thường Ngược lại, nếu giảm áp suất trên mặtthoáng chất lỏng thì điểm sôi của nó sẽ giảm Hệ thống điều hoà không khí cũngnhư hệ thống điện lạnh ôtô ứng dụng ảnh hưởng này của áp suất đối với sự bốc

hơi và sự ngưng tụ của một loại chất lỏng đặc biệt để sinh hàn gọi là môi chấtlạnh

Lý thuyết về điều hoà không khí có thể tóm lược trong ba nguyên tắc:

Làm lạnh một vật thể là rút bớt nhiệt của vật thể đó

Ví dụ : Ta cảm thấy lạnh sau khi bơi ngay cả trong một ngày nóng Điều đó do

nước trên cơ thể đã lấy nhiệt khí bay hơi khỏi cơ thể

Mục tiêu làm lạnh chỉ được thực hiện tốt khi khoảng không gian cần làm lạnhđược bao kín, cách ly hẳn với các nguồn nhiệt xung quanh Vì vậy cabin ôtô cần phảiđược bao kín và cách nhiệt tốt

Ví dụ: Một bình có khóa được đặt trong hộp cách nhiệt tốt Bình chứa một loại

chất lỏng dễ bay hơi ở nhiệt độ thường.Khi mở khóa, chất lỏng trong bình sẽ lấy đimột lượng nhiệt cần thiết từ không khí trong hộp để bay hơi thành khí và thoát rangoài.Lúc đó, nhiệt độ không khí trong hộp sẽ giảm xuống thấp hơn lúc trước khikhóa mở

Khi cho bốc hơi chất lỏng, quá trình bốc

hơi sẽ sinh hàn và hấp thu một lượng nhiệt đáng

kể

Ví dụ: cho một ít rượu cồn vào lòng bàn

tay, cồn hấp thu nhiệt từ lòng bàn tay để bốc hơi

Hiện tượng này làm ta cảm thấy mát lạnh tại

điểm giọt cồn đang bốc hơi

2.1.3.Đơn vị đo nhiệt lượng – Môi chất lạnh - Dầu nhờn bôi trơn

2.1.3.1.Đơn vị đo nhiệt lượng

Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia, thông thường người tadùng đơn vị Calorie và BTU

Calorie là số nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg nước để tăng nhiệt độ lên 10C BTU - Nếu cần cung 1 pound nước (0.454kg) nóng đến 10F (0.550C) phải truyềncho nước 1 BTU nhiệt:

1Calorie tương đương với 4 BTU

Năng suất của một hệ thống điện lạnh ôtô được định rõ bằng BTU/giờ, khoảng12.000 – 24.000 BTU/giờ

Môi chất lạnh R-12 là một hợp chất của clo, flo và cacbon; có công thức hoá học

là CCl2F2, gọi là CFC - thường có tên nhãn hiệu là Freon 12 hay R-12 Freon 12 làmột chất khí không màu, có mùi thơm rất nhẹ, nặng hơn không khí khoảng 4 lần ở

300C, có điểm sôi là 21.70F (-29.80C) Áp suất hơi của nó trong bộ bốc hơi khoảng 30PSI và trong bộ ngưng tụ khoảng 150-300 PSI, và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 70BTU trên 1 pound.R-12 dễ hoà tan trong dầu khoáng chất và không tham gia phản

ứng với các loại kim loại, các ống mềm và đệm kín khi sử dụng trong hệ thống Cùngvới đặc tính có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưng không bịgiảm hiệu suất, chính những điều đó đã làm cho R-12 trở thành môi chất lạnh lí tưởng

sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô

Tuy nhiên, R-12 lại có mức độ phá huỷ tầng ozon của khí quyển và gây nên hiệuứng nhà kính lớn – do các phân tử của nó có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phângiải và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng với O3trong tầng ozoncủa khí quyển, chính điều này đã làm phá huỷ ozon của khí quyển

Ga lạnh CFC bắt đầu bị hạn chế từ năm 1989 Hội nghị quốc tế về bảo vệ tầngôzone đã đưa ra quyết định này nhằm củng cố hơn nữa việc hạn chế sản xuất các loạiCFC

Hội nghị lần thứ tư của công ước Montreal tổ chức tháng 11 năm 1992 đã đưa raquyết định giảm sản lượng CFC năm 1994 và 1995 xuống còn 25% so với năm 1992

và sẽ chấm dứt hoàn toàn việc sản xuất CFC vào cuối năm 1995 Vì vậy, nhằm triệt

để tuân thủ theo quyết định hạn chế CFC, một số chi tiết của hệ thống lạnh sử dụngR-12 sẽ bị thay thế để có thể làm việc thích ứng với môi chất lạnh R-134a Do đó,môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sản xuất, lưu hành và sử dụng từ ngày 01/01/1996.Thời hạn này kéo dài thêm 10 năm ở các nước đang phát triển

Hình 2.6: Sự phá hủy tầng ozon của R12

b Môi chất lạnh R-134a:

Để giải quyết vấn đề môi chất lạnh R-12 (CFC-12) phá hủy tầng ozon của khíquyển, một loại môi chất lạnh mới vừa mới được dùng để thay thế R-12 trong hệthống điều hòa không khí ôtô, gọi là môi chất lạnh R-134a có công thức hóa học làCF3-CH2F, ký hiệu là HFC Do trong thành phần hợp chất của R-134a không có clo,nên đây chính là lí do cốt yếu mà ngành công nghiệp ôtô chuyển từ việc sử dụng R-

12 sang sử dụng R-134a Các đặc tính, các mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ củaR-134a, và các yêu cầu kỹ thuật khi làm việc trong hệ thống điều hòa không khí rấtgiống với R-12

Hình 2.7 So sánh nhiệt độ sôi giữa R134a và nước.

So sánh đặc tính kỹ thuật của môi chất lạnh R-12 và R134a:

- Mật độ dung dịch bão hoà 1206.0kg/cm3 1310.9 kg/cm3

- Thể tích riêng (hơi bão

hoà)

0.031009m3/kg 0.027085 m3/kg

- Nhiệt dung riêng (d2 bão

hoà ở áp suất không đổi)

1.4287kJ/kgK 0.9682 kJ/kgK

- Nhiệt ẩn khi bốc hơi 216.5kJ/kg 166.56 kJ/kg

- Tính dẫn nhiệt (d2 bão hoà) 0.0815W/mK 0.0702 W/mK

- Chỉ số làm nóng trái đất 0.24 – 0.29 0.24 – 3.4

Tuy nhiên, môi chất lạnh R-134a có điểm sôi là -15.20F (-26.80C), và có lượngnhiệt ẩn để bốc hơi là 77.74 BTU/pound Điểm sôi này cao hơn so với môi chất R-12nên hiệu suất của nó có phần thua R-12 Vì vậy hệ thống điều hoà không khí ôtô dùngmôi chất lạnh R-134a được thiết kế với áp suất bơm cao hơn, đồng thời phải tăngkhối lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn nóng (bộ ngưng tụ) R-134akhông kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn ở hệ thống R-12 Các chấtbôi trơn tổng hợp PAG hoặc là POE được sử dụng với hệ thống R-134a Hai chất bôitrơn này không hoà trộn với R-12 Môi chất R-134a cũng không thích hợp với chấtkhử ẩm sử dụng trên hệ thống R-12 Vì thế, khi thay thế môi chất lạnh R-12 ở hệthống điều hòa không khí trên ôtô bằng R-134a, phải thay đổi những bộ phận của hệthống nếu nó không phù hợp với R-134a, cũng như phải thay đổi luôn dầu bôi trơn vàchất khử ẩm của hệ thống

Hình 2.8: Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a

2.1.3.4.Dầu nhờn bôi trơn hệ thống điện lạnh

Tuỳ theo quy định của nhà chế tạo, lượng dầu bôi trơn khoảng 150ml ÷ 200mlđược nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng: Bôi trơn các chi tiết của máynén tránh mòn khuyết và kẹt cứng, một phần dầu nhờn sẽ hòa lẫn với môi chất lạnh

và lưu thông khắp nơi trong hệ thống giúp van giãn nở hoạt động chính xác, bôi trơnphốt trục máy nén v…v…

Dầu nhờn bôi trơn cho hệ thống điện lạnh ôtô phải tinh khiết, không sủi bọt,không lẫn lưu huỳnh Dầu nhờn bôi trơn máy nén không có mùi, trong suốt màu vàngnhạt Bất cứ một loại tạp chất nào cũng làm cho dầu nhờn đổi sang màu nâu đen Vìvậy nếu phát hiện thấy dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh đổi sang màu đen nâuđồng thời có mùi hăng nồng, chứng tỏ dầu đã bị nhiễm bẩn Nếu gặp phải trường hợpnày phải xả sạch dầu nhiễm bẩn, thay mới bầu lọc hút ẩm, châm dầu bôi trơn mớiđúng loại và đúng dung lượng quy định Chủng loại và độ nhờn của dầu bôi trơn hệthống điện lạnh ôtô tuỳ thuộc vào quy định của nhà chế tạo máy nén và tuỳ thuộc vàoloại môi chất lạnh đang sử dụng Để có thể châm thêm dầu bôi trơn vào máy nén bùđắp cho lượng dầu bị thất thoát do xì ga, người ta sản xuất những bình dầu nhờn chứa59ml dầu nhờn và một lượng thích ứng môi chất lạnh Lượng môi chất lạnh cùngchứa trong bình có công dụng tạo áp suất đẩy dầu nhờn nạp vào hệ thống

Trong công tác bảo trì sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô, cụ thể như xả môi chấtlạnh, thay mới các bộ phận, cần phải châm thêm dầu nhờn bôi trơn đúng chủng loại

và đúng lượng Dầu nhờn phải được châm thêm sau khi tiến hành tháo xả môi chấtlạnh, sau khi thay mới một bộ phận và trước khi rút chân không Như ta đã biết, dầunhờn hoà tan với môi chất lạnh và lưu thông khắp xuyên suốt hệ thống, do đó bêntrong mỗi bộ phận đều có tích tụ một số dầu bôi trơn khi ta tháo tách bộ phận này rakhỏi hệ thống

2.1.4.Các thành phần trong hệ thống điều hòa ô tô

Hình 2.9 Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi.

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

2.1.4.1.2.Các phương pháp gia nhiệt cho nước làm mát

Ở một số kiểu xe hiệu suất nhiệt của động cơ được cải thiện và do đó nhiệt cungcấp cho bộ sưởi ấm từ nước làm mát động cơ không đủ Vì lý do này cần thiết phảigia nhiệt cho nước động cơ bằng các phương pháp khác để sử dụng cho bộ sưởi ấm

Hình 2.10: Các phương pháp điều khiển gia nhiệt nước làm mát

-Hệ thống sưởi PTC (hệ số nhiệt dương)

Đưa bộ sưởi ấm PTC qua két sưởi để làm nóng nước làm mát động cơ

-Bộ sưởi loại đốt nóng bên trong

Đốt nhiên liệu trong buồng đốt và cho nước làm mát động cơ chảy xung quanh buồngđốt để nhận nhiệt và nóng lên

Hình 2.13 Bộ sưởi loại đốt nóng bên trong

-Bộ sưởi ấm loại khớp chất lỏng

Quay khớp chất lỏng bằng động cơ để làm nóng nước làm mát động cơ

Hình 2.14.Bộ sưởi ấm loại khớp chất lỏng

2.1.4.1.3.Các kiểu điều khiển sưởi ấm:

Có hai loại bộ sưởi dùng nước làm mát phụ thuộc vào hệ thống sử dụng để điềukhiển nhiệt độ Loại thứ nhất là loại trộn khí và loại thứ hai là loại điều khiển lưulượng nước

a Kiểu trộn khí:

Kiểu này dùng một van để điều khiển trộn khí để thay đổi nhiệt độ không khíbằng cách điều khiển tỉ lệ không khí lạnh đi qua két sưởi và tỷ lệ không khí lạnhkhông qua két sưởi

Ngày nay, kiểu trộn khí được sử dụng phổ biến

Hình 2.15 kiểu trộn khí

b Loại điều khiển lưu lượng nước:

Kiểu này điều khiển nhiệt độ không khí bằng cách điều chỉnh lưu lượng nướclàm 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 kétsưởi

Hình 2.16 Nguyên lý hoạt động bộ điều khiển lưu lượng nước.

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

Hình 2.17 Van nước.

Két sưởi được làm từ các ống và cánh tản nhiệt

Hình 2.18 Két sưởi.

Quạt gió bao gồm môtơ (kiểu Ferit và kiểu Sirocco) và cánh quạt

cho hệ thống lạnh hoạt động hiệu quả nhất Hình 2.20 giới thiệu các thành phần của

hệ thống lạnh trên ôtô và vị trí của nó trên hệ thống

A Máy nén; B Bộ ngưng tụ; C Bộ lọc; D Công tắc áp suất cao; E Van xả phía cao áp; F.Van tiết lưu; G Bộ bốc hơi ;H Van xả phía thấp áp ;I Bộ tiêu âm.

Hình 2.20 Các thành phần hệ thống lạnh

Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ôtô:

Hoạt động của hệ thống điện lạnh (hình 2.20) được tiến hành theo các bước cơ

bản sau đây nhằm truyền nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mátbên trong cabin ôtô:

1.Môi chất lạnh thể hơi được bơm đi từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao đến bộ ngưng tụ

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

áp suất cao và nhiệt độ thấp

3 Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc/hút ẩm, tại đây môichất lạnh được tiếp tục làm tinh khiết nhờ được hút hết hơi ẩm và gạn lọc tạp chất

4 Van giãn nở hay van tiết lưu điều tiết lưu lượng của môi chất lạnh thể lỏng đểphun vào bộ bốc hơi, làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh Do được giảm áp nênmôi chất lạnh thể lỏng sôi, bốc hơi biến thành thể hơi bên trong bộ bốc hơi

5 Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt trong cabin ôtô và làmcho bộ bốc hơi trở nên lạnh Quạt lồng sóc hay quạt giàn lạnh thổi một khối lượnglớn không khí chui xuyên qua giàn lạnh đưa khí mát vào cabin ôtô

6 Bước kế tiếp là môi chất lạnh ở dạng thể hơi áp suất thấp được hút trở về lạimáy nén

Hình 2.21 Sự lưu thông và thay đổi nhiệt độ - áp suất của môi chất lạnh trong

chu trình làm lạnh.

Trong quá trình bảo trì và sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô, người ta phân chia

hệ thống thành hai thành phần riêng biệt: Phần cao áp nhiệt và phần hạ áp nhiệt

Hình 2.22 Hệ thống được chia thành 2 phần: Cao áp và hạ áp

Phần cao áp nhiệt thuộc phía môi chất được bơm đi dưới áp suất và nhiệt độ caotính từ cửa ra của máy nén đến cửa vào của van giãn nở Phần hạ áp nhiệt được tính

từ cửa ra của van giãn nở đến cửa vào của máy nén

2.1.4.2.2.Phân loại hệ thống điện lạnh ôtô

Hệ thống điều hoà không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo chứcnăng của cụm điều hoà

a Phân loại theo vị trí lắp đặt:

+ Kiểu phía trước:

Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với giànsưởi Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt Gió từ bên ngoài hoặc khôngkhí tuần hoàn bên trong được cuốn vào Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưavào bên trong

Hình 2.23 Kiểu phía trước

+Kiểu phía sau

Ở kiểu này cụm điều hòa không khí đặt ở cốp sau xe Cửa ra và cửa vào của khílạnh được đặt ở lưng ghế sau

Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có khoảng trống lớn nên điều hòa kiểu này

có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất giàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh

dự trữ

Hình 2.24 Kiểu phía sau

+ Kiểu kép:

Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau được đặttrong khoang hành lý Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ phía trước hoặc từphía sau Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi trongxe.

Hình 2.25: kiểu kép

+ Kiểu kép treo trần:

Kiểu này được sử dụng trong xe khách Phía trước bên trong xe được bố trí hệthống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau Kiểu kép treotrần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều

Hình 2.26 kiểu kép treo trần

+ Kiểu đặt trên trần xe:

Kiểu này thường sử dụng trên các xe khách cỡ lớn (thường trên 24 chỗ), trong

đó giàn nóng và giàn lạnh được đặt trên mui xe và quạt gió thổi không khí lạnh vàotrong xe, kiểu này cho công suất lạnh lớn và phân bố được không khí đều xe hơn

Hình 2.28 Kiểu bằng tay (Khi trời nóng và khi trời lạnh)

+ Kiểu tự động:

Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ điềukhiển điều hòa và ECU động cơ 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 hộp điều khiển thông qua các cảm biến tương ứng,nhằm điều khiển nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn

Hình 2.29 Kiểu tự động (Khi trời nóng và khi trời lạnh)

2.2.Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô HIACE

2.2.1.Sơ lược hệ thống lạnh trên ô tô HIACE

Xe HIACE là một dạng xe chở khách nhỏ 10 – 16 chổ, loại xe này sử dụng rấtphổ biến tại Việt Nam và các nước trên thế giới Xe được trang bị hai giàn lạnh, mộttreo trần và một đặt phía trong táp lô, ở dòng xe 10 chỗ còn trang bị thêm hệ thốngsưởi phía sau

Các cửa gió trên trần hình tròn và thổi không khí lạnh tới mọi vị trí ghế ngồi

Hình 2.30 Các cửa gió

Hình 2.34 Công tắc điều khiển quạt dàn lạnh sau

2.2.2.Cấu tạo các thành phần trên hệ thống điều hòa ô tô HIACE

Bố trí:

Hình 2.35 Bố trí trên xe hệ thống lạnh trên xe HIACE

2.2.2.1.Máy Nén