MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG

Phần hệ thống điều hòa không khí: Sử dụng động cơ điện để dẫn động máy nén của hệ thống điều hòa không khí ô tô, hệ thống điều hòa không khí ô tô sử dụng các cảm biến sau: • Cảm biến nh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

MÔ HÌNH

HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG

(AUTOMATIC AIR CONDITIONING SYSTEM)

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2008

PHẦN 1:

GIỚI THIỆU MÔ HÌNH

I CẤU TẠO MÔ HÌNH

Hình 2.1: Cấu tạo mô hình

1 Mô hình được chia làm hai phần:

• Rờle Heater, Rờle A/C và Rờle quạt

1.2 Phần hệ thống điều hòa không khí:

Sử dụng động cơ điện để dẫn động máy nén của hệ thống điều hòa không khí ô tô, hệ thống điều hòa không khí ô tô sử dụng các cảm biến sau:

• Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

• Cảm biến nhiệt độ môi trường

• Cảm biến nhiệt độ trong xe

• Cảm biến nhiệt độ nước động cơ

• Cảm biến bức xạ mặt trời

• Công tắc áp suất kép

Hình 2.3: Phần hệ thống điều hòa không khí

¾ Các cơ cấu chấp hành trên hệ thống điều hòa không khí:

− Điều khiển tốc độ quạt

− Điều khiển dòng khí vào và dòng khí ra

− Điều khiển nhiệt độ

Đặc biệt, trên mô hình có bố trí một bảng giắc được đấu với các cực của hộp A/C Control Assembly để thuận tiện cho việc đo đạc, kiểm tra của người sử dụng

2 Cảm biến nhiệt độ trong xe:

3 Cảm biến nhiệt độ môi trường:

4 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh:

Hình 4.7a: Vị trí cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

Hình 4.7b: Hình dạng cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

Nhìn vào cảm biến:

Chân 1: TE Chân 2: SG

5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát:

Nhìn vào relay:

Chân 1: +B Chân 2: MGC Chân 3: +B Chân 4: A/C MGC

II SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY

Sơ đồ đấu dây trên mô hình:

Hình 2.4: Sơ đồ mạch điện.

III VỊ TRÍ CÁC CHÂN A/C CONTROL ASSEMBLY

1 Vị trí các chân của A/C control assembly:

2 Bảng giắc kiểm tra:

Hình 2.6: Bảng giắc của A/C Control Assembly

+B Điện áp 12V thường trực

ACC Điện áp 12V khi bật contact máy vị trí ACC

IG Điện áp 12V khi bật contact máy vị trí IG

GND Mass

TC Cụm phương tiện

AMH Tín hiệu điều khiển air mix control servo motor

ADF Tín hiệu đến DEF ogger system

AMC Tín hiệu điều khiển air mix control servo motor

HR Tín hiệu điều khiển Heater relay

FR Tín hiệu điều khiển Fan relay

VM Tín hiệu phản hồi từ cụm transistor công suất

MGC Tín hiệu điều khiển A/C relay

FACE Tín hiệu điều khiển hướng gió ra thẳng vào người

FOOT Tín hiệu điều khiển hướng gió ra xuống sàn xe

B/L Tín hiệu điều khiển hướng gió ra vào người và sàn xe

F/D Tín hiệu điều khiển hướng gió ra xuống sàn xe và xông

kính

DEF Tín hiệu điều khiển hướng gió ra xông kính

PSW Tín hiệu công tắc áp suất kép

AC1 Tín hiệu từ ECU

ACT Tín hiệu từ ECU

LOCK Tín hiệu đóng ly hợp điện từ

IGN Tín hiệu đánh lửa

DIN Đến data link conector

DOUT Đến data link conector

S5 Điện áp 5V từ A/C Control Assembly

TR Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ trong xe

TAM Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ môi trường

SG Mass cảm biến

TEL Tín hiệu telephone

TE Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

TS Tín hiệu từ cảm biến bức xạ mặt trời

TW Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát

TP Tín hiệu vị trí cánh trộn gió

TPI Tín hiệu vị trí cánh điều khiển gió vào

SPD

BLW Tín hiệu điều khiển transistor công suất

AIFR Tín hiệu điều khiển gió trong xe

AIR Tín hiệu điều khiển gió ngoài xe

IV CÁCH SỬ DỤNG MÔ HÌNH

1 Yêu cầu khi sử dụng:

• Trước hết, sinh viên được học về cấu tạo và nguyên lý hoạt động, chức năng của từng bộ phận trên mô hình trước khi thao tác trên mô hình

• Sinh viên phải nắm được sơ đồ tổng quát của mô hình

• Mô hình sử dụng nguồn điện một chiều 12 – 14 V (chú ý khi lắp accu vào động cơ phải đúng các cọc) và nguồn điện xoay chiều 220V

• Trước khi vận hành cần kiểm tra điều kiện an toàn đặc biệt kiểm tra sự

rò rỉ gas trên các đường ống

2 Các thao tác khi sử dụng mô hình:

• Bật công tắc máy vị trí IG

• Khi công tắc máy ở vị trí IG thì đèn trên màn hình phải sáng như hình 2.7a

Hình 2.7a: A/C Control Assembly

• Khi công tắc máy ở vị trí IG thì ta có thể tiến hành đo các thông số thông qua bảng giắc kiểm tra

• Bật công tắc máy sang vị trí ST để khởi động động cơ điện

• Bật contact Blower và A/C để hệ thống điều hòa không khí hoạt động

Hình 2.7b: A/C Control Assembly

• Sau khi hệ thống điều hòa không khí hoạt động ta có thể tiến hành đo các thông số thông qua bảng giắc

PHẦN 2:

CÁC BÀI THỰC HÀNH

Trường ĐHSPKT

Khoa Cơ khí động lực

Bộ môn Điện ôtô

Tên mô đun Thực hành hệ thống điều hòa không khí

Số tiết

Phiếu thực hành 1 KIỂM TRA MÃ LỖI

I Mục đích:

- Luyện tập phương pháp chẩn đoán hư hỏng qua hệ thống tự chẩn đoán

- Tìm được các hư hỏng thông thường qua mã chẩn đoán

- Bật công tắc máy ON

- Đèn báo sẽ nhấp nháy và phát ra âm thanh khi kiểm tra

Hình 4.11: Màn hình check mã lỗi

- Sau khi kiểm tra xong, hệ thống sẽ xuất ra lần lượt các mã lỗi trên bảng hiển thị

Hình 4.12: Màn hình mã lỗi

- Đọc mã lỗi:

11 Cảm biến nhiệt độ trong xe Ngắn mạch hoặc hở mạch cảm biến

12 Cảm biến nhiệt độ môi

21 Cảm biến bức xạ mặt trời Ngắn mạch hoặc hở mạch cảm biến

22 Tín hiệu khóa máy nén Máy nén không đóng hoặc hở mạch

cảm biến

23 Áp suất gas Áp suất gas không bình thường

31 Mạch cánh trộn gió Nối mát hoặc điện áp

32 Mạch cửa giàn lạnh Nối mát hoặc điện áp

41 Cánh trộn gió Tín hiệu vị trí cánh trộn gió không

đổi

42 Cửa giàn lạnh Tín hiệu vị trí cửa giàn lạnh không

đổi

- Nhấn nút OFF để hủy bỏ việc kiểm tra

Hình 4.13: Màn hình khi ngưng kiểm tra

- Thực hiện việc kiểm tra, sửa chữa các hư hỏng

- Sau khi sửa chữa các hư hỏng xong thì xóa mã lỗi lưu trong bộ nhớ

- Cách xóa mã lỗi: Rút giắc cầu chì ECU – B (trên xe) hoặc rút cọc bình

accu khoảng 10 giây hoặc hơn

- Kiểm tra đọc mã lỗi thêm một lần nữa để chắn chắn là đã hết mã lỗi

Trường ĐHSPKT

Khoa Cơ khí động lực

Bộ môn Điện ôtô

Tên mô đun Thực hành hệ thống điều hòa không khí

Số tiết

Phiếu thực hành 2 KIỂM TRA ĐIỆN ÁP

I Mục đích:

- Luyện tập cho học viên phương pháp kiểm tra giá trị điện áp các chi tiết trên động cơ

- Xác định được các giá trị điện áp của các cảm biến Từ đó có cơ sở để

tiến hành tìm pan cho hệ thống điện động cơ

II An toàn:

- Không được mắc sai các cực accu

- Không được bật công tắc ở vị trí Start khi chưa gắn phích cắm của

motor vào ổ điện xoay chiều 220V

- Khi có hiện tượng bất thường xảy ra, phải ngắt nguồn kịp thời

- Sử dụng đồng hồ đo phải đúng ở thang đo cần đo

III Chuẩn bị:

- Đồng hồ Vôn kế, hệ thống hoạt động tốt

- Chỉnh Vôn kế ở thang đo V - DC

- Điện áp accu phải trên 11V

IV Các bước tiến hành:

1 Đấu dây:

- Mắc vôn kế song song với mạch điện cần đo

- Ghi lại giá trị điện thế vừa đo rồi so sánh với giá trị tra trong bảng sau:

BLW – GND tắc ON Công A/C ON

Blower ở vị trí L 1.55Blower ở vị trí ML 1.6Blower ở vị trí MH 2.0 Blower ở vị trí H 2.48

TE – SG tắc ON Công

Nhiệt độ giàn lạnh 0oC 2.0 – 2.4 Nhiệt độ giàn lạnh 5oC 1.8 – 2.2Nhiệt độ giàn lạnh 10oC 1.6 – 2.0

Nhiệt độ giàn lạnh 15oC 1.4 – 1.8

TR – SG tắc ON Công

Nhiệt độ trong xe 18oC 1.45 – 1.85 Nhiệt độ trong xe 25oC 1.35 – 1.75

Nhiệt độ trong xe 35oC 0.95 – 1.30TAM – SG tắc ON Công

Nhiệt độ môi trường 20oC 1.40 – 1.80Nhiệt độ môi trường 30oC 1.20 – 1.60 Nhiệt độ môi trường 40oC 0.85 – 1.25

tắc ON

Nhiệt độ nước làm mát 0oC 2.8 – 3.2Nhiệt độ nước làm mát 40oC 1.8 – 2.2Nhiệt độ nước làm mát 70oC 0.9 – 1.3AIR – GND Công

Trường ĐHSPKT

Khoa Cơ khí động lực

Bộ môn Điện ôtô

Tên mô đun Thực hành hệ thống điều hòa không khí

- Kiểm tra hệ thống thông qua đồng hồ đo

- Tìm nguyên nhân và cách khắc phục hư hỏng

II An toàn:

- Chú ý gắn đúng cực accu

- Cấm phích motor vào nguồn 220V trước khi bật công tắc ON

- Kiểm tra sự rò rỉ của hệ thống trước khi gắn đồng hồ đo

III Chuẩn bị:

- Accu 12V, nguồn điện 220V

- Đồng hồ đo áp suất gas

IV Các bước tiến hành:

1 Bình thường:

Hình 4.14: Áp suất gas bình thường

Nếu hệ thống lạnh bình thường, giá trị áp suất trên đồng hồ như hình vẽ:

- Phía áp thấp: 0,15 – 0,25 MPa (1,5 – 2,5 kgf/m2)

- Phía áp cao: 1.6 – 1,8 MPa (16,3 – 18,4 kgf/m2)

2 Môi chất không đủ (thiếu gas):

Hình 4.15: Áp suất gas ở áp cao và áp thấp đều thấp

Trên hình vẽ: Nếu thiếu môi chất, giá trị áp suất trên đồng hồ ở cả hai vùng

áp cao và áp thấp đều nhỏ hơn giá trị bình thường

Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

- Rò rỉ gas

- Kiểm tra rò gas và sửa chữa

- Nạp thêm gas

3 Thừa gas hay giải nhiệt giàn nóng không tốt:

Hình 4.16: Áp suất gas ở áp cao và áp thấp đều cao

Nếu có hiện tượng thừa môi chất hay giàn nóng giải nhiệt không tốt thì giá trị áp suất trên đồng hồ ở cả hai vùng áp cao và áp thấp đều lớn hơn giá trị bình thường

Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

- Vệ sinh giàn nóng

- Kiểm tra hệ thống làm mát (quạt giải nhiệt)

4 Có hơi ẩm trong hệ thống lạnh:

Hình 4.17: Áp suất gas áp thấp quá thấp

Khí ẩm không được tách khỏi hệ thống, áp suất trên đồng hồ vẫn bình thường mới bật lạnh Sau một thời gian, phần áp thấp giảm tới áp suất chân không Sau vài giây đến vài phút, áp suất đo trở lại bình thường Quá trình này

cứ lặp đi lặp lại Triệu chứng này xảy ra khí ẩm không được tách làm lặp lại sự đóng băng và tan băng gần van tiết lưu

Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

- Hệ thống điều hòa hoạt

động bình thường sau khi

bật: Sau một thời gian phía

áp thấp giảm tới áp suất

chân không (Tại thời điểm

này, tính năng làm lạnh

giảm)

- Không lọc được ẩm

- Thay bình chứa hoặc lọc gas

- Hút chân không triệt để trước khi nạp gas, điều này giúp hút ẩm ra khỏi

hệ thống lạnh

5 Máy nén yếu:

Hình 4.18: Áp suất gas ở áp cao quá cao và áp thấp quá thấp

Khi máy nén yếu, giá trị áp suất trên đồng hồ đo ở phía áp cao cao hơn giá trị bình thường và ở phía áp thấp thấp hơn giá trị bình thường

Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

- Áp suất phía áp thấp cao, phía áp cao

Môi chất không thể tuần hoàn do tắc nghẽn trong hệ thống lạnh, áp suất

ở phía áp thấp giảm xuống giá trị chân không Áp suất ở phía áp cao cao hơn giá trị bình thường

Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

- Khi tắt nghẽn hoàn toàn, giá

trị áp suất ở phần áp thấp

giảm ngay xuống giá trị

chân không ngay lập tức

- Rò rỉ gas bên trong đầu cảm ứng nhiệt

- Làm rõ nguyên nhân gây tắt Thay thế chi tiết bị nghẹt

- Hút triệt chân không trong hệ thống lạnh

7 Khí lọt vào hệ thống lạnh:

Hình 4.20: Áp suất gas ở áp cao và áp thấp đều cao

Khi khí xâm nhập vào hệ thống lạnh, giá trị áp suất trên đồng hồ ở cả hai vùng: áp cao và áp thấp đều cao hơn giá trị bình thường

Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

- Giá trị áp suất phía áp cao

và phía áp thấp đều cao

- Tính năng làm lạnh giảm

tương ứng với việc tăng áp

suất bên thấp

- Nếu lượng môi chất đủ, sự

sủi bọt tại mắt gas giống

như lúc hoạt động bình

thường

- Khí xâm nhập - Thay môi chất

- Hút triệt để chân không

8 Van tiết lưu mở quá lớn:

Hình 4.21: Áp suất gas áp thấp quá cao

Khi van tiết lưu mở quá lớn, thì áp suất đo ở phần áp thấp trở nên cao hơn bình thường Điều này làm giảm tính năng làm lạnh

Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

- Áp suất ở phần áp thấp tăng,

tính năng làm lạnh giảm Áp

suất ở phần áp cao hầu như

không thay đổi

- Hư van tiết lưu

- Kiểm tra và sửa chữa đầu cảm ứng nhiệt

Trường ĐHSPKT

Khoa Cơ khí động lực

Bộ môn Điện ôtô

Tên mô đun Thực hành hệ thống điều hòa không khí

Số tiết

Phiếu thực hành 4 KIỂM TRA MẠCH CẢM BIẾN NHIỆT

ĐỘ TRONG XE, CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ MÔI TRƯỜNG VÀ CẢM BIẾN BỨC

XẠ MẶT TRỜI

I Mục đích:

- Kiểm tra điện áp của cảm biến

- Tìm được các nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng

Hình 4.23: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ môi trường

Hình 4.24: Sơ đồ mạch điện cảm biến bức xạ mặt trời

• Điện trở nhiệt là một phần tử cảm nhận thay đổi điện trở theo nhiệt độ Nó được làm bằng vật liệu bán dẫn có hệ số nhiệt điện trở âm (NTC) Khi nhiệt độ tăng điện trở cảm biến giảm và

ngược lại Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện

áp được gửi đến A/C Control Assembly trên nền tản cầu phân áp

• Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị không đổi theo nhiệt độ) tới cảm biến rồi trở về A/C Control Assembly về mass Điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp

• Điện áp điểm giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự - số (bộ chuyển đổi ADC) Tín hiệu điện áp được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải mã nhờ bộ vi

xử lí để thông báo cho A/C Control Assembly nhiệt độ trong xe

và nhiệt độ môi trường

9 Nguyên lý hoạt động cảm biến bức xạ mặt trời:

• Cảm biến bức xạ mặt trời có cấu tạo là một photodiode, nó cho dòng điện đi qua khi có ánh sáng chiếu vào nó Mức độ dẫn điện của photodiode phụ thuộc vào mức độ áng sáng chiếu vào nó, có nghĩa là ánh chiếu vào càng nhiều thì nó sẽ dẫn càng lớn và ngược lại

• Cảm biến bức xạ mặt trời sẽ cảm nhận sự thay đổi của cường độ ánh sáng và nó sẽ chuyển đổi thành tín hiệu điện áp gửi tới A/C control asembly

V Các bước thực hiện:

- Bật công tắc máy ON

- Đo điện áp tại cực TR và SG tại bảng giắc kiểm tra

Nhiệt độ cảm biến (0C) Điện áp (V)

- Đo điện áp tại cực TAM và SG tại bảng giắc kiểm tra

Nhiệt độ cảm biến (0C) Điện áp (V)

- Đo điện áp cực S5 và TS tại bảng giắc kiểm tra

Để cảm biến ngoài ánh sáng <4,0

- Nếu điện áp đúng thì kiểm tra cảm biến nhiệt độ trong xe

- Nếu cảm biến này tốt, thực hiện bước tiếp theo

- Nếu cảm biến hư hỏng thì thay thế

- Kiểm tra mạch điện và giắc nối giữa cảm biến và A/C Control Assembly

- Sửa chữa lại dây dẫn và các giắc nối khi có hư hỏng

- Nếu mạch điện và giắc nối OK, tạm thời thay thế A/C Control Assembly khác còn hoạt động và kiểm tra lại hệ thống

Trường ĐHSPKT

Khoa Cơ khí động lực

Bộ môn Điện ôtô

Tên mô đun Thực hành hệ thống điều hòa không khí

Số tiết

Phiếu thực hành 5 KIỂM TRA MẠCH CẢM BIẾN NHIỆT

ĐỘ GIÀN LẠNH

I Mục đích:

- Kiểm tra điện áp của cảm biến

- Tìm được các nguyên nhân và cách khắc phục các hư hỏng

IV Sơ đồ và nguyên lý hoạt động

- Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ giàn lạnh:

Hình 4.25 Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

- Nguyên lý hoạt động:

• Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh cũng có nguyên lý hoạt động giống như cảm biến nhiệt độ trong xe và cảm biến nhiệt độ môi trường dùng để xác định nhiệt độ trong giàn lạnh, nó có cấu tạo là một điện trở nhiệt (Thermistor)

• Điện trở nhiệt là một phần tử cảm nhận thay đổi điện trở theo nhiệt độ

Nó được làm bằng vật liệu bán dẫn có hệ số nhiệt điện trở âm (NTC) Khi nhiệt độ tăng điện trở cảm biến giảm và ngược lại Sự thay đổi giá trị điện trở sẽ làm thay đổi giá trị điện áp được gửi đến A/C Control Assembly trên nền tản cầu phân áp

• Điện áp 5V qua điện trở chuẩn (điện trở này có giá trị không đổi theo nhiệt độ) tới cảm biến rồi trở về A/C Control Assembly về mass Điện trở chuẩn và nhiệt điện trở trong cảm biến tạo thành một cầu phân áp

• Điện áp điểm giữa cầu được đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự - số (bộ chuyển đổi ADC) Tín hiệu điện áp được chuyển đổi thành một dãy xung vuông và được giải mã nhờ bộ vi xử lí để thông báo cho A/C Control Assembly nhiệt độ trong xe và nhiệt độ môi trường

¾ Các bước thực hiện:

- Bật công tắc máy ON

- Đo điện áp tại cực TE và SG tại bảng giắc kiểm tra

Nhiệt độ cảm biến (0C) Điện áp (V)

- Nếu điện áp đúng thì kiểm tra cảm biến nhiệt độ trong xe

- Nếu cảm biến này tốt, thực hiện bước tiếp theo

- Nếu cảm biến hư hỏng thì thay thế

- Kiểm tra mạch điện và giắc nối giữa cảm biến và A/C Control Assembly

- Sửa chữa lại dây dẫn và các giắc nối khi có hư hỏng

- Nếu mạch điện và giắc nối OK, tạm thời thay thế A/C Control Assembly khác còn hoạt động và kiểm tra lại hệ thống