Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô KIA morning 2015, thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điều hòa không khí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM VIỆN KỸ THUẬT HUTECH ĐỒ ÁN TỔNG HỢP ĐỀ TÀI : NGIÊM CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ KIA MORNING 2015 , THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Sinh viên thực hiện: 1 TRẦN HỮU QUYẾT MSSV: 1611250951 LỚP: 16DOTB4 2 TRẦN TUẤN THANH MSSV: 1611250614 LỚP: 16DOTB4 3 NGUYỄN PHÚC KHẢI MSSV: 1611250537 LỚP : 16DOTB4 NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ KIA MORNING 2015 , THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TÁC GIẢ TRẦN HỮU QUYẾT TRẦN TUẤN THANH NGUYỄN PHÚC KHẢI Đồ án được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Ôtô Giáo viên hướng dẫn Th.s Nguyễn Văn Bản CẢM TẠ Chúng tôi xin chân thành gửi lời cảm tạ đến: Cha, mẹ người đã sinh thành và dưỡng dục tôi trong nhiều năm qua, cùng các anh chị đã giúp đỡ và động viên tôi rất nhiều trong những năm học qua Các Thầy, Cô trường Đại học Công Nghệ TP Hồ Chí Minh, đặc biệt là sự quan tâm, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức quý báu từ các Thầy, Cô trong Viện Kỹ Thuật Hutech Thầy Nguyễn Văn Bản là giáo viên hướng dẫn chúng tôi thực hiện đề tài này Thầy đã hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài Sự ủng hộ, động viên và giúp đỡ của các bạn trong lớp 16DOTB4, cùng các bạn gần xa Tháng 7 năm 2020 Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Quyết Trần Tuấn Thanh Nguyễn Phúc Khải Mục Lục TRANG TỰA II CẢM TẠ III MỤC LỤC IV DANH SÁCH CÁC HÌNH PHẦN 2 VI DANH SÁCH CÁC HÌNH PHẦN 3 VI DANH SÁCH BẢNG VI CHƯƠNG 1 1 MỞ ĐẦU 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI 2 CHƯƠNG 2 3 TỔNG QUAN 3 2.1 TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 3 2.1.1 Khái niệm 3 2.1.2 Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô 3 2.2 CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG LẠNH .4 2.2.1 Máy nén .4 2.2.2 Thiết bị ngưng tụ 5 2.2.3 Van tiết lưu 6 2.2.4 Thiết bị bay hơi 8 2.3 CÁC THÀNH PHẦN PHỤ CỦA HỆ THỐNG LẠNH 8 2.3.1 Ống dẫn môi chất lạnh 8 2.3.2 Bình chứa , lọc hút ẩm 8 2.3.3 Quạt 9 2.3.4 Mắt ga 9 2.4 CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG LẠNH TRÊN Ô TÔ 10 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG LẠNH .12 3.1 Phương án thiết kế 12 3.2 Thực hiện bản vẽ thiết kế 15 3.2.1 Chuẩn bị 15 3.2.2 Thi công lắp ráp mô hình 16 3.2.3 Chạy thử và đo kiểm 17 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 DANH SÁCH CÁC HÌNH PHẦN Hình 2 1 Nguyên lý hoạt động hệ thống điện lạnh ôtô 3 Hình 2 2 : Máy nén piston 5 Hình 2 3 Kết cấu của thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí .6 Hình 2 4 Van tiết lưu có bầu cảm biến nhiệt 7 Hình 2 5 Kết cấu của bình lọc/hút ẩm .8 DANH SÁCH CÁC HÌNH PHẦN Hình 3 1 Bản vẽ thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí sử dụng van tiết lưu có bầu cảm biến nhiệt 12 Hình 3 2 Bản vẽ 3D thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí sử dụng van tiết lưu giản nở 13 Hình 3 3 Bản vẽ thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí sử dụng van tiết lưu cố định 14 Hình 3 4 các bộ phận chính 15 Hình 3 5 Hàn khung và ráp mô tơ, máy nén, dàn nóng, dàn lạnh, bình lọc 16 Hình 3 6 Hoàn thành ráp thêm bình ắc quy và đường ống , dây điện 17 Hình 3 7 Đo số vòng quay máy nén 17 Hình 3 8 Đo số vòng quay mô tơ 18 Hình 3 9 Đo áp suất máy nén .19 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1 Các hư hỏng thường gặp trong hệ thống lạnh trên ô tô 9 Bảng 2 Các thiết bị chính cần chuẩn bị 14 Bảng 3 Các thiết bị phụ cần chuẩn bị 15 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1Đặt vấn đề Với sự phát triển kinh tế - xã hội, cuộc sống ngày càng tiện nghi, cho phép sử dụng rộng rãi các thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp, chế biến, bảo quản sản phẩm nông nghiệp, chăn nuôi, thủy hải sản, cho đến giao thông vận tải, thương nghiệp và gia dụng Đặc biệt trong ngành công nghệ ô tô, điều hòa không khí là vấn đề không thể thiếu để góp phần tạo nên một chiếc xe tiện nghi hoàn hảo Được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm Viện kỹ thuật Hutech trường Đại Học Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Văn Bản, cùng với sự hỗ trợ về thiết bị của bộ môn Công nghệ ô tô đã giúp chúng tôi thực hiện đề tài: “Tìm hiểu hệ thống điều hòa không khí trên xe Kia Morning 2015” Điều hòa không khí ô tô dùng để làm lạnh, giảm ẩm, sưởi ấm và lọc sạch khối không khí trước khi đưa vào cabin ô tô, nhằm duy trì nhiệt độ và ẩm độ thích hợp của không gian trong xe Kết quả làm cho môi trường trong xe trở nên trong lành, dễ chịu Tạo cảm giác thoải mái cho người điều khiển và hành khách ngồi trên xe Khi cần sửa chữa hệ thống điều hòa không khí ta phải rút môi chất, tạo chân không, nạp môi chất,…để làm được này thì cần phải có thiết bị chuyên dùng gồm: bơm chân không, bộ đồng hồ, bình gas,… Thực hiện đề tài này giúp chúng tôi tìm hiểu một cách sâu hơn về hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong công việc sử dụng, bảo trì, chuẩn đoán hư hỏng và sửa chữa hệ thống lạnh trên xe ô tô sau này, góp phần đáp ứng phần nào trong tình hình sử dụng ô tô ngày càng nhiều của nước ta Do thời gian và trình độ của chúng tôi có hạn nên đề tài vẫn còn nhiều thiếu sót Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn 1.2Mục đích đề tài Đề tài được thực hiện với những mục đích sau: - Hiểu rõ hơn cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận và cả hệ thống - điều hòa không khí trên xe Kia Morning 2015 Làm quen với việc giải quyết các vấn đề: kiểm tra, chuẩn đoán và sửa chữa - trên thực tế Phương pháp kiểm tra các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí: máy nén, dàn ngưng tụ, dàn bay hơi, đường ống, hệ thống quạt gió và hệ thống - điện điều khiển các bộ phận trên Chuẩn đoán hư hỏng và phương pháp khắc phục Chương 2 TỔNG QUAN 2.1Tổng quát về hệ thống điều hòa không khí 2.1.1 Khái niệm Điều hòa không khí còn gọi là điều tiết không khí là quá trình tạo ra và giữ ổn định các thông số trạng thái của không khí theo một chương trình định sẵn không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài, phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể con người ứng với các trạng thái lao động khác nhau, làm cho con người cảm thấy dễ chịu, thỏa mái 2.1.2 - Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Sơ đồ của hệ thống lạnh cơ bản Hình 2 1 Nguyên lý hoạt động hệ thống điện lạnh ôtô 1: Máy nén; 2: Dàn nóng; 3: Quạt dàn nóng; 4: Bình l ọc/hút ẩm; 5: Dàn lạnh; 6: Quạt dàn lạnh; 7: Van tiết lưu - Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh cơ bản Môi chất lạnh thể hơi được bơm đi từ máy nén dưới áp su ất cao và nhi ệt độ cao đến bộ ngưng tụ Tại bộ ngưng tụ (giàn nóng) nhiệt độ của môi chất lạnh rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng, môi chất lạnh thể hơi được gi ải nhiệt, giảm áp nên ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhi ệt đ ộ th ấp Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình l ọc/hút ẩm, t ại đây môi chất lạnh được tiếp tục làm tinh khiết nhờ được hút hết hơi ẩm và l ọc tạp chất Van giãn nở hay van tiết lưu điều tiết lưu lượng của môi chất l ạnh th ể lỏng để phun vào bộ bốc hơi (giàn lạnh), làm lạnh thấp áp của môi ch ất lạnh Do được giảm áp nên môi chất lạnh thể lỏng sôi, bốc hơi bi ến thành thể hơi bên trong bộ bốc hơi Trong quá trình bốc hơi Quạt l ồng sóc hay quạt giàn lạnh thổi một khối lượng lớn không khí xuyên qua giàn lạnh đưa khí mát vào cabin ôtô Môi chất lạnh ở thể lỏng nhận nhiệt của không khí trong cabin hóa thành thể hơi Sau đó môi chất l ạnh ở th ể h ơi, áp su ất th ấp được hút trở về lại máy nén 2.2 Các bộ phận chính của hệ thống lạnh Hệ thống lạnh là một hệ thống hoạt động áp suất khép kín, được kết cấu với các bộ phận chính sau: - Máy nén Thiết bị ngưng tụ Van tiết lưu Thiết bị bay hơi 2.2.1 - Máy nén Nhiệm vụ: máy nén trong hệ thống lạnh thực hiện một lúc hai vai trò quan trọng sau: + Máy nén tạo sức hút hay tạo ra điều kiện giảm áp tại cửa hút của nó nhằm thu hồi ẩn nhiệt của hơi môi chất lạnh từ dàn lạnh Điều kiện giảm áp này là rất thiết yếu vì nó giúp cho van tiết lưu điều tiết được môi chất lạnh thể lỏng cần thiết phun vào dàn lạnh + Trong quá trình bơm, máy nén làm tăng áp suất, biến môi chất lạnh thể hơi thấp áp thành môi chất lạnh thể hơi cao áp Áp suất nén càng cao thì nhiệt độ của hơi môi chất lạnh càng tăng lên Yếu tố làm tăng áp suất và nhiệt độ của hơi môi chất 2.4 Các hư hỏng thường gặp trong hệ thống lạnh trên ô tô Bảng 1 Các hư hỏng thường gặp trong hệ thống lạnh trên ô tô Triệu chứng Nguyên nhân Không lạnh - Quạt lồng sóc không quay: + Bị đứt cầu chì hay cầu nối an toàn + Role nhiệt hỏng + Moto quạt lồng sóc hay các điện trở hỏng - Bộ ly hợp từ không đóng nối khớp: + Cầu nối an toàn bị đứt Cách khắc phục - Tìm kiếm chỗ chạm điện, thay cầu chì mới - Kiểm tra role - Kiểm tra và sửa chữa - Kiểm tra chạm mạch và thay mới cầu nối an + Role bộ ly hợp từ hỏng + Bộ ly hợp từ hỏng + Cầu chì máy lạnh A/C hỏng + Công tắc máy lạnh A/C hỏng, nhiệt điện trở toàn - Kiểm tra role - Kiểm tra - Kiểm tra chạm mạch, hỏng + Công tắc áp suất hỏng + Hệ thống lạnh hết ga môi chất lạnh thay cầu chì - Kiểm tra - Kiểm tra - Đo kiểm tra áp suất - Máy nén hoạt động không ổn: + Dây curoa máy nén bị chùng hay bị đứt + Máy nén hỏng van tiết lưu hỏng môi chất lạnh trong hệ thống - Chỉnh độ căng hay thay mới - Thay mới máy nén Không khí - Bộ ly hợp từ trường của puly máy nén bị - Kiểm tra lạnh thổi ra trượt - Van tiết lưu hỏng - Kiểm tra van tiết lưu từng quãng, lúc lạnh, lúc - Quá nhiều chất ẩm trong hệ thống không - Rút chân không và nạp môi chất lạnh lại Gió lạnh chỉ - Giàn nóng bị tắt nghẽn - Dây curoa máy nén trượt thổi ra khi xe - Máy nén hỏng chạy ở tốc độ - Quá nhiều hay quá ít môi chất lạnh trong hệ - Kiểm tra dàn nóng - Kiểm tra - Kiểm tra máy nén - Kiểm tra lượng môi cao thống chất lạnh trong hệ thống Luồng gió - Dàn lạnh bị nghẽn hay bị đóng sương trên lạnh thổi ra mặt ngoài nhiệt của dàn nóng - Bị xì trong hộp bọc hay trong ống phân phối - - Sửa chữa yếu không khí lạnh - Cửa gió hút vào bị tắt nghẽn Moto quạt gió hỏng - - Chùi sạch các lá thu - - Sửa chữa - Kiểm tra Chương 3 THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG LẠNH 3.1 Phương án thiết kế - Phương án 1: Bản vẽ Hình 3 1 Bản vẽ thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí sử dụng van tiết lưu có bầu cảm biến nhiệt - Bản vẽ 3D Hình 3 2 Bản vẽ 3D thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí sử dụng van tiết lưu giản nở + Ưu điểm:  Các thiết bị bố trí thuận tiện cho việc giảng dạy, cũng như việc tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, bảo dưỡng sửa chữa khắc phục sự cố  Mô hình sử dụng van tiết lưu giản nở nên có thể thay đổi được môi chất lạnh đi vào dàn lạnh  Máy nén được đặt ở dưới tránh rung động , rơi các bộ phận và các chi tiết của hệ thống + Nhược điểm  Mô hình điều khiển hoàn toàn là điều khiển cơ khí không liên quan đến điều khiển tự động vì vậy nó chỉ là cơ sở để giảng dạy nhưng gì cơ bản nhất về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô - Phương án 2: Bản vẽ Hình 3 3 Bản vẽ thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí sử dụng van tiết lưu cố định + Ưu điểm:  Các thiết bị bố trí thuận tiện cho việc giảng dạy, cũng như việc tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, bảo dưỡng sửa chữa khắc phục sự cố  Máy nén được đặt ở dưới tránh rung động , rơi các bộ phận và các chi tiết của hệ thống + Nhược điểm  Mô hình sử dụng van tiết lưu cố định nên không thể canh lượng môi chất vào dàn lạnh vì mô hình sử dụng mô tơ  Mô hình điều khiển hoàn toàn là điều khiển cơ khí không liên quan đến điều khiển tự động vì vậy nó chỉ là cơ sở để giảng dạy nhưng gì cơ bản nhất về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Sau khi đưa ra 2 phương án và phân tích ưu điểm và nhược điểm Ta thấy phương án 1 là có tính khả thi nhất Vì vậy phương án 1 được chọn để xây dựng mô hình 3.2 Thực hiện bản vẽ thiết kế 3.2.1 Chuẩn bị - Các thiết bị chính Bảng 2 Các thiết bị chính cần chuẩn bị Các thiết bị Máy nén Giàn nóng ( giàn ngưng tụ) Bình lọc Van tiết lưu Giàn lạnh Số lượng/đơn vị 1 cái 1 cái 1 cái 1 cái 1 cái Hình 3 4 các bộ phận chính - Các thiết bị phụ Bảng 3 Các thiết bị phụ cần chuẩn bị 3.2.2 Các thiết bị ống dẫn Ống sắt vuông Dây curoa Que hàn Dây điện Mô tơ Bình ắc quy Thi công lắp ráp mô hình Số lượng/đơn vị 4 ống 2 ống 6m 1 cái 1 hộp 5m 1 cái 1 cái Hình 3 5 Hàn khung và ráp mô tơ, máy nén, dàn nóng, dàn lạnh, bình lọc Hình 3 6 Hoàn thành ráp thêm bình ắc quy và đường ống , dây điện 3.2.3 Chạy thử và đo kiểm - Đo số vòng quay của máy nén Hình 3 7 Đo số vòng quay máy nén - Đo số vòng quay mô tơ Hình 3 8 Đo số vòng quay mô tơ - Đo áp suất máy nén 1 2 Hình 3 9 Đo áp suất máy nén 1: Áp suất cao đo được 200psi, 2: Áp suất thấp đo được 40psi - Mô hình ứng dụng để mô phỏng hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, phục vụ cho việc giảng dạy và học tập Chương 4 KẾT LUẬN Sau hơn 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, với sự nổ lực của bản thân sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Văn Bản, nhóm em đã hoàn thành được những nhiệm vụ đã đề ra Đồ án đã đạt được một số kết quả sau: 1: Nghiên cứu xây dựng được mô hình hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Đặc biệt là đưa ra được mô hình hệ thống điều hòa không khí trên ô tô dưới dạng 3D Do vậy đã phản ánh được đầy đủ thuộc tính cơ học, tính xác thực mô hình hệ thống điều hòa không khí trên ô tô 2: Vẽ thiết kế mô hình bằng máy tính và phần mềm hỗ trợ Tạo điều kiện thuận lợi cho việc hiện đại hóa các phương pháp nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô 3: Chuẩn đoán được các hư hỏng và sửa chữa các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Thông qua quá trình làm đồ án giúp em có thêm nhiều kiến thức cà phương pháp nghiên cứu, tìm tòi giải quyết các vấn đề khoa học đáp ứng trong thực tế , làm nền tảng , cơ sở cho công tác nghiên cứu và làm việc sau này Tuy nhiên do trình độ, hiểu biết thực tế và thời gian có hạn nên đề tài không tránh khỏi các thiếu sót Em mong nhận được sự đóng góp và xây dựng của các thầy và các bạn đề đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Hệ thống điều hòa không khí, Nguyễn Hữu Dũng và Trần Văn Nhã(2009) 2 Tìm hiểu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, Lý Bình và Trương Thùy Hoàng Linh(2009) 3 Slideshare.net 4 123doc.net ...NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TÔ KIA MORNING 2015 , THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TÁC GIẢ TRẦN HỮU QUYẾT TRẦN TUẤN... HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG LẠNH TRÊN Ô TÔ 10 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG LẠNH .12 3.1 Phương án thiết kế 12 3.2 Thực vẽ thiết kế 15 3.2.1 Chuẩn... SÁCH CÁC HÌNH PHẦN Hình Bản vẽ thiết kế mơ hình hệ thống điều hịa khơng khí sử dụng van tiết lưu có bầu cảm biến nhiệt 12 Hình Bản vẽ 3D thiết kế mơ hình hệ thống điều hịa khơng khí sử