ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: Thiết bị lạnh và hệ thống điều hòa không khí ô tô

Đồ án tốt nghiệp Thiết bị lạnh hệ thống điều hịa khơng khí tơ -1- CHƯƠNG THIẾT BỊ LẠNH VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ƠTƠ 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ LẠNH ÔTÔ Thiết bị lạnh nói chung thiết bị lạnh Ơtơ nói riêng bao gồm thiết bị nhằm thực chu tr ình lấy nhiệt từ mơi trường cần làm lạnh thải nhiệt mơi trường bên ngồi Thiết bị lạnh Ơtơ bao gổm: Máy nén, thiết bị ng ưng tụ, bình lọc tách ẩm, thiết bị giãn nở, thiết bị bay hơi, số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống lạnh hoạt động hiệu Hình 1.1 giới thiệu thành phần hệ thống lạnh Ơtơ vị trí hệ thống H.1.1 Cấu tạo hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ điển hình Máy nén Giàn lạnh 11 Bình sấy khơ nối tiếp Giàn nóng Đường ống hút (áp suất thấp) 12 Khơng khí lạnh Quạt Đường ống xả (cao áp) 13 Quạt lồng sóc Bình lọc/hút ẩm Bộ tiêu âm 14 Bộ ly hợp quạt gió Van giãn nở 15 Bộ ly hợp máy nén 10 Cửa sổ quan sát 16 Khơng khí Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -2- 1.2 THIẾT BỊ LẠNH ÔTÔ 1.2.1 Máy nén 1.2.1.1 Cơng dụng, vị trí lắp đặt máy nén v phân loại máy nén * Công dụng: Máy nén kỹ thuật lạnh hoạt động bơm để hút môi chất áp suất thấp nhiệt độ thấp sinh gi àn bay nén lên áp suất cao (100PSI; 717,5 kg/cm2) nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm tuần hịa mơi chất lạnh cách hợp lý tăng mức độ trao đổi nhiệt môi chất hệ thống Máy nén phận quan trọng hệ thống lạnh Công suất, chất lượng, tuổi thọ độ tin cậy hệ thống lạnh chủ yếu máy nén lạnh định Trong trình làm việc, tỉ số máy nén vào khoảng 5÷8,1 Tỉ số nén phụ thuộc vào nhiệt độ khơng khí mơi trường xung quanh loại mơi chất lạnh H.1.2 Hình dạng bên ngồi loại máy nén * Vị trí lắp đặt: Máy nén gắn bên hông động cơ, nhận truyền động đai từ động ôtô sang đầu trục máy nén qua ly hợp từ Tốc độ vòng quay máy nén lớn tốc độ quay động Hình bên vị trí lắp đặt máy nén động H.1.3 Vị trí lắp đặt máy nén động c Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -3- * Phân loại Nhiều loại máy nén khác đ ược dùng hệ thống lạnh ôtô, loại máy nén có đặc điểm cấu tạo v làm việc theo nguyên tắc khác Nhưng tất loại máy nén thực nh iệm vụ nhau: nhận có áp suất thấp từ bốc chuyển thành có áp suất cao bơm vào ngưng tụ Thời gian trước đây, hầu hết máy nén sử dụng loại piston v trục khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến xi lanh n ên gọi máy nén piston tay quay, loại khơng cịn sử dụng Hiện dùng phổ biến loại máy nén piston dọc trục v máy nén quay dùng cánh trượt 1.2.1.2 Máy nén loại piston tay quay Loại sử dụng cho mơi chất lạnh R12, đ ược thiết kế nhiều xylanh bố trí thẳng hàng, bố trí hình chữ V * Cấu tạo: Đường ống xả Nắp van Van xả Đế van Chốt piston Thanh truyền Ô bi Đệm kín Mặt đệm kín trục 10 Đường ống hút 11 Lõi van 12 Đầu xylanh 13 Đệm nắp xylanh 14 Van hút 15 Vòng xéc măng 16 Piston 17 Caste 18 Vịng đệm kín 19 Trục khuỷu 20 Đệm 21 Đế bơm H.1.4 Máy nén loại piston tay quay Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -4- Trong loại máy nén kiểu piston, th ường sử dụng van lưỡi gà để điều khiển dịng mơi chất lạnh vào xylanh Lưỡi gà kim loại mỏng, mềm dẻo, gắn kín phía lỗ khuôn l ưỡi gà Áp suất phía lưỡi gà ép lưỡi gà tựa chặt vào khn đóng kín l ỗ thơng lại Áp suất phía đối diện đẩy lưỡi gà mở cho lưu thơng dịng chất làm lạnh * Nguyên lý hoạt động Khi piston di chuyển xuống phía dưới, môi chất bốc điền đầy vào xi lạnh thông qua van lưỡi gà hút - kỳ gọi kỳ hút, van lưỡi gà xả ngăn chất làm lạnh phía áp suất, nhiệt độ cao không cho vào xi lanh Khi piston di chuyển lên phía – kỳ gọi kỳ xả, lúc van lưỡi gà hút đóng kín, piston chạy lên nén chặt môi chất lạnh thể khí, làm tăng nhanh chóng áp suất nhiệt độ môi chất, van lưỡi gà xả mở, môi chất lạnh đẩy đến ngưng tụ H.1.5 Nguyên lý hoạt động máy nén piston tay quay * Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng: Với loại máy nén này, tốc độ động ln thay đổi q trình làm việc mà máy nén không tự khống chế lưu lượng môi chất lưu thông, van lưỡi gà chế tạo thép l ò xo mỏng nên dễ bị gẫy làm việc xác bị mài mịn giảm lực đàn hồi qua trình làm việc, lúc Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -5- ảnh hưởng lớn đến hiệu suất v chất lượng làm việc hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ Kiểu máy nén khó thực việc điều khiển tự động tr ình làm việc tốc độ động c thay đổi Nên kỹ thuật điện lạnh ơtơ khơng cịn dùng loại máy nén piston loại trục khuỷu tay quay n ày 1.2.1.3 Máy nén piston kiểu cam nghiêng * Cấu tạo: Loại có ký hiệu 10PAn, loại máy nén khí với 10 x ylanh bố trí hai đầu máy nén (5 phía tr ước phía sau); có piston tác động hai chiều dẫn động nhờ trục có cam nghi êng (đĩa lắc) xoay tạo lực đẩy piston Các piston đ ược đặt lên cam nghiêng với khoảng cách cặp piston 72 0- loại máy nén có 10 xilanh; có khoảng cách 120 0- loại máy nén có xylanh H.1.6 Kết cấu loại máy nén kiểu cam nghiêng Trục máy nén Phốt trục bơm 14 Nửa xy lanh trước Đĩa cam Bộ ly hợp puly máy nén 15 Nửa xy lanh sau Piston 10 Bạc đạn puly 16 Caste dầu nhờn 4, Bi trượt đế 11 Puly 17 Ống hút dầu Van hút lưỡi gà 12 Cuộn dây ly hợp 18 Đầu sau Đĩa van xả trước 13 Đầu trước 19 Bơm bánh Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -6- * Nguyên lý hoạt động: Hoạt động máy nén cam nghi êng chia làm hai hành trình sau: - Hành trình hút: Khi piston chuyển động phía bên trái, tạo nên chênh lệch áp suất khoảng khơng gian phía b ên phải piston; lúc van hút mở cho mơi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ thấp từ bay h nạp vào máy nén qua van hút Và van x ả phía bên phải piston chịu lực nén thân van lị xo lá, nên đóng kín Van hút mở hết h ành trình hút piston đóng lại, kết thúc hành trình nạp H.1.7 Nguyên lý hoạt động loại máy nén piston cam nghi êng - Hành trình xả: Khi piston chuyển động phía bên trái tạo hành trình hút phía bên phải, đồng thời phía bên trái piston thực h ành trình xả hay hành trình bơm máy nén Đầu piston phía b ên trái nén khối mơi chất lạnh nạp vào, nén lên áp suất cao đủ áp lực để thắng đ ược lực tỳ van xả van xả mở mơi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ cao đẩy tới ngưng tụ Van hút phía bên trái lúc đóng kín áp lực nén môi chất Van xả mở hết hành trình bơm, đóng lại lực đàn hồi van lò xo lá, kết thúc hành trình xả (hình 1.7) Và tiếp tục hành trình Hiện nay, hệ thống lạnh ôtô loại máy nén n ày sử dụng rộng rãi Bởi đặc tính: Nhỏ gọn nhẹ nhờ giảm kích cỡ piston, xilanh v vỏ hộp máy nén; độ tin cậy cao nhờ có phốt bịt kín h ình cốc lắp trục v Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -7- khớp nối điện từ; độ ồn thấp nhờ v làm việc êm dịu van hút van xả loại lò xo Với cấu tạo nhỏ gọn nên dễ kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa Máy nén có ký hiệu 10PAn, đó: 10P thể số xilanh có máy nén; A thể máy nén thuộc hệ mới; n thể giá trị công suất máy nén (khi n = 15 cơng suất máy nén 155cm3/rev; n = 17 cơng suất máy nén 178 cm3/rev) Tương ứng với ký hiệu trên, tùy theo loại máy nén sử dụng xe có cơng suất động quy định sau: động có cơng suất từ 1500 ÷ 2000 (cm 3) dùng loại máy nén 10PA15 hay 10PA17; với động có cơng suất từ 2100 (cm 3) trở lên dùng loại 10PA17 10PA20 1.2.1.4 Máy nén piston mâm dao đ ộng Máy nén có nguyên lý ho ạt động giống loại máy nén píton kiểu cam nghiêng, nhiên mặt cấu tạo có v ài điểm khác Máy nén kiểu dẫn động píton mâm dao động, píton l àm việc phía, có xecmăng; piston đư ợc nối vào đĩa lắc tay quay Gồm có píton, đặt mâm dao động, cách góc 60 H.1.8 Cấu tạo máy nén piston mâm dao động Máy nén có vài điểm thuận lợi so với loại máy nén trình bày trên, làm việc êm dịu hơn, bốc có nhiệt độ khơng đổi 32 0F (00C) máy nén có cấu giảm thể tích làm việc dung tích bơm máy nén để cân xứng với yêu cầu làm lạnh bốc hệ thống Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -8- Máy nén tích làm việc biến đổi hành trình píton thay đổi dựa vào góc nghiêng (so với trục) mâm dao động, thay đổi t ùy theo lượng môi chất cần thiết cung cấp cho hệ thống Góc nghi êng mâm dao động lớn hành trình píton dài hơn, mơi chất lạnh bơm nhiều Khi góc nghiêng nhỏ, hành trình píton ngắn, mơi chất lạnh đ ược bơm Điều cho phép máy nén chạy liên tục bơm đủ lượng mơi chất lạnh cần thiết Góc nghiêng mâm dao động điều khiển van điều khiển Hộp xếp bi giãn co lại tùy theo áp lực đưa vào tăng hay giảm, làm chuyển dịch viên bi van điều khiển để đóng mở van, từ điều khiển đ ược áp lực vỏ máy nén Sự khác áp lực mặt d ưới áp lực vỏ máy nén xác định vị trí mâm dao động Góc nghi êng mâm dao động lớn - làm mát đạt tối đa phần áp lực (h ình 1.9) H.1.9 Van điều khiển hành trình dao động máy nén 1.2.1.5 Máy nén quay loại cánh gạt * Cấu tạo: Loại máy nén khơng dùng piston (hình 1.10) Mà cấu tạo gồm roto với cánh gạt đặt lồng v roto vỏ bơm có vách tinh ch ế Khi chụp bơm cánh gạt quay, vách vỏ bơm cánh gạt hình thành buồng bơm, buồng thay đổi thể tích rộng hay co thắt lại trục bơm quay- nở rộng thể tích để hút mơi chất lạnh phía có áp lực, nhiệt độ thấp Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -9- vào buồng bơm; co thể tích lại để ép chất làm lạnh đến phía có áp lực, nhiệt độ cao Lỗ van xả bơm bố trí điểm vỏ bơm mà mơi chất lạnh nén đến áp suất cao H.1.10 Cấu tạo máy nén cánh trượt * Nguyên lý hoạt động máy nén cánh gạt đ ược trình bày sau: H.1.11 Nguyên lý hoạt động máy nén cánh gạt Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 10 - - Hành trình hút: Khi roto quay, lực li tâm bắn cánh gạt tỳ kín v vách máy nén, cánh van (a), (b) vách vỏ máy nén tạo thể tích lớn Chuyển động hút mơi chất lạnh vào phần thể tích vừa tạo phần tích quay ngang qua lỗ nạp mơi chất bố trí thân vỏ máy nén (hình 1.11a) Kết thúc hành trình hút cánh van (b) quay qua kh ỏi lỗ nạp (hình 1.11b) - Hành trình nén: Sau hồn thành q trình hút kh ối thể tích van (a), (b) vách vỏ bơm có chứa mơi chất lạnh giảm xuống, bắt đầu h ành trình nén (hình 1.11c) Hành trình nén thực phía mặt vỏ b ơm, áp suất môi chất lạnh tăng lên thể tích buồng bơm co lại (hình 1.11d) - Hành trình xả: Khi cánh van (a) quay qua kh ỏi lỗ xả máy nén bắt đầu hành trình xả Lúc mơi chất lạnh nén lên áp suất cao, nên tạo áp lực cao mở van xả tn dịng mơi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ cao khỏi máy nén đến giàn ngưng tụ (hình 1.11e, f) Lúc dầu bôi trơn tách khỏi môi chất lạnh lắng xuống buồng chứa Với loại máy nén này, khơng cần dùng vịng bạc xecmăng bao kín loại máy nén pitton cam nghi êng tích thay đổi Ngồi ra, dầu bơi trơn máy nén góp phần cải tiến suất v ảnh hưởng nhiều đến chất lượng làm việc máy nén Trong tr ình máy nén làm việc dầu bôi trơn tách khỏi môi chất lạnh cao áp tr ước đến giàn ngưng tụ nhờ thiết bị tách dầu lắp máy nén Thiết bị tách dầu lúc trạng thái có áp suất cao lúc máy nén hoạt động Khi hỗn hợp môi chất lạnh dầu bôi trơn tuôn từ ống xả, chảy qua cổ uốn chứa bầu tách lỏng thiết b ị, mơi chất lạnh nhẹ dầu bơi trơn máy nén nên bay lên phía theo đư ờng ống dẫn đến giàn ngưng tụ Còn dầu hỗn hợp bị chìm sâu xuống phía tận bình chứa thiết bị trọng lượng thân dầu bơi tr ơn Trên thiết bị cịn bố trí lỗ hồi dầu lại phía b ơm, lượng dầu bơi trơn tích trữ bầu chứa hồi vào bơm có s ự chênh lệch áp suất áp suất xả thiết bị tách dầu với áp suất phía bên máy nén Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 11 - Kiểu máy nén kí hiệu TVn (trong đó, TV: kiểu máy nén cánh van quay; n: thể giá trị công suất máy nén, với n=10 t ương đương với công suất máy nén 108 cm3/rev, n=12 tương đương v ới công suất máy nén l 127 cm3/rev, n=14 tương đương v ới công suất máy nén l 142 cm3/rev) Tuy nhiên, máy nén loại lắp hệ thống điều hịa khơng khí xe cỡ nhỏ trung bình Tương ứng với kiểu máy nén, m có quy ước sử dụng loại xe có dung tích động c khác để phù hợp với hiệu suất làm việc hệ thống, cụ thể: Máy nén có kí hiệu TV10 v TV12 lắp xe có dung tích cơng tác động từ 1000÷1500 (cm 3); máy nén có kí hiệu TV12 TV14 lắp xe có dung tích động từ 1500÷2000 (cm 3) Mơi chất lạnh R-12 R-134a sử dụng máy nén kiểu này, nhiên có vài khác biệt nhỏ dùng tương ứng với loại môi chất lạnh đầu nối ống dẫn mềm đến gi àn ngưng bay hơi, dầu bôi trơn sử dụng cho máy nén phải tương ứng với loại môi chất lạnh sử dụng hệ thống …trong thực tế, loại máy nén kiểu TV đ ược sử dụng kiểu máy nén 10TA (2 sản phẩm nhà sản xuất máy điều hịa ơtơ lớn giới DENSO sản xuất), máy nén kiểu TV bị cố hư hỏng thường phải thay máy nén không phục hồi, sửa chữa đ ược yêu cầu độ xác lắp ghép cao, khó lắp lẫn máy nén kiểu TV 1.2.1.6 Bộ ly hợp điện từ Trên tất loại máy nén sử dụng hệ thống điều h ịa khơng khí ơtơ trang bị ly hợp nhờ hoạt động từ tr ường Bộ ly hợp xem phần puly máy nén Ly hợp điện từ làm việc theo ngun lý điện từ (hình 1.13a), có hai loại bản: loại cực từ tĩnh (cực từ đ ược bố trí thân máy nén) (hình 1.13b) loại cực từ quay (các cực từ đ ược lắp roto quay v ới roto, cấp điện thông qua chổi than đặt thân máy nén) Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 12 - * Cấu tạo Cuộn dây nam châm điện Đĩa bị động Puly Trục máy nén Vòng bi kép Phốt kín trục Khe hở ly hợp cắt khớp H.1.12 Cấu tạo ly hợp * Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý hoạt động ly hợp từ mơ tả sau (hình 1.13) Khi hệ thống máy lạnh bật lên, dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện (1) ly hợp, lực từ nam châm điện hít đĩa bị động (2) dính cứng v mặt ngồi puly quay (3) H.1.13 Nguyên lý cấu tạo ly hợp từ puly máy nén Đĩa bị động (2) liên kết với trục máy nén (4) n ên lúc puly lẫn trục máy nén khớp nối cứng kh ối quay với Lúc ta ngắt dòng điện, lực hút từ trường mất, lò xo phẳng đẩy đĩa bị động (2) tách rời mặt puly; lúc này, trục khuỷu động quay, puly máy nén quay trơn v òng bi Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 13 - (5), trục máy nén đứng yên Đây loại khớp nối kiểu cực từ tĩnh, nên trình hoạt động, cuộn dây nam châm điện không quay, lực hút từ tr ường truyền dẫn xuyên qua puly đến đĩa bị động (2) Đĩa bị động (2) v mayor liên kết vào đầu trục máy nén nhờ chốt clavet, đồng thời c ó thể trượt dọc trục để đảm bảo khoảng cách ly hợp l 0,022÷0,057 inch (0,56÷1,47mm) Với loại ly hợp có cực từ tĩnh, hiệu suất cắt v nối cao; bị mài mịn đỡ cơng kiểm tra, bảo trì thường xuyên Nên loại sử dụng rộng rãi so với loại ly hợp từ có cực từ di động, v ì phải thường xuyên kiểm tra tiếp xúc chổi than với roto ly hợp Tùy theo cách thiết kế, ly hợp từ trường thường điều khiển cắt nối nhờ cảm biến nhiệt điện, cảm biến nhiệt n ày hoạt động dựa theo áp suất hay nhiệt độ hệ thống điều h ịa khơng khí Trong vài kiểu ly hợp thiết kế cho nối khớp liên tục đóng nối mạch cơng tắc máy lạnh 1.2.2 Thiết bị ngưng tụ 1.2.2.1 Công dụng vị trí lắp đặt Thiết bị ngưng tụ hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ (hay cịn g ọi giàn nóng) thiết bị trao đổi nhiệt để biến h mơi chất lạnh có áp suất nhiệt độ cao sau trình nén thành trạng thái lỏng chu tr ình làm lạnh Đây thiết bị hệ thống điều khơng khí, có ản h hưởng lớn đến đặc tính lượng hệ thống Cơng dụng ngưng tụ làm cho môi chất lạnh thể áp suất nhiệt độ cao từ máy nén b ơm đến, ngưng tụ biến thành lỏng Q trình mơi chất lạnh ngưng tụ thành thể lỏng mơ tả sau: Trong q trình hoạt động ngưng tụ tiếp nhận môi chất lạnh áp suất nhiệt độ cao máy nén bơm vào, qua lỗ nạp bố trí phía giàn nóng Dịng khí ti ếp tục lưu thơng ống dẫn dần xuống phía d ưới, nhiệt khí mơi chất lạnh truyền qua cánh tỏa nhiệt luồng gió mát thổi Quá tr ình trao đổi khí làm tỏa lượng nhiệt lớn vào khơng khí; b ị nhiệt, môi chất giảm nhiệt độ,đến nhiệt độ nhiệt độ b ão hịa (hay nhiệt độ sơi) áp suất ngưng tụ Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 14 - bắt đầu ngưng tụ thành thể lỏng Môi chất lạnh thể lỏng, áp suất cao n ày tiếp tục chảy đến bốc (giàn lạnh) Sự trao đổi nhiệt giàn nóng xảy khơng đầy đủ l àm tăng áp suất hệ thống gây ngưng tụ khơng hồn tồn mơi chất lạnh Đồng thời, khơng ngưng tụ hồn tồn lúc mơi ch ất lạnh cịn thể hơi, làm cho thể tích mơi chất lạnh lớn không qua hết đ ược thiết bị tiết lưu để vào giàn lạnh Do đó, điều làm giảm đáng kể công suất hệ thống khơng đủ mơi chất lạnh quy định tuần ho àn chu trình làm lạnh Trên ơtơ, ngưng tụ ráp trước đầu xe, phía trước két nước làm mát động cơ, vị trí ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồng không khí mát thổi xuyên qua xe lao tới quạt gió tạo Trong hệ thống ng ưng tụ lắp sau máy nén, trước bình lọc tách ẩm 1.2.2.2 Cấu tạo Hầu hết thiết bị ngưng tụ dùng hệ thống lạnh ôtô sử dụng giàn ngưng tụ khơng khí cưỡng gồm ống xoắn c ó cánh xếp nhiều dãy dùng quạt để tạo chuyển động khơng khí (có thể d ùng chung quạt giải nhiệt két nước làm mát động lắp đặt quạt riêng cho giàn nóng) H.1.14 Bộ ngưng tụ kích thước H.1.15 Cấu tạo ngưng tụ Cấu tạo thiết bị ngưng tụ gồm ống thẳng ống chữ U nối thông với nhau, giàn có hai hay nhiều dãy (cụm) nối song song qua ống góp Vật liệu ống thường thép hay đồng cánh tản nhiệt thép hay nhơm (hình 1.15) Kiểu thiết kế làm cho ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa đồng thời chiếm khoảng không gian tối thiểu Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 15 - - Lá tỏa nhiệt: Lá tỏa nhiệt chế tạo nhôm mỏng v xếp song song với Với cách thiết kế nh tạo diện tích lớn để tỏa nhiệt tốt - Ống xoắn chữ U: Ống xoắn chữ U chủ yếu d ùng để truyền môi chất tỏa nhiệt Vật liệu thường dùng ống đồng, vừa tỏa nhiệt tốt vừa có độ bền cao 1.2.3 Bình lọc hút ẩm 1.2.3.1 Cơng dụng vị trí lắp đặt Bình lọc hút ẩm mơi chất lạnh (hay gọi phin sấy lọc) thiết bị dùng để lọc tạp chất ẩm tồn hệ thống lạnh Nếu môi chất lạnh không đ ược lọc bụi bẩn chất ẩm ướt van hệ thống máy nén chóng bị hỏng Sau đ ược lọc tinh khiết hút ẩm, môi chất lạnh chui v ống tiếp nhận khỏi bình chứa qua lỗ thoát theo ống dẫn đến van gi ãn nở Trong hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ, phin s lọc đặt sau thiết bị ng ưng tụ trước thiết bị giãn nở Có nhiều loại bình lọc hút ẩm sử dụng hệ thống, nhiên chức vị trí lắp đặt khơng thay đổi 1.2.3.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Là bình kim loại bên có lưới lọc túi đựng chất khử ẩm (desiccant) Chất khử ẩm vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn môi chất lạnh, cụ thể ôxit nhôm (sillica alumina), ch ất sillicagel Trên số bình sấy lọc cịn trang bị thêm van an tồn, van s ẽ mở cho mơi chất lạnh áp suất hệ thống tăng vượt giới hạn quy định hệ thống Phía bình lọc hút ẩm cịn bố trí cửa sổ kính để theo d õi dịng chảy mơi chất (hình 1.16) Mơi chất lạnh thể lỏng chảy từ ng ưng tụ theo lỗ nạp vào bình chứa (hình 1.16) xuyên qua lớp lưới lọc bọc khử ẩm, chất ẩm ướt tồn hệ thống chất khử ấm hấp thụ v bụi bẩn khí bị chặn lại lớp lưới lọc Chất ẩm ướt tồn hệ thống l chúng xâm nhập vào trình lắp ráp, sửa chữa Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 16 - Vỏ bình lọc Đường Kính xem gas Van xả áp suất cao Công tắc áp suất cao Đường vào môi chất lạnh Màng lọc Chất khử ẩm Phin lọc H.1.16 Cấu tạo bình lọc hút ẩm Việc chọn loại bình chứa để sử dụng hệ thống điều h ịa khơng khí ơtơ phụ thuộc nhiều vào loại môi chất lạnh sử dụng hệ thống Về cấu tạo nguyên lý loại không đổi, nh ưng vật liệu sử dụng để lọc hút ẩm cho môi chất lạnh khác nhau, hệ thống dùng mơi chất lạnh R12 dùng đá thạch anh định hình (sillicagel) để hút ẩm; cịn hệ thống sử dụng mơi chất lạnh R134a dùng chất khống (zeolite) để hút ẩm (v ì dịng mơi chất lạnh R134a qua chất khống chứa b ình hút ẩm nước tách áp suất khỏi R134a chất khống hấp thu hồn tồn) 1.2.5 Thiết bị giãn nở 1.2.5.1 Cơng dụng, vị trí lắp đặt phân loại Môi chất lạnh thể lỏng áp suất cao, sau khỏi b ình lọc hút ẩm theo ống dẫn môi chất đến thiết bị gi ãn nở (hay gọi thiết bị định lượng dòng chảy; van tiết lưu hay van giãn nở) Tại thiết bị này, môi chất lạnh thể lỏng phun thành lớp sương mù có nhiệt độ thấp, áp suất thấp nạp v giàn bay Thiết bị dãn nở hay van giãn nở nhiệt loại van biến đổi, thay đổi độ mở van để đáp ứng với chế độ tải trọng l àm lạnh bốc Thiết bị giãn nở điều khiển áp suất v bốc hơi, van mở để lưu thông nhiều môi chất lạnh cabin ôtô yêu c ầu độ lạnh nhiều Hoặc chế độ tải lạnh u cầu hơn, van giãn nở giảm dòng chảy Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 17 - môi chất lạnh xuống Trên ôtô, thiết bị giãn nở nhiệt lắp đặt ống vào bốc hơi, sau giàn ngưng tụ Có hai kiểu van giãn nở sử dụng hệ thống điều h ịa khơng khí ơtơ; kiểu van giãn nở có áp suất khơng đổi (hay c ịn gọi ống mao dẫn; ống định cỡ OT) kiểu van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt độ, kiểu có hai loại: Loại van giãn nở nhiệt có bầu cảm biến nhiệt cân loại van giãn nở có ống cân ngồi (hay cịn gọi van tiết lưu cụm) Trong kiểu van gi ãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt độ sử dụng rộng rãi hệ thống điều khơng khí ơtơ 1.2.5.2 Ống định cỡ OT Đối với thiết bị giãn nở kiểu ống định cỡ OT ống có lỗ định cỡ đường kính cố định, chất làm lạnh phải lưu thông qua ống Loại chế tạo đơn giản rẻ so với loại van giãn nở cảm biến nhiệt Nhưng dùng loại ống OT khơng thể điều khiển lưu lượng môi chất lạnh nạp v bôc theo u cầu tải lạnh được, khơng phản ứng với nhiệt độ bốc h Nên thời điểm chế độ tải làm lạnh yêu cầu thấp, lưu lượng môi chất lạnh cấp v bốc không đổi (nhiều yêu cầu), dẫn đến tình trạng “ngập lỏng” bốc H.1.17 Thiết bị giãn nở kiểu ống định cỡ OT Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 18 - Trong hệ thống sử dụng ống định cỡ OT phải th êm vào tích trữ phía áp suất nhiệt độ thấp, nằm bốc h máy nén thể khí để giữ lại lưu trữ mơi chất lạnh thể lỏng (nếu khơng có tích trữ n ày, môi chất lạnh hút máy nén có có lẫn mơi chất lạnh trạng thái lỏng, điều n ày ảnh hưởng lớn đến chất lượng làm việc tuổi thọ máy nén hệ thống) Bộ tích trữ th ường gắn phía cửa bốc h nối với máy nén ống mềm Ngoài ra, hệ thống dụng thiết bị gi ãn nở kiểu dễ bị cố nơi ống định cỡ bình lọc cặn, tạp chất v hút ẩm làm việc không đạt yêu cầu Hiện nay, thiết bị giãn nở kiểu cịn sử dụng xe đời mới, tính tự động hóa hiệu suất làm việc hệ thống điều hòa khơng khí ơtơ thỏa mãn H.1.18 Sơ đồ hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ sử dụng ống định cỡ OT 1.2.5.3 Van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt độ Trên hệ thống điều hòa khơng khí ơtơ đời mới, thường sử dụng thiết bị giãn nở loại van giãn nở nhiệt có kí hiệu ZFC Lưu lượng môi chất lạnh qua van giãn nở xác định chuyển động dọc kim van Hoạt động van giãn nở điều khiển ch ênh lệch áp suất Pf (áp suất phía bầu cảm biến nhiệt độ) với tổng áp suất P s (áp lực lị xo đóng van) P e (áp suất môi chất lạnh nạp vào bốc hơi) Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 19 - Lò xo Van Ống cân Màng buồng tác động Cần tác động Đường dung dịch vào Bộ cảm biến Ống mao dẫn Đường dung dịch H.1.19 Cấu tạo van giãn nở có ống cân ngồi Chế độ ngừng hoạt động, áp suất mặt d ưới màng cân mạnh mặt màng nên van đóng lại Khi hệ thống hoạt động, t ùy theo chênh lệch áp suất điều khiển van nhiệt độ môi chất lạnh phận hệ thống m van giãn nở cho lưu lượng môi chất lạnh phun nhiều hay v bốc để phù hợp với chế độ tải lạnh tr ên ơtơ Loại van giãn nở nhiệt có nhiều kiểu khác nhau: kiểu van gi ãn nở có cân (bầu cảm biến nhiệt độ) b ên trong; kiểu van giãn nở nhiệt có cân bên kiểu van giãn nở hộp (khối) 1.2.5 Thiết bị bay 1.2.5.1 Cơng dụng vị trí lắp đặt Thiết bị bay (hay gọi giàn lạnh) thiết bị trao đổi nhiệt môi chất lạnh lỏng hấp thụ nhiệt từ môi tr ường cần làm lạnh sơi hóa Do vậy, với thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay thiệt bị trao đổi nhiệt quan trọng thiếu hệ thống lạnh Trong thiết bị bay xảy chuyển pha từ lỏng sang h ơi, q trình sơi áp suất nhiệt độ không đổi Nhiệt lấy từ mơi tr ường lạnh nhiệt Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT