Thiết bị dãn nở hay van giãn nở nhiệt là một loại van biến đổi, nó có thể thay đổi độ mở của van để đáp ứng được với các chế độ tải trọng làm lạnh của bộ bốc hơi. Thiết bị giãn nở được điều khiển bằng áp suất vào của bộ bốc hơi, van này sẽ
mở để lưu thông nhiều môi chất lạnh hơn khi trong cabin ôtô yêu cầu độ lạnh nhiều hơn. Hoặc khi chế độ tải lạnh yêu cầu ít hơn, thì van giãn nở sẽ giảm dòng chảy của
môi chất lạnh xuống.
a. Chức năng:
+ Định lượng môi chất lạnh phun vào bộ bốc hơi, từ đó làm hạ áp suất của
môi chất.
+ Cung cấp cho bộ bốc hơi lượng môi chất cần thiết chính xác thích hợp với
+ Ngăn ngừa môi chất tràn ngập trong bộ bốc hơi. b. Kết cấu: 1. Vỏ bọc van 2. Lò xo van 3. Kim van 4. Cảm biến ga 5. Màng tác động c. Nguyên lý hoạt động:
Hoạt động của van tiết lưu gồm các bước sau:
* Bước 1: Khi van không hoạt động, lò xo van tác dụng đóng van không cho
môi chất đi qua van.
* Bước 2: Khi đang hoạt động mà giàn lạnh thiếu môi chất thì màng tác động
sẽ ép kim van xuống làm cho lượng môi chất vào giàn lạnh được nhiều hơn.
* Bước 3: Trong lúc hoạt động nếu ở dàn lạnh xảy ra hiện tượng đóng băng
thì màng tác động sẽ tác dụng kim van làm giảm lượng môi chất đi vào giàn lạnh.
d. Phân loại:
* Van giãn nở trang bị cảm biến nhiệt sử dụng trên xe FIAT
Hình 1.24 giới thiệu kết cấu của một van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt
(1) và ống mao dẫn (2). Áp suất của bầu cảm biến nhiệt ấn vào màng (3) thắng lực căng của lò xo (4) điền khiển van (5) mở lỗ định lượng (6) cho nhiều môi chất lạnh
lỏng nạp vào bộ bốc hơi. Kích thước của lỗ định lượng thay đổi tuỳ theo áp suất của
bầu cảm ứng nhiệt tác động lên màng (3). Khi van (5) mở lớn tối đa, đường kính
của lỗ địng lượng khoảng 0,2 ly.
Do lỗ thoát của van giãn nở bé như thế (0,2 ly) nên chỉ có một lượng rất ít
môi chất lạnh lỏng phun vào bộ bốc hơi, nhờ vậy tạo giảm áp giúp cho môi chất
Hình 1.24: Kết cấu của van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt độ.
1.Bầu cảm biến nhiệt độ. 2. Ống mao dẫn. 3.Màng tác động. 4.Lò xo.
5.Chốt van. 6.Lỗ tiết lưu thay đổi. 7.Than van.
8.Môichất lạnh lỏng từ bầu lọc đi vào. 9.Cửa ra cua môi chất lạnh lỏng phun vào bộ bốc hơi.
* Van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài sử dụng trên một số loại xe ôtô khác.
Hình 1.25 giới thiệu nguyên lý kết cấu và hoạt động của kiểu van giãn nở có ống cân bằng bố trí ngoài van. Màng tác động (4) ấn lên cây đẩy (5) để mở van (2).
Mặt trên của màng được dặt dưới áp suất của bầu cảm biến nhiệt độ (7) qua ống
mao dẫn (8). Mặt dưới của màng chịu lưc hút của máy nén thong qua ống cân bang
(3). Cửa vào của van có lưới lọc nhuyễn (6). Lò xo (1) đẩy van (2) lên đóng mạch.
Cửa ra (9) đưa môi chất lạnh nạp vào bộ bốc hưoi.
Bên trong bầu cảm biến nhiệt chứa môi chất dễ bốc hơi ( môi chất lạnh hay cacbon điôxyt). Trong quá trình bầu cảm biến nhiệt phải được gắn áp sát tốt vào
ống ra của giàn lạnh nhằm giúp cho van giãn nở hoạt động chính xác.
Ở chế độ ngừng hoạt động, áp suất mặt dưới màng (4) mạnh hơn mặt trên của màng, lò xo (1) đội van nóng.
Khi máy nén bắt đầu bơm, áp suất bên dưới màng giảm nhanh, đồng thời áp
suất bên trong bầu cảm biến lớn màng lõm xuống ấn cây đẩy (5) mở van, môi chất
hoàn toàn trước khi dời khỏi giàn lạnh để trở về máy nén. Vào giai đoạn này môi chất lạnh lưu thông theo mạch: Từ bình lọc / hút ẩm --> Lưới lọc (6) Van (2)
lỗ thoát (9) Cửa vào phía dưới bộ bốc hơi.
Trong qúa trình sôi và bốc hơi, môi chất lạnh sinh hàn hấp thụ nhiệt trong cabin để làm mát khối không khí trong ôtô.
Áp suất của khí môi chất lạnh tăng làm cho màng (4) võng lên không tì vào chốt đẩy (5), lò xo (1) đội van (2) đóng bớt để hạn chế lưu lượng môi chất phun vào bộ bốc hơi.
Lúc này áp suất phía dưới màng giảm, đồng thời áp suất trong bầu cảm biến
nhiệt tăng đẩy màng xuống mở van, tăng lượng môi chất phun vào bộ bôc hơi. Động tác này của van kiểm soát lượng môi chất chảy vào bộ bốc hơi thíc ứng với
mọi chế độ của hệ thống lạnh.
Hình 1.25: Kết cấu của van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài.
1.Lò xo van. 2.Van. 3. Ống cân bằng. 4.Màng tác động. 5.Cây đẩy.
1.2.3.6.Thiết bị bay hơi (giàn lạnh).
Hình 1.26: Bộ bốc hơi kiểu gắn treo trang bị hai quạt gió lồng sắt. Thiết bị bay hơi (hay còn gọi là giàn lạnh) là thiết bị trao đổi nhiệt trong đó
môi chất lạnh lỏng hấp thụ nhiệt từ môi trường cần làm lạnh sôi và hóa hơi. Do vậy,
cùng với thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi cũng là thiệt bị trao đổi nhiệt quan trọng
và không thể thiếu được trong hệ thống lạnh.
Trong thiết bị bay hơi xảy ra sự chuyển pha từ lỏng sang hơi, đây là quá trình sôi ở áp suất và nhiệt độ không đổi. Nhiệt lấy đi từ môi trường lạnh chính là nhiệt làm hóa hơi môi chất lạnh. Trong quá trình bốc hơi môi chất lạnh sinh hàn, hấp thu
nhiệt làm mát khối không khí thổi xuyên qua thiết bị.
Trên ôtô thiết bị bay hơi được bố trí bên dưới bảng taplo điều khiển trong
cabin. Trong giàn lạnh, không khí thường có truyền động cưỡng bức dưới tác dụng
của một quạt điện kiểu lồng sóc tạo luồng không khí đối lưu trong cabin ôtô.
a. Chức năng:
+ Làm lạnh: môi chất lạnh thể lỏng sau khi được đưa vào giàn lạnh sẽ sôi và bốc hơi hoàn toàn. Trong quá trình bốc hơi môi chất sinh hàn, hấp thụ nhiệt làm mát lạnh khối không khí thổi xuyên qua nó.
+ Hút ẩm trong cabin: khi luồng không khí thổi xuyên qua giàn lạnh, không khí được làm lạnh, đồng thời chất ẩm ướt trong không khí lúc tiếp xúc với giàn lạnh
sẽ ngưng tụ thành nước quanh các ống của giàn lạnh.
b. Kết cấu
Khoảng cách giữa các lá tản nhiệt được thiết kế một cách hợp lý để có thể
tỏa hơi lạnh một cách hiệu quả nhất và hơi nước được ngưng tụ hết nhưng không
bị đóng băng.
* Ống xoắn chữ U: Ống xoắn chữ U phải được làm bằng vật liệu sao cho
truyền nhiệt được tốt và có độ bền cao. Thường được làm bằng đồng.
c. Nguyên lý hoạt động:
+ Không khí đi qua giàn lạnh, bị giàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng nên nhiệt độ của không khí sẽ giảm xuống rất nhiều.
+ Đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ và làm cho luồng không khí đưa vào cabin được tinh khiết hơn.