Như chúng ta đã biết hệ thống điều hòa ô tô là một trong những hệ thống tiện nghi thiết yếu hàng đầu trên ô tô hiện đại. Vì vậy, việc trang bị cho sinh viên ngành ô tô những kiến thức lý thuyết và hơn hết là mô hình thực tiễn của hệ thống điều hòa ô tô là vấn đề hết sức cần thiết. Song, để trang bị một chiếc ô tô nhằm mục đích giảng dạy và học tập về hệ thống điều hòa thì chi phí quá lớn. Do đó, mô hình hệ thống điều hòa tự động trên ô tô của chúng em là câu trả lời cho vấn đề này.
Qua việc mô phỏng hệ thống điều hoà trên MATLAB/SIMUINK với việc sử dụng định luật cân bằng năng lượng để xây dựng mô hình mô phỏng. Từ đó có thể biết được các thông số ảnh hưởng đến mô hình để chúng ta có thể phát triển hệ thống điều hoà trong thực tế giúp hệ thống làm việc với hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt.
[1]Nguyễn Oanh (2008), “ Ô tô thế hệ mới Điện lạnh ô tô”, nhà xuất bản Giao
Thông Vận Tải, 202 trang.
[2]“Hệ thống sưởi ấm và điều hòa trên ô tô”, TS. Lê Thanh Phúc. [3]Diễn đàn Axeoto.com : https://axeoto.com/ .
[4]Diễn đàn Otohui.com : https://www.oto-hui.com/ .
[5]Tài liệu đào tạo kỹ thuật viên chuẩn đoán Toyota, “ Điều hòa không khí”. [6]“Giáo trình phương pháp tính”, Th.S Lê Thị Thanh Hải.
Tiếng anh.
[1]2005 CAMRY ELECTRICAL WIRING DIAGRAM, cardiagn.com, 251 Pages.
[2]Steven Daly (2006), “Automotive Air Conditioning and Climate Control Systems”, 382 pages.
[3] A State Space Approach for the Dynamic Analysis of Automotive Air Conditioning System
[4]Boufadene, M. (2018). Modeling and Control of AC Machine using MATLAB®/SIMULINK. CRC Press
PHỤ LỤC
clear all close all clc
%% cabinspace
mr = 9000.50; % mass of air inside cabin [g]
cpr = 1.008; % specificheat at constant pressure at room in kJ/kg K Tin = 27; % Intial Temperature of cabin space
Cpe = 1.008; % Constant pressure at evaprator in kJ/kg K P = 1.2 ; % density of air in kg/m³
Uo = 4; % heat transfer co-efficient of vechile wall Ao = 30; % surface area of cabin
Ta = 21; % Temperature of ambient air
Mf = 0.001 ; % mass flow rate to cabin g/s
Cpa = 1.008; % Sp.heat at constant pressure at ambient point v = 8; % volume of cabin
Qs = 50 ; % heat load due to solar radiation Qps = 70 ; % sensible heat load per passengers N = 1 ; % no of passanger
Kf = 1.1 ; % Heat gain co-efficient of fan V = 0.115 ; % volumetricair flow
%---%
Ws = 0.009; % moisture content of the supply air Wa = 0.0158; % Moisture content of the ambient Air
Wr = 0.0113; % Moisture content of the air inside the vehicle
%% compressor parameters
n = 6; % number of cyclinders in compressor D = 0.14; % diameter of the cylinder
sp = 0.49; % relative piston stroke sp1 = 10; % piston stroke
Nc =11.50; % speed of compressor (rps)
nv = (0.3596+(1.1072*sp)-(0.4025*sp*sp)+(0.0001175*Nc)-(2.449*1.0000e- 08*Nc*Nc));
% volumetric efficiency of compressor vs = 0.087; % Refrigerant specific volume f1 = 0.281; % flow rate1
f2 = 0.115; % flow rate2
cpr1 = 1.436; % Specific heat of Refrigirant cpr2 = 0.955; % Specific heat of Refrigirant %% Evaporator parameters
Cp_E = 1.366; % Specific heat of Refrigirant in Evaprator hfg = .2450; % Latent heat of vaporization of water in kJ/kg Wm = 0.0113; % moisture content of the mixture air
Wg = 0.009; % moisture content of the mixture air
a1 = 0.125; % Heat transfer coefficient between air and evaporator wall a2 = 0.027; % Heat transfer coefficient between air and evaporator wall A1 = 0.53; % Heat transfer area of dry – cooling region in m
A2 = 3.265; % Heat transfer area of wet – cooling region in m hr2 = .3938; % Enthalpy of refrigerant at the evaporator core inlet hr1 = .2335; % Enthalpy of refrigerant at the evaporator core outlet
Vh1 = 0.004; % Air side volume of the evaporator core Vh2 = 0.016; % Air side volume of the evaporator core
%% Thermal Expansion valve
Mfv = 0.01; % mass flow of vapour Mfl = 0.001; % mass flow of liquid
cpv = 0.906; % Specific heat of Refrigirant in vapour phase cpl = 1.166; % Specific heat of Refrigirant in liquid phase
%% condensor parameters
Cp_C = 1.147; % Specific heat of Refrigirant in condensor hfg = .2450; % Latent heat of vaporization of water in kJ/kg Wm = 0.0113; % moiture content
Wg = 0.009; % moiture content
a1 = 0.125; % Heat transfer coefficient between air and evaporator wall a2 = 0.027; % Heat transfer coefficient between air and evaporator wall A1 = 2.83; % Heat transfer area of dry – cooling region in m
A2 = 0.55; % Heat transfer area of wet – cooling region in m hr2 = .4288; % Enthalpy of refrigerant at the evaporator core inlet hr1 = .2335; % Enthalpy of refrigerant at the evaporator core outlet Vh1 = 0.004; % Air side volume of the evaporator core
Vh2 = 0.016; % Air side volume of the evaporator core
%% Connecting model sim_time = 1000; sim('AC_Vfinal')
%% plotting graph results %% Ploting results Cabin
set(gcf,'color','cyan')
%---plot for Cabin Temperature---% plot(T(:,1), T(:,2),'-r','linewidth',1) % DE of of temp
hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
ylim([21 28]) % setting axis limit grid on
title('Đồ thị nhiệt độ ở cabin xe') legend('Nhiệt độ')
%% Ploting results Evaporator
figure('Name','Đầu ra của dàn lạnh') % Naming The figure set(gcf,'color','cyan')
%---plot for Evaporator temperature---% plot(Evp(:,1), Evp(:,2),'-r','linewidth',1) % DE of of temp
hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
grid on
title('Đồ thị nhiệt độ của môi chất lạnh trong dàn lạnh') legend('Nhiệt độ')
%% Ploting results Compressor
figure('Name','Đầu ra của máy nén') % Naming The figure set(gcf,'color','cyan')
%---plot for Compressor Temperature---% plot(Comp(:,1), Comp(:,2),'-r','linewidth',1) % DE of temp
hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
ylim([0 70]) grid on
title('Đồ thị nhiệt độ của môi chất lạnh trong máy nén') legend('Nhiệt độ')
%% Ploting results Condenser
figure('Name','Đầu ra của dàn nóng') % Naming The figure set(gcf,'color','cyan')
%---plot for Condensor Temperature---% plot(Con(:,1), Con(:,2),'-r','linewidth',1) % DE of temp
hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
grid on
title('Đồ thị nhiệt độ của môi chất lạnh trong dàn nóng') legend('Nhiệt độ')
%% Ploting results TEV
figure('Name','Đầu ra của van giãn nở') % Naming The figure
set(gcf,'color','cyan')
%---plot for Tev Temperature---% plot(Tev(:,1), Tev(:,2),'-r','linewidth',1) % DE of Temp
hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
grid on
title('Đồ thị nhiệt độ của môi chất lạnh trong van giãn nở') legend('Nhiệt độ')
%% Sensitivity analysis
%---system response-analysis---% %---For differrent cabin space i.e with different quantity of air ---% for mr = [6000 9000 12000]
sim_time = 1000; sim('AC_Vfinal')
figure(6) % Naming The figure set(gcf,'color','cyan')
%---plot for Cabin Temperature---% % nexttile
plot(T(:,1), T(:,2)) % DE of temp hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
ylim([21 28]) grid on
title('Đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của không gian đến nhiệt độ trong cabin') end figure(6) Legend=cell(3,1); Legend{1}=' Hatchback'; Legend{2}=' Sedan'; Legend{3}=' SUV'; legend(Legend);
% resetting the value to intial condition mr = 9000;
%---% %%
%--- Response for different no of passenger inside the car---% for N = [1 2 3]
sim('AC_Vfinal')
figure(7) % Naming The figure set(gcf,'color','cyan')
%---plot for Cabin Temperature---% plot(T(:,1), T(:,2)) % DE of of temp
hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
grid on ylim([21 28])
title('Đồ thị thể hiện sự ảnh hưởng của số lượng người trên xe đến nhiệt độ trong cabin') end figure(7) Legend=cell(3,1); Legend{1}=' 1 người'; Legend{2}=' 2 người'; Legend{3}=' 3 người'; legend(Legend);
% resetting the value N = 1;
%---Components response-analysis---% %---For different power input---% %%
for Nc = [8.6 11.75 16.00] sim_time = 1000;
sim('AC_Vfinal')
figure(8) % Naming The figure % subplot(2,2,1)
plot(Evp(:,1), Evp(:,2)) % DE of temp hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
title('Đồ thị so sánh nhiệt độ môi chất lạnh trong dàn lạnh với công suất khác nhau') figure(9)
plot(Con(:,1), Con(:,2)) % DE of temp hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
grid on
title('Đồ thị so sánh nhiệt độ môi chất lạnh trong dàn nóng với công suất khác nhau') figure(10)
plot(Comp(:,1), Comp(:,2)) % DE of temp hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
title('Đồ thị so sánh nhiệt độ môi chất lạnh trong máy nén với công suất khác nhau') figure(11)
plot(Tev(:,1), Tev(:,2)) % DE of Temp hold on
xlabel('Thời gian [s]') % Labeling axis ylabel('Nhiệt độ [°C]')
grid on
title('Đồ thị so sánh nhiệt độ môi chất lạnh trong van giãn nở với công suất khác nhau') end
figure(8)
Legend=cell(3,1);
Legend{1}=' Công suất đầu vào nhỏ hơn'; Legend{2}=' Công suất đầu vào giữ nguyên'; Legend{3}=' Công suất đầu vào lớn hơn'; legend(Legend);
Legend=cell(3,1);
Legend{1}=' Công suất đầu vào nhỏ hơn'; Legend{2}=' Công suất đầu vào giữ nguyên'; Legend{3}=' Công suất đầu vào lớn hơn'; legend(Legend);
figure(10)
Legend=cell(3,1);
Legend{1}=' Công suất đầu vào nhỏ hơn'; Legend{2}=' Công suất đầu vào giữ nguyên'; Legend{3}=' Công suất đầu vào lớn hơn'; legend(Legend);
figure(11)
Legend=cell(3,1);
Legend{1}=' Công suất đầu vào nhỏ hơn'; Legend{2}=' Công suất đầu vào giữ nguyên'; Legend{3}=' Công suất đầu vào lớn hơn'; legend(Legend); Nc = 11.75; %---presenting graphs---% figure(1) movegui('northwest') figure(2) movegui('west') figure(3) movegui('southwest') figure(4) movegui('north') figure(5) movegui('center')
figure(6) movegui('south') figure(7) movegui('northeast') figure(8) movegui('east') figure(9) movegui('southeast') figure(10) movegui('southeast') figure(11) movegui('southeast')