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, đồng thời có thể xác định được áp suất của đầu đẩy và đầu hút.
- Giàn nóng bố trí ở dưới để thổi khí nóng ra cịn giàn lạnh bố trí phía trên thổi khí mát vào mặt và thân của hành khách.
- Mơ hình thiết kế sử dụng van tiết lưu nên có thể thay đổi được lượng môi chất đi vào dàn lạnh.
- Khi quan sát mơ hình người học có thể dễ dàng hiểu được nguyên lý làm lạnh, cũng như sơ đồ điện của hệ thống, do đó sẽ thuận lợi hơn trong q trình giảng dạy và nghiên cứu.
Nhược điểm.
- Trên mơ hình khơng có bộ đồng hồ đo áp suất phía áp suất thấp và phía áp suất cao. Do đó khơng thể xác định được tình trạng hoạt động của hệ thống, đồng thời không xác định được những hư hỏng xảy ra trong hệ thống khi nó hoạt động trong tình trạng khơng bình thường mà phải kiểm tra hư hỏng bên ngồi
33
- Mơ hình hồn tồn là điều khiển cơ khí khơng liên quan đến tự động vì vậy nó chỉ là cơ sở để giảng dạy những gì cơ bản nhất về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ.
3.2. Sơ đồ khối của hệ thống điều hịa khơng khí.
`
Hình 3.2 Sơ đồ khối bộ điều hịa khơng khí ơ tơ Ngun lý hoạt động:
Mơi chất lạnh tuần hồn từ máy nén → dàn ngưng → phin lọc ga → van tiết lưu → dàn lạnh → van tiết lưu → máy nén. Quá trình được lặp đi lặp lại liên tục khi hệ thống làm mát hoạt động.
Môi chất ở trạng khí, áp suất thấp đi vào máy nén rồi được máy nén nén thành môi chất áp suất cao nhưng vẫn ở dạng lỏng, sau đó mơi chất di chuyển đến dàn ngưng. Tại dàn ngưng nhờ quạt tản nhiệt mà cấu tạo các lá thép tản nhiệt của giàn ngưng môi chất trao đổi nhiệt với môi trường làm hạ nhiệt độ của nó xuống rồi chuyển thành mơi chất dạng lỏng áp suất cao hồn tồn khi ra khỏi dàn ngưng. Mơi chất tiếp tục đi đến phin lọc ga (chủ yếu để khử ẩm cho môi chất) sau khi ra khỏi phin lọc, môi chất di chuyển đến van tiết lưu. Tại đây môi chất được điều tiết một lượng đi vào giàn lạnh, và lượng mơi chất tồn tại trong giàn lạnh phải có áp suất thấp để dễ dàng bay hơi và nhờ hiện tượng bay hơi này mà môi chất hấp thụ nhiệt của khơng khí thổi qua giàn lạnh để làm mát nó, sau khi ra khỏi giàn lạnh mơi chất
34
phải hoàn tồn ở dạng khí, lượng mơi chất dạng khí áp suất thấp này lại di chuyển đến đầu vào máy nén và tiếp tục chu trình tuần hồn khép kín.
Hình 3.3 Sơ đồ khối mạch điện của hệ thống điều hịa Giải thích sơ đồ khối của phần điện hệ thống điều hịa khơng khí.
ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến :
Cảm biến nhiệt độ đặt ở giàn nóng và lạnh và tại cửa gió điều hịa bên trong cabin Cảm biến nhiệt độ nước làm mát đặt ở khoang nước làm mát
Cảm biến áp suất mơi chất đặt ở dàn nóng
Từ đó xữ lý các tín hiệu này rồi đưa ra tín hiệu điều khiển đến các thiết bị chấp hành là:
+ Động cơ quạt gió: để tăng lượng khơng khí đã qua xử lý nhiệt vào trong cabin, tạo môi trường mát hay ấm tùy theo điều chỉnh.
+ Bộ đổi chế độ: bên trong hệ thống phân phối khơng khí để đóng, mở làm cho khơng khí lạnh hay nóng tràn vào ca bin
+ Máy nén : khi áp suất trong hệ thống tuần hồn đã đủ cao thì máy nén sẽ được ECU đưa về trạng thái nghỉ cịn nếu trong hệ thống chưa đủ áp suất thì ECU sẽ điều khiển máy nén tăng áp suất cho mơi chất đầu ra.
+ Điện trở trước dàn nóng: để thay đổi tốc độ quạt khi tăng tải nhiệt
+ Quạt dàn nóng : cũng là quạt tản nhiệt cho động cơ khi giàn nóng có nhiệt độ cao quạt sẽ tăng tốc theo để tối ưu quá trình giải nhiệt.
35
+ PTC : là nhiệt điện trở hệ số dương, khi có dịng điện chạy qua nó sẽ nóng. PTC ở cùng vị trí với két sưởi, phụ két sưởi gia nhiệt cho khơng khí xung quanh. Khi két sưởi không đủ nhiệt độ để gia nhiệt cho khơng khí điều hịa thì ECU sẽ cấp tín hiệu điện điều khiển cho PTC nóng lên từ đó PTC sẽ gia nhiệt cho khơng khí điều hịa, đáp ứng nhanh mong muốn sưởi ấm.
3.3. Sơ đồ mạch điện của hệ thống điều hịa khơng khí.
Hình 3.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt hệ thống làm mát
Khi AC ON lúc này mạch kín nên có dòng đi qua cuộn dây kéo role RL1 và RL2 hút lại và kích hoạt ly hợp máy nén và quạt dàn nóng.
Khi người dùng bật cơng tắt làm mát (cool). Lúc này sẽ có dùng từ B1 đi qua cầu chì tới quạt thơng gió rồi đến SW1 (các mức tùy chỉnh theo yêu cầu người dùng để điều chỉnh tốc độ quạt low, between1, between2, hight) sau đó về mass. Quy trình được lặp đi lặp lại liên tục và thay đổi tùy theo người sử dụng điều chỉnh SW1
Khi người dùng bật cơng tắt sưởi (heater). Lúc này dịng sẽ từ B1 đi qua cầu chì đến nhiệt trở dương (PTC), kích hoạt role van nước làm mát (cho nước làm mát đi đi qua két sưởi rồi trở về khoang động cơ) sau đó về mass.
36
Hình 3.5 Sơ đồ mạch điện điều khiểu hệ thống lạnh
M1,M2 – Motor quạt giàn nóng lạnh S1 – Nút điều chỉnh (LOW, HIGH, OFF) AC – công tắc AC (cấp điện K2) B1 – Nguồn
K1,K2 – rơ le dàn nóng và ly hợp điện từ L1 – ly hợp điện từ K3 – rơ le điều khiển quạt dàn lạnh S2 – khóa điện
F1, F2, F3, F4 – Cầu chì F1, F2, F3, F4 – Cầu chì
Khi đóng khóa điện S2, bật cộng tắc điều hịa (cơng tắc AC) và bật quạt làm mát (bật S1) ta có dịng từ : ác quy - F1 - F2 - S2 - AC - K2 - S1 - Mass. sinh dịng làm đóng rơ le K2. Vì K2 đóng nên có: dịng từ ác quy - F1 – F2 - S2 - K1 - K2 - Mass. Sinh dịng làm đóng K1 nên có dòng từ: ác quy - F1 - F2 - S2 - K3 - S1 - mass. sinh dịng qua K3 làm K3 đóng. Vì vậy với S2, AC, S1 đóng ta có K3, K2 và K1 đóng và khi K3 đóng làm K2, K1 đóng .
K1 đóng có dịng từ: ác quy - F1 - F3 - K1 - M1 và L1 - Mass. nên làm cho quạt dàn nóng quay và ly hợp máy nén đóng lại. nghĩa là : bật chìa khóa xe (S2), bật
37
công tắc điều hịa trong xe (cơng tắc AC), và bạt quạt làm mát (bật S1). thì máy nén quay, quạt dàn nóng quay , quạt dàn lạnh quay.
S1 có 3 mức là LOW, MEDIUM, HIGH tượng trưng cho tốc độ quạt khi bật công tắc s1 lên từng mức, mỗi mức sẽ cho dòng điện đi qua M2 ứng với điện trở mức đó từ đó tốc độ quạt củng thay đổi theo các mứa điện trở của S1
3.4. Tính tốn chọn thiết bị 3.4.1. Motor điện. 3.4.1. Motor điện.
Bảng 3.2 Thông số motor điện
Thông số kỹ thuật Động cơ mô tơ điện
Công suất 1100 W
Điện áp 220 V
Tần số 50 Hz
Tốc độ vòng quay (vòng/phút) 1400
Truyền động Dây curoa
Trọng lượng 13 kg
3.4.2. Máy nén
Bảng 3.3 Thông số của máy nén
Thông số kỹ thuật Máy nén
Kiểu máy Máy cơ
Ly hợp Buly 141 mm/4PK/24 V
Truyền động Dây curoa
38
3.4.3. Quạt
Bảng 3.4 Thông số của quạt
Thông số kỹ thuật Quạt dàn nóng Quạt dàn lạnh
Điện áp 12 V 12 V
Cánh quạt 3 cánh 1 bên
Động cơ quạt Công suất 160 W, điện áp 12 V
3.4.4. Dàn nóng Bảng 3.5 Thơng số dàn nóng Thơng số Dàn nóng Chủng loại Dàn A, 2 mặt bích Kích thước 400x250x30 3.4.5. Lọc ga Bảng 3.6 Thông số lọc ga
Thông số Phin lọc gas
Loại phin Phin sắt
Co ren Loại 5 (22 mm)
Trọng lượng 1,2 kg
3.4.6. Một số chi tiết phụ khác trong hệ thống Bảng 3.7 Các chi tiết phụ Bảng 3.7 Các chi tiết phụ
Các thiết bị Số lượng/đơn vị
ống dẫn 5 ống 2m
Ống sắt vuông 2 ống 6m
Dây curoa 1 cái
Que hàn 1 hộp
Dây điện 6 m
Motor 1 cái
39
CHƯƠNG 4:
THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN Ơ TƠ
4.1. Q trình làm việc. 4.1.1. Chuẩn bị 4.1.1. Chuẩn bị
Bảng 4.1 Các chi tiết bộ phận hệ thống
STT Tên thiết bị cần chuẩn bị đầy đủ
1 - Máy nén (thay phớt, dầu bôi trơn.).
2 - Bộ ngưng tụ (giàn nóng), thay các đầu cút. 3 - Phin lọc (bộ hút ẩm).
4 - Bộ đồng hồ đo áp suất để đo áp suất đầu hút và áp suất đầu đẩy. 5 - Dây điện.
6 - Công tắc điện.
7 - Giắc điện và chân cắm.
8 - Khoan điện, máy cắt,mài, máy hàn…. 9 - Khung mơ hình (hàn mới)
10 - Ván ép.
11 - Đầu cút, công tắc áp suất kép, nắn ống dẫn môi chất. 12 - Mua que hàn, đồ gá thiết bị
40
4.1.2. Thi cơng mơ hình
Các hình ảnh thực tế trong quá trình làm việc - Lắp động cơ điện:
Hình 4.1 Động cơ motor 1kw thay thế cho động cơ ô tô
- Chế tạo khung sườn gia cố hệ thống:
41 - Lắp đặt máy nén
42 - Lắp đặt dàn nóng và dàn lạnh
43
- Lắp đặt mạch điện điều khiển đóng ngắt motor
Hình 4.5 Thi cơng mạch điện điều khiển đóng ngắt motor điện
- Nạp gas R134a cho hệ thống
44 - Chạy thử và đo đạc áp suất bằng đồng hồ
45 - Hút chân khơng và nạp ga.
Hình 4.8 Hút chân không và nạp ga cho hệ thống 4.2. Thông số kỹ thuật của hệ thống 4.2. Thông số kỹ thuật của hệ thống
Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật của hệ thống điều hịa ơ tơ
Thơng số kỹ thuật của một số bộ phận chính
Động cơ motor điện 1 KW
Quạt dàn lạnh 12 V
Quạt dàn nóng 12 V
Nhiệt độ dàn nóng 50 – 55 oC
Nhiệt độ dàn lạnh 13 – 15 oC
Áp suất đẩy 250 PSI
46
Bảng 4.3 Thông số đo đạc khi hệ thống vận hành
Thời gian Nhiệt độ Áp suất Dịng điện
Dàn nóng Dàn lạnh Áp hút Áp đẩy 16 – 17 A Lúc đầu 33 oC 33 oC 0 0 Chạy 5 phút 45 oC 20 oC 220 PSI 25 PSI Sau 15 phút 55 oC 14 oC 250 PSI 20 PSI
Hệ thống điều hịa khơng khí cũng như bao hệ thống khác cần được sửa chữa bảo dưỡng sau một thời gian hoạt động để đạt hiểu qua cao nhất. Dưới đây là quá trình bảo dưỡng hệ thống làm mát ô tô thông dụng:
Việc bảo dưỡng máy nén là cực kỳ quan trọng đảm bảo cho hệ thống hoạt động được tốt, bền, hiệu suất làm việc cao nhất, đặc biệt đối với các máy có cơng suất lớn.
Thời kỳ ban đầu khi mới chạy thử và thời kỳ đã xảy ra các hao mòn các chi tiết máy.
- Cứ sau 6.000 giờ thì phải đại tu máy một lần.
- Các máy dừng lâu ngày , trước khi chạy lại phải tiến hành kiểm tra.
Công tác đại tu và kiểm tra bao gồm:
- Kiểm tra độ kín và tình trạng của các van xả van hút máy nén. - Kiểm tra bên trong máy nén, tình trạng dầu, lau chùi các chi tiết.
- Lau chùi vệ sinh bộ lọc hút máy nén. Đối với các máy nén lạnh các bộ lọc bao gồm: Lọc hút máy nén và bộ lọc tinh.
- Đối với bộ lọc cần kiểm tra xem bộ lọc có xoay nhẹ nhàng khơng. Nếu cặn bẫn bám giữa các miếng gạt thì phải vệ sinh sạch sẽ.
47
- Bảo dưỡng định kỳ : Theo quy định cứ sau 72 đến 100 giờ làm việc đầu tiên phải tiến hành thay dầu máy nén. Trong 5 lần đầu tiên phải tiến hành thay dầu hoàn toàn, bằng cách mở nắp bên tháo sạch dầu, dùng giẻ sạch thấm hết dầu bên trong cacte, vệ sinh sạch sẽ và châm dầu mới.
Bảo dưỡng quạt
- Kiểm tra độ ồn , rung động bất thường .
- Kiểm tra độ căng dây đai, hiệu chỉnh và thay thế. - Kiểm tra bạc trục, cánh quạt.
- Vệ sinh cánh quạt, trong trường hợp cánh quạt chạy không êm cần tiến hành sửa chữa hoặc thay mới.
Bảo dưỡng tháp giải nhiệt.
Quá trình bảo dưỡng bao gồm các cơng việc chủ yếu sau:
48
CHƯƠNG 5:
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Điều hịa khơng khí trên ơ tơ là một trong những tiện nghi quan trọng, cùng với sự phát triển của khoa học cơng nghệ, hệ thống điều hịa ngày càng trở nên hoàn thiện hơn, đáp ứng được những yêu cầu của người tiêu dùng. Ở Việt Nam hiện nay, số lượng xe sử dụng hệ thống điều hòa cơ vẫn còn rất phổ biến. Tuy nhiên, theo xu thế chung thì hệ thống điều hịa tự động sẽ thay thế dần cho hệ thống điều hịa cơ bởi tính tiện nghi của nó. Vì vậy với đề tài “ Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ ” đã giúp chúng em nắm vững được những kiến thức cơ bản về hệ thống điều hòa. Đồng thời, hiểu biết sâu hơn về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ. Hệ thống điều hịa khơng khí tự động trên ơ tơ là một mảng kiến thức có phạm vi nghiên cứu rất rộng và phức tạp. Vì vậy trong khn khổ của đồ án tốt nghiệp chúng em đã đạt được các kết quả sau:
+ Nghiên cứu các kiến thức cơ bản về hệ thống điều hịa trên ơ tơ.
+ Nghiên cứu và phân tích các đặc điểm của hệ thống điều hịa tự động trên ơ tô: Các cảm biến, các điều khiển trong hệ thống điều hịa tự động.
+ Kiểm tra, chẩn đốn và sửa chữa những hư hỏng thường gặp trong hệ thống điều hịa.
Qua q trình tìm hiểu, xác định nguyên nhân hư hỏng và tiến hành biện khắc phục hệ thống điều hịa khơng khí của xe, có thể rút ra những kết luận sau :
Hầu hết hệ thống điều hịa khơng khí được lắp trên các loại xe ơ tơ đều có nguyên lý hoạt động và cấu tạo của các thiết bị sử dụng trong hệ thống là tương tự nhau.Tuy nhiên mỗi hãng xe khác nhau thì cũng có một vài đặc điểm khác nhau tùy mỗi loại xe. Đề tài này nhìn chung đã giới thiệu một cách tổng quát và cơ bản những thiết bị cấu thành nên hệ thống điều hòa và cách khắc phục một số lỗi hư hỏng thường gặp của hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ.
49
Sau một thời gian học tập, nghiên cứu và nỗ lực thực hiện đề tài, đặc biệt được sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Đỗ Minh Triết. Đến nay chúng em đã hoàn thành tốt được các mục tiêu đề ra của đề tài. Song với ý nghĩa cuộc sống thực tiễn của đề tài chúng em xin được có những khuyến nghị để phát triển hướng của đề tài như sau:
+ Nghiên cứu cụ thể hệ thống điều hịa khơng khí tự động trên từng hãng xe khác nhau.
+ Lập mơ hình hệ thống điều hịa khơng khí tự động trong các buổi học thực hành nhằm phục vụ tốt cho việc học tập và giảng dạy.