a. Chức năng:
Giàn lạnh làm bay hơi môi chất ở dạng sương (hỗn hợp lỏng-khí) sau khi qua van giãn nở có nhiệt độ thấp, áp suất thấp để làm lạnh không khí xung quanh nó.
Hình 1.43: Giàn lạnh (bộ bốc hơi).
b. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
Giàn lạnh được cấu tạo gồm ống dẫn môi chất lạnh (5) dài uốn cong xuyên qua vô số các lá mỏng hút nhiệt, các lá mỏng hút nhiệt được bám sát tiếp xúc hoàn toàn quanh ống dẫn môi chất lạnh. Cửa vào của môi chất bố trí bên dưới và cửa ra bố trí bên trên bộ bốc hơi. .
Trong xe ô tô bộ bốc hơi được bố trí dưới bảng đồng hồ. Một quạt điện kiểu lồng sóc thổi một lượng lớn không khí xuyên qua bộ này đưa khí mát vào cabin ô tô.
Hình 1.44: Cấu tạo giàn lạnh.
1. Cửa dẫn môi chất vào. 4. Luồng khí lạnh. 2. Cửa dẫn môi chất ra. 5. Ống dẫn môi chất. 3. Cánh tản nhiệt. 6. Luồng khí nóng.
Trong quá trình hoạt động, bên trong giàn lạnh xảy ra hiện tượng sôi và bốc hơi của môi chất lạnh. Quạt gió sẽ thổi luồng không khí qua giàn lạnh, khối không khí đó được làm mát và được đưa vào trong xe. Trong thiết kế chế tạo, một số yếu tố kỹ thuật sau đây quyết định năng suất của bộ bốc hơi.
+ Đường kính và chiều dài ống dẫn môi chất lạnh.
+ Số lượng và kích thước các lá mỏng bám quanh ống kim loại. + Số lượng các đoạn uốn cong của ống kim loại.
+ Khối lượng và lưu lượng không khí thổi xuyên qua bộ bốc hơi. + Tốc độ quạt gió.
Bộ bốc hơi còn có chức năng tách ẩm, không khí gặp lạnh sẽ ngưng tụ thành nước và được hứng đưa ra bên ngoài ô tô nhờ ống xả bố trí dưới giàn lạnh. Đặc tính tách ẩm này giúp cho khối lượng không khí mát trong cabin được khô ráo.
1.5.7. Bình tích lũy.
a. Chức năng: Bộ tích trữ phục vụ cho ba mục đích chính: + Ngăn chặn chất làm lạnh ở thể lỏng đi vào máy nén. + Chứa các chất khử ẩm để tách hơi ẩm ra khỏi hệ thống. + Dùng để dự trữ chất làm lạnh.
b. Cấu tạo:
Bình tích lũy trang bị trên hệ thống điện lạnh được đặt giữa bộ bốc hơi và máy nén. Cấu tạo của bình tích luỹ được mô tả như hình vẽ dưới đây.
Hình 1.45: Cấu tạo của bình tích lũy.
1. Môi chất lạnh từ bộ bốc hơi đến 5. Lưới lọc
2. Bộ khử ẩm 6. Môi chất đến máy nén 3. Ống tiếp nhận hình chữ U 7. Hút môi chất lạnh ở thể khí 4. Lỗ khoan để nạp môi chất lạnh 8. Nắp bằng chất dẻo.
Bình tích lũy có dung tích khoảng 0,95 (lít). Một đường ống dẫn môi chất lạnh từ giàn lạnh đi qua bình tích lũy đi về máy nén. Một lỗ nhỏ để dẫn dầu bôi trơn đặt tại điểm thấp nhất của bình chứa. Tại lỗ này thường có lọc để không cho cặn bẩn làm nghẹt lỗ. Một lượng nhỏ môi chất làm lạnh thể lỏng và dầu bôi trơn sẽ đi xuyên qua lỗ nhỏ ở đáy bình vào bôi trơn máy nén. Chất khử ẩm là một hóa chất có tác nhân sấy khô, được sử dụng để loại bỏ toàn bộ hơi nước có trong hệ thống. Nước có thể tác dụng với chất làm lạnh để tạo thành axit, làm gỉ sắt và ăn mòn các chi tiết bằng kim loại trong hệ thống. Khi ô tô không hoạt động, bộ tích trữ cần phải được giữ thật kín không để hơi ẩm len lỏi vào. Thiết bị này thông thường được thay thế khi sửa chữa hệ thống nếu nghi ngờ chất khử ẩm có chứa hơi nước bên trong.
Sự dự trữ chất làm lạnh rất cần thiết vì hệ thống điều hòa không khí trên ô tô có phạm vi thay đổi nhiệt độ rất rộng lớn. Chính điều này sẽ làm cho chất làm lạnh ở thể lỏng thay đổi thể tích khi nhiệt độ thay đổi. Ngoài ra chất làm lạnh trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô còn bị rò rỉ tại các ống mềm và tại phớt chắn dầu. Nhờ thể tích của bộ tích trữ chúng ta có thể nạp lượng môi chất làm lạnh vào hệ thống nhiều hơn mức bình thường, khi đó dung dịch lưu trữ có thể bù vào khi dung dịch làm lạnh bị thiếu hay khi thay đổi thể tích. Những hệ thống điều hòa không khí trước đây sử dụng bình tích trữ khá lớn bởi vì chất làm lạnh rẻ và hệ thống bị rò rỉ khá nhiều. Những bình tích trữ ngày nay có thể tích nhỏ hơn nhiều vì các ống mềm có màng ngăn đã giảm được tỷ lệ rò rỉ và chất làm lạnh có giá thành đắt hơn.
Trong quá trình hoạt động của hệ thống điện lạnh,ở một vài chế độ tiết lưu, ống tiết lưu cố định có thể cung cấp một lượng dư môi chất lạnh thể lỏng cho bộ bốc hơi. Nếu để cho lượng môi chất lạnh này trở về máy nén sẽ làm hỏng máy nén.
Để giải quyết vấn đề này, bình tích lũy được thiết kế để tích lũy môi chất lạnh thể hơi lẫn thể lỏng cũng như dầu nhờn bôi trơn từ bộ bốc hơi thoát ra, sau đó giữ lại môi chất lạnh thể lỏng và dầu nhờn, chỉ cho phép môi chất lạnh thể hơi trở về máy nén.
1.6. MỘT SỐ THIẾT BỊ KHÁC TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN LẠNH Ô TÔ. 1.6.1. Ống dẫn môi chất lạnh.
Môi chất lạnh được lưu thông trong hệ thống là nhờ sự liên kết các bộ phận bởi các đường ống dẫn môi chất lạnh.
Ống dẫn môi chất lạnh gồm hai loại: Ống mềm và ống cứng. Khi nối hệ thống với máy nén phải sử dụng ống mềm, điều này cho phép máy nén và động cơ có thể chuyển động tương đối với nhau. Các loại ống mềm được sử dụng trong hệ thống điều hoà không khí hiện nay được chế tạo bằng cao su có thêm một hoặc hai lớp không thấm ở bên trong. Bên ngoài được gia cố thêm một lớp nilon không thấm tạo ra một lớp màng chắn không bị rò rỉ.
Các loại ống làm bằng kim loại được sử dụng nhiều trong hệ thống làm lạnh, để nối những thiết bị cố định từ giàn nóng đến van tiết lưu, từ van đến giàn lạnh. Mặc dù ống kim loại không bị thấm qua nhưng theo thời gian có thể bị rò rỉ.
Đường ống dẫn trong hệ thống điều hòa không khí được đặt tên theo công việc của chúng hoặc theo trạng thái của chất làm lạnh chứa bên trong. Đường ống nối từ máy nén đến bộ ngưng tụ được gọi là đường ống đẩy. Đường ống nối từ giàn lạnh tới máy nén gọi là đường ống hút. Nó có đường kính lớn nhất vì nó truyền dẫn hơi môi chất lạnh ở áp suất thấp.
1.6.2. Van giảm áp
Hình 1.46: Van giảm áp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chức năng: Trong quá trình làm việc nếu giàn nóng không được thông hơi bình thường hoặc độ lạnh vượt quá mức độ cho phép thì áp suất ở phía có áp suất cao của giàn nóng và bình chứa-tách ẩm sẽ trở nên cao bất thường tạo nên sự nguy hiểm cho đường ống dẫn. Để ngăn không cho hiện tượng này xảy ra, nếu áp suất ở phía áp suất cao tăng lên khoảng từ 3,43 Mpa (35kgf/cm2) đến 4,14 Mpa (42kgf/cm2), thì van giảm áp mở để giảm áp suất.
Thông thường, nếu áp suất trong mạch của hệ thống làm lạnh tăng lên cao bất thường thì công tắc áp suất sẽ ngắt ly hợp từ. Vì vậy van giảm áp rất hiếm khi cần phải hoạt động.
1.6.3. Công tắc nhiệt.
Hình 1.47: Công tắc nhiệt
Chức năng: Máy nén khí loại cánh gạt xuyên có một công tắc nhiệt độ đặt ở đỉnh của máy nén để phát hiện nhiệt độ của môi chất. Nếu nhiệt độ môi chất cao quá mức, thanh lưỡng kim ở công tắc sẽ biến dạng và đẩy thanh đẩy lên phía trên để ngắt tiếp điểm của công tắc. Kết quả là dòng điện không đi qua ly hợp từ và làm cho máy nén dừng lại. Do đó ngăn chặn được máy nén bị kẹt.
1.6.4. Bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh EPR.
Hình 1.48: Bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh EPR
Chức năng.
Khi giàn lạnh bị phủ băng, thì không khí không thể qua các cánh của giàn lạnh. Ở trạng thái này thì khả năng trao đổi nhiệt giảm xuống làm cho khả năng làm lạnh giảm. Để ngăn cho giàn lạnh không bị phủ băng thì nhiệt độ của môi chất không thể thấp hơn 00C khi áp suất lớn hơn 0,18 Mpa (2kgf/cm2) .
Cấu tạo.
Bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh là một van điều tiết áp suất được lắp giữa giàn lạnh và máy nén. Gồm có các màng xếp bằng kim loại và piston.
Nguyên lý hoạt động.
Khi áp suất bay hơi (Pe) của môi chất trong giàn lạnh nhỏ hơn áp lực của lò xo (Ps) trong màng xếp thì piston bị ép sang bên phải, van chuyển động theo hướng đóng để giảm lượng môi chất tuần hoàn trở về máy nén do đó làm tăng áp suất bay hơi Pe của giàn lạnh do đó chống được hiện tượng đóng băng giàn lạnh.
Khi áp suất bay hơi (Pe) của môi chất trong giàn lạnh tăng lên. Ở thời điểm này áp suất bay hơi (Pe) của môi chất trong bộ điều chỉnh áp suất bay hơi lớn hơn áp lực của lò xo (Ps) trong màng xếp. Kết quả là piston chuyển động sang bên trái, van mở và lượng môi chất trong giàn lạnh được hút vào máy nén tăng lên.
1.6.5. Công tắc áp suất kép.
Hình 1.49 : Công tắc áp suất kép.
Chức năng:
Công tắc áp suất được lắp ở phía áp cao của chu trình làm lạnh (ở giữa phin lọc và van tiết lưu hoặc ở trên phin lọc). Khi công tắc phát hiện áp suất không bình thường trong chu trình làm lạnh nó sẽ dừng máy nén để ngăn không gây ra hỏng hóc do sự giãn nở do đó bảo vệ được các bộ phận trong chu trình làm lạnh.
* Phát hiện áp suất thấp không bình thường:
Cho máy nén làm việc khi môi chất trong chu trình làm lạnh thiếu hoặc khi không có môi chất trong chu trình làm lạnh do rò rỉ hoặc do nguyên nhân khác sẽ làm cho việc bôi trơn kém gây ra sự kẹt máy nén. Khi áp suất môi chất thấp hơn bình thường (nhỏ hơn 0,2 Mpa (2kgf/cm2)), thì phải ngắt công tắc áp suất để ngắt ly hợp từ.
* Phát hiện áp suất cao không bình thường:
Áp suất môi chất trong chu trình làm lạnh có thể cao không bình thường khi giàn nóng không được làm mát đủ hoặc khi lượng môi chất được nạp quá nhiều. Điều này có thể làm hỏng các cụm chi tiết của chu trình làm lạnh. Khi áp suất môi chất cao
không bình thường (Cao hơn 3,1 Mpa (31,7 kgf/cm2)), thì phải tắt công tắc áp suất để ngắt ly hợp từ.
Nguyên lý hoạt động:
Để máy nén hoạt động được thì tiếp điểm thường mở của rơ le ly hợp phải được đóng lại để cấp điện cho máy nén. Để tiếp điểm đóng cần phải có dòng điện chạy qua cuộn dây của rơ le, việc điều khiển nối mát cho cuộn dây được thực hiện bởi ECU A/C. ECU A/C nhận tín hiệu áp suất ga được gửi từ cảm biến áp suất ga.
+ Nếu áp suất ga đạt trong khoảng từ 0,2 Mpa đến 3,1 Mpa thì thông qua một tranzistor, ECU A/C sẽ điều khiển nối mát cho cuộn dây rơ le, máy nén được cấp điện nên hoạt động.
+ Nếu áp suất ga thấp hơn 0,2Mpa hoặc lớn hơn 3,1Mpa thì các công tắc áp suất thấp hoặc cao sẽ mở ra làm mất tín hiệu gửi về ECU A/C. Khi đó ECU A/C sẽ điều khiển không cho nối mát cuộn dây rơ le, máy nén không làm việc.
Phần II: HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
2.1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG. 2.1.1. Cấu trúc hệ thống điều hòa không khí tự động.
Hình 2.1: Cấu trúc hệ thống điều hòa tự động trên ô tô. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cấu trúc của hệ thống điều hòa tự động trên ô tô bao gồm các tín hiệu đầu vào (các cảm biến), bộ xử lý tín hiệu và điều khiển (ECU) và bộ phận chấp hành (Quạt gió, van điều khiển).
2.1.2. Chức năng của hệ thống điều hòa không khí tự động.
Khi bật điều hòa, nhấn nút Auto và chọn nhiệt độ mong muốn. Hệ thống điều hòa tự động sẽ điều chỉnh nhiệt độ trong xe đến nhiệt độ đã chọn và duy trì nhiệt độ đó nhằm mang lại cảm giác thoải mái cho người ngồi trên ô tô trong mọi điều kiện thời tiết.
Hình 2.2:Ví dụ bảng điều khiển điều hòa tự động trên ô tô.
2.1.3.Vị trí các chi tiết trong hệ thống.
Hình 2.3: Vị trí các chi tiết trong hệ thống điều hòa tự động.
1. ECU điều khiển A/C. 2. ECU động cơ.
3. Bảng điều khiển. 4. Cảm biến nhiệt độ trong xe. 5. Cảm biến nhiệt độ ngoài xe. 6. Cảm biến bức xạ mặt trời.
7. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh. 8.Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 9. Công tắc áp suất A/C
10. Mô tơ trộn gió. 11. Mô tơ lấy gió vào. 12. Mô tơ chia gió.
13. Mô tơ quạt gió (quạt giàn lạnh). 14. Bộ điều khiển quạt giàn lạnh. 2.1.4. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa không khí tự động.
Hệ thống điều khiển nhiệt độ tự động tiếp nhận thông tin nạp vào từ sáu nguồn khác nhau, xử lý thông tin và sau cùng ra lệnh bằng tín hiệu để điều khiển các bộ tác động cổng chức năng. Sáu nguồn thông tin bao gồm:
Bộ cảm biến bức xạ nhiệt.
Bộ cảm biến nhiệt độ bên trong xe
Bộ cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ.
Công tắc áp suất A/C
Tín hiệu cài đặt từ bảng điều khiển.
Sau khi nhận được các thông tin tín hiệu đầu vào, cụm điều khiển điện tử sẽ phân tích, xử lý thông tin và phát tín hiệu điều khiển bộ chấp hành điều chỉnh tốc độ quạt giàn nóng, giàn lạnh, quạt két nước động cơ, điều chỉnh chế độ trộn gió, lấy gió và chia gió ứng với từng yêu cầu nhiệt độ.