Phần I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TRÊN ƠTƠ
Phần II : HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN ƠTƠ
2.4 CÁC ĐIỀU KHIỂN CHÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA TỰ ĐỘNG
2.4.9 Điều chỉnh tốc độ quạt giàn nóng
Trong xe có két nước giải nhiệt bằng quạt điện. Một cặp quạt của két nước và giàn nóng được sử dụng trong quá trình hoạt động của hệ thống điều hịa khơng khí.
+ Mắc song song: Khi máy nén hoạt động, nếu áp suất môi chất và nhiệt độ nước làm mát động cơ đều cao. Cặp quạt được mắc song song và quay ở tốc độ cao. Khi máy nén ngừng hoạt động thì quạt giàn nóng sẽ khơng quay.
Hình 2.23: Sơ đồ điều khiển tốc độ quạt giàn nóng và quạt két nước
Chú thích:
Rơle cơn từ điều khiển đóng ngắt máy nén được điều khiển bởi ECU điều hịa. Cơng tắc rơle 1 là cơng tắc thường đóng.
Công tắc rơle 2 là công tắc kép để chuyển đổi chế độ mắc nối tiếp và mắc song song của quạt giàn nóng và quạt két nước làm mát.
Cơng tắc rơle 3 là công tắc thường mở.
Công tắc áp suất trung gian mở khi: Pga > 14,5 ÷ 15 (kg/cm2). Công tắc nhiệt độ nước làm mát mở khi: t0nước > 900C ÷ 950C
Chế độ Ly hợp từ Áp suất mơi chất Nhiệt độ nước Quạt giàn nóng Quạt két nước 1 OFF - Thấp Dừng Dừng 2 - Cao Tốc độ thấp Tốc độ cao 3 ON Thấp Thấp Tốc độ thấp (mắc nối tiếp) Thấp Cao Tốc độ cao (mắc song song) 4 Cao Thấp Cao Cao
Hình 2.24: Bảng trạng thái của hệ thống điều khiển quạt giàn nóng và quạt két nước ở các chế độ làm việc
Hình 2.25: Sơ đồ mạch điện quạt giàn nóng và quạt két nước ở các chế độ.
2.4.10. Điều khiển tan băng.
Khi nhiệt độ bên trong giàn lạnh nhỏ hơn nhiệt độ đóng băng (00C), tuyết sẽ hình thành trên bề mặt của cánh tản nhiệt. Tuyết trong giàn lạnh ngăn chặn dịng khí qua các cánh này. Điều này làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt, vì vậy năng suất làm lạnh giảm. Điều khiển tan băng sẽ ngăn chặn hiện tượng trên.
Có ba phương pháp điều khiển tan băng đó là: + Dùng van EPR (Van điều áp giàn lạnh). + Dùng nhiệt điện trở.
+ Dùng công tắc nhiệt.
a. Bộ điều hịa áp suất giàn lạnh (EPR):
Hình 2.26: Vị trí và cấu tạo của van EPR
Bộ điều hịa áp suất giàn lạnh (EPR) là một van điều chỉnh áp suất gồm một ống kim loại, piston và lò xo. Bộ phận này được lắp giữa giàn lạnh và máy nén để duy trì áp suất mơi chất bên trong giàn lạnh ở 0,18 (Mpa) hoặc cao hơn để ngăn chặn sự đóng băng.
Loại điều hịa khơng khí dùng van EPR hoạt động khơng sinh ra tiếng ồn nên được dùng rộng rãi trên các xe đắt tiền.
Nguyên lý hoạt động.
Hình 2.27: Nguyên lý hoạt động của van EPR
Trong quá trình hoạt động, piston của van EPR chịu lực tác dụng của áp suất bay hơi môi chất (Ps) và áp lực lị xo (Pe) sẽ dịch chuyển làm đóng hoặc mở đường dẫn môi chất từ giàn lạnh tới máy nén. Chuyển động này sẽ điều chỉnh áp suất bay hơi (Pe) cho giàn lạnh. Vì thế áp suất giàn lạnh khơng xuống dưới 0,18 Mpa, ngăn chặn tuyết xuất hiện.
Cụ thể:
+ Khi nhiệt độ trong xe cao, tải nhiệt tăng áp suất bay hơi (Pe) lớn hơn so với áp lực lò xo (Ps). Piston dịch chuyển sang phía trái làm mở van. Mơi chất bay hơi ở giàn lạnh được hút vào máy nén.
+ Khi nhiệt độ trong xe thấp, tải nhiệt giảm (áp suất (Pe) thấp hơn 0,18 Mpa) . Lúc này trong van EPR, giá trị (Pe) nhỏ hơn giá trị áp lực lò xo (Ps) và piston bị kéo trở lại qua phía phải. Van được đóng lại ngắt dịng mơi chất trở về máy nén. Vì vậy áp suất giàn lạnh được tăng cao hơn, ngăn chặn hiện tượng đóng băng giàn lạnh.
b. Nhiệt điện trở (Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh).
Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh được lắp ở phía sau giàn lạnh để cảm nhận nhiệt độ của gió sau khi đi qua giàn lạnh. Nó là một nhiệt điện trở có giá trị điện trở thay đổi tỷ lệ nghịch với nhiệt độ.
Sự thay đổi nhiệt độ được nhận biết bởi cảm biến nhiệt độ giàn lạnh sẽ được chuyển thành tín hiệu điện áp gửi tới ECU A/C.
Hình 2.28: Điều hịa đang hoạt động (Máy nén ON)
Hình 2.29: Điều hịa ngừng hoạt động (Máy nén OFF) c. Công tắc nhiệt.
Cấu tạo của cơng tắc nhiệt gồm có:
+ Một ống cảm ứng nhiệt có một đầu được gắn trên đường ống ra của giàn lạnh, một đầu được nối với hộp màng xếp.
+ Hộp màng xếp có chứa khí He là một loại khí trơ có khả năng giãn nở vì nhiệt.
+ Một cần đẩy được liên kết với một vi cơng tắc để đóng ngắt dịng điện cấp cho cuộn dây của rơ le côn từ.
Nguyên lý hoạt động:
Khi nhiệt độ đầu ra của giàn lạnh giảm đến gần 00C (Nhiệt độ tạo tuyết), đầu cảm ứng nhiệt sẽ cảm nhận nhiệt. Khi nhiệt độ giảm sẽ làm cho khí He trong hộp màng xếp co lại. Cần đẩy bị kéo xuống, vi cơng tắc ngắt mạch khơng cho dịng điện qua cuộn dây rơ le cơn từ. Khi đó máy nén khơng được cấp điện sẽ ngừng hoạt động không cung cấp mơi chất lạnh cho giàn lạnh. Vì vậy, nhiệt độ giàn lạnh sẽ tăng dần
Hình 2.30: Cơng tắc nhiệt đóng.
Hình 2.31: Cơng tắc nhiệt mở
Nhận xét:
Đối với hệ thống điều hòa sử dụng van EPR, máy nén hoạt động liên tục vì vậy sự thay đổi nhiệt độ đầu ra thấp.
Hiện nay cảm biến nhiệt độ giàn lạnh được sử dụng phổ biến trên các xe, chỉ cịn một số đời xe cũ sử dụng cơng tắc nhiệt vì tính hiệu quả cảm ứng và tốc độ xử lý khơng cao.
Hình 2.32: Chọn chế độ A/C
Khi đó:
+ Nếu nhiệt độ giàn lạnh nhỏ hơn 30C máy nén ngắt. + Nếu nhiệt độ giàn lạnh lớn hơn 40C máy nén bật.
TH2: Khi muốn điều hịa khơng khí hoạt động ở chế độ tiết kiệm, ta bật cơng tắc ECON.
Hình 2.33: Chọn chế độ ECON
Khi đó:
+ Nếu nhiệt độ giàn lạnh xấp xỉ 100C hoặc thấp hơn, máy nén ngắt. + Nếu nhiệt độ giàn lạnh xấp xỉ 110C hoặc cao hơn, máy nén bật. b. Tín hiệu đánh lửa từ cuộn sơ cấp.
Khi xe chạy ở chế độ không tải, cơng suất động cơ nhỏ việc bật điều hịa sẽ khiến động cơ quá tải hay quá nóng dẫn đến chết máy.
Để phát hiện ra tốc độ động cơ, ECU A/C sẽ nhận tín hiệu từ tín hiệu đánh lửa ở cuộn sơ cấp gửi về. Khi đó nếu tốc độ động cơ giảm xuống dưới mức cho phép ECU A/C sẽ điều khiển ngắt máy nén để ngăn ngừa động cơ chết máy.
tự cảm (khoảng 300V). Mỗi lần bugi có tia lửa điện, sức điện động tự cảm được đưa tới ECU A/C như một tín hiệu (xung) và dựa vào đó tốc độ động cơ được tính ra. c. Điều khiển ngắt máy nén khi tăng tốc.
Kiểu điều khiển này sử dụng có hiệu quả trong việc kiểm sốt cơng suất động cơ của các xe có cơng suất và kích thước nhỏ. Máy nén được ngắt tạm thời trong quá trình tăng tốc để giảm tải cho động cơ.
Quá trình tăng tốc được nhận biết bởi ECU động cơ, dựa vào một loạt các tín hiệu. Khi sự tăng tốc được nhận biết ECU động cơ sẽ gửi tín hiệu tới ECU A/C để điều khiển ngắt máy nén trong vài giây.
Hình 2.35: Điều khiển máy nén khi tăng tốc.
Tham khảo: Trên một số xe còn sử dụng loại ngắt máy nén bằng công tắc.
Loại này gồm: Cơng tắc được đặt ở phía dưới chân ga. Khi đạp chân ga, máy nén ngừng hoạt động trong vài giây.
d. Điều khiển ngắt máy nén khi áp suất môi chất bất thường.
Khi áp suất của môi chất lạnh trong hệ thống khơng bình thường: + Q cao (P > 3,1 Mpa): Do nạp thừa ga, đường dẫn bị tắc… + Quá thấp (P< 0,2 Mpa): Do nạp thiếu ga, ga bị rị rỉ…
Cơng tắc áp suất kép sẽ phát hiện và gửi tín hiệu về cho ECU A/C điều khiển ngắt máy nén. Như vậy, nhờ có cơng tắc áp suất kép sẽ ngăn chặn được những hỏng hóc các thiết bị trong hệ thống do sự thay đổi áp suất mơi chất lạnh gây nên.
Trong trường hợp máy nén bị kẹt do bị cháy hoặc do nguyên nhân khác, pu ly máy nén sẽ bị bó cứng với ly hợp máy nén. Điều này dẫn đến trượt dây curoa, nếu tình trạng kéo dài ma sát sẽ làm hư dây curoa làm cho dây cuaroa mịn nhanh và có thể bị đứt. Khi đó xe sẽ mất trợ lực lái gây ra tai nạn xe.
Để ngăn chặn tình trạng trên ECU A/C sẽ phát hiện sự kẹt máy nén bằng cách so sánh tốc độ động cơ và tốc độ máy nén nhờ tín hiệu từ cảm biến máy nén.
Khi dây curoa bị trượt (tốc độ máy nén bằng 0) kéo dài khoảng 3(s) ECU A/C sẽ điều khiển ngắt máy nén.
Cùng lúc này, đèn báo A/C sẽ nhấp nháy để báo cho tài xế biết máy nén bị kẹt.
Hình 2.37: Tín hiệu cảm biến tốc độ máy nén
f. Điều khiển ngắt A/C khi nhiệt độ nước làm mát cao.
Khi nhiệt độ nước làm mát cao, động cơ có thể đang trong tình trạng q tải. Để giảm tải cho động cơ điều hòa sẽ được ngắt.
Tín hiệu nhiệt độ nước làm mát động cơ sẽ được truyền từ cảm biến nhiệt độ nước làm mát tới ECU động cơ. ECU động cơ sẽ gửi tín hiệu đó tới ECU A/C để điều khiển máy nén ngừng hoạt động.
Tham khảo: Trên một số xe sử dụng loại máy nén thay đổi lưu lượng. Khi nhiệt độ nước lớn hơn 950C công suất của máy nén giảm 50%. Khi nhiệt độ nước làm mát thấp hơn 950C công suất máy nén đạt 100%.
2.4.12. Điều khiển theo mạng lưới thần kinh(tham khảo)
Mơ tả: Tuy cùng tiếp nhận chung luồng khơng khí lạnh cửa ra (TAO) nhưng mỗi hành khách lại cảm thấy nhiệt độ khác nhau tùy theo môi trường. Đối với hệ thống điều hịa tự động thơng thường, nó sử dụng TAO được tính tốn làm cơ sở cho mọi điều khiển, thì việc điều chỉnh nhiệt độ có tính tới cảm giác của mỗi cá nhân hành khách là rất khó khăn. Vì rất khó để xác lập được cảm giác đó.
Để nâng cao khả năng điều khiển thậm chí nhạy cảm với cả cảm giác của hành khách người ta đã sử dụng công nghệ mạng lưới thần kinh. Mạng lưới thần kinh là một mơ hình kỹ thuật truyền dẫn thơng tin thần kinh của cơ thể. Người ta đã xây dựng
Mạng lưới thần kinh là sự kết hợp của một số mơ hình thần kinh và gồm có các lớp đầu vào, trung gian và đầu ra.
PHẦN III: KIỂM TRA, SỬA CHỮA MỘT SỐ HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA.
3.1. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA, SỬA CHỮA THÔNG THƯỜNG.3.1.1. Kiểm tra, sửa chữa một số hư hỏng thường gặp trên xe. 3.1.1. Kiểm tra, sửa chữa một số hư hỏng thường gặp trên xe.
Để xác định được các hư hỏng trong hệ thống điều hịa trên xe ơ tơ.
Yêu cầu: Xác định kiểu xe, kiểu động cơ, kiểu điều hịa khơng khí. Xác định ngày giờ và tần số xảy ra sự cố. Xác định điều kiện đường xá, tình trạng thời tiết và xác định biểu hiện của hư hỏng.
Một số hư hỏng thường gặp.
STT Chi tiết Kiểm tra Biện pháp khắc phục
1 Máy nén + Nghe tiếng ồn
+ Phớt chắn dầu + Công tắc áp suất ga. + Các lá van.
+ Thay phớt chắn dầu, công tắc áp suất nếu bị hỏng. + Sửa chữa và vệ sinh máy nén. 2 Giàn nóng, giàn lạnh + Rị rỉ. + Cặn bẩn. + Nếu rị rỉ ít có thể hàn lại, nếu nhiều thay thế mới. + Vệ sinh giàn nóng, giàn lạnh.
3 Phin lọc + Kiểm tra cặn bẩn, hơi
nước có trong hệ thống. + Nếu thấy có cặn bẩn hoặc hơi nước có trong hệ thống thì thay phin lọc.
4 Van tiết lưu + Điều chỉnh độ mở của van
tiết lưu, hoặc thay thế 5 Các đường ống
dẫn, gioăng đệm làm kín
+ Rị rỉ, nứt đường ống + Dập nát gioăng đệm
+ Thay thế đường ống nối và các gioăng đệm
6 Tấm lọc gió + Kiểm tra bụi bẩn + Vệ sinh làm sạch hoặc thay thế.
7 Quạt giàn nóng,
giàn lạnh + Kiểm tra sự nứt, vỡ, cong vênh của cánh quạt. + Kiểm tra các chổi than.
+ Điều chỉnh hoặc thay thế cánh quạt.
+ Thay thế các chổi than đã quá mòn.
mắt ga. 9 Bảng điều khiển + Kiểm tra hoạt động các
phím bấm, núm điều khiển.
+ Nếu kẹt hoặc khơng có tín hiệu điện thì sửa chữa hoặc thay thế.
10 Dây curoa + Kiểm tra sức căng dây + Kiểm tra các vết rạn nứt trên dây.
+ Căng lại dây cho phù hợp. + Thay thế dây mới nếu dây bị giỗng nhiều hoặc có nhiều vết rạn nứt xuất hiện
11 Các giắc cắm, cầu
chì, cảm biến. + Kiểm tra bị lỏng, bị oxy hóa, bị cháy, đứt không…
+ Sửa chữa hoặc thay thế mới
3.1.2. Kiểm tra, chẩn đốn, sửa chữa thơng qua việc đo áp suất ga.
a. Tầm quan trọng của sự kiểm tra áp suất:
Việc kiểm tra áp suất môi chất trong khi điều hịa làm việc cho phép ta có thể giả định những khu vực có vấn đề. Do đó điều quan trọng là phải xác định được giá trị phù hợp để chẩn đốn sự cố.
b. Tìm sự cố bằng cách sử dụng đồng hồ đo áp suất.
Khi thực hiện chẩn đoán bằng cách sử dụng đồng hồ đo phải đảm bảo các điều kiện sau đây:
+ Nhiệt độ nước làm mát động cơ: Sau khi được hâm nóng. + Tất cả các cửa: Được mở hồn tồn.
+ Núm chọn luồng khơng khí: “FACE”. + Núm chọn dẫn khí vào: “RECIRC”.
+ Tốc độ động cơ: 1500 (vòng/phút)- R134a; 2000 (vòng/phút)- R12. + Núm chọn tốc độ quạt gió: HI
+ Núm chọn nhiệt độ: MAX COOL. + Cơng tắc điều hịa: ON.
+ Nhiệt độ đầu vào của điều hịa: 300C đến 350C.
Chú ý: Đối với xe có trang bị bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh EPR, vì phía áp suất thấp được điều khiển bởi EPR nên các giá trị bất thường có thể khơng được chỉ ra trực tiếp trên áp suất đồng hồ.
Hình 4.1: Áp suất ga ở mức tiêu chuẩn.
+ Phía áp suất thấp: 0,15 ÷ 0,25 MPa (1,5 ÷ 2.5 kgf/cm2) + Phía áp suất cao: 1,6 ÷ 1,8 MPa (14 ÷ 16 kgf/cm2)
Một số hư hỏng thường gặp được kiểm tra bằng đồng hồ đo áp suất
Stt Hiện tượng Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục 1 Hệ thống làm việc trong tình trạng thiếu mơi chất
+ Áp suất ở phía cao áp và thấp áp đều thấp hơn so với mức tiêu chuẩn
+ Thấy bọt khí qua quan sát mắt ga. + Mức độ lạnh khơng đủ. + Thiếu mơi chất. + Rị rỉ ga. + Kiểm tra rị rỉ và sửa chữa. + Nạp thêm môi chất lạnh. 2 Hệ thống thừa ga hay giải nhiệt giàn nóng khơng tốt
+ Áp suất cao ở cả phía cao áp và thấp áp. +Khơng có bọt ở mắt ga dù hoạt động ở tốc độ thấp. + Mức độ làm lạnh không đủ + Thừa môi chất. + Giải nhiệt giàn nóng kém + Điều chỉnh đúng lượng mơi chất. + Vệ sinh giàn nóng. + Kiểm tra hệ thống làm mát của xe (quạt điện…) 3 Có hơi ẩm trong hệ thống lạnh + Hệ thống hoạt động bình thường khi hệ thống điều hòa bắt đầu hoạt động. Sau một thời gian phía áp suất thấp của đồng hồ chỉ độ chân không tăng dần. + Quan sát thấy hơi ẩm tại mắt ga. + Hơi ẩm lọt vào hệ thống làm lạnh. + Thay phin lọc, bình chứa. + Hút chân khơng triệt để trước khi nạp ga.
nén + Khi tắt máy điều hòa, ngay lập tức áp suất ở phía thấp áp và cao áp bằng nhau. + Khi làm việc thân máy nén khơng đủ nóng. + Mức độ làm lạnh không đủ nén. 5 Tắc nghẽn trong chu trình làm lạnh
+ Khi tắc nghẽn hồn tồn, giá trị áp suất ở phía thấp áp giảm xuống giá trị chân khơng ngay lập tức. + Khi có xu hướng tắc nghẽn, giá trị áp suất ở phía áp thấp giảm dần xuống giá trị chân khơng. + Có sự chênh lệch nhiệt độ trước và sau chỗ tắc