a. Chức năng.
Giăn lạnh lăm bay hơi môi chất ở dạng sương sau khi qua van giên nở có nhiệt độ vă âp suất thấp, vă lăm lạnh không khí ở xung quanh nó.
b. Phđn loại giăn lạnh.
Giăn lạnh lăm bay hơi hỗn hợp lỏng khí (dạng sương) có nhiệt độ thấp, âp suất được cung cấp từ van tiết lưu. Do đó lăm lạnh không khí xung quanh giăn lạnh. Có hai loại giăn lạnh. Giăn lạnh cânh phẳng thường được sử dụng.
c. Cấu tạo.
Hình 2.38: Hình dạng của bộ bốc hơi
Bộ bốc hơi (giăn lạnh) được cấu tạo bằng một ống kim loại (5) dăi uốn cong chữ chi xuyín qua vô số câc lâ mỏng hút nhiệt, câc lâ mỏng hút nhiệt được bâm sât t iếp xúc hoăn toăn quanh ống dẫn môi chất lạnh. Cửa văo của môi chất bố trí bín dưới vă cửa ra bố trí bín trín bộ bốc hơi. Với kiểu thiết kế năy, bộ bốc hơi có được diện tích hấp thu nhiệt tối đa trong lúc thể tích của nó được thu gọn tối thiểu.
Trong xe ô tô bộ bốc hơi được bố trí dưới bảng đồng hồ. Một quạt điện kiểu lồng sóc thổi một số lượng lớn không khí xuyín qua bộ năy đưa khí mât văo cabin ô tô.
Hình 2.39: Cấu tạo (bộ bốc hơi) giăn lạnh
1. Cửa dẫn môi chất văo 4. Luồng khí lạnh 2. Cửa dẫn môi chất ra 5. Ống dẫn môi chất 3. Cânh tản nhiệt 6. Luồng khí nóng
d. Nguyín lý hoạt động.
Trong quâ trình hoạt động, bín trong bộ bốc (giăn lạnh) hơi xảy ra hiện tượng sôi vă bốc hơi của môi chất lạnh. Quạt gió sẽ thổi luồng không khí qua giăn lạnh, khối không khí đó được lăm mât vă được đưa văo trong xe. Trong thiết kế chế tạo, một số yếu tố kỹ thuật sau đđy quyết định năng suất của bộ bốc hơi:
+ Đường kính vă chiều dăi ống dẫn môi chất lạnh.
+ Số lượng vă kích thước câc lâ mỏng bâm quanh ống kim loại. + Số lượng câc đoạn uốn cong của ống kim loại.
+ Khối lượng vă lưu lượng không khí thổi xuyín qua bộ bốc hơi. + Tốc độ của quạt gió.
Bộ bốc hơi hay giăn lạnh còn có chức năng hút ẩm, chất ẩm sẽ ngưng tụ thănh nước vă được hứng đưa ra bín ngoăi ô tô nhờ ống xả bố trí dưới giăn lạnh. Đặc tính hút ẩm năy giúp cho khối không khí mât trong cabin được tinh chế vă khô râo.
Tóm lại, nhờ hoạt động của van giên nở hay của ống tiết lưu, lưu lượng môi chất phun văo bộ bốc hơi được điều tiết để có được độ mât lạnh thích ứng với mọi chế độ tải của hệ thống điện lạnh. Trong công tâc tiết lưu năy, nếu lượng môi chất chảy văo bộ bốc hơi quâ lớn, nó sẽ bị trăn ngập, hậu quả lă độ lạnh kĩm vì âp suất vă nhiệt độ
trong bộ bốc hơi cao. Môi chất không thể sôi cũng như không bốc hơi hoăn toăn được, tình trạng năy có thể gđy hỏng hóc cho mây nĩn. Ngược lại, nếu môi chất lạnh lỏng nạp văo không đủ, độ lạnh sẽ rất kĩm do lượng môi chất ít sẽ bốc hơi rất nhanh khi chưa kịp chạy qua khắp bộ bốc hơi.
2.4 Câc phần phụ khâc trong hệ thống điện lạnh ô tô.
2.4.1 Ống dẫn môi chất lạnh.
Những thiết bị khâc nhau trong hệ thống điều hòa không khí ô tô phải được nối liền với nhau, để môi chất lạnh lưu thông tuần hoăn trong hệ thống. Cả hai loại ống mềm vă ống cứng được sử dụng để nối câc thiết bị lại với nhau. Khi nối hệ thống với mây nĩn phải sử dụng ống mềm, điều năy cho phĩp mây nĩn vă động cơ có thể chuyển động tương đối với nhau. Câc loại ống mềm được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí hệi n nay được chế tạo bằng cao su có thím một hoặc hai lớp không thấm ở bín trong vă bín ngoăi còn gia cố thím một lớp nilon không thấm tạo ra một lớp măng chắn không bị rò rỉ.
Câc loại ống lăm bằng kim loại được sử dụng nhiều trong hệ thống lăm lạnh, để nối những thiết bị cố định như từ giăn ngưng tụ đến van tiết lưu, từ van đến bộ bốc hơi. Mặc dù ống kim loại không bị thấm qua nhưng nước hoặc dung dịch trong ắc quy trăn ra có thể ăn mòn vă lăm thủng ống vă gđy ra rò rỉ. Đường ống dẫn trong hệ thống điều hòa không khí được đặt tín theo công việc của chúng hoặc theo trạng thâi của chất lăm lạnh chứa bín trong. Đường ống thoât nối từ mây nĩn đến bộ ngưng tụ được gọi lă ống ga nóng. Đường ống dẫn chứa dung dịch chất lăm lạnh nối từ bộ ngưng tụ đến phin sấy lọc vă đến thiết bị giên nở. Đường ống hút nối bộ bốc hơi đến mây nĩn thường có đường kính lớn nhất vì nó truyền dẫn hơi môi chất lạnh ở âp suất thấp.
2.4.2 Cửa sổ kính (mắt ga).
Cấu tạo của kính xem ga bao gồm phần thđn hình trụ tròn, phía trín có lắp một kính tròn có khả năng chịu âp lực tốt vă trong suốt để quan sât lỏng. Kính được âp chặt lín phía trín nhờ một lò xo đặt bín trong. Trín đường ống cấp môi chất của hệ thống lạnh có lắp đặt kính xem ga, mục đích lă bâo hiệu lưu lượng lỏng vă chất lượng của nó một câch định tính. Cụ thể như sau:
+ Bâo hiệu lượng ga chảy qua đường ống có đủ không. Trong trường hợp lỏng chảy điền đầy đường ống, hầu như không nhận thấy sự chuyển động của dòng môi chất lỏng, ngược lại nếu thiếu môi chất, trín mắt kính sẽ thấy sủi bọt. Khi thiếu ga trầm trọng trín mắt kính sẽ có câc vệt dầu chảy qua hình gợn sóng.
+ Bâo hiệu độ ẩm của môi chất. Khi trong môi chất lỏng có lẫn ẩm thì m ău sắc của nó bị biến đổi. Mău xanh: Khô; Mău văng: Có lọt ẩm cần thận trọng; Mău nđu: Lọt ẩm nhiều, cần sử lý. Để tiện so sânh, trín vòng tròn chu vi của mắt kính người ta có in sẵn câc mău đặc trưng để có thể kiểm tra vă so sânh.
+ Ngoăi ra khi trong lỏ ng có lẫn câc tạp chất cũng có thể nhận biết qua mắt kính. trong trường hợp câc hạt hút ẩm bị hỏng, xỉ hăn trín đường ống.
Hình 2.41: Trạng thâi môi chất qua cửa sổ kính
2.5 Điều khiển hệ thống điều hòa không khí trín ô tô.
2.5.1 Bộ điều khiển nhiệt độ.
a. Kiểu điện trở, nhiệt điện trở.
Cụm sưởi vă cụm lăm lạnh độc lập nhau. Loại thermistor được sử dụng khi hỗn hợp không khí thay đổi. Thermistor được lăm từ chất bân dẫn đặc trưng bởi sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ. Điện trở tăng khi nhiệt độ giảm, vă điện trở giảm khi nhiệt độ tăng. Nhiệt điện trở được đặt ở phía sau giăn lạnh, để cảm ứng nhiệt độ của gió sau khi đi qua giăn lạnh.
Hình 2.42: Kiểu điện trở
Hệ thống điều hòa không khí ô tô dùng loại nhiệt điện trở còn có một biến trở gắn trín bảng điều khiển. biến trở năy dùng để điều chỉnh nhiệt độ trong xe. Tín hiệu điều khiển nhiệt độ được lấy từ cần phđn âp gồm giâ trị điện trở của biến trở vă giâ trị nhiệt điện trở.
Hình 2.43: Kiểu nhiệt điện trở
Khi nhiệt độ không khí trong xe tăng lín, cảm ứng lín nhiệt điện trở (giâ trị điện trở nhỏ), hoặc chuyển nhiệt độ tới vị trí căi đặt cao (giâ trị điện trở lớn) lăm giảm điện âp rơi trín mạch cảm ứng nhiệt độ của bộ khuếch đại. Mạch cảm ứng trong bộ khuếch đại nhận biết mạch điều hòa không khí đang ở trạng thâi ON, lăm cho transistor mở ra. Điều năy cho phĩp rơ le ly hợp từ đóng mạch vă mây nĩn hoạt động, bắt đầu quâ trình lăm lạnh.
Hình 2.44: Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ cao)
Khi nhiệt độ bín trong xe giảm, điện trở của thermistor tăng (giâ trị điện trở lớn), hoặc khi chuyển nhiệt độ căi đặt tới vị trí lạnh ít (giâ trị điện trở lớn) lăm tăng điện âp rơi trín mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại của hệ thống điều hòa không khí. Mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại nhận biết được trạng thâi OFF của hệ thống điều hòa không khí, lăm cho transistor đóng ạl i. Điều năy lăm cho rơ le của ly hợp từ không đóng mạch, vă mây nĩn không hoạt động, ngừng quâ trình lăm lạnh.
b. Loại Thermostat.
Thermostat gồm một đầu cảm ứng nhiệt , măng vă công ắt c. Bín trong đầu cảm ứng nhiệt có chứa đầy môi chất. Đầu cảm ứng nhiệt đặt tại lối ra của giăn lạnh. Khi nhiệt độ bay hơi thấp thì âp suất trong bầu cảm ứng giảm. Công tắc được ngắt nhờ măng. Điều năy lăm cho ly hợp từ bị ngắt, từ đó điều chỉnh được nhiệt độ ra.
Hình 2.46: Loại thermostat (nhiệt độ giăn lạnh thấp)
Hình 2.47: Loại thermostat (nhiệt độ giăn lạnh cao)
2.5.2 Bộ điều khiển tốc độ quạt.
Lưu lượng gió được điều chỉnh bởi sự thay đổi tốc độ quay của mô tơ quạt. Tốc độ quay của mô tơ quạt phụ thuộc văo điện âp giữa hai đầu mô tơ. Trong hệ thống điều hòa ô tô, công ắt c quạt thay đổi giâ trị điện trở mắc nối tiếp với động cơ. Bằng câch năy có thể điều chỉnh tốc độ quay của mô tơ.
Hình 2.48: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió
Khi công tắc quạt căi đặt ở vị trí ở vị trí Low , dòng điện chạy qua cuộn dđy của rơ le sưởi vă lăm cho rơ le năy ở vị trí ON. Điện âp qua tiếp điểm của rơ le sưởi của bộ sưởi ấm.
Hình 2.49: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Low)
Khi bật công tắc ở vị trí Me, rơ le sưởi ở vị trí ON giống như khi ta căi đặt ở chế độ Low. Điều năy cho phĩp gửi điện âp tới động cơ quạt. Sau khi đi qua động cơ quạt, dòng điện đi qua một phần qua điện trở quạt rồi ra mât.
So với chế độ Low, h iệu diện thế giữa hai đầu động cơ quạt lớn hơn. Điều năy cho phĩp động cơ lăm việc ở chế độ trung bình.
Hình 2.50: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Medium)
Khi công tắc quạt ở vị trí High thì rơ le ở vị trí giống như ở chế độ thấp vă có điện âp đưa tới quạt. Tuy nhiín dòng điện chạy qua động cơ mă không đi qua điện trở năo, rồi ra mât theo công tắc quạt. Điều năy cho phĩp điện âp nguồn cấp trực tiếp cho động cơ nín mô tơ quạt quay ở tốc độ cao.
Hình 2.51: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí High)
2.5.3 Bộ điều khiển tốc độ không tải (bù ga).
Khi động cơ chạy không tải, công suất của động cơ nhỏ. Bật mây nĩn sẽ lăm quâ tải động cơ. Điều năy có thể gđy chết mây hoặc động cơ quâ nóng, mây điều hòa hoạt động khi xe dừng, tốc độ động cơ phải đư ợc tăng lín một câch tự động, gọi lă điều khiển tốc độ bù ga không tải.
a. Bù ga kiểu điện.
ECU điều khiển động cơ nhận tín hiệu công tắc A/C ON từ bộ khuếch đại A/C vă mở van điều chỉnh tốc độ không tải. Cả lượng không khí vă nhiín liệu đều tăng lín, giúp tăng tốc độ động cơ tới nhiệt độ thích hợp. Có hai kiểu bù ga kiểu điện lă: Kiểu cho không khí đi tắt vă kiểu dùng van điều chỉnh không tải ISCV (rpm- Revolution per minute: Số vòng quay trín phút).
Hình 2.52: Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu điện)
b. Bù ga kiểu cơ.
Loại năy được dùng trín động cơ điesel loại không có hộp điều khiển điện từ vă động cơ xăng sử dụng chế hòa khí. Khi hệ thống điều hòa hoạt động, van điện từ bù ga hoạt động, âp suất chđn không trong bầu chđn không được dẫn tới cơ cấu chấp hănh vă đẩy bướm ga. Điều năy lăm tăng tốc độ không tải của động cơ.
Hình 2.54: Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu cơ khi A/C bật)
2.5.4 Bộ điều khiển chống đóng băng giăn lạnh. a. Loại EPR. a. Loại EPR.
Bộ điều hòa âp suất giăn lạnh (EPR) lă một van điều chỉnh âp suất gồm một ống kim loại vă một Piston. Bộ phận năy được lắp giữa giăn lạnh vă mây nĩn để duy trì âp suất môi chất bín trong giăn lạnh ở 0,18 MPa, hoặc cao hơn, ngăn chặn sự đóng băng. Mây nĩn hoạt động liín tục trong loại sử dụng van EPR, vì vậy sự thay đổi nhiệt độ đầu ra lă thấp. Loại điều hòa không khí sử dụng van EPR không gđy ra tiếng ồn, nín được dùng rộng rêi trong câc loại xe đắt tiền.
Hình 2.55: Cấu tạo van EPR
Khi nhiệt độ trong xe cao, tải nhiệt cao, âp suất bay hơi (Pe) tăng cao hơn âp lực của lò xo (Ps), Piston dịch chuyển sang phâi trâi lăm mở van. Môi chất bay hơi ở g iăn lạnh vă được hút văo mây nĩn. Trong quâ trình hoạt động, Piston của van EPR sẽ đóng
vă mở. Chuyển động năy điều chỉnh âp suất bay hơi (Pe) cho giăn lạnh , vì thế âp suất không xuống dưới 0,18 MPa, ngăn chặn sự đóng băng giăn lạnh.
Hình 2.56: Nguyín lý hoạt động van EPR (nhiệt độ trong xe cao)
Khi nhiệt độ trong xe giảm vă nhiệt độ tải giảm, âp suấ t (Pe) trở nín thấp hơn. Lúc năy trong van EPR, giâ trị của (Pe) nhỏ hơn âp lực của lò xo vă Piston bị kĩo trở lại bín phải. Van được đóng lại vă ngắt dòng môi chất lạnh để điều chỉnh năng suất lạnh phù hợp với tải nhiệt.
Hình 2.57: Nguyín lý hoạt động van EPR (nhiệt độ trong xe thấp)
b. Loại thermistor.
Khi nhiệt độ giăn lạnh tăng, nhiệt độ của cảm biến nhiệt cũng thay đổi theo. Giâ trị điện trở giảm, lăm cho điện thế tại điểm A trong bộ khuếch đại A/C giảm. Khi điện thế tại điểm A giảm, bộ khuếch đại A/C lăm cho transistor chuyển trạng thâi ON vă ly hợp từ hoạt động. Mây nĩn hoạt động để bắt đầu quâ trình lăm lạnh.
Hình 2.58: Nguyín lý hoạt động thermistor (khi nhiệt độ cao)
Khi nhiệt độ giăn lạnh xấp xỉ 00C, điện trở của cảm biến nhiệt tăng. Điện thế tại điểm A trong bộ khuếch đại tăng. Khi điện thế tại điểm A tăng lín thì bộ khuếch đại cho transistor khóa vă ly hợp không đóng mạch lăm cho mây nĩn ngừng hoạt động . Điều đó ngăn chặn được sự đóng băng của giăn lạnh.
Hình 2.59: Nguyín lý hoạt động thermistor (khi nhiệt độ thấp)
2.5.5 Bộ điều khiển đóng ngắt mây nĩn. a. Tín hiệu ra điều khiển mây nĩn. a. Tín hiệu ra điều khiển mây nĩn.
Trạng thâi ON/OFF của mây nĩn được điều khiển nhờ rơ le điện từ. Có ba loại gửi tín hiệu đến rơ le.
Kiểu A: Tín hiệu điều khiển được truyền đi từ bộ điều khiển, cùng với câc tín hiệu điều khiển khâc được cung cấp từ ECU động cơ.
Kiểu B: Nhận tín hiệu điều khiển từ mây nĩn từ bộ điều khiển A/C. Đưa ra tín hiệu tới ECU động cơ.
Kiểu C: Nhận tín hiệu độc lập từ bộ điều khiển A/C.
Hình 2.60: Câc kiểu điều khiển mây nĩn
Hình 2.61: Điều khiển mây nĩn kiểu A
Bộ điều khiển truyền câc tín hiệu sau: Cho phĩp bật mây nĩn hoạt động, vă bắt đầu bù ga. ECU có thể truyền tín hiệu trở lại phụ thuộc văo trạng thâi của động cơ lúc đó.
b. Công tắc điều khiển A/C vă ECON.
Công tắc điều khiển A/C vă ECON phđn ra lăm hai mức cảm nhận nhiệt độ không khí sau khi đê lăm lạnh , để điều khiển hoạt động của mây nĩn ON/OFF. Công tắc hệ thống điều hòa không khí được dùng để chọn chế độ A/C hay ECON. Cảm biến nhiệt độ giăn lạnh cảm nhận nhiệt độ của khí lạnh ngay sau khi chúng đi qua khỏi giăn lạnh. Việc điều khiển dựa văo nhiệt độ của khí lạnh.
Hình 2.62: Công tắc điều khiển A/C vă ECON
Để lăm lạnh nhanh không khí bín trong xe ta bật công tắc điều hòa A/C ở vị trí ON. Khi nhiệt độ giăn lạnh nhỏ hơn 3 0 C, mây nĩn được ngắt. Khi nhiệt độ giăn lạnh lớn hơn 4 0 C, mây nĩn được bật vă hệ thống bắt đầu lăm việc.
Hình 2.63: Công tắc điều khiển A/C (ở vị trí ON)
Hình 2.64: Công tắc điều khiển A/C (ở vị trí OFF)
Khi muốn điều hòa không khí hoạt động ở chế độ tiết kiệm hoặc lăm khô không khí, bật công tắc ECON ở vị trí ON. Khi nhiệt độ giăn lạnh xấp xỉ 10 0