Phần 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE CHEVROLET CAPTIVA
3.10. Các hệ thống phụ
3.10.1 Hệ thống điều hoà không khí
Trên xe Chevrolet Captiva được trang bị hệ thống điều hoà không khí, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc tạo ra sự thoải mái, dể chịu và khoẻ khoắn cho hành khách trong xe. Máy điều hoà nhiệt độ điều chỉnh không khí trong xe mát mẻ hoặc ấm áp;
khô ráo, làm sạch bụi, đặc biệt rất có lợi ở những nơi thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đường dài.Và là một trang bị cần thiết giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn.
3.10.1.1. Cấu tạo, nguyên lý hệ thống điều hoà
Hệ thống điều hoà không khí là một tổ hợp bao gồm các thiết bị sau:
Hình 3.58. Cấu tạo hệ thống điều hoà không khí
1.Máy nén; 2. Giàn nóng; 3.Quạt; 4. Bình lọc/ hút ẩm; 5. Van giản nở; 6.Giàn lạnh; 7.Đường ống hút ( áp suất thấp); 8. Đường ống xã (áp suất cao); 9. Bộ tiêu
âm; 10. Cửa sổ quan sát; 11.Bình sấy khô nối tiếp; 12. Không khí lạnh; 13. Quạt lồng sóc; 14. Bộ ly hợp từ cửa quạt gió; 15. Bộ ly hợp máy nén; 16. Không khí.
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 66 Không khí được lấy từ bên ngoài vào và đi qua giàn lạnh (bộ bôc hơi). Tại đây không khí bị giàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ấm trong không khí củng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài.
Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẻ trở thành môi chất thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh.
Trong hệ thống, máy nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp trở thành hơi có áp suất, nhiệt độ cao. Máy nén hút môi chất dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về và nén lên tới áp suất yêu cầu 12 – 20 bar. Môi chất ra khỏi máy nén sẻ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ ngưng tụ).
Khi tới giàn nóng, không khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chất thông qua các lá tản nhiệt. Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẻ bị giảm xuống cho đén khi bằng nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì môi chất sẽ trở về dạng lỏng có áp suất cao.
Môi chất sau khi ra khỏi giàn nóng sẽ tới bình hút ẩm. Trong bình lọc hút ẩm có lưới lọc và chất hút ẩm. Đồng thời nó củng ngăn chặn áp suất vượt quá giới hạn.
Sau khi qua bình lọc hút ẩm, môi chất tới van tiết lưu. Van tiết lưu quyết định lượng môi chất phun vào giàn lạnh, lượng này được điều chỉnh bằng 2 cách: Bằng áp suất hoặc bằng nhiệt độ ngõ ra của giàn lạnh. Việc điều chỉnh rất quan trọng nó giúp hệ thống hoạt động được tối ưu.
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 67 3.10.1.2. Mạch điện hệ thống điều hoà xe trên xe Chevrolet Captiva:
Nguyên lí hoạt động: Các tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến chất lượng không khí, cảm biến nhiệt dộ ống dẫn, cảm biến nhiệt dộ giàn lạnh, cảm biến nhiệt độ bên ngoài và các cảm biến trong xe khác được gửi về bộ điều khiển nhiệt độ tự động và bộ điều khiển điện tử BCM trên đường dẫn của mạng CAN.
Nguyên lí hoạt động: Các tín hiệu từ các cảm biến của hệ thống điều hòa được gửi về bộ điều khiển nhiệt độ tự động để so sánh với các tín hiệu chuẫn được yêu cầu sau đó gửi các lệnh điều khiển tới các mô tơ như mô tơ quạt, mô tơ điều khiển hòa trộn khí nạp, mô tơ điều khiển chế độ, mô tơ điều khiển lưu lượng khí nạp để đảm bảo nhiệt độ trong xe duy trì ở quanh mức quy định.
Nguyên lí hoạt động: các dòng điện điều khiển từ các bộ điều khiển điện tử sẽ làm đóng mở các relay chinh và relay máy nén làm đóng mở các ly hợp máy nén giúp hệ thống điều hòa hoạt động.
Hình 3.59. Sơ đồ mạch cảm biến tín hiệu của hệ thống điều hòa trên xe Chevrolet Captiva
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 68 3.10.1.3. Các bộ phận chính của hệ thống
❖ Máy nén.
Máy nén là một thiết bị dùng để hút môi chất ở áp suất thấp, nhiệt độ thấp sinh ra ở giàn bay hơi và nén lên áp suất cao, nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm bảo sự tuần hoàn của môi chất một cách hợp lý và tăng mức độ trao đổi nhiệt của môi chất trong hệ thống
Hoạt động của máy nén có 3 giai đoạn:
* Giai đoạn 1: Hút môi chất
Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút được mở ra môi chất được hút vào xylanh công tác và kết thúc khi piston xuống điểm chết dưới.
* Giai đoạn 2: Nén môi chất
Khi piston đi từ điểm chết dưới tới điểm chất trên, van hút đóng, van đẩy mở với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Qúa trình này kết thúc khi piston tới điểm chết trên.
* Giai đoạn 3: Khi piston tới điểm chết trên, thì quy trình lại được lập lại từ đầu
❖ Ly hợp điện từ
Trên tất cả các loại máy nén sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô đều được trang bị bộ ly hợp nhờ hoạt động từ trường. Bộ ly hợp sẽ ăn khớp hay không ăn khớp để điều khiển trục máy nén quay khi cần thiết, phần puly sẽ quay liên tục bởi dây đai được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ khi làm việc.
Hình 3.60. Cấu tạo máy nén.
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 69 Hình 3.62. Cấu tạo của bộ ngưng tụ.
Nguyên lý hoạt động:
Khi hệ thống máy lạnh được bật lên, dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện (3) của bộ ly hợp, lực điện từ của nam châm điện hút đĩa bị động (6) dính cứng vào mặt ngoài của puly đang quay (5).Đĩa bị động (6) liên kết với trục máy nén (2) nên lúc này cả puly lẫn trục máy nén được khớp nối cứng một khối và cùng quay với nhau.
Lúc ta ngắt dòng điện, lực hút từ trường mất, một lò xo phẳng sẽ đẩy đĩa bị động (6) tách rời mặt ngoài puly. Lúc này, trục khuỷu động cơ quay, puly máy nén quay trơn trên vòng bi (1) nhưng trục máy nén đứng yên.
❖ Thiết bị ngưng tụ (giàn nóng)
Thiết bị ngưng tụ của hệ thống điều hoà không khí ôtô (hay còn gọi là giàn nóng) là thiết bị trao đổi nhiệt để biến hơi môi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ cao sau quá trình nén thành trạng thái lỏng trong chu trình làm lạnh.
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 70 Bộ ngưng tụ tiếp nhân hơi môi chất lạnh dưới áp suất và nhiệt độ cao do máy nén bơm vào, qua lỗ nạp được bố trí trên dàn nóng. Dòng khí này tiếp tục lưu thông trong ống dẫn đi dần xuống phía dưới, nhiệt của môi chất lạnh truyền qua các cánh tản nhiệt và được luồng gió mát thổi đi. Quá trình trao đổi khí này làm toả một nhiệt lượng rất lớn vào trong không khí, do bị mất nhiệt, hơi môi chất giảm nhiệt độ, đến nhiệt độ bằng nhiệt độ bảo hoà (hay nhiệt độ sôi) ở áp suất ngưng tụ thì bắt đầu ngưng tụ thành thể lỏng. Môi chất thể lỏng, áp suất cao này tiếp tục chảy đến bộ bốc hơi (giàn lạnh).
❖ Thiết bị bay hơi (giàn lạnh)
Thiết bị bay hơi (hay còn gọi là giàn lạnh) là thiết bị trao đổi nhiệt trong đó môi chất lạnh lỏng hấp thụ nhiệt từ môi trường cần làm lạnh sôi và hoá hơi
Môi chất lạnh ở thể lỏng, được thiết bị giản nở (van tiết lưu) phun tơi sương vào bộ bốc hơi. Luồng không khí do quạt điện thổi xuyên qua bộ bốc hơi, trao đổi nhiệt cho bộ này và làm sôi môi chất lạnh. Trong lúc chảy xuyên qua các ống của bộ bốc hơi, môi chất hập thụ một lượng nhiệt rất lớn và bốc hơi hoàn toàn. Khi môi chất lạnh sôi, hấp thụ nhiệt, bộ bốc hơi trở nên lạnh, quạt điện hút không khí nóng trong cabin và cả không khí ngoài vào thổi xuyên qua các cửa khí được bố trí trong hệ thống. Cứ như thế tạo ra một sự đối lưu không khí trong ôtô, tạo cảm giác thoải mái mát mẻ cho con người.
❖ Ống tiết lưu
Dùng để điều chỉnh lượng môi chất làm lạnh đi đến két hóa hơi. Tách rời hai bên cao áp và thấp áp.Ống tiết lưu nằm giữa thiết bị ngưng tụ và bình hút ẩm.
Hoạt động:
Hình 3.63. Các bộ phân trong thiết bị bay hơi.
1. Vỏ bộ bốc hơi; 2. Lõi bộ bốc hơi; 3. Quạt của bộ bay hơi; 4. Mô tơ quạt; 5. Nắp chắn bụi và làm kín bộ bốc hơi
Hình 3.64. Ống tiết lưu.
1. Ống tiết lưu; 2,5. Tấm lọc; 3. Lỗ tiết lưu; 4. Gioăng
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 71 Môi chất làm lạnh từ két ngưng tụ với áp suất cao đến lối vào của ống tiết lưu (1).
Hai vòng chữ O (4) tránh không cho môi chất làm lạnh rò rỉ qua van.
Hai tấm lọc (2) và (5) tại cửa vào và cửa ra của van có nhiệm vụ làm sạch các hạt bụi nhỏ trong môi chất làm lạnh.
Tấm lọc bên cửa ra còn có nhiệm vụ phun môi chất làm lạnh thật tơi. Lượng môi chất làm lạnh có thể qua được đường kính xác định phía trong của van (3) luôn luôn được xác định thông qua áp suất. Đây là sự giới hạn lượng đi qua. Đường kính trong của van thay đổi tùy thuộc vào thế hệ của xe và yêu cầu làm lạnh của hệ thống điều hòa không khí. Vỏ của ống tiết lưu có mã màu để chỉ thị sự khác nhau về đường kính trong (và không thể thay đổi khi sửa chữa).