TIỂU LUẬN kỹ THUẬT NHIỆT LẠNH đề tài PHẦN i hệ THỐNG điều hòa KHÔNG KHÍ TRÊN ôtô KIA optima 2016

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH BÀI TIỂU LUẬN TÊN HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH Kỳ thi học kỳ 1 năm học 2021 2022 Giảng viên hướng dẫn Bùi Văn Tâm SVTH Đỗ Vĩnh Đạt Mã SV 2082500171 Lớp 20DOTC4 SVTH Lâm Nhật Bảo Mã SV 2082500537 Lớp 20DOTC4 SVTH Nguyễn Anh Pha Mã SV 2082500354 Lớp 20DOTC4 SVTH Mai Trung Nguyên Mã SV 2082500338 Lớp 20DOTC4 SVTH Nguyễn Đăng Thức Mã SV 2082500456 Lớp 20DOTC4 Ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô KhoaViện Viện kỹ thuật Tp HCM, ngày 31 tháng 1.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

BÀI TIỂU LUẬN

TÊN HỌC PHẦN: KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH

Kỳ thi học kỳ 1 năm học 2021 -2022

Giảng viên hướng dẫn: Bùi Văn Tâm

SVTH: Đỗ Vĩnh Đạt Mã SV:2082500171 Lớp: 20DOTC4

SVTH: Lâm Nhật Bảo Mã SV:2082500537 Lớp: 20DOTC4

SVTH: Nguyễn Anh Pha Mã SV:2082500354 Lớp: 20DOTC4

SVTH: Mai Trung Nguyên Mã SV:2082500338 Lớp:20DOTC4

SVTH: Nguyễn Đăng Thức Mã SV:2082500456 Lớp:20DOTC4

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Khoa/Viện: Viện kỹ thuật

Tp.HCM, ngày 31 tháng 10 năm 202

TIỂU LUẬN KỸ THUẬT NHIỆT LẠNH

HỌC KÌ 1A 2021-2022, lớp 20DOTC4

I Đề tài:

PHẦN I: HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN ÔTÔ

Nội dung:

1 Giới thiệu tổng quát về KIA Optima 2016

KIA là công ty đứng top đầu thị trường Việt Nam và trên toàn thế giới về thị phần sử dụng trong lĩnh vực giao thông công cộng KIA sản xuất rất nhiều loại xe đa dạng từ trung bình đến hạng sang như: Optima,Cerato,morning,Rio, và một số dòng xe khác

KIA optima 2016 là loại xe du lịch cỡ nhỏ được thiết kế dành riêng cho các hãng taxi với ưu điểm là tiết kiệm nhiên liệu và giá thành thấp, với 5 chỗ ngồi, phanh đĩa bố trí trên 2 bánh trước và 2 bánh sau và hộp số tự động 6 cấp Là mẫu xe tiết kiệm nhiên liệu, độ an toàn cao và tạo cảm giác lái khá tốt

Hình 1 Kiểu dáng bên ngoài xe KIA Optima 2016

2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống ĐHKK trên KIA Optima 2016

Không khí được lấy từ bên ngoài vào và đi qua giàn lạnh (bộ bốc hơi) Tại đây không khí bị dàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ không khí sẽ bi giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt

độ, áp suất cao sẽ 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 nó 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 sẽ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ ngưng tụ)

Khi tới dàn 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 sẽ bị giảm xuống cho đến khi bằng với 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 lọc hút ẩm Trong bình lọc hút

ẩm có lưới lọc và chất hút ẩm Môi chất sau khi đi qua bình lọc sẽ tinh khiết và không còn hơi ẩm Đồng thời nó cũng 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

Hình 2 : Kết cấu của hệ thống điều hòa không khí

3 Cấu tạo và các thiết bị chính của hệ thống

3.1.Máy nén trên xe Kia Optima 2016

a Chức năng

Máy nén nhận dòng khí ở trạng thái có nhiệt độ và áp suất thấp Sau đó dòng khí này được nén, chuyển sang trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất cao và được đưa tới giàn nóng

b Cấu tạo

Hình 3 Cấu tạo máy nén khí

1 Ly hợp điện từ, 2 Đệm trục, 3 Van an toàn, 4 Vỏ phía trước, 5 Pit tông, 6

Đĩa vát, 7 Xi lanh, 8 Vỏ phía sau

3.2.Bộ ly hợp điện từ trên xe Kia optima 2016

a Chức năng

Khi động cơ ôtô khởi động, nổ máy, buly máy nén quay theo trục khuỷu nhưng trục khuỷu của máy nén vẫn đứng yên Cho đến khi ta bật công tắc A/C nối điện máy lạnh, bộ ly hợp điện từ sẽ khớp buly vào trục máy nén cho trục khuỷu động

cơ dẫn động máy nén bơm môi chất lạnh Sau khi đã đạt đến nhiệt độ lạnh yêu cầu,

hệ thống điện sẽ tự động ngắt mạch điện bộ ly hợp từ cho máy nén ngừng bơm

Hình 4: Cấu tạo ly hợp điện từ

1 Cuộn dây, 2 Trục máy nén, 3 Ổ bi,

4 Đĩa ly hợp, 5 Đế chặn, 6 Trục chặn, 7 Puly

Khi bật công tắc máy lạnh A/C, dòng điện chạy qua cuộn dây của bộ ly hợp điện từ và sinh ra từ trường lớn Lực điện từ kéo ly hợp vào pulley và nối chặt chúng lại với nhau và trục của máy nén quay cùng với pulley của máy nén

4 Hệ thống phân phối không khí lạnh và giải nhiệt trên xe

4.1 Thiết bị ngưng tụ (giàn nóng) trên xe Kia optima 2016

a Chức năng của bộ ngưng tụ

Công dụng của bộ ngưng tụ là làm cho môi chất lạnh ở thể hơi dưới áp suất và nhiệt độ cao, từ máy nén bơm đến, ngưng tụ thành thể lỏng

b Cấu tạo

Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một ống kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ U nối tiếp nhau, xuyên qua vô số cánh tản nhiệt mỏng Các cánh tỏa nhiệt bám sát quanh ống kim loại Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa và không gian chiếm chỗ là tối thiểu

Hình 5: Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ)

1 Giàn nóng, 2 Cửa vào, 3 Khí nóng, 4 Đầu từ máy nén đến, 5 Cửa ra

6 Môi chất giàn nóng ra, 7 Không khí lạnh, 8 Quạt giàn nóng,

9 Ống dẫn chữ U, 10 Cánh tản nhiệt

4.2.Bình lọc và hút ẩm trên xe Kia optima 2016

a Chức năng

Bình chứa là một thiết bị để chứa môi chất được hoá lỏng tạm thời bởi giàn

nóng và cung cấp một lượng môi chất theo yêu cầu tới giàn lạnh Bộ hút ẩm có chất

hút ẩm và lưới lọc dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ấm trong chu trình làm lạnh

Nếu có hơi ấm trong chu trình làm lạnh, thì các chi tiết ở đó sẽ bị mài mòn hoặc

đóng băng ở bên trong van giãn nở dẫn đến bị tắc kẹt

b Cấu tạo

Bình lọc và hút ẩm có vỏ làm bằng kim loại, bên trong có lưới lọc và túi chứa

chất khử ẩm (desicant) Chất khử ẩm là một vật liệu có đặc tính hút ẩm lẫn trong môi

chất rất tốt như oxyt nhôm, silica alumina và chất silicagel

Hình 6: Cấu tạo bình lọc-bình hút ẩm

Trên bình lọc có trang bị van an toàn, van này mở khi áp suất trong bình lọc

tăng lên đột ngột vì nguyên nhân nào đó Sau khi môi chất được khử ẩm sẽ đi đến

van tiết lưu

Một số loại hệ thống lạnh có bình khử nước được lắp giữa bình lọc, hút ẩm và

van tiết lưu Bình khử nước một lần nữa hút sạch hơi nước còn sót lại trong môi chất

lạnh có tác dụng bảo vệ van tiết lưu không bị đóng băng Ngoài ra phần trên của bình

lọc có bộ phận làm bằng kính trong suốt giúp cho quá trình quan sát, kiểm tra tình

trạng của môi chất lạnh

Một số loại có lắp cảm biến áp suất trên bình lọc Tín hiệu áp suất cao của môi chất được chuyển thành tín hiệu điện áp báo về cho ECU để điều khiển tốc độ quạt

và máy nén

4.3.Giàn lạnh trên xe Kia optima 2016

Môi chất sau khi qua van tiết lưu làm áp suất giảm nhanh, nhiệt nhận vào trong quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí này Môi chất lạnh được dẫn đến giàn lạnh nhờ các ống xếp thành hình chữ U cùng với các cánh tản nhiệt Tại đây, nhiệt độ thấp của giàn lạnh được dẫn ra ngoài bởi quạt giàn lạnh

Hình 7: Cấu tạo giàn lạnh

Ở một số nước nhiệt độ thấp, giàn lạnh có hai nhiệt điện trở, một cho thiết bị chống đóng băng, một đóng vai trò là cảm biến giàn lạnh Cảm biến giàn lạnh phát hiện nhiệt độ khí đi qua giàn lạnh và chỉ dùng cho hệ thống điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý

4.4.Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh trên xe Kia Optima

Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh là một nhiệt điện trở được lắp ở giàn lạnh để phát hiện nhiệt độ của không khí khi đi qua giàn lạnh

Nó được dùng để ngăn chặn đóng băng bề mặt giàn lạnh, điều khiển nhiệt độ

và điều khiển luồng khí trong thời gian quá độ

Hình 7: Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh

4.5 Van tiết lưu hay van giãn nở trên xe Kia optima 2016

a chức năng

Ga lỏng sau khi đi qua bình chứa/hút ẩm được phun ra từ một van tiết lưu làm cho ga lỏng giãn nở đột ngột và biến thành dạng sương mù có áp suất và nhiệt độ thấp

Điều chỉnh lượng ga cấp cho giàn lạnh dựa trên tải làm mát để tạo hiệu quả làm lạnh cực đại tại mọi thời điểm Kết quả là ga lỏng liên tục biến thành trạng thái khí ở cửa ra của giàn lạnh mà không phụ thuộc vào tải lạnh và tốc độ máy nén

b cấu tạo

2.12 Cấu tạo van tiết lưu

1 Cửa van cao áp, 2 Cửa van thấp áp, 3 ống xi phông, 4 Thân van, 5 Ty van,

6 Lò xo, 7.Màng đàn hồi, 8 Nắp trên của van, 9 Ống nối cân bằng ngoài

5 Môi chất lạnh và dầu bôi trơn sử dụng cho hệ thống ĐHKK KIA Optima 2016

Các ôtô đời cũ sử dụng môi chất R-12 (Freon 12) Môi chất lạnh R12 gây ảnh hưởng đến tầng ozôn bao xung quanh trái đất

Các ôtô ngày nay sử dụng môi chất R-134a (H-FKW 134a) Đây là môi chất dạng khí, không màu, mùi ête nhẹ, nhiệt độ sôi là 26,5oC và ít gay hại cho tần ozôn Trong quá trình bảo dưỡng, sửa chữa không được dùng lẫn môi chất này với môi chất kia Nếu không sẽ gây hư hỏng cho hệ thống lạnh Đồng thời, không nên dùng dầu bôi trơn của máy nén cho hệ thống R12 cho hệ thống R134a vì đặc tính hai môi chất này hoàn toàn khác nhau

6 Các điểm đặc biệt của hệ thống ĐHKK trên KIA Optima 2016

- Hệ thống làm mát: Hệ thống làm mát bằng nước theo phương pháp tuần hoàn cưỡng bức nhờ bơm nước

- Hệ thống bôi trơn: Theo nguyên lý hoạt động hỗn hợp bao gồm bôi trơn cưỡng bức kết hợp với vung té Xe sử dụng các loại dầu bôi trơn như: SAE 5W-30, SAE 10W-30, SAE 15W-40

- Hệ thống điều hòa không khí trên xe còn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảm biến và các ECU điều khiển Điều hoà không khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe

- Để làm mát không khí trong xe, hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo một chu trình khép kín Máy nén đẩy môi chất ở thế khí có nhiệt độ cao áp suất cao đi vào giàn ngưng Ở giàn ngưng môi chất chuyển từ thể khí sang thể lỏng Môi chất ở dạng lỏng này chảy vào bình chứa (bình sấy khô) Bình này chứa và lọc môi chất Môi chất lỏng sau khi đã được lọc chảy qua van giãn nở, van giãn nở này chuyển môi chất lỏng thành hỗn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt độ thấp Môi chất dạng khí - lỏng có nhiệt độ thấp này chảy tới giàn lạnh Quá trình bay hơi chất lỏng trong giàn lạnh sẽ lấy nhiệt của không khí chạy qua giàn lạnh Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong giàn lạnh và chỉ có môi chất ở thể hơi vừa được gia nhiệt đi vào máy nén và quá trình được lặp lại như trước

7 Nhận xét và kết luận KIA Optima 2016

Công nghệ điều hòa không khí trên KIA Optima 2016 được trang bị để đem lại sự thỏai mái cho người trong xe, không những mang đến sự sang trọng mà còn đem đến trải nghiệm tốt nhất cho người dùng; Điều hoà tự động 2 vùng độc lập, hành khách và người lái dễ dàng tự điều chỉnh nhiệt dộ phù hợp; Tự động điều chỉnh tốc độ quạt theo nhiệt độ, 2 vùng nhiệt độ riêng biệt, độc lập với nhau; Lọc khí i-on.

KIA Optima mới cũng là 1 trong 5 mẫu xe thành công nhất trong dãy sản phẩm series

K chiến lược toàn cầu của Tập đoàn Kia Motors Là một mẫu xe xứng đáng để đem cho người dùng trải nghiệm thoải mái nhất

Phần 2: Bài tập

Câu 1:

Câu 3:

Câu 5:

Câu 10:

Câu 15:

Câu 19:

Câu 23:

Câu 33: