KHẢO sát hệ THỐNG điều hòa ô tô sử DỤNG TRÊN mô HÌNH học tậ

Phạm Minh Mận Ngày nhận đề tài: / /2020 Ngày bảo vệ:…./…./2021 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI - MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI  Tìm hiểu chung về hệ thống điều hòa trên ô tô nhằm cung cấp kiến thức cơ bản về

MỤC LỤC

CHƯƠNG1: TỔNG QUAN 8

1.1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 8

1.1.1 Mục đích 8

1.1.2 Ý nghĩa 8

1.2 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ TRÊN Ô TÔ 9

1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ 9

1.3.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt 9

1.3.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển 11

CHƯƠNG2: NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỂ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA 12

2.1 HỆ THỐNG THÔNG GIÓ 12

2.1.1 Phân loại thông gió 12

2.1.2 Máy lọc khí 13

2.2 CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ NHIỆT VÀ TRẠNG THÁI CỦA VẬT CHẤT 15

CHƯƠNG3: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ TRÊN XE Ô TÔ 16

3.1 NGUYÊN LÝ LÀM LẠNH TRÊN Ô TÔ 16

3.1.1 Sự giãn nỡ và sự bay hơi 16

3.1.2 Môi chất làm lạnh sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô 16

3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 18

3.2.1 Sơ đồ nguyên lý 18

3.2.2 Nguyên lý hoạt động: 19

3.3 KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT 20

3.3.1 Máy nén (compressor) 20

3.3.2 Bộ ly hợp điện tử 26

3.3.3 Bộ ngưng tụ ( dàn nóng) 27

3.3.4 Bình chứa -lọc hút ẩm 28

3.3.5 Van tiết lưu 29

3.3.6 Bộ bay hơi 31

3.3.7 Hệ thống đường cao áp và thấp áp 33

3.3.8 Mắt gas 34

3.3.9 Quạt trong hệ thống lạnh 35

3.3.10 Đồng hồ đo áp suất 35

CHƯƠNG4: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA 36

4.1 BẢO DƯỠNG 36

4.1.1 Kẻ thù của hệ thống điện lạnh 36

4.1.2 Bảo dưỡng thường xuyên 36

4.1.3 Bão dưỡng định kỳ 37

4.1.4 Đối với Cân chỉnh dây curoa: 37

4.1.5 Đối với dàn lạnh và dàn nóng 37

4.1.6 Đối với quạt dàn nóng và quạt dàn lạnh 38

4.1.7 Nạp bổ sung gas cho hệ thống điều hòa không khí 38

4.1.8 Các biện pháp bảo đảm nạp đủ lượng ga cần thiết 39

4.2 SỬA CHỮA 40

Hình 1.1 Hệ thống điều hoà trên ô tô 9

Hình 1.2 Kiểu phía trước 10

Hình 1.3 Kiểu kép 10

Hình 1.4 Kiểu kép treo trần 11

Hình 1.5 Điều khiển bằng tay 11

Hình 1.6 Điều khiển tự động 12

Hình 2.1 Thông gió tự nhiên 13

Hình 2.2 Thông gió cưỡng bức 13

Hình 2.3 Máy lọc khí trên ô tô 14

Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động 18

Hình 3.2 Các bộ phận chính của hệ thống 18

Hình 3.3 Máy nén 20

Hình 3.4 Cấu tạo máy nén 21

Hình 3.5 Nguyên lý hoạt động 22

Hình 3.6 Máy nén kiểu cánh gạt xuyên tâm 23

Hình 3.7 máy nén kiểu xoắn ốc 24

Hình 3.8 Máy nén kiểu trục khuỷu 25

Hình 3.9 Máy nén kiểu trục khuỷu 26

Hình 3.10 Các chi tiết của ly hợp 27

Hình 3.11 Dàn ngưng tụ 27

Hình 3.12 Cấu tạo dàn ngưng tụ 28

Hình 3.13 Bình lọc hút ẩm 28

Hình 3.14 Cấu tạo bình lọc hút ẩm 29

Hình 3.15 Van tiết lưu 30

Hình 3.16 Cấu tạo van tiết lưu 30

Hình 3.17 Quá trình hoạt động van tiết lưu 31

Hình 3.18 Bộ bay hơi 31

Hình 3.19 Cấu tạo dàn bay hơi Error! Bookmark not defined Hình 3.20 Hệ thống đường cao áp và thấp áp 33

Hình 3.21 Cấu tạo ống dẫn 34

Hình 3.22 Mắt gas 34

Hình 3.23 Cấu tạo mắt gas Error! Bookmark not defined Hình 3.24 Quạt trong hệ thống lạnh 35

Hình 3.25 Đồng hồ đo áp suất 35

Hình 4.1 Gas bị biến chất 44

Hình 4.2 Cặn bẩn bám vào ống dẫn 45

Hình 4.3 Rò rỉ các đầu mối ,rắc co 45

Hình 4.4 Máy nén bị thiếu dầu bôi trơn 45

Hình 4.5 Máy nén bị hỏng 46

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc -o0o - -o0o -

ĐỀ CƯƠNG

ĐỒ ÁN TỔNG HỢP ĐỘNG LỰC TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA Ô TÔ SỬ DỤNG

TRÊN MÔ HÌNH HỌC TẬP

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Dương MSV: 171250423511

Lương Ngọc Linh MSV:171250423323

Nghành Cơ khí động lực Khóa: 2017 – 2019

Bộ môn: Công nghệ kỹ thuật ô tô – Khoa Cơ Khí

Giảng viên hướng dẫn: ThS GVC Phạm Minh Mận

Ngày nhận đề tài: / /2020 Ngày bảo vệ:…./…./2021 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

- MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

 Tìm hiểu chung về hệ thống điều hòa trên ô tô nhằm cung cấp kiến thức

cơ bản về hệ thống điều hòa cho người đọc

 Tìm hiểu vả các loại cảm biến trong hê thống, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết chính

 Cách nạp ga cho hệ thống điều hòa trên ô tô

 Chẩn đoán của sửa chữa những hư hỏng thường gặp trong hệ thống điều hòa ô tô

- Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

 Cung cấp các kiến thức

- PHƯƠNG PHÁP VÀ KHẢ NĂNG TRIỂN KHAI ĐỀ TÀI

 Đề tài được nghiên cứu và phát triển dựa trên mô hình thực tế

2 Phân công công việc 1 tuần

3 Tìm hiểu nghiên cứu 3 tuần

8 Soạn thảo thuyết minh 1 tháng

9 Hoàn thiện bản thuyết

minh, đưa ra bản vẽ mô

LỜI NÓI ĐẦU

Sau một thời gian làm đề tài , với sự nổ lực của cả nhóm và sự giúp đỡ tận tình của

thầy giáo trong bộ môn đã hoàn thành đề tài Tuy nhiên , do thời gian , trình độ củng

như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế , chắc hẳn đề tài còn nhiều thiếu sót và chưa đáp

ứng đầy đủ tính khoa học của đề tài Kính mong quý thầy giáo giúp đỡ và góp ý để đề

tài ngày càng hoàn thiện hơn

Sau cùng , em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, các thầy xưởng động cơ ô tô, đặc

biệt là thầy giáo ThS Phạm Minh Mận đã tận tình hướng dẫn em suốt thời gian qua

Đà Nẵng – Ngày 28 tháng 1 năm 2021

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Đình Dương, Lương Ngọc Linh

CHƯƠNG1: TỔNG QUAN 1.1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

1.1.1 Mục đích

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ đã mang lại nhiều lợi ích cho

xã hội, trong đó có cả ngành công nghiệp ô tô chúng ta Cùng với những yêu cầu khắt khe về chất lượng sản phẩm Một chiếc xe hiện đại ngày nay có thể được ví như một tòa nhà di động Như vậy có nghĩa, không thể chỉ dừng lại ở việc đảm bảo về độ an toàn, về tính hiệu quả kinh tế hay tính thẩm mỹ của một chiếc xe, mà còn cần phải đảm bảo trang bị được những hệ thống, thiết bị tiện nghi nhằm thỏa mãn nhu cầu của người tiêu dùng Vì vậy đó là một trong những yêu cầu hàng đầu mà buộc các nhà thiết kế, chế tạo ô tô phải đặc biệt quan tâm Ngày nay, việc sử dụng ô tô ở Việt Nam

đã trở nên rất phổ biến Các dòng xe đều trang bị hệ thống điều hòa Điều đó đồng nghĩa với việc nhu cầu sửa chữa hệ thống điều hòa trên ô tô ngày càng lớn Vậy nên yêu cầu đặt ra đối với những người thợ, người kỹ sư sửa chữa điều hòa đó là phải có được những kiến thức về hệ thống điều từ đó thực hiện việc sửa chữa một cách hiệu quả Xuất phát từ những lý do trên đây, em xin mạnh dạn nhận đề tài: “Nghiên cứu hệ thống điều hòa không khí trên ô tô”

1.1.2 Ý nghĩa

Hệ thống điều hòa là một trong những thiết bị tiện nghi rất phổ biến trong ô tô hiện nay Việc tìm hiểu hệ thống điều hòa giúp chúng ta hiểu rõ hơn về tính năng kỹ thuật của hệ thống, cũng như để sử dụng hiệu quả hơn Và có thể chuẩn đoán được một số bệnh của hệ thống trong quá trình sử dụng hay sửa chữa

1.2 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ TRÊN Ô TÔ

Hệ thống điều hòa nhiệt độ chủ yếu có tác dụng đưa không khí đã được làm lạnh vào trong xe khoảng 19-25 ℃ để tăng tiện nghi cho khách hàng đi đường xa, trời nóng( khi nhiệt độ ngoài trời trên 35-40 ℃) Ngoài ra, hệ thống điều hòa nhiệt độ trên

xe còn có bộ sưởi đưa không khí đã sưởi nóng vào trong xe khi trời lạnh khoảng dưới 18℃

1.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ

Hệ thống điều hoà không khí được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương

thức điều khiển

1.3.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt

1.3.1.1 Kiểu phía trước

Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với giàn sưởi Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt Gió từ bên ngoài hoặc không khí tuần hoàn bên trong được cuốn vào Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưa vào bên trong

Hình 1.2 Kiểu phía trước

1.3.1.2 Kiểu kép

Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau được đặt trong khoang hành lý Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ phía trước hoặc từ phía sau Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi trong

xe

1.3.1.3 Kiểu kép treo trần

Kiểu này được sử dụng trong xe khách Phía trước bên trong xe được bố trí hệ thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau Kiểu kép treo trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều

1.3.2.2 Kiểu tự động

Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ điều khiển điều hòa và ECU động cơ Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí ra và tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua các cảm biến tương ứng, nhằm điều khiển nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn

2.1.1 Phân loại thông gió

Có hai loại thiết bị thông gió: thông gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức

2.1.1.1 Thông gió tự nhiên

Việc hút không khí bên ngoài vào bên trong xe do áp suất không khí tạo ra bởi

chuyển động của xe được gọi là thông gió tự nhiên

Sự phân bố áp suất không khí bên ngoài xe khi nó chuyển động được chỉ ra như hình 2.1

Hình 2.1 Thông gió tự nhiên

2.1.1.2 Thông gió cưỡng bức ( quạt thông gió )

Trong hệ thống thông gió cưỡng bức, một quạt điện hay thiết bị tương tự được

sử dụng để đẩy không khí vào trong xe Cửa nạp và cửa thoát được đặt ở những vùng giống như hệ thống thông gió tự nhiên.Thông thường hệ thống thông gió này được dùng kèm với hệ thống khác ( chẳng hạn như hệ thống lạnh hay hệ thống sưởi )

2.1.2 Máy lọc khí

Là thiết bị để lọc không khí trong ô tô bằng cách tách bụi và các hạt có mùi ra

khỏi không khí Vì cơ bản máy lọc khí bao gồm một quạt gió để hút và thổi không khí, một bộ phận lọc để tách bụi Vật liệu lọc là sợi thuỷ tinh tẩm một loại dầu đặc biệt

Một số xe dùng bộ lọc than hoạt tính hoặc bộ lọc tĩnh điện, ngoài việc lọc và tách bụi

ra nó còn có thể khử mùi Một vài máy lọc khí còn có cả đèn diệt trùng và thiết bị

kiểm soát ion

Hình 2.3 máy lọc khí trên ô tô

2.2 CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ NHIỆT VÀ TRẠNG THÁI CỦA VẬT CHẤT

- Có 3 trạng thái của vật chất: rắn (solid), lỏng (liquid) và khí (vapor)

- Khi một vật chất thay đổi trạng thái thì nhiệt sẽ được hấp thụ hoặc nhả ra

- Có 3 hình thức trao đổi nhiệt: dẫn nhiệt (conduction), đối lưu (convection) và bức xạ (radiation)

- Sự di chuyển của nhiệt độ: nhiệt di chuyển từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Lạnh là hình thức của sự mất nhiệt

- Sự thay đổi trạng thái của vật chất:

+ Sự bốc hơi (vaporization): là sự chuyển hóa từ thể lỏng sang thể khí và trong quá trình này nhiệt nhận vào

+ Sự ngưng tụ (condensation): là sự chuyển hóa từ thể khí sang thể lỏng và nhiệt nhả

ra trong suốt quá trình

- Vật lạnh đi khi nó bốc hơi và nhả nhiệt khi ngưng tụ

- Mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất:

+ Áp suất của vật chất tăng thì nhiệt độ và điểm sôi của vật chất sẽ tăng

+ Áp suất của vật chất giảm thì nhiệt độ và điểm sôi của vật chất sẽ giảm

CHƯƠNG3: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ KẾT CẤU CÁC CHI TIẾT CỦA HỆ

THỐNG ĐIỀU HOÀ TRÊN XE Ô TÔ 3.1 NGUYÊN LÝ LÀM LẠNH TRÊN Ô TÔ

3.1.1 Sự giãn nỡ và sự bay hơi

Trong hệ thống làm lạnh cơ khí, khí lạnh được tạo ra bằng phương pháp sau: -Gas lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao được chứa trong bình, sau đó ga lỏng được

xả vào dàn bay hơi (giàn lạnh) qua một lỗ nhỏ gọi là van giãn nỡ, cùng lúc đó nhiệt độ

và áp suất gas lỏng cũng giảm và một ít gas lỏng chuyển thành hơi

-Gas có áp suất và nhiệt thấp chảy vào trong bình chứa gọi là giàn bay hơi Trong giàn bay hơi, gas lỏng bay hơi, trong quá trình này nó lấy nhiệt từ không khí xung quanh

3.1.2 Môi chất làm lạnh sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô

+ Như đã biết, khi khí bị nén cả áp suất và nhiệt độ của nó đều tăng Ví dụ :khi khí gas bị nén từ 2.1 kgf/cm² lên 15kgf/cm², nhiệt độ của khí gas sẽ tăng lên từ 0℃ lên 80℃ điểm sôi của gas lạnh ở 15kgf/cm² là 57℃ Nên nhiệt độ 80℃ của khí gas bị nén

là cao hơn điểm sôi (57℃)

+Vì vậy khí gas sẽ biến thành gas lỏng nếu nó bị mất nhiệt đến tận khi nhiệt độ nó giảm xuống tới điểm sôi hay thấp hơn Ví dụ: khí gas 15 kgf/cm²,80℃ có thể biến thành chất lỏng bằng cách hạ nhiệt độ xuống còn 23℃

3.1.2.2 Chu trình làm lạnh:

Hình 3.1 Chu trình làm lạnh

1-Dàn ngưng, 2-Máy nén, 3-Từ giản lạnh, 4-Quạt dàn lạnh, 5-Dàn lạnh, 6-Van

tiết lưu, 7-Đến dàn lạnh, 8-Bình hút ẩm, 9-Quạt dàn ngưng

1 Máy nén tạo ra ga có áp suất và nhiệt độ cao

2 Ga dạng khí đi vào dàn ngưng, tại đây nó ngưng tụ thành ga lỏng

3 Ga lỏng chảy vào bình chứa, bình chứa làm nhiệm vụ chứa và lọc ga lỏng

4 Ga lỏng đã được lọc chảy đến van giãn nở, van giãn nở ga lỏng thành hỗn hợp

3.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG

3.2.1 Sơ đồ nguyên lý

Các bộ phận chính của hệ thống điều hoà

A Máy nén khí

B Bộ ngưng tụ ,hay dàn nóng

C Bình lọc ,hút ẩm

D Van giãn nở hay van tiết lưu

E Van xả phía cao áp

3.2.2 Nguyên lý hoạt động:

Hoạt động của hệ thống điều hòa trên ô tô được tiến hành theo các bước cơ bản sau đây nhằm nhận nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát bên trong cabin ô tô:

Môi chất lạnh thể hơi được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và nhiệt độ cao đến bộ ngưng tụ (B)

Tại bộ ngưng tụ (giàn nóng) (B) nhiệt độ của môi chất lạnh rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng, môi chất lạnh từ thể hơi được giải nhiệt, giảm áp nên ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình hút ẩm (C), tại đây môi chất lạnh tiếp tục được làm tinh khiết nhờ được hút hết hơi ẩm và lọc tạp chất

Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lạnh thể lỏng

để phun vào bộ bốc hơi (giàn lạnh) (G), làm lạnh thấp áp môi chất lạnh Do được giảm

áp nên môi chất lạnh thể lỏng sôi, bốc hơi biến thành thể hơi bên trong bộ bốc hơi Trong quá trình bốc hơi Quạt lồng sóc hay quạt giàn lạnh thổi một lượng lớn không khí xuyên qua dàn lạnh đưa khí mát vào trong cabin ô tô Môi chất lạnh ở thể lỏng nhận nhiệt độ của không khí trong ca bin hóa thành thể hơi

Sau đó môi chất lạnh ở thể hơi, áp suất thấp được hút trở lại máy nén

3.3 KẾT CẤU CÁC CỤM CHI TIẾT

Máy nén có tác dụng nén môi chất đã bay hơi ở giàn lạnh thành môi chất dạng hơi

có nhiệt độ và áp suất cao Từ đó giàn nóng có thể dễ dàng hóa lỏng hơi môi chất, cả khi môi trường xung quanh có nhiệt độ cao Máy nén còn có tác dụng tuần hoàn môi

Phân loại máy nén:

a) Máy nén kiểu piston

Cấu tạo mấy nén:

Hình 3.5 Cấu tạo máy nén

Nguyên lý hoạt động của máy nén:

Hành trình hút : pitton đi xuống, thể tích tăng, áp suất giảm,Clape hút tự mở

Hành trình nén: Pitton chạy lên, clape hút đóng kín (phía dưới), áp suất tăng cao và

tự nâng Clape đẩy thoát ra ngoài

Hình 3.6 Nguyên lý hoạt động

b) Máy nén kiểu cánh gạt xuyên tâm

Mỗi cánh gạt của máy nén cánh gạt xuyên được chế tạo liền với cánh đối diện với

nó Có hai cặp cánh gạt đặt vuông góc với nhau trong khe rôto Khi rôto quay, cánh gạt dịch chuyển theo phương hướng kính, hai đầu của cánh tỳ lên thành trong của xylanh