Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô

Mục tiêu đề tài Khi đề tài này thực hiện chúng em đã đặt ra những mục tiêu cần đạt như: Hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô, hiểu rõ quá trình chuyển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG

ĐIỆN LẠNH TRÊN Ô TÔ

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS NGUYỄN TẤN NHỰT

Tp Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2022

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

ABSTRACT iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ix

LỜI MỞ ĐẦU xiii

Chương 1 GIỚI THIỆU TÊN ĐỀ TÀI 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

1.3 Nhiệm vụ 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

1.5 Kết quả đạt được 2

1.6 Bố cục của đồ án 3

Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE TOYOTA VIOS 4

2.1 Chức năng, phân loại, lý thuyết điều hòa không khí 4

2.1.1 Chức năng của điều hòa không khí 4

2.1.2 Phân loại điều hòa không khí trên ô tô 6

2.1.3 Lý thuyết về điều hòa không khí 8

2.2 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn 11

2.2.1 Đơn vị đo nhiệt lượng 11

2.2.2 Môi chất lạnh 11

2.2.3 Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh 11

2.2.4 Dầu bôi trơn 14

2.3 Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Vios 14

2.3.1 Sơ đồ vị trí và hệ thống lắp đặt trên xe 14

2.3.2 Hệ thống làm lạnh 15

2.3.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Vios 16

2.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh trên ô ô 17

2.4.1 Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô 17

2.4.2 Máy nén 18

2.4.3 Ly hợp điện từ 21

2.4.4 Giàn nóng 23

2.4.5 Bình lọc (Lọc ga) 25

2.4.6 Van tiết lưu 26

2.4.7 Giàn lạnh 32

2.4.8 Các phần phụ khác trong hệ thống điện lạnh ô tô 34

2.5 Điều khiển hệ thống điều hòa không khí trên ô tô 36

2.5.1 Bộ điều khiển nhiệt độ 36

2.5.2 Bộ điều khiển tốc độ quạt 39

Chương 3 THIẾT KẾ VÀ THỰC HIỆN THI CÔNG MÔ HÌNH 42

3.1 Mục đích và yêu cầu của mô hình 42

3.1.1 Mục đích của mô hình 42

3.1.2 Yêu cầu của mô hình 42

3.2 Chọn phương án, phân tích ưu điểm và nhược điểm của các mô hình 42

3.3 Thiết kế khung giá đỡ 3D mô hình điện lạnh ô tô trên phần mềm AutoCad 45 3.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống điện lạnh trên ô tô 47

3.5 Thi công mô hình 48

3.5.1 Chuẩn bị vật liệu 48

3.5.2 Các thiết bị liên quan đến mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô 49

3.5.3 Quy trình thực hiện lắp ráp mô hình hệ thống điện lạnh 51

3.5.4 Mô hình sau khi được lắp ráp hoàn thiện 57

Chương 4 KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 58

4.1 Kết luận 58

4.2 Phương hướng phát triển đề tài 59

Tài liệu tham khảo 60

Phụ lục 63

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm [1] 4

Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát [2] 5

Hình 2.3: Kiểu phía trước [3] 6

Hình 2.4: Kiểu kép [4] 6

Hình 2.5: Kiểu kép treo trần [5] 7

Hình 2.6: Kiểu bằng tay (Khi trời nóng) [6] 7

Hình 2.7: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh) [7] 7

Hình 2.8: Kiểu tự động (Khi trời nóng) [8] 8

Hình 2.9: Kiểu tự động (Khi trời lạnh) [9] 8

Hình 2.10: Sự phá hủy tầng ôzôn của CFC [10] 12

Hình 2.11: Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a [11] 13

Hình 2.12: Bố trí hệ thống điều hòa trên xe Vios 15

Hình 2.13: Chu trình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí [12] 16

Hình 2.14: Sơ đồ mạch điện hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Vios 16

Hình 2.15: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô [13] 17

Hình 2.16: Cấu tạo máy nén loại piston [14] 19

Hình 2.17: Hành trình hút của máy nén [15] 20

Hình 2.18: Hành trình xả của máy nén [16] 21

Hình 2.19: Cấu tạo của ly hợp điện tử [17] 22

Hình 2.20: Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ khi ON [18] 22

Hình 2.21: Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ khi OFF [19] 23

Hình 2.23: Sơ đồ cấu tạo của bình lọc [21] 25

Hình 2.24: Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu [22] 27

Hình 2.25: Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải cao) [23] 28

Hình 2.26: Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải thấp) [24] 28

Hình 2.27: Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu loại thường [25] 29

Hình 2.28: Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao) [26] 30

Hình 2.29: Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp) [27] 30

Hình 2.30: Cấu tạo của bình tích lũy [28] 31

Hình 2.31: Hình dạng của giàn lạnh [29] 32

Hình 2.32: Cấu tạo giàn lạnh [30] 33

Hình 2.33: Hình dạng của cửa sổ kính 35

Hình 2.34: Trạng thái môi chất qua cửa sổ kính [31] 36

Hình 2.35: Kiểu điện trở [32] 36

Hình 2.36: Kiểu nhiệt điện trở [32] 37

Hình 2.37: Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ cao) [32] 37

Hình 2.38: Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ thấp) [32] 38

Hình 2.39: Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh thấp) [32] 39

Hình 2.40: Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh cao) [32] 39

Hình 2.41: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió [33] 40

Hình 2.42: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Low) [33] 40

Hình 2.43: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Medium) [33] 41

Hình 2.44: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí High) [33] 41

Hình 3.1: Hệ thống điện lạnh ô tô trang bị ống tiết lưu cố định 43

Hình 3.2: Hệ thống điện lạnh ô tô trang bị van tiết lưu 44

Hình 3.3: Khung giá đỡ 3D mô hình hệ thống điện lạnh ô tô trên phần mềm AutoCad 45

Hình 3.4: Hình chiếu đứng khung giá đỡ mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô 45

Hình 3.5: Hình chiếu cạnh khung giá đỡ mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô 46

Hình 3.6: Hình chiếu bằng khung giá đỡ mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô 46

Hình 3.7: Sơ đồ mạch điện trên mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô 47

Hình 3.8: Thanh sắt chữ V lỗ 48

Hình 3.9: Các dụng cụ hỗ trợ lắp đặt mô hình hệ thống điện lạnh ô tô 48

Hình 3.10: Quạt giàn nóng và lưới tản nhiệt 49

Hình 3.11: Motor kéo 1 pha và dây curoa 49

Hình 3.12: Máy nén, lọc ga và dây ống dẫn môi chất lạnh 50

Hình 3.13: Công tắc, Rờ le, cầu chì và dây điện 50

Hình 3.14: Giàn lành 51

Hình 3.15: Khung giá đỡ tầng 1 51

Hình 3.16: Khung giá đỡ tầng 2 52

Hình 3.17: Lắp đặt máy nén lên khung 52

Hình 3.18: Lắp đặt motor kéo 1 pha 2 mã lực 53

Hình 3.19: Lắp đặt giàn nóng 53

Hình 3.20: Lắp đặt giàn lạnh 54

Hình 3.21: Đi ống áp suất thấp 54

Hình 3.22: Đi ống môi chất lạnh 55

Hình 3.23: Đi ống áp suất cao và ống môi chất vào lọc ga 55

Hình 3.24: Tấm bảng, công tắc và dây điện 56 Hình 3.25: Mặt dưới tấm bảng và cách đi dây điện tầng bộ phận 56 Hình 3.26: Hoàn thiện mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô 57

LỜI MỞ ĐẦU

Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ngành công nghiệp ô tô của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ Trong những năm gần đây lượng ô tô tham gia giao thông không ngừng tăng lên Ngày nay ô tô đã trở thành phương tiện

đi lại thân thiện đối với người dân Việt Nam Nhận ra nhu cầu này nhiều hãng xe nổi tiếng trên thế giới đã đầu tư vào Việt Nam Theo đó Nhà nước cũng có những chính sách phù hợp để thúc đẩy ngành công nghiệp ô tô phát triển Ngoài những công ty đã phát triển từ lâu đời ở Việt Nam như Công ty ô tô mùng 1 tháng 5 hay công ty cơ khí

ô tô Sài Gòn Những năm gần đây nhiều công ty ô tô nước ngoài đã đầu tư vào thị trường Việt nam như: Toyota, Suzuki, Ford, Mercedes, Mazda, Huynđai

Việc xuất hiện các công ty nước ngoài đã tác động mạnh mẽ tới việc đào tạo kỹ thuật viên trong nước sao cho đáp ứng được với nền công nghiệp ô tô nước nhà Là sinh Đại học được đào tạo chính quy, qua thời gian học tập và nghiên cứu tại trường dưới một mô hình đào tạo có chất lượng Để khẳng định chất lượng đào tạo của Nhà trường nói chung và viện kỹ thuật nói riêng, chúng em được giao đề tài tốt nghiệp:

“Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô’’ Với mục đích cũng cố và

mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng thời làm quen với công tác nghiên cứu để mang lại những phương pháp sữa chữa và bảo dưỡng nhanh nhất, mang lại hiệu quả cao nhất Nhằm để thực hiện đồ án một cách hoàn thiện chúng em đã sử các phương pháp

để nghiên cứu, sử dụng các phần mềm của các hãng xe lớn nhằm phục vụ cho công việc tra cứu tài liệu chuyên ngành Với mong đợi kết quả sẽ đạt được sau cuối đồ án

là hiểu được nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô, biết được các nguyên nhân có thể sẽ xảy ra khi một trong những bộ phận chính của hệ thống bị hư hỏng và

sẽ được chẩn đoán, sửa chữa kịp thời Và nâng cao kiến thức chuyên môn, tính làm việc nhóm và làm việc độc lập của từng cá nhân Nhóm em đã được giao thực hiện

báo cáo đồ án tốt nghiệp với đề tài:“ Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện lạnh

trên ô tô “ với sự hướng dẫn của thầy ThS Nguyễn Tấn Nhựt Là một đề tài rất

thiết thực để cho nhóm em ngày một nâng cao tầm hiểu biết về hệ thống điều hòa

Trong quá trình thực hiện chúng em gặp không ít những khó khăn, nhưng với sự

hướng dẫn tận tình của thầy ThS Nguyễn Tấn Nhựt và các bạn cùng lớp chúng em

đã dần khắc phục được những khó khăn Đến nay đề tài của chúng em đã hoàn thành

đề tài đúng thời gian quy định

Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, tính rộng lớn của đề tài nên mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng đề tài cũng không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các quý thầy cô và các bạn trong lớp để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn nữa Chúng em hy vọng đề tài của chúng em sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên khóa sau và là bài giảng hữu ích trong việc giảng dạy của nhà trường

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

ô nhiễm Tuy nhiên hệ thống càng hiện đại thì khả năng tiếp cận nó càng khó khăn khi xảy ra hư hỏng Để nắm rõ các nguyên lý hoạt động bên trong hệ thống điện lạnh

ô tô mà trong quá trình học tập tại trường mà thầy cô không có thời gian để truyền đạt thêm nhiều kiến thức chuyên sâu chính vì vậy mà chúng em đã quyết định chọn

đề tài “Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô” nhằm phục vụ cho

việc học tập và giảng dạy cho các bạn sinh viên khóa sau này có một mô hình chân thật có thể tiếp cận để học tập

1.2 Mục tiêu đề tài

Khi đề tài này thực hiện chúng em đã đặt ra những mục tiêu cần đạt như: Hiểu rõ

về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô, hiểu rõ quá trình chuyển hóa trạng thái của môi chất lạnh từ thể lỏng sang thể khí và ngược lại, qua từng bộ phận chính như giàn nóng, giàn lạnh, bình lọc, máy nén Và hiểu rõ cách đọc

sơ đồ mạch điện của hệ thống điện lạnh trên ô tô Từ đó mà tiến hành thiết kế chế tạo

mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô có khả năng hoạt động như hệ thống điều hòa

không khí của một chiếc xe thật và mang tính thực tế để làm tiền đề cho các bạn sinh viên khóa sau này và phát triển đề tài này thêm nữa

1.3 Nhiệm vụ

- Tìm kiếm tài liệu liên quan đến hệ thống điện lạnh trên ô tô

- Vẽ bản thiết kế khung giá đỡ mô hình hệ thống điện lạnh ô tô trên Solidwork

- Mua vật liệu làm mô hình hệ thống điện lạnh ô tô

- Hoàn thiện mô hình hệ thống điện lạnh ô tô

- Viết báo cáo thuyết minh

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Phân tích và nghiên cứu các tài liệu

từ nhiều nguồn khác nhau để hiểu sâu hơn về cấu tạo và nguyên lý của các chi tiết trong hệ thống điện lạnh ô tô

- Phương pháp mô hình hóa: Dùng để nghiên cứu đối tượng, thiết kế đối tượng theo các cơ cấu, chức năng của đối tượng

- Phương pháp sử dụng các phần mềm:

+ Sử dụng phần mềm AutoCad hoặc Solidwork để thiết kế các chi tiết cần gia công

ra bản vẽ kỹ thuật

+ Sử dụng phần mềm Word để viết báo cáo thuyết minh

+ Sử dụng phần mềm Powerpoint cho việc thuyết trình đề tài

+ Sử dụng phần mềm Toyota Tis để tra sơ đồ mạch điện hệ thống điện lạnh ô tô

1.5 Kết quả đạt được

- Hoàn thành đề tài đúng tiến độ

- Mô hình hệ thống điện lạnh ô tô chạy ổn định và hoạt động tốt

- Mô hình có độ thẩm mỹ cao gần giống như hệ thống điều hòa không khí của một chiếc xe ô tô thật

- Mô hình có thể phục vụ giảng dạy cho các bạn sinh viên khóa sau này

- Cách khắc phục sữa chữa khi mô hình hệ thống điện lạnh ô tô gặp vấn đề về độ làm lạnh của giàn lạnh, sự rò rỉ khí ga trên đường ống môi chất lạnh và giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng

1.6 Bố cục của đồ án

Nội dung đề tài bao gồm 4 chương:

- Chương 1: Giới thiệu tên đề tài;

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết về hệ thống điều hòa không khí trên xe toyota vios;

- Chương 3: Thiết kế và thi công mô hình hệ thống điện lạnh ô tô;

- Chương 4: Kết luận;

Chương 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

TRÊN XE TOYOTA VIOS

2.1 Chức năng, phân loại, lý thuyết điều hòa không khí

2.1.1 Chức năng của điều hòa không khí

- Sưởi ấm: Người ta dùng một két sưởi ấm như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí Két sưởi lấy nước làm mát của động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ

và dùng nhiệt độ này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt

độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên Do đó ngay sau khi

động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là một bộ sưởi ấm

Hình 2.1: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm [1]

- Làm mát không khí: Giàn lạnh làm việc như là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi đưa vào trong xe Khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén bắt đầu làm việc đẩy môi chất lạnh (ga điều hòa) tới giàn lạnh Giàn lạnh được làm mát nhờ chất làm lạnh và sau đó nó làm mát không khí được thổi vào trong xe

từ quạt gió Việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ nhưng việc làm mát không khí hoàn toàn độc lập với nhiệt độ nước làm

mát động cơ

Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát [2]

- Hút ẩm: Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn

và giảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống Khi đi qua giàn lạnh, không khí được làm mát Hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được chứa trong khay xả nước Cuối cùng,

nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một vòi nhỏ

Ngoài ba chức năng trên hệ thống điều hòa không khí còn có chức năng điều khiển thông gió trong xe Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên Sự phân bổ áp suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình vẽ, một số nơi

có áp suất dương, còn một số nơi khác có áp suất âm Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương và cửa xả khí được bố trí ở những nơi có áp suất âm Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe Các cửa hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thông gió tự nhiên Thông thường, hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ thống thông khí khác (hệ thống điều hoà không khí, bộ sưởi ấm)

2.1.2 Phân loại điều hòa không khí trên ô tô

Hệ thống điều hòa không khí được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương thức điều khiển

2.1.2.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt

- 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 2.3: Kiểu phía trước [3]

- 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

Hình 2.4: Kiểu kép [4]

- 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

Hình 2.5: Kiểu kép treo trần [5]

2.1.2.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển

- Kiểu bằng tay: Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu ra bằng cần gạt Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc

độ quạt, điều khiển lượng gió, hướng gió

Hình 2.6: Kiểu bằng tay (Khi trời nóng) [6]

Hình 2.7: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh) [7]

- 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

Hình 2.8: Kiểu tự động (Khi trời nóng) [8]

Hình 2.9: Kiểu tự động (Khi trời lạnh) [9]

2.1.3 Lý thuyết về điều hòa không khí

Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết căn bản của hệ thống điều hòa không khí

Quy trình làm lạnh được mô tả như một quá trình tách nhiệt ra khỏi vật thể Đây cũng là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí

Vì vậy hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản sau đây:

- Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh

- Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ

- Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lượng nhiệt ra một vùng rộng lớn

và nhiệt độ của chất khí sẽ bị giảm xuống

- Để làm lạnh bất cứ một vật nào thì ta phải lấy nhiệt ra khỏi vật thể đó

- Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi chất lỏng này thay đổi trạng thái biến thành hơi

Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ô tô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý thuyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ, áp suất và điểm sôi

Dòng nhiệt: Nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn (các phần tử có chuyển động

mạnh hơn) đến những nơi có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có chuyển động yếu hơn) Ví dụ: Một vật nóng 300F (Fahrenheit) được đặt cạnh một vật nóng có nhiệt độ

800F (Fahrenheit) thì vật nóng có nhiệt độ là 800F (Fahrenheit) sẽ truyền nhiệt cho vật 300F (Fahrenheit) Sự chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì dòng nhiệt lưu thông càng mạnh Sự truyền nhiệt có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kết hợp giữa ba cách trên

- Dẫn nhiệt: Là sự truyền có hướng của nhiệt trong một vật hay sự dẫn nhiệt xảy ra giữa hai vật thể khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau Ví dụ khi ta nung nóng một đầu thanh thép thì đầu kia dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt

- Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hay một chất khí đã được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể khác nhờ khối khung khí trung gian bao quanh nó Khi khối không khí được đun nóng bởi một nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ bốc lên phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn và làm nóng vật thể này Trong một phòng không khí nóng bay lên trên, không khí lạnh di chuyển xuống dưới tạo thành vòng luân chuyển khép kín, nhờ vậy các vật thể trong phòng được nung nóng đều, đó là hiện tượng của sự đối lưu

- Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù giữa các vật không có không khí hoặc không tiếp xúc với nhau Ta cảm thấy ấm khi đứng dưới ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh sáng đèn pha khi ta đứng gần nó Đó

là bởi nhiệt của mặt trời hay đèn pha được biến thành các tia hồng ngoại và khi các tia này chạm vào một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật đó chuyển động, gây cho ta cảm giác nóng Tác dụng truyền nhiệt này gọi là sự bức xạ

Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: Thể lỏng, thể

rắn, thể khí Muốn thay đổi trạng thái của một vật thể, cần phải truyền cho nó một nhiệt lượng nhất định Ví dụ khi ta hạ nhiệt độ của nước xuống 320F (00C) thì nước đóng băng thành đá Nó đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn Nếu nước được đun tới 2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thể khí) Ở đây đặc biệt thú vị khi thay đổi nước đá (thể rắn) thành nước ở thể lỏng và nước thành hơi ở thể khí Trong quá trình thay đổi trạng thái của nước ta phải tác động nhiệt vào

Ví dụ: Khối nước đá đang ở nhiệt độ 32 0 F (Fahrenheit) ta nung nóng cho nó tan

ra, nhưng nước đá đang tan vẫn giữ nhiệt độ là 32 0 F (Fahrenheit) Đun nước nóng đến 212 0 F (Fahrenheit) thì nước sôi, nhưng khi ta tiếp tục đun nữa nước sẽ bốc hơi

và nhiệt độ đo được vẫn là 212 0 F (100 0 C) chứ không nóng hơn nữa Lượng nhiệt được hấp thụ trong nước sôi, trong nước đá để làm thay đổi trạng thái của nước gọi

là ẩn nhiệt

Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng trong hệ thống điều hòa không

khí Khi tác động áp suất trên mặt chất lỏng thì sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này Áp suất càng lớn điểm sôi càng cao có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi cao hơn so với mức bình thường Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất đó sẽ bị giảm xuống Ví dụ điểm sôi của nước ở nhiệt độ bình thường là 1000C (Celsius) Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằng cách tăng áp suất trên chất lỏng đồng thời cũng có thể hạ thấp điểm sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất lỏng hay đặt chất lỏng trong chân không Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất cũng có tác dụng như thế Trong hệ thống điều hòa không khí, cũng như hệ thống điện lạnh ô tô đã áp dụng hiện tượng này của áp suất đối với sự bốc hơi

và ngưng tụ của một số loại chất lỏng đặc biệt tham gia vào quá trình sinh lạnh và điều hòa của hệ thống

2.2 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn

2.2.1 Đơn vị đo nhiệt lượng

Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng đơn vị BTU Nếu cần nung một Pound nước (0,454 kg) nóng đến 10F (0,550C) thì phải truyền cho nước

1 BTU nhiệt Năng suất của một hệ thống nhiệt lạnh ô tô được định rõ bằng BTU/giờ, vào khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ (1BTU = 0,252 cal = 252 kcal), (1 kcal = 4,187 kJ) Đơn vị: cal (ca - lo), kcal (kilo ca - lo), J (Jun), kJ (kilo Jun), BTU (British thermal unit), kg (kilogram)

2.2.2 Môi chất lạnh

Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều hòa không khí phải đạt được những yêu cầu sau đây:

- Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp thụ

ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp

- Phải có tính chất tương đối trơ, hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu khác như cao su, nhựa

- Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không sinh ra các phản ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi nó xả ra vào khí quyển trái đất

2.2.3 Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh

Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydro được thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng nguyên tử clo, flo hoặc brom

- R (refrigerant): Chất làm lạnh, môi chất lạnh

- Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt Ví dụ như R - 134a

- Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số Ví dụ như C3F6 kí hiệu là R1216

- Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C Ví dụ như C4H8 là RC138 Các chất vô cơ: Kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lượng làm tròn của chất

R - 12 rất dễ hòa tan trong dầu khoáng chất, và không tham gia phản ứng với các kim loại, các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống Cùng với đặc tính có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm hiệu suất, chính những đặc điểm này đã làm cho R - 12 là môi chất lý tưởng sử dụng trong hệ thống điều hòa ô tô

Tuy nhiên R - 12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính,

do các phân tử này có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải, và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử O3 trong tầng ôzôn khí quyển Do đó ngày nay môi chất lạnh R - 12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị trường sau này

Hình 2.10: Sự phá hủy tầng ôzôn của CFC [10]

Môi chất lạnh R134a có công thức hóa học là CF3-CH2F (HFC) Do trong thành phần hợp chất không có chứa clo nên đây chính là lý do cốt yếu mà ngành công nghiệp ô tô chuyển từ việc sử dụng môi chất lạnh R - 12 sang sử dụng môi chất lạnh R134a trong công nghiệp điện lạnh

Các đặc tính, các mối quan hệ áp suất và nhiệt độ của môi chất R134a có điểm sôi

là -15,20F (-26,90C), và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 77,74 BTU/Pound Điểm sôi này cao hơn so với môi chất R - 12 nên hiệu suất có phần không bằng so với R - 12

Vì vậy hệ thống điều hòa không khí ô tô dùng môi chất lạnh R134a được thiết kế với

áp suất bơm cao hơn, đồng thời phải tăng khối lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn nóng (bộ ngưng tụ) R134a có nhược điểm nữa là không kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn hệ thống

Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ Đồ thị chỉ ra điểm sôi của R134a

ở mỗi cặp giá trị nhiệt độ và áp suất Phần diện tích trên đường cong áp suất biểu diễn R134a ở trạng thái khí và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu diễn R134a ở trạng thái lỏng Ga lạnh ở thể khí có thể chuyển sang thể lỏng chỉ bằng cách tăng áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc giảm nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất Ngược lại ga lỏng có thể chuyển sang ga khí bằng cách giảm áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất

Khi thay thế môi chất lạnh R - 12 của hệ thống điều hòa không khí bằng môi chất R134a thì phải thay đổi các bộ phận của hệ thống nếu nó không phù hợp với R134a, cũng như phải thay đổi dầu bôi trơn, chất khử ẩm của hệ thống Dầu bôi trơn chuyên dùng cùng với môi chất lạnh R134a là các chất bôi trơn tổng hợp polyalkalineglycol (PAG) hay polyolester (POE) Hai chất này không hòa trộn với môi chất lạnh R - 12

Ta có thể phân biệt được giữa hai môi chất lạnh R - 12 và R134a vì thông thường nó được ghi rõ và dán trên các bộ phận chính của hệ thống

2.2.4 Dầu bôi trơn

- Tùy theo quy định của nhà chế tạo lượng dầu bôi trơn vào khoảng 150-200 ml (mililit) được nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng sau đây: Bôi trơn các chi tiết của máy nén tránh mòn và két cứng, một phần dầu nhờn sẽ hòa trộn với môi chất lạnh và lưu thông khắp nơi trong hệ thống, giúp van giãn nở hoạt động chính xác, bôi trơn cổ trục máy nén

- Dầu bôi trơn máy nén phải tinh khiết không được sủi bọt, không lẫn lưu huỳnh Dầu bôi trơn máy nén không có mùi, trong suốt màu vàng nhạt Khi bị lẫn tạp chất

nó có màu nâu đen Vì vậy nếu phát hiện dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh đổi sang màu nâu đen, thì dầu đã bị nhiễm bẩn Nó cần được xả sạch và thay dầu mới theo đúng chủng loại và đúng dung lượng quy định

- Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén tùy thuộc vào quy định của nhà chế tạo máy nén và tùy thuộc vào lượng môi chất lạnh đang sử dụng trong hệ thống Dầu nhờn được hòa ta với môi chất lạnh và lưu thông xuyên suốt hệ thống, do vậy bên trong mỗi bộ phận đều có dầu bôi trơn khi tháo rời các bộ phận đó ra khỏi hệ thống Lượng dầu bôi trơn phải được cho thêm sau khi thay mới bộ phận được quy định do nhà chế tạo

2.3 Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Vios

2.3.1 Sơ đồ vị trí và hệ thống lắp đặt trên xe

Hệ thống điều hòa không khí trên xe Vios là một hệ thống hoạt động khép kín gồm những bộ phận chính được mô tả như trên hình

Hình 2.12: Bố trí hệ thống điều hòa trên xe Vios

2.3.2 Hệ thống làm lạnh

Chu trình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí trên xe Vios

Quạt thổi không khí lạnh (blower), Van tiết lưu (expansion valve), Giàn lạnh (avaporization), Giàn nóng (condenser), Máy nén (compressor), Ly hợp điện từ của máy nén ( compressor magnetic clutch), Lọc ga (receiver-drier), Cảm biến nhiệt độ (temperature sensing bulb), Bộ điều chỉnh nhiệt (thermostat)

Chu trình của máy lạnh bao gồm 4 quá trình:

- Nén (compression)

- Ngưng tụ (condensation)

- Giản nở (expansion)

- Bốc hơi (vaporization)

Hình 2.13: Chu trình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí [12] 2.3.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Vios

Hình 2.14: Sơ đồ mạch điện hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Vios

2.4 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh trên ô ô

2.4.1 Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô

Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng bao gồm các bộ phận và thiết

bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra môi trường bên ngoài Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận: Máy nén, bộ ngưng

tụ (giàn nóng), bình lọc (lọc ga), van tiết lưu, bộ bốc hơi (giàn lạnh), và một số thiết

bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất Hình vẽ dưới đây giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô

Hình 2.15: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô [13]

A Máy nén (Lốc lạnh) F Van tiết lưu

B Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G Bộ bốc hơi (Giàn lạnh)

C Bình lọc (Lọc ga) H Van xả phía thấp áp

D Công tắc áp suất cao I Bộ tiêu âm

E Van xả phía cao áp

Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô

Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây:

- Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và dưới nhiệt độ bốc hơi cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ (B) ở thể hơi

- Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát bộ ngưng tụ, môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp

- Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay lọc ga (C), tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất

- Van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào bộ bốc hơi (G), làm

hạ thấp áp suất của môi chất lạnh Do giảm áp nên môi chất từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi

- Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô, có nghĩa là làm mát khối không khí trong cabin

Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua bộ bốc hơi Tại đây không khí bị bộ bốc hơi lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ của không khí sẽ

bị 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 ở 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 bộ bốc hơi (năng lượng không mất đi mà chuyển

từ dạng này sang dạng khác) Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh Môi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về máy nén

2.4.2 Máy nén

2.4.2.1 Chức năng

Máy nén trong hệ thống điện lạnh ô tô thực hiện một lúc hai vai trò quan trọng sau:

Vai trò thứ nhất: Máy nén tạo sức hút hay tạo ra điều kiện giảm áp tại cửa hút của

nó nhằm thu hồi ẩn nhiệt của hơi môi chất lạnh từ bộ bốc hơi Điều kiện giảm áp này giúp cho van tiết lưu điều tiết được lượng môi chất lạnh ở dạng thể lỏng cần phun vào

bộ bốc hơi

Vai trò thứ hai: Trong quá trình bơm, máy nén làm tăng áp suất, biến môi chất lạnh thể hơi thấp áp thành môi chất lạnh thể hơi cao áp Áp suất nén càng cao thì nhiệt độ của hơi môi chất lạnh càng tăng lên Yếu tố này làm tăng cao áp suất và nhiệt độ của hơi môi chất lạnh lên gấp nhiều lần so với nhiệt độ môi trường giúp thực hiện tốt quá trình trao đổi nhiệt tại bộ ngưng tụ

2.4.2.2 Phân loại

Máy nén được phân ra làm những loại sau:

- Máy nén kiểu piston

- Máy nén 2 cánh trượt

- Máy nén xoắn ốc

2.4.2.3 Cấu tạo máy nén piston

Các cặp piston được đặt trong đĩa chéo cách nhau một khoảng 720 đối với máy nén

10 xilanh và 1200 đối với loại máy nén 6 xilanh Khi một phía piston ở hành trình nén, thì phía kia ở hành trình hút

Hình 2.16: Cấu tạo máy nén loại piston [14]

Nguyên lý hoạt động của máy nén piston

- Hành trình hút: khi piston chuyển động về phía bên trái, sẽ tạo nên sự chênh lệch áp suất trong khoảng không gian phía bên trong của piston Lúc này van hút mở ra cho hơi môi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh nạp vào trong máy nén qua van hút

Và van xả phía bên phải của piston đang chịu lục nén của bản thân van lò xo lá, nên được đóng kín Van hút mở cho tới khi hết quá trình hút của piston thì được đóng lại, kết thúc hành trình nạp

Hình 2.17: Hành trình hút của máy nén [15]

- Hành trình xả: Khi piston chuyển dịch về phía bên trái thì tạo ra hành trình hút phía bên phải, đồng thời bên phía trái cũng thực hiện hành trình xả Đầu của piston phía bên trái sẽ nén khối hơi môi chất lạnh đã được nạp vào, nén lên áp suất cao cho đền khi đủ lực thắng được lực tì của van xả mở ra và hơi môi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ cao được đẩy đến giàn nóng Van hút phía bên trái lúc này được đóng kín bởi áp lực nén của hơi môi chất Van xả mở ra cho đến hết hành trình bơm thì đóng lại nhờ lực đàn hồi của lò xo lá, kết thúc quá trình xả

Và cứ thế tiếp tục hành trình mới

Hình 2.18: Hành trình xả của máy nén [16]

- Hành trình xả: Khi piston chuyển dịch về phía bên trái thì tạo ra hành trình hút phía bên phải, đồng thời bên phía trái cũng thực hiện hành trình xả Đầu của piston phía bên trái sẽ nén khối hơi môi chất lạnh đã được nạp vào, nén lên áp suất cao cho đền khi đủ lực thắng được lực tì của van xả mở ra và hơi môi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ cao được đẩy đến giàn nóng Van hút phía bên trái lúc này được đóng kín bởi áp lực nén của hơi môi chất Van xả mở ra cho đến hết hành trình bơm thì đóng lại nhờ lực đàn hồi của lò xo lá, kết thúc quá trình xả

Và cứ thế tiếp tục hành trình mới

2.4.3 Ly hợp điện từ

2.4.3.1 Cấu tạo

Tất cả các máy nén của hệ thống điện lạnh ô tô đều được trang bị bộ ly hợp điện

từ Bộ ly hợp này được xem như một phần của buly máy nén, có công dụng ngắt và nối sự truyền động giữa động cơ và máy nén mỗi khi cấn thiết

Hình 2.19: Cấu tạo của ly hợp điện tử [17]

Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ

Hình 2.20: Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ khi ON [18]

Khi ly hợp mở, cuộn dây stato được cấp điện Stato trở thành nam châm điện và hút chốt trung tâm, quay máy nén cùng với puly

Hình 2.21: Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ khi OFF [19]

Khi ly hợp từ tắt, cuộn dây stato không được cấp điện Bộ phận chốt không bị hút

làm puly quay trơn

2.4.4 Giàn nóng

2.4.4.1 Chức năng của giàn nóng

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

2.4.4.2 Cấu tạo

Giàn nóng 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 giàn nóng có diện tích tỏa nhiệt tối đa

và không gian chiếm chỗ là tối thiểu

Trên ô tô giàn nóng được lắp ráp ngay trước đầu xe, phía trước thùng nước tỏa nhiệt của động cơ, ở vị trí này giàn nóng tiếp nhận tối đa luồng không khí mát thổi xuyên qua do đang lao tới và do quạt gió tạo ra

Hình 2.22: Cấu tạo của giàn nóng [20]

1 Giàn nóng 6 Môi chất giàn nóng ra

3 Khí nóng 8 Quạt giàn nóng

4 Đầu từ máy nén đến 9 Ống dẫn chữ U

5 Cửa ra 10 Cánh tản nhiệt

Nguyên lý hoạt động

Trong quá trình hoạt động, bộ ngưng tụ nhận được hơi môi chất lạnh dưới áp suất

và nhiệt độ rất cao do máy nén bơm vào Hơi môi chất lạnh nóng chui vào bộ ngưng

tụ qua ống nạp bố trí phía trên giàn nóng, dòng hơi này tiếp tục lưu thông trong ống dẫn đi dần xuống phía dưới, nhiệt của khí môi chất truyền qua các cánh toả nhiệt và được luồng gió mát thổi đi Quá trình trao đổi này làm toả một lượng nhiệt rất lớn vào trong không khí Lượng nhiệt được tách ra khỏi môi chất lạnh thể hơi để nó ngưng

tụ thành thể lỏng tương đương với lượng nhiệt mà môi chất lạnh hấp thụ trong giàn lạnh để biến môi chất thể lỏng thành thể hơi

Dưới áp suất bơm của máy nén, môi chất lạnh thể lỏng áp suất cao này chảy thoát

ra từ lỗ thoát bên dưới bộ ngưng tụ, theo ống dẫn đến bầu lọc (hút ẩm) Giàn nóng chỉ được làm mát ở mức trung bình nên hai phần ba phía trên bộ ngưng tụ vẫn còn ga môi chất nóng, một phần ba phía dưới chứa môi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ nóng vừa

vì đã được ngưng tụ

2.4.5 Bình lọc (Lọc ga)

2.4.5.1 Chức năng

Bình lọc 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 ẩm 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

2.4.5.2 Cấu tạo của bình lọc

Bình lọc (lọc ga) môi chất lạnh là một bình kim loại bên trong có lưới lọc (2) và chất khử ẩm (3) Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất lạnh Bên trong bình lọc (lọc ga), chất khử ẩm được đặt giữa hai lớp lưới lọc hoặc được chứa trong một túi khử ẩm riêng Túi khử ẩm được đặt cố định hay đặt tự

do trong bầu lọc Khả năng hút ẩm của chất này tùy thuộc vào thể tích và loại chất hút ẩm cũng như tuỳ thuộc vào nhiệt độ

Hình 2.23: Sơ đồ cấu tạo của bình lọc [21]

1 Cửa vào 4 Ống tiếp nhận

2 Lưới lọc 5 Cửa ra

Phía trên bình lọc (lọc ga) có gắn cửa sổ kính (6) để theo dõi dòng chảy của môi chất, cửa này còn được gọi là mắt ga Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh được lắp đặt bố trí tận phía đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận được 100% môi chất thể lỏng

cung cấp cho van tiết lưu

Nguyên lý hoạt động

Môi chất lạnh, thể lỏng, chảy từ bộ ngưng tụ vào lỗ (1) bình lọc (hút ẩm), xuyên qua lớp lưới lọc (2) và bộ khử ẩm (3) Chất ẩm ướt tồn tại trong hệ thống là do chúng xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp sửa chữa hoặc do hút chân không không đạt yêu cầu Nếu môi chất lạnh không được lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm thì các van trong hệ thống cũng như máy nén sẽ chóng bị hỏng Sau khi được tinh khiết và hút ẩm, môi chất lỏng chui vào ống tiếp nhận (4) và thoát ra cửa (5) theo ống dẫn đến van tiết lưu Môi chất lạnh R - 12 và môi chất lạnh R - 134a dùng chất hút ẩm loại khác nhau Ống tiếp nhận môi chất lạnh được bố trí phía trên bình tích luỹ Một lưới lọc tinh có công dụng ngăn chặn tạp chất lưu thông trong hệ thống Bên trong lưới lọc có lỗ thông nhỏ cho phép một ít dầu nhờn trở về máy nén

Kính quan sát là lỗ để kiểm tra được sử dụng để quan sát môi chất tuần hoàn trong chu trình làm lạnh cũng như để kiểm tra lượng môi chất

Có hai loại kính kiểm tra:

- Một loại được lắp ở đầu ra của bình chứa

- Loại kia được lắp ở giữa bình chứa và van tiết lưu

2.4.6 Van tiết lưu

2.4.6.1 Chức năng

- Sau khi qua bình chứa tách ẩm, môi chất lỏng có nhiệt độ cao, áp suất cao được phun ra từ lỗ tiết lưu Kết quả làm môi chất giãn nở nhanh và biến môi chất thành hơi sương có áp suất thấp và nhiệt độ thấp

- Van tiết lưu điều chỉnh được lượng môi chất cấp cho giàn lạnh theo tải nhiệt một cách tự động