Chương này sẽ tổng kết lại những kết quả đạt được và những điểm mạnh, điểm yếu của luận văn. Đồng thời, chương cũng sẽ đưa ra những kiến nghị để cải thiện hoặc phát triển hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô trong tương lai. Trong phần kết luận, chương sẽ rút ra những kết quả quan trọng của từng chương và đưa ra những nhận định tổng quát về đề tài nghiên cứu. Chương cũng sẽ đề cập đến sự đóng góp của luận văn cho lĩnh vực nghiên cứu này và những hạn chế của nó. Phần kiến nghị sẽ đưa ra những ý kiến và gợi ý để cải thiện hoặc phát triển hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô. Đó có thể là các hướng nghiên cứu tiếp theo, hoặc các giải pháp cụ thể để tăng cường hiệu quả hoạt động của hệ thống. Ngoài ra, phần này cũng sẽ đưa ra một số kiến nghị cho các nhà sản xuất xe ô tô và các chuyên gia trong lĩnh vực này.
Trang 1VIỆN CƠ KHÍ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE MAZDA 3
2012 ỨNG DỤNG THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU
HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ
Ngành : KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Chuyên ngành : CƠ KHÍ Ô TÔ
Giảng viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Hồng Thắng
Sinh viên thực hiện : Hoàng Minh Hiếu
Thành phố Hồ Chí Minh , Năm 2023
Trang 5LỜI CẢM ƠN
Đề tài “Khai thác hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 Ứng dụng thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô” là nội dung mà em đã nghiên cứu và làm luận văn tốt nghiệp sau thời gian theo học tại viện cơ khí, trường đại học Giao Thông Vận Tải TP.HCM Trong quá trình nghiên cứu thực hiện bài luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự quan tâm, hướng dẫn tận tình từ thầy cô, bạn bè
Em xin gửi lời cảm ơn đến các giảng viên, giáo sư, tiến sĩ đã dành thời gian và tâm huyết để giảng dạy cho em những kiến thức quý báu trong lĩnh vực kỹ thuật ô tô Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt đã giúp em có được một cái nhìn tổng quan về hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 và được áp dụng vào việc thiết kế
mô hình hệ thống điều hòa chính xác và hiệu quả
Em muốn gửi lời cảm ơn đến các bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn động viên, hỗ trợ và đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình thực hiện bài luận văn tốt nghiệp này Các bạn đã chia sẻ những kiến thức, kinh nghiệm và ý kiến đóng góp quý báu giúp
em hoàn thành bài luận văn tốt nghiệp này
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn đến tất cả những người đã đọc và đánh giá bài luận văn của em Sự quan tâm và đóng góp của người đọc là động lực để em tiếp tục nghiên cứu và phát triển trong tương lai Em hi vọng rằng bài luận văn tốt nghiệp của
em sẽ có ích cho những người quan tâm đến lĩnh vực kỹ thuật ô tô, đặc biệt là hệ thống điều hòa trên xe hơi
Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn tất cả mọi người đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện bài luận văn tốt nghiệp này Em sẽ luôn trân trọng và tận dụng những kiến thức, kinh nghiệm và ý kiến đóng góp của các bạn để phát triển bản thân và đóng góp cho xã hội một cách tốt nhất
TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Sinh viên thực hiện
Hoàng Minh Hiếu
Trang 6TÓM TẮT LUẬN VĂN Chương 1: Giới thiệu
Chương giới thiệu sẽ trình bày về lý do chọn đề tài nghiên cứu về hệ thống điều hòa trên xe ô tô, đặc biệt là trên xe Mazda 3 2012 Chương này cũng sẽ đề cập đến mục tiêu nghiên cứu của sinh viên, cũng như phạm vi và đối tượng nghiên cứu của luận văn
Chương 2: Tổng quan về hệ thống điều hòa trên xe ô tô
Chương này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan về hệ thống điều hòa trên xe ô tô, bao gồm các thành phần chính của hệ thống và cách thức hoạt động của chúng Nó sẽ trình bày các nguyên lý cơ bản của hệ thống điều hòa trên xe ô tô và giải thích cách mà
nó hoạt động để giữ cho không khí trong xe ô tô luôn trong tình trạng thoáng mát và sạch sẽ Chương này cũng sẽ đề cập đến việc phân loại hệ thống điều hòa trên xe ô tô
Chương 3: Khai thác hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012
Chương này sẽ tập trung vào việc khai thác hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3
2012 Nó sẽ trình bày chi tiết về các thành phần của hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3
2012, bao gồm hệ thống làm lạnh và hệ thống làm nóng Chương này sẽ cung cấp thông tin về cách thức hoạt động của hệ thống, cách thức điều khiển để hệ thống điều hòa trên
xe Mazda 3 2012 một cách hiệu quả
Chương 4: Quy trình bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3
2012 và cách khắc phục chúng
Chương 5: Thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô
Chương này sẽ trình bày về quá trình thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô Nó sẽ giới thiệu các linh kiện và công nghệ phù hợp để thiết kế một hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô, bao gồm thiết kế hệ thống dẫn đường, thiết kế cấu trúc
Trang 7và thiết kế điều khiển Chương này cũng sẽ đề cập đến các yếu tố quan trọng khác, bao gồm sự đơn giản, tính hiệu quả và toàn bộ khả năng làm việc của mô hình
Chương 6: Ứng dụng và đánh giá hoạt động mô hình hệ thống điều hòa không khí
ô tô
Chương này sẽ tập trung vào việc ứng dụng và đánh giá hoạt động mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô Nó sẽ trình bày về nguyên lý hoạt động của mô hình điều hòa không khí ô tô Chương này cũng sẽ đề cập đến các kết quả đạt được và các thách thức cần phải vượt qua trong quá trình ứng dụng mô hình hệ thống điều hòa không khí
ô tô
Kết luận
Chương này sẽ tổng kết lại những kết quả đạt được và những điểm mạnh, điểm yếu của luận văn Đồng thời, chương cũng sẽ đưa ra những kiến nghị để cải thiện hoặc phát triển hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô trong tương lai
Trong phần kết luận, chương sẽ rút ra những kết quả quan trọng của từng chương
và đưa ra những nhận định tổng quát về đề tài nghiên cứu Chương cũng sẽ đề cập đến
sự đóng góp của luận văn cho lĩnh vực nghiên cứu này và những hạn chế của nó Phần kiến nghị sẽ đưa ra những ý kiến và gợi ý để cải thiện hoặc phát triển hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô Đó có thể là các hướng nghiên cứu tiếp theo, hoặc các giải pháp cụ thể để tăng cường hiệu quả hoạt động của hệ thống Ngoài ra, phần này cũng sẽ đưa ra một số kiến nghị cho các nhà sản xuất xe ô tô và các chuyên gia trong lĩnh vực này
Trang 8MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
TÓM TẮT LUẬN VĂN ii
MỤC LỤC iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ vii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1
1.1 Lý do chọn đề tài 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2
1.3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 2
1.4 Ý nghĩa của đề tài 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE Ô TÔ 3
2.1 Tầm quan trọng của hệ thống điều hòa trong xe ô tô 3
2.2 Yêu cầu và chức năng hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô 4
2.2.1 Yêu cầu của hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô 4
2.2.2 Chức năng sưởi ấm 5
2.2.3 Chức năng làm lạnh 6
2.2.4 Chức năng hút ẩm, lọc gió 7
2.2.5 Chức năng loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn 8
2.3 Phân loại hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô 8
2.3.1 Phân loại vị trí dàn lạnh 8
2.3.2 Phân loại cách thức điều khiển 10
2.4 Các thành phần chính của hệ thống điều hòa trên ô tô 11
2.4.1 Phân loại máy nén 12
2.4.2 Phân loại van tiết lưu: 15
2.4.3 Phân loại bình lọc và tách ẩm (phin lọc) 17
CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE MAZDA 3 2012 18
3.1 Giới thiệu xe Mazda 3 2012 18
3.2 Bố trí chung các bộ phận của hệ thống điều hòa xe Mazda 3 2012 20
Trang 93.2.1 Cấu trúc các bộ phận làm lạnh 20
3.2.2 Cấu trúc hệ thống điều khiển điều hòa 21
3.3 Chức năng và nguyên lý các bộ phận trên điều hòa xe Mazda 3 2012 22
3.3.1 Máy nén 22
3.3.2 Dàn nóng và bộ điều biến 23
3.3.3 Van tiết lưu 25
3.3.4 Dàn lạnh 26
3.3.5 Ly hợp điện từ 26
3.3.6 Ống môi chất lạnh 27
3.3.7 Cảm biến áp suất môi chất 28
3.3.8 Cảm biến nhiệt độ dàn lạnh 29
3.3.9 Cụm điều khiển trung tâm 29
3.3.10 Điện trở 30
3.3.11 Mô tơ quạt lồng 31
3.3.12 Cơ cấu điều khiển chọn gió 31
3.3.13 Lọc gió 32
3.3.14 Môi chất làm lạnh 33
3.3.15 Két sưởi 33
3.3.16 Sơ đồ dòng chảy hệ thống thông gió 34
3.4 Sơ đồ mạch điện điều khiển điều hòa xe mazda 3 2012 35
3.3.1 Chế độ quạt gió 38
3.3.1 Chế độ điều hòa 39
CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA ĐIỀU HÒA TRÊN XE MAZDA3 2012 41
4.1 Lưu ý an toàn khi bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống điều hòa ô tô 41
4.1.1 Khi tiếp xúc với gas điều hòa 41
4.1.2 Khi thay thế các chi tiết đường ống gas 41
4.1.3 Khi siết chặt các chi tiết nối 41
4.1.4 Khi làm việc với bình chứa gas 42
Trang 104.1.5 Khi bật A/C và bổ sung khí gas: 42
4.1.6 Khi thay dầu máy nén 42
4.2 Quy trình bảo dưỡng 43
4.3 Quy trình kiểm tra, sữa chữa 46
4.3.1 Tiếp nhận thông tin 46
4.3.2 Chuẩn bị các dụng cụ kiểm tra, sửa chữa 46
4.3.3 Kiểm tra, chuẩn đoán thông qua đồng hồ đo áp suất gas 49
4.3.4 Tiến hành sửa chữa, thay thế 54
4.4 Hút khí và nạp ga 64
4.4.1 Lắp đặt đồng hồ 64
4.4.2 Hút chân không cho hệ thống làm lạnh 64
4.4.3 Khi hệ thống điều hòa không còn gas 65
4.4.4 Nạp thêm gas vào hệ thống khi bị hụt (thiếu) 66
4.4.5 Tháo bộ đồng hồ 66
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA Ô TÔ 67
5.1 Yêu cầu và thiết kế chức năng của mô hình 67
5.1.1 Yêu cầu của mô hình 67
5.1.2 Thiết kế chức năng của mô hình 67
5.2 Mô hình hệ thống điều hòa ô tô 68
5.3 Quy trình xây dựng hệ thống điều hòa ô tô 69
5.4 Nguyên lý làm việc 69
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 71
Trang 11DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1 Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm 5
Hình 2.2 Bộ sưởi kiểu trộn khí 5
Hình 2.3 Bộ sưởi kiểu điều khiển lưu lượng nước 6
Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động của chức năng làm mát không khí 6
Hình 2.5 Bộ lọc gió kết hợp khử mùi 7
Hình 2.6 Chế độ xông kính trên xe ô tô 8
Hình 2.7 Kiểu giàn lạnh đặt phía trước 8
Hình 2.8 Kiểu giàn lạnh đặt phía sau 9
Hình 2.9 Kiểu dàn lạnh kép 9
Hình 2.10 Kiểu kép treo trần 10
Hình 2.11 Điều khiển bằng tay 10
Hình 2.12 Điều khiển tự động 11
Hình 2.13 Sơ đồ hề thống máy lạnh ô tô 11
Hình 2.14 Máy nén piston loại cam nghiêng 13
Hình 2.15 Máy nén piston loại trục khuỷu 13
Hình 2.16 Máy nén piston có lưu lượng thay đổi 14
Hình 2.17 Máy nén hai cánh gạt 14
Hình 2.18 Máy nén loại xoắn ốc 15
Hình 2.19 Van tiết lưu loại nhiệt 16
Hình 2.20 Van tiết lưu loại cố định 16
Hình 2.21 Phin lọc 17
Hình 3.1 Mazda 3 2012 18
Hình 3.2 Bảng điều khiển điều hòa xe mazda 3 2012 19
Hình 3.3 Bố trí chung các bộ phận làm lạnh 20
Hình 3.4 Bố trí chung các bộ phận điều khiển 21
Hình 3.5 Máy nén môi chất lạnh 22
Hình 3.6 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén 22
Hình 3.7 Dàn nóng điều hòa 23
Trang 12Hình 3.8 Cấu tạo bộ điều biến 24
Hình 3.9 Cấu tạo van tiết lưu 25
Hình 3.10 Dàn lạnh điều hòa 26
Hình 3.11 Cấu tạo ly hợp điện từ 26
Hình 3.12 Ống hút và ống xả môi chất lạnh 27
Hình 3.13 Cảm biến áp suất môi chất 28
Hình 3.14 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 29
Hình 3.15 Cấu tạo cụm điều khiển trung tâm 29
Hình 3.16 Điện trở quạt gió điều hòa 30
Hình 3.17 Mô tơ quạt lồng 31
Hình 3.18 Cơ cấu điều khiển chọn gió 31
Hình 3.19 Lọc gió 32
Hình 3.20 Két sưởi 33
Hình 3.21 Sơ đồ dòng chảy của không khí 34
Hình 3.22 Sơ đồ điều khiển máy nén 35
Hình 3.23 Sơ đồ mạch điều khiển quạt gió (1) 35
Hình 3.23 Sơ đồ mạch điện điều hòa (2) 36
Hình 3.23 Sơ đồ mạch điện điều hòa (3) 36
Hình 4.1 Bộ đồng hồ đo gas R-134a 47
Hình 4.2 Bơm chân không 48
Hình 4.3 Máy phát hiện rò ga 48
Hình 4.4 Áp suất ở trạng thái bình thường 49
Hình 4.5 Áp suất hiện thị khi có hơi ẩm trong hệ thống 50
Hình 4.6 Áp suất hiện thị khi hệ thống làm lạnh không đủ 51
Hình 4.7 Áp suất hiện thị tuần hoàn ga kém 51
Hình 4.8 Áp suất hiện thị dư gas hoặc dàn nóng giải nhiệt kém 52
Hình 4.9 Áp suất hiện thị có khí trong hệ thống làm lạnh 52
Hình 4.10 Áp suất hiện thị khi lắp không đúng van tiết lưu 53
Hình 4.11 Áp suất hiện thị khi máy nén hỏng 53
Trang 13Hình 4.12 Áp suất hiện thị khi ga lạnh không tuần hoàn 54
Hình 4.13 Tháo lắp máy nén 55
Hình 4.14 Tháo lắp cơ cấu điều khiển chọn gió 56
Hình 4.15 Tháo lắp mô tơ quạt 56
Hình 4.16 Cài đặt SST (49 B061 015A) 57
Hình 4.17 Xoay SST (49 B061 015A) vào lỗ cố định 57
Hình 4.18 Ngắt kết nối motor quạt 58
Hình 4.19 Tháo lắp bộ điều khiển trung tâm 58
Hình 4.20 Tháo cụm kết nối bộ điều khiển trung tâm 59
Hình 4.21 Tháo lắp dàn nóng 59
Hình 4.22 Tháo lắp van tiết lưu 60
Hình 4.23 Điều chỉnh ly hợp từ 61
Hình 4.24 Tháo lắp ly hợp từ 61
Hình 4.25 Tháo lắp lọc gió 62
Hình 4.26 Tháo lắp cảm biến áp suất 62
Hình 4.27 Ngắt đầu nối điện trở 63
Hình 4.28 Tháo lắp điện trở 63
Hình 4.29 Lắp đặt đồng hồ 64
Hình 4.30 Quy trình hút chân không 64
Hình 4.31 Bơm gas qua đường cao áp 65
Hình 4.32 Bơm gas qua đường thấp áp 66
Hình 5.1 Mô hình hệ thống điều hòa ô tô 68
Hình 5.2 Sơ đồ mạch điện mô hình điều hòa ô tô 69
Trang 14CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Lý do chọn đề tài
Những nghiên cứu về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô không chỉ giúp chúng
ta hiểu rõ hơn về công nghệ ô tô mà còn giúp chúng ta đóng góp vào việc thay đổi và cải tiến các hệ thống trên ô tô Trong đó, đề tài "Khai thác hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 Ứng dụng thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô" là một trong những đề tài hấp dẫn và đầy thử thách với sinh viên chúng em
Để hiểu rõ hơn về đề tài này, chúng ta cần tìm hiểu về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Điều hòa không khí trên ô tô có nhiệm vụ chính là điều chỉnh nhiệt độ theo
ý muốn, hút ẩm, lưu thông và lọc sạch không khí để người trong xe cảm thấy thoải mái Tuy nhiên, hệ thống điều hòa không khí trên ô tô cũng đặt ra nhiều thách thức đối với kỹ thuật viên và nhà sản xuất Vấn đề phổ biến nhất của hệ thống này là tiêu thụ năng lượng và hiệu suất làm mát không đạt tiêu chuẩn Để giải quyết vấn đề này, các kỹ
sư cần phải nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Đề tài "Khai thác hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 Ứng dụng thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô" sẽ giúp em có cơ hội khám phá và tìm hiểu sâu hơn về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa ô tô, từ đó tìm hiểu cách thức lắp ráp một mô hình hệ thống điều hòa không khí hiệu như quả trên ô tô
Điều thú vị là, đề tài này sẽ giúp em áp dụng kiến thức và kỹ năng của mình vào thực tế, đặc biệt là trong việc ứng dụng lắp ráp mô hình của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Em sẽ được trải nghiệm quá trình nghiên cứu và phát triển công nghệ điều hòa ô tô Từ đó có cái nhìn rộng mở hơn về công nghệ trên ô tô, tạo tiền đề phát triển các bản thân trong tương lai
Ngoài ra, đề tài còn tạo cơ hội cho em học hỏi và trau dồi kỹ năng làm việc nhóm
và giao tiếp, bởi vì trong quá trình nghiên cứu và thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô, em sẽ phải làm việc với các thành viên khác trong nhóm và đưa ra các giải pháp thống nhất để đạt được mục tiêu đề ra Khoảng thời gian này sẽ giúp em đúc kết được nhiều kinh nghiệp có thể áp dụng trong tương lai
Trang 15Vì những lý do hấp dẫn trên đã khiến em quyết định chọn đề tài"Khai thác hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 Ứng dụng thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí
ô tô" để tìm hiểu và nghiên cứu, từ đó giúp em có thể áp dụng kiến thức và kỹ năng của mình vào công việc sau này, đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô và cải thiện chất lượng cuộc sống của người dùng ô tô
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Đề tài: “Khai thác hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 Ứng dụng thiết kế
mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô” được thực hiện nhằm mục tiêu:
- Tìm hiểu về cấu trúc và hoạt động của hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô Mazda 3 - 2012
- Phân tích cấu trúc và hiểu được quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống điều hòa trên chiếc xe Mazda 3 - 2012
- Xây dựng mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô
- Đánh giá và phân tích hiệu quả của mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô
1.3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
- Hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô Mazda 3 – 2012
- Mô hình hệ thống điều hòa không khí xe ô tô
1.4 Ý nghĩa của đề tài
Đề tài "Khai thác hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 Ứng dụng thiết kế mô hình hệ thống điều hòa không khí ô tô" là một nghiên cứu rất hữu ích vì nó không chỉ giúp các sinh viên năm cuối củng cố và nâng cao kiến thức chuyên ngành của mình, mà còn giúp họ phát triển khả năng tự tìm tòi và sáng tạo
Nghiên cứu này cũng có ý nghĩa thực tiễn cao vì nó giúp em hiểu sâu hơn về hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô, đặc biệt là trên xe Mazda 3 năm 2012 Khi hiểu
rõ kết cấu và hoạt động của hệ thống, người nghiên cứu có thể nắm vững các phương pháp kiểm tra và sửa chữa các hư hỏng của hệ thống điều hòa trên xe ô tô Những kết quả thu được sau khi hoàn thành nghiên cứu này sẽ giúp em có khả năng áp dụng kiến thức và kỹ năng đó vào thực tế
Trang 16CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE Ô TÔ 2.1 Tầm quan trọng của hệ thống điều hòa trong xe ô tô
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo
sự thoải mái và an toàn cho người lái và hành khách khi di chuyển Hệ thống này giúp kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí bên trong xe hơi
Hệ thống máy lạnh trên ô tô sử dụng một chu trình khép kín để làm mát không khí bên trong xe Trong quá trình này, máy nén đẩy một loại môi chất dạng khí ở áp suất và nhiệt độ cao vào dàn ngưng Tại đây, môi chất chuyển từ dạng khí sang dạng lỏng và được lọc trước khi chảy qua van giãn nở Qua van giãn nở này, môi chất dạng lỏng được chuyển thành hỗn hợp khí-lỏng có áp suất và nhiệt độ thấp hơn Hỗn hợp này tiếp tục chảy vào dàn lạnh, nơi mà quá trình bay hơi của môi chất lỏng sẽ lấy đi nhiệt từ không khí chạy qua dàn lạnh Tất cả môi chất lỏng sẽ được chuyển thành dạng hơi và chỉ có môi chất dạng khí mới được đưa vào máy nén để quá trình lặp lại Ngoài ra, bình chứa trong hệ thống cũng có chức năng lọc môi chất trước khi đưa vào van giãn nở
Để điều chỉnh nhiệt độ trong xe, hệ thống điều hòa không khí trên xe Mazda 3 -
2012 sử dụng kết hợp két sưởi và dàn lạnh, cùng với việc điều chỉnh vị trí các cánh hòa trộn và van nước để tùy chỉnh luồng khí
Để điều khiển thông khí trong xe, hệ thống điều hòa không khí sử dụng sự chênh
áp được tạo ra do chuyển động của xe để lấy không khí bên ngoài vào Sự phân bố áp suất không khí trên bề mặt của xe khi chuyển động tạo ra những khu vực có áp suất dương và những khu vực khác có áp suất âm Cửa hút được đặt ở những khu vực có áp suất dương và cửa xả khí được đặt ở những khu vực có áp suất âm để tận dụng sự chênh
áp này Hệ thống thông gió của xe sử dụng quạt lồng sóc có gắn mô tơ để hút không khí vào xe, và các cửa hút và cửa xả khí được đặt tại vị trí giống như trong hệ thống thông gió tự nhiên Thông thường, hệ thống này được kết hợp với các hệ thống thông khí khác, bao gồm hệ thống điều hòa không khí và bộ sưởi ấm Hệ thống điều hòa không khí trên
ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí bên trong xe Do đó, sức khỏe của người sử dụng xe hơi ngày càng được cải thiện qua từng năm, giảm thiểu được tai nạn giao thông khi hoạt động trong điều kiện thời tiết mưa gió làm mờ kính xe
Trang 172.2 Yêu cầu và chức năng hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô
2.2.1 Yêu cầu của hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một phần quan trọng để điều chỉnh nhiệt
độ và độ ẩm trong xe, cùng với việc lọc và tuần hoàn không khí trong xe Hiện nay, nhiều hệ thống điều hòa không khí trên ô tô được thiết kế để hoạt động tự động thông qua các cảm biến và bộ điều khiển ECU Hệ thống này cũng giúp loại bỏ các chất làm trở tầm nhìn như sương mù hoặc sương đọng trên kính xe
Để làm ấm không khí đi qua, hệ thống điều hòa không khí sử dụng một két sưởi nước, tương tự như một két sưởi trong nhà Két sưởi này sẽ lấy nước làm mát từ động
cơ và sử dụng nhiệt độ này để làm nóng không khí thông qua một quạt thổi vào xe Tuy nhiên, ngay sau khi động cơ khởi động, két sưởi không hoạt động vì nhiệt độ nước làm mát thấp
Điều hòa ôtô phải đạt những yêu cầu: có khả năng tạo ra không khí mát và làm mát cabin xe nhanh chóng trong thời gian ngắn Điều này đặc biệt quan trọng trong các khu vực có khí hậu nóng ẩm, nơi mà không khí trong xe có thể trở nên nóng bức và khó chịu
Hệ thống điều hòa trên xe ô tô cần có khả năng điều chỉnh nhiệt độ theo ý muốn của người lái hoặc hành khách Việc điều chỉnh nhiệt độ phù hợp với cảm giác của người sử dụng sẽ giúp tạo ra một môi trường thoải mái và giảm thiểu căng thẳng trong suốt chuyến
đi Quạt gió dàn bay hơi có khả năng hoạt động ở nhiều tốc độ khác nhau, bao gồm tốc
độ chậm, trung bình và nhanh Đặc biệt, ở tốc độ trung bình, quạt gió dàn lạnh phải đưa luồng gió đến được băng ghế cuối để đảm bảo không gian bên trong xe được làm mát đồng đều Hệ thống điều hòa còn cần phải được thiết kế để phân bố luồng gió tương đối đều khắp không gian trong xe Điều này đảm bảo rằng không có vị trí nào trong xe bị thiếu hoặc thừa luồng gió, giúp tối ưu hóa hiệu suất làm mát của hệ thống Hệ thống điều hòa trên xe ô tô cần có tính năng lọc không khí để loại bỏ bụi, mùi hôi và các tạp chất khác trong không khí Điều này giúp tạo ra một môi trường lái xe và sử dụng an toàn và lành mạnh cho người sử dụng Về tiết kiệm năng lượng và vấn đề về ô nhiễm môi trường, hệ thống điều hòa trên xe ô tô cần tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất để giảm thiểu ảnh hưởng đến mức tiêu thụ nhiên liệu và môi trường
Trang 182.2.2 Chức năng sưởi ấm
2.2.2.1 Nguyên lý hoạt động
Két sưởi được sử dụng như một hệ thống trao đổi nhiệt để làm nóng không khí Chúng lấy nước làm mát từ động cơ để truyền nhiệt độ sang không khí thông qua quạt Ban đầu, khi nước làm mát vẫn chưa được hâm nóng đủ, nhiệt độ của két sưởi sẽ thấp
và chúng sẽ không thể hoạt động như một hệ thống sưởi ấm Tuy nhiên, khi động cơ bắt đầu hoạt động, nước làm mát sẽ nóng lên và két sưởi sẽ có thể phát huy hiệu quả
Hình 2.1 Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm
Quạt
Két sưởi
Đầu ra
Trang 19B Điều khiển lưu lượng nước
Kiểu này điều khiển nhiệt độ bằng cách điều chỉnh lượng nước chạy qua két sưởi nhờ một van nước, vì vậy thay đổi nhiệt độ của chính két sưởi và điều chỉnh được nhiệt độ của không khí thổi qua két sưởi Kiểu này được sử dụng ở các bộ sưởi sau của xe thùng,…
Hình 2.3 Bộ sưởi kiểu điều khiển lưu lượng nước
2.2.3 Chức năng làm lạnh
Trong hệ thống điều hòa không khí của xe, dàn lạnh được sử dụng để làm mát không khí trước khi được thổi vào xe Khi bật công tắc, máy nén bắt đầu hoạt động để đẩy môi chất lạnh (còn gọi là gas điều hòa) tới dàn lạnh Môi chất lạnh này được làm lạnh do thay đổi áp suất và giúp không khí mát được thổi vào xe nhờ qua quạt gió.Nhiệt
độ của không khí làm nóng phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ, tuy nhiên quá trình làm mát không khí hoàn toàn độc lập với nhiệt độ nước làm mát động cơ
Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động của chức năng làm mát không khí
Giàn sưởi
Van nước
Máy nén Môi chất
Đầu vào
Quạt
Giàn lạnh
Đầu ra
Trang 202.2.4 Chức năng hút ẩm, lọc gió
A Chức năng hút ẩm
Khi nhiệt độ không khí tăng lên, lượng hơi nước trong không khí cũng tăng theo
và ngược lại, khi nhiệt độ giảm xuống, lượng hơi nước trong không khí cũng giảm đi Khi không khí đi qua dàn lạnh, nó được làm mát và gây ra hiện tượng ngưng tụ hơi nước trong không khí Hơi nước này bám vào các cánh tản nhiệt của dàn lạnh, làm giảm độ
ẩm trong không khí trong xe Nước ngưng tụ trên các cánh tản nhiệt được lưu lại trong khay xả nước và được tháo ra bằng một ống nhỏ
B Chức năng lọc gió
Chức năng của bộ lọc không khí là để làm sạch không khí trước khi đưa vào trong
xe, giúp cho không khí trong xe được tươi mát và sạch sẽ hơn Nếu bộ lọc không khí bị tắc bởi bụi bẩn, thì việc đưa không khí vào bên trong xe sẽ trở nên khó khăn hơn, làm cho hệ thống điều hoà không khí hoạt động kém hiệu quả Để tránh tình trạng này, cần kiểm tra và thay thế bộ lọc không khí định kỳ, tùy thuộc vào loại xe và điều kiện sử dụng Bộ lọc không khí có thể được phân loại thành hai loại: loại chỉ có tác dụng lọc bụi
và loại còn có tác dụng khử mùi bằng than hoạt tính Với hầu hết các loại xe hiện nay, việc thay thế bộ lọc không khí là rất đơn giản Người sử dụng xe hoàn toàn có thể tự thay thế lọc gió tại nhà, điều quan trọng là khi thay thế cần lưu ý lựa chọn bộ lọc phù hợp với dòng xe mình sử dụng Trong điều kiện sử dụng xe thường xuyên cần phải kiểm tra để vệ sinh định kỳ
Hình 2.5 Bộ lọc gió kết hợp khử mùi
Bộ lọc không khí
Trang 212.2.5 Chức năng loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn
Khi nhiệt độ bên ngoài giảm, nhiệt độ và độ ẩm trong xe thường sẽ tăng cao Tình trạng này làm cho hơi nước bám vào các mặt kính xe, gây cản trở tầm nhìn cho người lái Để khắc phục hiện tượng này, hệ thống xông kính trên xe sẽ thổi một luồng khí lên phía mặt kính để làm bay hơi nước
Hình 2.6 Chế độ xông kính trên xe ô tô
2.3 Phân loại hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô
2.3.1 Phân loại vị trí dàn lạnh
A Kiểu dàn lạnh đặt phía trước
Dàn lạnh của hệ thống điều hòa ở phía trước được gắn đằng sau bảng đồng hồ Để đẩy không khí qua dàn lạnh, một quạt được dùng để tạo luồng khí Khí từ bên ngoài hoặc khí được tuần hoàn bên trong được hút vào bởi quạt và được đưa qua dàn lạnh để làm lạnh Sau khi qua dàn lạnh, không khí đã được xử lý được đưa vào bên trong xe để tạo ra không khí thoáng mát và dễ chịu
Hình 2.7 Kiểu giàn lạnh đặt phía trước
Giàn lạnh Giàn sưởi
Quạt giàn lạnh
Trang 22B Kiểu dàn lạnh đặt phía sau
Trong kiểu thiết kế này, cụm điều hòa không khí được đặt ở phía sau của xe, trong khoang cốp Không khí lạnh được thổi ra từ lưng ghế sau Vì cụm điều hòa được đặt ở khoảng trống lớn của khoang cốp, nên loại điều hòa này có thể cung cấp công suất làm lạnh lớn và có thể dự trữ nhiều khí lạnh hơn Điều này giúp tăng hiệu quả làm mát và giữ cho nhiệt độ bên trong xe ổn định và thoải mái hơn
Hình 2.8 Kiểu giàn lạnh đặt phía sau
C Kiểu kép
Là sự kết hợp giữa kiểu giàn lạnh đặt phía trước và kiểu giàn lạnh đặt phía sau Thiết kế kiểu kép không khí được thổi ra từ phía trước hoặc phía sau xe Kiểu giàn lạnh kép này có năng suất lạnh cao hơn và giúp duy trì nhiệt độ đồng đều ở mọi vị trí trong
xe Điều này giúp tăng cường hiệu quả làm mát và mang lại sự thoải mái cho hành khách trong xe
Hình 2.9 Kiểu dàn lạnh kép
Giàn lạnh phía sau
Trang 23D Kiểu kép treo trần
Kiểu kép treo trần là một kiểu thiết kế hệ thống điều hòa không khí, bao gồm giàn lạnh phía trước và giàn lạnh treo trên trần xe Thiết kế này giúp tăng không gian bên trong khoang xe, đặc biệt thích hợp cho các loại xe khách Sự kết hợp giữa giàn lạnh phía trước và giàn lạnh treo trên trần xe giúp tăng hiệu suất làm mát và đảm bảo nhiệt
độ thoải mái cho hành khách
Hình 2.10 Kiểu kép treo trần
2.3.2 Phân loại cách thức điều khiển
A Phương pháp điều khiển bằng tay
Phương pháp này cho phép người sử dụng điều khiển hệ thống điều hòa bằng tay thông qua các công tắc hoặc nút nhấn để điều chỉnh nhiệt độ trong xe Ví dụ như việc điều chỉnh tốc độ quạt, hướng gió, lấy gió từ trong xe hay bên ngoài Người dùng có thể
dễ dàng tinh chỉnh các thông số này để đạt được mức độ làm mát
Hình 2.11 Điều khiển bằng tay
Giàn lạnh treo trần
Trang 24B Phương pháp điều khiển tự động
Phương pháp điều khiển tự động sẽ điều khiển nhiệt độ thông qua bộ điều khiển điều hòa (ECU A/C) Quá trình điều khiển nhiệt độ được thực hiện tự động thông qua việc xử lý các tín hiệu từ các cảm biến và truyền tải chúng tới ECU Các cảm biến này bao gồm cảm biến nhiệt độ trong xe, cảm biến nhiệt độ môi trường và cảm biến bức xạ
từ mặt trời
Hình 2.12 Điều khiển tự động
2.4 Các thành phần chính của hệ thống điều hòa trên ô tô
Thiết bị lạnh được sử dụng để làm lạnh môi trường xung quanh bao gồm nhiều bộ phận và thiết bị Trong thiết bị lạnh ô tô, các bộ phận chính bao gồm: Máy nén môi chất lạnh (A), giàn nóng (B), phin lọc (C), quạt lồng sóc (D), đường ống (E), van tiết lưu (F), dàn lạnh (G) Qua chu trình hoạt động của các bộ phận và thiết bị này sẽ giúp làm lạnh không khí trong xe và mang lại cảm giác thoải mái cho hành khách
Hình 2.13 Sơ đồ hề thống máy lạnh ô tô
Trang 25Trong hệ thống làm lạnh ô tô, môi chất lạnh được bơm từ máy nén môi chất (A) dưới áp suất cao và nhiệt độ cao dàn nóng (B) ở dạng hơi Tại đây, quạt gió sẽ thổi mát dàn nóng, giúp môi chất lạnh được giải nhiệt và ngưng tụ thành dạng lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp Môi chất lạnh đang ở đạng lỏng lỏng tiếp tục di chuyển đến phin lọc (C), nơi môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn bằng cách hút hết hơi ẩm và tạp chất Sau đó môi chất tiếp tục lưu thông đến van tiết lưu (F)
Van tiết lưu (F) sẽ giúp hạ thấp áp suất của môi chất lạnh bằng cách thay đổi lưu lượng của môi chất ở dạng lỏng chảy vào dàn lạnh (G) Do giảm áp, môi chất từ dạng lỏng sẽ chuyển sang dạng hơi trong bộ bốc hơi Quá trình này giúp môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô, làm mát không khí trong cabin và đồng thời ngưng tụ hơi ẩm trong không khí
Không khí lấy từ bên ngoài sẽ đi qua dàn lạnh (Bộ bốc hơi) và bị lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, khiến nhiệt độ của không khí giảm nhanh chóng Quá trình này tạo ra không khí lạnh và đưa hơi ẩm trong không khí ra ngoài Môi chất lạnh
ở dạng hơi dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp sẽ được hồi về máy nén để tiếp tục chu trình làm lạnh Việc này đòi hỏi môi chất lạnh phải tiêu thụ một lượng năng lượng lớn, nhưng năng lượng đó được lấy từ không khí xung quanh dàn lạnh, do đó không gây mất
đi năng lượng mà chỉ là sự chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác
2.4.1 Phân loại máy nén
Máy nén sử dụng trên hệ thống điều hòa ô tô rất đa dạng, chủ yếu được phân thành
ba dạng chính: Máy nén dạng piston, máy nén loại cánh gạt, máy nén loại xoắn ốc Tuy kết cấu khác nhau nhưng chúng đều có chung một nhiệm vụ là nén môi chất để đưa đến dàn nóng, đồng thời hút môi chất từ dàn lạnh để tiếp tục một chu trình mới Các dòng máy nén tiết kiệm năng lượng và độ ồn thấp được đưa vào sử dụng phổ biến
A Máy nén piston loại cam nghiêng
Loại máy nén này được thiết kế với 10 xi lanh phân bố đối xứng ở hai đầu máy nén (5 ở mặt trước và 5 ở mặt sau) Nó sử dụng 5 piston hai chiều được nhấn xuống bởi một trục có tấm cam nghiêng (đĩa lắc) để tạo lực đẩy Khi trục máy nén quay kéo theo tấm cam nghiêng, khi cam nghiêng quay tác động lên các piston 2 bên để tạo hành trình hút và nén môi chất
Trang 26Hình 2.14 Máy nén piston loại cam nghiêng
Ưu điểm: nhỏ gọn, dễ bảo dưỡng và sửa chữa, độ ồn thấp
Nhược điểm: không tiết kiệm điện và êm dịu như nén piston có lưu lượng thay đổi
B Máy nén piston loại trục khuỷu
Hình 2.15 Máy nén piston loại trục khuỷu
Dòng môi chất lạnh đi vào và ra khỏi xylanh nhờ thiết kế van lưỡi gà của máy nén piston loại trục khuỷu Lưỡi gà là tấm kim loại mỏng, có độ dẻo được gắn kín một phía của lỗ trên khuôn Khi có áp suất ở phía dưới lưỡi gà, nó sẽ ép vào khuôn và đóng kín
lỗ thông Khi áp suất ở phía đối diện tăng lên, lưỡi gà sẽ được đẩy mở và cho phép dòng chất làm lạnh lưu thông qua van
Van an toàn Đệm trục
Ly hợp từ
Vỏ phía trước Piston
Trang 27Nhược điểm: Độ ồn lớn, hiệu suất kém => không còn sử dụng
C Máy nén piston có lưu lượng thay đổi
Hình 2.16 Máy nén piston có lưu lượng thay đổi
Máy nén này có các piston di chuyển tịnh tiến trong xylanh, được kích hoạt bởi đĩa chéo nối với trục máy nén và van điều khiển lưu lượng môi chất Khi trục máy nén quay kéo theo đĩa chéo quay biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của piston để hút, nén và xả môi chất Van điều khiển thay đổi áp suất trong buồng đĩa chéo
để điều khiển hoạt động của máy nén
Ưu – nhược điểm: tiết kiệm điện và êm dịu, chi phí sửa chữa lớn
D Máy nén loại hai cánh gạt
hút
Trang 28và các cánh gạt quay, vách vỏ bơm và các cánh gạt sẽ tạo ra các buồng bơm có thể thay đổi thể tích rộng ra hoặc co lại khi trục bơm quay Thể tích rộng ra nhằm hút môi chất lạnh ở phía có áp lực và nhiệt độ thấp vào buồng bơm sau đó co lại để ép môi chất lạnh
đi đến nơi có áp lực và nhiệt độ cao Lỗ van xả của bơm được bố trí tại một điểm trên
vỏ bơm, nơi mà hơi môi chất lạnh được nén đến áp suất cao nhất
Ưu điểm: tuổi thọ cao do ít ma sát, làm việc êm, phí sửa chữa thấp
Nhược điểm: giá thành chế tạo cao, nhiều lục tác dụng lên các ổ lăn
E Máy nén loại xoắn ốc
Hình 2.18 Máy nén loại xoắn ốc
Máy nén này bao gồm một đường xoắn ốc cố định và một đường xoắn ốc quay tròn Khi máy hoạt động, vòng xoắn ốc di động quay, tạo ra những khoảng trống dịch chuyển từ to tới nhỏ giữa đường xoắn ốc cố định và đường xoắn ốc quay Môi chất lạnh được lấy từ khoang hút đi qua các khoảng trống này để tới khoang đẩy, sau đó tới giàn nóng Mỗi lần vòng xoắn ốc di động quay ba vòng, môi chất được xả ra từ cửa xả
2.4.2 Phân loại van tiết lưu:
A Van tiết lưu kiểu nhiệt
Nhiệt độ xung quanh tại cửa ra của giàn lạnh thay đổi tùy thuộc vào đầu ra của giàn lạnh Khi độ lạnh tăng, nhiệt được chuyển từ thanh cảm nhận nhiệt đến màng ngăn bên trong, gây co lại khí Điều này dẫn đến tăng áp suất môi chất tại cửa ra và áp suất
từ lò xo đẩy van kim sang trái Bằng cách đóng van, lượng môi chất được giảm và khả năng làm lạnh giảm
cố định Xoắn ốc xoay
Trang 29Khi độ lạnh giảm, nhiệt độ tại cửa ra tăng và khí được mở rộng Kết quả là van kim dịch chuyển sang phải dưới tác động của lò xo Điều này làm tăng mức độ mở của van, tăng lượng môi chất tuần hoàn và khả năng làm lạnh
Hình 2.19 Van tiết lưu loại nhiệt
Van tiết lưu loại nhiệt chia làm hai loại chính: van tiết lưu nhiệt loại hộp và van tiết lưu nhiệt loại thường Hai loại van tiết lưu này tuy có kết cấu khác nhau nhưng công dụng giống nhau, chúng đều sử dụng nhiệt độ của môi chất đầu ra dàn bay hơi để di chuyển đầu kim van Van tiết lưu kiểu hộp được sử dụng phổ biến ở các xe hiện đại ngày nay bởi độ chính xác cao nhờ kết cấu thế kế thanh cảm biến nhiệt tiếp xúc trực tiếp với môi chất
B Van tiết lưu loại cố định
Hình 2.20 Van tiết lưu loại cố định
Màng ngăn Đầu kim van
Thanh cảm biến nhiệt
Thanh cảm biến nhiệt
Trang 30Van tiết lưu loại cố định có thiết kế khá đơn giản, van có kết cấu như một dạng ống hẹp với đường kính hẹp có tiết diện không thay đổi trong suốt quá trình hoạt động, hai đầu vào và đầu ra của van được ngắn cách bởi các vòng sin làm kín
Do đường kính van tiết lưu loại cố định không thay đổi nên trong một số trường hợp sẽ phun thừa nhiều ga lỏng vào dàn bay hơi, ga lỏng quay về máy nén khiến máy nén giảm tuổi thọ Do đó, đối với hệ thống điều hòa trên ô tô sử dụng van tiết lưu loại
cố định thì phin lọc được bố trí sau đầu ra dàn lạnh và đầu vào máy nén Việc bố trí như vậy sẽ tránh tình trạng ga lỏng quay trở lại máy nén giúp tăng tuổi thọ của máy nén Vì chứa nhiều khuyết điểm nên van tiết lưu loại cố định chỉ sử dụng trên các dòng xe cũ và được thay thế bởi van tiết lưu loại nhiệt
2.4.3 Phân loại bình lọc và tách ẩm (phin lọc)
Hình 2.21 Phin lọc
Chất hút ẩm và lưới lọc trong phin lọc được dùng để loại bỏ tạp chất và hơi ẩm có trong môi chất lạnh Nếu hệ thống chứa hơi ẩm, có thể gây ăn mòn các chi tiết hoặc gây hiện tượng đóng băng trong van giãn nở và giàn lạnh, khi đó hiệu suất làm mát của hệ thống điều hòa sẽ bị ảnh hưởng
Phin lọc được chia làm 2 loại: phin lọc trên đường ống môi chất và phin lọc trên dàn nóng được gọi là bộ điều biến Đối với phin lọc trên đường ống sẽ phụ thuộc vào loại van tiết lưu mà bố trí sau đầu ra của dàn nóng hoặc sau đầu ra dàn lạnh
Trang 31CHƯƠNG 3: KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE MAZDA 3 2012 3.1 Giới thiệu xe Mazda 3 2012
Mazda 3 2012 được ra mắt vào năm 2011 tại Triển lãm ô tô Los Angeles và được sản xuất tại nhà máy của Mazda ở Hiroshima, Nhật Bản Đây là một trong những mẫu
xe hơi đáng chú ý nhất của Mazda với thiết kế bắt mắt, hiệu suất vượt trội và đầy đủ tính năng tiện nghi
Mazda 3 được ra đời vào năm 2003, và Mazda 3 2012 là phiên bản thứ hai của dòng xe này Với thiết kế đẹp mắt và hiệu suất tốt, Mazda 3 2012 đã trở thành một trong những mẫu xe hơi bán chạy nhất của Mazda trên toàn thế giới
Hình 3.1 Mazda 3 2012
Ngoại thất của Mazda 3 2012 được thiết kế với đường nét mạnh mẽ, cùng với những chi tiết tinh tế như đèn pha xenon, đèn báo rẽ tích hợp trên gương chiếu hậu và mâm đúc hợp kim nhẹ Điều này giúp mẫu xe trông rất thể thao và hấp dẫn
Bên trong, Mazda 3 2012 cũng không kém phần ấn tượng với thiết kế nội thất hiện đại và tiện nghi Ghế bọc da cao cấp và hệ thống âm thanh vòm Bose 6 loa giúp người ngồi trên xe cảm thấy thoải mái và thư giãn Thêm vào đó, hệ thống giải trí của Mazda
3 2012 được trang bị màn hình cảm ứng 7 inch và tích hợp Bluetooth, giúp cho trải nghiệm nghe nhạc và kết nối điện thoại của người dùng trở nên dễ dàng hơn
Được trang bị động cơ 4 xi lanh 2.0L, Mazda 3 2012 có khả năng sản sinh công suất lên đến 148 mã lực và mô-men xoắn 135 lb-ft Xe sở hữu hệ thống lái chính xác và khả năng xử lý tốt, đặc biệt là khi di chuyển trên đường cong và địa hình khó khăn Máy
Trang 32móc được tích hợp với hộp số tay 6 cấp hoặc hộp số tự động 5 cấp, giúp tăng cường hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu
Hình 3.2 Bảng điều khiển điều hòa xe mazda 3 2012
Hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 không có những tính năng đặc biệt so với các dòng xe khác của cùng thời điểm hoặc cùng phân khúc Tuy nhiên, hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 vẫn được đánh giá là hiệu quả và đáp ứng tốt nhu cầu sử dụng của người lái và hành khách
Hệ thống điều khiển đơn giản: Hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 được thiết
kế với các nút bấm và màn hình hiển thị đơn giản, dễ sử dụng và điều chỉnh nhiệt độ Tính năng điều chỉnh đa chiều: Hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 có khả năng điều chỉnh và phân phối không khí đến các vị trí khác nhau trong cabin, giúp tạo
ra không gian thoải mái và ấm áp
Tính năng tự động: Một số phiên bản của Mazda 3 2012 được trang bị hệ thống điều hòa tự động, cho phép hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong cabin
để đảm bảo sự thoải mái tối đa cho người lái và hành khách
Tính năng khử mùi và kháng khuẩn: Hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 được trang bị bộ lọc khí và tính năng khử mùi và kháng khuẩn, giúp loại bỏ các chất độc hại
và kích thích khó chịu trong không khí và giữ cho không khí trong cabin luôn sạch sẽ
và trong lành
Trang 333.2 Bố trí chung các bộ phận của hệ thống điều hòa xe Mazda 3 2012
3.2.1 Cấu trúc các bộ phận làm lạnh
Hình 3.3 Bố trí chung các bộ phận làm lạnh
* Hệ thống điều hòa không khí của xe Mazda 3 2012 được thiết kế với cấu trúc làm lạnh bao gồm các thành phần như sau:
- Máy nén của xe được gắn bên hông động cơ và nhận truyền động đai từ động cơ
ô tô sang đầu trục máy nén qua bộ ly hợp điện từ trên máy nén Tốc độ quay của động
cơ nhỏ hơn tốc độ quay của máy nén
- Dàn nóng được thiết kế một ống kim loại uốn cong nhiều vòng và nhiều cánh tản nhiệt bằng nhôm, được lắp đặt ngay phía trước két nước
- Dàn lạnh được đặt phía dưới bảng điều khiển để thuận tiện đưa khí mát vào khoang cabin xe ô tô Dàn lạnh thường có kích thước nhỏ hơn so với dàn nóng
- Van tiết lưu được đặt ở vị trí giữa dàn nóng và dàn lạnh Công dụng chính của van tiết lưu là giúp giảm áp suất và kiểm soát lưu lượng chất lỏng
- Bộ lọc được đặt ở vị trí phía bên dàn nóng Lọc ga giúp loại bỏ các tạp chất trong
hệ thống làm lạnh Nó giúp bảo vệ máy nén và các thành phần khác khỏi sự ăn mòn
- Đường ống môi chất được sử dụng để chuyển chất lỏng giữa các thành phần của
Trang 343.2.2 Cấu trúc hệ thống điều khiển điều hòa
Hình 3.4 Bố trí chung các bộ phận điều khiển
- Cụm điều khiển trung tâm là trung tâm điều khiển của hệ thống điều hòa trên xe Mazda 3 2012 Nó cung cấp các nút bấm và màn hình hiển thị để người lái có thể điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm và chất lượng không khí bên trong xe Nó được bố trí ở trung tâm của bảng điều khiển trên xe
- Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh đo nhiệt độ của khí lạnh trong hệ thống điều hòa, nó được bố trí ở phía trước của giàn lạnh và giúp điều chỉnh nhiệt độ bên trong xe
- Hộp rờ le và cầu trì giúp điều khiển các bộ phận khác trong hệ thống điều hòa,
nó được bố trí ở vị trí phía bên trái dưới nắp capo
- Mô tơ quạt lồng và cơ cấu điều khiển chọn gió nằm trong hệ thống thông gió của
ô tô Mô tơ quạt lồng điều khiển tốc độ quạt lồng, cơ cấu điều khiển chọn gió sẽ lấy gió trong hoặc ngoài xe phụ thuộc vào sự điều chỉnh người lái thống qua bộ điều khiển trung tâm điều hòa ô tô
- Cảm biến áp suất môi chất gắn trên đường ống cao áp, máy nén khí sẽ ngắt nếu cảm biến áp suất môi chất nhận biết được áp suất cao hơn mức cho phép
- Ly hợp điện từ được lắp cùng với trục máy nén, ly hợp được dẫn động bằng đai
để nối động cơ với máy nén Nó có chức năng điều khiển việc hoạt động hoặc tạm dừng máy nén khi cần thiết
Hộp rờ le và cầu chì Cảm biến nhiệt
độ giàn lạnh
Ly hợp điện từ
Mô tơ quạt lồng
Cơ cấu điều khiển chọn gió
Cảm biến áp suất môi chất
Trang 353.3 Chức năng và nguyên lý các bộ phận trên điều hòa xe Mazda 3 2012
3.3.1 Máy nén
Hình 3.5 Máy nén môi chất lạnh
Máy nén sử dụng trên xe Mazda 3 2012 là loại tấm swash được sản suất bởi công
ty UAC thành lập vào năm 1988, là công ty cung cấp và phân phối các bộ phận điều hòa không khí ô tô chất lượng Máy nén điều hòa nén chất làm lạnh dạng khí bằng cách dẫn động pít-tông trong máy nén sử dụng lực truyền động từ động cơ, nó sẽ nén môi chất lạnh đến bình ngưng Máy nén này sử dụng dầu bôi trơn ATMOS GU10 để bôi trơn các chi tiết bên trong với thể tích 120 ml/cc, dầu bôi trơn ATMOS GU10 có độ nhớt ở nhiệt
độ 40 độ C là 100 cSt và được sản xuất bởi công ty ATMOS Global Oil
Hình 3.6 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén
Trang 36Giải đoan xả được thực hiện khi piston di chuyển về phía bên phải, sẽ tạo ra hành trình hút phía bên trái Trong khi đó, phía bên trái của piston đang thực hiện hành trình
xả và hành trình bơm của máy Van hút phía bên trái sẽ được đóng chặt Van xả sẽ được
mở ra cho đến hết hành trình bơm, sau đó đóng lại
* Các ưu điểm của máy nén này bao gồm:
- Thiết kế nhỏ gọn và nhẹ nhờ giảm kích cỡ của piston, xylanh và vỏ hộp máy nén
- Thiết kế van hút và van xả loại lò xo nên độ ồn làm việc của máy nén thấp
- Độ tin cậy cao, với cấu trúc nhỏ gọn dễ dàng kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa
3.3.2 Dàn nóng và bộ điều biến
Hình 3.7 Dàn nóng điều hòa
Dàn nóng trên xe Mazda 3 sản xuất bởi công ty UAC có thiết kế bằng một ống kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ U, trên đó có bố trí nhiều cánh tản nhiệt mỏng
Trang 37Khi môi chất lạnh được nén và chuyển đến dàn nóng, áp suất và nhiệt độ của môi chất lạnh tăng cao, dẫn đến trạng thái hơi của nó
Khi xe di chuyển, không khí mát sẽ được thổi xuyển qua dàn nóng được lắp đặt phía trước két nước làm mát động cơ trên xe ô tô Ngoài ra dàn nóng còn được quạt gió quay hút vào để giải nhiệt trong trường hợp xe không di chuyển
Dòng hơi môi chất lạnh sẽ được lưu thông trong ống dẫn từ phía trên xuống phía dưới, trong quá trình đó nhiệt độ của môi chất lạnh truyền qua các cánh tản nhiệt và được gió mát thổi đi Quá trình trao đổi nhiệt này giúp môi chất lạnh thể hơi ngưng tụ thành thể lỏng
Môi chất lạnh áp suất cao được bơm từ dàn nóng vào phin lọc Từ đó, môi chất lạnh được cung cấp vào bộ phận bay hơi thông qua van tiết lưu của hệ thống điều hòa
để tiếp tục chu trình làm lạnh
Hình 3.8 Cấu tạo bộ điều biến
Trong hệ thống giàn nóng tích hợp bộ điều biến do đó không cần bố trí bình tích lũy - lọc ga trên đường ống từ đầu ra của dàn nóng đến dàn lạnh Bộ điều biến trong giàn nóng tích hợp hoạt động như một phin lọc, lưu trữ môi chất dạng lỏng bên trong và môi chất sẽ được lọc sạch toàn bộ tạp chất, bui bẩn bên trong Tính năng này giúp tăng
độ ổn định cũng như tuổi thọ máy nén Việc thay thế phin lọc trong bộ điều biến là một quá trình dễ dàng sau một thời gian sử dụng, điều này giúp cho bộ điều biến trở nên phổ biến trong các dòng xe, bao gồm cả Mazda 3
Chất hút ẩm
Trang 383.3.3 Van tiết lưu
Hình 3.9 Cấu tạo van tiết lưu
Van tiết lưu sử dụng trên điều hòa ô tô được phân thành hai loại chính: van tiết lưu kiểu nhiệt và van tiết lưu cố định Trên dòng xe mazda 3 2012 sử dụng loại van tiết lưu kiểu nhiệt có kết cấu hạng hộp, được sản suất bởi công ty UAC với mục đích giãn nở nguyên tử hóa chất làm lạnh lỏng để tạo điều kiện làm mát thiết bị bay hơi
Bên trong van tiết lưu kiểu hộp có thanh cảm ứng nhiệt được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với môi chất đầu ra bộ bay hơi Thanh cảm ứng nhiệt nhận biết nhiệt độ và truyền đến sau màn ngăn Kim van sẽ di chuyển phụ thuộc vào nhiệt độ của môi chất Kim van thắng được lực cản của lò xo khi có sự chênh lệch áp suất trên màn thay đổi, dẫn đến việc dãn ra hoặc co lại của màn ngăn
Khi tải nhiệt tăng, nhiệt độ môi chất tại cửa ra của giàn lạnh sẽ tăng, dẫn đến sự dãn nở của hơi chắn trên màn Kết quả là màn chắn sẽ di chuyển xuống và tác động lên thanh cảm biến nhiệt độ và đầu của kim van nén lò xo Khi lỗ tiết lưu mở ra, một lượng lớn môi chất sẽ được nhập vào giàn lạnh, gây gia tăng lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống làm lạnh và cải thiện khả năng làm lạnh của hệ thống
Khi tải nhiệt giảm, khi đó hơi chắn trên màn co lại do nhiệt độ môi chất ở cửa ra dàn lạnh giảm Kết quả là màn sẽ di chuyển lên trên và kéo thanh cảm ứng nhiệt và đầu của kim van lên bằng lò xo Khi lỗ tiết lưu khép nhỏ lại, lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống giảm, dẫn đến sự giảm đáng kể của khả năng làm lạnh của hệ thống
Đầu van
Màng ngăn
Lò xo
Thanh cảm ứng nhiệt
Kim van
Trang 393.3.4 Dàn lạnh
Hình 3.10 Dàn lạnh điều hòa
Giàn lạnh trong hệ thống điều hòa xe mazda 3 2012 được sản suất bởi công ty UAC có tác dụng làm bay hơi môi chất lạnh ở dạng sương (hỗn hợp lỏng-khí) thông qua van giãn nở, với nhiệt độ thấp và áp suất thấp để làm lạnh không khí xung quanh Giàn lạnh được cấu tạo từ ống dẫn môi chất lạnh dài uốn cong, được bao quanh bởi nhiều lá mỏng hút nhiệt, giúp tiếp xúc hoàn toàn quanh ống dẫn môi chất lạnh
Dàn lạnh được bố trí dưới bảng đồng hồ trong xe ô tô Quạt lồng sóc được dẫn động bởi mô tơ sẽ thổi không khí xuyên qua dàn lạnh, không khí sẽ đem theo nhiệt độ thấp của dàn lạnh vào bên trong xe ô tô thông qua các lỗ thông hơi Việc này giúp làm giảm nhiệt độ bên trong xe và tăng cảm giác thoải mái cho hành khách
3.3.5 Ly hợp điện từ
Hình 3.11 Cấu tạo ly hợp điện từ
Stato Vòng hãm puly
Trang 40Ly hợp từ bao gồm một số bộ phận như Stator (nam châm điện), puli, đĩa ép và các bộ phận khác Đĩa ép lắp cùng với trục máy nén và Stator thì được lắp ở thân trước của máy nén
Khi ly hợp hoạt động, cuộn dây của Stator được cấp điện để tạo thành nam châm điện, từ đó hút đĩa ép để quay máy nén cùng với puli
Máy nén không hoạt động khi cuộn dây của rơle ly hợp từ không được cấp điện, tiếp điểm rơle mở không cấp điện cho cuộn dây ly hợp Do đó, đĩa ép không được ép vào và không quay cùng với puly máy nén
May nén hoạt động khi cuộn dây của rơle ly hợp từ được cấp điện, tiếp điểm rơle đóng lại và cấp điện cho cuộn dây ly hợp Nhờ đó, đĩa ép được hút ép vào puly máy nén, tạo thành một khối liên kết với trục máy nén
3.3.6 Ống môi chất lạnh
Hình 3.12 Ống hút và ống xả môi chất lạnh
Ống dẫn môi chất được sử dụng trên xe mazda 3 2012 là loại ống cứng được sản suất bởi công ty UAC Ống này được làm bằng kim loại và được sử dụng để kết nối các thiết bị cố định từ giàn nóng đến van tiết lưu, từ van đến giàn lạnh Tuy nhiên, theo thời gian, ống kim loại cũng có thể bị rò rỉ mặc dù không bị thấm qua
Đường ống dẫn môi chất trong hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô được đặt tên theo công việc mà chúng thực hiện hoặc theo trạng thái môi chất chứa bên trong Đường ống đẩy là đường ống nối từ máy nén đến bộ ngưng tụ, còn đường ống hút là đường ống nối từ giàn lạnh tới máy nén Đường ống hút truyền dẫn hơi môi chất lạnh ở
áp suất thấp nên có đường kính lớn nhất
