đồ án máy lạnh ô tô

Hệ thống điều hoà không khí cũng nh hệ thống điện lạnh ôtô ứng dụng ảnh hởng này của áp suất đối với sự bốc hơi và sự ngng tụ của một loại chất lỏng đặc biệt để sinh hàn gọi là môi chất

NHËN XÐT CñA GI¸O VI£N H¦íng dÉn

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Tµi liÖu häc tËp

MụC Lục

Lời nói đầu

Ngày nay, ôtô đợc sử dụng rộng rãi nh một phơng tiện giao thông thông dụng ôtô hiện

đại thiết kế nhằm cung cấp tối đa về mặt tiện nghi cũng nh tính năng an toàn cho ngời sử dụng Các tiện nghi đợc sử dụng trên ôtô hiện đại ngày càng phát triển, hoàn thiện và giữ vai trò hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo nhu cầu của khách hàng nh nghe nhạc, xem truyền hình, Một trong những tiện nghi phổ biến đó là hệ thống điều hoà không khí (hệ…thống điện lạnh) trong ôtô

Hệ thống điều hoà không khí giới thiệu những kiến thức cơ bản về lý thuyết điều hoà không khí, về cấu tạo và nguyên lý làm việc, thiết kế mô hình để giảng dạy cho học sinh, sinh viên trong nhà trờng và thực hiện các bài thực hành trên mô hình trong xởng, cách vận hành các máy lạnh trên ôtô hiện nay Nội dung cơ bản của hệ thống điện lạnh ôtô gồm 3 ch-

ơng: Chơng 1: Tổng quan về hệ thống điện lạnh trang bị trên ôtô, chơng 2: Thiết kế mô hình của hệ thống điện lạnh trên ôtô, chơng 3: Xây dựng các bài thực hành trên mô hình

Là sinh viên đợc đào tạo tại trờng Đại học SPKT Hng Yên, chúng em đã đợc các thầy cô trang bị cho những kiến thức cơ bản về chuyên môn Đến nay đã kết thúc khoá học, để tổng kết, đánh giá quá trình học tập và rèn luyện tại trờng, chúng em đợc nhà trờng và khoa cơ khí động lực giao cho trách nhiệm hoàn thành đề tài tốt nghiệp với nội dung: “ Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện lạnh trên ôtô”

Chúng em rất mong rằng khi đề tài của chúng em đợc hoàn thành sẽ đóng góp phần nhỏ trong công tác giảng dạy trong nhà trờng Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh, sinh viên chuyên ngành ôtô và các bạn sinh viên học các chuyên ngành khác ham thích tìm hiểu về kĩ thuật ôtô

Do nội dung đề tài còn mới, kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi thiếu sót trong quá trình thực hiện đề tài, chúng em rất mong đợc sự giúp đỡ của các thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để đề tài của em đợc hoàn thiện hơn

Chơng 1 Tổng Quan về điều hòa không khí trong ô tô

1.1 Lý thuyết về điều hòa không khí

1.1.1 Mục đích về điều hoà không khí

- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trớc khi đa vào cabin ôtô

ngời lái xe cảm thấy thoải mái,

mát dịu, khi xe chạy trên đờng

tr-ờng trong khi thời tiết nóng bức

Nguyên lý hoạt động của hệ

dẫn nhiệt sau đây: Dòng nhiệt, sự hấp thụ

nhiệt và áp suất đối với điểm sôi

1.1.2.1 Dòng nhiệt

Tài liệu học tập

Mỏ hàn

Hình 1.2 Truyền nhiệt nhờ sự dẫn nhiệt

Nhiệt độ của mỏ hàn được truyền đi trong

Hệ thống điện lạnh đợc thiết kế để xua đẩy nhiệt từ vùng này sang vùng khác Nhiệt có tính truyền dẫn từ vật nóng sang vật nguội Sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật càng lớn thì dòng điện lu thông càng mạnh.

Sự dẫn nhiệt xảy ra giữa hai vật thể khi

chúng đợc tiếp xúc trực tiếp nhau Nếu đầu

của một đoạn dây đồng tiếp xúc với ngọn lửa

(hình 1.2), nhiệt độ của ngọn lửa sẽ truyền đi

nhanh chóng xuyên qua đoạn dây đồng Trong

dây đồng, nhiệt lu thông từ phân tử này sang

phân tử kia Một vài vật chất có đặc tính dẫn

nhiệt nhanh hơn các vật chất khác

b Sự đối lu

Nhiệt có thể truyền dẫn từ vật thể này sang vật thể kia, nhờ trung gian của khối không khí bao quanh chúng đặc tính này là hình thức của sự đối lu Lúc khối không khí đợc đun nóng bên trên một nguồn nhiệt,

không khí nóng sẽ bốc lên phía trên

tiếp xúc với vật thể nguội hơn ở phía

trên và làm nóng vật thể này (hình

1.3) Trong một phòng, không khí

nóng bay lên trên, không khí nguội đi

chuyển xuống dới tạo thành vòng

tròn luân chuyển khép kín, nhờ vậy

Hình 1.4 Truyền dẫn nhiệt do bức xạ Mặt trời

truyền nhiệt nung nóng Trái Đất nhờ tia hồng

ngoại.

Trái ĐấtSóng tia hồng ngoại Mặt trời

Sự bức xạ là sự truyền nhiệt do tia hồng ngoại truyền qua không gian xuống Trái Đất, nung nóng Trái Đất (Hình 1.4).

1.1.2.2 Sự hấp thu nhiệt

Vật có thể đợc tồn tại ở một trong ba trạng thái : Thể rắn, thể lỏng và thể khí Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền cho nó một lợng nhiệt Ví dụ khi ta hạ nhiệt

độ của nớc xuống đến 320F (00C) nớc sẽ đông thành đá, nếu đun nóng lên đến 2120F (1000 C) nớc sôi sẽ bốc hơi Nếu ta đun nớc đá ở 00C thì nó sẽ tan ra, nhng nớc đá đang tan vẫn giữ nguyên nhiệt độ Đun nớc nóng đến 1000C ta tiếp tục truyền nhiệt nhiều hơn nữa cho nớc bốc hơi chỉ thấy nhiệt độ của nớc giữ nguyên 1000C Hiện tợng này gọi là ẩn nhiệt hay tiềm nhiệt

1.1.2.3 áp suất và điểm sôi

Sự ảnh hởng của áp suất đối với điểm sôi có một tác động quan trọng đối với hoạt động biến thể của môi chất lạnh trong máy điều hoà không khí Thay đổi áp suất trên măt thoáng của chất lỏng sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này áp suất càng lớn thì điểm sôi càng cao, có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi sẽ cao hơn so với áp suất bình thờng Ngợc lại, nếu giảm áp suất trên mặt thoáng chất lỏng thì điểm sôi của nó sẽ giảm Hệ thống điều hoà không khí cũng nh hệ thống điện lạnh ôtô ứng dụng ảnh hởng này của áp suất đối với sự bốc hơi và sự ngng tụ của một loại chất lỏng đặc biệt để sinh hàn gọi là môi chất lạnh

1.1.2.4 Lý thuyết về điều hoà không khí

Lý thuyết về điều hoà không khí đợc tóm lợc theo ba nguyên tắc sau:

+ Nguyên tắc thứ nhất: Làm lạnh một vật thể là rút bớt nhiệt của vật thể đó

+ Nguyên tắc thứ hai: Mục tiêu làm lạnh chỉ thực hiện tốt khi khoảng cách không gian cần làm lạnh đợc bao kín chung quanh Vì vậy cabin ôtô cần phải đợc bao kín và cách nhiệt tốt

+ Nguyên tắc thứ ba: Khi cho bốc hơi chất lỏng, quá trình bốc hơi sẽ sinh hàn và hấp thu một lợng nhiệt đáng kể Ví dụ cho một ít rợu cồn vào lòng bàn tay, cồn hấp thu nhiệt từ lòng bàn tay để bốc hơi Hiện tợng này làm ta cảm thấy mát lạnh tại điểm giọt cồn đang bốc hơi

Tài liệu học tập

1.1.3 Đơn vị đo nhiệt lợng Môi chất lạnh Dầu nhờn bôi trơn – –

1.1.3.1 Đơn vị đo nhiệt lợng

Để đo nhiệt lợng truyền từ vật thể này sang vật thể khác, thông thờng ngời ta dùng đơn

vị Calorie và BTU

- Calorie là số nhiệt lợng cần cung cấp cho 1kg nớc để tăng nhiệt độ lên 10C

- BTU viết tắt của chữ British Thermal Unit Nếu cần nung 1 pound nớc ( 0,454kg) đến

10F (0,550C) phải truyền cho nớc 1 BTU nhiệt

1.1.3.2 Môi chất lạnh:

Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh dùng trong hệ thống điều hoà không khí ôtô phải đạt đợc các yêu cầu sau đây:

- Dễ bốc hơi có điểm sôi thấp

- Phải trộn lẫn đợc với dầu bôi trơn

- Có hoá tính trơ, nghĩa là không làm hỏng các ống cao su, nhựa dẻo, không gây sét gỉ cho kim loại

- Không gây cháy nổ và độc hại

Hệ thông điện lạnh ôtô sử dụng hai loại môi chất lạnh phổ biến là R-12 và R-134a

- Nhợc điểm: Chất này thải vào không khí, nguyên tử clo tham gia phản ứng làm thủng tầng ôzôn bao bọc bảo vệ Trái Đất Trên tầng cao từ 16 ữ 48 km, tầng ôzôn bảo vệ Trái Đất bằng cách ngăn chặn tia cực tím của mặt trời phóng vào Trái Đất Do đó, ngày nay hệ thống

điện lạnh ôtô dùng loại môi chất mới R-134a thay thế cho R-12

b Môi chất lạnh R-134a

Môi chất lạnh R-134a là hợp chất gồm flo và cacbon Điểm sôi của môi chất R-134a là -150F (-260C)

- Ưu điểm:

Hợp chất này không tham gia phá hỏng tầng ôzôn Vì trong phân tử này không chứa clo

- Nhợc điểm:

R-134a không hoà tan đợc với dầu nhờn bôi trơn khoáng chất

- Một số khác biệt quan trọng của môi chất lạnh R-134a so với R-12 là:

+ Dầu nhờn bôi trơn chuyên dùng cùng với môi chất lạnh R-134a là các chất bôi trơn tổng hợp polyalkalineglycol (PAG) hay polyolester (POE) Hai chất bôi trơn này không thể hoà lẫn với môi chất lạnh R-12

+ Chất khử ẩm dùng cho R-134a khác với chất khử ẩm dùng cho R-12

+ Hệ thống điện lạnh ôtô dùng môi chất lạnh R-134a cần áp suất bơm của máy nén và

lu lợng không khí giải nhiệt giàn nóng (bộ ngng tụ) phải tăng cao hơn so với hệ thống điện lạnh dùng R-12

Chú ý: Trong quá trình bảo trì sửa chữa cần tuân thủ các yếu tố kỹ thuật sau đây:

+ Không đợc nạp lẫn môi chất lạnh R-12 vào trong hệ thống đang dùng môi chất lạnh R-134a và ngợc lại Nếu không tuân thủ điều này sẽ gây ra sai hỏng cho hệ thống điện lạnh.+ Không đợc dùng dầu bôi trơn máy nén của hệ thống R-12 cho máy nén của hệ thống R-134a Nên dùng đúng loại

+ Phải sử dụng chất khử ẩm đúng loại dành riêng cho R-12 và R-134a

c Đề phòng tai nạn đối với môi chất lạnh

Tính chất vật lý của môi chất lạnh là không mầu sắc, không mùi vị, không cháy nổ Nếu tiếp xúc trực tiếp với môi chất lạnh có thể bị mù mắt hay hỏng da Môi chất lạnh bắn vào mắt sẽ gây đông lạnh phá hỏng mắt Nếu không may bị môi chất lạnh bắn vào mắt phải nhanh chóng tự cấp cứu nh sau:

+ Không đợc dụi mắt

+ Tạt nhiều nớc lã sạch vào mắt để làm tăng nhiệt độ cho mắt

+ Băng che mắt tránh bụi bẩn

+ Đến ngay bệnh viện mắt để chữa trị kịp thời

+ Nếu bị chất lạnh phun vào da thịt, nên tiến hành chữa trị nh trên

Không nên xả bỏ môi chất lạnh vào trong một phòng kín, vì môi lạnh làm phân tán khí

ôxi gây ra chứng buồn ngủ, bất tỉnh và tử vong Nếu để môi chất lạnh tiếp xúc với ngọn lửa hay kim loại nóng sẽ sinh ra khí độc Nên tuân thủ một số nguyên tắc an toàn sau đây mỗi khi thao tác với môi chất lạnh:

Tài liệu học tập

1.1.2.3 Dầu nhờn bôi trơn hệ thống điện lạnh

Tuỳ theo quy định của nhà chế tạo, lợng dầu

bôi trơn khoảng 150 ml đến 200ml đựơc nạp vào

máy nén nhằm đảm bảo các chức năng: Bôi trơn

các chi tiết của máy nén tránh mòn và kẹt cứng,

một phần dầu nhờn sẽ hoà lẫn với môi chất lạnh

và lu thông khắp nơi trong hệ thống giúp van giãn

nở hoạt động chính xác, bôi trơn cổ trục máy

nén v.v…

Dầu nhờn bôi trơn máy nén phải tinh khiết,

không sủi bọt, không lẫn lu huỳnh Dầu nhờn bôi

trơn máy nén không có mùi, trong suốt màu vàng

nhạt Khi bị lẫn tạp chất dầu nhờn đổi sang màu

nâu đen Vì vậy nếu phát hiện thấy dầu nhờn

trong hệ thống điện lạnh đổi sang màu nâu đen

đồng thời có mùi hăng nồng, thì dầu đã bị nhiễm

bẩn Cần phải xả sạch dầu cũ và thay dầu mới

đúng chủng loại và đúng dung lợng quy định

Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy

nén tuỳ thuộc vào quy định của nhà chế tạo máy nén và tuỳ thuộc vào loại môi chất lạnh

đang sử dụng Để có thể cho thêm dầu nhờn vào máy nén bù đắp cho lợng dầu bị thất thoát

do xì ga, ngời ta sản xuất những bình dầu nhờn áp suất ( Pressurizedoil) nh giới thiệu trên (hình 1.5) Loại bình này chứa 59 ml dầu nhờn và một lợng thích ứng môi chất lạnh Lợng môi chất lạnh cùng chứa trong bình có công dụng tạo áp suất đẩy dầu nhờn nạp vào hệ thống Cho thêm dầu nhờn vào hệ thống điện lạnh ôtô

Trong công tác bảo trì sửa chữa điện lạnh ôtô, cụ thể nh xả môi chất lạnh, thay mới các

bộ phận, cần phải cho thêm dầu nhờn bôi trơn đúng chủng loại và đúng lợng Dầu nhờn phải

đợc cho thêm sau khi tiến hành tháo xả môi chất lạnh, sau khi thay mới một bộ phận và trớc khi rút chân không Dầu nhờn hoà tan với môi chất lạnh và lu thông khắp xuyên suốt hệ thống, do vậy bên trong mỗi bộ phận đều có tích tụ một số dầu bôi trơn khi tháo rời bộ phận này ra khỏi hệ thống

Lợng dầu nhờn bôi trơn phải cho thêm sau khi thay mới bộ phận đợc quy định do nhà chế tạo và đợc chế trực tiếp vào bộ phận đó Sau đây là quy định của hãng ôtô Ford:

Giàn lạnh (bộ bốc hơi) ……… 90 cc

Giàn nóng (bộ ngng tụ) ……… 30 cc

Bầu lọc hút/ẩm ……… 30 cc

Tổng thể tích dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh ôtô khoảng 240 cc

1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ôtô

Hình 1.6 Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh trên ôtô.

A Máy nén còn gọi là blốc lạnh I Bộ tiêu âm.

B Bộ ngng tụ, hay giàn nóng H Van xả phía thấp áp.

C Bình lọc/hút ảm hay fin lọc 1 Sự nén.

D Van giãn nở hay van tiết lu 2 Sự ngng tụ.

E Van xả phía cao áp 3 Sự giãn nở.

Tài liệu học tập

F Van giãn nở 4 Sự bốc hơi.

G Bộ bốc hơi, hay giàn lạnh.

1.2.1.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ôtô

Hoạt động của hệ thống điện lạnh (hình 1.6) đợc tiến hành theo các bớc cơ bản sau đây nhằm truất nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát bên trong cabin ôtô:

a Môi chất lạnh thể hơi đợc bơm đi từ máy nén (A) dới áp suất cao và nhiệt độ cao đến

bộ ngng tụ( B)

b.Tại bộ ngng tụ (giàn nóng) (B) nhiệt độ của môi chất lạnh rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng, môi chất lạnh thể hơi đợc giải nhiệt, giảm áp nên ngng tụ thành thể lỏng dới áp suất cao nhiệt độ thấp

c Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lu thông đến bình lọc/hút ẩm (C), tại đây môi chất lạnh đợc tiếp tục làm tinh khiết nhờ đợc hút hết hơi ẩm và lọc tạp chất

d Van giãn nở hay van tiết lu (F) điều tiết lu lợng của môi chất lạnh thể lỏng để phun vào bộ bốc hơi (giàn lạnh) (G), làm lạnh thấp áp của môi chất lạnh Do đợc giảm áp nên môi chất lạnh thể lỏng sôi, bốc hơi biến thành thể hơi bên trong bộ bốc hơi

e Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt trong cabin ôtô, và làm cho bộ bốc hơi trở lên lạnh Quạt lồng sóc hay quạt giàn lạnh thổi một khối lợng lớn không khí xuyên qua giàn lạnh đa khí mát vào cabin ôtô

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

Hệ thống điện lạnh ôtô đợc thiết kế theo 2 kiểu: Hệ thống dùng van giãn nở TXV (Thermostatic Expansion Valve) và hệ thốngs tiết lu cố định FOT (Fexed Orfice Tube) để tiết lu môi chất lạnh thể lỏng phun vào bộ bốc hơi

1.2.2 Máy nén

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

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 giãn nở hay ống tiết lu điều tiết đợc lợng môi chất lạnh 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 nhiếu lần so với nhiệt độ môi trờng giúp thực hiện tốt quá trình trao đổi nhiệt tại giàn nóng

Máy nén còn có công dụng bơm môi chất lạnh chảy xuyên suốt trong hệ thống

Máy nén đợc phân ra làm những loại sau:

10 Bulông xả môi chất.

Hình 1.7 Mặt cắt của máy nén kiểu piston đặt nằm có thể tích bơm thay đổi.

10

- Máy nén kiểu piston :

- Máy nén kiểu piston loại đặt đứng

- Máy nén kiểu piston loại đặt nằm

- Máy nén loại cánh van quay

- Máy nén thay đổi thể tích bơm

1.2.2.1 Cấu tạo

Máy nén đợc cấu tạo gồm các chi tiết nh giới thiệu hình 1.7 và hình 1.8

1.2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của máy nén

Xét nguyên lý hoạt động của một loại máy nén nh giới thiệu ở (hình 1.8) Đó là một loại máy nén kiểu piston đặt nằm có thể tích buồng bơm thay đổi

Tài liệu học tập

- Máy nén kiểu piston loại đặt nằm, còn gọi là máy nén piston đặt dọc trục có kích thớc nhỏ gọn đợc trang bị phổ biến cho ôtô thế hệ mới

đổi theo, nhờ vậy thể tích môi

chất lạnh bơm đi cũng thay đổi

Khoảng cách của các piston thay đổi tuỳ thuộc vào môi chất lạnh cần bơm đi Nh đã giới thiệu ở trên, chiều dài khoảng chạy piston đợc điều khiển do tấm dao động Tấm dao

động có thể thay đổi góc nghiêng của nó trong lúc đang bơm Góc nghiêng này càng lớn thì khoảng chạy của piston càng dài ( hình 1.8) và bơm đi càng nhiều môi chất lạnh góc nghiêng của tấm dao động càng bé thì khoảng chạy của các piston càng ngắn và bơm đi càng ít môi chất lạnh Đặc tính hoạt động này giúp cho máy nén có thể bơm liên tục vì nó chỉ cần bơm đi một số lợng môi chất lạnh lúc ít lúc nhiều tuỳ nhu cầu làm lạnh

Hình1.8 Cấu tạo của máy nén piston đặt nằm có thể tích bơm thay đổi.

1 Trục truyền 7 Phía trên.

2 Trục phát động 8 Lỗ khoan tiết lưu.

3 Lò xo 9 Van điều chỉnh.

4 Buồng áp suất 10 Đĩa cam.

5 Phía dưới 11 Thanh răng trượt

Góc nghiêng của đĩa dao động đợc điều khiển nhờ một van kiểm soát kiểu lồng xếp bố trí phía sau bơm Van này tự động thu ngắt hay duỗi dài mỗi khi áp suất trong phía thấp áp tăng hay giảm Động tác co, duỗi của van lồng xếp điếu khiển một viên bi đóng hay mở để kiểm soát bên trong cácte máy nén Sự chênh lệch áp suất giữa phía thấp và áp suất bên trong cácte máy nén sẽ quyết định vị trí hay góc nghiêng của tấm dao động.

Khi áp suất phía thấp áp bằng áp suất bên trong cácte máy nén thì góc nghiêng của đĩa dao động sẽ tối đa và bơm đi một lợng tối đa môi chất lạnh Ngợc lại khi nhu cầu làm lạnh thấp, áp suất tại cửa hút bằng áp suất chuẩn, van kiểm soát sẽ mở cho hơi môi chất lạnh từ phía cao áp nạp vào cácte máy nén tạo ra chênh lệnh áp suất giữa cácte với cửa hút, lúc này góc nghiêng của tấm dao động sẽ tối thiểu, môi chất lạnh bơm đi tối thiểu Chỉ cần tăng nhẹ

áp suất bên trong cácte máy nén là có thể thay đổi góc nghiêng của tấm dao động

Duy chì đợc mức độ lạnh theo yêu cầu bằng cách thay đổi thể tích bơm của máy nén Không cần cắt nối liên tục của bộ ly hợp điện từ theo chu kỳ nh đối với kiểu máy nén thờng

Hệ thống hoạt động êm dịu, duy chì độ lạnh của bộ bốc hơi ở mức 320F

Đạt hiệu quả làm lạnh cao

Cơ cấu điều khiển thay đổi thể tích bơm đợc lắp đặt phía sau máy nén bao gồm piston

điều khiển van điện từ cuộn dây điện từ, van một chiều và van xả

* Bộ phận điều chỉnh của máy nén

Hình 1.9 (a,b) giới thiệu kết cấu và hoạt động của bộ phận này

* Nguyên lý hoạt động của van điều chỉnh (van lồng xếp)

- Khi công suất lu lợng lớn thì áp suất môi chất ở đờng cao áp và ở đờng thấp áp đều lớn (hình 1.9a)

Khi đó màng xếp (2) bị nén lại, áp suất lớn và màng xếp (1) bị ép lại do áp suất lớn của

đờng thấp áp

Van điều chỉnh mở phần áp suất thấp của buồng thấp áp bị giảm đi vì qua đờng đầu van

điều chỉnh ra phía ngoài Khi đó, áp suất ở phần trên piston và lực của lò xo (1) lớn hơn áp suất ở phần dới piston và lò xo (2)

Nó làm cho vị trí lệch nghiêng của đĩa cam tăng, phần tăng đúng bằng phần yêu cầu của công suất làm lạnh

- Khi công suất làm lạnh thấp thì áp suất ở đờng cao áp và đờng thấp áp đều thấp (hình 1.9b) Màng xếp (2) bị giãn nở và màng xếp (1) cũng giãn nở nhng thông qua áp suất thấp ở

đờng thấp áp nó làm van điều chỉnh đóng Dẫn đến phần thấp áp ở buồng áp suất bị đóng lại Lúc này áp suất ở buồng áp suất đợc tăng bởi lỗ khoan tiết lu

Tài liệu học tập

8 Đờng áp suất thấp.

9 Đờng áp suất cao.

10 Lỗ khoan tiết lu.

Hình 1.9 a) Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt

động của máy nén trong trờng hợp công

suất vận chuyển cao hơn khi công suất

làm lạnh cao hơn Buồng áp suất thấp–

8 Đờng áp suất thấp.

9 Đờng áp suất cao.

10 Lỗ khoan tiết lu.

Hình 1.9 b) Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nén trong trờng hợp công suất

vận chuyển thấp hơn khi công suất làm lạnh thấp hơn Buồng áp suất cao hơn.–

6

a Cấu tạo

Tất cả các máy nén (Blốc lạnh) của hệ thống điện lạnh ôtô đều đợc trang bị bộ ly hợp

điện từ Bộ ly hợp này đợc xem nh một phần của buly máy nén, có công dụng ngắt và nối sự truyền động giữa động cơ và máy nén mỗi khi cần thiết

Bộ ly hợp điện từ bên trong buly máy nén có cấu tạo nh trình bày ở (hình 1.10) giới thiệu chi tiết tháo dời của một bộ ly hợp điện từ gắn bên trong buly máy nén và (hình 1.11) cấu tạo của bộ ly hợp điện từ

1.10 Chi tiết tháo rời bộ ly hợp điện từ trang bị bên trong máy nén.

1 Máy nén 5 ốc siết mâm bị động 9 Vòng bi.

2 Cuộn dây bộ ly hợp, 6 Mâm bị động 10 Shim điều chỉnh khe

3 Vòng giữ cuộn dây 7 Vòng hãm bu ly hở bộ ly hợp.

4 Bu ly 8 Nắp che bụi

b Nguyên lý hoạt động

Khi động cơ ôtô khởi động, nổ máy, buly máy nén quay theo trục khuỷu nhng trục khuỷu của máy nén vẫn đứng yên Cho đến khi ta bật công tắc A/C nối điện máy lạnh, bộ ly hợp điện từ sẽ khớp buly vào trục máy nén cho trục khuỷu động cơ dẫn động máy nén bơm môi chất lạnh Sau khi đã đạt đến nhiệt độ lạnh yêu cầu, hệ thống điện sẽ tự động ngắt mạch

điện bộ ly hợp từ cho máy nén ngừng bơm

Hình 1.11 giới thiệu mặt cắt của bộ ly hợp điện từ trục máy nén (4) liên kết với đĩa bị

động (2) Khi hệ thống điện lạnh đợc bật lên dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện của bộ ly hợp, lực từ của nam châm điện hút đĩa bị động (2) áp dính vào mặt bu ly (3) nên Tài liệu học tập

1

2 3

4

5

6 7

8 9

10

lúc này cả buly lẫn trục máy nén khớp cứng một khối và cùng quay với nhau để bơm môi

Trong quá trình hoạt động, buly máy nén quay trơn trên vòng bi kép 5 bố trí lắp trớc máy nén

Tùy theo cách thiết kế Trong quá trình hoạt động, bộ ly hợp điện từ đợc điều khiển cắt nối nhờ công tắc hay bộ ổn nhiệt, bộ ổn nhiệt này hoạt động dựa theo áp suất nhiệt độ của

4

6

5 1

hệ thống điện lạnh Một vài kiểu bộ ly hợp cho nối khớp liên tục mỗi khi đóng nối mạch công tắc A/C máy lạnh.

1.2.3 Bộ ngng tụ ( giàn nóng)

1.2.3.1 Cấu tạo

Bộ ngng tụ (hình 1.12) đợc 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 tản nhiệt bám chắc

và bám sát quanh ống kim loại Trên ôtô, bộ ngng tụ thờng đợc lắp đứng trớc đầu xe, phía

tr-ớc giàn ntr-ớc toả nhiệt của động cơ, trên ôtô tải nhẹ bộ ngng tụ đợc lắp dới gầm xe, ở vị trí này

bộ ngng tụ tiếp nhận tối đa luồng khí mát thổi xuyên qua do xe đang lao tới và do quạt gió tạo ra

Trong quá trình hoạt động, bộ ngng tụ nhận đợc hơi môi chất lạnh dới áp suất và nhiệt

độ rất cao do máy nén bơm vào Hơi môi chất lạnh nóng chui vào bộ ngng tụ qua ống nạp bố trí phía trên giàn nóng, dòng hơi này tiếp tục lu thông trong ống dẫn đi dần xuống phía dới, nhiệt của khí môi chất truyền qua các cánh con toả nhiệt và đợc luồng gió mát thổi đi Quá trình trao đổi này làm toả một lợng nhiệt rất lớn vào trong không khí Lợng nhiệt đợc tách ra khỏi môi chất lạnh thể hơi để nó ngng tụ thành thể lỏng tơng đơng với lợng nhiệt mà môi chất lạnh hấp thụ trong giàn lạnh để biến môi chất thể lỏng thành thể hơi

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

lỗ thoát bên dới bộ ngng tụ, theo ống dẫn đến bầu lọc/hút ẩm Giàn nóng chỉ đợc làm mát ở mức trung bình nên hai phần ba phía trên bộ ngng tụ vẫn còn ga môi chất nóng, một phần ba phía dới chứa môi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ nóng vừa vì đã đợc ngng tụ

1.2.4 Hệ thống điện lạnh với van giãn nở

1.2.4 1 Bình lọc/hút ẩm

a Cấu tạo

Bình lọc/hút ẩm môi chất lạnh (hình 1.13) là một

bình kim loại bên trong có lới lọc (2) và chất khử ẩm (3)

Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ớt lẫn

trong môi chất lạnh Bên trong bầu lọc/hút ẩm, chất khử

ẩm đợc đặt giữa hai lớp lới lọc hoặc đợc chứa trong một

túi riêng Túi khử ẩm đợc 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 nh tuỳ thuộc vào nhiệt độ

Phía trên bình lọc/hút ẩm có gắn cửa sổ kính (6) để

theo dõi dòng chảy của môi chất, cửa này còn đợc gọi là

mắt ga Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh

đợc lắp đặt bố trí tận phía đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận

đ-ợc 100% môi chất thể lỏng cung cấp cho van giãn nở

b Nguyên lý hoạt động

Môi chất lạnh, thể lỏng, chảy từ bộ ngng tụ vào lỗ

(1) bình lọc/hút ẩm(hình 1.13), xuyên qua lớp lới lọc (2)

và bộ khử ẩm (3) Chất ẩm ớt 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

Tài liệu học tập

4 5

3 6

chất lạnh không đợc lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm thì các van trong hệ thống cũng nh máy nén

Hình 1.13 Kết cấu và nguyên lý hoạt

5 Dòng môi chất lạnh đến van giãn nở,

6 Cửa sổ kính để quan sá dòng chảy của

môi chất

Tài liệu học tập

1.2.4.2 Van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt

a) Cấu tạo van giãn nở trang bị bầu cảm biến

Hình 1.14 Cấu tạo van giãn nở trang bị bầu cảm biến.

1 Bầu cảm biến nhiệt độ, 7 Thân van.

2 ống mao dẫn 8 Môi chất lạnh ở thể lỏng từ bầu lọc đi vào.

3 Màng tác động 9 Cửa ra của môi chất lạnh thể lỏng phun vào

4 Lò xo giàn lạnh.

5 Chốt van 10 Đĩa chặn lò xo.

6 Lỗ tiết lu thay đổi

Trong hệ thống điện lạnh ô tô, van giãn nở đợc bố trí tại cửa vào của bộ bốc hơi, nó phân chia hệ thống thành hai phía thấp áp và cao áp, khoảng 100ữ200 Psi (7ữ17kg /cm2) Van giãn nở có công dụng định lợng môi chất lạnh nạp vào bộ bốc hơi đúng theo yêu cầu làm lạnh Môi chất lạnh thoát ra khỏi van giãn nở là thể lỏng 100% để nạp vào bộ bốc hơi và sau đó biến thành 100% thể hơi khi đến cửa ra của bộ bốc hơi Tại điểm mà môi chất

lạnh bốc hơi hoàn toàn đợc gọi là hơi môi chất bão hoà Hơi môi chất bão hoà tiếp tục thu hút nhiệt bên trong bộ bốc hơi và trong ống hút cho đến khi đi vào máy nén Sau khi đã thu hút nhiệt đợc gọi là môi chất lạnh quá nhiệt

Hình 1.14 giới thiệu kết cấu của một van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt (1) và ống mao dẫn (2)

b Nguyên lý hoạt động

áp suất của bầu cảm biến nhiệt tác động vào màng (3) thắng lực căng của lò xo (4) mở lớn lỗ định lợng (6) cho nhiều môi chất lạnh thể lỏng nạp vào bộ bốc hơi Kích thớc của lỗ

định lợng thay đổi tuỳ theo áp suất của bầu cảm biến nhiệt tác động lên màng (3)

Khi van (5) mở lớn tối đa đờng kính lỗ định lợng khoảng 0,2 mm Do lỗ thoát của van giãn nở bé lên chỉ có một lợng rất ít môi chất lạnh thể lỏng phun vào bộ bốc hơi, tạo giảm áp giúp cho môi chất lạnh thể lỏng sôi và bốc hơi Trong quá trình bốc hơi môi chất lạnh hấp thu một lợng lớn nhiệt của khối không khí xuyên qua giàn lạnh và làm cho bộ bốc hơi cũng

nh không khí trong cabin ôtô trở lên lạnh

Chức năng của van giãn nở :

- Định lợng môi chất lạnh phun vào bộ bốc hơi, từ đó làm hạ áp suất của môi chất tạo

điều kiện sôi và bốc hơi

- Cung cấp cho bộ bốc hơi lợng môi chất cần thiết, chính xác thích ứng với mọi chế độ hoạt động của môi chất lạnh

- Ngăn ngừa môi chất lạnh tràn ngập trong bộ bốc hơi

1.2.4.3 Van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài (Hình 1.15)

a Cấu tạo

Hình 1.15 giới thiệu kết cấu và nguyên lý hoạt động của kiểu van giãn nở có ống cân bằng bố trí ngoài van Màng tác động (4) tác động lên cây đẩy (5) để mở van (2) Mặt trên của màng đợc đặt dới áp suất của bầu cảm biến nhiệt độ (7) qua ống mao dẫn (8) Mặt dới của màng chịu lực hút của máy nén thông qua ống cân bằng (3) Cửa vào của van có lới lọc tinh (6) Lò xo (1) đẩy van (2) Cửa ra chính đa môi chấ lạnh nạp vào bộ bốc hơi

Bên trong bầu cảm biến nhiệt chứa môi chất dễ bốc hơi (môi chất lạnh) Trong quá trình lắp ráp bầu cảm biến nhiệt phải đợc lắp chặt vào ống của giàn lạnh nhằm giúp cho van giãn nở hoạt động chính xác

b Nguyên lý tiết lu môi chất lạnh phun vào bộ bốc hơi của kiểu van giãn nở

Tài liệu học tập

- Lò xo (1) đội van lên đóng mạch môi chất.

- Sức hút trong đờng ống hút (khoảng giữa từ đầu ra của bộ bốc hơi và đầu vào của máy nén) tác động qua ống cân bằng áp suất (3) có khuynh hớng mở van

Hình 1.15 Cấu tạo của van giãn nở có ống cân bằng bên ngoài.

- áp suất của bầu cảm biến nhiệt tác động mở van

ở chế độ ngừng hoạt động áp suất mặt dới màng (4) mạnh hơn mặt trên của màng, lò

xo (1) đội van đóng

Khi máy nén bắt đầu bơm, áp suất bên dới màng giảm nhanh, đồng thời áp suất bên trong bầu cảm biến lớn, màng lõm xuống ấn cần đẩy (5), môi chất lạnh thể lỏng phun vào bộ bốc hơi Tại đây môi chất lạnh bắt đầu sôi và bốc hơi hoàn toàn trớc khi rời khỏi dàn lạnh để trở về máy nén Vào giai đoạn này môi chất lạnh lu thông theo mạch: Từ bình lọc (hút) ẩm

 lới lọc (6)  van (2)  lỗ thoát (9)  cửa vào phía dới bộ bốc hơi Trong quá trình sôi và bốc hơi môi chất lạnh sinh hàn hấp thu nhiệt trong ca bin để làm mát khối không khí trong

ôtô Đến khi độ lạnh đã đạt yêu cầu áp suất bên trong bầu cảm biến giảm, màng (4) võng lên

không tỳ vào chốt đẩy (5), lò xo (1) đội van (2) đóng bớt lỗ nạp để hạn chế lu lợng môi chất phun vào bộ bốc hơi Động tác này của van giúp kiểm soát đợc lợng môi chất lạnh phun vào

bộ bốc hơi thích ứng với mọi chế độ hoạt động của hệ thống lạnh

1.2.5 Hệ thống điện lạnh ôtô trang bị ống tiết lu

Tài liệu học tập

Hình 1.16 Sơ đồ hệ thống điện lạnh với ống tiết lu cố định.

A Máy nén với bộ ly hợp điện từ I Bình tích lũy

B Công tắc áp suất cao H Cửa van quan sát áp suất thấp

C Giàn nóng 1 Sự nén

D Cửa van quan sát áp suất cao 2 Sự ngng tụ

E Van tiết lu 3 Sự giãn nở

F Bộ bốc hơi, hay giàn lạnh 4 Sự bốc hơi

G Công tắc ngắt mạch áp suất cao

G

5 6

Hình 1.16 Cấu tạo ống tiết lưu.

1 Đến giàn lạnh 5 Lưới lọc bẩn

2 Màng lọc dạng túi 6 Gioăng chữ O chặn áp suất cao

3 ống tiềt lưu chuyển về phía áp suất thấp.

4 Vỏ ống tiết lưu

Van tiết lu đợc cấu tạo gồm: Màng lới lọc dạng (2), ống tiết lu(3), vỏ ống tiết lu (4),

L-ới lọc (7), gioăng chữ O để chặn áp suất cao chuyển về phía áp suất thấp

2

5

4

3

Hình 1.17 Cấu tạo của bình tích lũy.

1 Môi chất lạnh từ bộ bốc hơi đến 5 Lưới lọc

2 Bộ khử ẩm 6 Môi chất đến máy nén

3 ống tiếp nhận hình chữ U 7 Hút môi chất lạnh ở thể khí

4 Lỗ khoan để nạp môi chất lạnh 8 Cái nắp bằng chất dẻo

Bình tích luỹ đợc trang bị trên hệ thống điện lạnh thuộc kiểu dùng ống tiết lu cố định thay cho van giãn nở Bình này đợc đặt giữa bộ bốc hơi và máy nén Cấu tạo của bình tích lũy đợc mô tả nh (hình 1.17).

b Nguyên lý hoạt động

Trong quá trình hoạt động của hệ thống điện lạnh, ở một vài chế độ tiết lu, ống tiết lu

cố định có thể cung cấp một lợng thặng d môi chất lạnh thể lỏng cho bộ bốc hơi Nếu để cho lợng môi chất lạnh này trở về máy nén sẽ làm hỏng máy nén

Để giải quyết vấn đề này, bình tích luỹ đợc thiết kế để tích luỹ môi chất lạnh thể hơi lẫn thể lỏng cũng nh dầu nhờn bôi trơn từ bộ bốc hơi thoát ra, sau đó giữ lại môi chất lạnh hơi và dầu nhờn, chỉ cho phép môi

chất lạnh thể hơi trở về máy nén

1.2.5.2 Bộ bốc hơi (giàn

lạnh)

a Cấu tạo

Bộ bốc hơi (giàn lạnh) đợc

cấu tạo bằng một ống kim loại (5)

dài uốn cong chữ chi xuyên qua vô

số các lá mỏng hút nhiệt, các lá

mỏng hút nhiệt đợc bám sát tiếp

xúc hoàn toàn quanh ống dẫn môi

chất lạnh Cửa vào của môi chất bố

trí bên dới và cửa ra bố trí bên trên

bộ bốc hơi (hình 1.18) Với kiểu

thiết kế này, bộ bốc hơi có đợc

diện tích hấp thu nhiệt tối đa trong

lúc thể tích của nó đợc thu gọn tối

thiểu

Trong xe ôtô bộ bốc hơi đợc

bố trí dới bảng đồng hồ Một quạt

điện kiểu lồng sóc thổi một số lợng

lớn không khí xuyên qua bộ này đa

1

Hình 1.18 Cấu tạo (bộ bốc hơi) giàn lạnh.

1 Cửa dẫn môi chất vào 4 Luồng khí lạnh

2 Cửa dẫn môi chất ra 5 ống dẫn môi chất

3 Cánh tản nhiệt 6 Luồng khí nóng.

b Nguyên lý hoạt động

Trong quá trình hoạt động, bên trong bộ bốc (giàn lạnh) hơi xảy ra hiện tợng sôi và bốc hơi của môi chất lạnh và thể lỏng Lúc bốc hơi môi chất thu hút ẩn nhiệt không khí thổi xuyên qua giàn lạnh Hơi môi chất cùng ẩn nhiệt không khí đợc truyền tải trong hệ thống đến

bộ ngng tụ Đồng thời bộ bốc hơi (giàn lạnh) trở lên lạnh và làm mát không khí đa vào trong cabin ôtô

Trong thiết kế chế tạo, một số yếu tố kỹ thuật sau đây quyết định năng suất của bộ bốc hơi:

Đờng kính và chiều dài ống dẫn môi chất lạnh

Số lợng và kích thớc các lá mỏng bám quanh ống kim loại

Số lợng các đoạn uốn cong của ống kim loại

Khối lợng và lu lợng không khí thổi xuyên qua bộ bốc hơi

Bộ bốc hơi hay giàn lạnh còn có chức năng hút ẩm trong dòng không khí thổi xuyên qua nó, chất ẩm sẽ ngng tụ thành nớc và đợc hứng đa ra bên ngoài ôtô nhờ ống xả bố trí dới giàn lạnh Đặc tính hút ẩm này giúp cho khối không khí mát trong cabin đợc tinh chế và khô ráo

Tóm lại, nhờ hoạt động của van giãn nở hay của ống tiết lu, lu lợng môi chất phun vào

bộ bốc hơi đợc điều tiết để có đợc độ mát lạnh thích ứng với mọi chế độ tải của hệ thống điện lạnh Trong công tác tiết lu này, nếu lợng môi chất chảy vào bộ bốc hơi quá lớn, nó sẽ bị tràn ngập, hậu quả là độ lạnh kém vì áp suất và nhiệt độ trong bộ bốc hơi cao Môi chất không thể sôi cũng nh không bốc hơi hoàn toàn đợc, tình trạng này có thể gây hỏng hóc cho máy nén Ngợc lại, nếu môi chất lạnh lỏng nạp vào không đủ, độ lạnh sẽ rất kém do lợng môi chất ít

sẽ bốc hơi rất nhanh khi cha kịp chạy qua khắp bộ bốc hơi

Công suất cấp lạnh 3.700 Kcl/giờ Lu lợng không khí thổi ra là 530m3/giờ Quạt gió kép hình lồng sóc 12V/9,5 amps

1.2.6 Các bộ phận phụ

1.2.5.1 ống dẫn môi chất lạnh

Trong hệ thống điện lạnh có hai loại đờng ống dẫn chính:

- Đờng ống về (1) (đờng ống hút) của máy nén, hay còn gọi là đờng áp suất thấp nối giữa lỗ ra của bộ bốc hơi và lỗ hút của máy nén (hình 1.19)

Đờng ống này dẫn ga môi chất lạnh (thể hơi) dới áp suất thấp và nhiệt độ thấp trở về máy nén Tại đây chu kỳ lu thông của môi chất lạnh lại tiếp tục

Tài liệu học tập

- Đờng ống đi (1) bắt đầu từ lỗ ra của máy nén, còn gọi là đờng ống áp suất cao nối máy nén với bộ ngng tụ, nối bộ ngng tụ với bình lọc/ hút ẩm, từ bình lọc/hút ẩm nối với cửa vào của van giãn nở.

Những ống dẫn vào máy nén đợc sử dụng loại ống mềm để có thể cùng rung với máy

nén ống mềm đợc làm bằng cao su với một hai lớp bện, giới thiệu (hình 1.20) Trong quá trình hoạt động dài ngày, một ít lợng môi chất lạnh R-12 cũng nh R-134a có thể thẩm thấu thoát ra ngoài

12 1

Hình 1.19 Các ống dẫn môi chất trên hệ thống diện lạnh ôtô trang bị van giãn nở.

1 ống hút về môi chất thể hơi thấp áp, 2 ống bơm đi môi chất thể hơi cao áp, 3 Không khí nóng ngoài xe, 4 Giàn nóng, 5 Bầu lọc/hút ẩm, 6 Mắt ga, 7 Két nước,

8 Quạt két nước, ống dẫn môi chất lỏng cao áp, 10 Động cơ, 11 Máy nén, 12 Van STV, 13 Quạt nồng sóc, 14 Giàn lạnh, 15 Van giãn nở, 16 Không khí lạnh.

2.

kim loại đồng hay nhôm đợc dùng để nối giữa các bộ phận cố định từ giàn nóng đến bầu lọc,

đến van giãn nở Đờng kính bên trong của ống hút có kích thớc từ 12,7ữ15,9 mm Đờng ống trong của ống đi là 10,3ữ12,7 mm

1.2.5.2 Cửa sổ kính

Là một của sổ nhỏ bằng thuỷ tinh, nó giúp cho ngời thợ điện lạnh ôtô có thể quan sát dòng môi chất đang lu thông trong đờng ống dẫn mỗi khi cần kiểm tra sửa chữa Cửa sổ này còn gọi là “mắt ga”, nó có thể đợc bố trí trên bình lọc hút/ẩm , hay bố trí trên đờng ống nối

tiếp giữa bình lọc hút ẩm và van giãn nở Hình 1.21 giới thiệu các tình trạng khác nhau của dòng môi chất lạnh khi quan sát qua cửa kính

Để kiểm tra môi chất lu thông trong hệ thống, ta thao tác nh sau:

- Mở nắp che cửa sổ kính

1 2 3 4 5

Hình 1.20 Cấu tạo của ống dẫn

- Quan sát cẩn thận qua cửa sổ kính trong lúc động cơ ôtô đang vận hành sẽ nhận thấy một trong các tình trạng sau đây của môi chất lạnh:

a) Nếu thấy vết sớc dọc dầu nhờn chạy trong ống, chứng tỏ hệ thống đang ở tình trạng trống không

b) Nếu có bong bóng hay sủi bọt chứng tỏ thiếu môi chất lạnh

c) Nếu thấy dòng chảy của môi chất lạnh trong suốt có lẫn ít bọt, chứng tỏ hệ thống lạnh đợc đủ môi chất lạnh

d) Nếu thấy mây mờ kéo qua cửa sổ, chứng tỏ bình lọc/hút ẩm không ổn Cụ thể là bọc chứa chất hút ẩm bị vỡ ra, chất này thẩm thấu qua lới lọc và lu thông trong ống dẫn

Một số hệ thống điện lạnh không đợc trang bị cửa sổ kính Muốn kiểm soát xem môi chất lạnh đủ hay thiếu, ngời ta phải dùng áp kế để đo áp suất trong hệ thống

1.2.5.3 Bình khử nớc gắn nối tiếp

Nó đợc bố trí giữa bình lọc hút/ẩm và van

giãn nở Bình này có công dụng hút sạch một

lần nữa chất ẩm ớt còn sót lại trong môi chất sau

khi lu thông qua bình lọc/hút ẩm Nó bảo vệ van

giãn nở không bị đóng băng, làm tắc nghẽn do

còn sót chất ẩm trong môi chất lạnh

12.5.4 Bộ tiêu âm

Thông thờng, bộ tiêu âm đợc lắp tại cửa ra

của máy nén Bộ này có công dụng giảm tiếng

ồn phát ra do hoạt động bơm của máy nén Một

vài kiểu kết cấu có bọc cao su bên ngoài bộ tiêu

âm nhằm ngăn tiếng ồn truyền vào trong cabin

ôtô Để giảm tối thiểu lợng dầu bôi trơn còn

đọng trong bộ tiêu âm, cửa vào đợc bố trí bên

trên còn cửa ra đợc bố trí dới đáy

1.2.5.5 Máy quạt

Tài liệu học tập

Hình 1.22 Quạt nhiệt loại cánh đư

ợc trang bị để giải nhiệt giàn nóng.

Máy quạt có công dụng thổi luồng khí mát xuyên qua bộ ngng tụ (giàn nóng) để giải nhiệt bộ này Hoặc thổi một khối lợng lớn không khí xuyên qua bộ bốc hơi (giàn lạnh) để truyền nhiệt cho bộ này.

Trong hệ thống điện lạnh ôtô có hai hệ thống quạt đợc sử dụng Loại máy quạt có cánh thông thờng đợc gắn trớc bộ ngng tụ (giàn nóng) để thổi gió tản nhiệt cho bộ này Hình 1.22 giới thiệu loại quạt gió đẩy, bố trí phía không khí vào của bộ ngng tụ, đẩy luồng khí xuyên qua bộ này Một vài thông số kỹ thuật của loại quạt gió có cánh nh sau:

- Loại quạt : 4 cánh, đờng kính 250 mm

- Động cơ điện : Loại nam châm vĩnh cửu

5

1

2 3

4

Hình 1.23 Mạch điện điều khiển quạt giải nhiệt giàn nóng và quạt giải

nhiệt két nước động cơ ôtô Toyota Corolla Công tắc máy lạnh A/C.

1,2,3,4 Cầu chì, 5 Máy nén, A Rơle chính của động cơ, B Rơle quạt két

nước, C Rơle quạt máy lạnh số 2, D Công tắc áp suất cao, E Động cơ

quạt két nước, F Rơle quạt máy lạnh số 3, G quạt giàn nóng, N Công

tắc nhiệt độ nước làm mát động cơ.

đồ trình bày, ta thấy dòng điện cung cấp lu thông từ rơle chính của động cơ ( A) đến quạt giàn nóng (G) qua rơle A/C số 2 (C) đến rơle A/C số 3 (F) xuyên qua quạt két nớc (E) về két nớc làm mát Nh vậy có nghĩa là quạt giàn nóng và quạt két nớc đợc đấu nối tiếp nhau, dòng

điện bị sụt thế nên tốc độ cả hai quạt đều ở chế độ chậm, nhiệt độ nớc làm mát bình thờng

Khi nớc làm mát động cơ nóng đến 90oC, công tắc nhiệt độ nớc (N) ngắt mạch điện khỏi mát Lúc này do bị ngắt mát nên rơle (B) trở lại vị trí đóng thờng trực trong lúc rơle (C) trở lại vị trí thờng mở Dòng điện cung cấp cho hai quạt lu thông về mát trực tiếp và độc lập nên vận tốc của cả hai quạt đạt tối đa giúp tản nhiệt nhanh Đến khi nhiệt độ động cơ hạ xuống, hai quạt lại quay chậm nh trớc

Loại thứ hai là loại quạt lồng sóc ( Hình 1.24) hút không khí nóng trong cabin xe hoặc

từ ngoài xe vào, thổi xuyên qua giàn lạnh, trao nhiệt cho bộ này và đa không khí mát, khô trở lại cabin ôtô Quạt này đợc lắp trong vỏ bộ bốc hơi Quạt lồng sóc là một ống đợc chế tạo bằng thép lá hoặc bằng chất dẻo có nhiều cánh xếp nghiêng song song Khi hoạt động không phát ra tiếng ồn nh loại cánh, năng suất hút và đẩy không khí khá tốt Quạt lồng sóc đợc điều Tài liệu học tập

Hình 1.24 Quạt lồng sóc hoạt động với nhiều vận tốc khác nhau để lùa một khối lư

ợng lớn không khí xuyên qua giàn lạnh vào bên trong cabin ôtô.

Kết cấu của quạt gồm động cơ điện một chiều (1) và lồng quạt (2) Khi lắp ráp nên lưu ý chiều quay đúng của động cơ.

khiển hoạt động với nhiều vận tốc khác nhau nhờ bộ điện trở lắp ráp trong mạch điện điều khiển

Hình 1.25 cho thấy sơ đồ mạch điện điều khiển gồm công tắc và bộ điện trở của quạt lồng sóc bốn vận tốc

1.2.5.6 Bộ ổn nhiệt

Bộ ổn nhiệt có chức năng ngắt dòng điện bộ li hợp điện từ của máy nén cho máy nén ngừng hoạt động khi hệ thống đã đạt đến độ lạnh cần thiết Đến lúc cần làm lạnh, bộ ổ nhiệt nối điện trở lại cho máy nén tiếp tục bơm

Hình 1.26 giới thiệu vị trí lắp bộ ổn nhiệt trong giàn lạnh ở vị trí này, bộ ổn nhiệt cảm biến nhiệt độ của luồng không khí làm mát sắp đợc đa vào cabin ôtô để điều khiển ngắt, nối

điện bộ ly hợp máy nén

Hình 1.25 Mạch điện điều khiển tốc độ của quạt lồng sóc theo bốn vận tốc khác nhau.

1 Công tắc nhiều nấc, 4 Động cơ điện quạt nồng sóc,

2 Công tắc máy, 5 Rơle cao tốc,

3 Các điện trở, 6 Cầu nối an toàn, 7 ắc quy

2

3 D

Bộ ổn nhiệt đợc điều chỉnh trớc ở một mức độ lạnh thích hợp do lái xe và có thể điều chỉnh thay đổi độ lạnh theo ý muốn

Hình 1.27 a,b) trình bày kết cấu và nguyên lý hoạt động:

Khi áp suất bên trong bầu cảm biến (1) giảm do đủ lạnh, lồng xếp (2) co lại làm cho khung xoay (3) tách rời tiếp điểm (4) ngắt dòng điện của bộ ly hợp từ (5), máy nén ngừng bơm (hình 1.27 a )

Hình 1.27 b) giới thiệu lúc tiếp điểm (4) đóng nối điện cho máy nén bơm

1

2

3 4

1.3 Điều khiển hệ thống điện lạnh ôtô

1.3.1 Kiểm soát tình trạng đóng băng giàn lạnh

Hình 1.28 Hệ thống điện lạnh ôtô trang bị van nhánh khí nóng (3) để dẫn hơi môi chất

nóng trở lại cửa ra của giàn lạnh nhằm kiểm soát tình trạng đóng băng giàn lạnh:

1 ống dẫn hơi nóng, 2 ống hút ga môi hơi chất trở về máy nén, 3 Van nhánh khí nóng,

4 ống bơm ga môi chất nóng, 5 Giàn nóng, 6 Giàn lạnh, 7 ống dẫn môi hơi chất lỏng,

8 Bầu lọc hút/ẩm, 9 Van giãn nở, 10 Máy nén

Van nối tắt ga nóng đợc dùng để tránh tình trạng đóng băng giàn lạnh (hình 1.28), van này đợc bố trí tại cửa ra của giàn lạnh có công dụng tiết lu một lợng hơi môi chất lạnh nóng

từ cửa ra của máy nén đa trở lại cửa ra của giàn lạnh, lợng ga nóng này đợc thoát ra từ giàn lạnh để cùng trở về máy nén Tình trạng đóng băng đá của giàn lạnh sẽ đợc ngăn chặn nhờ l-ợng ga môi chất nóng này

1.3.1.3 Dùng van kiểm soát STV (Thermostatic Expansion Valve)

Một phơng pháp khác đợc dùng để chống đóng băng giàn lạnh trên các xe ôtô đời cũ là tiết lu dòng hơi môi chất lạnh từ bộ bốc hơi trở về máy nén nhờ van STV Van STVđợc bố trí trên đờng ống về giàn lạnh và cửa hút máy nén nh giới thiệu (hình 1.29)

Tín hiệu thay đổi áp suất bên trong giàn lạnh sẽ điều khiển van STV hoạt động Khi áp suất bên trong giàn lạnh hạ xuống, có nghĩa là lạnh nhiều, van tiết lu STV sẽ giảm bớt lu l-ợng hơi môi chất lạnh trở về máy nén Đến lúc áp suất bên trong giàn lạnh tăng lên, nghĩa là cần làm lạnh nhiều, van tiết lu sẽ mở lớn cho nhiều hơi môi chất lạnh thể hơi hồi về máy nén.Vì vậy mà van tiết lu STV giúp kiểm soát đợc áp suất bên trong giàn lạnh, có nghĩa là kiểm soát nhiệt độ giàn lạnh nhằm ngăn ngừa hiện tợng đóng băng Một chức năng khác của van là tự động điều chỉnh nhiệt độ lạnh của hệ thống điện ôtô tuỳ theo vận tốc của ôtô

Hình 1.29 giới thiệu kết cấu của van STV áp suất của môi chất lạnh thể hơi từ cửa ra của giàn lạnh đi vào cửa (4) của van STV tác động lên piston (1) và màng chắn (2) Đối kháng với lực lên này là lò xo (3) cũng nh áp suất khí trời tác động lên màng (6) của cơ cấu tác động chân không (7) bố trí trên đầu van

Trong trờng hợp áp suất bên trong bộ bốc hơi (giàn lạnh) tăng lên đến trị số quy định, thông thờng khoảng 30 ữ 33 Psi (2,1ữ2,3 kg/cm2) Piston (1) sẽ nhấc lên mở mạch cho môi chất lạnh trở về máy nén

Khi áp suất trong giàn lạnh hạ xuống, piston (1) sẽ đóng vừa đủ nhằm tiết lu dòng môi chất hồi về máy nén cho đến khi áp suất giàn lạnh tăng lên đến trị số quy định

Van STV duy trì áp suất cân bằng của giàn lạnh rất chính xác, nhờ vậy kiểm soát đợc chặt chẽ nhiệt độ của giàn lạnh ở mọi vận tốc khác nhau của ôtô

Trong hình 1.29 cần lu ý cơ cấu chân không (7) bên trên van Bằng cách tác động lực hút của động cơ vào cơ cấu này, lc ấn xuống của lò xo (3) và mức mở lớn bé của piston (1) sẽ thay đổi giúp đạt đợc độ lạnh tối u

ở chế độ cao tốc của ôtô, máy nén bơm mạnh độ lạnh tăng cao, đồng thời sức hút trong hộp chân không (7) giảm, lò xo (3) ấn piston (1) xuống đóng bớt đờng về của hơi môi chất lạnh nhờ vậy độ lạnh không tăng cao hơn đợc

Trong chế độ chạy chậm của ôtô, máy nén bơm vừa, độ lạnh giảm, đồng thới sức hút trong hộp chân không (7) tăng mạnh, piston (1) mở lớn hơn, cho ga môi chất lạnh hồi về máy nén nhiều hơn làm tăng độ lạnh.

1.3.2 Thiết bị an toàn bảo vệ hệ thống điện lạnh

1.3.2.1 Công tắc nhiệt độ môi trờng.

Công tắc này cảm biến nhiệt độ bên ngoài xe, đợc trang bị nhằm ngắt điện bộ ly hợp từ nối khớp với bu ly máy nén, không cho hệ thống A/C hoạt động trong trờng hợp nhiệt độ môi trờng thấp hơn 4,40 C

Công tắc nhiệt độ môi trờng đợc lắp đặt trong đờng ống hút không khí từ bên ngoài đa vào cabin ôtô Trên một vài ôtô nó đợc lắp phía trớc két nớc làm mát động cơ

1.3.2.2 Công tắc ngắt mạch khi áp suất thấp

Tài liệu học tập

Hình 1.29 Kết cấu của một loại

van STV Van này để cân bằng

áp suất bộ bốc hơi ở mức 30 psi

hay 33,5 psi nhằm kiểm soát độ

5 8

3

1 7

Công tắc ngắt mạch khi áp suất môi chất lạnh trong hệ thống tụt thấp, đợc lắp đặt trên bầu lọc/hút ẩm Khi áp suất trong hệ thống tụt xuống quá thấp (dới 2,1 kg/cm2), công tắc này

sẽ ngắt mạch điện của bộ ly hợp điện từ cho máy nén ngừng bơm Khi xảy ra tình trạng áp suất thấp do môi chất lạnh bị thất thoát hay thiếu dầu bôi trơn, nếu tiếp tục cho máy nén hoạt

động sẽ phá hỏng máy nén vì lúc này dầu nhờn bên trong máy nén không thể lu thông để bôi trơn chi tiết máy nén đợc

1.3.2.3 Van xả khí áp suất cao

Khi áp suất bên trong hệ thống quá cao, van này sẽ mở cho môi chất lạnh thoát ra ngoài không khí để đảm bảo an toàn cho hệ thống áp suất bên trong hệ thống điện lạnh tăng cao quá mức là do: Nạp môi chất vào trong hệ thống quá nhiều, giàn nóng bị dơ nghẽn mặt ngoài làm cản trở việc giải nhiệt hay quạt giải nhiệt giàn nóng bị hỏng

1.3.2.4 Công tắc ngắt mạch áp suất cao

Công tắc này đợc bố trí trên đờng ống bơm đi của máy nén Khi áp suất bơm đi quá cao, công tắc sẽ ngắt mạch điện ly hợp từ không cho máy nén hoạt động Thông thờng khi áp suất bơm tăng lên đến khoảng 30,1 kg/cm2 công tắc này sẽ ngắt mạch điện ngừng máy nén

1.3.2.5 Công tắc quá nhiệt và cầu chì

Công tắc quá nhiệt (hình 1.30) đợc lắp đặt phía sau máy nén Công tắc quá nhiệt hoạt

động nhờ cảm biến áp suất/nhiệt độ Khi cha hoạt động công tắc này ở chế độ thờng mở ở

điều kiện nhiệt độ và áp suất trong hệ thống điện lạnh cao hoặc thấp, công tắc quá nhiệt sẽ duy trì chế độ mở không nối điện

Khi xảy ra trở ngại kỹ thuật trong hệ thống nh xì ga, thất thoát hết môi chất lạnh, áp suất trong hệ thống sẽ thấp và nhiệt độ cao Lúc này công tắc quá nhiệt sẽ đóng nối mạch

điện làm cho cầu chì nhiệt sẽ bị nóng chảy làm ngắt mạch điện của bộ ly hợp điện từ, máy nén ngừng bơm

Cầu chì nhiệt (hình 1.31) gồm một cầu chì cảm biến nhiệt độ liên kết với một điện trở nung nóng đấu song song Khi công tắc quá nhiệt bên trong máy nén đóng nối mạch điện về mát, một phần của dòng điện cung cấp cho bộ ly hợp điện từ của buly máy nén sẽ chạy qua

điện trở nung nóng Cầu chì sẽ bị nung chảy cắt dòng điện cung cấp cho bộ ly hợp, máy nén