Bài giảng điều hòa không khí ô tô - Đại học chính quy

Trong hệ thống điều hòa không khí nóphải đạt được những yêu cầu sau đây: + Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 320 F 00C để có thể bốc hơi và hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấ

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ

HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ

1.1 CHỨC NĂNG CỦA ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ

Hình 1.1: Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa trên ô tô.

Người ta dùng két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí trong

xe Két sưởi lấy nước làm mát đã được hâm nóng bởi động cơ này để làm nóng

không khí trong xe nhờ quạt gió Nhiệt độ của két sưởi vẫn còn thấp cho đến khi

Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh.

Giàn lạnh là một bộ phận trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi đưa

vào khoang 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 môi chất lạnh

Khi đó không khí thổi qua giàn lạnh bởi quạt gió sẽ được làm mát để đưa vào trong

Nếu độ ẩm trong không khí lớn khi đi qua giàn lạnh, hơi nước trong không khí

sẽ ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh Kết quả là không khí sẽ

được làm khô trước khi đi vào trong khoang xe Nước đọng lại thành sương trên các

cánh tản nhiệt và chảy xuống khay xả nước sau đó được đưa ra ngoài xe thông qua

1.2 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ.

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo

phương thức điều khiển

1.2.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt

a Kiểu giàn lạnh đặt phía trước

Ở loại này, giàn lạnh được gắn sau bảng đồng hồ Gió từ bên ngoài hoặc

không khí tuần hoàn bên trong được quạt giàn lạnh thổi qua giàn lạnh rồi đẩy vào

trong khoang xe

Kiểu này được dùng phổ biến trên các xe con 4 chỗ, xe tải

3

Hình 1.6: Kiểu giàn lạnh đặt phía trước.

b Kiểu giàn lạnh đặt phía trước và sau xe (Kiểu kép)

Kiểu giàn lạnh này là sự kết hợp của kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau

được đặt trong khoang hành lý Cấu trúc này 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

Hình 1.8: Kiểu kép treo trần.

1.2.2 Phân loại theo phương pháp điều khiển

a Phương pháp điều khiển bằng tay.

Phương pháp này cho phép điều khiển bằng cách dùng tay để tác động vào

các công tắc hay cần gạt để điều chỉnh nhiệt độ trong xe Ví dụ: công tắc điều khiển

tốc độ quạt, hướng gió, lấy gió trong xe hay ngoài trời

Hình 1.9: Ví dụ bảng điều khiển điều hòa cơ trên xe Ford

b.Phương pháp điều khiển tự động

Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn thông qua bộ điều khiển

điều hòa ( ECU A/C) Nhiệt độ không khí được điều khiển một cách tự động dựa vào

tín hiệu từ các cảm biến gửi tới ECU VD: cảm biến nhiệt độ trong xe, cảm biến nhiệt

độ môi trường, cảm biến bức xạ mặt trời…

Hình 1.10: Ví dụ bảng điều khiển điều hòa tự động trên ô tô Toyota Camry

1.3 LÝ THUYẾT LÀM LẠNH

1.3.1 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

nhiệt độ của chất khí sẽ bị giảm xuống

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

+ Một lượng nhiệt sẽ được hấp thụ khi chất lỏng 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 nhiệt, áp suất và điểm sôi

+ Dòng nhiệt: Nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn đến những nơi có nhiệt

độ thấp hơn

Ví dụ: Một vật nóng 300 F được đặt cạnh một vật nóng có nhiệt độ 800F thì vật

nóng 800F sẽ truyền nhiệt cho vật 300F 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

kia dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt

- Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt thông qua sự di chuyển của dòng chất khí

(chất lỏng) được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể khác

nhờ khối không khí trung gian bao quanh nó (Khi khối không khí được nung 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) Khí nóng luôn di chuyển lên trên và khí lạnh chìm

6

xuống dưới tạo thành vòng luân chuyển khép kín Quy trình này được gọi là đối lưu

tự nhiên Đối lưu nhiệt cũng có thể bị tác động cưỡng bức bởi gió hoặc dùng quạt

- 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 sợi đốt khi ta đứng gần nó Đó

là bởi nhiệt của mặt trời hay của đèn sợi đốt 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

lượng nhiệt 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 chuyển từ thể lỏng sang thể khí

Ví dụ: Khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F ta đun nóng cho nó tan ra, nhưng

nước đá đang tan vẫn giữ nhiệt độ là 320F Đun nước nóng đến 2120F thì nước sôi,

nhưng khi ta tiếp tục đun nữa nước sẽ bốc hơi và nhiệt độ đo được vẫn là 2120F

(1000C) chứ không nóng hơn nữa Lượng nhiệt được hấp thu trong nước sôi, trong

nước đá để làm thay đổi trạng thái của nước được gọi là nhiệt ẩn

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

không khí Khi tác động áp suất lên 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 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

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

a Đơn vị đo nhiệt lượng:

Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng đơn vị BTU

Nếu cần đun nóng 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 lạnh ô tô được định rõ bằng

BTU/giờ, vào khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ (1 BTU = 0,252 kcal = 252 cal),

(1kcal =4,187 kJ)

b Môi chất lạnh:

Môi chất lạnh hay còn gọi là ga lạnh Trong hệ thống điều hòa không khí nó

phải đạt được những yêu cầu sau đây:

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

hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp

+ Môi chất lạnh phải hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một hóa chất

bền vững có khả năng di chuyển thông suốt trong hệ thống và không gây ăn mòn kim

loại hoặc các vật liệu khác như cao su, nhựa được sử dụng để chế tạo

+ Môi chất lạnh phải đảm bảo không gây độc hại, không cháy nổ và không gây

ô nhiễm môi trường khi nó xả vào khí quyển

tưởng để sử dụng trong hệ thống điều hòa ô tô

Tuy nhiên, khi người ta nghiên cứu đã phát hiện ra rằng R-12 có đặc tính phá

hủy tầng ôzon và gây nên hiệu ứng nhà kính, do các phân tử R-12 có thể bay lên khí

quyển trước khi phân giải Tại đây, nguyên tử clo tham gia phản ứng hóa học với

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

Hình 1.12: Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a.

Đồ thị đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a mô tả mối quan hệ

giữa áp suất và nhiệt độ của môi chất lạnh 134a Đồ thị chỉ ra điểm sôi của 134a

R-ở mỗi cặp giá trị nhiệt độ và áp suất Phần diện tích trên đường cong áp suất biểu diễn

134a ở trạng thái khí và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu diễn 134a

R-ở trạng thái lỏng Ga lạnh R-ở thể khí có thể chuyển sang thể lỏng 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

Như vậy, khi thay thế môi chất lạnh R-12 của hệ thống điều hòa không khí

bằng môi chất lạnh R-134a thì phải thay đổi các bộ phận của hệ thống điều hòa nếu

nó không phù hợp với R-134a, cũng như phải thay đổi dầu bôi trơn, chất khử ẩm của

hệ thống Dầu bôi trơn chuyên dùng với môi chất lạnh R-134a là các chất bôi trơn

tổng hợp polyalkalineglycol (PAG) hay polyolester (POE) Ta có thể phân biệt được

giữa hai môi chất lạnh R-12 và R-134a vì thông thường nó được ghi rõ và dán trên

các bộ phận chính của hệ thống

Hình1.13: Ga lạnh R134a của hệ thống điều hòa

c Dầu bôi trơn.

Chức năng: Dầu bôi trơn trong hệ thống điều hòa được hòa trộn với môi chất

lạnh sẽ lưu thông khắp nơi trong hệ thống nhằm bôi trơn, tránh mài mòn và két cứng

quy định VD: Dầu Clavus (32, 46, 68, 100); Dầu Emkarate…

Hình1.14: Dầu bôi trơn máy nén

1.4 CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN

LẠNH TRÊN Ô TÔ

1.4.1 Chu trình làm lạnh cơ bản

Hình 1.15: Sơ đồ chu trình làm lạnh cơ bản.

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

Môi chất lạnh ở thể hơi được bơm từ máy nén (Compressor) dưới áp suất và

nhiệt độ bốc hơi cao đến giàn nóng (condenser)

Tại giàn nóng, nhờ quạt giàn nóng thổi mát, môi chất thể hơi ngưng tụ thành

thể lỏng dưới áp suất cao, nhiệt độ cao

10

Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lưu thông đến phin lọc (Receiver - driver), tại

đây môi chất lạnh được lọc sạch nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất

Môi chất lạnh từ phin lọc được đưa tới van bốc hơi (Expansion Valve) Tại

đây một lượng môi chất dạng sương có nhiệt độ thấp và áp suất thấp được điều

tiết để đưa vào giàn lạnh

Tại giàn lạnh (Evaporator), quá trình bốc hơi của môi chất đã hấp thụ nhiệt của

giàn lạnh để làm lạnh giàn lạnh Vì vậy, khi gió được thổi qua giàn lạnh nó sẽ

được làm mát trước khi đi vào trong xe

Sau khi qua giàn lạnh, môi chất ở thể hơi có áp suất và nhiệt độ thấp được

chuyển về máy nén kết thúc một chu trình làm lạnh

1.4.2 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của các chu trình làm lạnh

nhiệm vụ tích trữ môi chất dự trữ cho giàn lạnh.

vẫn đóng do đó môi chất chỉ tuần hoàn trong mạch phía trước

Khi công tắc điều hòa phía sau (Rear A/C) được bật dòng điện đi qua cả van

điện từ phía trước và phía sau nên cả hai van này cùng mở Do vậy môi chất tuần

hoàn trong cả hai mạch trước và sau

Ở một số mẫu xe mạch điều khiển hai van điện từ độc lập với nhau

1.5 CÁC CỤM THIẾT BỊ CHÍNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN LẠNH.

1.5.1 Máy nén (Block lạnh)

a Chức năng:

Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống điện lạnh, nó nhận môi

chất lạnh ở trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất thấp từ giàn lạnh chuyển tới Tại đây

dòng khí này được nén lại, chuyển sang trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất cao và

được đưa tới giàn nóng

* Máy nén loại piston

+ Máy nén piston làm việc hai phía

Hình 1.20: Cấu tạo máy nén loại piston

sang trái hoặc sang phải

Khi piston dịch chuyển sang trái Áp suất trong xylanh khoang phải giảm Áp

suất môi chất ở ống áp suất thấp lớn hơn đẩy cho van hút mở ra, môi chất được điền

đầy vào trong xylanh Đồng thời, áp suất ở ống áp suất cao sẽ đẩy cho van hút đóng

lại không cho môi chất quay trở lại xylanh

Trong khi đó ở phía khoang bên trái, piston dịch chuyển nén môi chất lại làm

cho áp suất trong khoang bên trái cao Lúc này van hút bị đóng lại ngắt đường cung

cấp môi chất vào trong xylanh, van đẩy mở ra đưa môi chất bị nén có suất cao và

nhiệt độ cao tới giàn nóng

Khi piston dịch chuyển sang phải nguyên tắc hoạt động tương tự nhưng ngược

Hình 1.21: Sơ đồ nguyên lý hoạt động

+ Máy nén piston có lưu lượng thay đổi

Hình 1.22: Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc.

động tịnh tiến của piston trong xylanh để thực hiện việc hút, nén và xả trong môi

điều khiển máy nén hoạt động một cách phù hợp

Hình 1.23: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy nén loại đĩa lắc.

Khi độ lạnh thấp, áp suất trong buồng áp suất thấp giảm xuống Van mở ra vì

áp suất của ống xếp lớn hơn áp suất trong buồng áp suất thấp Áp suất của buồng áp

suất cao tác dụng vào buồng đĩa chéo Kết quả là áp suất tác dụng sang bên phải thấp

hơn áp suất tác dụng sang bên trái Do vậy hành trình piston trở nên nhỏ hơn do được

dịch sang phải Khi độ lạnh cao thì hoạt động ngược lại

+ Máy nén loại cánh gạt

Hình 1.24: Hình ảnh loại máy nén cánh gạt.

15

khoang đẩy để đi ra giàn nóng.

+Máy nén loại xoắn ốc

Hình 1.27: Hình ảnh loại máy nén loại xoắn ốc

16

Hình 1.28: Cấu tạo của máy nén loại xoắn ốc.

Cấu tạo: Máy nén này gồm có một đường xoắn ốc cố định và một đường xoắn

xả Trong thực tế môi chất được xả ngay sau mỗi vòng

+ Máy nén loại trục khuỷu (Tham khảo)

Hình 1.29: Cấu tạo máy nén loại trục khuỷu.

Ở loại máy nén trục khuỷu này chuyển động quay của trục khuỷu sẽ được

chuyển thành chuyển động tịnh tiến của piston Loại này ngày nay ít được sử dụng

b.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

Ly hợp từ gồm có một Stator (nam châm điện), puli, bộ phận định tâm và các

bộ phận khác Bộ phận định tâm được lắp cùng với trục máy nén và Stator được lắp ở

thân trước của máy nén

Khi ly hợp hoạt động, cuộn dây Stato được cấp điện Stator trở thành nam

châm điện và hút đĩa ép để quay máy nén cùng với puli

a) b)

Hình 1.31: Nguyên lý hoạt động của ly hợp máy nén.

a) Ly hợp máy nén ngắt b) Ly hợp máy nén hoạt động

+ Khi cuộn dây của rơ le ly hợp từ không được cấp điện, tiếp điểm rơ le mở

không cấp điện cho cuộn dây của ly hợp Lúc này đĩa ép không được ép quay cùng

với puly máy nén (puly máy nén quay trơn trên trục) Vì vậy máy nén không hoạt

Hình 1.32: Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ)

1 Giàn nóng 6 Môi chất giàn nóng ra

2 Cửa vào 7 Không khí lạnh

được ngưng tụ trở thành môi chất lạnh ở thể lỏng

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 bình chứa và tách ẩm

Giàn nóng chỉ được làm mát ở mức trung bình nên hai phần ba phía trên bộ ngưng tụ

vẫn là môi chất ở thể khí, chỉ một phần ba phía dưới chứa môi chất lạnh thể lỏng

Ngày nay, trên xe người ta trang bị giàn nóng kép hay còn gọi là giàn nóng

tích hợp để hóa lỏng ga tốt hơn nhằm tăng hiệu suất của quá trình làm lạnh

Trong hệ thống giàn lạnh tích hợp, môi chất lỏng được tích lũy trong bộ điều

biến (bộ chia hơi- lỏng), nên không cần bình tích lũy hoặc lọc ga

Hình 1.33: Hệ thống điều hòa sử dụng giàn nóng tích hợp

Ở chu trình làm lạnh của giàn nóng tích hợp, bộ điều biến (bộ chia lỏng)

hơi-hoạt động như phin lọc, nó lưu trữ môi chất dạng lỏng ở bên trong Trong bộ chia có

bộ phận lọc và chất hút ẩm để loại trừ hơi ẩm cũng như vật thể lạ trong môi chất

Hình 1.34: Cấu tạo của bộ chia hơi- lỏng.

Nếu có hơi ẩm trong hệ thống thì các chi tiết sẽ bị ăn mòn hoặc gây nên hiện

tượng đóng băng trong van giãn nở và trong giàn lạnh, làm ảnh hưởng tới chất lượng

Hình 1.35: Sơ đồ cấu tạo của bình lọc.

1 Cửa vào 2 Lưới lọc 3 Chất khử ẩm

4 Ống tiếp nhận 5 Cửa ra 6 Kính quan sát

Sau khi được hút ẩm và lọc sạch, môi chất lỏng đi vào ống tiếp nhận (4) và

thoát ra cửa (5) theo ống dẫn đến van giãn nở

*Mắt ga (kính xem ga): Cấu tạo của kính xem ga bao gồm phần thân hình trụ

tròn, phía trên có lắp một kính tròn có khả năng chịu áp lực tốt và trong suốt để quan

sát chất lỏng Kính được áp chặt lên phía trên nhờ một lò xo đặt bên trong Trên

đường ống cấp môi chất của hệ thống lạnh có lắp đặt kính ga xem ga Mục đích là

báo hiệu lưu lượng lỏng và chất lượ ng củ a nó m ột cách định tín h

Hình 1.36: Hình dạng của cửa sổ kính ga.

ga trầm trọng trên mắt kính sẽ có các vệt dầu chảy qua hình gợn sóng

+ Báo hiệu độ ẩm của môi chất Khi trong chất lỏng có lẫn ẩm thì màu sắc của

nó bị biến đổi Màu xanh: Khô; Màu vàng: Có lọt ẩm cần thận trọng; Màu nâu: Lọt

nhiều ẩm, cần sử lý Để tiện so sánh, trên vòng tròn chu vi của mắt kính người ta có

in sẵn các màu đặc trưng để có thể kiểm tra và so sánh

+ Ngoài ra khi trong chất lỏng có lẫn tạp chất cũng có thể nhận biết qua mắt

kính Trong trường hợp các hạt hút ẩm bị hỏng, xỉ hàn trên đường ống

Hình 1.37: Hình ảnh dòng môi chất lạnh nhìn qua mắt ga.

1.5.5 Van bốc hơi ( Van tiết lưu, van giãn nở)

và biến môi chất thành hơi sương có áp suất thấp và nhiệt độ thấp

Nhờ hoạt động của van bốc hơi, lưu lượng môi chất phun vào giàn lạnh được

điều tiết để có được độ mát thích ứng với mọi chế độ tải Trong quá trình tiết lưu này,

nếu lượng 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

như không bốc hơi hoàn toàn được, tình trạng này có thể gây hỏng hóc cho máy nén

Ngược lại, nếu môi chất lạnh nạp vào không đủ, độ lạnh sẽ rất kém do lượng môi chất

ít sẽ bốc hơi rất nhanh khi chưa kịp chạy qua khắp bộ bốc hơi

b Cấu tạo và hoạt động:

+ Van tiết lưu loại hộp

Hình 1.38: Van tiết lưu loại hộp

Van tiết lưu loại hộp gồm thanh cảm ứng nhiệt được thiết kế để tiếp xúc trực

tiếp với môi chất.Thanh cảm ứng nhiệt nhận biết nhiệt độ của môi chất tại cửa ra của

giàn lạnh và truyền đến màng ngăn Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim

van di chuyển Điều này xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất ở hai phía màng ngăn và

tác dụng của lò xo làm màng ngăn giãn ra hoặc co lại

Hình 1.39 : Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (Khi tải cao)

Hình 1.40: Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (Khi tải thấp)

+ Van bốc hơi loại râu (1 râu và 2 râu):

Van bốc hơi loại râu có bộ một đầu cảm ứng nhiệt được gắn tiếp xúc với

đường ống ra của giàn lạnh Ở phía màng dẫn tới ống cảm nhận nhiệt, có chứa khí He

là loại khí trơ có khả năng thay đổi áp suất tùy theo nhiệt độ bên ngoài của giàn lạnh

23

Hình 1.41: Hình ảnh van tiết lưu loại râu

a) Van tiết lưu một râu b) Van tiết lưu hai râuChức năng và nguyên lý hoạt động của loại van này giống như van giãn nở

dạng hộp

Hình1.42: Sơ đồ nguyên lý làm việc của van tiết lưu râu

Nhiệt độ xung quanh cửa ra của giàn lạnh thay đổi theo đầu ra của giàn lạnh.

Khi độ lạnh xung quanh đầu ra của giàn lạnh tăng cao thì độ lạnh được truyền từ

thanh cảm nhận nhiệt tới môi chất ở bên trong màng ngăn cũng tăng làm cho khí co

lại Kết quả là van kim bị đẩy bởi áp lực môi chất ở cửa ra của giàn lạnh và áp lực của

lò xo nén chuyển động sang phải Van đóng bớt lại làm giảm dòng môi chất và làm

Giàn lạnh được cấu tạo gồm ống dẫn môi chất lạnh (5) dài uốn cong xuyên qua

vô số các lá mỏng hút nhiệt, các lá mỏng hút nhiệt được bám sát tiếp xúc hoàn toànquanh ống dẫn môi chất lạnh Cửa vào của môi chất bố trí bên dưới và cửa ra bố tríbên trên bộ bốc hơi

Trong xe ô tô bộ bốc hơi được bố trí dưới bảng đồng hồ Một quạt điện kiểu

lồng sóc thổi một lượng lớn không khí xuyên qua bộ này đưa khí mát vào cabin ô tô

Hình 1.44: Cấu tạo giàn lạnh.

1 Cửa dẫn môi chất vào 4 Luồng khí lạnh

2 Cửa dẫn môi chất ra 5 Ống dẫn môi chất

kỹ thuật sau đây quyết định năng suất của bộ bốc hơi

+ Đường kính và chiều dài ống dẫn môi chất lạnh

+ Số lượng và kích thước các lá mỏng bám quanh ống kim loại

+ Số lượng các đoạn uốn cong của ống kim loại

+ Khối lượng và lưu lượng không khí thổi xuyên qua bộ bốc hơi

+ Ngăn chặn chất làm lạnh ở thể lỏng đi vào máy nén.

+ Chứa các chất khử ẩm để tách hơi ẩm ra khỏi hệ thống

+ Dùng để dự trữ chất làm lạnh

b Cấu tạo:

Bình tích lũy trang bị trên hệ thống điện lạnh được đặt giữa bộ bốc hơi và máy

nén Cấu tạo của bình tích luỹ được mô tả như hình vẽ dưới đây

Hình 1.45: Cấu tạo của bình tích lũy.

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

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

4 Lỗ khoan để nạp môi chất lạnh 8 Nắp bằng chất dẻo

Bình tích lũy có dung tích khoảng 0,95 (lít) Một đường ống dẫn môi chất lạnh

từ giàn lạnh đi qua bình tích lũy đi về máy nén Một lỗ nhỏ để dẫn dầu bôi trơn đặt tại

điểm thấp nhất của bình chứa Tại lỗ này thường có lọc để không cho cặn bẩn làm

nghẹt lỗ Một lượng nhỏ môi chất làm lạnh thể lỏng và dầu bôi trơn sẽ đi xuyên qua

lỗ nhỏ ở đáy bình vào bôi trơn máy nén Chất khử ẩm là một hóa chất có tác nhân sấy

thống nếu nghi ngờ chất khử ẩm có chứa hơi nước bên trong.

Sự dự trữ chất làm lạnh rất cần thiết vì hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

có phạm vi thay đổi nhiệt độ rất rộng lớn Chính điều này sẽ làm cho chất làm lạnh ở

thể lỏng thay đổi thể tích khi nhiệt độ thay đổi Ngoài ra chất làm lạnh trong hệ thống

điều hòa không khí trên ô tô còn bị rò rỉ tại các ống mềm và tại phớt chắn dầu Nhờ

thể tích của bộ tích trữ chúng ta có thể nạp lượng môi chất làm lạnh vào hệ thống

nhiều hơn mức bình thường, khi đó dung dịch lưu trữ có thể bù vào khi dung dịch

làm lạnh bị thiếu hay khi thay đổi thể tích Những hệ thống điều hòa không khí trước

đây sử dụng bình tích trữ khá lớn bởi vì chất làm lạnh rẻ và hệ thống bị rò rỉ khá

nhiều Những bình tích trữ ngày nay có thể tích nhỏ hơn nhiều vì các ống mềm có

màng ngăn đã giảm được tỷ lệ rò rỉ và chất làm lạnh có giá thành đắt hơn

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

ống tiết lưu cố định có thể cung cấp một lượng dư môi chất lạnh thể lỏng cho bộ bốc

hơi Nếu để cho lượng môi chất lạnh này trở về máy nén sẽ làm hỏng máy nén

Để giải quyết vấn đề này, bình tích lũy được thiết kế để tích lũy môi chất lạnh

thể hơi lẫn thể lỏng cũng như dầu nhờn bôi trơn từ bộ bốc hơi thoát ra, sau đó giữ lại

môi chất lạnh thể lỏng và dầu nhờn, chỉ cho phép môi chất lạnh thể hơi trở về máy

nén

1.6 MỘT SỐ THIẾT BỊ KHÁC TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN LẠNH Ô TÔ

1.6.1 Ống dẫn môi chất lạnh.

Môi chất lạnh được lưu thông trong hệ thống là nhờ sự liên kết các bộ phận

bởi các đường ống dẫn môi chất lạnh

Ống dẫn môi chất lạnh gồm hai loại: Ống mềm và ống cứng Khi nối hệ thống

với máy nén phải sử dụng ống mềm, điều này cho phép máy nén và động cơ có thể

chuyển động tương đối với nhau Các loại ống mềm được sử dụng trong hệ thống

điều hoà không khí hiện nay được chế tạo bằng cao su có thêm một hoặc hai lớp

không thấm ở bên trong Bên ngoài được gia cố thêm một lớp nilon không thấm tạo

dù ống kim loại không bị thấm qua nhưng theo thời gian có thể bị rò rỉ

Đường ống dẫn trong hệ thống điều hòa không khí được đặt tên theo công

việc của chúng hoặc theo trạng thái của chất làm lạnh chứa bên trong Đường ống nối

từ máy nén đến bộ ngưng tụ được gọi là đường ống đẩy Đường ống nối từ giàn lạnh

tới máy nén gọi là đường ống hút Nó có đường kính lớn nhất vì nó truyền dẫn hơi

môi chất lạnh ở áp suất thấp

27

1.6.2 Van giảm áp

giảm áp mở để giảm áp suất.

Thông thường, nếu áp suất trong mạch của hệ thống làm lạnh tăng lên cao bất

thường thì công tắc áp suất sẽ ngắt ly hợp từ Vì vậy van giảm áp rất hiếm khi cần

1.6.4 Bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh EPR

Hình 1.48: Bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh EPR

hơi Pe của giàn lạnh do đó chống được hiện tượng đóng băng giàn lạnh

Khi áp suất bay hơi (Pe) của môi chất trong giàn lạnh tăng lên Ở thời điểm

này áp suất bay hơi (Pe) của môi chất trong bộ điều chỉnh áp suất bay hơi lớn hơn áp

lực của lò xo (Ps) trong màng xếp Kết quả là piston chuyển động sang bên trái, van

mở và lượng môi chất trong giàn lạnh được hút vào máy nén tăng lên

do sự giãn nở do đó bảo vệ được các bộ phận trong chu trình làm lạnh

* Phát hiện áp suất thấp không bình thường:

Cho máy nén làm việc khi môi chất trong chu trình làm lạnh thiếu hoặc khi

không có môi chất trong chu trình làm lạnh do rò rỉ hoặc do nguyên nhân khác sẽ làm

cho việc bôi trơn kém gây ra sự kẹt máy nén Khi áp suất môi chất thấp hơn bình

thường (nhỏ hơn 0,2 Mpa (2kgf/cm2)), thì phải ngắt công tắc áp suất để ngắt ly hợp

từ

* Phát hiện áp suất cao không bình thường:

Áp suất môi chất trong chu trình làm lạnh có thể cao không bình thường khi

giàn nóng không được làm mát đủ hoặc khi lượng môi chất được nạp quá nhiều Điều

này có thể làm hỏng các cụm chi tiết của chu trình làm lạnh Khi áp suất môi chất cao

không bình thường (Cao hơn 3,1 Mpa (31,7 kgf/cm2)), thì phải tắt công tắc áp suất để

bởi ECU A/C ECU A/C nhận tín hiệu áp suất ga được gửi từ cảm biến áp suất ga

+ Nếu áp suất ga đạt trong khoảng từ 0,2 Mpa đến 3,1 Mpa thì thông qua một

tranzistor, ECU A/C sẽ điều khiển nối mát cho cuộn dây rơ le, máy nén được cấp

điện nên hoạt động

+ Nếu áp suất ga thấp hơn 0,2Mpa hoặc lớn hơn 3,1Mpa thì các công tắc áp

suất thấp hoặc cao sẽ mở ra làm mất tín hiệu gửi về ECU A/C Khi đó ECU A/C sẽ

điều khiển không cho nối mát cuộn dây rơ le, máy nén không làm việc

30

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ