Nghiên cứu và thiết kế hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô 7 chỗ lấy mẫu xe là toyota inova (word+cad)

Sau gần năm năm theo học tại trường, với sự đào tạo, dạy dỗ, và hướng dẫn của các thầy cô trong trường nói chung và thầy cô khoa cơ khí nói riêng, sự giúp đỡ tận tình của ban giám hiệu nhà trường, ban chủ nhiệm khoa cơ khí, thầy chủ nhiệm. Hôm nay, chúng em sắp kết thúc khóa học, đã được trang bị được kiến thức chuyên môn nhất định và có thể tham gia vào sản xuất, góp một phần công sức vào việc xây dựng kinh tế đất nước.Với tiêu chí như vậy, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, cho nên em chọn thực hiện đề tài “Nghiên cứu và thiết kế hệ thống điều hòa không khí trên xe ô tô 7 chỗ lấy mẫu xe là toyota inova và thiết kế mô hình minh họa” là rất cần thiết.

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 4

LỜI NÓI ĐẦU 5

LỜI CẢM ƠN 7

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 8

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN 9

CHƯƠNG 1 : LÝ THUYẾT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 10

1.1 Mục đích việc điều hoà không khí 10

1.1.1 Điều khiển nhiệt độ : 10

1.1.2 Điều khiển dòng không khí trong xe: 14

1.1.3 Bộ lọc không khí: 15

1.2 Các vấn đề cơ bản về dòng nhiệt và trạng thái vật chất 16

1.2.1 Dòng nhiệt : 16

1.2.2 Sự hấp thụ nhiệt: 18

1.2.3 Áp suất và điểm sôi: 18

1.3 Đơn vị đo nhiệt lượng –môi chất lạnh – dầu bôi trơn: 19

1.3.1 Đơn vị đo nhiệt lượng: 19

1.3.2 Môi chất lạnh: 19

1.3.3 Dầu nhờn bôi trơn hệ thống điện lạnh: 23

Chương 2 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN Ô TÔ CON 25

2.1 Khái quát hệ thống điều hòa không khí trên ô tô con: 25

2.1.1 Công dụng: 25

2.1.2 Yêu cầu: 26

2.1.3 Phân loại hệ thống điều hòa không khí: 26

2.1.4 Chu trình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô con: 29 2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính trong hệ thống điện lạnh ô tô con: 30

2.2.1 Máy nén – Blốc lạnh: 30

2.2.2 Bộ ly hợp từ : 40

2.2.3 Giàn nóng: 42

2.2.4 Bình chứa/ bộ hút ẩm và kính quan sát: 43

2.2.5 Van giãn nở: 45

2.2.6 Giàn lạnh: 50

2.3 Một số bộ phận khác: 52

2.3.1 Van giảm áp và phốt làm kín: 52

2.3.2 Công tắc áp suất: 53

2.3.3 Hệ thống đường ống áp thấp và áp cao: 54

2.3.4 Máy Quạt: 55

2.3.5 EPR (bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh) 56

2.3.6 Điều khiển AC 57

 Loại Thermostat 61

 Loại EPR 64

 Loại thermistor 65

2.3.6.5 Điều khiển A/C khi nhiệt độ nước cao 66

PHẦN 2 : THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN ÔTÔ 71

CHƯƠNG 1 – CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH 71

1.1 Ý nghĩa của việc thiết kế mô hình 71

1.2 Yêu cầu của mô hình hệ thống điều hòa không khí 71

1.3 Lựa chọn các phương án thiết kế, lắp đặt mô hình 72

1.3.1 Phương án 1 72

1.3.1 Phương án 2 72

PHẦN 3: ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI 74

CHƯƠNG 1: GIẢNG DẠY VỀ LÝ THUYẾT 74

1.1 Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô 74

1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô 74

1.3 An toàn kỹ thuật khi sử dụng dụng cụ trong sửa chữa hệ thống

điều hòa 74

CHƯƠNG 2: GIẢNG DẠY VỀ THỰC HÀNH 76

2.1 Các dụng cụ, thiết bị sử dụng khi bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điều hòa 76

2.1.1 Bộ đồng hồ đo áp suất 76

2.1.2 Bơm hút chân không 77

2.1.3 Thiết bị phát hiện dò ga 77

CHƯƠNG 3: CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG TRÊN MÔ HÌNH 81

3.1 Kỹ thuật xả gas, nạp gas và hút chân không 81

3.1.1: Bài tập xả gas 81

3.1.2 Bài tập hút chân không 83

3.1.3 Bài tập nạp gas 85

3.2 Chẩn đoán xác định hỏng hóc, sửa chữa 87

3.2.1 Chẩn đoán tình trạng của hệ thống 87

3.2.2 Kiểm tra bằng đồng hồ đo áp suất 88

PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 96

 KẾT LUẬN 96

 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

PHẦN MỞ ĐẦU

LỜI NÓI ĐẦU

Trên thế giới, ngành giao thông vận tải là một ngành hết sức quantrọng Nó là trợ lực vô cùng to lớn, là tiền đề để phát triển kinh tế,nâng cao cuộc sống của con người

Ở Việt Nam, với mức độ phát triển như hiện nay, ngành giao thôngvận tải nói chung và ngành giao thông đường bộ nói riêng càng đóngvai trò vô cùng quan trọng, là mấu chốt của sự phát triển về mọi mặt,với ngành vận tải ô tô là chủ yếu Ngày càng nhiều các xí nghiệp,công ty về lắp ráp, sửa chữa, bảo dưỡng được thành lặp ở các khucông nghiệp trọng điểm củng như các tỉnh thành trong cả nước Cùngvới mức sống ngày một nâng cao, sự phát triển của nền kinh tế, sốlượng xe ô tô ngày càng được tiêu thị với số lượng lớn để đáp ứng tất

cả các nhu cầu Từ đó kéo theo là sự đòi hỏi số lượng lớn về nhữngcán bộ kỹ thuật hiểu biết về ô tô Vì vậy, việc nắm rõ và hiểu biết đầy

đủ về việc sử dụng, khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa là yếu tố cần thiết

và quan trọng của một sinh viên ngành cơ khí ô tô

Sau gần năm năm theo học tại trường, với sự đào tạo, dạy dỗ, vàhướng dẫn của các thầy cô trong trường nói chung và thầy cô khoa cơkhí nói riêng, sự giúp đỡ tận tình của ban giám hiệu nhà trường, banchủ nhiệm khoa cơ khí, thầy chủ nhiệm Hôm nay, chúng em sắp kếtthúc khóa học, đã được trang bị được kiến thức chuyên môn nhất định

và có thể tham gia vào sản xuất, góp một phần công sức vào việc xâydựng kinh tế đất nước

Với tiêu chí như vậy, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, cho

nên em chọn thực hiện đề tài “Nghiên cứu và thiết kế hệ thống

điều hòa không khí trên xe ô tô 7 chỗ lấy mẫu xe là toyota inova và

thiết kế mô hình minh họa” là rất cần thiết

Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở giúp cho em sau này có thểtiếp cận với những hệ thống điện lạnh được trang bị trên các ô tô

hiện đại Chúng em mong rằng đề tài sẽ góp phần nhỏ vào công tác

giảng dạy trong nhà trường Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo

cho các bạn học sinh và sinh viên chuyên ngành ô tô và các bạn sinh

viên đang theo học các chuyên ngành khác thích tìm hiểu về kỹ thuật

ô tô

LỜI CẢM ƠN

Chúng em, những sinh viên năm cuối, những người sắp phải rời xamái trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minhthân yêu, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong trườngnói chung và thầy cô trong khoa cơ khí nói riêng

Trong suốt hơn 4 năm học ngành cơ khí ô tô tại trường, với sự dìudắt, hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của quý thầy cô, chúng em đã vàđang từng bước hoàn thiện mình hơn để trở thành những người kỹ sư,đem bàn tay và khối óc của mình cống hiến cho xã hội

Bên cạnh đó, với sự quan tâm, tạo điều kiện của nhà trường, củakhoa cơ khí, chúng em đã được đăng ký đề tài luận văn tốt nghiệp vàtrong thời gian thực hiện đề tài, chúng em đã nhận được sự giúp đỡ,chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn là Thầy Th.s Trần VănTrung

Luận văn đã hoàn thành theo đúng dự kiến Song do khả năng cònnhiều hạn chế, thời gian thực hiện có hạn, và vì một số lí do kháchquan nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót Chúng em rấtmong nhận được sự thông cảm và góp ý của quý thầy cô bộ môn vàcác bạn sinh viên

Nhân đây em cũng xin được bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu

sắc tới các quý thầy trong khoa, trong bộ môn, các bạn trong lớp, đặcbiệt là thầy giáo hướng dẫn Th.s Trần Văn Trung đã giúp đỡ em

hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TP HCM, ngày … tháng … năm 2015 Giáo viên hướng dẫn Th.s Trần Văn Trung NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN

TP HCM, ngày … tháng … năm 2015 Giáo viên Chấm Phản Biện

PHẦN 1: KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN

ÔTÔ CHƯƠNG 1 : LÝ THUYẾT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

1.1 Mục đích việc điều hoà không khí.

- Điều hòa không khí điều khiển nhiệt độ trong xe Nó hoạt động như một máy hút ẩm có chức năng điều khiển nhiệt độ lên xuống Điều hòa không khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe

- Điều hòa không khí là bộ phận để :

+ Điều khiển nhiệt độ và thay đổi độ ẩm trong xe

+ Điều khiển dòng không khí trong xe.

+ Lọc và làm sạch không khí

Hình 1.1: Điều hòa không khí

1.1.1 Điều khiển nhiệt độ :

Hình 1.2: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm

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

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

Hình 1.3: Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát không khí

Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn vàgiảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống Khi đi qua giàn lạnh, khôngkhí được làm mát Hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và bám vào cáccánh tản nhiệt của giàn lạnh Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống Nướcdính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được chứa trong khay xảnước Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một vòi nhỏ

Hình 1.4: Nguyên lý hút ẩm

1.1.1.4 Điều khiển nhiệt độ

Điều hòa không khí trong ô tô điều khiển nhiệt độ bằng cách sử dụng cả két sưởi và giàn lạnh, và bằng cách điều chỉnh vị trí cánh hòa trộn không khí cũngnhư van nước Cánh hòa trộn không khí và van nước phối hợp để chọn ra nhiệt độ thích hợp từ các núm chọn nhiệt độ trên bảng điều khiển

Hình 1.5: Điều khiển nhiệt độ mát

Hình 1.6: Điều khiển nhiệt độ bình thường

Hình 1.7: Điều khiển chế độ nóng

1.1.2 Điều khiển dòng không khí trong xe:

Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ sự chênh áp được tạo ra

do sự chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên Sự phân bổ áp suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình

vẽ, một số nơi có áp suất dương, còn có một số nơi có áp suất âm Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương (+) và cửa xả được bố trí ở những nơi có áp suất (-)

Hình 1.8: Thông gió tự nhiên

Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe Các cửa hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng

vị trí như hệ thống thông gió tự nhiên Thông thường hệ thống thông gió này được dùng chung với hệ thống thông khí khác( hệ thống điều hòa không khí

và bộ sưởi ấm)

Hình 1.9: Thông gió cưỡng bức

1.1.3 Bộ lọc không khí:

Bộ lọc không khí là 1 thiết bị dùng để loại bỏ khói thuốc lá, bụi bẩn được đặt

ở cửa hút điều hòa không khí để làm sạch không khí đưa vào trong xe

Bộ làm sạch không khí gồm có một quạt gió, mô tơ quạt gió, cảm biến khói,

bộ khuếch đại, điện trở và bầu lọc có cacbon hoạt tính

Hình 1.10: cấu tạo bộ lọc

- Khi có sự khác biệt lớn về nhiệt độ, sự truyền nhiệt sẽ xảy ra nhanh hơn.

- Sự truyền nhiệt sẽ tiếp tục diễn ra đến khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau

1.2.1.2 Sự đối lưu:

Nhiệt có thể truyền dẫn từ vật thể này sang vật thể kia nhờ trung gian của khốikhông khí bao quanh chúng Đặc tính này là hình thức của sự đối lưu Lúc khối không khí được 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 Trong một phòng, không khí nóng bay lên trên, không khí nguội di chuyển xuống dưới tạo thành vòng tròn luân chuyển khép kín, nhờ vậy các vật thể trong phòng được nung nóng đều, đó là hiện tượng của sự đối lưu.

Hình 1.12: sự đối lưu 1.2.1.3 Sự bức xạ nhiệt:

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

Hình 1.13: sự bức xạ nhiệt từ mặt trời

1.2.2 Sự hấp thụ nhiệt:

Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể rắn, thể lỏng, thể khí.Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền dẫn một nhiệt lượng Ví

dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 320F (00C), nước sẽ đông thành đá, nó

đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn Nếu nước được đun nóng đến

2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thể khí) Ở đây có điều đặc biệt thú vịkhi thay đổi nước đá (thể rắn) thành nước (thể lỏng) và nước thành hơi nước(thể khí) Trong quá trình làm thay đổi trạng thái của nước, ta phải tác độngnhiệt vào, nhưng lượng nhiệt này không thể đo lường cụ thể được

Hình 1.14: Sự hấp thụ nhiệt từ mặt trời tạo ra nước nóng

1.2.3 Áp suất và điểm sôi:

Sự ảnh hưởng của áp suất đối với điểm sôi có một tác động quan trọng đối vớihoạt động biến thể của môi chất lạnh trong máy điều hoà không khí Thay đổi

áp suất trên mặt thoáng của chất lỏng sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏngnày

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 thoáng chất lỏng thì điểm sôi nó của sẽ giảm.Ngược lại, nếu giảm áp suất trên mặt thống điều hoà không khí cũng như hệthống điện lạnh ôtô ứng dụng ảnh hưởng này của áp suất đối với sự bốc hơi

và sự ngưng tụ của một loại chất lỏng đặc biệt để sinh hàn gọi là môi chấtlạnh

1.3 Đơn vị đo nhiệt lượng –môi chất lạnh – dầu bôi trơn:

1.3.1 Đơn vị đo nhiệt lượng:

Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia, thông thườngngười ta dùng đơn vị Calorie và BTU

+ Calorie là số nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg nước để tăng nhiệt

độ lên 10C

+ BTU - Nếu cần cung 1 pound nước (0.454kg) nóng đến 10F (0.550C)phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt:

+ 1Calorie tương đương với 4 BTU

+ Năng suất của một hệ thống điện lạnh ôtô được định rõ bằngBTU/giờ, khoảng 12.000 – 24.000 BTU/giờ

1.3.2 Môi chất lạnh:

Dung dịch làm việc trong hệ thống điều hoà không khí được gọi là môi chấtlạnh hay gas lạnh – là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngượcchiều để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp và tảinhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn

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

+ Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 320F (00C) để có thể bốchơi và hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp

+ Phải có tính chất tương đối trơ, hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạothành một hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu khácnhư cao su, nhựa.

+ Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy, vàkhông gây nổ, không sinh ra các phản ứng phá hủy môi sinh và môi trườngkhi nó xả ra vào khí quyển

 Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh:

- Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydrođược thay thế một phần hoặc lạnh, môi chất lạnh

+ Các đồng phân có thêm toàn bộ bằng nguyên tử clo, flo hoặc brom.+ R (refrigerant): Chất làm chữ a, b để phân biệt Ví dụ như R-134a+ Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số Ví dụ như C3F6 kí hiệu làR1216

+ Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C Ví dụ như C4H8 làRC138

- Các chất vô cơ: Kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lượng làmtròn của chất đó.Ví dụ NH3 kí hiệu là R717

R-12 dễ hoà tan trong dầu khoáng chất và không tham gia phản ứng vớicác loại kim loại, các ống mềm và đệm kín khi sử dụng trong hệ thống Cùngvới đặc tính có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưngkhông bị giảm hiệu suất, chính những điều đó đã làm cho R-12 trở thành môichất lạnh lí tưởng sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô.

Tuy nhiên, R-12 lại có mức độ phá huỷ tầng ozon của khí quyển và gâynên hiệu ứng nhà kính lớn – do các phân tử của nó có thể bay lên bầu khíquyển trước khi phân giải và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham giaphản ứng với O3 trong tầng ozon của khí quyển, chính điều này đã làm pháhuỷ ozon của khí quyển

Hình 1.15 : Ảnh hưởng của CFC đến Trái đất

Ga lạnh CFC bắt đầu bị hạn chế từ năm 1989 Hội nghị quốc tế về bảo vệtầng ôzone đã đưa ra quyết định này nhằm củng cố hơn nữa việc hạn chế sảnxuất các loại CFC

Hội nghị lần thứ tư của công ước Montreal tổ chức tháng 11 năm 1992 đãđưa ra quyết định giảm sản lượng CFC năm 1994 và 1995 xuống còn 25% so

với năm 1992 và sẽ chấm dứt hoàn toàn việc sản xuất CFC vào cuối năm1995.

Vì vậy, nhằm triệt để tuân thủ theo quyết định hạn chế CFC, một số chi tiết của hệ thống lạnh sử dụng R-12 sẽ bị thay thế để có thể làm việc thích ứng với môi chất lạnh R-134a Do đó, môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sản xuất, lưu hành và sử dụng từ ngày 01/01/1996 Thời hạn này kéo dài thêm 10 năm ở các nước đang phát triển

 Môi chất lạnh R-134a:

Để giải quyết vấn đề môi chất lạnh R-12 (CFC-12) phá hủy tầng ozon củakhí quyển, một loại môi chất lạnh mới vừa mới được dùng để thay thế R-12trong hệ thống điều hòa không khí ôtô, gọi là môi chất lạnh R-134a có côngthức hóa học là CF3-CH2F, ký hiệu là HFC

Do trong thành phần hợp chất của R-134a không có clo, nên đây chính là lí

do cốt yếu mà ngành công nghiệp ôtô chuyển từ việc sử dụng R-12 sang sửdụng R-134a

Các đặc tính, các mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của R-134a, và cácyêu cầu kỹ thuật khi làm việc trong hệ thống điều hòa không khí rất giốngvới R-12

Tuy nhiên, môi chất lạnh R-134a có điểm sôi là -15.20F (-26.80C), và cólượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 77.74 BTU/pound Điểm sôi này cao hơn so vớimôi chất R-12 nên hiệu suất của nó có phần thua R-12 Vì vậy hệ thống điềuhoà không khí ôtô dùng môi chất lạnh R-134a được thiết kế với áp suất bơmcao hơn, đồng thời phải tăng khối lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyênqua giàn nóng (bộ ngưng tụ) R-134a không kết hợp được với các dầukhoáng dùng để bôi trơn ở hệ thống R-12 Các chất bôi trơn tổng hợp PAGhoặc là POE được sử dụng với hệ thống R-134a Hai chất bôi trơn này khônghoà trộn với R-12 Môi chất R-134a cũng không thích hợp với chất khử ẩm

sử dụng trên hệ thống R-12 Vì thế, khi thay thế môi chất lạnh R-12 ở hệthống điều hòa không khí trên ôtô bằng R-134a, phải thay đổi những bộ phậncủa hệ thống nếu nó không phù hợp với R-134a, cũng như phải thay đổi luôndầu bôi trơn và chất khử ẩm của hệ thống

1.3.3 Dầu nhờn bôi trơn hệ thống điện lạnh:

Tuỳ theo quy định của nhà chế tạo, lượng dầu bôi trơn khoảng 150ml ÷200ml được nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng: Bôi trơn các chitiết của máy nén tránh mòn khuyết và kẹt cứng, một phần dầu nhờn sẽ hòalẫn với môi chất lạnh và lưu thông khắp nơi trong hệ thống giúp van giãn nởhoạt động chính xác, bôi trơn phốt trục máy nén

Dầu nhờn bôi trơn cho hệ thống điện lạnh ôtô phải tinh khiết, không sủibọt, không lẫn lưu huỳnh Dầu nhờn bôi trơn máy nén không có mùi, trongsuốt màu vàng nhạt Bất cứ một loại tạp chất nào cũng làm cho dầu nhờn đổisang màu nâu đen Vì vậy nếu phát hiện thấy dầu bôi trơn trong hệ thốngđiện lạnh đổi sang màu đen nâu đồng thời có mùi hăng nồng, chứng tỏ dầu

đã bị nhiễm bẩn Nếu gặp phải trường hợp này phải xả sạch dầu nhiễm bẩn,thay mới bầu lọc hút ẩm, châm dầu bôi trơn mới đúng loại và đúng dunglượng quy định

Chủng loại và độ nhờn của dầu bôi trơn hệ thống điện lạnh ôtô tuỳ thuộcvào quy định của nhà chế tạo máy nén và tuỳ thuộc vào loại môi chất lạnhđang sử dụng Để có thể châm thêm dầu bôi trơn vào máy nén bù đắp cholượng dầu bị thất thoát do xì ga, người ta sản xuất những bình dầu nhờn chứa59ml dầu nhờn và một lượng thích ứng môi chất lạnh Lượng môi chất lạnhcùng chứa trong bình có công dụng tạo áp suất đẩy dầu nhờn nạp vào hệthống

Trong công tác bảo trì sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô, cụ thể như xả môichất lạnh, thay mới các bộ phận, cần phải châm thêm dầu nhờn bôi trơn đúng

chủng loại và đúng lượng Dầu nhờn phải được châm thêm sau khi tiến hànhtháo xả môi chất lạnh, sau khi thay mới một bộ phận và trước khi rút chânkhông Như ta đã biết, dầu nhờn hoà tan với môi chất lạnh và lưu thông khắpxuyên suốt hệ thống, do đó bên trong mỗi bộ phận đều có tích tụ một số dầubôi trơn khi ta tháo tách bộ phận này ra khỏi hệ thống.

CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN Ô TÔ

CON 2.1 Khái quát hệ thống điều hòa không khí trên ô tô con:

Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ôtô nói riêng là bao gồm những thiết

bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thảinhiệt ra môi trường bên ngoài

Thiết bị lạnh ôtô bao gồm: Máy nén, thiết bị ngưng tụ, bình lọc/hút ẩm,thiết bị giãn nở, thiết bị bay hơi và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệthống lạnh hoạt động hiệu quả nhất

Hình 2.1 : Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa trên ô tô

2.1.1 Công dụng:

- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô

- Rút sạch chất ẩm ướt trong không khí này

- Làm mát lạnh không khí và duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp

- Giúp cho người ngồi trong xe và người lái xe cảm thấy thoải mái, mátdịu khi chạy xe trên đường trong khi thời tiết nóng bức

2.1.2 Yêu cầu:

- Không khí trong cabin phải lạnh

- Không khí phải sạch

- Không khí lạnh phải được lan truyền khắp cabin

- Không khí lạnh khô (không có độ ẩm)

2.1.3 Phân loại hệ thống điều hòa không khí:

2.1.3.1 Phân theo vị trí lắp đặt:

 Kiểu phía trước:

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

Hình 2.2 Kiểu phía trước

 Kiểu phía sau:

Ở kiểu này cụm điều hòa không khí đặt ở cốp sau xe Cửa ra và cửa vào củakhí lạnh được đặt ở lưng ghế sau

Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có khoảng trống lớn nên điều hòa kiểu này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất giàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ.

Hình.2 3: kiểu điều hòa phía sau

 Kiểu kép:

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

Hình 2.4:kiểu điều hòa kép

 Kiểu kép treo trần:

Kiểu này được sử dụng trong xe khách Phía trước bên trong xe được bố trí

hệ thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau Kiểu kép treo trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều

 Kiểu bằng tay :Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu

ra bằng cần gạt Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt,điều khiển lượng gió, hướng gió

Hình2.5: Điều khiển bằng tay.

 Kiểu tự động :Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ điều khiển điều hòa và ECU động cơ Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí ra và tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong

xe, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua các cảmbiến tương ứng, nhằm điều khiển nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn

Hình 2.6: Điều khiển tự động.

2.1.4 Chu trình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí

trên ô tô con:

Hoạt động của hệ thống điện lạnh (hình 1.2.1.5) được tiến hành theo các bước

cơ bản sau đây nhằm truyền nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phốiluồng khí mát bên trong cabin ôtô:

Hình 2.7: sơ đồ cấu tạo hệ thống điều hòa trên ô tô

1 Môi chất lạnh thể hơi được bơm đi từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt

độ cao đến bộ ngưng tụ

2 Tại bộ ngưng tụ nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát giànnóng, môi chất lạnh thể hơi được giải nhiệt ở áp suất cao nên ngưng tụthành thể lỏng dưới áp suất cao và nhiệt độ thấp.

3 Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc/hút ẩm, tại đâymôi chất lạnh được tiếp tục làm tinh khiết nhờ được hút hết hơi ẩm và gạnlọc tạp chất

4 Van giãn nở hay van tiết lưu điều tiết lưu lượng của môi chất lạnh thểlỏng để phun vào bộ bốc hơi, làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh Dođược giảm áp nên môi chất lạnh thể lỏng sôi, bốc hơi biến thành thể hơibên trong bộ bốc hơi

5 Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt trong cabin ôtô vàlàm cho bộ bốc hơi trở nên lạnh Quạt lồng sóc hay quạt giàn lạnh thổi mộtkhối lượng lớn không khí chui xuyên qua giàn lạnh đưa khí mát vào cabinôtô

6 Bước kế tiếp là môi chất lạnh ở dạng thể hơi áp suất thấp được hút trở

Máy nén trong hệ thống điều hòa không khí là loại máy nén đặc biệt dùngtrong kỹ thuật lạnh, hoạt động như một cái bơm để hút môi chất ở áp suấtthấp nhiệt độ thấp sinh ra ở giàn bay hơi rồi nén lên áp suất cao (100psi;7÷17.5 kg/cm2) và nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm bảo sự tuầnhoàn của môi chất lạnh một cách hợp lý và tăng mức độ trao đổi nhiệt củamôi chất lạnh trong hệ thống

Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh, công suất, chấtlượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nénquyết định Trong quá trình làm việc tỉ số nén vào khoảng 5÷8,1

Tỉ số này phụ thuộc vào nhiệt độ không khí môi trường xung quanh và loạimôi chất lạnh Có thể so sánh máy nén lạnh có tầm quan trọng giống như tráitim của cơ thể sống Sau khi được chuyển về trạng thái khí có nhiệt độ và ápsuất thấp môi chất được nén và chuyển thành trạng thái khí ở nhiệt độ cao và

áp suất cao Sau đó nó được chuyển tới giàn nóng

Nhiều loại máy nén được sử dụng trong hệ thống điện lạnh ô tô, mỗi loại máynén đều có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc khác nhau Nhưng tất cảcác loại máy nén đều thực hiện một chức năng như nhau: Nhận hơi có áp suấtthấp từ bộ bốc hơi và chuyển thành hơi có áp suất cao bơm vào bộ ngưng tụ Thời gian trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại hai piston và một trụckhuỷu, piston chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, loại này hiện nay khôngcòn sử dụng nữa Hiện nay loại đang sử dụng rộng rãi nhất là loại máy nénpiston dọc trục và máy nén quay dùng cánh trượt

 Máy nén kiểu đĩa chéo:

 Cấu tạo:

Một cặp pitong được đặt trong đĩa chéo cách nhau 1 khoảng 720 cho máy nén

10 xylanh hay 1200 cho máy nén 6 xylanh Khi một phía của piston ở hànhtrình nén thì piston ở phía kia ở hành trình hút

Hình 2.9: Cấu tạo máy nén đĩa chéo

 Nguyên lý hoạt động:

Khi trục máy nén quay sẽ làm đĩa cam quay, piston di chuyển về bên trái haybên phải Kết quả là môi chất làm lạnh bị nén lại, khi piston di chuyển về phíabên phải do sự chênh lệch về áp suất giữa bên trong xylanh và đường ống ápsuất thấp, van hút bên trái sẽ mở ra, môi chất làm lạnh điền đầy trong xylanh.Khi piston di chuyển về phía bên trái, van nạp sẽ đóng lại môi chất sẽ bị nén.Khi áp suất nén tăng lên áp suất của môi chất bên trong xylanh sẽ làm mở van

xả Khi van xả mở môi chất bị nén sẽ đẩy ra đường ống áp suất cao Van nạp

và van xả là van một chiều để tránh môi chất đi ngược lại

Nếu vì một lý do nào đó, áp suất ở phần cao áp của hệ thống lạnh quá cao,van an toàn được lắp trong máy nén sẽ xả một phần môi chất ra ngoài Điềunày giúp bảo vệ các bộ phận của hệ thống điều hòa

Hình 2.11: Cấu tạo máy nén trục khuỷu piston .

 Nguyên lý hoạt động:

Quá trình nén, piston di chuyển lên trên nén môi chất lạnh với áp suất và nhiệt

độ cao, van hút đóng lại, van xả mở ra môi chất được nén đến giàn nóng Van

xả là điểm xuất phát của phần cao áp của hệ thống Các van thường làm bằngthép là lò xo mỏng, dễ biến dạng hoặc gãy nếu quá trình nạp môi chất lạnh sai

Hình 2.13 : Cấu tạo.

 Nguyên lý làm việc :

Khi rotor quay, hai cánh gạt quay theo và chuyển động tịnh tiến trong rãnh của rotor, trong khi đó hai đầu cuối của cánh gạt tiếp xúc với mặt trong của xylanh và tạo áp suất nén môi chất

Hình 2.14 : Nguyên lý hoạt động.

 Máy nén khí dạng đĩa lắc:

 Cấu tạo :

Khi trục quay, chốt dẫn hướng quay đĩa chéo thông qua đĩa có vấu được nối trực tiếp với trục Chuyển động quay này của đĩa chéo được chuyển thành chuyển động quay của piston trong xylanh để thực hiện hút, nén và xả trong môi chất.

Hình 2.15: Cấu tạo máy nén

 Nguyên lý hoạt động :

Van điều khiển áp suất trong buồng đĩa chéo tùy theo mức độ lanh Nó làm thay đổi gố độ nghiêng của đĩa chéo nhờ chốt dẫn hướng và trục có tác dụng như là bản lề và hành trình piston để điều khiển máy nén hoạt động một cách phù hơp

Khi độ lạnh thấp, áp suất trong buồng áp suất giảm thấp xuống thì van mở ra

vì áp suất của ống xếp lớn hơn áp suất trong buồng áp suất thấp từ đó áp suất của buồng áp suất cao tác dụng vào buồng đĩa chéo Kết quả là áp suất tá dụng sang bên phải thấp hơn áp suất tác dụng sang bên trái Do vậy hành trìnhpiston trở nên nhỏ hơn do được dịch sang phải

Công suất máy nén này thay đổi vì sự thay đổi thể tích hút và đẩy theo tảinhiệt nên công suất cũng được điều chỉnh tối ưu theo tải nhiệt Công suất máynén này thay đổi vì sự thay đổi thể tích hút và đẩy theo tải nhiệt nên công suấtcũng được điều chỉnh tối ưu theo tải nhiệt.

Máy nén thay đổi lưu lượng theo tải nhiệt có thể thay đổi góc ngiêng củađĩa Sự thay đổi hành trình của piston giúp công suất máy nén luôn được điềuchỉnh và đạt cao nhất

Hình 2.16: Nguyên lý hoạt động.

 Máy nén kiểu xoắn ốc

 Cấu tạo:

Máy nén gồm một đường xoắn ốc cố định và một đường xoắn ốc quay tròn

Hình 2.17: Cấu tạo máy nén xoắn ốc.

 Nguyên lý hoạt động:

Tiếp theo chuyển động tuần hoàn của đường xoắn ốc quay, 3 khoảng trống giữa đường xoắn ốc quay và đường xoắn ốc cố định sẽ dịch chuyển để làm cho thể tích của chúng nhỏ dần Đó là môi chất được hút vào qua cửa hút bị nén do chuyển động tuần hoàn của đường xoắn ốc và mỗi lần vòng xoắn ốc quay thực hiện 3 vòng thì môi chất được xả ra từ cửa xả Trong thực tế môi chất được xả ngay sau mỗi vòng

 Bảng dầu thay thế cho máy nén:

 Lượng dầu bôi trơn trong máy nén :

Nếu khong có đủ lượng dầu bôi trơn trong mạch của hệ thống điều hòa, thì máy nén không thể được bôi trơn tốt Mặt khác nếu lượng dầu bôi trơn trong máy nén quá nhiều, thì một lượng lớn dầu sẽ phủ lên bề mặt trong của giàn lạnh và làm giảm hiệu quả của quá trình trao đổi nhiệt và do đó khả năng làm lạnh của hệ thống giảm xuống vì lí do này nên cần phải duy trì đúng một lượng dầu quy định trong hệ thống làm lạnh

 Bổ sung dầu sau khi thay thế các chi tiết:

Khi mở mạch môi chất thông với không khí, môi chất sẽ bay hơi và được xả

ra khỏi hệ thống Tuy nhiên vì dầu máy nén không bị bay hơi ở nhiệt độ thường, hầu hết dầu còn lại ở trong hệ thống Do đó khi thay thế một bộ phậnchẳng hạn như bình chứa bộ hút ẩm, giàn lạnh hoặc giàn nóng thì cần phải bổ sung một lượng dầu tương đương với lượng dầu ở lại trong bộ phận cũ vào bộphận mới

Hình 2.19 : Cách cho thêm dầu vào máy nén

2.2.2 Bộ ly hợp từ :

Tất cả các loại máy nén của hệ thống điều hòa không khí trên xe đều đượctrang bị bộ ly hợp hoạt động nhờ từ trường Bộ ly hợp này được xem như mộtphần của pully máy nén

Máy nén được dẫn động bởi động cơ thông qua dây đai, ly hợp từ điều khiển

sự kết nối giữa động cơ và máy nén Trong khi động cơ quay, ly hợp từ ănkhớp hay không ăn khớp với trục máy nén để điều khiển trục quay của máynén khi cần thiết

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 statorđược lắp ở thân trước của máy nén

Ly hợp điện từ làm việc theo nguyên lý điện từ, có hai loại cơ bản:

- Loại cực từ tĩnh (cực từ được bố trí trên thân máy nén)

- Loại cực từ quay (các cực từ được lắp trên rôto và cùng quay với rôto,cấp điện thông qua các chổi than đặt trên thân máy nén)

Khi ly hợp mở, cuộn dây stato được cấp điện Stato trở thành nam châm điện

và hút chốt trung tâm, quay máy nén cùng với puli

Hình 2.20 : Ly hợp ON.