Chương 3 thiết bị phụ

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.. Bộ hút ẩm có chất hút ẩm và lưới lọc dùng để

Chương 3: THIẾT BỊ PHỤ

Số tiết: 3 (lý thuyết 3 tiết)

Mục tiêu: Sau khi học xong chương này người học có khả năng:

• Trình bày được cấu tạo, công dụng, vị trí lắp đặt và nguyên lý hoạt động của từng loại thiết bị phụ trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

• Phân tích được ưu và nhược điểm của từng loại thiết bị phụ được sử dụng trong

hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

3.1 Ống dẫn môi chất lạnh.

Thiết bị trong hệ thống điều hòa không khí ô tô phải được kết nốivới nhau, để môi chất lạnh lưu thông tuần hoàn trong hệ thống Các ống được sử dụng để nối các thiết bị lại với nhau bằng ống mềm 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 hòa không khí hiện nay được chế tạo bằng cao su

có thêm một hoặc hai lớp không thấm ở bên trong và bên ngoài còn gia cố thêm một lớp nilon không thấm tạo ra một lớp màng chắn không bị rò rỉ

Các loại ống làm bằng kim loại được sử dụng nhiều trong hệ thống làm lạnh, để nối những thiết bị cố định như từ giàn ngưng tụ đến van tiết lưu, từ van đến bộ bốc hơi Mặc dù ống kim loại không bị thấm qua nhưng nước hoặc dung dịch trong ắc quy tràn ra

có thể ăn mòn và làm thủng ống và gây ra 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 thoát nối từ máy nén đến bộ ngưng tụ được gọi là ống ga nóng Đường ống dẫn chứa dung dịch chất làm lạnh nối từ bộ ngưng tụ đến phin sấy lọc

và đến thiết bị giãn nở Đường ống hút nối bộ bốc hơi đến máy nén thường có đường kính lớn nhất vì nó truyền dẫn hơi môi chất lạnh ở áp suất thấp

3.2 Kính quan sát (mắt ga).

1 Chức năng

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

2 Cấu tạo

Có hai loại kính kiểm tra: Một loại được lắp ở đầu ra của bình chứa và loại kia được lắp ở giữa bình chứa và van giãn nở

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 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 xem ga, mục đích là báo hiệu lưu lượng lỏng và chất lượng của nó một cách định tính

3 Những chú ý khi kiểm tra

Nhìn chung khi nhìn thấy nhiều bọt khí qua kính quan sát nghĩa là lượng môi chất không đủ và khi không nhìn thấy các bọt khí thì lượng môi chất đủ

LƯU Ý:

+ Trong trường hợp không có môi chất hoặc môi chất quá nhiều sẽ không nhìn thấy các bọt khí do đó cần phải chú ý Ngoài ra tuỳ theo tình hình cụ thể chẳng hạn như tốc độ động cơ hay áp suất môi chất cũng có thể thấy các bọt khí ngay cả khi lượng môi chất vừa đủ

+ Đối với giàn nóng loại làm mát phụ vì nhiều môi chất được đổ vào ở thời điểm

mà ở đó không có bọt khí có thể môi chất không đủ thậm chí dường như là rất bình thường khi kiểm tra bằng cách nhìn qua kính quan sát

Hình 3-1: Hình dạng của cửa sổ kính

Cụ thể như sau:

+ Báo hiệu lượng ga chảy qua đường ống có đủ không Trong trường hợp lỏng chảy điền đầy đường ống, hầu như không nhận thấy sự chuyển động của dòng môi chất lỏng, ngược lại nếu thiếu môi chất, trên mắt kính sẽ thấy sủi bọt Khi thiếu 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 môi 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

ẩm nhiều, 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 lỏng có lẫn các 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 3-2: Trạng thái môi chất qua cửa sổ kính

3.3 Bình lọc và hút ẩm môi chất (receiver/dryer)

1 Chức năng.

Bộ hút ẩm có chất hút ẩm và lưới lọc dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ấm trong chu trình làm lạnh

Nếu có hơi ấm trong chu trình làm lạnh, thì các chi tiết ở đó sẽ bị mài mòn hoặc đóng băng ở bên trong van giãn nở dẫn đến bị tắc kẹt

2 Cấu tạo của bình lọc.

Hình 3-3: 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

Bình lọc (hút ẩm) môi chất lạnh là một bình kim loại bên trong có lưới lọc (2) và chất khử ẩm (3) Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất lạnh Bên trong bầu lọc hút ẩm, chất khử ẩm được đặt giữa hai lớp lưới lọc hoặc được chứa trong một túi khử ẩm riêng Túi khử ẩm được đặt cố định hay đặt tự do trong bầu lọc Khả năng hút ẩm của chất này tùy thuộc vào thể tích và loại chất hút ẩm cũng như tuỳ thuộc vào nhiệt độ

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

3 Nguyên lý hoạt động.

Môi chất lạnh, thể lỏng, chảy từ bộ ngưng tụ vào lỗ (1) bình lọc (hút ẩm), xuyên qua lớp lưới lọc (2) và bộ khử ẩm (3) Chất ẩm ướt tồn tại trong hệ thống là do chúng xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp sửa chữa hoặc

do hút chân không không đạt yêu cầu Nếu môi chất lạnh không được lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm thì các van trong hệ thống cũng như máy nén sẽ chóng bị hỏng

Sau khi được tinh khiết và hút ẩm, môi chất lỏng chui vào ống tiếp nhận (4) và thoát ra cửa (5) theo ống dẫn đến van giãn nở

Môi chất lạnh R-12 và môi chất lạnh R-134a dùng chất hút ẩm loại khác nhau Ống tiếp nhận môi chất lạnh được bố trí phía trên bình tích luỹ Một lưới lọc tinh có công dụng ngăn chặn tạp chất lưu thông trong hệ thống Bên trong lưới lọc có lỗ thông nhỏ cho phép một ít dầu nhờn trở về máy nén

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

Có hai loại kính kiểm tra: Một loại được lắp ở đầu ra của bình chứa và loại kia được lắp ở giữa bình chứa và van giãn nở

4 Vật Liệu Hút ẩm

a) Khái niệm

Trong các hệ thống lạnh amoniac và freon, ẩm lẫn trong vòng tuần hoàn môi chất

có nhiều tác hại nghiêm trọng như:

- Tác dụng với dầu bôi trơn tạo ra các acid vô cơ, keo dầu và bùn làm lão hoá dầu

- Kết hợp với môi chất lạnh tạo ra các khí lạ, acid do phân huỷ môi chất và thuỷ phân, cản trở trao đổi nhiệt

- Kết hợp với vật liệu chế tạo máy, căn bẩn kim loại tạo các liên kết oxy hoá ăn mòn và phá huỷ các chi tiết máy và thiết bị

- Do hoà tan hoàn toàn trong môi chất (amoniac) làm tăng nhiệt độ bay hơi, giảm năng suất lạnh, tiêu tốn năng lượng cao hơn

- Do không hoà tan trong Freon nên gây tắc ẩm cho van tiết lưu Tắc ẩm là hiện tượng tắc tiết lưu do ẩm trong hệ thống đóng băng bám vào cửa van làm tắc một phần hay hoàn toàn cửa thoát môi chất, nước đóng thành băng ở cửa van do nhiệt độ giảm xuống < 00C khi môi chất lẫn nước đi qua tiết diện tiết lưu Do đó người ta cần đề ra nhiều biện pháp để loại trừ bớt sự có mặt trong vòng tuần hoàn môi chất như:

+ Sấy khô nghiêm ngặt các chi tiết máy trước khi lắp

+ Hạn chế độ ẩm tối thiểu trong môi chất lạnh

+ Sấy chân không nhiều giờ trước khi nạp ga

+ Sử dụng phin sấy lắp trên vòng tuần hoàn môi chất đường lỏng và đường hơi, phin sấy đường lỏng được lắp trước tiết lưu và phin sấy đường hơi lắp sau dàn bay hơi theo chiều chuyển động của môi chất

b) Nhiệm vụ của vật liệu hút ẩm

Hút ẩm để giữ lại hơi ẩm, các acid, các chất lạ có hại sinh ra trong quá trình vận hành máy lạnh nhằm hạn chế tác hại và chống tắc ẩm trong hệ thống lạnh freon

c) Yêu cầu đối với vật liệu hút ẩm

Căn cứ vào chức năng của vật liệu ẩm trong hệ thống lạnh, các vật liệu phải đáp ứng:

- Có khả năng hút ẩm cao

- Có khả năng hút được các loại acid, khí lạ sinh ra trong vận hành

- Khả năng hút ẩm và các sản phẩm có hại không phụ thuộc vào nhiệt độ trong phạm vi nhiệt độ vận hành

- Có khả năng tái sinh dễ dàng nhờ nhiệt hoặc hoá chất

- Không tác dụng với môi chất lạnh, dầu bôi trơn, ẩm và các sản phẩm phụ khác cũng như vật liệu chế tạo máy

- Không làm chất xúc tác cho các phản ứng có hại khác

- Có hình dáng cố định, không bị tơi rã cuốn theo môi chất làm tắc tiết lưu

- Rẻ tiền, dễ kiếm

- Trong thực tế không có vật liệu hút ẩm lý tưởng, người ta phải chọn từng trường hợp cụ thể để phát huy ưu điểm

d) Nguyên tắc hút ẩm: Dựa trên ba nguyên tắc sau:

Liên kết cơ học với ẩm gọi là quá trình hấp phụ ẩm

Liên kết cơ học với hơi nứơc tạo ra các tinh thể ngậm nước hoặc là các hydrat gọi

là quá trình hấp thụ

Phản ứng hoá học với nước tạo ra các chất mới

Sau đây là danh sách một số tạp chất và những tác hại của nó đối với hệ thống điện lạnh ôtô

1 Hơi ẩm - Làm cho các van bị đông đặc, không hoạt động được

- Hình thành các Acid hydrochloric va hydrofluoric

- Gây ra sự ăn mòn và gỉ

2 Không khí - Gây nên áp suất cao và nhiệt độ cao

- Làm gia tăng sự bật ổn của hệ thống lạnh

- Oxide hóa dầu máy nén và tạo nên chất keo

- Mang hơi ẩm vào hệ thống

- Làm giảm khả năng làm lạnh

3 Buzi - Gây nghẹt lổ định cỡ hay van giãn nở và lưới lọc

- Tạo phản ứng gây ra các acid

- Tác động ăn mòn

- Làm gia tăng sự lão hóa hệ thống

4 Alcohol - Tác hại đến các bộ phận bằng nhôm và kẽm

- Làm biến chất làm lạnh

5 Hóa chất nhộm màu - Tạo kết tủa, gây nghẹt các van

- Chỉ giúp nhận biết các chổ rò lớn

- gây hỏng hệ thống

6 cao su - Làm nghẹt hệ thống

7 Các hạt kim loại - Làm nghẹt các van và lưới lọc

- Làm trầy sước các mặt ma sát

- Làm hỏng lưởi gà của van

- Trầy sước các bộ phận chuyển động

8 Dầu máy nén không dùng - Tạo sự bôi trơn kém, hình thành các chất sáp, cặn làm

đúng chủng loại các van, rảnh đường ống bị nghẽn.

- Dầu tự hỏng gây tác hại đến chất làm lạnh

- Chữa các chất phụ gia không phù hợp gây hỏng các chi tiết trong hệ thống lạnh

- Chứa hơi ẩm

3.4 Bình tích lủy

1 Cấu tạo của bình lọc.

1 Môi chất lạnh từ bộ bốc hơi đến: 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

2 Nguyên lý hoạt động.

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 luỹ được thiết kế để tích luỹ 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

- Một vài loại xe không dùng bình chứa lọc, mà chỉ sử dụng hệ thống lạnh có bình trử đặt ở ngõ ra của dàn lạnh

- Tại van tiết lưu, chu trình lạnh dùng ống mao mà không điều chỉnh quá trình mở van Bình tách lỏng chứa môi chất lỏng và hơi môi chất

Hình 3-4: Cấu tạo của bình tích lũy

3.5 Bình chứa

Bình chứa là một thiết bị để chứa môi chất được hoá lỏng tạm thời bởi giàn nóng

và cung cấp một lượng môi chất theo yêu cầu tới giàn lạnh

3.6 Bộ sưởi ấm và điều hoà không khí

Nhiệt độ thấp nhất trong máy lạnh hoặc sưởi ấm đạt được khi cài đặt áp suất làm việc của van tiết lưu trong hệ thống khoảng 0.04 Mpa Giá trị này thấp hơn so với áp suất hoạt động của van tiết lưu trong hệ thống ĐHKK thông thường

Hình 3-5: Bộ sưởi ẩm

Áp suất tại phía thấp áp của lãnh chất trong hệ thống được hạ thấp điều này được thực hiện bằng cách ngắt tạm thời van điện từ A trong hệ thống lạnh của ĐHKK ô tô và

mở van điện từ B

Hình 3-6: Sơ đồ nguyên lý

Hình 3-7: Điều hoà không khí

Điều hoà không khí điều khiển nhiệt độ trong xe để làm lạnh giãm ẩm và sưởi Nhằm làm mát và giảm ẩm không khí trong xe, lọc và làm sạch không khí Kết quả làm cho môi trường trong xe trở nên thoải mái ĐHKK ô tô phát huy tốt vào mùa hè hoặc mùa mưa, ít cần thiết vào mùa đông

Điều hoà không khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe

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

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

Hình 3-8: Điều khiển điều hòa không khí

2 Bộ sưởi ấm:

Hình 3-9: Sơ đồ hoạt động bộ sưởi ấm

Người ta dùng một két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí Két sưởi lấy nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên Vì lý do này, ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là một bộ sưởi ấm

a) Vị trí các bộ phận sưởi ẩm

1- Van nước

2- Két sưởi ( bộ trao đổi nhiệt)

3- Quạt gió ( mô tơ, quạt)

Hình 3-10: Vị trí thiết bị của Bộ sưởi ấm

b) Cấu tạo van nước:

Hình 3-11: Van nước

Mô tả: Van tiết lưu được lắp trong mạch nước làm mát động cơ và được dùng

để điều khiển lượng nước làm mát động cơ tới két nước ( bộ trao đổi nhiệt) Người láy điều khiển độ mở của van nước bằng cách dịch chuyển núm chọn nhiệt độ trên bản điều khiển

- Chú ý: Một số mẫu xe gần đây không có van nước ở các xe này nước làm mát chảy lien tục và ổn định qua két sưởi

c) Két sưởi:

- Mô tả: Nước làm mát động cơ ( Khoảng 800C) chảy vào két nước và không khí

đi qua két sưởi nhận nhiệt độ từ nước làm mát này

- Cấu tạo: Két sưởi gồm có các đường ống, cánh tản nhiệt và vỏ Ciệc chế tạo các đường ống det sẽ cải thiện được việc dẫn nhiệt và truyền nhiệt

Hình 3-12: Két sưởi

d) Phân loại

Hình 3-13: Các loại sưởi ấm

Mô tả: Mộ số kiểu xe hiệu suất nhiệt của động cơ được cải thiện và do đó nhiệt cung cấp cho bộ sưởi ấm từ nước làm mát động cơ không đủ Vì lý do này cần thiết phải

ra nhiệt cho nước động cơ bằng các phương pháp khác để sử dụng cho bộ sưởi ấm

α) Hệ thống sưởi PTC ( Hệ số nhiệt dương)

Đưa bộ sưởi ấm PTC qua két sưởi để làm nóng nước làm mát động cơ

Hình 3-14: bộ sưởi ấm PTC

β) Bộ sưởi ấm bằng điện:

Hình 3-15: bộ sưởi ấm bằng điện

Đặt thiết bị giống như bugi đánh lửa vào đường nước của xy lanh để hâm nóng nước làm mát cho động cơ

δ) Bộ sưởi loại đốt nóng bên trong

Đốt nhiên liệu trong buồng đốt và cho nước làm mát động cơ chảy qua quanh buồng đốt để nhận nhiệt và nóng lên

Hình 3-16: bộ sưởi ấm đốt nóng bên trong

Δ) Bộ sưởi ấm loại khớp chất lỏng

Quay khớp chất lỏng bằng động cơ để làm mát nước làm mát động cơ

Hình 3-17: Bộ sưởi ấm loại khớp chất lỏng

3 Máy hút ẩm

Hình 3-18: Hệ thống hút ẩm

Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn và giảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống

Không khí được làm mát khi đi qua giàn lạnh Nước trong không khí ngưng tụ và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống

Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được chứa trong khay

xả nước Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một vòi

3.7 Bô điều khiển nhiệt độ

Điều hoà không khí trong ôtô điều khiển nhiệt độ bằng cách sử dụng cả két sưởi

và giàn lạnh, và bằng cách điều chỉnh vị trí cánh hoà trộn không khí cũng như van nước Cánh hoà 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

CHÚ Ý:Gần đây, số xe không dùng van nước đang ngay càng tăng lên