Chương 6 các đối TƯỢNG điều KHIỂN TRONG hệ THỐNG LẠNH ô tô

Trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, công tắc quạt thay đổi giá trị điện trở mắc nối tiếp với động cơ Bằng cách này có thể điều chỉnh tốc độ quay của mô tơ... Bộ điều khiển tốc đ

Chương 6: CÁC ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN TRONG

HỆ THỐNG LẠNH Ô TÔ

6.1 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

1 Kiểu hòa trộn không khí Cold

Hình 6-1: Chế độ lạnh

Khi cài đặt nhiệt độ thấp, cửa trộn khí nối với cần điều chỉnh nhiệt độ sẽ di chuyển tới vị trí che kín dàn sưởi ( lạnh nhất) Khi được quạt thổi qua dàn lạnh và được làm mát Khí lạnh được đẩy ra mà không qua dàn sưởi

2 Kiểu hòa trộn không khí Medium

Hình 6-2: chế độ bình thường

3 Kiểu hòa trộn không khí Warm

Khi nhiệt độ cài đặt được nâng lên, cửa trộn khí nối với cần điều chỉnh nhiệt độ

sẽ di chuyển tới vị trí như hình vẽ Tất cả khí từ dàn lạnh đều đi qua dàn sưởi ( nóng nhất)

Tất cả các dòng khi thổi bởi quạt gió được làm ấm lên bởi dàn sưởi và được đẩy

ra ngoài Nhờ thế mà không khí sẽ ấm và được tách ẩm

Hình 6-3: chế độ nóng

6.2 Chức năng điều khiển:

1 Bộ điều khiển tốc độ quạt gió

Hình 6-4: Bộ điều khiển tốc độ quạt gió

Lưu lượng gió được điều chỉnh bởi sự thay đổi tốc độ quay của mô tơ quạt Khi tốc độ quay của mô tơ thay đổi phụ thuộc vào điện áp giữa 2 đầu của mô tơ Trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, công tắc quạt thay đổi giá trị điện trở mắc nối tiếp với động cơ

Bằng cách này có thể điều chỉnh tốc độ quay của mô tơ

a) Điều khiển tốc độ LOW

Khi công tắc quạt được cài đặt ở chế độ Low, dòng điện chạy qua cuộn dây của

rờ le sưởi và làm cho rờ le này ở vị trí ON Điện áp qua tiếp điểm rơ le sưởi đến mô tơ quạt Điện áp qua tất cả điện trở quạt và chạy ra mass, làm động cơ quạt ở tốc độ thấp

Hình 6-5: Điều khiển tốc độ LOW

b) Điều khiển tốc độ MEDIUM

Hình 6-6: Điều khiển tốc độ Medium

Khi công tắc quạt được cài đặt ở chế độ Me, rờ le này ở vị trí ON Giống như cài

ở chế độ Low Điều này cho phép điện áp gửi đến động cơ quạt

Sau khi qua động cơ quạt, dòng điện đi qua một phần điện trở rồi ra dây mass

So với chế độ Low, hiệu điện thế 2 đầu động cơ quạt lớn hơn Điều này làm cho

mô tơ quạt quay tốc độ trung bình

c) Điều khiển tốc độ Hi

Khi công tắc quạt được cài đặt ở chế độ Me, rờ le này ở vị trí ON Giống như cài

ở chế độ Low Điều này cho phép điện áp gửi đến động cơ quạt Dòng điện đi qua động

cơ quạt không đi qua điện trở rồi ra dây mass theo công tắt quạt

Điều này cho phép điện áp nguồn cấp trực tiếp cho động cơ quạt nên mô tơ quạt chạy ở tốc độ cao

Hình 6-7: Điều khiển tốc độ hi

2 Bộ điều chỉnh dòng khí ( Điều khiển dòng khí vào)

Trong thuật ngữ điều khiển hệ thống điều hòa không khí sự điều chỉnh khí vào và

ra được xem là điều chỉnh chế độ dòng khí Khi điều chỉnh cần gạt khí vào và cần điều chỉnh dòng khí chọn khí vào và cửa điều chỉnh hướng gió di chuyển theo Điều này làm thay đổi không khí vào và ra bên trong xe Hãy nhấn nút để xem hướng chuyển động của dòng khí váo (ra)

Hình 6-8: Bộ điều chỉnh dòng khí

a) Thổi tới phần trên thân người

Hình 6-9: Điều khiển dòng khí FACE

b) Thồi đến phần trên thân và dưới chân

Hình 6-10: Điều khiển dòng khí Bi-level

c) Thổi dưới chân

Hình 6-11: Điều khiển dòng khí FOOT

d) Thổi dưới chân và lên kính trước để sấy

Hình 6-12: Điều khiển dòng khíFOOT/DEF

e) Sấy kính chống tụ sương

Hình 6-13: Điều khiển dòng khí DEF

3 Bộ điều khiển tốc độ không tải (Bù gas)

a) Mô tả:

Điều khiển bù không tải: Bộ phận này dung để ổn định chế độ không tải của động

cơ khi bật chế độ điều hòa

b) Chức năng:

Ở trạng thái không tải như khi xe đi chậm hoặc dừng hẳn, công suất ra của động

cơ rất nhỏ

Ở trạng thái này, việc dẫn động máy nén sẽ làm quá tải động cơ làm nóng động

cơ hoặc chết máy Do đó một thiết bị bù không tải được lắp đặt để làm cho chế độ không tải hơi cao hơn một chút khi chạy điều hoà

Hình 6-14: Điều khiển bù không tải

c) Nguyên lý hoạt động:

ECU động cơ nhận tín hiệu bật công tắc A/C sẽ mở van điều khiển tốc độ không tải một ít để tăng lượng không khí nạp Để làm cho tốc độ quay của động cơ phù hợp với chế độ không tải có điều hoà

α) Bù ga kiểu điện

Khi động cơ chạy không tải, công suất động cơ nhỏ, bật máy nén sẽ làm quá tải động cơ Điều này có thể gây chết máy động cơ hoặc động cơ quá nóng Để máy điều hòa hoạt động khi xe dừng, tốc độ động cơ phải được tăng lên một cách tự động Gọi là điều khiển tốc độ bù không tải hay bù ga

ECU điều khiển động cơ nhận tín hiệu công tắc A/C ON từ bộ khuyếch đại A/C

và mở van điều chỉnh tốc độ không tải cả lượng khí nạp tăng, lượng xăng phun tăng, tốc độ động cơ tăng thích hợp

Có 2 kiểu bù ga kiểu điện:

- Kiểu khi không khí đi tắt

- Kiểu dùng van điều chỉnh tốc độ không tải ISCV

Hình 6-15:Kiểu bù ga kiểu điện

β) Bù ga kiểu cơ:

Hình 6-16:Kiểu bù ga kiểu cơ

Bù ga kiểu cơ được sử dụng động cơ Diesel loại không có hộp điều khiển điện từ

và động cơ xăng có bộ chế hòa khí Khi hệ thống điều hòa hoạt động, van điện từ bù ga hoạt động Áp suất chân không trong bầu chân không được dẫn tới cơ cấu chấp hành và đẩy bướm ga Điều này làm tăng tốc độ không tải

4 Điều khiển tan băng

a) Điều khiển bang tan (loại EPR)

α) Chức năng:

Khi dàn lạnh bị phủ bang, thì không khí không thể qua các cánh của dàn lạnh Ở trang thái này, thì khả năng trao đổi nhiệt giảm xuống làm cho khả năng làm lạnh bị giảm Theo tính chất của môi chất lạnh thì nhiệt độ môi chất không thể thấp hơn 0 0C khi

áp suất lớn hơn 0,18 MPa (2 kgf/cm2)

Bộ điều chỉnh áp suất dàn lạnh duy trì áp suất trong dàn lạnh 0,18 MPa (2 kgf/cm2) để ngăn không cho dàn lạnh phủ bang

β) Cấu tạo:

Bộ diều chỉnh áp suất dàn lạnh là một van điều tiết áp suất được lắp giữa dàn lạnh

và máy nén và gồm có các màng xếp bằng kim loại và pittông

Hình 6-17: Điều khiểnloại EPR

- Bộ điều hòa áp suất dàn lạnh (EPR) là một van điều chỉnh áp suất gồm một ống kim loại và van chinh ( PISTON) Bộ phận này được lắp giữa dàn lạnh và máy nén Để duy trì áp suất môi chất bên trong dàn lạnh ờ 1,18MPa hoặc cao hơn, ngăn sự đóng băng

- Máy nén được sử dụng liên tục trong loại sử dụng van EPR, vì vậy sự thay đổi nhiệt độ đầu ra thấp loại điều hòa không khí dung EPR hoạt động không sinh ra tiếng

ồn, nên được sử dụng trong các loại xe đắt tiền

Khi Pe>0,18MPa:

Hình 6-18: Điều khiển khi Pe>0,18MPa

Khi Pe<0,18MPa:

Hình 6-19: Điều khiển khi Pe<0,18MPa

b) Thermistor( loại nhiệt điện trở)

Hình 6-20: Điều khiển bởi nhiệt điện trở

Cụm sưởi và cụm làm lạnh độc lập với nhau Loại Thermoistor được sử dụng khi hổn hợp khí không thay đổi

Thermostor được làm từ chất bán dẫn đặt trưng bởi sự thay đổi điện trở theo nhiệt

độ Điện trở tăng khi nhiệt độ giãm, điện trở giãm khi nhiệt độ tăng

Nhiệt điện trở được đặt ở phía sau dàn lạnh, để cảm ứng nhiệt độ của gió sau khi

đi qua dàn lạnh

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô loại dùng nhiệt điện trở còn có một biến trở gắn trên bản điều khiển Biến trở này dùng để điều chỉnh nhiệt độ trong xe Tín hiệu điều khiển nhiệt độ được lấy từ cấn phân áp gồm giá trị điện trở

α) Khi nhiệt độ không khí bên trong xe tăng

Cảm ứng lên nhiệt điện trở ( giá trị điện trở nhỏ) hoặc chuyển nhiệt độ cài đặt tới

vị trí lạnh cao ( giá trị điện trở lớn) làm giãm điện áp rơi trên mạch cãm ứng nhiệt độ của

bộ khuyếch đại

Mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuyếch đại nhận biết máy điều hòa không khí

ở trạng thái ON, làm cho transistor dẫn bảo hòa Điều này cho phép rơle li hợp từ đóng mạch và máy nén hoạt động, bắt đầu quá trình làm lạnh

Hình 6-21: Khi nhiệt độ không khí bên trong xe tăng

β) Khi nhiệt độ không khí bên trong xe giảm,

Điện trở thermistor tăng ( giá trị điện trở lớn) hoặc hoặc chuyển nhiệt độ cài đặt tới vị trí lạnh ít ( giá trị điện trở lớn) làm tăng điện áp rơi trên mạch cãm ứng nhiệt độ của bộ khuyếch đại hệ thống điều hòa không khí

Mạch cãm ứng nhiệt độ trong bộ khuyếch đại nhận biết máy điều hòa không khí

ở trạng thái OFF làm cho transistor khóa Điều này cho phép rơle li hợp từ hở và máy nén không hoạt động ngưng quá trình làm lạnh

Hình 6-22: Khi nhiệt độ không khí bên trong xe giãm

5 Điều khiển đóng ngắt máy nén

a) Tín hiệu ra điều khiển máy nén

Trạng thái đóng ngắt ON/OFF của máy nén được điều khiển bởi rơ le li hợp từ

Có 3 dạng tín hiệu gửi tới rơ le:

- Kiểu A: Tín hiệu điều khiển được truyền đi từ bộ khuyếch đại, cùng với tín hiệu điều khiển khác được cung cấp từ bộ khuyếch đại và ECU động cơ

- Kiểu B: Nhận tín hiệu điều khiển máy nén từ bộ khuyếch đại A/C Đưa ra tín hiệu từ ECU động cơ

Hình 6-23: Tín hiệu ra điều khiển máy nén

- Kiểu C: Nhận tín hiệu ra độc lập từ bộ khuyếch đại A/C

- Lấy kiểu A làm ví dụ: Chúng ta tìm hiểu mối quan hệ giữa bộ khuếch đại A/C

và ECU động cơ Bộ khuếch đại truyền các tín hiệu sau: 1 Cho phép bật máy nén hoạt động; 2 Bắt đầu bù ga

- ECU động cơ có thể truyền tín hiệu trở lại, phụ thuộc vào trạng thái động cơ lúc đó

Hình 6-24: Tín hiệu truyền

b) Công tác điều khiển A/C và ECON

Công tắc điều chỉnh A/C và ECON phân ra 2 mức cảm nhận nhiệt độ không khí

đã làm lạnh, để điều khiển nhiệt độ của máy nén ON/OFF Công tắc hệ thống điều hòa không khí được dùng để chọn chế độ A/C hoặc ECON

Cảm biến nhiệt độ dàn lạnh cảm nhận nhiệt độ khí lạnh ngay sau khi chúng qua dàn lạnh Việc điều chỉnh dựa vào nhiệt độ dàn lạnh

Hãy nhấn nút A/C; ECON để xem sự thay đổi trong điều khiển máy nén

Hình 6-25: Tín hiệuđiều khiển A/C

α) Nhấn nút A/C

Để làm lạnh nhanh không khí ở trong xe ta bật công tắc A/C ở vị trí ON Khi nhiệt độ dàn lạnh nhỏ hơn 30C, máy nén được ngắt Khi nhiệt độ dàn lạnh lớn hơn 40C, máy nén chạy lại

Điều này dẫn đến việc làm lạnh cưởng bức trong vùng không tạo ra tuyết ở dàn lạnh

Hình 6-26: Tín hiệu điều khiển A/C

β) Nhấn nút ECON

Hình 6-27: Tín hiệu điều khiển ECON

Khi muốn điều hòa không khí hoạt động ở điều kiện tiết kiệm hoặc làm khô không khí, bật công tắc ECON ở vị trí ON Khi nhiệt độ dàn lạnh xấp xỉ 100C hoặc thấp

hơn, thì máy nén dừng Khi nhiệt độ dàn lạnh cao hơn hoặc xấp xỉ 110C thì máy nén hoạt động trở lại

So với khi bậc công tắc A/C ở vị trí ON, thì việc làm lạnh yếu hơn Thời gian hoạt động của máy nén giảm, tiết kiệm được nhiên liệu và xe chạy bốc hơn

6 Điều khiển theo tốc độ động cơ

Khi động cơ đang hoạt động bình thường ở trạng thái không tải, công suất động

cơ nhỏ nếu bật máy nén động cơ có thể chết máy

Khi tốc độ động cơ giảm đột ngột do sự cố hay lý do khác bộ khuyếch đại nhận biết tốc độ giảm từ tín hiệu của bine

Để ngăn chặn động cơ chết máy khi tốc độ động cơ 450v/ph hay nhỏ hơn, bộ khuyếch đại sẽ tác động rờ le li hợp từ chuyển sang chế độ OFF và làm máy nén ngừng hoạt động

Khi máy nén hoạt động , việc điều khiển tốc độ động cơ giúp bù ga để duy trì tốc

độ động cơ hoặc trên tốc độ qui định Khi tốc độ động cơ giảm máy nén sẽ bị ngắt

a) Khi dừng máy

Hình 6-28: Điều khiển tốc độ động cơ khi dừng

Những đặc trưng này ngăn ngưa động cơ chết máy nhờ việc điều khiển máy nén ON/OFF phụ thuộc vào tốc độ động cơ

b) Khi hoạt động

Hình 6-29: Điều khiển tốc độ động cơ khi hoạt động

7 Điều khiển cắt nhanh A/C để tăng tốc

Khi ĐHKK đang hoạt động bình thường Để tăng tốc động cơ, ACU động cơ nhận biệt sự tăng tốc từ các tín hiệu khác nhau trên xe, nó gửi tín hiệu tăng tốc tới bộ khuếch đại A/C Trong thời gian bộ khuếch đại nhận tín hiệu tăng tốc, rờ le li hơp từ chuyển OFF và máy nén ngừng hoạt động Bộ điều khiển loại này dùng để cải thiện sự tăng tốc của các xe nhỏ

a) Tăng tốc

Hình 6-30: Điều khiển tăng tốc động cơ

Kiểu điều khiển này sử dụng có hiệu quả trong việc kiểm soát công suất động cơ của các xe có công suất và kích thước nhỏ Máy nén được ngắt tức thời trong quá trình

tăng tốc (Để giảm tải động cơ)

b) Dừng máy

Hình 6-31: Điều khiển khi dừng máy

Quá trình tăng tốc được nhận biết bởi ECU động cơ, dựa vào một loạt tín hiệu Khi tăng tốc được nhận biết, thông điệp dừng máy nén để tăng tốc được gửi đến bộ khuyếch đại Bộ khuyếch đại ngắt máy nén trong vài giây

8 Điều khiển ngắt A/C khi nhiệt độ nước cao

Công tắc nhiệt độ nước cảm nhận nhiệt độ nước làm mát động cơ, để ngăn quá nhiệt động cơ Khi đạt nhiệt độ qui định ( xấp xỉ 1000C) li hợp từ ngừng hoạt động và máy nén ngắt Điều này giảm tải động cơ

Trong một vài loại xe, điều này có thể thực hiện trong máy nén loại thay đổi lưu lượng khi nhiệt độ nước lên đến 1000C, hoặc hơn công suất máy nén giảm 5% Khi

nhiệt độ nước khoảng 950C, hoặc thấp hơn, công suất máy nén có thể đạt 100% Điều này làm giảm tải cho động cơ

Hình 6-32: Điều khiển động cơ khi nhiệt độ nước cao

9 Điều khiển tốc độ quạt điện

Trong xe có két nước giải nhiệt bằng quạt điện một cập quạt của két nước và giàn nóng được sử dụng trong quá trình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí Các quạt này cung cấp 3 cấp điều khiển( dừng, tốc độ thấp, tốc độ cao) công suất lạnh Khi hệ thống điều hòa hoạt động, cặp

quạt có thể chuyển đổi giữa cách mắc nối tiếp

(tốc độ quay nhỏ) và mắc song song ( tốc độ

quay lớn) phụ thuộc vào điều kiện áp suất

lãnh chất và nhiệt độ làm mát nước động cơ

a) Chức năng:

Quạt điện làm mát giàn nóng khi điều

hoà hoạt động để tăng khả năng làm lạnh

b) Nguyên lý hoạt động:

Ở các xe làm mát két nước bằng quạt

điện, sự kết hợp hai quạt cho két nước và giàn

nóng điều khiển khả năng làm lạnh ở ba cấp

(dừng xe, tốc độ thấp, tốc độ cao) Khi điều

hoà không khí hoạt động, việc kết nối các

công tắc của hai quạt nối tiếp (tốc độ thấp)

hoặc song song (tốc độ cao) tuỳ thuộc vào áp

suất của môi chất và nhiệt độ nước làm mát

Hình 6-33: Điều khiển quạt điện

Khi máy nén hoạt động, nếu cả áp suất lãnh chất và nhiệt độ nước làm mát động

cơ đều cao, cặp quạt điện được mắc song song, và quay với tốc độ cao

Khi máy nén dừng thì quạt dàn nóng không quay

α) Cách mắc song song

Hình 6-34: Điều khiển quạt điện song song

Khi máy nén hoạt động, nếu cả áp suất lãnh chất và nhiệt độ nước làm mát động

cơ đều thấp, cặp quạt điện được mắc nối tiếp, và quay với tốc độ thấp

β) Cách mắc nối tiếp

Hình 6-35: Điều khiển quạt điện nối tiếp

GỢI Ý:

Các mẫu xe gần đây không chỉ có công tắc quạt được kết nối bằng rơ le (nối tiếp, hoặc song song) mà còn điều chỉnh được dòng điện vào quạt điện bằng ECU động cơ và ECU của quạt làm mát

Phương pháp kết nối giữa rơle và quạt và thao tác đóng mở Rơle khác nhau theo từng loại xe

10 Điều khiển khi máy nén bị kẹt

Khi máy nén bị kẹt không quay được do dây curoa dẫn động máy nén được gắn chặt bị cháy hay vì lý do khác, tín hiệu quay của máy nén bị gían đoạn

Bộ khuyếch đại A/C nhận biết sự kẹt của máy nén bằng cách so sánh tốc độ quay của nó với tốc độ quay của động cơ Khi tín hiệu bị gián đoạn khoảng 3 giây hay lâu hơn, Rờ le ly hợp từ chuyển sang OFF, và máy nén ngừng hoạt động

Hình 6-36: Điều khiển động cơ khi bị kẹt

Nếu tiếp tục hoạt động khi bị kẹt do máy nén bị cháy hoặc lý do khác dây curoa

sẽ trượt, ma sát làm hỏng dây curoa, khiến không trợ lực lác ( chung dây curoa) Điều này có thể gây ra tai nạn xe

a) Khi hoạt động

Hình 6-37: Điều khiển động cơkhi hoạt động bình thường

Bộ khuyếch đại phát hiện sự kẹt bằng cách so sánh tốc độ động cơ với tốc độ máy nén nhờ cảm biến máy nén

Khi dây curoa trượt ( tốc độ máy nén bằng 0) kéo dài 3s, hoặc lâu hơn, bộ khuyếch đại A/C ngắt li hợp từ dừng máy nén

b) Khi bị kẹt

Cùng lúc này đèn báo A/C nhấp nháy để báo tài xế máy nén bị kẹt