khảo sát hệ thống điều hòa trên xe BMW X5

Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong giàn lạnh và chỉ có môi chất ở thể hơi vừa được gia nhiệt đi vào máy nén và quá trình được lặp lại như trước.Như vậy, hệ thống điều khiển

MỤC LỤC

Trang

LỜI NÓI ĐẦU 5

1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN ÔTÔ 6

1.1 MỤC ĐÍCH 6

1.2 Ý NGHĨA 6

2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN Ô TÔ 6

2.1 CHỨC NĂNG 6

2.2 NHIỆM VỤ 7

2.3 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG LẠNH 8

2.4 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN Ô TÔ 13

2.4.1 Phân loại theo kiểu lắp đặt 13

2.4.2 Phân loại theo chức năng 14

2.4.3 Phân loại theo phương pháp điều khiển 15

3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE BMW-X5 21

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE BMW-X5 21

3.1.1 Giới thiệu về xe BMW-X5 21

3.1.2 Thông số kỹ thuật xe BMW-X5 22

3.1.3 Các hệ thống chính trên xe BMW-X5 23

3.2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE BMW-X5 32

3.2.1 Sơ đồ bố trí của hệ thống điều hòa 32

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa 32

3.2.2.1 Nguyên lý làm lạnh 34

3.2.2.2 Hệ thống sưởi ấm 34

1

3.2.3 Các cụm chi tiết chính của hệ thống điều hòa 35

3.2.3.1 Máy nén 35

3.2.3.2 Khớp điện từ ( ly hợp điện từ ) 40

3.2.3.3 Công tắc áp suất kép 41

3.2.3.4 Giàn ngưng tụ 42

3.2.3.5 Bình lọc ( hút ẩm môi chất ) 43

3.2.3.6 Van giãn nở ( van tiết lưu ) 45

3.2.3.7 Giàn lạnh 46

3.2.3.8 Máy lọc khí 48

3.2.3.9 Bộ làm sạch không khí 49

3.2.3.10 Két sưởi 49

3.2.4 Hệ thống điều khiển 50

3.2.4.1 Mạch điều khiển điều hòa trên xe BMW-X5 50

3.2.4.2 Mạch điện điều khiển quạt 52

3.2.4.3 Mạch điện điều khiển nhiệt độ và phân phối không khí 53

3.2.4.4 Mạch điện điều khiển quạt gió giàn ngưng tụ 54

3.2.4.5 Mạch điện điều khiển máy nén 55

3.2.4.6 Mạch điều khiển bù không tải 56

3.3 TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE BMW-X5 57

3.3.1 Xác định lớp cách nhiệt của trần 57

3.3.1.1 Kết cấu lớp cách nhiệt 57

3.3.1.2 Các thông số 58

3.3.1.3 Bề dày lớp cách nhiệt 59

3.3.2 Tính nhiệt tổn thất 60

3.3.2.1 Tính nhiệt qua kết cấu bao che 60

2

3.3.2.2 Tính nhiệt do người tỏa ra 63

3.3.2.3 Tính nhiệt do động cơ tạo ra 63

3.3.2.4 Tính tổn thất nhiệt khi mở cửa 63

3.3.2.5 Tính tổn thất nhiệt do đèn tỏa ra 64

3.3.3 Tính chu trình và kiểm tra máy nén 64

3.3.4 Tính toán kiểm tra giàn ngưng 67

3.3.5 Tính toán kiểm tra giàn bốc hơi 69

4 KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA 70

4.1 BẢO DƯỠNG, KIỂM TRA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ 70

4.1.1 Bảo dưỡng máy nén 70

4.1.2 Bảo dưỡng giàn ngưng tụ 71

4.1.3 Bảo dưỡng giàn lạnh 71

4.1.4 Bảo dưỡng quạt 72

4.2 CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA 72

4.3 CÁC DỤNG CỤ SỬA CHỮA, ĐẦU NỐI BƠM CHÂN KHÔNG VÀ MÁY PHÁT HIỆN RÒ GAS CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA 75

4.3.1 Dụng cụ sửa chữa 75

4.3.1.1 Thang đo áp suất thay đổi 75

4.3.1.2 Hình dạng và kích thước của đầu nối thay đổi 75

4.3.1.3 Dùng các đầu nối nhanh 76

4.3.2 Bộ đồng hồ 76

4.3.2.1 Các đặc điểm 76

4.3.2.2 Cấu tạo và cách sử dụng 77

4.3.3 Các ống nạp gas 79

4.3.4 Đầu nối bơm chân không 79

3

5 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN ÔTÔ

1.1 MỤC ĐÍCH

Ngày nay nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ đã mang lạinhiều lợi ích cho xã hội, trong đó có cả ngành công nghệ ôtô chúng ta Cùng vớinhững yêu cầu khắc khe về chất lượng sản phẩm, xe ôtô ngày càng được cải tiến vềcông nghệ nhưng phải đem lại sự thỏa mái cho khách hàng khi sử dụng Trong đóphải kể đến hệ thống điều hòa không khí của xe, là một bộ phận không thể thiếutrong các xe ôtô đời mới và nó có thể xem là tiêu chuẩn Khảo sát hệ thống điều hòakhông khí trên ôtô là việc tìm hiểu rõ về chức năng hoạt động của hệ thống điềuhòa, tìm hiểu về kỹ thuật điện lạnh và những chi tiết cấu thành một hệ thống điềuhòa hoàn chỉnh của hệ thống điều hòa

1.2 Ý NGHĨA

Vì vậy, việc tìm hiểu hệ thống điều hòa giúp cho ta hiểu rõ hơn về tính năng kỹthuật của hệ thống, cũng như để sử dụng hệ thống điều hòa hiệu quả hơn Có thểchẩn đoán một số bệnh của hệ thống khi tiếp xúc Thông qua đề tài khảo sát này em

có được lượng kiến thức về điều hòa không khí trên ôtô

2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN ÔTÔ

2.1 CHỨC NĂNG

Điều hòa không khí là một hệ thống quan trọng trên xe Nó điều khiển nhiệt độ

và tuần hoàn không khí trong xe giúp cho hành khách trên xe cảm thấy dễ chịutrong những ngày nắng nóng mà còn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch không khí Ngàynay, điều hòa không khí trên xe còn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảmbiến và các ECU điều khiển Điều hòa không khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trởtầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe Để làm ấm khôngkhí đi qua, hệ thống điều hòa không khí sử dụng ngay két nước như một két sưởi

ấm Két nước lấy nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùngnhiệt này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe Vì vậy nhiệt độ của két

4

sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên Do đó ngay sau khi động cơ khởiđộng két sưởi không làm việc Để làm mát không khí trong xe, hệ thống điện lạnhôtô hoạt động theo một chu trình khép kín Máy nén đẩy môi chất ở thể khí có nhiệt

độ cao áp suất cao đi vào giàn ngưng Ở giàn ngưng môi chất chuyển từ thể khísang thể lỏng Môi chất ở dạng lỏng này chảy vào bình chứa (bình sấy khô) Bìnhnày chứa và lọc môi chất Môi chất lỏng sau khi đã được lọc chảy qua van giãn nở,van giãn nở này chuyển môi chất lỏng thành hổn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt

độ thấp Môi chất có dạng khí - lỏng có nhiệt độ thấp này chảy tới giàn lạnh Quátrình bay hơi chất lỏng trong giàn lạnh sẽ lấy nhiệt của không khí chạy qua giànlạnh Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong giàn lạnh và chỉ có môi chất

ở thể hơi vừa được gia nhiệt đi vào máy nén và quá trình được lặp lại như trước.Như vậy, hệ thống điều khiển nhiệt độ trong xe, hệ thống điều hòa không khíkết hợp cả két sưởi ấm và giàn lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí các cánh hòatrộn và vị trí của van nước

2.2 NHIỆM VỤ

Để điều khiển không khí trong xe, hệ thống điều hòa không khí lấy không khíbên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động của xe đượcgọi là sự thông gió tự nhiên

Hệ thống điều hòa không khí làm nhiệm vụ duy trì nhiệt độ và độ ẩm thíchhợp, cung cấp lượng không khí được lọc sạch lưu thông trong khoang hành kháchcủa ôtô Khi thời tiết nóng hệ thống điều hòa không khí có nhiệm vụ làm mát, giảmnhiệt độ (gọi là làm lạnh) Khi thời tiết lạnh, hệ thống sẽ cung cấp khí nóng để sưởi

ấm, tăng nhiệt độ trong khoang hành khách (gọi là sưởi) Trong khoang hành kháchkhi xe chuyển động không khí cần luôn được lưu thông và không có bụi cũng nhưcác mùi phát xạ từ động cơ, hệ thống truyền lực, khí xả của động cơ

Điều hòa không khí là thiết bị để: Điều khiển nhiệt độ, điều khiển lưu lượngkhông khí, điều khiển độ ẩm, lọc không khí

Sự phân bố áp suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động, một sốnơi có áp suất dương, một số nơi khác có áp suất âm Như vậy cửa hút được bố trí ởnhững nơi có áp suất dương và cửa xả khí được bố trí ở những nơi có áp suất âm.Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí 5

đưa vào trong xe Các cửa hút và của xả không khí được đặt ở cùng vị trí như trong

hệ thống thông gió tự nhiên Thông thường hệ thống thông gió này được dùngchung với các hệ thống không khí khác (hệ thống điều hòa không khí, bộ sưởi ấm).2.3 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG LẠNH

2.3.1 Cơ sở lý thuyết làm lạnh

Có bốn khái niệm làm lạnh cơ bản được sử dụng để điều khiển sự hoạt độngcủa hệ thống lạnh là:

+ Độ ẩm không khí

+ Sự trao đổi nhiệt

+ Nhiệt hóa hơi và ngưng tụ

+ Sự hóa hơi và ngưng tụ ở áp suất cao

2.3.1.1 Độ ẩm không khí

Không khí nóng có thể chứa nhiều hơi ẩm hơn không khí lạnh Không khínóng có độ ẩm lớn nhất (chứa một lượng lớn nhất hơi nước) khi bị làm lạnh tới mộtnhiệt độ xác định nào đó sẽ tạo ra các giọt nước Lúc này, độ ẩm của không khí là100% Độ ẩm của không khí có ảnh hưởng rất nhiều đến cơ thể của chúng ta

Chúng ta đã biết rằng khi độ ẩm của không khí thấp hơn 60% thì khô và thíchhợp vì hơi nước trong cơ thể người thoát ra dễ dàng được hấp thụ vào không khí.Khi độ ẩm của không khí vượt quá 75% thì ngột ngạt và không thích hợp vì lúc nàykhông khí không thể hấp thụ thêm hơi nước

2.3.1.2 Sự trao đổi nhiệt

6

Hình 2.1 Sự trao đổi nhiệt

Sự trao đổi nhiệt sẽ diễn ra tại nơi tiếp xúc giữa hai bề mặt có nhiệt độ khácnhau Sự trao đổi nhiệt này sẽ kết thúc khi nhiệt độ của hai bề mặt trên được cânbằng Lượng nhiệt trao đổi được đo bằng Joules (J) hoặc là kilojoules (kJ) Lượngnhiệt cần thiết để tăng một lít nước từ 00C lên đến 1000C là 420 kJ Ngược lại, cũngmột lượng nhiệt như trên lấy ra khỏi nước nóng 1000C để làm lạnh nó đến 00C.Trong hệ thống điều hòa không khí trên ôtô thì một lượng nhiệt nào đó đượclấy ra khỏi ngăn chở hành khách và truyền ra cho không khí bên ngoài

2.3.1.3 Nhiệt hóa hơi và ngưng tụ

Hình 2.2 Đun sôi nước

1 Nước ngưng tụ, 2 Hơi nước, 3 Nắp vung

7

Trong suốt quá trình hóa hơi hoặc ngưng tụ thì lượng nhiệt cung cấp dùng đểchuyển trạng thái từ lỏng sang khí hoặc ngược lại mà nhiệt độ không thay đổi.

Ví dụ như:

Khi nước được đun đến điểm sôi thì chuyển sang hơi nước Lượng nhiệt cầnthiết cho quá trình hóa hơi hoàn toàn lượng nước trên thì được gọi là nhiệt hóa hơi.Năng lượng nhiệt chứa trong hơi nước truyền ra môi trường thông qua nắpvung và có các giọt nước đọng lại trên nắp vung do quá trình ngưng tụ Lượng nhiệttản ra môi trường trong suốt quá trình ngưng tụ thì được gọi là nhiệt ngưng tụ

2.3.1.4 Sự hóa hơi và ngưng tụ ở áp suất cao

Với áp suất khí quyển (theo mực nước biển) thì nước sẽ hóa hơi hoặc ngưng tụtại 1000C Nếu ta đun sôi nước trong một bình kín thì hơi nước sẽ được tạo ra chođến khi áp suất của hơi nước bằng với áp suất của nước Nước sẽ không tiếp tục bayhơi cho đến khi có một lượng hơi nước ngưng tụ vì áp suất tăng

Kết quả của trạng thái cân bằng của nước tạo ra hơi nước và lượng hơi nước

đó (hơi nước bảo hòa)

Hình 2.3 Nhiệt lượng cung cấp và nhiệt độ nước

1 Nước đá, 2 Nước, 3 Hơi nước

2.3.1.5 Tác dụng cơ bản của hệ thống làm lạnh

Chúng ta cảm thấy hơi lạnh sau khi bơi ngay cả trong một ngày nóng Điều đó

là do nước trên cơ thể đã lấy nhiệt khi bay hơi khỏi cơ thể Cũng tương tự như vậychúng ta cũng cảm thấy lạnh khi bôi cồn lên cánh tay, cồn lấy nhiệt từ cánh tay khi

nó bay hơi

8

Vì vậy chúng ta có thể chế tạo một thiết bị lạnh sử dụng hiện tượng tự nhiênnày tức là bằng cách cho chất lỏng lấy nhiệt từ một vật khi nó bay hơi.

Hình 2.4 Mô tả cơ bản của việc làm lạnh

1 Chất lỏng (dễ bay hơi), 2 Hộp cách nhiệt, 3 Khí,

4 Vòi, 5 Nhiệt kế, 6 Nhiệt

Một bình có khoá được đặt trong một hộp cách nhiệt tốt Một chất lỏng bayhơi ở nhiệt độ thường được chứa trong bình Khi mở khoá, chất lỏng trong bình sẽlấy đi một lượng nhiệt cần thiết từ không khí trong hộp để bay hơi rồi biến thànhkhí và thoát ra ngoài Lúc đó nhiệt độ không khí trong hộp sẽ giảm xuống thấp hơnlúc trước khi khoá được mở

Chúng ta có thể làm lạnh một vật bằng cách này Nhưng chúng ta phải thêmchất lỏng vào bình bởi vì nó sẽ bị bay hơi hết Cách này không hợp lý Chúng ta sẽchế tạo một thiết bị làm lạnh hiệu quả hơn bằng cách sử dụng phương pháp để biếnkhí thành chất lỏng và sau đó lại làm bay hơi nó

2.3.2 Nguyên lý làm lạnh trên ôtô

2.3.2.1 Sự giãn nở và sự bay hơi

Trong hệ thống làm lạnh cơ khí, khí lạnh được tạo ra bằng phương pháp sau: + Ga lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao được chứa trong bình

+ Sau đó ga lỏng được xả vào giàn bay hơi (giàn lạnh) qua một lỗ nhỏ gọi làvan giãn nở, cùng lúc đó nhiệt độ và áp suất ga lỏng cũng giảm và một ít ga lỏngchuyển thành hơi

9

Hình 2.5 Phương pháp tạo ra khí lạnh trên ôtô

1 Bình chứa, 2 Van giãn nở, 3 Giàn bay hơi (giàn lạnh), 4 Bơm

Ga có áp suất và nhiệt độ thấp chảy vào trong bình chứa gọi là giàn bay hơi.Trong giàn bay hơi, ga lỏng bay hơi, trong quá trình này nó lấy nhiệt từ không khíxung quanh

2.3.2.2 Sự ngưng tụ khí R-134a

Hệ thống không thể làm lạnh không khí khi dùng hết ga lỏng Vì vậy phảicung cấp ga lỏng cho bình chứa Hệ thống làm lạnh cơ khí biến đổi ga dạng khíthoát ra từ giàn lạnh thành ga lỏng

Như đã biết, khi khí bị nén, cả áp suất và nhiệt độ của nó đều tăng Ví dụ: Khikhí ga bị nén từ 2,1 kgf/cm2 lên 15 kgf/cm2, nhiệt độ của khí ga sẽ tăng từ 00C lên

Trong hệ thống làm lạnh cơ khí, việc ngưng tụ khí ga được thực hiện bằngcách tăng áp suất sau đó giảm nhiệt độ Khí ga sau khi ra khỏi giàn lạnh bị nén bởimáy nén Trong giàn ngưng (giàn nóng) khí ga bị nén sẽ tỏa nhiệt vào môi trườngxung quanh và nó ngưng tụ thành chất lỏng Ga lỏng sau đó trở về bình chứa

10

Hình 2.6 Sự ngưng tụ khí R-134a

1 Máy nén, 2 Giàn ngưng (giàn nóng), 3 Bình chứa, 4 Nhiệt

2.4 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN ÔTÔ

2.4.1 Phân loại theo kiểu lắp đặt

2.4.1.1 Thổi từ bảng táp lô

Kiểu này, điều hoà không khí thường được gắn với bảng táp lô Đặc điểm củakiểu này là, không khí lạnh từ cụm điều hoà được thổi thẳng đến mặt trước người láinên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với công suất điều hoà, có các lướicửa ra của không khí lạnh có thể được điều chỉnh bởi bản thân người lái nên ngườilái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh

Hình 2.7 Thổi từ táp lô

11

2.4.1.2 Thổi từ khoang hành lý

Ở khoang hành lý, điều hoà không khí được đặt ở cốp sau xe Cửa ra và cửavào của khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau Do cụm điều hoà gắn ở cốp sau nơi cósẵn khoảng trống tương đối lớn, nên điều hoà kiểu này có thể thiết kế 1 hệ thốngđiều hoà công suất giàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ cao

Hình 2.8 Thổi từ khoang hành lý 2.4.1.3 Kiểu kép

Hình 2.9 trình bày cách lắp điều hoà kiểu kép Có hai cách lắp điều hoà kiểukép:

+ Ở hình trên là kiểu lắp gộp cả táp lô và khoang hành lý

+ Ở hình dưới được lắp trên một số xe với kích thước lớn hơn Có một giànlạnh được lắp trên trần xe

Mô tả đường đi của khí lạnh Khí lạnh được thổi ra từ phía trước và phía saubên trong xe Đặc tính làm lạnh bên trong xe rất tốt, sự phân bố nhiệt độ trong xeđồng đều, có thể đạt được một môi trường rất dễ chịu trong xe Phụ thuộc vào kếtcấu của xe mà ta có thể chọn một trong hai kiểu lắp trên hình để bố trí cho phù hợp

12

Hình 2.9 Lắp đặt kiểu kép

2.4.2 Phân loại theo chức năng

Do chức năng và tính năng cần có của hệ thống điều hoà khác nhau tuỳ theomôi trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, điều hoà có thể chia thành 2 loại tuỳ theotính năng của nó

2.4.2.1 Cho một mùa

Loại này bao gồm một bộ thông gió được nối hoặc với bộ sưởi hoặc là hệthống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh (hình 2.10)

Hình 2.10 Bố trí hệ thống điều hoà cho một mùa

1 Nạp khí sạch, 2 Nạp khí tuần hoàn, 3 Quạt, 4 Cửa ra thông gió, 5 Cửa ra sấy kính, A Van nạp khí, B Van điều khiển luồng khí ra, E Giàn lạnh, H Giàn sưởi

2.4.2.2 Loại cho tất cả các mùa

Loại này kết hợp với một bộ thông gió thoáng với một bộ sưởi ấm và hệ thốnglàm lạnh Hệ thống điều hoà này có thể sử dụng trong những ngày lạnh, ẩm để làmkhô không khí Tuy nhiên, điều đó cũng hạ thấp nhiệt độ không khí, làm cho nó trởnên lạnh đối với hành khách Để tránh điều đó, nó cũng cho khí đi qua két sưởi đểsấy nóng

13

Hình 2.11 Bố trí hệ thống điều hoà cho tất cả các mùa

1 Cửa vào khí trong lành, 2 Cửa vào khí tuần hoàn, 3 Quạt, 4 Cửa ra sàn xe,

5 Cửa ra thông gió, 6 Cửa ra sấy kính, A Van khí nạp, B Van điều khiển nhiệt độ,

C Van điều khiển luồng khí ra, E Giàn lạnh, H Giàn sưởi

Điều này cho phép điều hoà không khí đảm bảo được không khí có nhiệt độ và

độ ẩm thích hợp Đây là một ưu điểm chính của điều hoà không khí loại 4 mùa.Loại này cũng có thể chia thành loại điều khiển nhiệt độ thường, lái xe phảiđiều khiển nhiệt độ bằng tay khi cần, loại điều khiển nhiệt độ tự động, nhiệt độ bênngoài, trong xe luôn được máy tính nhận biết, bộ sưởi hay và điều hoà không khí tựđộng hoạt động theo nhiệt độ do lái xe đặt ra Vì vậy, duy trì được nhiệt độ trong xekhông đổi

2.4.3 Phân loại theo phương pháp điều khiển

Trên xe ôtô, lò sưởi và máy điều hoà không khí hợp nhất nhau thành một hệthống gọi là máy điều hoà không khí - sưởi ấm Nó có thể điều khiển bằng tay hoặc

tự động

2.4.3.1 Kiểu điều khiển 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, điềukhiển lượng gió, hướng gió

Cửa hổn hợp nhiệt độ thường được điều chỉnh bằng cần điều khiển dùng dâycáp cơ khí Ở một số xe hiện đại người ta sử dụng một động cơ trợ lực chạy bằng 14

điện để điều khiển vị trí của cửa hổn hợp nhiệt độ Khi cần điều khiển nhiệt độ đượcthiết lập ở chế độ lạnh nhất, cửa hổn hợp nhiệt độ sẽ ngăn dòng không khí khôngcho qua lõi của bộ sưởi ấm, không khí vào trong ôtô sẽ lạnh nhất vì dòng không khíđến thẳng từ bộ bốc hơi Khi cần điều khiển được thiết lập ở chế độ nóng nhất, cửahổn hợp nhiệt độ sẽ cho toàn bộ không khí đi qua lõi của bộ sưởi ấm, dòng khôngkhí được nung nóng đi vào khoang hành khách Khi thiết đặt cần điều khiển ở mộtchế độ giữa nóng và lạnh, dòng không khí nạp vào sẽ trộn lẫn không khí nóng vàlạnh, cho phép người tài xe điều khiển đến một nhiệt độ thích hợp.

Trong hệ thống điều khiển không khí bằng tay nhiều ôtô sử dụng cơ cấu dẫnđộng bằng chân không, để vận hành cổng nạp không khí vào các cửa chế độ Những

cơ cấu này được vận hành bằng các van chân không, các van này hoạt động nhờ cácđầu điều khiển Sự điều khiển bằng chân không được vận hành dễ dàng hơn khi đềukhiển bằng dây cáp Bowden và các ống dẫn chân không dễ dàng xuyên qua khônggian chật hẹp trong ôtô hơn các dây cáp Tuy nhiên, dây cáp Bowden được sử dụng

để điều khiển cửa hổn hợp nhiệt độ trong hầu hết các hệ thống này, bởi vì nó có khảnăng điều khiển chính xác vị trí của cửa theo yêu cầu

Mạch điều khiển chân không bắt đầu ở động cơ, đi qua các ống nhỏ được điềukhiển bằng một hay nhiều van và kết thúc tại một trong nhiều động cơ chân không.Nguồn chân không lấy lại tại đường ống nạp của động cơ, được tạo ra do cánhbướm ga đóng lại một phần khi động cơ xăng làm việc Hầu hết các hệ thống đều sửdụng van kiểm tra một chiều và bình chứa chân không trên đường ống từ động cơđến để duy trì nguồn cung cấp chân không, trong lúc cánh bướm ga mở rộng hoàntoàn

15

Hình 2.12 Sơ đồ mạch điều khiển bằng chân không điển hình

1 Đến bảng điều khiển, 2 Đến làm băng tan, 3 Lõi bộ sưởi, 4 Cửa hổn hợp nhiệt

độ, 5 Lõi bộ bốc hơi, 6 Không khí ngoài trời, 7 Không khí tuần hoàn,

8 Bình chứa không khí, 9 Van kiểm tra, 10 Đầu nối

2.4.3.2 Kiểu điều khiển tự động

Hệ thống điều hoà không khí tự động đã được phát triển để loại bỏ các thao tácđiều chỉnh không thuận tiện này

Điều hoà không khí tự động phát hiện nhiệt độ bên trong xe và môi trường, sựtoả nhiệt của mặt trời và điều chỉnh nhiệt độ khí thổi cũng như tốc độ một cách tựđộng theo nhiệt độ đặt trước bởi người lái xe, do vậy duy trì được nhiệt độ bêntrong xe tại nhiệt độ đặt trước

Điều hòa không khí tự động có lắp các cảm biến để phát hiện sự thay đổi nhiệt

độ bên trong và bên ngoài, sự tỏa nhiệt của mặt trời Các cảm biến được mắc nốitiếp vào bộ điều khiển Tín hiệu từ các cảm biến được gửi đến bộ điều khiển và tạiđây bộ điều khiển sẽ xử lý thông tin xác định các chế độ làm việc gửi đến bộ chấphành điều khiển nhiệt độ khí thổi và tốc độ khí thổi

16

Hình 2.13 Sơ đồ điều khiển hệ thống điều hòa không khí tự động

8 Điều khiển máy nén, 9 Máy nén

Trong loại tự động được chia làm hai loại: loại điều khiển bằng bộ khuếch đại

và loại điều khiển bằng bộ vi xử lý

a Loại điều khiển bằng bộ khuếch đại

Trong điều hoà không khí tự động điều khiển bằng bộ khuếch đại, cảm biếnnhiệt độ không khí trong xe và cảm biến nhiệt độ môi trường được mắc nối tiếp vào

bộ khuếch đại Từ đây các tín hiệu gửi đến bộ chấp hành để điều khiển nhiệt độ khíthổi,tương ứng với nhiệt độ mà cảm biến nhận được ở trong xe và bên ngoài Đồngthời điều khiển tốc độ khí thổi, thông qua tốc độ của mô tơ quạt khí thổi Tốc độ của

mô tơ quạt được điều khiển nhờ biến trở

Môtơ điều khiển hòa trộn khí được lắp bên dưới bộ sưởi ấm Nó dẫn độngcánh điều khiển hòa trộn khí và công tắc điều khiển tốc độ quạt thổi qua thanh nối

Nó có một bộ giới hạn biến trở, công tắc điều khiển van nước và công tắc điềukhiển chế độ dòng khí

17

Hình 2.14 Sơ đồ điều khiển bằng bộ khuếch đại

1 Mô tơ điều khiển hoà trộn khí, 2 Công tắc điều khiển van nước, 3 Công tắc điều khiển chế độ thổi khí, 4.Biển trở, 5 Công tắc điều khiển quạt thổi khí, 6 Mô tơ quạt thổi khí, 7 Cánh điều khiển trộn khí, 8 Giàn lạnh, 9 Kết sưởi, 10 Cánh điều khiển chế độ dòng khí, 11 Cảm biến nhiệt độ bên trong, 12 Cảm biến bức xạ mặt trời,

13 Cảm biến nhiệt độ bên ngoài, 14 Khuếch đại hệ thống,

15 Điện trở đặc nhiệt độ, 16 Buồng khí, 17 Van nước

Trong sơ đồ hệ thống (hình 1.14) công tắc điều khiển tốc độ thổi khí, công tắc

điều khiển chế độ thổi và công tắc điều khiển van nước hoạt động cùng với cánhđiều khiển hòa trộn khí bằng motor điều khiển hòa trộn khí, do vậy cho phép điềukhiển được nhiệt độ, tốc độ quạt thổi khí và chế độ thổi khí

Điều hoà không khí tự động lắp trong xe này bao gồm các hệ thống điều khiển

tự động như:

+Điều khiển nhiệt độ

+ Điều khiển tốc độ quạt thổi

+ Điều khiển chế độ thổi (điều khiển khí ra)

Các hệ thống điều khiển này hoạt động bằng cách gạt các cần điều khiển vàbật các công tắc đặt trên bảng điều khiển điều hòa

18

b Loại điều khiển bằng bộ vi xử lý

Điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý, từng cảm biến gửi tínhiệu đến bộ khuếch đại điều hòa không khí tự động (hay còn gọi là ECU điều hoà)một cách độc lập, sau đó hệ thống sẽ phát hiện dựa vào chương trình có sẵn trong

bộ vi xử lý của khuếch đại điều hoà tự động, do đó điều khiển độc lập các bộ chấphành

Hình 2.15 Sơ đồ điều khiển bằng bộ vi sử lý

1 Transistor, 2 Máy nén, 3 Motor thổi khí, 4 Motor điều khiển khí nạp, 5 Giàn lạnh, 6 Cảm biến giàn lạnh, 7 Motor điều khiển hoà trộn khí, 8 Giàn sưởi, 9 Cảm biến nhiệt độ nước, 10 Motor điều khiển chế độ thổi khí, 11 Cảm biến mặt trời,

12 Cảm biến nhiệt độ trong xe, 13 Cảm biến nhiệt độ khí trời, 14 Bộ vi xử lý,

15 Bộ khuếch đại điều hoà tự động

Điều hòa không khí tự động lắp trên các xe này bao gồm các hệ thống điềukhiển tự động sau:

+ Điều khiển nhiệt độ

+ Điều khiển tốc độ quạt thổi

+ Điều khiển khí vào (tuỳ chọn, chỉ có ở các xe hay thị trường đặc biệt) + Điều khiển chế độ dòng khí (điều khiển khí ra)

+ Điều khiển máy nén

19

3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE BMW-X5

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ XE BMW-X5

ra, động cơ xăng I6 của BMW-X5 là động cơ I6 đầu tiên đi cùng công nghệValvetronic hiện đại của BMW Valvetronic là hệ thống tự động điều chỉnh hòa khícủa động cơ thông qua cơ cấu phun xăng đa điểm và độ mở xu-páp biến thiên thaycho bướm ga cơ khí để điều khiển lượng hòa khí cho động cơ Công nghệ này giúp

xe tiết kiệm nhiên liệu 10% và giảm lượng khí thải độc hại do hòa khí được đốtcháy triệt để

20

3.1.2 Thông số kỹ thuật xe BMW-X5

Bảng 1-1: Bảng thông số kỹ thuật cơ bản xe BMW-X5

-

-mmmm

15621572

Bảng 1-2: Bảng thông số kỹ thuật động cơ I6-3.0L

Khe hở xu pâp - - Tự động điều chỉnh

3.1.3 Câc hệ thống chính trín xe BMW-X5

3.1.3.1 Hệ thống đânh lửa

Hệ thống đânh lửa trín xe BMW-X5 lă hệ thống đânh lửa điện tử loại DIS (Direct ignition system) lă một hệ thống phđn phối trực tiếp điện cao âp đến câc bugi từ câccuộn đânh lửa mă không dùng bộ chia bao gồm: ECU, câc cảm biến tín hiệu, bugi

vă câc cuộn đânh lửa

Cuộ n đánh lửa 1

IGF GND IGT1

Cuộ n đánh lửa 2

IGF GND IGT2

Cuộ n đánh lửa 3

IGF GND IGT3

Cuộ n đánh lửa 4

IGF GND IGT4

Cuộ n đánh lửa 5

IGF GND IGT5

Cuộ n đánh lửa 6

IGF GND IGT6

Bộ lọ c xung

Nguyên lý làm việc của hệ thống đánh lửa: ECU nhận được tín hiệu tử cáccảm biến đầu vào, sau đó xử lý các tín hiệu nhận được và so sánh với chương trình

đã được lập trình trong ECU để truyền tín hiệu điều khiển đến từng máy trong động

cơ, tín hiệu sẽ được truyền đến từng máy theo thứ tự làm việc của động cơ đảm bảoviệc tối ưu hóa hoạt động của động cơ Với hệ thống đánh lửa trực tiếp loại DIS( dis tributor ignition system) hệ thống phân phối đánh lửa Với tín hiệu được nhậntrực tiếp từ ECU điều khiển, vậy nên đảm bảo luôn luôn được chính xác đối với sựhoạt động của các máy trên động cơ

Hình 3.3. Sơ đồ hệ thống nhiên liệu xe BMW-X5

23

Hệ thống nhiên liệu đóng vai trò rất quan trọng, nó không đơn thuần là hệthống phun nhiên liệu, nhưng nó hợp thành một hệ thống đó là hệ thống điều khiểnđiện tử (ECU), hệ thống đánh lửa điện tử, điều khiển tốc độ động cơ, tạo ra sựtương trợ lẫn nhau, kim phun hoạt động như các kim phun của các xe đời mới Khảnăng điều khiển tốt, công suất động cơ tăng, giảm tiêu hao nhiên liệu

Lượng không khí nạp được lọc sạch khi đi qua lọc không khí và được đo bởicảm biến lưu lượng không khí Tỷ lệ hoà trộn được ECU tính toán và hoà trộn theo

tỷ lệ phù hợp nhất Có cảm biến ôxy ở đường ống xả để cảm nhận lượng ôxy dư,điều khiển lượng phun nhiên liệu vào tốt hơn

Hệ thống truyền lực làm nhiệm vụ truyền mômen quay từ động cơ đến bánh

xe Đảm bảo thắng lực cản tổng cộng của đường và lực cản gió, thực hiện quá trìnhchuyển động của xe

Hệ thống truyền lực tích hợp vào trong một cụm gồm có phần biến mô thuỷlực đảm nhiệm luôn vai trò là ly hợp Phần hộp số gồm có các cơ cấu bánh răng, cácphanh, ly hợp, khớp một chiều Truyền lực cuối cùng (bộ vi sai) cũng tích hợpluôn trong đó

1

5

Hình 3.4 Sơ đồ bố trí hệ thống truyền lực trên xe BMW-X5

1.Cầu trước, 2.Động cơ, 3 Ly hợp, 4 Hộp số, 5 Cầu sau

Hộp số tự động lắp trên ôtô BMW-X5 là hộp số tự đ ộng 5 cấp số tiến và 1 cấp

số lùi Do ôtô có hai cầu đều là cầu chủ đ ộng nên hộp số đ ặt nằm dọc Mômen xoắnđư

ợc truyền từ đ ộng c ơ qua biến mô, qua bộ truyền lực hành tinh đ ến hộp phân phốirồi ra hai cầu chủ động của hai bánh xe tr ư ớc và hai bánh xe sau Việc thay đ ổi tỷ số 24

truyền của hộp số cho phù hợp với chế đ ộ đ ộng c ơ đư ợc đ iều khiển bởi hộp đ iềukhiển hộp số tự đ ộng kết nối với hộp đ iều khiển đ ộng c ơ

Khối đ iều khiển đ iện tử hộp số tự động nhận thông tin từ những cảm biến đ ặttrên xe sau đ ó xử lý những thông tin đ ó và chuyển đ ổi thành những tín hiệu ra đ iềukhiển những van đ iện từ đ ể thực hiện việc thay đ ổi tỷ số truyền của hộp số

Hình 3.5. Kết cấu hộp số tự động trên xe BMW-X5

Mômen xoắn từ trục khuỷu đ ộng c ơ qua bộ biến mô, làm quay trục s ơ cấp củahộp số tự đ ộng Phần bánh b ơ m của biến mô ( đư ợc lắp ghép trực tiếp với trụckhuỷu đ ộng c ơ ) có tốc đ ộ quay cùng với tốc đ ộ đ ộng c ơ và dẫn đ ộng b ơ m dầu củahộp số, dầu có áp lực cao trong bộ biến mô tạo thành khớp nối thuỷ lực, làm quaybánh tuabin và truyền lực đ ến trục thứ cấp của hộp số thông qua bộ truyền lực của

cơ cấu bánh răng hành tinh

3.1.3.4 Hệ thống phanh

Bảng 1-4 : Thông số kỹ thuật của hệ thống phanh

Cơ cấu phanh trước và phanh sau đều là phanh đĩa Có cảm biến tốc độ bánh xedùng để đo vận tốc góc của bánh xe và gửi về ECU dưới dạng các tín hiệu điện

2 3

4 5

Hình 3.6. Sơ đồ hệ thống phanh trên xe BMW-X5

5 Cảm biến tốc độ bánh xe, 6&11 Cơ cấu phanh, 7 Bộ phân phối,

8 Cụm van điện từ

26

Tuỳ theo cách điều khiển khác nhau, các cảm biến tốc độ bánh xe thường đượcgắn ở mỗi bánh xe để đo riêng rẽ từng bánh xe Cảm biến tốc độ được gắn cố địnhtrên các giá đỡ của các bánh xe, vành răng cảm biến được gắn trên đầu ngoài củabán trục, đối diện và cách cảm biến tốc độ một khe hở nhất định gọi là khe hở từ.

+ Bộ phận đàn hồi: Dùng để tiếp nhận và truyền các tải trọng thẳng đứng, làmgiảm va đập và tải trọng tác động lên khung vỏ và hệ thống chuyển động, đảm bảo

độ êm dịu cần thiết cho ôtô khi chuyển động

+ Bộ phận dẫn hướng: Dùng để tiếp nhận và truyền lên khung các lực dọc, lựcngang cũng như các mômen phản lực và mômen phanh tác dụng lên bánh xe, độnghọc của bộ phận dẫn hướng xác định đặc tính dịch chuyển tương đối với khung vỏ

Hình 3.7. Cơ cấu treo trước trên xe BMW-X5

1 Lò xo, 2 Bộ giảm chấn ống, 3 Thanh nối của bộ cân bằng ngang

27

+ Bộ phận giảm chấn: Cùng với ma sát trong hệ thống treo, có nhiệm vụ tạolực cản, dập tắt dao động của phần được treo và phần không được treo, biến cơ năngcủa dao động thành nhiệt năng tiêu tán ra môi trường xung quanh.

Hệ thống treo trước kiểu Macpherson với thanh cân bằng làm tăng độ chắcchắn, độ êm và độ bám đường, giúp điều khiển xe dễ dàng và thoải mái hơn

Hệ thống treo sau kiểu đòn treo phụ thuộc với thanh cân bằng, tay đòn dướiđược thiết kế dài hơn nhằm tăng độ chắc chắn và bám đường khi xe rẽ

Hình 3 8. Cơ cấu treo sau trên ôtô BMW-X5

Hệ thống tự cân bằng: Hệ thống này giúp phần cuối của đuôi xe tự cân bằngkhông bị lún xuống trong những điều kiện tải trọng khác nhau Sau khi chất tải lên

xe, hệ thống này giúp tự động cân bằng phần đuôi xe sau khi chạy khoảng 2 phút

3.1.3.6 Hệ thống lái

Bảng 1-5 : Thông số kỹ thuật của hệ thống lái

Các góc bánh xe trước:

28

ĐộĐộ

0,1 ± 0,082,18 ± 0,73

- 0,55 ± 0,75

0,09 ± 0,1

- 0,35 ± 0,5

Hệ thống lái của ôtô BMW-X5 là hệ thống lái có trợ lực Cấu tạo của hệ thống

lái bao gồm: vành tay lái, trục lái, các đăng truyền động, cơ cấu lái, bộ trợ lực thuỷlực và dẫn động lái

5 6 7

8 9

10

11

13 14 15 16 18

21

23 24

22

Hình 3.9. Sơ đồ hệ thống lái ô tô BMW-X5

1 Đai ốc hãm, 2 Khớp cầu, 3 Đòn quay đứng, 4 Đai ốc dầu, 5 Đường dầu từ bơm đến, 6 Đường dầu hồi về bình chứa, 7 Hộp điều khiển lái, 8 Vô lăng,

9 Trục lái, 10 Trục các đăng, 11 Khớp các đăng, 12 Đai ốc định vị trục van điều khiển, 13 Cơ cấu lái, 14 Gân tăng cứng, 15 Đường dầu nối giữa khoang phải xylanh với van xoay, 16 Đường dầu nối giữa khoang trái xylanh với van xoay,

17 Xylanh trợ lực, 18 Đai ốc dầu, 19 Thanh kéo ngang, 20 Thanh kéo bên,

21 Đai ốc hãm, 22 Bánh xe, 23 Puly, 24 Bơm, 25 Bình chứa dầu, 26 Đai ốc dầu

29

Bộ trợ lực thuỷ lực có nhiệm vụ làm giảm bớt lực điều khiển của người lái,làm giảm bớt các lực va đập sinh ra do đường xấu truyền lên vô lăng Bộ trợ lực cònlàm tăng tính an toàn khi có một bánh xe dẫn hướng bị hỏng Vì lúc đó người lái đủsức giữ tay lái cho xe chuyển động thẳng và vừa thực hiện phanh ngặt.

Bơm trợ lực lái là loại bơm cánh gạt, được đặt trên thân động cơ và được dẫnđộng bằng đai dẫn động của xe

Bộ trợ lực thuỷ lực có nhiệm vụ làm giảm nhẹ lực điều khiển của người lái,làm giảm bớt các lực va đập sinh ra do đường xấu truyền lên vô lăng Bộ trợ lực cònlàm tăng tính an toàn khi có một bánh xe dẫn hướng bị nổ Vì lúc đó người lái đủsức giữ tay lái cho xe chuyển động thẳng và vừa thực hiện phanh ngặt

Tay lái có thể điều chỉnh theo 4 hướng: gật gù và xa - gần đến vị trí thích hợplàm tăng sự thoải mái cho người lái

Cơ cấu lái là loại bánh răng - thanh răng Loại này có kết cấu nhỏ gọn, tỷ sốtruyền nhỏ, độ nhạy cao, chế tạo đơn giản và hiệu suất cao

Chương trình điều khiển ổn định bằng điện tử (ESP) ESP cảm nhận sự bất ổntrong suốt quá trình gia tốc, phanh rẽ hoặc quay vòng và tác động lên các bánh xekhi gặp sự cố giúp xe luôn vận hành ổn định

30

3.2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE BMW-X5

3.2.1 Sơ đồ bố trí của hệ thống điều hòa

9

1 10

7

Hình 3.10 Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa

1 Két nước làm mát động cơ, 2 Máy nén, 3 Động cơ, 4 Giàn lạnh, 5 Bầu cảm biến nhiệt độ, 6 Công tắc áp suất, 7 Quạt gió, 8 Van giãn nở, 9 Giàn nóng,

10 Bình lọc (hút ẩm môi chất)

Hệ thống điều hòa trên xe BMW-X5 gồm có máy nén, giàn lạnh (bộ hoá hơi),van điều khiển lưu lượng, bình chứa, giàn nóng (két ngưng tụ) Để tăng hiệu quảcủa quá trình trao đổi nhiệt giữa môi chất công tác và không khí xung quanh, người

ta đặt các quạt hút không khí lưu thông qua bộ hoá hơi cũng như bộ ngưng tụ Vanđiều khiển lưu lượng kiểu ống tiết lưu có tiết diện thông qua định cữ sẵn nên lưulượng môi chất thông qua cố định do đó không thể điều chỉnh được cường độ làmlạnh theo nhiệt độ hiện thời Trong các hệ thống điều hoà nhiều xe hiện nay sử dụngkiểu van giãn nở điều khiển được lưu lượng ga lỏng hoá hơi qua van tuỳ theo nhiệt

độ hiện thời trong khoang xe Các đường ống dẫn phía cao áp thường làm bằng kimloại, các đường ống dẫn phía thấp áp làm bằng cao su tổng hợp Bộ hoá hơi, quạthút van giãn nở và lỗ xả nước thải thường được lắp trong cùng một kết cấu thườnggọi là khối làm lạnh

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa.

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

+ Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén dưới áp suất cao và dưới nhiệt độbốc hơi cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến giàn nóng ở thể hơi

31

+ Tại bộ ngưng tụ nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng,môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt

độ thấp

+ Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc, tại đây môichất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất

Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều hòa xe BMW-X5

1 Giàn lạnh, , 2.Van giãn nở, 3 Giàn nóng,

4 Bình lọc (hút ẩm môi chất)5 Máy nén

+ Van giãn nở điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào bộ bốc hơi(giàn lạnh), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh Do giảm áp nên môi chất từ thểlỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi

32

5

+ Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ôtô, cónghĩa là làm mát khối không khí trong cabin.

Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (bộ bốc hơi) Tại đây khôngkhí bị giàn lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các cánh tản nhiệt, do đó nhiệt

độ của không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khícũng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt

độ, áp suất cao sẽ trở thành môi chất ở thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp

Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽlấy năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi màchuyển từ dạng này sang dạng khác) Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bịgiảm xuống, tạo nên không khí lạnh Môi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và

áp suất thấp được hồi về máy nén

3.2.2.1 Nguyên lý làm lạnh

Nguyên lý làm lạnh được chia ra là một bên cao áp và một bên thấp áp Sự hóahơi của môi chất làm lạnh được thực hiện bên áp suất thấp và ngưng tụ bên áp suấtcao

Môi chất làm lạnh ở thể khí được dẫn và được nén bởi máy nén (4) Lúc nàynhiệt độ của nó khoảng 700C ÷ 1100C Khí nóng sau đó được bơm vào két ngưng tụ(2) Két ngưng tụ có chứa nhiều lá tản nhiệt Môi chất làm lạnh được làm lạnh bởikhông khí đi qua do quạt phụ hoặc quạt tản nhiệt để ngưng tụ Môi chất làm lạnhlỏng đi qua bình sấy khô (15) tiếp tục đưa dung dịch làm sạch vào van giãn nở (12)làm áp suất và nhiệt độ giảm đột ngột Do vây, môi chất làm lạnh hóa hơi Van giãn

nở được đặt trước đường ống vào của két lạnh (6) Kết cấu này làm lạnh két lạnh vàkhông khí khi đi qua nó Không khí lạnh được đẩy vào trong xe thông qua hệ thốngphân phối không khí nhờ quạt sưởi - điều hòa Chất làm lạnh dạng khí trở lại máynén

3.2.2.2 Hệ thống sưởi ấm

Những xe không có máy điều hoà không khí thì thường có bộ sưởi ấm Bộsưởi ấm có nhiệm vụ sưởi ấm gian hành khách đồng thời làm tan băng ở kính chắngió

33

Bộ sưởi gồm có các phần chính sau: hai đường ống dẫn nước nóng, van nước,giàn sưởi cùng với quạt gió, cửa hướng dòng không khí và cơ cấu điều khiển.

Khi động cơ hoạt động, nước nóng từ hệ thống làm mát động cơ được đưa quagiàn sưởi, ở đây cánh tản nhiệt làm nhiệm vụ truyền nhiệt cho không khí bao quanhống làm chúng nóng lên Một quạt gió kiểu ly tâm được sử dụng để đẩy cưỡng bứcluồng không khí qua bộ sấy, sưởi nóng chúng trước khí đưa vào khoang hành kháchnước làm mát được đưa về lại động cơ

Hình 3.12 Hệ thống sưởi trên ôtô

1 Két sưởi, 2 Quạt gió, 3 Van nước, 4 Động cơ, 5 Két nước làm mát động cơ,

34

Bảng 1-6: Thông số kỹ thuật của máy nén 10S17C xe BMW-X5

Một số cặp piston được đặt trên đĩa chéo cách nhau một khoảng 720 cho máynén 10 xylanh Khi một phía của piston ở hành trình nén thì phía kia ở hành trìnhhút Máy nén này có đặc điểm là mỗi piston (nén ga lạnh dạng khí) có thêm một cơcấu thay đổi dung tích Nó có khả năng chạy cả 10 xylanh, công suất 100% hay chỉchạy 5 xylanh, một nửa công suất (50%), do đó giảm được mất mát công suất độngcơ

dây curoa Có 5 piston kép (1) bố trí xung quanh trục dẫn động trong 10 xy lanh.Pistion di chuyển nhờ đĩa lệch (6) gắn trên trục dẫn động Khi đĩa quay thì nó sẽ làmcho piston đi tới và lui trong xy lanh Chất làm lạnh dạng khí vào và ra thông qua vanđĩa (4) và (9).

Có cơ cấu thay đổi dung tích được đặt ở phía sau của máy nén và được lắpthành một cụm bao gồm piston và các chi tiết khác như van điện từ, van một chiều vàvan xả

Hình 3.13 Kết cấu máy nén

1 Đĩa nghiêng, 2 Lò xo, 3 Piston , 4 Van điều khiển, 5 Ly hợp, 6 Trục máy nén

d Dầu bôi trơn máy nén

Máy nén được bôi trơn bằng một loại dầu đặc biệt Loại dầu này bôi trơn cácchi tiết chuyển động của máy nén Dầu bôi trơn máy nén dùng loại môi chất R-134a

nén một cách rõ rệt Vì vậy dầu chính xác như dầu glycol polyalky-lene ( nó hoà tanrất tốt trong R-134a) phải được dùng trong hệ thống làm lạnh R-134a.

Nếu không đủ dầu bôi trơn máy nén trong mạch làm lạnh, máy nén không thểđược bôi trơn đầy đủ Mặt khác nếu quá nhiều dầu, một lượng dầu lớn sẽ phủ lênthành trong của giàn lạnh giảm hiệu quả trao đổi nhiệt và khả năng làm lạnh của hệthống Vì vậy việc đảm bảo đúng lượng dầu trong mạch làm lạnh rất quan trọng.Một khi mạch làm lạnh thông với khí quyển, ga sẽ bay hơi và bị xả ra khỏi hệthống Tuy nhiên do dầu bôi trơn máy nén không bay hơi ở nhiệt độ trong xe nênphần lớn dầu sẽ vẫn ở lại trong hệ thống Vì vậy khi thay thế các chi tiết như bìnhchứa/ bộ hút ẩm, giàn lạnh hay giàn nóng, một lượng dầu tương đương chứa trongchi tiết cũ phải được thêm vào chi tiết mới

e Điều khiển

Van đĩa đặt trên trục dẫn động ở hai đầu của máy nén Trên van có các lỗ tổong và các vấu mà khi xoay nó sẽ đóng hoặc mở cửa vào hay cửa ra của máy nénMỗi cổng vào và ra được nối thông nhờ một đầu kín chung riêng cho đườngthấp áp và đường cao áp bên trong máy nén

f Hoạt động

Máy nén được dẫn động bởi buly gắn trên khớp điện từ Làm cho trục máy nénquay, dưới tác dụng của đĩa nghiêng làm cho các piston của máy nén chuyển độngtịnh tiến tạo thành một khoang hút và khoang nén Chất làm lạnh dạng khí từ kéthoá hơi trước và sau được hút vào qua lỗ nối áp suất thấp của máy nén Máy nénnén chất làm lạnh dạng khí theo lý thuyết trong khoảng từ 2 bar đến 12-18 bar,trong lúc này nhiệt độ của nó tăng lên từ 00C đến khoảng chừng 700C và 1100C.Những thông số nhiệt độ và áp suất trên được tính toán cho hệ thống lý thuyết.Trong một chiếc xe, áp suất bên phần áp thấp nằm trong khoảng (1,2 ÷ 3) bar, bêncao áp khoảng từ (14 ÷ 20) bar trong điều kiện bình thường hoặc có thể đến 28 bartrong điều kiện đặc biệt Nhiệt độ của chất làm lạnh có thể tăng đến 1250C Khínóng được bơm đến két ngưng tụ với áp suất cao thông qua lỗ nối áp suất cao.Máy nén chỉ có thể nén chất thể khí, nếu có chất lỏng lọt vào gas môi chất thì

sẽ làm hư hỏng máy nén

37

• Máy nén hoạt động hết công suất (100%)

Khi cuộn dây điện từ không được cấp điện, van điện từ sẽ bị ấn xuống vàkhoang nối tắt áp suất cao mở Ga lạnh có áp suất cao đi qua khe bên dưới piston,một van xả thay đổi áp của ga lạnh này vượt quá lực lò xo tác dụng lên piston làmpiston chuyển động sang trái cho đến khi van xả bị ép vào đĩa van

Như vậy ga lạnh áp suất được tạo ra trong cả 5 xylanh sau cũng như 5 xylanhtrước Điều đó có nghĩa là cả 5 xylanh đều nén ga lạnh Lúc này van một chiều đặt ởphía sau của máy nén bị đẩy lên trên, đưa ga lạnh cao áp ở xylanh trước và sau đếngiàn ngưng

1

8 7 6 5 4

Hình 3.14 Máy nén hoạt động 100% công suất

1 Piston nén, 2 Ga áp suất cao, 3 Van 1 chiều, 4 Khoang đi tắt cao áp, 5 Cuộn điện từ, 6 Van điện từ, 7 Piston, 8 Van bơm, 9 Vỏ sau, 10 Đĩa van,

11 Lò xo, 12 Ga áp suất thấp

• Máy nén hoạt động 50% công suất

Khi cuộn dây điện từ được cấp điện, van điện từ đi lên và đóng khoang đi tắtđường cao áp đến các xylanh trước, áp suất giảm phía sau piston và nó bị đẩy sangbên phải bởi lò xo Kết quả là, van xả gắn vào piston chuyển động tách ra khỏi đĩavan và do đó làm mất tác dụng của 5 xylanh phía sau

Van một chiều đi xuống do sự chênh áp giữa phía sau và phía trước, tạo ra bởicác xylanh sau không hoạt động Vậy là các khoang phía sau bị đóng và ga lạnh cao

áp không bị chảy ngược lại

38

3 4 5

7

61

10982

Hình 3.15 Máy nén hoạt động 50% công suất

1 Van xả, 2 Piston nén, 3 Ga áp suất cao, 4 Van hút, 5 Van 1 chiều, 6 Khoang đi tắt cao áp, 7 Cuộn điện từ, 8 Van điện từ, 9 Piston, 10 Van bơm, 11 Vỏ sau,

12 Đĩa van, 13 Lò xo, 14 Ga áp suất thấp

Ở trạng thái này máy chỉ phát huy 50% công suất do xylanh phía sau là ápsuất thấp và chỉ có các xylanh phía trước hoạt động

3.2.3.2 Khớp điện từ (ly hợp điện từ)

Khớp điện từ (ly hợp điện từ) dùng để điều khiển dẫn động máy nén Trongquá trình làm việc của hệ thống điều hoà không khí, máy nén không hoạt động liêntục Tương ứng với chế độ làm lạnh đặt ban đầu, khi nhiệt độ trong khoang hànhkhách đã đạt yêu cầu, máy nén cần phải ngừng hoạt động; khi nhiệt độ trong khoanghành khách bắt đầu thay đổi tăng lên so với chế độ đặt yêu cầu thì máy nén phảihoạt động trở lại Ly hợp điện từ làm nhiệm vụ ngắt, nối dẫn động máy nén

Stato của ly hợp điện từ được đặt lồng vào trong puly của máy nén Trong stato

có cuộn dây điện từ (1) Rôto đặt lồng vào puly (2) của ly hợp

Trục dẫn động của máy nén được dẫn động từ trục khuỷu thông qua một khớpnối điện từ

Khi động cơ bắt đầu hoạt động, puli quay tự do trên trục

Khi mở công tắc điều hòa không khí, sẽ có dòng điện chạy qua cuộn dây (1)của bộ ly hợp tạo ra một từ trường đủ mạnh để hút đĩa bị động (3), đĩa này thườngxuyên dính cứng vào puli đang quay, như vậy trục máy nén (6) sẽ quay cùng với 39

puli, nên tuy puli (5) quay trên vòng bi kép nhưng trục máy nén đứng yên Khe hở

bộ ly hợp cắt nằm trong khoảng (0,6 ÷ 1,44) mm Với loại ly hợp cuộn dây đứngyên bề mặt nối và cắt ít bị mài mòn ta đở công bảo dưỡng

Hình 3.16 Cấu tạo của ly hợp điện từ

1 Stato, 2 Khoang phía trước, 3 Rơle ly hợp từ tắt OFF, 4 Đai dẫn động,

5 Puli, 6 Bộ phận định tâm, 7 Trục máy nén

3.2.3.3 Công tắc áp suất kép

Công tắc áp suất được lắp giữa bình chứa và van giãn nở, nó phát hiện áp suấtphía cao áp của mạch làm lạnh và ngắt ly hợp từ khi áp suất không bình thường, tắtmáy nén để tránh các hư hỏng có thể xảy ra đối với chi tiết của hệ thống làm lạnh

40

Hình 3.17 Công tắc áp suất kép

1 Cặp tiếp điểm, 2 Màng

2 1