Đồ án môn học công nghệ chế tạo máy gia công chi tiết

LỜI CAM KẾTNhóm chúng tôi cam đoan rằng những công việc trình bày trong đề tài này mang tên “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ” là tác phẩm gốc của tôi và đã khôn

KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA

KHÔNG KHÍ ÔTÔ

GVHD : Th.S Lý Văn TrungLớp : ĐHOT7

TP.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2015

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA

1 Tạ Minh Luân (NT) 10065261 11 Nguyễn Tuấn Hoàng 11218191

8 Nguyễn Văn Luyện 11065531 18 Nguyễn Hoàng Dũ Hận 11073121

10 Nguyễn Xuân Tiến 11297791

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giáo vên hướng dẫn)

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điều hòa không khí ôtô

Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 1

Giáo viên hướng dẫn: Th.S LÝ VĂN TRUNG

Cơ quan công tác: Khoa Công Nghệ Động Lực ĐT: 0985018603

PHẦN NHẬN XÉT

1 Tinh thần và thái độ thực hiện đồ án của sinh viên:

………

………

………

………

2 Kết quả thực hiện đồ án: 2.1 Ưu nhược điểm : ………

………

………

2.2 Điểm mới: ………

………

………

2.3 Tồn tại nếu có: ………

………

………

KẾT LUẬN ………

………

………

………

………

……ngày… tháng… năm…

GVHD

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giáo viên phản biện)

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điều hòa không khí ôtô

Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 1

Giáo viên phản biện: Th.S NGUYỄN MINH ĐĂNG

Cơ quan công tác: Khoa Công Nghệ Động Lực ĐT: 0918780001

6 Thiếu sót và việc cần thực hiện

………

……….……

……….…

II CÁC VẤN ĐỀ CẦN LÀM RÕ (Các câu hỏi của Giáo viên phản biện) ………

……… …

………

III ĐÁNH GIÁ TT Mục đánh giá Điểm tối đa Điểm đạt được 1 Hình thức và kết cấu luận văn 10 2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 20 3 Tổng quan của đề tài 10 4 Phương pháp nghiên cứu 10 5 Nội dung nghiên cứu 30 6 Khả năng ứu dụng 20 Tông điểm 100 IV KẾT LUẬN (Giảng viên phản biện ghi rõ nội dung cần chỉnh sửa và bổ sung trong đồ án) ………

………

………

………

TP HCM, ngày ….tháng… năm…

GVPB

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội thì phương tiện giao thông cũng phát triển không ngừng trong đó ô tô là phương tiện phổ biến Do nhu cầu cấp thiết của nhà tiêu dùng, nghành công nghiệp ô tô đã cho ra đời rất nhiều loại ô tô với các tính năng và công dụng khác nhau Cũng từ những đòi hỏi của người tiêu dùng về vận tốc của ô tô phải lớn và độ an toàn phải cao Nhà sản xuất phải nghiên cứu về hệ thống phanh nhiều hơn nhằm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng những giải pháp cho vấn đề an toàn

Ở nước ta nghành ô tô đang đà phát triển mạnh Nhà sản xuất thì cho ra những phương tiệncòn đến tay người tiêu dung thì việc sử dụng đúng cách đúng tiêu chuẩn thế nên việc bảo dưỡng sửa chữa là vấn đề thiết yếu cho xe chạy một cách an toàn hơn khi tham gia giao thông và kéo dài tuổi thọ xe Đặc biệt hơn với mật độ phương tiện tham gia trên đườngở nước ta rất đông, chính vì thế mà hệ thống phanh đã quan trọng nay còn quan trọng đối với địa hình và dân cư nước ta

Với mục đích cũng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng thời làm quen với công tácnghiên cứu để mang lại những phương pháp sữa chữa và bảo dưỡng nhanh nhất, mang lại hiệu

quả cao nhất Nhóm em đã được giao thực hiện báo cáo đồ án tốt nghiệp với đề tài:“Thiết Kế

Chế Tạo Mô Hình Hệ Thống Điều Hòa Không Khí Ô tô“ với sự hướng dẫn của thầy Th.S LÝ

VĂN TRUNG Là một đề tài rất thiết thực để cho nhóm em ngày một nâng cao tầm hiểu biết về

hệ thống điều hòa

Mặc dù đã cố gắng, nhưng do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm thực tế có hạn nên trong quá trình làm đồ án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, nhóm em rất mong được sự phê bình, chỉ bảo của các thầy và các bạn đồng nghiệp để nhóm được mở rộngthêm kiến thức

LỜI CAM KẾT

Nhóm chúng tôi cam đoan rằng những công việc trình bày trong đề tài này mang tên

“THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ” là tác

phẩm gốc của tôi và đã không được trình bày ở bất kỳ nơi nào khác cho bất kỳ cấp bậc học.Trong trường hợp các tài liệu tham khảo đã được sử dụng từ sách, báo được công bố, báo cáo vàcác trang web, nó là hoàn toàn công nhận phù hợp với các thông lệ tham khảo tiêu chuẩn củangành

TP.HCM tháng 07 năm 2015Sinh viên ký tên

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Trong cuộc sống hiện đại ngày nay thì điều hòa không khí không gì xa lạ với chúng ta, nhằm đápứng nhu cầu cuộc sông hiện đại thoải máy hơn thì thì hầu như trên ô tô nào cũng có, nhầm nâng cao kiến thức đã học chúng em theo sự hướng dẫn của nhà trường và được thầy Th.s Lý Văn Trung chỉ dẫn tận tình làm mô hình điều hòa không khí Qua quá trình làm mô hình chúng em cũng cố thêm nhiều kiến thức đã học và học hỏi nhiều điều mà mình chưa nắm chắc khi học trong lý thuyết, mô hình được làm thực tế qua các giai đoạn sau

- Thiết kế khung

 Tham khảo ý kiến GVHD

 Tham khảo các mô hình có sẵn tại khoa

 Đưa ra ý tưởng vẽ thiết kế khung trên phần mềm solidwork

- Tham khảo giá và mua những thiết bị cần thiết cho mô hình

 Tìm hiểu nguyên lý, cấu tạo của một hệ thống lạnh cơ bản

 Mua thiết bị

 Kiểm tra tính năng hoạt động của từng thiết bị

- Bố trí thiết bị lên khung

- Bố trí hệ thống đường ống dẫn gas

 Lắp đặt đường ống kiểm tra xem có sự rò gas

- Bố trí hệ thống điện, bộ phận pan hệ thống

 Kiểm tra toàn bộ hệ thống điện

 Kiểm tra pan

- Kiểm tra hoạt động toàn bộ hệ thống

 Hút chân không mô hình

 Nạp gas, vận hành và kiểm tra độ lạnh

 Bàn giao mô hình

MỤC LỤC

PHẦN A: LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ

1.1 Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Hệ thống điện điều hòa không ôtô là một hệ thống trong đó môi chất tuần hoàn khép kín,được kết cấu với các bộ phận chính sau đây:

 Một máy nén (compressor)

 Bộ ngưng tụ còn gọi là dàn nóng (condenser)

 Bình chứa (lọc/hút ẩm môi chất) (receiver/dryer)

 Van giãn nở hay van tiết lưu (expansion valve)

 Bộ bay hơi còn gọi là dàn lạnh (evaporator)

Hình 1.1 Các thiết bị chính trong hệ thống điều hòa

1.2 Cấu tạo của các bộ phận chính trong hệ thống điều hòa không khí

1.2.1 Máy nén (compressor)

 Công dụng

Máy nén là quả tim của hệ thống điện lạnh ô tô.Có nhiệm vụ là hút, nén luân chuyển môichất tuần hoàn trong hệ thống, hoạt động nhờ sức kéo của động cơ xe hơi

Hình 1.2: Máy nén pittong Sanden 508

 Cấu tạo của máy nén

Hình 1.3Cấu tạo của máy nén pittong

Nguyên lý hoạt động của máy nén.

Hành trình hút : Piston đi xuống, thể tích tăng, áp suất giảm, Clape hút tự mở (lá mỏng nằm

ở phía dưới) hút môi chất vào xy-lanh máy nén qua van hút

Hành trình nén: Piston chạy lên, Clape hút đóng kín (phía dưới), áp suất tăng cao và tự nângClape đẩy thoát ra ngoài

Hình 1.4 Nguyên lý hoạt động của mấy nén pittong

1.2.2.Bộ ly hợp điện từ.

 Nhiệm vụ: Đóng, mở ly hợp để đóng hoặc dừng máy nén

 Cấu tạo:

Hình 1.5: Bộ ly hợp điện từ

Tất cả máy nén của hệ thống điện lạnh ôtôđều được trang bị bộ ly hợp hoạt động nhờ từtrường Bộ ly hợp này được xem như một phầncủa buli máy nén Cấu tạo gồm các bộ phậnchính như sau:

 Bộ phận từ gồm cuộn dây và lõi từ (nguồn điện 12V), bộ phận này đứng yên

 Đĩa ma sát từ: một gắn cứng và quay trơncùng buli, một đĩa gắn chặt với trục máy nén

 Khe hở giữa hai đĩa khoảng 1 đến 2 mm tùy theo loại máy Tham khảo khe hở yêu cầu trong phần sửa chữa

Hình 1.6: Chi tiết tháo rời bộ ly hợp điện từ trang bị bên trong máy nén

 Hoạt động:

Khi ly hợp từ được đóng dòng điện chạy qua cuộn dây Stator và làm cho từ trường cuộn củacuộn dây nam châm mạnh lên Kết quả làm Stator hút bộ phận định tâm với một lực từ mạnh đủ

để máy nén quay cùng với puli

Tùy theo cách thiết kế, bộ ly hợp từ trường thường được điều khiển cắt nối nhờ bộ cảm biếnnhiệt điện, bộ cảm biến này hoạt động dựa theo áp suất hay nhiệt độ của hệ thống điều hòakhông khí

Hình 1.8 Cấu tạo và nguyên lý của giàn nóng

Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một tấm kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ U nốitiếp nhau xuyên qua vô số cánh tỏa nhiệt mỏng , các cánh tỏa nhiệt bám chặt và bám sát quanhống kim loại Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa đông thời chiếmmột khoảng không gian tối thiểu

 Nguyên lý hoạt động

Khi môi chất được máy nén nén từ thể khí dưới áp suất thấp và nhiệt độ thấp thành môi chất

có áp suất và nhiệt độ cao đi vào giàn nóng Giàn nóng có cấu tạo các ống hình chữ U, xungquanh ống là các cánh mỏng giúp môi chất giải nhiệt nhanh Đồng thời môi chất được quạt ởgiàn nóng thổi nhằm nhanh làm nguội Môi chất sau khi đi qua giàn nóng được giải nhiệt từ thểkhí biến thành thể lỏng có áp suất và nhiệt độ cao

1.2.4 Bình chưa- lọc hút ẩm

 Nhiệm vụ

Giúp lọc các tạp chất có trong môi chất, làm cho môi chất tinh khiết hơn

Hình 1.9 Bình chứa – lọc hút ẩm

 Cấu tạo

1- đường môi chất vào2- lưới lọc môi chất3- phin hút ẩm4- Môi chất ra5- Đường ống môi chất ra

6- mắt quan sát môi chất

Hình 1.10: Vị trí và cấu tạo của bình chứa – lọc hút ẩm

Bình lọc và hút ẩm có vỏ bọc bằng kim loại, bên trong có lưới lọc và túi chứa chất khử ẩm(disecant) chất khử ẩm là một vật liệu có đặc tính hút ẩm lẫn trong môi chất rất tốt như oxitnhôm, silica alumina và chất silicagel

 Nguyên lý hoạt động

Sau khi môi chất đi qua giàn nóng sẽ đi vào bình chứa bằng đường ống 1 Sau khi vào bìnhchứa môi chất đi qua tấm phin lọc 3, lúc này môi chất sẽ được hút ẩm Môi chất tiếp tục đi qualưới lọc có lỗ xốp của sillicagal có đường kính 3 Ao, cho phép ga có đường kính phân tử 2,5 Ao

và dầu có đường kính phân tử 4 Ao qua và hút giữ lại nước có đường kính phân tử 3 Ao Sau khi

đã được hút ẩm và lọc các tạp chất, môi chất theo đường ống 4 tới ống 5 đi ra ngoài

1.2.5.Van tiết lưu

 Chức năng

Sau khi đi qua bình chứa tách ẩm, môi chất lỏng có nhiệt độ, áp suất cao được phun ra từ lỗtiết lưu Kết quả làm môi chất giản nở nhanh và biến môi chất thành hơi sương có áp suất thấp vànhiệt độ thấp

Van tiết lưu phối hợp với cảm biến nhiệt độ điều chỉnh được lượng mối chất cho giàn nhiệttheo tải nhiệt một cách tự động

Giảm áp suất môi chất sau khi đi qua van tiết lưu

 Cấu tạo và vị trí của van tiết lưu trên hệ thống điều hòa

Hình 1.11 Vị trí van tiết lưu trên hệ thống lạnh

Van tiết lưu được lắp giữa bình lọc và bộ bay hơi

 Cấu tạo

Hình 1.12 Cấu tạo van tiết lưu

 Nguyên lý hoạt động

- Khi tải nhiệt tăng, nhiệt độ tại

giàn ra của giàn lạnh tăng Điều

này làm nhiệt truyền đến hơi chắn

trên màn chắn trên màng tăng, vì

thế hơi chắn đó dãn ra Màn chắn

di chuyển sang phía bên tay trái,

làm thanh cảm nhiệt độ và đầu của

kim van nén lò xo Lỗ tiết lưu mở

ra cho một lượng lớn môi chất vào

trong giàn lạnh Điều này làm tăng

lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh, bằng cách đó làm tăng khả năng làm lạnh trong hệ thống.

Hình 1.13 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van tiết lưu kiểu hộp( khi tải cao)

- Khi nhiệt độ tải nhiệt nhỏ,nhiệt độ tại của ra của giàn lạnh giảm

Điều đó làm cho nhiệt truyền đến hơi

chắn trên màng giảm nên hơi môi chất

co lại Màng di chuyển về phía phải,

làm thanh cảm ứng nhiệt và đầu của

kim van đẩy sang phía phải bởi lò xo

Lỗ tiết lưu đóng bớt lại, nên môi chất

tuần hoàn trong hệ thống giảm, bằng

Giàn lạn làm bay môi chất ở dạng sương sau khi qua van dãn nở có nhiệt độ và áp suất thấp

và làm lạnh không khí xung quanh nó

Môi chất sau khi qua van tiết lưu làm áp suất giảm nhanh, nhiệt truyền từ thể lỏng sang thểkhí này Môi chất lạnh được dẫn đến giàn lạnh nhờ các ống xếp thành hình chữ U cùng với cáccách tản nhiệt Tại đây, nhiệt độ thấp của giàn lạnh được dẫn ra ngoài rngoài bởi quạt của giànlạnh

Hình 1.15 Giàn lạnh trên mô hình hệ thống điều hòa không khí

 Cấu tạo

Bộ bốc hơi được cấu tạo bằng một ống kim loại (5) dài uốn cong chữ U đi xuyên qua vô sốcác la mỏng tản nhiệt(3) Các lá mỏng hút nhiệt được bám sát tiếp xúc hoàn toàn quanh ống dẫnmôi chất lạnh Cửa vào của môi chất được bố trí bên dưới còn cửa ra bố trí bên trên bộ bốc hơi.Một quạt điện lồng sóc được đặt sau giàn lạnh thổi không khí xuyên qua giàn lạnh đưa khímát ra ngoài

Hình 1.16 Cấu tạo (bộ bốc hơi) giàn lạnh

Bộ bốc hơi còn có chức năng hút ẩm, chất ẩm sẽ ngưng tụ thành nước và được hứng đưa rabên ngoài

1.2.7 Hệ thống đường ống cao áp và thấp áp

 Chức năng: Dẫn môi chất đến các bộ phận của hệ thống

Trong hệ thống lạnh trên oto có 2 đường ống chính và cũng được phân thành 2 nhánh riêng

- Nhánh có áp suất thấp được giới hạn bởi phần môi chất sau van tiết lưu và cửa vào củamáy nén Đường ống này có đường kính lớn và lạnh khi hệ thống hoạt động

- Nhánh có áp suất cao được giới hạn bởi phần môi chất ngay trước van tiết lưu và cửa racủa máy nén Đường ống này có đường kính nhỏ hơn nhánh trên và có nhiệt độ cao hơn

Hình 1.17: Đường ống trong hệ thống lạnh

Ở trong khoảng nhiệt độ 25 - 30 áp suất trong 2 nhánh nằm trong khoảng:

- Nhánh áp suất thấp: 147.1 – 294.2 kPa (21.3 – 42.7 psi )

- Nhánh áp suất cao: 1372.9 – 1863.3 kPa (199.1 – 270.2 psi)

 Cấu tạo ống dẫn

1- lớp chịu lực bằng polyeste 2- Lớp cao su chịu giản nở

3- Lớp cao su phía trong

Hình 1.20 Cấu tạo mắt gas và kiểm tra tình trạng dòng chảy

1.2.9 Quạt trong hệ thống lạnh

 Chức năng: Quạt giàn lạnh có tác dụng thổi luồng không khí xuyên qua giàn lạnh

Hình 1.21: Cấu tạo của quạt làm mát giàn lạnh (kiểu lông sóc)

- Chiều cao chân khung: 65 cm

- Các kích thước phụ khác vừa đủ cho thiết bị đặt vào và thêm phần khoảng trống để dễ điđường ống gas va hệ thống dây điện

2.1.2 Vẽ khung mồ hình trên phần mềm SOLIDWORKS

Khởi động phần mềm => chọn Part=> chọn Sketch=> chọn mặt Plane=> chọn lệnh

Sketch=>Feature thao tác 3D đùn khối

Hình 2.1 Giao diện khi khởi động của Solidworks

Hình 2.2 Chọn mặt phẳng trrong Part

Xuất hiện giao diện vẽ của Solidworks, chọn mặt phẳng muôn vẽ và click vào chế độ Sketch

để bắt đầu vẽ trên mặt phẳng đó

Hình 2.3 Giao diện chính của chế độ Part Sketch

Ta vẽ biên dạng hình trên mặt phẳng 2D dùng các lệnh trên thanh menu vẽ ghi kích thước theo kích thước định trước

Hình 2.4 Giao diện Features

Sau khi vẽ 2D trên Sketch ta chuyển sang Features thực hiện lệnh đùn khối 3D

2.1.3 Mô phỏng 3D khung mô hình và xuất bản vẽ

Hình 2.5 Thiết kế chân cho mô hình

Hình 2.6 Chân sau khi được thiết kế

Hình 2.7 Dựng 2 mặt phẳng vẽ 4 thanh ngang vát góc 45 độ

Hình 2.8 Lệnh đối xứng 2 thanh qua mặt phẳng

Hình 2.9 Thiêt kế lưới sắt dập lỗ

Hình 2.10 Thiết kế 4 thanh treo

Hình 2.11 Thiết kế 2 thanh ngang

Hình 2.12 Thiết kế ván gỗ và áp vật liệu

Hình 2.13 Khung mô hình hoàn thành

Hình 2.14 Xuất bản vẽ

Hình 2.15 Cân khối lượng

2.2 Kiểm nghiệm bền khung mô hình

2.2.1 Cơ sở lý thuyết

- Khối lượng của dàn lạnh và quạt dàn lạnh là 2kg

- Khối lượng của motor 3 pha là 6kg

- Khối lượng của máy nén là 2kg

2.2.2 Kết quả kiểm nghiệm

- Từ mô hình 3D của mô hình sau khi ghép ở assembly design sử dụng các lệnh trong phầnmềm Solidworks nhập các số liệu cần thiết ta có thể kiểm nghiệm bền sơ bộ khung môhình

- Sau khi kiểm nghiệm các chi tiết chịu lực ta được kết quả kiểm nghiệm tổng của mô hình

- Sắt vuông 0,03 x 0,03 x 6 m.

Hình 2.17 Sắt vuông 30

- Lưới sắt , thanh nẹp, ván ép, nẹp nhôm

Hình 2.18 Lưới sắt , thanh nẹp, ván ép, nẹp nhôm

2.3.3 Quá trình thực hiện

Hình 2.19 Đo kích thước vật liệu

Hình 2.20 Quá trình cắt hàn khung

Hình 2.21 Khung sau khi cắt hàn

Khung được hoàn thành trong 20 ngày làm việc từ việc mua vật liệu , tìm vị trí làm, chuẩn

bị dụng cụ, khảo sát giá vật liệu, dưới sự chỉ dẫn trao đổi tận tình của giáo viên hướng dẫn Th.S

Lý Văn Trung cùng các thành viên trong nhóm