TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE ÔTÔ 1. Giới thiệu:
Hình 18.1 – Sơ đồ khí lưu của cơ cấu làm mát không khí
Hình 18.2 – Sơ đồ khí lưu của cơ cấu làm ấm không khí
Hình 18.3 – Bảng điều khiển hệ thống điều hòa không khí.
2. Mục tiêu:
Sau khi học xong bài này người học có khả năng:
- Về kiến thức: Nắm được cấu tạo, nguyên lý làm việc thực tế của hệ thống điều hòa không khí được sử dụng trên ôtô.
- Về kỹ năng: Kiểm tra được hệ thống thông qua đồng hồ đo, tìm được nguyên nhân và cách khắc phục hư hỏng đúng quy trình, đạt các yêu cầu kỹ thuật và đảm bảo an toàn lao động.
- Về thái độ: Làm việc theo tổ nhóm, tính cẩn thận, tác phong công nghiệp.
3. Dụng cụ, vật liệu, thiết bị:
3.1. Dụng cụ: Đồng hồ đo áp suất.
3.2. Vật liệu: Giẻ sạch, ga, dầu bôi trơn của hệ thống điều hòa, Accu 12V, nguồn điện 220V.
3.3. Thiết bị: Hệ thống điều hòa 4. Các bước tiến hành:
4.1 Tìm hiểu nguyên kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống điều hòa không khí của ôtô:
4.1.1. Công dụng – Phân loại – Yêu cầu:
4.1.1.1. Công dụng:
+ Lọc, làm sạch, và hút ẩm không khí.
- Lọc không khí - Làm sạch - Hút ẩm
+ Điều khiển dòng không khí trong xe.
- Điều khiển dòng khí vào: chế độ tuần hoàn hoặc lấy từ bên ngoài vào.
- Điều khiển nhiệt độ dòng khí: cho qua giàn lạnh hoặc trộn với không khí ấm ở giàn sưởi để cho ra nhiệt độ tương thích.
- Điều tiết dòng khí đi ra: chế độ face, foot, def, bilevel, foot and def.
+ Điều chỉnh nhiệt độ trong khoang xe ở mức thích hợp.
- Tùy theo núm chỉnh nhiệt độ hệ thống sẽ điều khiển dòng không khí đi qua giàn lạnh, giàn sưởi, điều chỉnh cánh trộn mà sẽ cho ra không khí có nhiệt độ tương thích đã chọn.
4.1.1.2. Phân loại:
+ Theo vị trí bố trí giàn lạnh:
- Kiểu phía trước: giàn lạnh và giàn sưởi đặt liền ở phía sau taplo.
- Kiểu kép: Gồm kiểu phía trước nhưng giàn lạnh đặt sau xe nâng cao năng suất làm lạnh.
- Kiểu treo trần: kiểu phía trước và giàn lạnh được treo ở phía trên trần xe, chủ yếu có ở xe du lịch.
+ Theo phương pháp điều khiển:
- Điều khiển bằng tay.
- Điều khiển tự động.
4.1.1.3. Yêu cầu:
+ Có độ bền cao.
+ Đủ công suất.
+ Không gây ô nhiễm môi trường.
4.1.2. Chu trình hoạt động hệ thống điều hòa.
Hình 18.4 – Sơ đồ cấu tạo các bộ phận tham gia chu trình làm lạnh.
+ Máy nén nén môi chất ở dạng khí có nhiệt độ thấp, áp suất thấp từ ống áp thấp thành môi chất ở dạng khí có nhiệt độ cao và áp suất cao trên đường ống áp cao.
+ Sau đó môi chất tiếp tục đi qua giàn nóng (giàn ngưng tụ) đặt ở phía trước két nước để giảm nhiệt độ và áp suất môi chất đồng thời chuyển môi chất ở dạng khí thành dạng lỏng.
+ Môi chất ở dang khí có nhiệt độ thấp và áp suất thấp qua bộ lọc để lọc cặn và tách hơi ẩm trong chu trình làm lạnh.
+ Môi chất tiếp tục đi tới bộ bốc hơi (van giãn nở) do làm thay đổi tiết diện ngõ ra làm môi chất giãn nỡ hình thanh môi chất dạng sương có nhiệt độ thấp và áp suất thấp.
+ Môi chất ở dạng sương tiếp tục đi qua giàn lạnh có các ống và cánh làm lạnh để làm lạnh không khí xung quanh
+ Quạt giàn lạnh thổi không khí đã được làm lạnh vào bộ trộn khí sau đó mới đưa vào khoang xe.
+ Đồng thời có tác dụng hút ẩm không khí do trong không khí có hơi nước nên khi đi qua giàn lạnh hơi nước sẽ ngưng tụ và chảy ra.
+ Môi chất ở dạng khí nhiệt độ thấp, áp suất thấp tiếp tục được đưa trở lại qua máy nén và thực hiện lại chu trinh như trên.
4.1.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa 4.1.3.1. Môi chất làm lạnh: R12 hoặc R134a
4.1.3.2. Hệ thống sưởi:
+ Van nước: điều khiển lượng nước làm mát từ động cơ đi qua giàn sưởi
+ Két sưởi: cho nước làm mát động cơ chảy qua các ống, cánh tản nhiệt và vỏ hâm nóng dòng không khí đi qua giàn sưởi kết hợp với motor cánh trộn gió để đưa ra nhiệt độ thích hợp.
+ Quạt giàn lạnh: thổi không khí đi qua giàn lạnh rồi đi vào cabin xe 4.1.3.3. Hệ thống làm lạnh
+ Máy nén: chuyển đổi môi chất dạng khí có nhiệt độ thấp, áp suất thấp thành môi chất dạng khí có nhiệt độ cao, áp suất cao.
- Van giảm áp và phớt kín trục: khi giàn nóng bị nghẹt áp suất tăng cao để bảo vệ thì có van giảm áp. Áp suất tăng cao thắng lực lò xo mở van cho môi chất xã ra bên ngoài để giảm áp suất (3,43 đến 4,14MPa khoảng 35 tới 42kgf/cm2)
- Công tắc nhiệt độ: có trên máy nén cánh gạt, khi nhiệt độ cao quá mức cho phép làm thanh lưỡng kim biến dạng ngắt tiếp điểm cắt ly hợp không cho máy nén hoạt động tiếp.
- Dầu máy nén: có nhiệm vụ bôi trơn các chi tiết dẫn động trong máy nén được đổ vào cùng với mô chất làm lạnh nên phải sử dung loại dầu phù hợp.
- Ly hợp từ: được dẫn động từ động cơ qua bộ truyền đai, có chức năng ngắt hoặc cho máy nén hoạt động lúc cần thiết. Cấu tạo gồm stator(nam châm điện), puli, bộ phận định tâm lắp cùng với trục máy nén.
+ Giàn nóng: Làm mát môi chất dạng khí có nhiệt độ cao, áp suất cao từ máy nén thành môi chất có dạng lỏng ở nhiệt độ thấp, áp suất thấp. Lắp phía trước két nước làm mát, bao gồm các ống và cánh tản nhiệt để đưa môi chất từ máy nén qua các cánh tản nhiệt để làm mát.
+ Bộ lọc: chứa môi chất đã được hóa lỏng tạm thời và cung cấp môi chất yêu cầu tới giàn lạnh.
Hình 18.5 – Lọc môi chất.
- Bộ lọc hút ẩm: có chất hút ẩm và lưới lọc để loại trừ tạp chất và hơi ẩm
- Kính quan sát: quan sát dòng tuần hoàn môi chất và lượng môi chất.
Hình 18.6 – Trạng thái môi chất quan sát ở lọc.
+Van giản nở: phun môi chất dạng lỏng qua bình chứa từ lổ nhỏ làm môi chất giãn nở đột ngột thành dạng sương có nhiệt độ thấp và áp suất thấp.
- Loại hộp
Hình 18.7 – Van giản nở (van tiết lưu) loại hộp.
- Loại có thanh cảm ứng nhiệt
Hình 18.8 – Van tiết lưu loại có cảm ứng nhiệt.
+ Giàn lạnh: bao gồm các đường ống và cánh làm lạnh, giàn lạnh có nhiệm vụ làm bay hơi môi chất dạng sương thành dạng lỏngcó nhiệt độ thấp áp thấp để làm lạnh không khí xung quanh và hút ẩm không khí bằng cách ngưng tụ hơi nước.
4.1.4. Điều khiển hệ thống điều hòa
+ Điều khiển công tắc áp suất: công tắc áp suất kép lắp ở phía đường ống áp cao, khi áp suất không bình thường sẽ dừng máy nén.
- Phát hiện áp suất cao: do giàn nóng không làm mát được hoặc môi chất quá nhiều, dể gây hỏng đường ống.
- Phát hiện áp suất thấp:do thiếu, không có hoặc rò rỉ môi chất làm bôi trơn kém và gây kẹt máy nén.
+ Điều khiển nhiệt độ giàn lạnh: Không cho giàn lạnh bị phủ băng xác định nhờ r nhiệt của giàn lạnh. Ly hợp từ sẽ ngắt không cho nhiệt độ giàn lạnh đạt 0c dẫn đến đóng băng
+ Điều khiển chống trượt máy nén: xem xet tốc độ máy nén và động cơ nhân biết sự trượt để ngắt ly hợp bảo vệ đai không cho đứt.
+ Điều khiển máy nén 2 giai đoạn: khi nhiệt độ giàn lạnh đạt 3oC thì ngắt đạt 4oC thì cho hoạt động lại, bật ECO la tầm 10 đến 14oC
+ Điều khiển điều hòa kép: mở van điện từ cho phép môi chất đi tiếp ra giàn lạnh phía sau
+ Điều khiển bù không tải.
+ Điều khiển quạt.
A M 1 I G 1
I g . S w i t c h
E C C - I G
E n g i n e m a i n r e l a y
F . L C D S f a n
F . L R A D f a n
C o n d e n s e r f a n m o t o r
M
R a d i a t o r f a n r e l a y N o . 1
M e d i u m p r e s s . S W .
W a t e r t e m p . S W .
T o m a g n e t i c c l u t c h r e l a y
C o n d e n s e r f a n r e l a y N o . 3 C o n d e n s e r
f a n r e l a y N o . 2
F . L A M 1
F . L A L T
B A T T M
Hình 18.9 – Mạch điện điều khiển quạt.
4.1.5. Hệ thống điều hòa không khí tự động.
4.1.5.1. Công dụng
+ Điều chỉnh nhiệt độ bên trong xe một cách tự động nhờ ecu thực thi sau khi đã chọn nhiệt độ thích hợp và nhấn chọn chế độ auto.
4.1.5.2. Cấu tạo và hoạt động của hệ thống điều hòa tự động
Hình 18.10 – Sơ đồ chung điều khiển hệ thống điều hòa tự động.
+ ECU điều khiển A/C + ECU động cơ
+ Cảm biến nhiệt độ trong xe + Cảm biến nhiệt độ ngoài xe
+ Cảm biến bức xạ năng lượng mặt trời + Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh
+ Cảm biến nhiệt độ nước + Công tắc áp suất
+ Các motor trợ động
Hình 18.11 – Sơ đồ công tắc điều khiên nhiệt độ.
- Motor quạt giàn lạnh - Điều khiển quạt giàn lạnh
Hình 18.3 – Bảng điều khiển hệ thống điều hòa không khí.
I G
G H I
O F F
S G T R T A M T W T EL O C K T S E T B S E T T S S 5 T P V M
B L W
F R H R M H
M C
S - A / C L - A / C P S W M G C
N E G
A C 1 A C T
D E F F O O T
T o s e r v o m o t o r f o r s w i t c h i n g m o d e d a m p e r s
D E F F O O T C o m p r e s s o r H e a t e r
r e l a y
I g n i t i o n s w i t c h I G 1 A M 1
F . L
B a t t e r y
S e r v o m o t o r f o r s w i t c h i n g a i r m i x i n g d a m p e r B l o w e r m o t o r
P o w e r t r a n s i t o r
S o l a r s e n s o r
Hình 18.13 – Sơ đồ đấu dây hệ thống điều hòa không khí tự động 4.2 Kiểm tra hệ thống điều hòa không khí:
Bước 1: Kiểm tra bên ngoài các thiết bị liên quan đến hệ thống điều hòa.
Bước 2: Gắn đồng hồ kiểm tra áp suất vào đúng vị trí.
Bước 3: Vận hành động cơ 5 phút để ổn định.
Bước 4: Bật hệ thống điều hòa và quan sát giá trị áp suất môi chất trên hai đồng hồ áp cao và áp thấp
Bước 5: Từ các giá trị đo được, có thể chẩn đoán tình trạng làm việc của hệ thống như sau
4.1.1. Bình thường:
Hình 18.14 – Áp suất gas bình thường.
Nếu hệ thống lạnh bình thường, giá trị áp suất trên đồng hồ như hình vẽ:
+ Phía áp thấp: 0,15 – 0,25 MPa (1,5 – 2,5 kgf/m2).
+ Phía áp cao: 1.6 – 1,8 MPa (16,3 – 18,4 kgf/m2).
4.1.2. Môi chất không đủ (thiếu gas):
Hình 18.15 – Áp suất gas ở áp cao và áp thấp đều thấp.
Trên hình vẽ: Nếu thiếu môi chất, giá trị áp suất trên đồng hồ ở cả hai vùng áp cao và áp thấp đều nhỏ hơn giá trị bình thường.
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
- Áp suất thấp ở cả vùng áp cao và áp thấp.
- Bọt có thể thấy ở mắt gas.
- Lạnh yếu.
- Thiếu lãnh chất.
- Rò rỉ gas.
- Kiểm tra rò gas và sửa chữa.
- Nạp thêm gas.
4.1.3. Thừa gas hay giải nhiệt giàn nóng không tốt:
Hình 18.16 – Áp suất gas ở áp cao và áp thấp đều cao.
Nếu có hiện tượng thừa lãnh chất hay giàn nóng giải nhiệt không tốt thì giá trị áp suất trên đồng hồ ở cả hai vùng áp cao và áp thấp đều lớn hơn giá trị bình thường.
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
- Áp suất cao ở cả vùng áp cao và áp thấp.
- Không có bọt ở mắt gas mặc dù tốc độ hoạt động thấp (thừa môi chất)
- Lạnh yếu.
- Thừa lãnh chất.
- Giải nhiệt giàn nóng kém.
- Điều chỉnh đúng lượng lãnh chất.
- Vệ sinh giàn nóng.
- Kiểm tra hệ thống làm mát (quạt giải nhiệt).
4.1.4. Có hơi ẩm trong hệ thống lạnh:
Hình 18.17 – Áp suất gas áp thấp quá thấp.
Khí ẩm không được tách khỏi hệ thống, áp suất trên đồng hồ vẫn bình thường mới bật lạnh. Sau một thời gian, phần áp thấp giảm tới áp suất chân không. Sau vài giây đến vài phút, áp suất đo trở lại bình thường. Quá trình này cứ lặp đi lặp lại. Triệu chứng này xảy ra khí ẩm không được tách làm lặp lại sự đóng băng và tan băng gần van tiết lưu.
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
- Hệ thống điều hòa hoạt động bình thường sau khi bật: Sau một thời gian phía áp thấp
- Không lọc được ẩm.
- Thay bình chứa hoặc lọc gas.
- Hút chân không triệt để
giảm tới áp suất chân không.
(Tại thời điểm này, tính năng làm lạnh giảm).
trước khi nạp gas, điều này giúp hút ẩm ra khỏi hệ thống lạnh.
4.1.5. Máy nén yếu:
Hình 18.18 – Áp suất gas ở áp cao quá cao và áp thấp quá thấp.
Khi máy nén yếu, giá trị áp suất trên đồng hồ đo ở phía áp cao cao hơn giá trị bình thường và ở phía áp thấp thấp hơn giá trị bình thường.
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Áp suất phía áp thấp cao, phía áp cao
thấp.
- Khi tắt máy điều hòa, ngay lập tưc áp suất ở phần áp thấp và áp cao bằng nhau.
- Khi sờ thân máy nén thấy không nóng.
- Không đủ lạnh.
- Máy nén
bị hư. - Kiểm tra và sửa chữa máy nén.
4.1.6. Tắc nghẽn trong hệ thống lạnh:
Hình 18.19 – Áp suất gas ở áp thấp giảm xuống chân không.
Lãnh chất không thể tuần hoàn do tắc nghẽn trong hệ thống lạnh, áp suất ở phía áp thấp giảm xuống giá trị chân không. Áp suất ở phía áp cao cao hơn giá trị bình thường.
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục - Khi tắt nghẽn hoàn toàn, giá
trị áp suất ở phần áp thấp giảm ngay xuống giá trị chân không ngay lập tức (không thể làm lạnh).
- Khi có xu hướng tắt nghẽn, giá trị áp suất ở phần áp thấp sẽ giảm dần xuống giá trị chân không.
- Bẩn hoặc ẩm đóng băng thành khối tại van tiết lưu, van EPR và các lỗ làm ngăn dòng lãnh chất.
- Rò rỉ gas bên trong đầu cảm ứng nhiệt.
- Làm rõ nguyên nhân gây tắt. Thay thế chi tiết bị nghẹt.
- Hút triệt chân không trong hệ thống lạnh.
4.1.7. Khí lọt vào hệ thống lạnh:
Hình 18.20 – Áp suất gas ở áp cao và áp thấp đều cao.
Khi khí xâm nhập vào hệ thống lạnh, giá trị áp suất trên đồng hồ ở cả hai vùng:
áp cao và áp thấp đều cao hơn giá trị bình thường.
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
- Giá trị áp suất phía áp cao và phía áp thấp đều cao.
- Tính năng làm lạnh giảm tương ứng với việc tăng áp suất bên thấp.
- Nếu lượng lãnh chất đủ, sự sủi bọt tại mắt gas giống như lúc hoạt động bình thường.
- Khí xâm nhập. - Thay lãnh chất.
- Hút triệt để chân không.
4.1.8. Van tiết lưu mở quá lớn:
Hình 18.21 – Áp suất gas áp thấp quá cao.
Khi van tiết lưu mở quá lớn, thì áp suất đo ở phần áp thấp trở nên cao hơn bình thường. Điều này làm giảm tính năng làm lạnh.
Triệu chứng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục
- Áp suất ở phần áp thấp tăng, tính năng làm lạnh giảm. Áp suất ở phần áp cao hầu như không thay đổi.
- Hư van tiết lưu. - Kiểm tra và sửa chữa đầu cảm ứng nhiệt.