Tải bản đầy đủ

KHAI THÁC kết cấu, TÍNH NĂNG KỸ THUẬT VÀ QUY TRÌNH KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN sửa CHỮA hệ THỐNG điều HÒA TRÊN XE HUYNDAI i30

1
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
Ôtô hiện nay có một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân, nó
được dùng để vận chuyển hành khách, hàng hoá và nhiều công việc khác…Nhờ sự phát triển
của khoa học kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế trong lĩnh vực sản xuất và đời
sống, giao thông vận tải đã và đang là một ngành kinh tế kỹ thuật cần được ưu tiên của mỗi
quốc gia.
Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, ngành ôtô đã có
những tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật mới như: Điều khiển điện tử và kỹ thuật bán dẫn
cũng như các phương pháp tính toán hiện đại… đều được áp dụng trong ngành ôtô. Khả năng
cải tiến, hoàn thiện và nâng cao để đáp ứng với mục tiêu chủ yếu về tăng năng suất, vận tốc,
tải trọng có ích, tăng tính kinh tế, nhiên liệu, giảm cường độ lao động cho người lái, tăng tiện
nghi sử dụng cho hành khách.
Hệ thống khởi động và nạp trên xe ô tô có vai trò rất quan trọng, nó giúp khởi động động
cơ và cung cấp toàn bộ hệ thống điện, phụ tải trên xe và cũng là một phần không thể thiếu
trong kết cấu của ôtô. Trong thời gian học tập tại trường em được trang bị những kiến thức về
chuyên ngành và để đánh giá quá trình học tập và rèn luyện, em được khoa giao cho nhiệm vụ
hoàn thành đồ án tốt nghiệp với nội dung: “ Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật và quy
trình chẩn đoán sửa chữa hệ thống điều hòa trên xe Hyundai i30”. Với kinh nghiệm và
kiến thức còn ít nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy “Trần Văn Thoan” em đã hoàn thành

đồ án với thời gian quy định.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, dù bản thân đã hết sức cố gắng, cộng với sự giúp đỡ
nhiệt tình của các thầy cô và bạn bè xong do khả năng, tài liệu và thời gian còn hạn chế nên
khó có thể tránh khỏi sai xót. Vì vậy, em rất mong sự chỉ bảo của thầy cô và sự góp ý của bạn
bè để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện. Qua đây em cũng xin trân trọng cảm ơn sự
giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy “Trần Văn Thoan” và các thầy trong bộ môn đã tạo điều
1
2
kiện để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.
Em xin trân trọng cảm ơn!
Hưng Yên, ngày: ……/……/2013
Sinh viên thực hiện:


Nguyễn Bá Thiều
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu viết tắt Chú giải
A/C Điều hòa không khí
VS Máy nén loại đĩa lắc
HVAC Sưởi, thông hơi, điều hòa nhiệt độ
PTC Bộ sưởi tích cực
DTC Mã chẩn đoán lỗi
GDN Chân mát
ECM Bộ điều khiển của xe
MOSFET Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor
"transistor hiệu ứng trường kim loại-ôxít-bán dẫn"
FATC Bộ điều khiển nhiệt độ không khí an toàn
2
3
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 3.1. Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc
Hình 3.2.a. Trường hợp công suất vận chuyển cao hơn
b. Trường hợp công suất vận chuyển thấp hơn
Hình 3.3. Vị trí máy nén điều hòa
Hình 3.4. Cấu tạo của máy nén điều hòa.
Hình 3.5. Vị trí dàn nóng.
Hình 3.6. Vị trí bộ HVAC phía trước
Hình 3.7.a. Cấu tạo bộ HVAC phía trước.
Hình 3.7.b. Cấu tạo bộ HVAC phía trước.
Hình 3.8. Vị trí bộ quạt gió.
Hình 3.9. Cấu tạo bộ quạt gió.
Hình 3.10. Vị trí mô tơ quạt gió.
Hình 3.11. Vị trí của lọc gió trong hệ thống.
Hình 3.12. Cấu trúc của lọc gió.
Hình 3.13. Bộ điều khiển A/C (Auto).
Hình 3.14. Vị trí cảm biến nhiệt độ trong xe.
Hình 3.15. Vị trí cảm biến nước làm mát.
Hình 3.16. Mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
Hình 3.17. Cảm biến nước làm mát và mạch điện cảm biến nước làm mát.
Hình 3.18. Đường đặc tính tuyến của cảm biến nhiệt độ nước làm mát
Hình 3.19. Vị trí cảm biến nhiệt độ môi trường.
Hình 3.20. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh.
Hình 3.21. Kiểu nhiệt điện trở.
Hình 3.22. Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ cao).
Hình 3.23. Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ thấp).
Hình 3.24. Vị trí công tắc áp suất kép.
Hình 3.25. Công tắc áp suất kép
Hình 3.26. Sơ đồ nguyên lý hệ thống PTC.
Hình 3.27. Cơ cấu chấp hành lấy gió vào
Hình 3.28. Mô tơ dẫn gió vào.
Hình 3.29. Vị trí cơ cấu chấp hành điều khiển cửa nhiệt độ.
3
4
Hình 3.30. Cấu tạo vào nguyên lý hoạt động của mô tơ trộn gió.
Hình 3.31. Vị trí cơ cấu chấp hành chế độ.
Hình 3.32. Mô tơ chia gió.
4
5
5
6
CHƯƠNG I: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN HÃNG XE
HYUNDAI.
1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của hãng xe Hyundai.
Đặt trụ sở chính ở Seoul, Hyundai điều hành nhà máy sản xuất ôtô lớn nhất thế giới tại
Ulsan với công suất lên tới 1.6 triệu xe/năm. Biểu tượng logo của Hyundai, chữ “H” được viết
cách điệu, tượng trưng cho hình ảnh công ty và khách hàng đang bắt tay nhau. Trong tiếng
Hàn, Hyundai có nghĩa là “hiện đại”.

Hình 1 Logo hãng xe Hyundai.
Tập đoàn Hyundai (Hangul, Hancha: 現代; phiên âm Hán Việt: Hiện đại) do Chung
Ju-yung thành lập năm 1947, lúc đầu là một công ty xây dựng, và từng là Tập đoàn (chaebol)
lớn nhất Hàn Quốc. Công ty được chia nhỏ ra 5 lĩnh vực kinh doanh vào ngày 1 tháng 4 năm
2003, gồm Tập đoàn Motor Hyundai, Tập đoàn Hyundai, Tập đoàn Bách hóa Hyundai và Tập
đoàn Phát triển Hyundai.
Hình 1 Logo mà Hyundai gắn trên Genesis.
Một thành viên mới trên thị trường Mỹ là Hyundai, nhà sản xuất ôtô của Hàn Quốc với
những sản phẩm đã được cải tiến đáng kể trong những năm gần đây. Xe con và xe thể thao đa
dụng SUV của Hyundai đã đem lại một tầm cao mới cho dòng xe có giá cả phải chăng.
Hyundai ban đầu chỉ là một công ty xây dựng dân dụng, năm 1947 Chung Ju-yung đã
6
7
sáng lập ra Công ty xây dựng và cơ khí Hyundai. Phải đến năm 1967, Công ty ôtô Hyundai
mới được thành lập. Năm 1968, Hyundai hợp tác với Ford Motor Company cho ra đời model
đầu tiên của công ty là Cortina. Pony, chiếc xe Hàn Quốc đầu tiên xuất xưởng vào năm 1975,
được thiết kế bởi Giorgio Giugiaro theo phong cách Ý, với công nghệ dẫn động do Mitsubishi
Motors cung cấp. Những năm sau đó, sản phẩm của Hyundai được xuất khẩu sang Ecuado và
nhanh chóng tiếp cận thị trường các nước Benelux(Belgium, Netherlands, và Luxembourg).
Năm 1991, Hyundai đã mở đường độc quyền công nghệ cho mình khi phát triển thành công
động cơ xăng, I4 Alpha và có hộp truyền động.
Hình 1 Pony, chiếc xe đầu tiên do Hyundai tự thiết kế và sản xuất năm 1974.
Công ty nhanh chóng được xây dựng với sự hợp tác của Ford - một trong những nhà
sản xuất xe hơi lâu đời nhất. Hợp đồng liên doanh chia sẻ công nghệ lắp ráp có thời hạn 2
năm được ký kết vào năm 1968 và đã cho ra sản phẩm đầu tiên là chiếc xe nhãn hiệu Cortina.
Sau đó, với sự hỗ trợ về công nghệ của hãng Mitsubishi, Nhật Bản, chiếc xe đầu tiên của
Hyundai được thiết kế và chế tạo tại Hàn Quốc có tên là Pony được tung ra thị trường vào
năm 1974.
Đến năm 1986, xe của Hyundai bắt đầu được bán tại Mỹ. Nhờ giá cả phải chăng, model
Excel đã lọt vào top “10 xe được ưa chuộng nhất” do tạp chí Fortune bình chọn. Năm 1988,
công ty bắt đầu sản xuất các model với công nghệ của riêng mình, khởi đầu là chiếc Sonata
loại midsize đến nay vẫn còn được sản xuất.
7
8
Hình 1 1986 Hyundai Excel.
Năm 1996, Hyundai Motors India Limited được thành lập, đặt xưởng sản xuất tại
Irrungattukatoi gần Chennai, Ấn Độ.
Năm 1998, Hyundai bắt đầu nỗ lực xây dựng hình ảnh của mình như một thương hiệu
toàn cầu. Một năm sau, Chung Ju Yung quyết định trao quyền lãnh đạo Hyundai Motor cho
con trai mình là Chung Mong Koo. Hyundai Motor Group, công ty mẹ của Hyundai đã đầu tư
rất nhiều vào việc phát triển chất lượng, mẫu mã, tăng cường sản xuất và nghiên cứu dài hạn
cho ngành ôtô nói riêng. Tập đoàn đã tăng thời gian bảo hành lên tới 10 năm hay 160.000 km
đối với xe bán tại Mỹ, đồng thời phát động chiến dịch marketing quy mô lớn.
Hình 1 2008 Hyundai Sonata.
Trong cuộc khảo sát về chất lượng xe hơi của tổ chức J.D. Power and Associates năm
2004, Hyundai đã vượt qua nhiều đối thủ tiếng tăm và giữ vị trí thứ 2. Hiện nay Hyundai nằm
trong top 100 thương hiệu ôtô lớn nhất thế giới. Từ năm 2002 Hyundai cũng là một trong
những nhà tài trợ chính thức cho giải World Cup của FIFA.
Sự xuất hiện của model midsize SUV Santa Fe năm 2007 đã đem đến cho Hyundai
thành công vang dội và giành giải thưởng “2007 Top Safety Pick” của IIHS.
8
9
Hình 1 2007 Hyundai SantaFe.
Tại triển lãm ôtô quốc tế Bắc Mỹ 2008, Hyundai đã trình làng model Hyundai Genesis
Coupe dẫn động bánh sau. Phiên bản mới này đã có mặt tại các đại lý trong nước vào hè 2008
và đã có mặt tại thị trường Mỹ vào mùa xuân năm 2009.
Hyundai cho ra mắt phiên bản hatchback 5 cửa của model Elantra compact sedan vào
năm 2009 với tên gọi Elantra Touring.
- Hoạt động kinh doanh của Hyundai:
Vào năm 1998, sau cuộc biến động mạnh mẽ của nghành công nghiệp ôtô Hàn Quốc
do tham vọng mở rộng thị trường cũng như ảnh hưởng của cuộc khủng hoảng tài chính Châu
Á, Hyundai đã mua lại được công ty đối thủ Kia Motors. Năm 2000, Hyundai thiết lập mối
quan hệ liên minh chiến lược với DaimlerChrysler. Kết quả của liên minh này là sự ra đời của
Daimler–Hyundai Truck Corporation vào năm 2001. Tuy nhiên, đến năm 2004,
DaimlerChrysler đã rút lợi tức của mình khỏi công ty bằng cách bán 10,5% vốn cổ phần để
lấy 900 triệu USD. Hyundai tiếp tục đầu tư vào các xưởng sản xuất đặt tại Bắc Mỹ, Trung
Quốc, Pakistan, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kì cũng như các trung tâm nghiên cứu và phát triển ở Châu
Âu, Bắc Mỹ, và Nhật Bản.

Hình 1 2009 Hyundai Genesis Coupe.
Năm 2004, doanh thu của Hyundai tại thị trường trong nước lên tới 57,2 tỉ USD và trở
thành công ty ôtô lớn thứ hai Hàn Quốc. Doanh số bán trên toàn thế giới của hãng trong năm
9
10
2005 là 2.533.695 xe, tăng 11%. Mục tiêu năm 2006 của Hyundai là doanh số toàn cầu đạt 2,7
triệu xe. Những chiếc xe mang thương hiệu Hyundai được bán tại 193 quốc gia thông qua
5.000 đại lý và showroom. Theo nghiên cứu mới đây của Automotive News về doanh số toàn
cầu của các hãng thì Hyundai xếp thứ 6, vượt qua cả Nissan, Honda và nhiều thương hiệu nổi
tiếng khác với 3.715.096 xe trong năm 2005.

Hình 1 2009 Hyundai Elantra Touring.
Sức mạnh thương hiệu của Hyundai ngày càng lớn khi đứng thứ 72 trong danh sách
Các thương hiệu tốt nhất thế giới năm 2007 theo khảo sát của Interbrand và BusinessWeek
với trị giá thương hiệu ước tính là 4,5 tỉ USD. Để được người tiêu ưa chuộng, Hyundai đã
phải nỗ lực không ngừng trong việc nghiên cứu cải tiến chất lượng sản phẩm và những thành
công đạt được là kết quả tất yếu của những nỗ lực này.
1.2. Giới thiệu chung về dòng xe Hyundai i30.
Hyundai i30 là một chiếc xe gia đình nhỏ được sản xuất bởi nhà sản xuất ôtô Hàn Quốc
Công ty Hyundai Motor từ năm 2007. Hyundai i30 là chiếc xe đầu tiên khai sinh ra phân
khúc i-series của Hyundai, sau đó là sự suất hiện lần lượt của i10, i20 và mới nhất là i40 tất cả
đều là những mẫu Hatchback, toàn bộ gia đình i-series của Hyundai đều sử hữu thiết kế “điêu
khắc dòng chảy” (fluidic sculpture). Ấn tượng đầu tên với ngoại thất Xe Hyundai i30 gợi nhớ
đến “người anh em” Kia Cee’d. Với chiều rộng 1.780 mm và cao 1.480 mm cùng thiết kế đèn
trước và lưới tản nhiệt góc cạnh giúp cho i30 khá “hoành tráng” khi nhìn trực diện.
10
11
Hình 1 Hyundai i30.
Có thể nói, i30 là mẫu xe cỡ nhỏ đầu tiên của gia đình Hyundai được trang bị túi khí
đầu gối cho người lái, đèn pha thích ứng, cụm đồng hồ với màn hình TFT LCD độ phân giải
lớn và phanh đỗ xe điều khiển điện. Bên cạnh đó là một số tùy chọn khác như cửa sổ trời
Panorama, hệ thống định vị tích hợp với màn hình màu 7 inch và camera chiếu hậu.

Bên trong xe, Hyundai i30 mới vẫn tuân thủ ngôn ngữ thiết kế dòng chảy, với các dải
inox tạo hình chạy dài trên taleau, bảng điều khiển và từng cánh cửa. Đó là chưa kể các chi
tiết nhỏ cũng được trau chuốt, như viền mặt đồng hồ chính, nẹp hai bên tay lái và cả các
đường nẹp cửa sổ… Xe được trang bị hệ thống điều hòa tự động hai vùng, cửa gió phía sau
cùng bộ lọc khí i-on. Nội thất ghế da có khả năng gập linh hoạt giúp mở rộng khoang hành lý,
ghế lái điều chỉnh điện, vô-lăng điều chỉnh đa hướng, cảm biến mưa, hệ thống âm thanh 6 loa
với có các phím điều khiển âm thanh tích hợp trên vô-lăng.
11
12
Hình 1 Nội thất xe Hyundai i30.

Ngoại thất xe Hyundai i30 trông thể thao và cá tính với lưới tản nhiệt rộng hình lục
giác, đèn pha góc cạnh, đèn LED ban ngày cùng đường gân nổi dọc thân xe, kính chắn gió
được thiết kế với góc nghiêng.
12
13
Hình 1 Ngoại thất xe Hyundai i30.

Ở đuôi xe, đèn hậu của Hyundai i30 được kéo dài theo chiều ngang, khá giống phong
cách của Ford Focus thế hệ mới. Bề mặt thân xe hiện rõ đường gân chạy dọc từ trước ra sau.
Hình 1 Đuôi xe Hyundai i30.

Bảng thông số kỹ thuật:
Dài x rộng x cao (mm) 4.330 x 1.780 x 1.480
Chiều dài cơ sở (mm) 2.650
Động cơ 2.0
13
14
Dung tích bình nhiên liệu (l) 53
Công suất cực đại (ml/v/ph) 130/6.300
Khả năng tăng tốc từ 0 - 100 Km/h (giây) 11,5
Nhiên liệu xăng
Tốc độ tối đa (km/h) 195
Hộp số Tự động 6 cấp
Tiêu hao nhiên liệu trung bình 6,4 lít/100 km
Trọng lượng không tải (kg) 1175
Mômen xoắn cực đại 4850 v/ph
Truyền động Dẫn động cầu trước (2WD)
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN ÔTÔ.
14
15
2.1.Chức năng của hệ thống điều hòa không khí trên ôtô.
Hình 2 Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa trên ôtô.
1. Máy nén. 2. Giàn nóng.
3. Phin lọc. 4. Van tiết lưu.
5. Giàn lạnh. 6. Bình tích lũy.
7. Két sưởi. 8. Quạt gió.
Điều hòa không khí là một trang bị tiện nghi thông dụng trên ô tô. Nó có các chức năng sau:
+ Điều khiển nhiệt độ không khí trong xe.
+ Duy trì độ ẩm và lọc gió.
+ Loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như: hơi nước, băng đọng trên mặt kính.
2.1.1. Chức năng điều khiển nhiệt độ và tuần hoàn không khí trong xe.
a. Chức năng sưởi ấm.
15
16
Hình 2 Nguyên lý hoạt động của két sưởi.
Người ta dùng két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí trong xe. Két
sưởi lấy nước làm mát đã được hâm nóng bởi động cơ này để làm nóng không khí trong xe
nhờ quạt gió. Nhiệt độ của két sưởi vẫn còn thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên. Do đó
ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như một bộ sưởi ấm.
b. Chức năng làm mát.
Hình 2 Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh.
Giàn lạnh là một bộ phận trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi đưa vào
khoang xe. Khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén bắt đầu làm việc, đẩy môi chất lạnh
(ga điều hòa) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được làm mát nhờ môi chất lạnh. Khi đó không khí thổi
qua giàn lạnh bởi quạt gió sẽ được làm mát để đưa vào trong xe.
Như vậy, việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ
còn việc làm mát không khí lại phụ thuộc vào môi chất lạnh. Hai chức năng này hoàn toàn
độc lập với nhau.
16
17
2.1.2. Chức năng hút ẩm và lọc gió.
a. Chức năng hút ẩm.
Nếu độ ẩm trong không khí lớn khi đi qua giàn lạnh, hơi nước trong không khí sẽ ngưng
tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả là không khí sẽ được làm khô
trước khi đi vào trong khoang xe. Nước đọng lại thành sương trên các cánh tản nhiệt và chảy
xuống khay xả nước sau đó được đưa ra ngoài xe thông qua vòi dẫn.
b. Chức năng lọc gió.
Một bộ lọc được đặt ở cửa hút của hệ thống điều hòa không khí để làm sạch không khí
trước khi đưa vào trong xe.
Gồm hai loại:
 Bộ lọc chỉ lọc bụi.
 Bộ lọc lọc bụi kết hợp khử mùi bằng than hoạt tính.

Hình 2 Bộ lọc không khí.
2.1.3. Chức năng loại bỏ các chất cản chở tầm nhìn.
Khi nhiệt độ ngoài trời thấp, nhiệt độ và độ ẩm trong xe cao. Hơi nước sẽ đọng lại trên
mặt kính xe, gây cản trở tầm nhìn cho người lái. Để khắc phục hiện tượng này hệ thống xông
kính trên xe sẽ dẫn một đường khí thổi lên phía mặt kính để làm tan hơi nước.
2.2.Lý thuyết làm lạnh.
Cơ sở lý thuyết căn bản của hệ thống điều hòa không khí.
Quy trình làm lạnh được mô tả như một quá trình tách nhiệt ra khỏi vật thể. Đây cũng là
mục đích chính của hệ thống làm lạnh. Vì vậy, hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa
trên nguyên lý cơ bản sau đây:
+ Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp.
17
18
+ Khi chất khí bị nén nhiệt độ của nó sẽ tăng.
+ Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ làm phân bố nhiệt ra vùng xung quanh và nhiệt độ của
chất khí sẽ bị giảm xuống.
+ Để làm lạnh bất cứ một vật nào thì phải lấy nhiệt ra khỏi vật thể đó.
+ Một lượng nhiệt sẽ được hấp thụ khi chất lỏng thay đổi trạng thái biến thành hơi.
Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ôtô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý thuyết của ba
đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt, áp suất và điểm sôi.
+ Dòng nhiệt: Nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn đến những nơi có nhiệt độ thấp hơn.
Ví dụ: Một vật nóng 300 F được đặt cạnh một vật nóng có nhiệt độ 800F thì vật nóng 800F sẽ
truyền nhiệt cho vật 300F. Sự chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì dòng nhiệt lưu thông càng
mạnh.
Sự truyền nhiệt có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kết hợp giữa ba cách
trên.
Dẫn nhiệt: Là sự truyền nhiệt có
hướng trong một vật hay giữa hai vật
thể khi chúng tiếp xúc trực tiếp với
nhau. Ví dụ khi ta nung nóng một đầu
thanh thép thì đầu kia dần dần ấm lên
do sự dẫn nhiệt.

Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt thông qua sự di
chuyển của dòng chất khí (chất lỏng) được làm
nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này
sang vật thể khác nhờ khối không khí trung gian
bao quanh nó (Khi khối không khí được nung
nóng bởi một nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ
bốc lên phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn
và làm nóng vật thể này). Khí nóng luôn di
chuyển lên trên và khí lạnh chìm xuống dưới tạo
thành vòng luân chuyển khép kín. Quy trình này
được gọi là đối lưu tự nhiên. Đối lưu nhiệt cũng
có thể bị tác động cưỡng bức bởi gió hoặc dùng
quạt.
18
19
Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù giữa các vật không có
không khí hoặc không tiếp xúc với nhau. Ta cảm thấy ấm khi ứng dưới ánh sáng mặt trời hay cả dưới
ánh sáng đèn sợi đốt khi ta đứng gần nó. Đó là bởi nhiệt của mặt trời hay của đèn sợi đốt được biến
thành các tia hồng ngoại và khi các tia này chạm vào một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật đó
chuyển động, gây cho ta cảm giác nóng. Tác dụng truyền nhiệt này gọi là sự bức xạ.
Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: Thể lỏng, thể rắn, thể khí.
Muốn thay đổi trạng thái của một vật thể, cần phải truyền cho nó một lượng nhiệt nhất định.
Ví dụ: Khi ta hạ nhiệt độ của nước xuống 320F (00C) thì nước đóng băng thành đá. Nó đã
thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn. Nếu nước được đun tới 2120F (1000C), nước sẽ
sôi và bốc hơi chuyển từ thể lỏng sang thể khí.
Ví dụ: Khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F ta đun nóng cho nó tan ra, nhưng nước đá đang tan
vẫn giữ nhiệt độ là 320F. Đun nước nóng đến 2120F thì nước sôi, nhưng khi ta tiếp tục đun
nữa nước sẽ bốc hơi và nhiệt độ đo được vẫn là 2120F (1000C) chứ không nóng hơn nữa.
Lượng nhiệt được hấp thu trong nước sôi, trong nước đá để làm thay đổi trạng thái của nước
được gọi là nhiệt ẩn.
- Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí.
Khi tác động áp suất lên mặt chất lỏng thì sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất lỏng này. Áp
suất càng lớn điểm sôi càng cao có nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi cao hơn so với mức
bình thường. Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất
đó sẽ bị giảm xuống. Ví dụ điểm sôi của nước ở nhiệt độ bình thường là 1000C. Điểm sôi này
có thể tăng cao hơn bằng cách tăng áp suất trên chất lỏng đồng thời cũng có thể hạ thấp điểm
sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất lỏng hay đặt chất lỏng trong chân không. Đối với
điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất cũng có tác dụng như thế.
19
20
2.3. Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn.
a. Đơn vị đo nhiệt lượng:
Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng đơn vị BTU. Nếu cần
đun nóng một Pound nước (0,454 kg) nóng đến 10F (0,550C) thì phải truyền cho nước 1 BTU
nhiệt. Năng suất của một hệ thống lạnh ô tô được định rõ bằng BTU/giờ, vào khoảng 12000
đến 24000 BTU/giờ (1 BTU = 0,252 kcal = 252 cal), (1kcal =4,187 kJ).
b. Môi chất lạnh:
Môi chất lạnh hay còn gọi là ga lạnh. Trong hệ thống điều hòa không khí nó phải đạt
được những yêu cầu sau đây:
+ Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 320 F (00C) để có thể bốc hơi và hấp thụ ẩn
nhiệt tại những nhiệt độ thấp.
+ Môi chất lạnh phải hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một hóa chất bền vững có
khả năng di chuyển thông suốt trong hệ thống và không gây ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu
khác như cao su, nhựa được sử dụng để chế tạo.
+ Môi chất lạnh phải đảm bảo không gây độc hại, không cháy nổ và không gây ô nhiễm môi
trường khi nó xả vào khí quyển.
* Môi chất lạnh R-12.
Môi chất lạnh R-12 là hợp chất của cacbon, clo và flo có công thức hóa học là
CCl2F2(CFC). Nó là một chất khí không màu, nặng hơn không khí bốn lần ở 300C, có mùi
thơm rất nhẹ, có điểm sôi là -21,64 0F (-29,80C), áp suất hơi trong bộ bốc hơi là 30 (PSI) và
trong bộ ngưng tụ là 150 ÷ 300 (PSI), có nhiệt lượng ẩn để bốc hơi là 70 BTU/ 1Pound.
R-12 rất dễ hòa tan trong dầu khoáng chất, và không tham gia phản ứng với các kim loại,
các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống. Cùng với đặc tính có khả năng lưu thông
xuyên suốt trong hệ thống ống dẫn nhưng không bị giảm thiểu hiệu suất. Chính những đặc
20
21
điểm này đã làm cho R-12 được xem là chất làm lạnh lý tưởng để sử dụng trong hệ thống điều
hòa ô tô.
Tuy nhiên, khi người ta nghiên cứu đã phát hiện ra rằng R-12 có đặc tính phá hủy tầng ôzon
và gây nên hiệu ứng nhà kính, do các phân tử R-12 có thể bay lên khí quyển trước khi phân
giải. Tại đây, nguyên tử clo tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử 03 trong tầng ôzon khí
quyển. Chính điều này đã làm phá hủy tầng ozon của khí quyển. Do đó ngày nay môi chất
lạnh R-12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị trường.
Hình 2 Sự phá hủy tầng ozon của R-12.
* Môi chất lạnh R- 134a.
Môi chất lạnh R-134a có công thức hóa học là CF3-CH2F (HFC). Do trong thành phần
hợp chất không có chứa clo nên đây chính là lý do cốt yếu mà ngành công nghiệp ô tô chuyển
từ việc sử dụng môi chất lạnh R-12 sang sử dụng môi chất lạnh R-134a.
Môi chất R-134a có điểm sôi là -15,20F (-26,90C), và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là
77,74 BTU/Pound. Điểm sôi này cao hơn so với môi chất R-12 nên hiệu suất của R-134a
không bằng R-12. Vì vậy hệ thống điều hòa không khí ô tô dùng môi chất lạnh R-134a phải
được thiết kế với áp suất bơm cao hơn, đồng thời phải tăng lượng không khí giải nhiệt qua
giàn nóng. Ngoài ra R-134a còn có nhược điểm nữa đó là không kết hợp được với dầu bôi
trơn ở hệ thống R-12.
21
22
Hình 2 Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a.
Đồ thị đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a mô tả mối quan hệ giữa áp
suất và nhiệt độ của môi chất lạnh R-134a. Đồ thị chỉ ra điểm sôi của R-134a ở mỗi cặp giá trị
nhiệt độ và áp suất. Phần diện tích trên đường cong áp suất biểu diễn R-134a ở trạng thái khí
và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu diễn R-134a ở trạng thái lỏng. Ga lạnh ở thể
khí có thể chuyển sang thể lỏng bằng cách tăng áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc
giảm nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất. Ngược lại ga lỏng có thể chuyển sang ga khí
bằng cách giảm áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay
đổi áp suất.
Như vậy, khi thay thế môi chất lạnh R-12 của hệ thống điều hòa không khí bằng môi
chất lạnh R-134a thì phải thay đổi các bộ phận của hệ thống điều hòa nếu nó không phù hợp
với R-134a, cũng như phải thay đổi dầu bôi trơn, chất khử ẩm của hệ thống. Dầu bôi trơn
chuyên dùng với môi chất lạnh R-134a là các chất bôi trơn tổng hợp polyalkalineglycol (PAG)
hay polyolester (POE). Ta có thể phân biệt được giữa hai môi chất lạnh R-12 và R-134a vì
thông thường nó được ghi rõ và dán trên các bộ phận chính của hệ thống.
22
23
Hình 2 Ga lạnh R134a của hệ thống điều hòa.
c. Dầu bôi trơn.
Chức năng: Dầu bôi trơn trong hệ thống điều hòa được hòa trộn với môi chất lạnh sẽ lưu
thông khắp nơi trong hệ thống nhằm bôi trơn, tránh mài mòn và két cứng các chi tiết.
Yêu cầu: Dầu bôi trơn phải tinh khiết không được sủi bọt, không lẫn lưu huỳnh, không
mùi, trong suốt màu vàng nhạt. Khi bị lẫn tạp chất nó có màu nâu đen. Vì vậy nếu phát hiện
dầu bôi trơn trong hệ thống đổi sang màu nâu đen thì dầu đã bị nhiễm bẩn. Cần phải xả sạch
và thay dầu mới theo đúng chủng loại và dung lượng quy định. VD: Dầu Clavus (32, 46, 68,
100); Dầu Emkarate…
Hình 2 Dầu bôi trơn máy nén.
23
24
2.4. Chu trình làm lạnh cơ bản .

Hình 2 Sơ đồ chu trình làm lạnh cơ bản.
 Môi chất lạnh ở thể hơi được bơm từ máy nén (Compressor) dưới áp suất và nhiệt độ bốc
hơi cao đến giàn nóng (condenser) .
 Tại giàn nóng, nhờ quạt giàn nóng thổi mát, môi chất thể hơi ngưng tụ thành thể lỏng
dưới áp suất cao, nhiệt độ cao.
 Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lưu thông đến phin lọc (Receiver - driver), tại đây môi
chất lạnh được lọc sạch nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất.
 Môi chất lạnh từ phin lọc được đưa tới van bốc hơi (Expansion Valve). Tại đây một
lượng môi chất dạng sương có nhiệt độ thấp và áp suất thấp được điều tiết để đưa vào giàn
lạnh.
 Tại giàn lạnh (Evaporator), quá trình bốc hơi của môi chất đã hấp thụ nhiệt của giàn lạnh
để làm lạnh giàn lạnh. Vì vậy, khi gió được thổi qua giàn lạnh nó sẽ được làm mát trước
khi đi vào trong xe.
 Sau khi qua giàn lạnh, môi chất ở thể hơi có áp suất và nhiệt độ thấp được chuyển về
máy nén kết thúc một chu trình làm lạnh.
2.5. Các cụm chi tiết chính trong hệ thống điện lạnh.
2.5.1. Máy nén (Block lạnh).
a. Chức năng:
Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống điện lạnh, nó nhận môi chất lạnh ở
trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất thấp từ giàn lạnh chuyển tới. Tại đây dòng khí này được
nén lại, chuyển sang trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất cao và được đưa tới giàn nóng.
Công suất, chất lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nén
quyết định. Trong quá trình làm việc tỷ số nén vào khoảng 5÷ 8,1. Tỷ số này phụ thuộc vào
24
25
nhiệt độ không khí môi trường xung quanh và loại môi chất lạnh.
b. Phân loại:
Hệ thống điện lạnh ô tô sử dụng nhiều loại máy nén, tuy mỗi loại máy nén có đặc điểm
cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau nhưng tất cả đều thực hiện cùng một chức năng.
Trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại piston-trục khuỷu nhưng loại này hiện nay
không còn được sử dụng nữa. Thay vào đó là loại máy nén piston dọc trục và máy nén cánh
trượt được sử dụng rộng rãi.
Hình 2 Các loại máy nén.
2.5.2. Ly hợp điện từ.
a. Chức năng:
Ly hợp từ là một thiết bị được dẫn động bằng đai để nối động cơ với máy nén. Nó thực
hiện chức năng dẫn động hoặc dừng máy nén khi cần thiết.
Hình 2 Hình ảnh của ly hợp điện từ.
b.Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
Ly hợp từ gồm có một Stator (nam châm điện), puli, bộ phận định tâm và các bộ phận
khác. Bộ phận định tâm được lắp cùng với trục máy nén và Stator được lắp ở thân trước của
máy nén.
Khi ly hợp hoạt động, cuộn dây Stato được cấp điện. Stator trở thành nam châm điện
25

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×