Tải bản đầy đủ

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE TOYOTA VIOS

LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, ngành công
nghiệp ô tô của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ. Trong những năm
gần đây lượng ô tô tham gia giao thông không ngừng tăng lên. Ngày nay ô tô
đã trở thành phương tiện đi lại thân thiện đối với người dân Việt Nam. Nhận
ra nhu cầu này, ngày càng nhiều các xí nghiệp, công ty về lắp ráp, sửa chữa,
bảo dưỡng ô tô được thành lập ở các khu công nghiệp trọng điểm cũng như
các tỉnh thành trong cả nước. Cùng với mức sống ngày một nâng cao, sự phát
triển của nền kinh tế, số lượng xe ô tô ngày càng được tiêu thụ với số lượng
lớn để đáp ứng tất cả các nhu cầu. Từ đó kéo theo là sự đòi hỏi số lượng lớn
về những cán bộ kỹ thuật hiểu biết về ô tô. Vì vậy, việc nắm rõ và hiểu biết
đầy đủ về việc sử dụng, khai thác, bảo dưỡng, sửa chữa là yếu tố cần thiết và
quan trọng của một sinh viên ngành Công nghệ ô tô.
Sau 4 năm theo học tại trường, với sự đào tạo, dạy dỗ, và hướng dẫn của
các thầy cô trong trường Đại học Công nghiệp Hà nội nói chung và thầy cô
khoa Công Nghệ Kỹ thuật Ô tô nói riêng, sự giúp đỡ tận tình của Ban giám
hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa, thầy chủ nhiệm. Hôm nay, chúng em
sắp kết thúc hóa học, đã được trang bị kiến thức chuyên môn nhất định và có
thể tham gia vào sản xuất, góp một phần công sức vào việc xây dựng kinh tế
đất nước.
Với tiêu chí như vậy, nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, cho nên em

chọn thực hiện đề tài đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu khai thác hệ thống
điều hòa không khí trên xe ô tô Toyota Vios 2010”. Đề tài gồm có 4 chương:
Chương 1. Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Chương 2. Điều khiển hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Chương 3. Hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Vios
Chương 4. Khai thác hệ thống điều hòa không khí trên ô tô


Trang bị hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một phần không thế
thiếu trên các dòng xe hiện đại. Đây là hệ thống thiết yếu đảm bảo tính tiện
nghi cho nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người. Vì thế, nhu cầu sửa
chữa bảo dưỡng hệ thống điều hòa là vô cùng lớn. Từ đó, yêu cầu đặt ra cho
người kĩ thuật viên, kĩ sư ô tô là phải trang bị kiến thức chuyên sâu về hệ
thống điều hòa và nâng cao trình độ tay nghề sửa chữa. Nhận thấy đây là một
đề tài có ý nghĩa thực tiễn cao, em đã cố gắng tìm kiếm tài liệu, học hỏi, tích
lũy kiến thưc từ các thầy giáo, các bạn và các trang mạng về chuyên ngành,…
để hoàn thiện đề tài này.
Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở giúp cho em sau này có thể tiếp cận
với những hệ thống điều hòa được trang bị trên các ô tô hiện đại. Chúng em
mong rằng đề tài sẽ góp phần nhỏ vào công tác giảng dạy trong nhà trường.
Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên chuyên ngành ô
tô và các bạn sinh viên đang theo học các chuyên ngành khác thích tìm hiểu
về kỹ thuật ô tô.


LỜI CẢM ƠN
Chúng em, những sinh viên năm cuối, những người sắp phải rời xa mái
trường Đại học Công nghiệp Hà nội thân yêu, xin gửi lời cảm ơn chân thành
đến quý thầy cô trong trường nói chung và thầy cô trong khoa Công nghệ Kỹ
thuật Ô tô nói riêng.
Trong suốt 4 năm học tại trường, với sự dìu dắt, hướng dẫn và giúp đỡ
tận tình của quý thầy cô, chúng em đã và đang từng bước hoàn thiện mình
hơn để trở thành những người kỹ sư, đem bàn tay và khối óc của mình cống
hiến cho xã hội.
Bên cạnh đó, với sự quan tâm, tạo điều kiện của nhà trường, của khoa,
chúng em đã được đăng ký đề tài đồ án tốt nghiệp và trong thời gian thực hiện
đề tài, em đã nhận được sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn
là Thầy Nguyễn Thành Bắc.
Đồ án đã hoàn thành theo đúng dự kiến. Song do khả năng còn nhiều hạn
chế, thời gian thực hiện có hạn, và vì một số lí do khách quan nên chắc chắn


không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự thông cảm và
góp ý của quý thầy cô bộ môn và các bạn sinh viên.
Nhân đây em cũng xin được bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới
các quý thầy cô trong khoa, trong bộ môn, các bạn trong lớp đã giúp đỡ em
trong suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày tháng năm 2018
Sinh viên
TRẦN NGUYÊN PHƯƠNG


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN Ô TÔ.
1.1 Mục đích việc điều hoà không khí.
- Điều hòa không khí điều khiển nhiệt độ trong xe. Nó hoạt động như
một máy hút ẩm có chức năng điều khiển nhiệt độ lên xuống. Điều hòa không
khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên
mặt trong của kính xe.
- Điều hòa không khí là bộ phận để:
+ Điều khiển nhiệt độ và thay đổi độ ẩm trong xe.
+ Điều khiển dòng không khí trong xe.
+ Lọc và làm sạch không khí.

Hình 1.1. Điều hòa không khí.
1.1.1. Điều khiển nhiệt độ.
1.1.1.1. Bộ sưởi ấm.
Người ta dùng một két sưởi ấm như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng
không khí. Két sưởi lấy nước làm mát của động cơ đã được hâm nóng bởi
động cơ và dùng nhiệt độ này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào
xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên.


Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là
một bộ sưởi ấm.

Hình 1.2. Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm.
1.1.1.2. Hệ thống làm mát không khí.
Giàn lạnh làm việc như là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí
trước khi đưa vào trong 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 chất làm lạnh và sau đó nó làm mát không khí được thổi vào
trong xe từ quạt gió. Việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của
nước làm mát động cơ nhưng việc làm mát không khí hoàn toàn độc lập với
nhiệt độ nước làm mát động cơ.


Hình 1.3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát không khí.
1.1.1.3. Máy hút ẩm.
Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn
và giảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống. Khi đi qua giàn lạnh,
không khí được làm mát. Hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và bám vào
các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống.
Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được chứa trong
khay xả nước. Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một
vòi nhỏ.

Hình 1.4. Nguyên lý hút ẩm.
1.1.1.4. Điều khiển nhiệt độ.
Điều hòa không khí trong ô tô điều khiển nhiệt độ bằng cách sử dụng cả
két sưởi và giàn lạnh, và bằng cách điều chỉnh vị trí cánh hòa trộn không khí
cũng như van nước. Cánh hòa trộn không khí và van nước phối hợp để chọn
ra nhiệt độ thích hợp từ các núm chọn nhiệt độ trên bảng điều khiển.


Hình 1.5. Điều khiển nhiệt độ mát.

Hình 1.6. Điều khiển nhiệt độ bình thường.


Hình 1.7. Điều khiển chế độ nóng.
1.1.2. Điều khiển dòng không khí trong xe.
1.1.2.1. Thông gió tự nhiên.
Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ sự chênh áp được tạo
ra do sự chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bổ áp
suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình
vẽ, một số nơi có áp suất dương, còn có một số nơi có áp suất âm. Như vậy
cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương (+) và cửa xả được bố trí ở
những nơi có áp suất (-).

Hình 1.8. Thông gió tự nhiên.
1.1.2.2. Thông gió cưỡng bức.


Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút
không khí đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng
vị trí như hệ thống thông gió tự nhiên. Thông thường hệ thống thông gió này
được dùng chung với hệ thống thông khí khác( hệ thống điều hòa không khí
và bộ sưởi ấm).

Hình 1.9. Thông gió cưỡng bức.
1.1.3. Bộ lọc không khí.
1.1.3.1. Chức năng
Bộ lọc không khí là 1 thiết bị dùng để loại bỏ khói thuốc lá, bụi bẩn..
được đặt ở cửa hút điều hòa không khí để làm sạch không khí đưa vào trong
xe.
1.1.3.2. Cấu tạo
Bộ làm sạch không khí gồm có một quạt gió, mô tơ quạt gió, cảm biến
khói, bộ khuếch đại, điện trở và bầu lọc có cacbon hoạt tính.

Hình 1.10. Cấu tạo bộ lọc.
 Nguyên lý hoạt động:


Bộ lọc không khí dùng một mô tơ quạt để lấy không khí ở trong xe và
làm sạch không khí đồng thời khử mùi nhờ than hoạt tính trong bộ lọc.
Ngoài ra một số xe có trang bị cảm biến khói để xác định khói thuốc và
tự động khởi động mô tơ quạt gió ở vị trí “HI”.

Hình 1.11. Bảng điều khiển.
1.2. Khái quát hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.
Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng là bao gồm những
thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và
thải nhiệt ra môi trường bên ngoài.
Thiết bị lạnh ô tô bao gồm: Máy nén, thiết bị ngưng tụ, bình lọc/hút ẩm,
thiết bị giãn nở, thiết bị bay hơi và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ
thống lạnh hoạt động hiệu quả nhất.


Hình 1.12. Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.
1.2.1. Công dụng.
- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô.
- Rút sạch chất ẩm ướt trong không khí này.
- Làm mát lạnh không khí và duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp.
- Giúp cho người ngồi trong xe và người lái xe cảm thấy thoải mái, mát
dịu khi chạy xe trên đường trong khi thời tiết nóng bức.
1.2.2. Yêu cầu.
- Không khí trong cabin phải lạnh.
- Không khí phải sạch.
- Không khí lạnh phải được lan truyền khắp cabin.
- Không khí lạnh khô (không có độ ẩm).
1.2.3 Phân theo vị trí lắp đặt.
 Kiểu phía trước:
Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối
với giàn sưởi. Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt. Gió từ bên
ngoài hoặc không khí tuần hoàn bên trong được cuốn vào. Không khí đã làm
lạnh (hoặc sấy) được đưa vào bên trong.


Hình 1.13a. Kiểu điều hòa phía trước
Kiểu phía sau:
Ở kiểu này cụm điều hòa không khí đặt ở cốp sau xe. Cửa ra và cửa vào
của khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau.
Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có khoảng trống lớn nên điều hòa
kiểu này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất giàn lạnh lớn và có
công suất làm lạnh dự trữ.

Hình 1.13b. Kiểu điều hòa phía sau.
Kiểu kép:
Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau
được đặt trong khoang hành lý. Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ
phía trước hoặc từ phía sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ
đồng đều ở mọi nơi trong xe.


Hình 1.14. Kiểu điều hòa kép.
Kiểu kép treo trần:
Kiểu này được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được
bố trí hệ thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía
sau. Kiểu kép treo trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.

Hình 1.15. Kiểu điều hòa kép treo trần.
1.2.4 Phân loại theo phương pháp điều khiển.
Kiểu 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, điều khiển lượng gió, hướng gió.


Hình 1.16a. Điều khiển bằng tay (Khi trời nóng).

Hình 1.16b. Điều khiển bằng tay (Khi trời lạnh).
Kiểu tự động:
Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ
điều khiển điều hòa và ECU động cơ. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ
không khí ra và tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên
trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua
các cảm biến tương ứng, nhằm điều khiển nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ
mong muốn.

Hình 1.17. Điều khiển tự động.
1.3. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa ô tô.
1.3.1. Cấu tạo chung của hệ thống.
Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng bao gồm các bộ
phận và thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm
lạnh và thải nhiệt ra môi trường bên ngoài. Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ
phận: Máy nén, thiết bị ngưng tụ (giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị


giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay hơi (giàn lạnh), và một số thiết bị khác
nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất. Hình vẽ dưới đây
giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí ô tô.

Hình 1.18. Sơ đồ cấu tạo chung hệ thống điều hòa trên ô tô.
A. Máy nén (lốc lạnh)
B. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng)
C. Bộ lọc hay bình hút ẩm
D. Công tắc áp suất cao
E. Van xả phía cao áp

F. Van tiết lưu (van giãn nở)
G. Bộ bốc hơi (giàn lạnh)
H. Van xả phía thấp áp
I. Bộ tiêu âm

1. Sự nén

3. Sự giãn nở

2. Sự ngưng tụ

4. Sự bốc hơi

1.3.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa ô tô.
Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây.
+ Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và nhiệt
độ bốc hơi cao đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng ở thể hơi.


+ Tại bộ ngưng tụ (B) 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.
Trước khi qua giàn nóng
Sau khi qua giàn nóng

Nhiệt độ
Áp suất
0
Xấp xỉ 80 C Xấp xỉ 1.7MPa
Xấp xỉ 600C Xấp xỉ 1.7MPa

Trạng thái
Hơi
Lỏng

Bảng 1.1. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn nóng.
+ Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay bộ hút
ẩm (C), tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi
ẩm và tạp chất.
+ Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng
chảy vào bộ bốc hơi (Giàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh.
Do giảm áp nên môi chất từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
Trước khi qua van tiết lưu
Sau khi qua van tiết lưu

Nhiệt độ
Áp suất
0
Xấp xỉ 60 C Xấp xỉ 1.7MPa
Xấp xỉ 00C Xấp xỉ 0.2 Mpa

Trạng thái
Lỏng
Hơi sương

Bảng 1.2. Trạng thái môi chất trước và sau van tiết lưu.
+ Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô,
có nghĩa là làm mát khối không khí trong cabin.
Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (Bộ bốc hơi). Tại đây
không khí bị dàn lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do
đó nhiệt độ của không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong
không khí cũng 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.

Nhiệt độ
Trước khi qua giàn lạnh Xấp xỉ 00C
Sau khi qua giàn lạnh
30C đến 40C

Áp suất
Xấp xỉ 0.2 Mpa
Xấp xỉ 0.2 Mpa

Trạng thái
Hơi sương
Hơi


Bảng 1.3. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn lạnh.
Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy
nó sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không
mất đi mà chuyển từ dạng này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng
nên nhiệt độ bị giảm 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.
Trước khi qua máy nén
Sau khi qua máy nén

Nhiệt độ
3 C đến 40C
Xấp xỉ 800C
0

Áp suất
Xấp xỉ 0.2 Mpa
Xấp xỉ 1.7MPa

Trạng thái
Hơi
Hơi

Bảng 1.4. Trạng thái môi chất sau khi qua máy nén.
1.3.3. Vị trí lắp đặt của hệ thống điều hòa trên ô tô.
- Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hòa được
lắp ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung
cấp khí mát vào trong xe khi cần thiết.
- Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hòa
giống xe con thì sẽ không đảm bảo làm mát toàn bộ xe hay quá trình làm mát
sẽ kém đi nhiều. Vì vậy xe khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để
đảm bảo làm mát toàn bộ xe tạo ra cảm giác thoải mái cho hành khách trên
xe.

Hình 1.19. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch.


Hình 1.20. Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách.
1.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận chính trong hệ
thống điều hòa ô tô.
1.4.1. Máy nén.
1.4.1.1. Chức năng.
Máy nén trong hệ thống điều hòa không khí là loại máy nén đặc biệt
dùng trong kỹ thuật lạnh, hoạt động như một cái bơm để hút môi chất ở áp
suất thấp nhiệt độ thấp sinh ra ở giàn bay hơi rồi nén lên áp suất cao (100psi;
7÷17.5 kg/cm2) và nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm bảo sự tuần
hoàn của môi chất lạnh một cách hợp lý và tăng mức độ trao đổi nhiệt của
môi chất lạnh trong hệ thống.
Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống lạnh, 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 tỉ số nén vào khoảng 5÷8,1. Tỉ số này
phụ thuộc vào nhiệt độ không khí môi trường xung quanh và loại môi chất
lạnh. Có thể so sánh máy nén lạnh có tầm quan trọng giống như trái tim của
cơ thể sống. Sau khi được chuyển về trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất


thấp môi chất được nén và chuyển thành trạng thái khí ở nhiệt độ cao và áp
suất cao. Sau đó nó được chuyển tới giàn nóng.
1.4.1.2. Cấu tạo.

Hình 1.21. Kết cấu của máy nén.
1.4.1.3. Nguyên lý hoạt động.
+ Bước 1: Sự hút môi chất của máy nén: Khi piston đi từ điểm chết trên
xuống điểm chết dưới, các van hút mở ra môi chất được hút vào xy lanh công
tác và kết thúc khi piston xuống điểm chết dưới.
+ Bước 2: Sự nén của môi chất: Khi piston từ điểm chết dưới lên điểm
chết trên, van hút đóng van xả mở ra với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của
môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá trình kết thúc khi piston nên đến
điểm chết trên.
+ Bước 3: Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại
như trên.
1.4.1.4. Phân loại.
Nhiều loại máy nén được sử dụng trong hệ thống điện lạnh ô tô, mỗi loại
máy nén đều có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý làm việc khác nhau. Nhưng tất
cả các loại máy nén đều thực hiện một chức năng như nhau: Nhận hơi có áp
suất thấp từ bộ bốc hơi và chuyển thành hơi có áp suất cao bơm vào bộ ngưng
tụ.


Thời gian trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại hai piston và một
trục khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, loại này hiện nay
không còn sử dụng nữa. Hiện nay loại đang sử dụng rộng rãi nhất là loại máy
nén piston dọc trục và máy nén quay dùng cánh trượt.
Máy nén kiểu đĩa chéo:
• Cấu tạo:
Một cặp pitong được đặt trong đĩa chéo cách nhau 1 khoảng 720 cho
máy nén 10 xylanh hay 120 0 cho máy nén 6 xylanh. Khi một phía của piston
ở hành trình nén thì piston ở phía kia ở hành trình hút.

Hình 1.22. Cấu tạo máy nén đĩa chéo.
Nguyên lý hoạt động:
Khi trục máy nén quay sẽ làm đĩa cam quay, piston di chuyển về bên trái
hay bên phải. Kết quả là môi chất làm lạnh bị nén lại, khi piston di chuyển về
phía bên phải do sự chênh lệch về áp suất giữa bên trong xylanh và đường
ống áp suất thấp, van hút bên trái sẽ mở ra, môi chất làm lạnh điền đầy trong
xylanh.
Khi piston di chuyển về phía bên trái, van nạp sẽ đóng lại môi chất sẽ bị
nén. Khi áp suất nén tăng lên áp suất của môi chất bên trong xylanh sẽ làm


mở van xả. Khi van xả mở môi chất bị nén sẽ đẩy ra đường ống áp suất cao.
Van nạp và van xả là van một chiều để tránh môi chất đi ngược lại.
Nếu vì một lý do nào đó, áp suất ở phần cao áp của hệ thống lạnh quá
cao, van an toàn được lắp trong máy nén sẽ xả một phần môi chất ra ngoài.
Điều này giúp bảo vệ các bộ phận của hệ thống điều hòa.

Hình 1.23. Nguyên lý hoạt động máy nén đĩa chéo.
Máy nén kiểu trục khuỷu piston.
• Cấu tạo
Máy nén kiểu piston (crank-type compressor): loại này thường được thiết
kế nhiều piston (thường từ 3-5 piston) theo kiểu thẳng hàng hoặc chữ V
(inline or V type). Trong quá trình hoạt động mỗi piston thực hiện một thì hút
và một thì nén. Trong thì hút, máy nén hút môi chất lạnh ở phần thấp áp từ
giàn lạnh vào máy nén qua van hút.


Hình 1.24. Cấu tạo máy nén trục khuỷu piston
• Nguyên lý hoạt động:
Quá trình nén, piston di chuyển lên trên nén môi chất lạnh với áp suất và
nhiệt độ cao, van hút đóng lại, van xả mở ra môi chất được nén đến giàn
nóng. Van xả là điểm xuất phát của phần cao áp của hệ thống. Các van thường
làm bằng thép là lò xo mỏng, dễ biến dạng hoặc gãy nếu quá trình nạp môi
chất lạnh sai kỹ thuật.

Hình 1.25. Nguyên lý hoạt động máy nén trục khuỷu piston.
Máy nén kiểu cánh trượt:
Cấu tạo:


Máy nén cánh gạt gồm một rotor gắn chặt với hai cặp cánh gạt và được
bao quanh bởi xylanh máy nén. Mỗi cánh gạt của máy nén này được đặt đối
diện nhau, có 2 cặp cánh gạt như vậy mỗi cánh gạt được đặt vuông góc với
cánh kia trong rãnh của roto. Khi roto quay cánh gạt sẽ được nâng theo chiều
hướng kính vì các đầu của chúng trượt trẹn mặt trong của xylanh.

Hình 1.26. Cấu tạo máy nén cánh trượt.
Nguyên lý làm việc:
Khi rotor quay, hai cánh gạt quay theo và chuyển động tịnh tiến trong
rãnh của rotor, trong khi đó hai đầu cuối của cánh gạt tiếp xúc với mặt trong
của xylanh và tạo áp suất nén môi chất.

Hình 1.27. Nguyên lý hoạt động máy nén cánh trượt.
Máy nén khí dạng đĩa lắc:
Cấu tạo:


Khi trục quay, chốt dẫn hướng quay đĩa chéo thông qua đĩa có vấu được
nối trực tiếp với trục. Chuyển động quay này của đĩa chéo được chuyển thành
chuyển động quay của piston trong xylanh để thực hiện hút, nén và xả trong
môi chất.

Hình 1.28. Cấu tạo máy nén khí dạng đĩa lắc.
Nguyên lý hoạt động:
Van điều khiển áp suất trong buồng đĩa chéo tùy theo mức độ lạnh. Nó
làm thay đổi gố độ nghiêng của đĩa chéo nhờ chốt dẫn hướng và trục có tác
dụng như là bản lề và hành trình piston để điều khiển máy nén hoạt động một
cách phù hợp.
Khi độ lạnh thấp, áp suất trong buồng áp suất giảm thấp xuống thì van
mở ra vì áp suất của ống xếp lớn hơn áp suất trong buồng áp suất thấp từ đó
áp suất của buồng áp suất cao tác dụng vào buồng đĩa chéo. Kết quả là áp suất
tá dụng sang bên phải thấp hơn áp suất tác dụng sang bên trái. Do vậy hành
trình piston trở nên nhỏ hơn do được dịch sang phải.
Công suất máy nén này thay đổi vì sự thay đổi thể tích hút và đẩy theo
tải nhiệt nên công suất cũng được điều chỉnh tối ưu theo tải nhiệt. Công suất
máy nén này thay đổi vì sự thay đổi thể tích hút và đẩy theo tải nhiệt nên công
suất cũng được điều chỉnh tối ưu theo tải nhiệt.


Máy nén thay đổi lưu lượng theo tải nhiệt có thể thay đổi góc nghiêng
của đĩa. Sự thay đổi hành trình của piston giúp công suất máy nén luôn được
điều chỉnh và đạt cao nhất.

Hình 1.29. Nguyên lý hoạt động máy nén khí dạng đĩa lắc.


Máy nén kiểu xoắn ốc.



Cấu tạo:

Máy nén gồm một đường xoắn ốc cố định và một đường xoắn ốc quay
tròn.

Hình 1.30. Cấu tạo máy nén xoắn ốc.


Nguyên lý hoạt động:

Tiếp theo chuyển động tuần hoàn của đường xoắn ốc quay, 3 khoảng
trống giữa đường xoắn ốc quay và đường xoắn ốc cố định sẽ dịch chuyển để
làm cho thể tích của chúng nhỏ dần. Đó là môi chất được hút vào qua cửa hút


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×