Tải bản đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp về hệ thống điều hòa trên ô tô toyota vios

1

DANH MỤC HÌNH VẼ


2

MỤC LỤC


3

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay ô tô trở thành một phương tiện đi lại rất phổ biến của con người. Vì vậy
ngành sản xuất ô tô ngày càng phát triển, cùng với những cải tiến về mặt kĩ thuật,
kết cấu, kiểu dáng của sản phẩm. Những nhà thiết kế đã không ngừng phát triển
nâng cao các hệ thống tiện nghi nhằm đáp ứng tối đa nhu cầu ngày càng cao của
người tiêu dùng. Hệ thống tiện nghi được sử dụng trên các loại ô tô hiện đại ngày
càng được hoàn thiện và giữ vai trò hết sức quan trọng đối với người sử dụng. Một
trong những tiện nghi phổ biến nhất đó là “ Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô”
Những năm gần đây có rất nhiều những hãng xe lớn đầu tư vào thị trường Việt

Nam như: TOYOTA , HONDA, FORD, HUYNDAI, MERCEDES... Hầu hết các
loại xe này đều được trang bị hệ thống điều hòa không khí, đồng nghĩa với nó là
nhu cầu sửa chữa bảo dưỡng nó ngày càng cao. Do vậy yêu cầu kĩ thuật viên, kĩ sư
ô tô phải được trang bị tốt những kiến thức chuyên môn để rèn luyện nâng cao hiểu
biết và tay nghề sửa chữa.
Xuất phát từ nhu cầu đó, là một sinh viên được học tập và rèn luyện tại trường
Đại Học Công Nghiệp Hà Nội em đã được các thầy cô giáo trang bị rất nhiều các
kiến thức chuyên môn. Đến nay đã kết thúc khóa học, để tổng kết đánh giá quá trình
học tập rèn luyện tại trường. Em đã được nhà trường và khoa ô tô giao cho đề tài tốt
nghiệp “ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE
TOYOTA VIOS ”.
Trang bị hệ thống điều hòa trên ô tô là rất quan trọng nó giúp con người cảm
thấy thoải mái dễ chịu khi sử dụng. Nhận thức được tính cấp thiết của đề tài em đã
tim hiểu, nghiên cứu và thu thập tài liệu. Trong quá trình thực hiện em đã gặp không
ít khó khăn. Nhưng với sự hướng dẫn tận tình của thầy hướng dẫn BÙI VĂN HẢI
cùng các thầy trong khoa và các bạn cùng lớp đến nay em đã hoàn thành đề tài đúng
thời gian quy định.
Do kiến thức chuyên môn của bản thân còn hạn chế, nội dung đề tài còn mới
tài liệu tham khảo không nhiều. Nên mặc dù đã rất cố gắng nhưng đề tài cũng
không tránh khỏi những khiếm khuyết hạn chế rất mong được sự đóng góp ý kiến
của quý thầy cô .
Em xin chân thành cảm ơn!


4

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI XE DÙNG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA
1. GIỚI THIỆU THIỆU VỀ XE TOYOTA VIOS VÀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG
KHÍ TRÊN MỘT SỐ XE DU LỊCH.
1.1. GIỚI THIỆU XE TOYOTA VIOS.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE TOYOTA VIOS
TT
1
2
3
4
5
6


7
8
9
10
11

Thông số
Chiều dài tổng
Chiều rộng tổng
Chiều cao tổng
Chiều dài cơ sở
Trọng lượng không tải
Trọng lượng toàn bộ
Số chỗ ngồi
Động cơ
Công suất cực đại
Momen xoắn cực đại
Dung tích thùng nhiên

12

liệu
Dung tích công tác

Kí hiệu
L
B
H
Lc

Giá trị

Nemax
Memax
V

Đơn vị
mm
mm
mm
mm
Kg
Kg
Chỗ
Xăng
Kw/rpm
Nm/rpm
lít

Vh

Cm3

1497

G
n

4300
1700
1460
2550
1050-1065
1500
5
80/6000
141/4200
42

1.2. HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN MỘT SỐ XE DU LỊCH
1.2.1. Hệ thống điều hòa lắp trên xe TOYOTA VIOS
Xe Vios 2014 được Toyota sản xuất vào năm 2014 loại 5 chỗ ngồi này
được chính thức ra mắt trên thị trường Việt Nam. Hiện tại Toyota đã có mặt đủ
tại Việt Nam trong tất cả các dòng xe chính: minibus, pick-up, xe du lịch hạng
trung và hạng sang
Hãng hy vọng, chiếc xe TOYOTA VIOS mới này sẽ đại diện ưu tú tại thị trường
Việt Nam.


5

Hình 1.1 Hệ thống điều hoà không khí trên xe VIOS 2014
1. Bình lọc, hút ẩm; 2. giàn ngưng; 3. Két nước làm mát; 4. Máy nén; 5. Động
cơ;
6. Giàn lạnh; 7. Van tiết lưu; 8. Quạt gió; 9. Ống dẫn lạnh sau.
Các chức năng khác cho một chiếc xe du lịch cao cấp đều có mặt ở VIOS E ghế
bọc da, nút điều chỉnh ghế ngồi, cửa sổ trời với hai chế độ: mở toàn phần và mở
chếch lên, cảm biến lùi, đèn pha cảm biến ánh sáng tự động, .. Đặc biệt xe có thể
nhớ 3 vi trí ngồi của người lái, giúp bạn có thể chỉnh vị trí ngồi. VIOS E được
trang bị hệ thống chống trộm, chống khởi động khi dùng sai chìa khoá, mặc dù ở
Việt Nam hiện tượng trộm cắp xe hơi chưa phổ biến. Hệ thống điều hoà được
thiết kế gọn gàng cho tài xế và hành khách ngồi phía sau tự điều chỉnh được,
tăng thêm tính tiện nghi và hài hoà trong xe. Hệ số cản gió Cd 0.29 là thiết kế
khí động học như xe thể thao thể hiện qua hình dáng và đường nét thanh thoát,
giúp xe vận hành êm và tăng tốc rất nhanh. VIOS E có hệ thống điều hoà nhiệt
độ tự động duy trì mức nhiệt độ định trước cho nội thất phân bố hơi mát đều cho
cả hành khách ngồi ghế sau qua ống dẫn sau Tóm lại, công nghệ tiên phong kết
hợp với kinh nghiệm của Toyota tạo cho VIOS khả năng lái và ổn định tối đa,
cho cảm giác lái xe thú vị tuyệt vời.
1.2.2. Hệ thống điều hòa lắp trên xe Fiat Siena.
Fiat là một nhà chế tạo ôtô nổi tiếng của Italy với lịch sử hơn 100 năm. Xe mang
nhãn hiệu Fiat đã xuất hiện trên thị trường Việt Nam từ rất lâu, nhưng Fiat chỉ
trở nên thực sự quen thuộc với người sử dụng từ khi liên doanh ôtô Mêkong đưa
vào lắp ráp loại xe Tempra và gần đây là Siena. Hệ thống điều hoà trên xe Fiat
Siena với kết cấu nhỏ gọn dễ dàng điều chỉnh nhưng vẫn có khả năg mang lại sự


6
thoải mái khi sử dụng. Ưu điểm lớn nhất của loại này là giá thành rẻ, dễ sử dụng
nhưng thời gian làm mát chậm, độ lạnh không sâu và sự phân bố không khí
không đồng đều hơn so với các loại trên.

Hình 1.2. Hệ thống điều hoà không khí trên xe Siena.
1. Giàn ngưng; 2. Máy nén; 3. Bình sấy (bình hút ẩm); 4. Van giãn nở; 5. Giàn lạnh.
1.2.3. Hệ thống điều hòa lắp trên xe MB 140D 2.9.
Xe MB 140D 2.9 là loại xe được lắp đặt hệ thống điều hoà nhiệt độ (gồm máy lạnh
và sưởi) do hãng Mercedes-Benz sản xuất. Trong những năm gần đây với chính
sách mở cửa rộng rãi của nhà nước ta nên các loại xe của hãng Mercedes được nhập
vào Việt Nam ngày một nhiều. Các loại xe nhập vào Việt Nam có thể là nguyên
chiếc hoặc bao gồm các phụ tùng và lắp ráp tại Việt Nam. Các chủng loại xe của
hãng Mercedes đã có mặt tại thị trường Việt Nam chủ yếu là xe du lịch.

Hình 1.3. Hệ thống điều hoà không khí trên xe MB 140D 2.9.
1. Bình sấy; 2. Giàn ngưng; 3. Giàn lạnh trước,
4. Máy nén; 5. Giàn điều hoà nhiệt; 6. Điều hoà không khí kép.


7
Hệ thống điều hoà không khí được trang bị trên xe du lịch đời mới của hãng
Mercedes-Benz. Với trình độ kỹ thuật sản xuất tiên tiến của hãng Mercedes-Benz đã
cho ra đời loại MB 140D có thể tích toàn bộ không gian của xe không nhỏ nhưng hệ
thống điều hoà không khí trên xe phát ra đủ lớn sẽ giúp cho hành khách trên xe có
cảm giác thoả mái khi đi xe MB 140D. Với hệ thống điều hoà gần giống như xe
FORD TRANSIT, với giàn lạnh phía sau được bố trí trên trần nên dễ dàng lắp đặt
và sửa chữa hơn.
2. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ VÀ
ĐẶC ĐIỂM VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ LẮP TRÊN XE DU LỊCH.
2.1. PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ
2.1.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt điều hoà.
2.1.1.1. Kiểu táp lô.
Kiều này, điều hoà không khí thường được gắn với bảng táp lô. Đặc điểm của kiểu
này là, không khí lạnh từ cụm điều hoà được thổi thẳng đến mặt trước người lái nên
hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với công suất điều hoà, có các lưới cửa ra
của không khí lạnh có thể được điều chỉnh bởi bản thân người lái nên người lái
ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh.

Hình 1.4. Lắp đặt kiểu táp lô.
2.1.1.2. Kiểu khoang hành lý.
Ở kiểu khoang hành lý, điều hoà không khí được đặt ở cốp sau xe. Cửa ra và cửa
vào của khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau. Do cụm điều hoà gắn ở cốp sau nơi có
sẵn khoảng trống tương đối lớn, nên điều hoà kiểu này có thể thiết kế 1 hệ thống
điều hoà công suất giàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ cao.


8

Hình 1.5. Lắp đặt kiểu khoang hành lý
2.1.1.3. Kiểu kép.
Hình 2.3 trình bày cách lằp điều hoà kiểu kép. Có hai cách lắp điều hoà kiểu kép :
+ 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 1 dàn lạnh được
lắp trên trần xe

Mô tả đường đi của khí lạnh. Khí lạnh được thổi ra từ phía trước

và phía sau bên trong xe. Đặc tính làm lạnh bên trong xe rất tốt, sự phân bố nhiệt độ
trong xe đồng đều, có thể đạt được một môi trường rất dể chịu trong xe. Phụ thuộc
vào kết cấu của mỗi xe mà ta có thể chọn một trong hai kiểu lắp trên hình để bố trí
cho phù hợp.

Hình 1.6. Lắp đặt kiểu kép.
2.1.2. Phân loại theo chức năng.
Do chức năng và tính năng cần có của hệ thống điều hoà khác nhau tuỳ theo môi
trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, điều hoà có thể chia thành 2 loại tuỳ theo tính


9
năng của nó. 2.1.2.1.Cho một mùa. Loại này bao gồm một bộ thông gió được nối
hoặc là với bộ sưởi hoặc là hệ thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh
trên hình 2.4.

Hình 1.7. Bố trí hệ thống điều hoà cho một mùa.
2.1.2.2. Loại cho tất cả các mùa.
Loại này kết hợp với một bộ thông gió thoáng với một bộ sưởi ấm và hệ thống làm
lạnh. Hệ thống điều hoà này có thể sử dụng trong những ngày lạnh, ẩm để làm khô
không khí. tuy nhiên, điều đó cũng hạ thấp nhiệt độ không khí, làm cho nó trở nên
lạnh đối với hành khách. Để tránh điều đó, nó cũng cho khí đi qua két sưởi để sấy
nóng.


10

Hình 1.8. Bố trí hệ thống điều hoà cho tất cả các mùa.
2.2. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ TỰ ĐỘNG.
Điều hoà không khí thông thường luôn hoạt động tại một nhiệt độ khí thổi vào và
tốc độ thổi khí do lái xe đặt trước. Tuy nhiên, những yếu tố như sự toả nhiệt của mặt
trời, nhiệt động cơ, nhiệt từ ống xả, nhiệt do hành khách tạo ra...sẽ ảnh hưởng đến
nhiệt độ trong xe theo thời gian.
Vì vậy, với hệ thống điều hoà loại này cần phải điều chỉnh lại nhiệt độ, tốc độ thổi
khí hay cả hai khi cần thiết, hay nói cách khác thì hệ thống điều hoà thông thường
không có khả năng tự điều chỉnh nhiệt độ trong xe về nhiệt độ cài đặt như ta mong
muốn ban đầu. Hệ thống điều hoà không khí tự động đã được phát triển để loại bỏ
các thao tác điều chỉnh không thuận tiện này. Điều hoà không khí tự động phát hiện
nhiệt độ bên trong xe và môi trường, sự toả nhiệt của mặt trời... và điều chỉnh nhiệt
độ khí thổi cũng như tốc độ một cách tự động theo nhiệt độ đặt trước bởi lái xe, do
vậy duy trì được nhiệt độ bên trong xe tại nhiệt độ đặt trước. Hệ thống điều hoà
không khí tự động ngày nay là hệ thống điêu hoà được kích hoạt bằng cách đặt
nhiệt độ mong muốn bằng núm chọn nhiệt độ và ấn vào nút AUTO. Hệ thống sẽ
điều chỉnh ngay lập tức và duy trì ở mức đã thiết lập nhờ chức năng điều khiển tự
động của ECU.


11
ECU tính toán nhiệt độ và lượng không khí được hút vào rồi quyết định đóng mở
cửa thông gió cho phù với các thông số dựa trên nhiệt độ được xác định bởi mỗi
cảm biến và nhiệt độ cài đặt ban đầu. Những giá trị này được sử dung để điều khiển
vị trí cánh trộn khí, tốc độ motor quạt gió và vị trí điều tiết thổi khí.
2.2.1. Các bộ phận chức năng chính.
Điều hoà không khí tự động là một điều hoà thường có lắp thêm các cảm biến để
phát hiện sự thay đổi nhiệt và sự toả nhiệt của mặt trời các bộ điều khiển để xác
định các chế độ làm việc dựa trên các tín hiệu từ các cảm biến và bộ chấp hành
được dẫn động bởi các bộ điều khiển làm dịch chuyển các cánh gió và các bộ phận
khác.
2.2.1.1. Cảm biến.
- Các cảm biến dùng nhiệt điển trở và nhập vào bộ điều khiển những thay đổi về
nhiệt độ dưới dạng thay đổi về điện trở. -Cảm biến nhiệt độ không khí trong xe
(cảm biến trong xe, cảm biến khoang) là một cảm biến để hút khí trong xe và xác
định nhiệt độ không khí trong khoang hành khách. Trước đây cảm biến loại dùng
motor sử dụng để hút không khí, nhưng ngày nay thường dùng loại ống hút, nó
dùng không khí chạy qua bộ sưởi ấm. - Cảm biến nhiệt độ không khí môi trường:
cảm biến này được đặt kín trong một vỏ nhựa đúc được thiết kế để không không
phản ứng với những thay đổi đột ngột về nhiệt độ, nó cho phép nhận biết chính xác
nhiệt độ môi trường. - Cảm biến giàn lạnh: cảm biến giàn lạnh phát hiện nhiệt độ
của khí đi qua giàn lạnh, đặc biệt nó chỉ dùng cho điều hoà không khí tự động điều
khiển bằng bộ vi xử lý. - Cảm biến nhiệt độ nước. Cảm biến này được đặt dưới két
sưởi để phát hiện nhiệt độ nước làm mát. -Cảm biến mặt trời dùng để nhận biết sự
thay đổi về sự toả nhiệt của mặt trời. - Một cảm biến mặt trời dùng diod quang học
để nhập vào bộ điều khiển những thay đổi về sự toả nhiệt của mặt trời (bức xạ mặt
trời) dưới dạng thay đổi về dòng điện.
Các cảm biến chính dùng trong điều hoà không khí tự động là các chất bán dẫn sau:


12

Hình 1.9. Tổng quan điều khiển hệ thống lạnh.
1. Công tắc áp suất kép; 2. Công tắc áp suất máy nén; 3. Quạt tản nhiệt và làm
mát giàn ngưng; 4. Rơ le quạt; 5. Rơ le quạt (ở tốc độ cao); 6. Cảm biến
không khí;
7. Cảm biến trục khuỷu; 8. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ; 9. Cảm
biến tốc độ xe; 10. Cảm biến vị trí bướm ga; 11. Van điều khiển tốc độ chạy
không tải; 12. EEC điều khiển; 13. Ngắt điều hoà khi mở hết bướm ga; 14. Ly
hợp điện từ.
2.2.1.2. Các bộ điều khiển.
Bộ điều khiển có thể chia thành hai loại: một số dùng IC, một số dùng vi xử lý.
Chúng được gọi là “bộ khuếch đại hệ thống”, “bộ khuếch đại điều hoà tự động”,
hay “ECU điều hoà không khí”. Điều hoà không khí tự động được điều khiển
bằng bộ khuếch đại dùng IC gọi là “điều hoà không khí tự động được điều khiển
bằng bộ khuếch đại” còn loại điều khiển bằng ECU hay bộ khuếch đại dùng một
bộ vi xử lý được gọi là “điều hoà không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử
lý”.
2.2.1.3. Bộ chấp hành.
Bộ chấp hành bao gồm motor bộ thổi khí, máy nén và các motor servo (dùng để
dịch chuyển các cánh gió). Mặc dù motor servo được sử dụng chủ yếu để điều
khiển chế độ thổi khí và hoà trộn khí, một số kiểu xe dùng motor bước để cho
các mục đích này. Motor servo được kích hoạt bởi tín hiệu từ bộ khuếch đại và
tiếp điểm bên trong motor bật để làm cho motor dừng lại. Ngược lại, motor bước
hoạt động và dừng hoàn toàn điều khiển bởi ECU.
2.2.2. Kết nối với ECU động cơ.


13
Nhằm mục đích điều khiển các loại điều hoà không khí hay động cơ khác nhau,
những xe có lắp hệ thống TCCS trao đổi giữa ECU động cơ và bộ khuếch đại
điều hoà không khí. +Tín hiệu A/C. Tín hiệu này được gửi từ bộ khuếch đại điều
hoà không khí đến ECU động cơ khi ly hợp từ đang hoạt động hay công tắc A/C
bật.
Tín hiều này được dùng để điều khiển hệ thống ICS, tốc độ cắt nhiên liệu và các
chức năng khác.

Hình 1.10. Sơ đồ ECU điều khiển A/C.
+Tín hiệu ACT (cắt điều hoà khôngkhí). ECU động cơ gửi một tín hiệu (ACT)
đến bộ khuếch đại điều hoà không khí để nhả ly hợp từ của máy nén điều hoà
nhằm ngừng hoạt động của điều hoà không khí tại một tốc độ xe, áp suất đường
ống nạp (hay lượng khí nạp), tốc độ động cơ hay góc mở bướm ga nhất định.
Điều hoà không khí bị cắt hay tăng tốc đột ngột từ tốc độ thổi khí thấp (tuỳ theo
tốc độ xe, độ mở bướm ga và áp suất hay lượng khí nạp) nhằm đảm bảo tính
năng tăng tốc tốt. Điều hoà không khí cũng tắt khi động cơ đang chạy không tải
ở tốc độ thấp hơn một tốc độ định trước, tránh cho động cơ khỏi chết máy. Trong


14
một số kiểu động cơ, hoạt động của ly hợp từ cũng bị trễ trong một khoảng thời
gian nhất định sau khi bật công tắc điều hoà không khí. Trong thời gian này,
ECU động cơ mở van ISC để bù lại sự suy giảm tốc độ động cơ do hoạt động
của máy nén điều hoà không khí.
Chức năng sau được gọi là “Điều khiển làm trễ máy nén điều hoà không khí”

Hình 1.11. Mạch điều khiển làm trễ máy nén


15

Chương 2
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa
trên xe
2.1. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA.
2.1.1. Hệ thống làm mát.
2.1.1.1. Cấu tạo
Hệ thống làm mát không khí trên ô tô nói chung là một hệ thống hoạt động
theo một chu trình khép kín 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. Hệ thống bao gồm các bộ phận cơ bản như hình vẽ

Hình 2.1. cấu tạo hệ thống làm mát không khí trên ô tô.
A. máy nén.

F. Van tiết lưu.

B. Bộ ngưng tụ( giàn nóng).

G. Bộ bốc hơi( giàn lạnh).

C. Bộ lọc hay bình hút ẩm.

H. Van xả phía thấp áp.

D. Công tắc áp xuất cao.

I. Bộ tiêu âm.

E. Van xả phía cao áp.


16
2.1.1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát.
Khi động cơ đang hoạt động và bật công tắc A/C đóng mạch điện điều khiển
ly hợp điện từ, máy nén hoạt động. Hệ thống làm mát không khí sẽ hoạt động như
sau.
- Môi chất lạnh thể hơi được bơm từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao
đến bộ ngưng tụ hay giàn nóng ở thể hơi.
- Tại bộ ngưng tụ (giàn nóng) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát
giàn nóng, môi chất lạnh thể hơi được giải nhiệt, giảm áp nên ngưng tụ thành thành
thể lỏng dưới áp suất cao, nhiệt độ thấp .
- Môi chất lạnh thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hút ẩm, tại đây môi
chất tiếp tục được làm tinh khiết nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất .
- Môi chất được lọc sạch và hút ẩm được chuyển đến van giản nở hay van tiết
lưu. Van tiết lưu sẽ điều tiết môi chất lỏng chảy vào giàn lạnh làm môi chất lạnh bị
giản nở đột ngột nên nhiệt độ và áp suất giảm, môi chất chuyển từ thể lỏng thành
thể hơi.
- Trong quá trình bốc hơi môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong ca bin ô tô hay làm
mát khối không khí trong ca bin ô tô. Không khí được quạt gió thổi vào đi qua giàn
lạnh lấy đi nhiều năng lượng qua cánh tản nhiệt do đó nhiệt độ của không khí giảm
xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ và đưa ra
ngoài. Tại giàn lạnh môi chất ở thể hơi áp suất và nhiệt độ thấp.
- Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều do vậy nó sẽ
lấy năng lượng của không khí xung quanh giàn lạnh, không khí mất đi năng lương
nên nhiệt độ bị giảm xuống tạo nên không khí lạnh. Môi chất ở thể hơi dưới nhiệt
độ và áp suất thấp được đưa về máy nén..

Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống làm mát


17
2.1.2. Các cụm chi tiết chính.
2.1.2.1. Máy nén.
Máy nén là nguồn động lực tạo ra sự lưu thông thông của môi chất làm lạnh trong
chu trình. Môi chất làm lạnh từ bộ hóa hơi đi ra có áp suất và nhiệt độ thấp, sau khi
qua máy nén hơi được nén với áp suất và nhiệt độ cao và được đưa tới bộ ngưng tụ.
Có nhiều kết cấu máy nén khác nhau: kiểu cơ cấu trục khuỷu, kiểu dùng tấm lắc,
kiểu cánh gạt. Máy nén được dẫn động quay từ puly trục khuỷu động cơ nhờ bộ
truyền động đai. Trong hệ thống điều hoà không khí ôtô hiện nay thông dụng là các
máy nén kiểu tấm lắc và kiểu cánh gạt. Các loại máy nén có ưu điểm là có khả năng
thay đổi thể tích làm việc. Một số loại máy nén được sử dung trên các xe của hãng
TOYOTA:
• Kiểu quay - Kiểu cánh gạt xuyên.
• Kiểu đĩa lắc
• Kiểu đĩa chéo.
a) Kiểu cánh gạt xuyên.
Mỗi cánh gạt của máy nén cánh gạt xuyên được chế tạo liền với cánh đối diện
của nó. Có hai cặp cánh gạt như vậy, mỗi cặp đặt vuông góc với nhau trong khe
của rôto. Khi rôto quay, cánh gạt dịch chuyển theo phương hướng kính trong khi
hai đầu nó trượt trên mặt trong của xylanh.

Hình 2.3. Máy nén kiểu cánh gạt xuyên
. 1. Đai ốc đổ dầu; 2. Ốc máy; 3. Puly;
4. Cánh gạt xuyên 5. Rôto; 6. Khoang chứa dầu; 7. Đường dầu


18

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của cánh gạt.
b) Kiểu trục đĩa lắc.
Trong máy nén tịnh tiến, được thực hiện nhờ chuyển quay trục khuỷu thông qua
cơ cáu khuỷu trục thanh truyền.

Hình 2.5. Máy nén kiểu đĩa lắc.
1. Khoang áp suất thấp; 2. Piston; 3. Chốt dẫn hướng; 4. Đĩa lắc 5. Khoang đĩa
chéo; 6. Vấu; 7. Khoang áp suất cao; 8. Ống xếp; 9. Van điều khiển
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 của piston trong xylanh để thực hiện việc hút nén xả của môi chất.


19
C, Kiểu đĩa chéo.
Một số cặp piston được đặt trên đĩa chéo cách nhau một khoảng 72 o cho máy
nén 10 xylanh hay 120o cho máy nén 6 xylanh. Khi một phía của piston ở hành
trình nén thì phía kia ở hành trình hút. Máy nén này có đặc điểm là mỗi
piston(nén ga lạnh dạng khí) có thêm một cơ cấu thay đổi dung tích. Nó có khả
năng chạy cả 10 xylanh(hoặc 6xylanh), công suất 100%, hay chỉ chạy
5xylanh(hoặc 3xylanh) trước, một nửa công suất(50%), do đó giảm được mất
mát công suất động cơ.

Hình 2.6.

Máy

nén kiểu

đĩa

chéo.
+ Vị trí

trong

chu trình

làm

lạnh
Với chu

trình

làm lạnh sử

dụng vòi

phun thì nó nằm giữa bộ hóa hơi và két ngưng tụ.
+ Mục đích
Tăng áp suất và nhiệt độ của chất làm lạnh dạng khí. Bơm chất làm lạnh dạng
khí.
+ Dầu máy nén.
Ga lạnh
R134-a

R12

Kiểu máy nén
Loại đĩa chéo

ND-OIL8

ND-OIL6

Loại trục khuỷu

ND-OIL9

ND-OIL7

Máy nén được bôi trơn bằng một loại dầu đặc biệt. Loại dầu này bôi trơn các
chi tiết chuyển động của máy nén. Dầu dùng cho R-134a là loại PAG tổng hợp.


20
Dầu máy nén bôi trơn máy bằng cách hoà tan vào trong ga và tuần hoàn trong
mạch.
a, Dầu nên dùng.
không được dùng lẫn cho hệ thống R-12. Nếu dùng sai loại dầu, nó có thể làm kẹt
máy nén. Vì do dầu máy nén dùng cho ga R-12 không hoà tan trong ga R-134a nó
sẽ không tuần hoàn trong mạch làm lạnh và không thể quay về máy nén. Điều này
làm giảm tuổi thọ của máy nén một cách rõ rệt. Vì vậy dầu chính xác như dầu
glycol polyalky-lene (nó hoà tan rất tốt trong R-134a) phải được dùng trong hệ
thống làm lạnh R-134a.
a) Lượng dầu trong máy nén.
Nếu không đủ dầu máy nén trong mạch làm lạnh, máy nén không thể được bôi
trơn đầy đủ. Mặt khác nếu quá nhiều dầu, một lượng dầu lớn sẽ phủ lên thành
trong của giàn lạnh giảm hiệu quả trao đổi nhiệt và khả năng làm lạnh của hệ
thống. Vì vậy việc đảm bảo đúng lượng dầu trong mạch làm lạnh rất quan
trọng.
b) Bổ sung dầu sau khi thay thế các chi tiết.
Một khi mạch làm lạnh thông với khí quyển, ga sẽ bay hơi và bị xả ra khỏi hệ
thống. Tuy nhiên do dầu máy nén không bay hơi ở nhệt độ trong phòng nên
phần lớn dầu sẽ vẫn ở lại trong hệ thống. Vì vậy khi thay thế các chi tiết như
bình chứa/bộ hút ẩm, giàn lạnh hay giàn nóng, một lượng dầu tương đương
chứa trong chi tiết cũ phải được thêm vào chi tiết mới. Hướng dẫn dưới đây chỉ
ra lượng dầu cần phải thêm khi thay thế các chi tiết.





Bình chứa/bộ hút ẩm...............................10 - 20 cm3
Giàn nóng ...............................................40 - 50 cm3
Giàn lạnh ...............................................40 - 50 cm3
Máy nén ...............................................đối với máy nén mới chứa tất cả
lượng dầu cần cho hệ thống. Vì vậy, khi thay máy nén, đầu tiên xả và đo
lượng dầu trong máy nén cũ. Sau đó xả dầu từ máy mới và đổ lại lượng
dầu đúng bằng lượng xả ra từ máy cũ cộng thêm 20 cm3 nữa.

2.1.2.2. Khớp điện từ.
Khớp điện từ (ly hợp điện từ) dùng để điều khiển
dẫn động máy nén. Trong quá trình làm việc của


21
hệ thống làm mát, máy nén không hoạt động liên tục.
Tương ứng với chế độ làm lạnh đặt ban đầu,
khi nhiệt độ trong khoang hành khách đã đạt yêu cầu, máy
nén cần phải ngừng hoạt động; khi nhiệt độ trong khoang
hành khách bắt đầu thay đổi tăng lên so với chế độ đặt thì
yêu cầu thì máy nén phải hoạt 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 buly của máy nén. Trong stato có cuộn dây
điện từ 1. Rôto đặt lồng vào puli (2) của ly hợp. Trục
dẫn động của máy nén được dẫn động từ trục khuỷu
thông qua một khớp nối điện từ. Khi động cơ bắt đầu
hoạt động, buli 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
Hình 2.7. Khớp điện từ
bị động (3), đĩa này thường xuyên dính cứng 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 thường xuyên dính cứng vào puli 2
đang quay, như vậy trục máy nén (6) sẽ quay cùng với puli, nên tuy puli quay trên
vòng bi kép (5) 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 đứng yên, bề mặt nối và cắt ít bị mài mòn, ta đỡ công bảo
dưỡng.
2.1.2.3. Công tắc áp suất kép.
Công tắc áp suất được lắp giữa bình chứa và van giãn nở, nó phát hiện áp suất phía
cao ápcủa mạch làm lạnh và ngắt ly hợp từ khi áp suất không bình thường, tắt máy
nén để tránh các hư hỏng có thể xảy ra đối với chi tiết của hệ thống làm lạnh.
• Áp suất cao khác thường.
Khi áp suất làm lạnh trở nên cao khác thường, nó có thể ảnh hưởng hay làm hỏng
nhiều chi tiết. Khi công tắc phát hiện ra áp suất cao khác thường nó sẽ tắt làm ngắt
ly hợp từ và dừng máy nén.
• Áp suất thấp khác thường.


22
Nếu lượng ga trong mạch làm lạnh giảm rất nhiều hay không còn ga do rò rỉ,... sự
bôi trơn bằng dầu máy nén trở nên kém khi máy nén làm việc và nó có thể làm kẹt
máy nén. Vì vậy, khi không đủ ga và áp suất giảm, công tắc áp suất sẽ làm ngắt ly
hợp và dừng máy nén.
2.1.2.4. Két ngưng tụ.
Từ máy nén đi ra, môi chất công tác ở thể khí, có nhiệt độ và áp suất cao. Két
ngưng tụ là nơi trao đổi nhiệt của khí ga với môi trường ngoài để giảm nhiệt độ và
chuyển trạng thái của môi chất kạnh của khí sang lỏng. Két ngưng tụ có kết cấu các
ống dẫn và lá tản nhiệt tương tự như giàn lạnh(bộ hoá hơi). Két được bố trí ở phía
đầu ôtô(đặt trước động cơ) để làm mát cưỡng bức nhờ không khí hút bởi quạt gió
của két nước làm mát động cơ và dòng không khí sinh ra chuyển động. Ngày nay,
có những kiểu xe được trang bị quạt điện dành riêng cho giàn nóng.
+ Vị trí trong chu trình làm lạnh.
Nằm bên phía cao áp, giữa máy nén và ống tiết lưu.
+ Kết cấu và hoạt động.
Két ngưng tụ bao gồm một ống gấp khúc có gắn nhiều lá tản nhiệt. Máy nén bơm
môi chất làm lạnh dạng khí nóng ở nhiệt độ khoảng 700C đến 1000C, áp suất cao
vào lối vào nằm phía trên của két ngưng tụ.

Hình 2.8. Két ngưng tụ.
1.Dãy ống của bình ngưng tụ; 2. Các cánh tản nhiệt
2.1.2.5. Bộ ngưng tụ và hút ẩm.
Bộ ngưng tụ và hút ẩm còn gọi là bình chứa. Đó là nơi tích tụ tạm thời phần môi
chất công tác bị hoá lỏng ngăn không cho chúng được nạp vào máy nén. Mặt
khác bình chứa còn dùng để dự trữ môi chất công tác bổ sung cho hệ thống, vì
hệ thống làm mát có phạm vi thay đổi nhiệt độ rất lớn làm cho môi chất làm lạnh
ở thể lỏng bị thay đổi thể tích khi nó giãn nở hoặc bị co hẹp. Dung tích của bình


23
khoảng 0,95 lít. Trong bình còn chứa hoá chất làm nhiệm vụ hút ẩm và khử mùi.
Việc hút các hơi nước (hút ẩm) ra khỏi môi chất công tác là rất quan trọng vì
nước có thể tác dụng với môi chất làm lạnh tạo nên axit gây oxy hoá và ăn mòn
kim loại. Ngoài ra hơi nước bị lạnh có thể đóng băng làm tắc ngẽn các van,
đường ống của hệ thống. Các hoá chất hút ẩm không dùng chung cho các loại
môi chất làm lạnh. Với môi chất R-12 dùng hợp chất hút ẩm là Silica Gel còn
với môi chất R-134a dùng Zeolite
+ Vị trí trong chu trình làm lạnh:
Nằm bên phía thấp áp, giữa két hóa hơi và máy nén.
+ Mục đích:
Dùng làm nơi chứa môi chất làm lạnh dạng khí.
Dùng để lọc và hút ẩm môi chất làm lạnh.
Bảo vệ máy nén.
+ Hoạt động:
Môi chất làm lạnh dạng khí từ két hóa hơi đi theo
đường hút (1) để vào bộ tích tụ và hút ẩm.
Nó đi quanh cái nắp bằng nhựa (2) để tạo ra một dòng
xoáy. Phần tử hút ẩm (5) sẽ giữ lại hơi nước chứa
trong môi chất làm lạnh.
Môi chất làm lạnh dạng khí sẽ tập trung phía dưới
nắp nhựa và đi ra khỏi thông qua đường thoát (4).
Dầu bôi trơn (6) nằm phía dưới của bộ tích tụ và hút
ẩm được hút đi qua một tấm lọc (7) đến ống hình chử
U (3) và trộn với môi chất làm lạnh (tỉ lệ trộn của
dầu bôi trơn/môi chất làm lạnh là 1:32 hoặc là 3%).
Như thế sẽ đảm bảo bôi trơn các phần chuyển động
Hình 2.9. Kết cấu bộ
trong máy nén.
ngưng tụ
1. Cửa vào; 2. Nắp nhựa;
3. Ống hình chữ U; 4. Cửa ra;
5. Phần tử hút ẩm; 6. Phần dầu
2.1.2.6. Ống tiết lưu.
+ Vị trí trong chu trình làm lạnh.
Nằm giữa két ngưng tụ và bình hút ẩm.
+ Mục đích.
Dùng để điều chỉnh lượng môi chất làm lạnh đi đến két hóa hơi. Tách rời hai bên
cao áp và thấp áp.


24

+ Hoạt động.
Môi chất làm lạnh từ két ngưng tụ với áp suất cao đến lối vào của ống tiết lưu (1).
Hai vòng chữ O (4) tránh không cho môi chất làm lạnh rò rỉ qua van. Hai tấm lọc
(2) và (5) tại cửa vào và cửa ra của van có nhiệm vụ làm sạch các hạt bụi nhỏ trong
môi chất làm lạnh.

Hình 2.10. Ống tiết lưu.
1. Ống tiết lưu; 2,5. Tấm lọc; 3. Lỗ tiết lưu; 4. Gioăng.
Tấm lọc bên cửa ra còn có nhiệm vụ phun môi chất làm lạnh thật tơi. Lượng môi
chất làm lạnh có thể qua được đường kính xác định phía trong của van (3) luôn luôn
được xác định thông qua áp suất. Đây là sự giới hạn lượng đi qua.
Đường kính trong của van thay đổi tùy thuộc vào thế hệ của xe và yêu cầu làm lạnh
của hệ thống điều hòa không khí.
Vỏ của ống tiết lưu có mã màu để chỉ thị sự khác nhau về đường kính trong (và
không thể thay đổi khi sửa chữa).
2.1.2.7. Két hóa hơi.
Két hoá hơi là nơi môi chất làm lạnh từ thể lỏng chuyển sang thể khí (bốc hơi).
Hiệu quả quá trình trao đổi nhiệt này có vai trò quan trọng đến khả năng làm lạnh
của hệ thống. Bộ hoá hơi bao gồm các ống hợp kim nhôm. Bên ngoài thành ống có
gắn các tấm tản nhiệt để tăng diện tích tiếp xúc với không khí. Kết cấu các ống có
các kiểu khác nhau: kiểu ống có tản nhiệt dạng tấm phẳng, kiểu ống cong có tản
nhiệt dạng tấm lượn sóng và ống kiểu cốc chụp. Các kết cấu khác nhau đều nhằm
mục đích tăng diện tích trao đổi nhiệt của bộ hoá hơi.


25
Trong quá trình làm việc có lúc nhiệt độ trong ống của bộ hoá hơi hạ thấp tới 00C,
khi đó hơi nước có lẫn trong môi chất làm lạnh có thể bám vào thành ống và tạo
thành băng ngăn cản lưu thông của môi chất làm lạnh, ảnh hưởng xấu đến quá trìng
làm lạnh. Vì vậy, trong hệ thống phải có đặt bộ chống đóng băng.
Sự chống đóng băng và tuyết chủ yếu xảy ra ở cánh giàn lạnh. Khi không khí ấm
đập vào cánh giàn lạnh và bị làm lạnh xuống dưới nhiệt độ điểm sương, hơi nước
trong không khí ngưng tụ lại và dính vào các cánh giàn lạnh ở dạng các giọt nước
có thể biến thành tuyết hay băng. Nếu xảy ra sự đóng băng, hiệu quả truyền nhiệt
của giàn lạnh sẽ giảm. Vì vậy một thiết bị chống băng được sử dụng để tránh hiện
tượng này.
+ Kết cấu và hoạt động.
Két hóa hơi (1) được đặt trong hộp phía sau
quạt của hệ thống sưởi và điều hòa (4), hoạt
động giống như một bộ trao đổi nhiệt. Két
hóa hơi có chứa nhiều lá tản nhiệt dạng xoắn
ruột gà. Môi chất làm lạnh sau khi qua ống
tiết lưu hoặc van tiết lưu thì vào két hóa hơi

Hình 2.11. Két hóa hơi

ở dạng lỏng có áp thấp(2).
Ngay khi môi chất làm lạnh tiếp xúc với bề mặt phía trong của ống làm mát, nó hóa
hơi và truyền nhiệt cho ống. Ống làm mát và toàn bộ két hóa hơi lạnh đi một cách
nhanh chóng.
Không khí (A) thổi qua két hóa hơi để được làm lạnh và hút ẩm (B), sau đó được
đẩy vào bên trong xe nhờ quạt sưởi - điều hòa.
Môi chất làm lạnh đạng khí sẽ đi trở lại máy nén theo (3).
2.1.2.8. Cụm làm mát.


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×