Tải bản đầy đủ

Tài liệu Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu nguyên nhân hư hỏng và khắc phục sự cố hệ thống điều hòa không khí của xe FIAT trang bị cho bộ môn kỹ thuật ô tô Trường Đại học Nha Trang pdf

------




Luận văn tốt nghiệp

Nghiên cứu nguyên nhân hư hỏng và
khắc phục sự cố hệ thống điều hòa
không khí của xe FIAT trang bị cho
bộ môn kỹ thuật ô tô Trường Đại học
Nha Trang














- 1 -
LỜI NÓI ĐẦU



Trải qua từng giai đoạn tồn tại và phát triển, con người đã có ý thức tự
thích nghi với môi trường sống. Ý thức được việc phải tạo ra điều hòa không khí
xung quanh mình – mùa đông thì sưởi ấm, mùa hạ thì thông gió tự nhiên hoặc
cưỡng bức.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế, sự tiến bộ của
khoa học kỹ thuật, nghành điều hòa không khí cũng đã có những bước phát triển
vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất
Ngày nay, điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách
sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế…mà còn trong cả
các phương tiện đi lại như ôtô, tàu hỏa, tàu thủy…
Kể từ khi chiếc xe ôtô đầu tiên ra đời, theo thời gian để đáp nhu cầu cuộc
sống của con người những chiếc xe ôtô ra đời sau này ngày một tiện nghi hơn,
hoàn thiện hơn, và hiện đại hơn. Một trong những tiện nghi phổ biến là hệ thống
điều hòa không khí trong ôtô. Đây là một hệ thống mang tính hiện đại và công
nghệ cao.
Với mục đích làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, củng cố và mở
rộng kiến thức chuyên môn, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống điều
hòa không khí ôtô. Được sự đồng ý của bộ môn, tôi đã được giao thực hiện luận
văn tốt nghiệp với đề tài: “NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ
TIẾN HÀNH KHẮC PHỤC SỰ CỐ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CỦA
XE FIAT TRANG BỊ CHO BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ - TRƯỜNG ĐẠI HỌC
NHA TRANG”, với các nội dung:
Chương 1: Giới thiệu chung về hệ thống điều hoà không khí của xe FIAT
Chương 2: Xác định sự cố hoạt động không bình thường của HTĐHKK
của xe. Lựa chọn giải pháp khắc phục
Chương 3: Sửa chữa phục hồi và khắc phục sự cố

Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi được thầy giáo hướng dẫn Th.s
Mai Sơn Hải đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo, tạo điều kiện thuận lợi về mặt tinh
thần cũng như trang thiết bị và tài liệu nghiên cứu. Bên cạnh dó là sự giúp đỡ
hết sức quý báu của các thầy trong bộ môn đã hỗ trợ để tôi có thể hoàn thành
tốt nhất luận văn của mình.
Luận văn đã hoàn thành. Song, do khả năng còn nhiều hạn chế, thời
gian thực hiện có hạn, và vì một số lý do khách quan, nên chắc chắn không thể
tránh khỏi những sự sai sót. Rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các
quí thầy cô và các bạn sinh viên.
Nhân đây, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới các quí
thầy cô giáo trong khoa, trong bộ môn , đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Th.s
Mai Sơn Hải đã tận tình dạy giúp đỡ, chỉ bảo.
- 2 -
Xin được cảm ơn và xin nhận được sự góp ý của các quý thầy cô về cuốn
luận văn này.



Nha Trang, tháng 5 năm 2007
Sinh viên thực hiện



Nguyễn Trường Giang






















- 3 -


CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ
HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CỦA XE FIAT

1.1. LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ (HỆ
THỐNG ĐIỆN LẠNH ) TRÊN ÔTÔ.

1.1.1.Khái niệm chung.
Kỹ thuật điều hòa không khí là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp,
công nghệ và thiết bị để tạo ra và duy trì một môi trường không khí phù hợp với
công nghệ sản xuất, chế biến hoặc thuận tiện cho sinh hoạt của con người. Các đại
lượng cần tạo ra, duy trì và khống chế trong hệ thống điều hòa không khí bao gồm:
nhiệt độ, độ ẩm, sự lưu thông và tuần hoàn của không khí, khử bụi, tiếng ồn, khí
độc hại và vi khuẩn…
Một hệ thống điều không khí đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái
của không khí trong không gian cần điều hòa – trong vùng quy định nào đó. Nó
không chịu ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều khí hậu bên ngoài hoặc sự thay đổi
của phụ tải bên trong. Từ đó ta thấy rằng, có một mối liên hệ mật thiết giữa điều
kiện thời tiết bên ngoài không gian cần điều hòa với chế độ hoạt động và các đặc
điểm cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí.
Về mặt thiết bị hệ thống điều hòa không khí là một tổ hợp bao gồm các thành
phần sau:
 Máy lạnh
 Bộ phận gia nhiệt và hâm nóng
 Hệ thống vận chuyển chất tải lạnh
- 4 -
 Hệ thống phun ẩm: thường được dùng cho những nơi có nhu cầu gia tăng
độ chứa hơi không khí trong không gian điều hòa.
 Hệ thống thải không khí trong không gian cần điều hòa ra ngoài trời hoặc
tuần hoàn trở lại vào hệ thống.
 Bộ điều chỉnh và khống chế tự động: để theo dõi, duy trì và ổn định tự động
các thông số chính của hệ thống.
 Hệ thống giảm ồn, chống cháy, lọc bụi, khử mùi.
 Hệ thống phân phối không khí.
Tuy nhiên, không phải bất kỳ hệ thống điều hòa không khí nào cũng phải có
đầy đủ các thiết bị nêu trên. Ở một số trường hợp có thể có thêm các bộ phận phụ
khác giúp cho hệ thống làm việc ổn định và thích ứng hơn.
1.1.2.Mục đích của việc điều hoà không khí trên ôtô.
Một ô tô có trang bị hệ thống điện lạnh (hệ thống điều hoà không khí)
sẽ giúp cho lái xe và hành khách cảm thấy thoải mái, mát lịm, nhất là trên đường dài
vào thời tiết nóng bức.
Điều hoà không khí trên ô tô để đạt được các mục đích sau:
- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô.
- Rút sạch chất ẩm ướt trong khối không khí này.
- Làm mát lạnh không khí và duy trì độ mát ở nhiệt độ thích hợp.
1.1.3.Cơ sở lý thuyết của hệ thống điều hòa không khí ôtô.
Cuộc sống hàng ngày của chúng ta đã thay đổi một cách nhanh chóng
và hoàn thiện hơn. Các phương tiện phục vụ cuộc sống nói chung và xe hơi nói
riêng đóng một vai trò quan trọng trong sự biến đổi đó.
Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp ôtô đã
và đang rất phát triển. Những xe ra đời sau này được cải tiến tiện nghi, an toàn và
hiện đại hơn những chiếc xe đời cũ. Trên ôtô hiện đại đều được trang bị hệ thống
điều hòa không khí, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc tạo ra sự thoải mái, dễ
chịu và khỏe khoắn cho hành khách trong xe. Máy điều hòa nhiệt độ điều chỉnh
không khí trong xe mát mẻ hoặc ấm áp; ẩm ướt hoặc khô ráo; làm sạch bụi, khử
- 5 -
mùi; đặc biệt rất có lợi ở những nơi thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đường
dài. Và là một trang bị cần thiết giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn.



Hình 1.1: Các nguồn gây ra sức nóng bên trong xe.
Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo của hệ
thống điều hòa không khí trên ôtô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết
căn bản của hệ thống điều hòa không khí.
Qui trình làm lạnh được mô tả như là một hoạt động tách nhiệt ra khỏi vật
thể - đây cũng chính là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không
khí. Vậy nên, hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên những nguyên lý cơ
bản sau:
 Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh.
 Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ.
 Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lượng nhiệt ra khắp
một vùng rộng lớn và nhiệt độ của chất khí đó sẽ bị hạ thấp xuống.
 Để làm lạnh một người hay một vật thể, phải lấy nhiệt ra khỏi người
hay vật thể đó.
 Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổi
trạng thái biến thành hơi.
- 6 -
Tất cả các hệ thống điều 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.
o Dòng nhiệt: “Nhiệt” truyền từ những vùng có nhiệt độ cao hơn (các phần
tử có chuyển động mạnh hơn) đến những vùng có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có
chuyển động yếu hơn). Ví dụ một vật nóng 30 độ Fahrenheit (30
0
F) được đặt kề bên
vật nóng 80 độ Fahrenheit (80
0
F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 80
0
F sang vật nóng
30
0
F – chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật 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 có hướng của nhiệt trong một vật hay sự dẫn nhiệt
xảy ra giữa hai vật thể khi chúng được tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ, nếu nung
nóng một đầu thanh thép thì đầu kia sẽ dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.
Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hoặc một
chất khí đã được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể này
vật thể kia nhờ trung gian của khối không khí bao quanh chúng. Ví dụ, khi nhiệt
được cấp tại phần đáy một bình chứa khí hay chất lỏng, các phần tử đã được làm
nóng lên sẽ chuyển động lên phía trên, chất lỏng hay chất khí nặng và lạnh từ những
vùng xung quanh sẽ chìm xuống để chiếm chỗ chất khí hay chất lỏng đã được làm
nóng và nổi lên phía trên.
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 nhau. Ta cảm thấy ấm khi
đướng dưới ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh đèn pha ôtô nếu ta đứng gần nó. Đó
là bởi nhiệt của mặt trời hay đèn pha đã 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 cẩm giác nóng. Tác dụng truyền nhiệt này gọi là bức xạ.
o Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể
rắn, thể lỏng, thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền dẫn một
nhiệt lượng. Ví dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 32
0
F (0
0
C), nước sẽ đông
thành đá, nó đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn.
.
- 7 -
 Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng đối với hoạt động của
hệ thống điều hòa không khí. Khi tác động áp suất trên 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 khi ở áp suất bình thường. Ngược lại nếu
giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất ấy sẽ hạ xuống. Ví
dụ điểm sôi của nước ở áp suất bình thường là 100
0
C. 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 hoặc đặt chất lỏng trong chân không.
 Đơn vị BTU ( British Thermal Unit)
Để đo nhiệt độ lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia người ta thường
dùng đơn vị BTU. Nếu cần nung 1 pound nước ( 0,454 kg) nóng đến 1
0
F ( 0,55
0
C)
thì cần phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt.
Năng suất của của một hệ thống điện lạnh ôtô được định rõ bằng 1 BTU/giờ,
vào khoảng 12000-24000 BTU/giờ.
1.1.4.Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí ôtô.
“Điều hòa không khí” là thuật ngữ chung để chỉ những thiết bị đảm bảo
không khí trong phòng ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Khi nhiệt độ trong phòng
cao, nhiệt được lấy đi để giảm nhiệt độ (gọi là “làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ
trong phòng thấp, nhiệt được cung cấp để tăng nhiệt độ (gọi là “sưởi”). Mặt khác,
hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong phòng ở
mức thích hợp.
Do vậy, trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô nói chung bao gồm một
bộ thông gió, một bộ hút ẩm, một bộ sưởi ấm và một bộ làm lạnh. Các bộ phận này
làm việc độc lập hoặc phối hợp, liên kết với nhau tạo ra một không gian được điều
hòa không khí với những thông số điều hòa thích ứng với các yêu cầu đặt ra của con
người, tạo nên sự thoải mái, dễ chịu và một bầu không khí trong lành ở cabin ô tô.
Bộ thông gió: Không khí trong xe phải được lưu thông, thay đổi nhằm tạo ra
sự trong lành, dễ chịu cho những người ngồi trong xe. Vì vậy, trên ô tô phải có hệ
thống thông gió, đó là một thiết bị để thổi khí sạch từ môt trường bên ngoài vào bên
trong xe, và cũng có tác dụng làm thông thoáng xe.
- 8 -

Hình 1.2: Hệ thống thông gió có điều khiển

Sự thông gió không điều khiển xảy ra khi các cửa sổ được mở; còn sự thông
gió có điều khiển thông qua một hệ thống thông gió gồm quạt thổi gió và các đường
ống dẫn không khí để tạo ra sự tuần hoàn của không khí trong xe, không phụ thuộc
vào tốc độ của xe. Quạt thổi gió cũng là một bộ phận của hệ thống sưởi ấm và điều
hòa không khí.
Bộ sưởi ấm: Là một thiết bị sấy nóng không khí sạch lấy từ ngoài vào trong
cabin ôtô để sưởi ấm gian hành khách, đồng thời làm tan băng kính chắn gió của
ôtô. Có nhiều kiểu thiết bị sưởi ấm như: bộ sưởi dùng nước làm mát; dùng nhiệt khí
cháy và dùng khí xả, tuy nhiên kiểu thiết bị sưởi sử dụng nước làm mát thướng
được sử dụng rộng rãi trên các xe ôtô. Trong đó, nước làm mát tuần hoàn qua két
sưởi để làm các ống sưởi nóng lên, và quạt thổi gió sẽ thổi không khí qua két sưởi
để sấy nóng không khí. Tuy nhiên, do nước làm mát đóng vai trò nguồn nhiệt nên
két sưởi sẽ không được nóng lên khi động cơ vẫn còn nguội vì vậy nhiệt độ khí thổi
qua giàn sưởi sẽ không tăng.

- 9 -

Hình 1.3: Hệ thống sưởi ấm không khí trên ôtô
Bộ sưởi ấm được điều khiển bởi các cần gạt hoặc núm xoay trong bảng điều
khiển của hệ thống. Thường có 3 sự điều khiển cơ bản: điều khiển chức năng, điều
khiển nhiệt độ và điều khiển tốc độ thổi gió. Điều khiển chức năng xác định ngõ ra
nào sẽ phát khí nóng. Điều khiển nhiệt độ là điều tiết nhiệt độ của không khí và điều
khiển tốc độ thổi gió là điều khiển tốc độ quạt thổi.
Sự làm lạnh và làm mát không khí trong ôtô: máy điều hòa không khí trên
xe ôtô là một hệ thống làm lạnh cơ khí kiểu khí nén. Sự làm lạnh được tạo ra bằng
cách nén khí sau khi hấp thụ nhiệt bên trong xe (gian hành khách). Sau đó nhiệt
được truyền qua hệ thống lam lạnh ra không khí bên ngoài.
Vị trí của các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí ôtô:




1. Giàn sưởi ấm.
2. Máy nén.
3. Giàn nóng.
4. Giàn lạnh.
5. Quạt lồng sóc.
6.Cửa không khí tuần hoàn trở lại.
7. Cửa lấy không khí từ bên ngoài xe.
8. Bảng điều khiển.
9. Ống phân phối luồng không khí lạnh.
10. Hộp thông gió.
Hình 1.4: Vị trí các bộ phận trong hệ thống ĐHKK ôtô
- 10 -

Một chu trình làm lạnh cơ bản bao gồm các bước sau đây nhằm truất nhiệt,
làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát trong cabin ôtô:
 Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao,
giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ ở thể hơi.
 Tại bộ ngưng tụ nhiệt độ của môi chất rất cao, được quạt gió thổi mát giàn
nóng, môi chất đang ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành lỏng dưới áp suất
cao nhiệt độ thấp.
 Môi chất lạnh ở dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc/hút ẩm, tại
đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất nhờ
các lưới lọc và các hạt hút ẩm bên trong bình chứa.
 Và được van giãn nở hay van tiết lưu điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng
phun vào bộ bốc hơi hay giàn lạnh, làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm
áp nên nhiệt độ sôi của môi chất giảm xuống, cùng với sự tác động của nhiệt độ
không khí bên trong cabin xe đã làm cho môi chất sôi lên, nên trạng thái của môi
chất lúc này là từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
 Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt rất mạnh làm cho
toàn bộ giàn lạnh giảm nhiệt độ xuống, rồi nhờ quạt gió dàn lạnh hút khối không khí
bên trong cabin ôtô thổi qua bộ bốc hơi và ra lại cabin nhờ các của sổ dẫn gió – làm
lạnh khối không khí bên trong cabin ôtô.
 Bước kế tiếp là môi chất lạnh ở trạng thái hơi áp suất thấp được hồi về
máy nén nhờ chu trình hút của máy nén, và lại được bơm đi. Kết thúc một chu trình
làm lạnh và bắt đầu chu trình mới.
- 11 -

Hình 1.5: Chu trình làm lạnh cơ bản của hệ thống ĐHKK ôtô
1.Máy nén. 2.Giàn nóng. 3.Kính cửa sổ. 4.Bình lọc/hút ẩm. 5.Van giãn nở.
6.Giàn lạnh. 7. Ống mao dẫn. 8.Công tắc ổn nhiệt. 9. Đến bộ ly hợp buli máy nén.
10.Thể hơi cao áp.11.Thể lỏng cao áp. 12.Thể lỏng thấp áp. 13.Thể hơi thấp
áp. 14.Hơi cao áp bầu cảm biến.

Thông thường, hệ thống điều hòa không khí ôtô có thể được chia ra làm 2
phần: Phần cao áp nhiệt và Phần hạ áp nhiệt. Phần cao áp nhiệt thuộc phía môi chất
được bơm đi dưới áp suất và nhiệt độ cao, những thiết bị chủ yếu ở phía có áp lực,
nhiệt độ cao làm máy nén, bộ ngưng tụ, bình sấy lọc môi chất. Phần hạ áp nhiệt của
hệ thống là phần môi chất lạnh hồi về máy nén dưới áp suất và nhiệt độ thấp, các
thiết bị chủ yếu ở phía áp lực, nhiệt độ thấp bao gồm bộ bốc hơi và thiết bị giãn nở
(van tiết lưu).
- 12 -

Vị trí các bộ phận cũng như chu trình làm lạnh cơ bản của hệ thống điều hòa
không khí ôtô được trình bày trên có thể tương tự đối với những hệ thống được lắp
trên các xe ôtô khác. Chỉ khác nhau ở những đặc điểm cấu tạo cụ thể của từng bộ
phận được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí trên ôtô được sản xuất ra bởi
những hãng khác nhau mà thôi.
 Các kiểu hệ thống điều hòa không khí và đặc điểm của từng hệ
thống:
Hệ thống điều hòa không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo
chức năng của cụm điều hòa.
 Phân loại hệ thống điều hòa không khí theo vị trí lắp đặt:
+ Kiểu táplô: Ở kiểu này, điều hòa không khí được gắn với bảng táplô điều
khiển của ôtô. Đặc điểm của kiểu này là, không khí lạnh từ cụm điều hòa được thổi
thẳng đến mặt trước người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với
công suất của điều hòa, có các lưới cửa ra 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 1.8).
Hình 1.6. Để nắm vững nguyên lý kết cấu
và hoạt động của hệ thống điện lạnh ôtô,
chúng ta chia hệ thống điện lạnh thành
hai phía khác nhau: Phía cao áp và phía
thấp áp.
1.Máy nén.
2.Giàn nóng.
3.Giàn lạnh.
4.Bình lọc / Hút ẩm.
5.Van giãn nở.
6.Phía cao áp.
7.Phía thấp áp.
8.Môi chất lạnh thể lỏng cao áp.
9.Môi chất lạnh thể hơi cao áp.
- 13 -

Hình 1.7: Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo
+ Kiểu khoang hành lý: Ở kiểu khoang hành lý, điều hòa không khí được đặt
ở cốp sau xe. Cửa ra và cửa vào của không khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau. Do
cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có sẵn khoảng trống tương đối lớn, nên điều hòa
kiểu này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất dàn lạnh lớn và có công suất
làm lạnh dự trữ ( hình 1.9).

Hình 1.8: Hệ thống điều hòa không khí kiểu khoang hành lý
+ Kiểu kép: 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 bên trong xe đồng đều, có
thể đạt được một môi trường rất dễ chịu trong xe ( hình 1.10).

Hình 1.9: Hệ thống điều hòa không khí kiểu kép
 Phân loại theo chức năng: do chức năng và tính năng cần có của hệ thống
điều hòa khác nhau tùy theo môi trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, hệ thống điều
hòa không khí có thể chia thành 2 loại tùy theo tính năng của nó.
- 14 -
+ Loại đơn: Loại này bao gồm một bộ thông thoáng được nối hoặc là với bộ
sưởi hoặc là hệ thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh (hình 1.11).

Hình 1.10: Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn

+ Loại cho tất cả các mùa: Loại này kết hợp một bộ thông gió với một bộ
sưởi ấm và hệ thống làm lạnh. Hệ thống điều hòa này có thể sử dụng trong những
ngày lạnh, ẩm để làm khô không khí. Tuy nhiên, nhiệt độ trong khoang hành khách
sẽ bị hạ thấp xuống, điều đó có thể gây ra cảm giác lạnh cho hành khách. Nên để
tránh điều đó hệ thống này sẽ cho không khí đi qua két sưởi để sấy nóng. Điều này
cho phép điều hòa không khí đảm bảo được không khí có nhiệt độ và độ ẩm thích
hợp. Đây chính là ưu điểm chính của điều hòa không khí loại 4 mùa (hình 1.12).

Hình 1.11: Hệ thống điều hòa không khí loại bốn mùa

1.1.5. Môi chất lạnh sử dụng trên hệ thống điều hoà không khí ôtô.
Dung dịch làm việc trong hệ thống điều hòa không khí được gọi là môi chất
lạnh hay gas lạnh – là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều
để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp và tải nhiệt ra môi
- 15 -
trường có nhiệt độ cao hơn. Có khá nhiều môi chất lạnh được sử dụng trong kỹ
thuật điều hòa không khí, nhưng chỉ có 2 loại được sử dụng rộng rãi trong hệ thống
điều hòa không khí của ôtô đời mới đó là R-12 và R-134a.
Môi chất lạnh phải có điểm sôi dưới 32
0
F (0
0
C) để có thể bốc hơi và hấp thu
ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp. Nhiệt độ thấp nhất chúng ta có thể sử dụng để làm
lạnh các khoang hành khách ở ôtô là 32
0
F (0
0
C) bởi vì khi ở nhiệt độ dưới nhiệt độ
này sẽ tạo ra đá và làm tắt luồng không khí đi qua các cánh tản nhiệt của thiết bị bốc
hơi.
Môi chất lạnh phải là một chất tương đối “trơ”, hòa trộn được với dầu bôi
trơn để trở thành một hóa chất bền vững, sao cho dầu bôi trơn di chuyển thông suốt
trong hệ thống để bôi trơn máy nén khí và các bộ phận di chuyển khác. Sự trộn lẫn
giữa dầu bôi trơn với môi chất lạnh phải tương thích với các loại vật liệu được sử
dụng trong hệ thống như: kim loại, cao su, nhựa dẻo…Đồng thời, chất làm lạnh
phải là một chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không sinh ra các phản
ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi xả nó vào khí quyển.
Trong quá trình bảo trì sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô, chúng ta cần phải
tuân thủ các yếu tố kỹ thuật sau:
- Không được nạp lẫn môi chất lạnh R-12 vào trong hệ thống đang dung môi
chất lạnh R-134a và ngược lại. Nếu không tuân thủ điều này sẽ gây ra nhiều hỏng
hóc tai hại cho hệ thống.
- Không được dung dầu bôi trơn máy nén của hệ thống R-12 cho vào hệ
thống lạnh của loại môi chất mới R-134a. Nên dung đúng loạ.
- Phải sử dụng chất khử ẩm đúng loại dành riêng cho R-12 và R-134a.

1.2. KẾT CẤU VÀ HOẠT ĐỘNG CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG
ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CỦA XE FIAT.
1.2.1. Kết cấu của hệ thống điều hòa không khí của xe FIAT.
- 16 -

Hình 1.12: Kết cấu của hệ thống điều hòa không khí của xe FIAT:
1. Máy nén. 2. Giàn nóng. 3. Quạt. 4. Bình lọc/hút ẩm. 5. Van giãn nở. 6. Giàn lạnh.
7. Đường ống hút ( áp suất thấp). 8. Đường ống xả (cao áp). 9. Bộ tiêu âm.
10. Cửa sổ quan sát. 11. Bình sấy khô nối tiếp. 12. Không khí lạnh. 13. Quạt lồng sóc.
14. Bộ ly hợp từ cửa quạt gió. 15. Bộ ly hợp máy nén. 16. Không khí.
Hệ thống điều hòa không khí ôtô là một hệ thống hoạt động áp suất khép kín,
được kết cấu bởi các bộ phận chính sau đây:
1. Bình lọc/hút ẩm hay phin lọc (receiver/dryer)
2. Giàn lạnh hay còn gọi là bộ bốc hơi (evaporator)
3. Giàn nóng hay còn gọi là bộ ngưng tụ (condenser)
4. Máy nén hay còn gọi là blốc lạnh (compressor)
5. Van tiết lưu hay van giãn nở (expansion valve)
1.2.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa không khí trên
xe FIAT
Không khí được lấy từ bên ngoài vào và đi qua giàn lạnh (bộ bốc hơi). Tại
đây không khí bị dàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do
đó nhiệt độ không khí sẽ bi 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 thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi quá trình
- 17 -
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 chỉ chuyển từ dạng
này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo
nên không khí lạnh.

Trong hệ thống, máy nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất,
nhiệt độ thấp trở thành hơi có áp suất, nhiệt độ cao. Máy nén hút môi chất dạng hơi
áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về và nén lên tới áp suất yêu cầu: 12-20 bar. Môi
chất ra khỏi máy nén sẽ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ
ngưng tụ)

Khi tới dàn nóng, không khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chất
thông qua các lá tản nhiệt. Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẽ bị
- 18 -
giảm xuống cho đến khi bằng với nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì môi chất sẽ trở về
dạng lỏng có áp suất cao.


Môi chất sau khi ra khỏi giàn nóng sẽ tới bình lọc hút ẩm. Trong bình lọc hút
ẩm có lưới lọc và chất hút ẩm. Môi chất sau khi đi qua bình lọc sẽ tinh khiết và
không còn hơi ẩm. Đồng thời nó cũng ngăn chặn áp suất vượt quá giới hạn.


Sau khi qua bình lọc hút ẩm, môi chất tới van tiết lưu. Van tiết lưu quyết
định lượng môi chất phun vào giàn lạnh, lượng này được điều chỉnh bằng 2 cách:
bằng áp suất hoặc bằng nhiệt độ ngõ ra của giàn lạnh. Việc điều chỉnh rất quan
trọng nó giúp hệ thống hoạt động được tối ưu.
- 19 -


1.2.3. Cấu tạo và hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống điều hòa
không khí trên xe FIAT .
1.2.3.1. Máy nén
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 hơi môi chất ở áp suất thấp
nhiệt độ thấp sinh ra ở dàn bay hơi rồi nén lên áp suất cao (100PSI; 7-17,5 kg/cm
2
)
và nhiệt độ cao để đẩy vào dàn ngưng tụ, đảm sự tuần hòa của môi chất lạnh một
cách hợp lý và tăng mức độ trao đổi nhiệt của môi chất trong hệ thống.
Vì máy điều hòa nhiệt độ trên xe ôtô là một hệ thống làm lạnh kiểu nén khí,
nên máy nén là một bộ phận quan trọng nhất của hệ thống lạnh. Công suất, chất
lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nén lạnh quyết
định. Có thể so sánh máy nén lạnh có tầm quan trọng giống như trái tim của cơ thể
sống.


Hình 1.13 Hình dạng bên ngoài của máy nén
- 20 -

a. Chức năng.
+ Hút môi chất lạnh đang ở thể hơi áp suất thấp từ bộ bốc hơi ( dàn lạnh), sau
đó nén môi chất lên áp suất cao.
+ Máy nén bơm môi chất lạnh chạy xuyên qua bộ ngưng tụ dưới nhiều áp
suất khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu hoạt động của hệ thống điều hòa không khí.
+ Khi nén môi chất lạnh đồng thời cũng làm tăng nhiệt độ của môi chất lạnh
lên cao hơn.
b. Kết cấu:
Máy nén có các bộ phận chính sau đây:
1. Cảm biến ly hợp
2. Đĩa ép
3. Cụm puly
4. Vỏ bọc máy nén
5. Đĩa đẩy piston
6. Piston
7. Đĩa van Xupap

a. Nguyên lý hoạt động:
Hoạt động của máy nén có 3 bước:
* Bước 1: Sự hút môi chất của máy nén.
Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết xuống, các van hút được mở
ra môi chất được hút vào xylanh công tác và kết thúc khi piston tới điểm chết dưới.
* Bước 2: Sự nén môi chất của máy nén.
Khi piston đi từ điểm chết dưới tới điểm chết trên, van hút đóng, van đẩy mở
với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá
trình này kết thúc khi piston tới điểm chết trên.
* Bước 3: Khi piston tới điểm chết trên, thì quy trình lại được lập lại từ đầu.
d. Phân loại:
* Các kiểu máy nén:
- Máy nén piston,.

- 21 -
- Máy nén loại cánh van quay
- Máy nén thay đổi thể tích bơm
* Theo năng suất lạnh (Q
o
) và công suất động cơ (N) có thể chia ra:
- Loại nhỏ:
Q
0
< 9,3KW = 8000Kcal/h; N < 5KW
- Loại trung bình:
Q
0
= 9,3 - 58KW = 8000 – 50000 Kcal/h; N = 5 - 20KW
- Loại lớn:
Q
0
> 58KW = 50000 Kcal/h; N > 20KW
* Theo nhiệt độ:
- Máy nén một cấp: Khi t
o
= (+10, -25 )°C.
- Máy nén nhiều cấp: Khi t
o
= (-30, -110 )°C.
e. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số máy nén sử dụng trên hệ
thống điều hoà không khí ôtô.
* Máy nén kiểu piston:


Hình 1.14: Máy nén loại piston. Piston chạy xuống hút môi chất vào xi lanh.
Van hút mở, van xả đóng. Piston chạy lên, nén hơi môi chất đẩy ra van xả, ở thì này
van hút đóng van xả mở.
Máy nén kiểu piston được dung nhiều trong hệ thống diện lạnh ôtô. Trục
khuỷu quay dẫn động piston chạy xuống, van lưỡi gà mở hút môi chất lạnh thể hơi
từ dàn lạnh vào trong xy lanh máy nén. Trong thì nén, trục khuỷu tiếp tục quay đưa
piston đi lên, van hút đóng, van thoát mở, môi chất lạnh thể hơi được bơm đi dưới
áp suất và nhiệt độ cao đến dàn nóng.
- 22 -
Máy nén kiểu piston đặt đứng có thể là loại có một hay nhiều xy lanh bố trí
thẳng hàng hoặc bố trí hình chữ V.
Máy nén kiểu piston loại đặt nằm, còn được gọi là máy nén piston đặt dọc
trục có kích thước nhỏ gọn được trang bị phổ biến cho ôtô thế hệ mới.


Hình 1.15:Máy nén hai xy lanh bố trí hình chữ V.

 Máy nén loại cánh van quay.

Hình 1.16: Hình cắt máy nén loại cánh van.
Loại máy nén này không dung piston và chỉ có duy nhất một van thoát. Van
thoát còn có vai trò như van chặn một chiều không cho môi chất lạnh dôi ngược về
máy nén khi ngừng bơm. Máy nén gồm một roto với năm bảy cánh van và một vỏ
bơm có vách trong được tinh chế. Khi trục bơm và các cánh van cùng quay vách vở
- 23 -
bơm và các cánh van sẽ hình thành những phòng bơm, các phòng này thay đổi thể
tích từ lớn đến bé dần để bơm môi chất lạnh. Lỗ thoát của bơm được bố trí tại một
điểm trên vỏ bơm mà ở đó hơi môi chất lạnh được nén áp suất cao nhất.

 Máy nén thay đổi thể tích bơm.
Hình 1.18 và 1.19 giới thiệu kiểu máy nén này.
Đặc điểm của loại máy nén này là năm piston của máy nén được dẫn động
nhờ tấm dao động có khả năng thay đổi góc nghiêng. Mỗi khi góc nghiêng của tấm
dao động thay đổi thì khoảng chạy hữu ích của piston sẽ thay đổi theo, nhờ vậy thể
tích môi chất lạnh bơm đi cũng thay đổi.
Khoảng chạy của các piston thay đổi tuỳ thuộc vào môi chất lạnh cần bơm
đi. Tấm giao động có thể tự thay đổi góc nghiêng của nó trong lúc đang bơm. Góc
nghiêng này càng lớn thì khoảng cách chạy của piston càng dài và bơm đi càng
nhiều môi chất lạnh. Góc nghiêng của tấm dao động càng bé thì khoảng chạy của
các piston càng ngắn và bơm đi càng ít môi chất lạnh. Đặc tính hoạt động này giúp
cho máy nén có thể bơm liên lục vì nó chỉ cần bơm đi số lượng môi chất lạnh lúc ít,
lúc nhiều tuỳ nhu cầu làm lạnh.
Góc nghiêng của đĩa dao động được điều khiển nhờ một van kiểm soát kiểu
lồng xếp bố trí phía sau bơm. Van này tự động thu ngắn hay duỗi dài mỗi khi áp
suất trong phía thấp áp tăng hay giảm. Động tác co, duỗi của van lồng xếp điều
khiển một van bi đóng hay mở để kiểm soát áp suất bên trong cátte máy nén. Sự
chênh lệch giữa phía thấp và áp suất bên trong cátte máy nén sẽ quyết định vị trí
hay góc nghiêng của tấm dao động.
Hình 1.17:Hình cắt một kiểu máy nén loại
cánh van.
1.Cửa hút và cửa xả 2. Cửa kiểm tra
3.Cánh van bơm. 4.Phốt kién trục.
5.Roto 6.Van lưỡi gà. 7.Vỏ van

- 24 -
Khi áp suất phía thấp áp bằng áp suất phía bên trong cátte máy nén thì góc
nghiêng của đĩa dao động sẽ tối đa và bơm đi một lượng môi chất lạnh tối đa.
Ngược lai, khi nhu cầu làm lạnh thấp, áp suất tại cửa hút bằng áp suất chuẩn, van
kiểm soát sẽ mở cho hôi môi chất lạnh từ phí cao nạp vào cátte máy nén tạo ra sự
chênh lệch áp suất giữa cátte với cửa hút, lúc này góc nghiêng của tấm dao động sẽ
tối thiểu, lượng môi chất lạnh bơm đi tối thiểu.

Hình 1.18: Máy nén 5 piston tự động thay đổi thể tích bơ -Thể tích bơm tối đa
1.Bi van điều khiển. 2.Piston bơm. 3.Tấm dao động.
4.Cuộn dây ly hợp từ. 5.Trục máy nén. 6.Xy lanh bơm. 7.Van lồng xếp.


Hình 1.19: Máy nén 5 piston tự động thay đổi thể tích bơm-Thể tích bơm tối thiểu
1.Lắp sau. 2.Thanh truyền. 3. Đầu dây nối điện bộ ly hợp từ.
4.Buli. 5.Vòng bi kép buli. 6.Catte bơm

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×