MỞ ĐẦU: SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐIỆN LẠNH ÔTÔ Giới thiệu: Bài này đóng vai trò quan trọng trong giáo trình Điện lạnh ôtô, khái quát cụ thể từng sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống điện lạnh ôtô, giúp cho học viên định hướng được từng nội dung trong giáo trình, học viên phát biểu đúng nhiệm vụ, yêu cầu của điện lạnh ô tô, giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của điện lạnh ô tô, thành thạo về kỹ năng thực hành, đồng thời rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên để áp dụng thực tế ngoài xã hội Mục tiêu: - Phát biểu đúng nhiệm vụ, yêu cầu của điện lạnh ô tô - Giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của điện lạnh ô tô - Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô - Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dung chính: I/ Nhiệm vụ, yêu cầu của điện lạnh ô tô: 1/ Nhiệm vụ: Điện lạnh ôtô (hay còn gọi là 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. 8 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang Hình 1.1: Sơ đồ bố trí hệ thống điều hòa trên ô tô. 2/ Yêu cầu: - Không khí trong khoang hành khách phải lạnh. - Không khí phải sạch.
- Không khí lạnh phải được lan truyền khắp khoang hành khách. - Không khí lạnh khô (không có độ ẩm) II/ S đồ cấu tạo và nguyên l hoạt động của điện lạnh ô tô: 1/ S đồ cấu tạo: 1.1/ : 9 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang Hình 1.2: Sơ đồ c u tạo của điện lạnh ô tô Quạt thổi không khí lạnh (blower), Van tiết lưu (expansion valve), Giàn lạnh (avaporization), Giàn nóng (condenser), Máy nén (compressor), Ly hợp điện từ của máy nén (compressor magnetic clutch), Lọc gas (receiver-drier), Cảm biến nhiệt độ (temperature sensing bulb), Bộ điều chỉnh nhiệt (thermostat).2/ Phân loại: a) Phân loại theo vị trí của hệ thống trên xe: - Kiểu đặt phía trước: giàn lạnh được đặt gần bảng đồng hồ, bảng điều khiển của xe.3: Hệ thống lạnh kiểu đặt phía trước 10 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang - Kiểu kép (giàn lạnh đặt trước và sau xe): kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi trong xe vì không khí lạnh được thổi từ phía trước ra phía sau xe.4: Hệ thống lạnh kiểu kép - Kiểu kép treo trần: kiểu này thường sử dụng cho xe khách. Hệ thống lạnh được đặt phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trên trần, kiểu này cũng cho năng suất lạnh cao và không khí lạnh đồng đều.5: Hệ thống lạnh kiểu đặt trên trần b) Phân loại theo phư ng pháp iều khiển: có hai loại - Hệ thống lạnh với phương pháp điều khiển bằng tay. 11 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang Hình 1.6: Hệ thống lạnh điều chỉnh nhiệt độ bằng tay Với phương pháp này cho phép điều khiển bằng tay các công tắc nhiệt và nhiệt độ ngõ ra bằng cần gạt.
Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng gió và hướng gió. - Hệ thống điều hòa không khí với phương pháp điều khiển tự động.7: Hệ thống lạnh điều chỉnh nhiệt độ tự động 2/ Nguyên l hoạt động: - Chu trình của máy lạnh bao gồm 4 quá trình: + Nén (compression) + Ngưng tụ (condensation) + Giản nở (expansion) + Bốc hơi (vaporization) 12 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang Hình 1.8: Chu trình hoạt động của hệ thống lạnh - Hoạt động của hệ thống lạnh trên ôtô: Khi động cơ đang hoạt động và đóng mạch điện điều khiển ly hợp điện từ, máy nén hoạt động và chất làm lạnh được dẫn đến bình ngưng tụ (giàn nóng) nhờ máy nén. Ở đây, chất làm lạnh chuyển sang thể lỏng, nhã nhiệt ra ngoài không khí và được làm mát nhờ quạt làm mát. Sau khi qua giàn nóng, chất làm lạnh được đẩy qua van tiết lưu.
Chất làm lạnh qua nơi có tiết diện thu hẹp (van tiết lưu) nên gây giảm áp suất sau van tiết lưu (drop pression). Chất làm lạnh lại được đưa vào giàn bốc hơi (giàn lạnh) và hấp thụ nhiệt. Nhiệt di chuyển từ khoang hành khách đến giàn lạnh và đi vào môi chất làm lạnh. Sự hấp thụ nhiệt của hành khách bởi môi chất làm lạnh khiến cho nhiệt độ giảm xuống.
Môi chất làm lạnh lại được đi vào máy nén cho chu trình tiếp theo. Trong quá trình làm việc, ly hợp điện từ sẽ thường xuyên đóng ngắt nhờ bộ điều khiển A/C control nhằm đảm bảo nhiệt độ trong xe luôn ổn định ở một trị số ấn định. Như vậy, áp suất môi chất làm lạnh được phân thành hai nhánh: nhánh có áp suất thấp và nhánh có áp suất cao. + Nhánh có áp suất thấp được giới hạn bởi phần môi chất sau van tiết lưu và cửa vào (van nạp) của máy nén.
+ Nhánh có áp suất cao được giới hạn bởi phần môi chất ngasy trước van tiết lưu và cửa ra (van xả) của máy nén. 13 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang Không khí lạnh lan truyền trong khoang hành khách được thực hiện bởi máy quạt (blower) và luồng không khí lạnh di chuyển như hình dưới đây.9: Dòng di chuyển của luồng không khí trong hệ thống lạnh. III/ Cấu tạo của các bộ phận trong điện lạnh ô tô: 1/ Máy nén: a) Chức năng: Máy nén nhận dòng khí ở trạng thái có nhiệt độ và áp suất thấp. Sau đó dòng khí này được nén, chuyển sang trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất cao và được đưa tới 14 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang giàn nóng.
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.10: Kết c u của máy nén b) 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.11: Các loại máy nén trong hệ thống làm mát 15 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang Có các loại máy nén sau: + Máy nén loại piston.12: C u tạo máy nén loại piston Một cặp piston được gắn chặt với đĩa chéo cách nhau một khoảng 720 đối với máy nén có 10 xylanh và 1200 đối với loại máy nén 6 xilanh. Khi một phía piston ở hành trình nén, thì phía kia ở hành trình hút. - Nguyên lý hoạt động.
Khi trục quay và kết hợp với đĩa vát làm cho piston dịch chuyển qua trái hoặc qua phải. Kết quả làm môi chất bị nén lại. Khi piston qua trái, nhờ chênh lệch áp suất giữa bên trong xy lanh và ống áp suất thấp. Van hút được mở ra và môi chất đi vào xy lanh.13: Sơ đồ nguyên lý máy nén loại piston 16 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang Khi piston sang phải, van hút đóng lại và môi chất bị nén.
Khi môi chất trong xy lanh cao, làm van đẩy mở ra. Môi chất được nén vào đường ống áp suất cao (van hút và van đẩy được làm kín và ngăn chặn môi chất quay trở 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.14: Van an toàn Van an toàn được thiết kế để hoạt động khi gặp tình huống khẩn cấp.
Bình thường máy nén được ngắt bởi công tắc áp suất cao trong hệ thống điều khiển. + Máy nén loại ĩa lắc.15: C u tạo máy nén loại đĩa lắc 17 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang - Nguyên lý hoạt động của máy nén loại đĩa lắc. 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 và xả trong môi chất.
Để thay đổi dung tích của máy nén có 2 phương pháp: Một là dùng van điều khiển được nêu ở trên và dùng loại van điều khiển điện từ. Khi độ lạnh của dàn lạnh nhiều, áp suất và nhiệt độ khoang áp suất thấp (Suction) đều nhỏ. Ống xếp bị co lại để đóng van, không cho áp suất cao từ khoang áp suất cao thông vào khoang đĩa chéo, nên đĩa chéo nằm ở một vị trí nhất định.16: Nguyên lý hoạt động máy nén loại đĩa lắc Khi độ lạnh kém thì nhiệt độ và áp suất của khoang ống xếp tăng lên. Ống xếp nở ra đẩy van mở cho một phần gas áp suất cao từ khoang áp suất cao, đưa vào khoang đĩa chéo đẩy đĩa chéo nghiêng lên, làm tăng hành trình của piston và tăng lưu lượng của máy nén.
+ Máy nén loại trục khuỷu.17: C u tạo máy nén loại trục khuỷu 18 Khoa Cơ khí động lực – Trường Cao đẳng nghề An Giang - Nguyên lý hoạt động của máy nén loại trục khuỷu. Ở máy nén khí dạng chuyển động tịnh tiến qua lại, chuyển động quay của trục khuỷu máy nén thành chuyển động tịnh tiến qua lại của piston. 2/ Bộ ly hợp từ: Ly hợp từ được động cơ dẫn động bằng đai. Ly hợp từ là một thiết bị để nối động cơ với máy nén.
Ly hợp từ dùng để dẫn động và dùng máy nén khi cần thiết. Ly hợp từ gồm có một Stator (nam châm điện), puli, bộ phận định tâm và các bộ phận khác.
