Giáo trình hệ thống điều hòa không khí và thiết bị tiện nghi trên ô tô - Trường ĐH SPKT Vĩnh Long

Giáo trình hệ thống điều hòa không khí và thiết bị tiện nghi trên ô tô trình bày cấu tạo, chu trình làm lạnh và phương pháp kiểm tra, sửa chữa chi tiết.

• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long
• Chuyên ngành: Cơ khí động lực
• Đề tài: Hệ thống điều hòa không khí và thiết bị tiện nghi trên ô tô
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Vĩnh Long

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình Hệ thống điều hòa không khí và thiết bị tiện nghi trên ô tô được biên soạn năm 2015 bởi tập thể giảng viên Khoa Cơ khí Động lực thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long. Đây là tài liệu giảng dạy học phần chuyên ngành bắt buộc trong chương trình đào tạo kỹ sư và cử nhân ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.

Mục tiêu học tập của giáo trình là trang bị cho người học:

1. Cơ sở lý thuyết nhiệt động lực học và chu trình truyền nhiệt trong không gian hẹp;
2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của hệ thống làm lạnh, hệ thống sưởi và mạng điều khiển vi khí hậu trên xe cơ giới;
3. Kỹ năng vận hành, đo kiểm áp suất, phát hiện rò rỉ và quy trình nạp, thu hồi môi chất lạnh theo tiêu chuẩn kỹ thuật an toàn.

Giáo trình được cấu trúc thành 3 chương với cách tiếp cận diễn dịch: đi từ nguyên lý nhiệt học cơ sở, phân tích chuyên sâu kết cấu cơ - điện tử của hệ thống trên ô tô, đến thực hành quy trình bảo dưỡng kỹ thuật bằng máy chuyên dụng. Điểm đặc thù của tài liệu là sự tích hợp giữa lý thuyết chu trình nhiệt động (các quá trình biến đổi trạng thái, phương trình khí lý tưởng) với thực tế trang bị ô tô (từ hệ thống điều khiển bằng tay dùng cơ cấu cáp kéo đến hệ thống điều hòa tự động điều khiển qua hộp điều khiển điện tử ECU). Tài liệu đồng thời chuẩn hóa số liệu về môi chất R134a, dầu bôi trơn máy nén và định mức bổ sung dầu sau sửa chữa.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

• Chương 1: Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí ô tô (Trang 1 - 30): Trình bày lịch sử phát triển điều hòa dân dụng và ứng dụng trên ô tô (từ dấu mốc Packard ứng dụng năm 1939 đến việc chuẩn hóa điều hòa trên xe hơi); bản chất của nhiệt năng, ba phương thức trao đổi nhiệt (dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ); các trạng thái chuyển pha (ẩn nhiệt hóa hơi, ẩn nhiệt ngưng tụ); phân tích 5 quá trình nhiệt động (đa biến $p v^n = const$, đoạn nhiệt $p v^k = const$, đẳng nhiệt $p v = const$, đẳng áp, đẳng tích); chu trình làm lạnh cơ bản phân nhánh áp suất cao và áp suất thấp; đặc tính lý - hóa và quy chuẩn môi chất lạnh R12, R22, R134a cùng các loại dầu bôi trơn máy nén (PAOil, ND-OIL6 đến ND-OIL9).
• Chương 2: Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô (Trang 31 - 85): Phân loại hệ thống theo phương pháp điều khiển (bằng tay, tự động trên xe Nissan X-Trail) và theo vị trí lắp đặt (đặt phía trước, kiểu kép trước - sau, kiểu trần xe); cấu tạo cụm thông gió, bộ lọc khử mùi than hoạt tính và cảm biến khói; 4 dạng bộ sưởi (két sưởi PTC, sưởi điện bugi hâm nước, sưởi buồng đốt trong, sưởi khớp chất lỏng); các cánh điều tiết gió (dẫn khí vào, cánh trộn khí, cánh chia luồng FACE, BI-LEVEL, FOOT, DEF, FOOT-DEF); các mạch bảo vệ (công tắc áp suất, ly hợp từ, cảm biến nhiệt giàn lạnh, bù không tải, ngắt A/C khi quá nhiệt nước làm mát); nguyên lý điều hòa tự động tính toán nhiệt độ khí ra mục tiêu (TAO) qua mạng cảm biến (nhiệt độ trong xe, môi trường, bức xạ mặt trời, nhiệt độ nước).
• Chương 3: Thiết bị kiểm tra – sửa chữa hệ thống điều hòa không khí ô tô (Trang 86 - 105): Hướng dẫn kỹ thuật sử dụng đồng hồ đo áp suất cơ khí và kỹ thuật số; thiết bị kiểm tra rò rỉ môi chất; cấu tạo, thông số kỹ thuật và quy trình vận hành máy nạp - thu hồi gas tự động COOLIOS – 2700BT.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Nhiệt động học ứng dụng: Định luật 1 nhiệt động lực học ($dq = du + pdv = di - vdp$), phương trình trạng thái khí lý tưởng ($pv = RT$), biến thiên entropi và các công thức tính công thay đổi thể tích ($l_{12}$), nhiệt trao đổi ($q$).
• Nguyên lý chu trình lạnh nén hơi: Sự biến đổi pha lỏng - hơi của môi chất tại giàn bay hơi và giàn ngưng tụ; mối quan hệ trực tiếp giữa áp suất tác dụng và nhiệt độ sôi của chất lỏng.
• Cơ sở môi sinh và an toàn hóa chất: Cơ chế nguyên tử Clo trong freon phá hủy tầng ozone dẫn đến Nghị định thư Montreal (1987); yêu cầu kỹ thuật bình chứa môi chất (chỉ nạp tối đa 60% thể tích để tránh giãn nở nổ bình).

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật chuyên môn: Đọc sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh; phân tích sự tương tác giữa giàn nóng, giàn lạnh, van giãn nở, bình lọc/hút ẩm và máy nén; tính toán lượng dầu bôi trơn cần bù khi thay thế linh kiện (40 mm³ cho giàn nóng/lạnh, 10 mm³ cho phin lọc/đường ống).
• Kỹ năng chẩn đoán và phân tích: Khảo sát các tín hiệu cảm biến điện tử; phân tích lỗi qua độ chênh lệch áp suất tại hai nhánh cao áp - hạ áp; kiểm tra hoạt động của mô tơ trợ động (servomotor) điều khiển cánh gió.
• Kỹ năng thực hành quy trình: Vận hành thiết bị thử kín bằng khí nitơ khô; kết nối đồng hồ nạp ga chuyên dụng; thực hiện chu trình hút chân không, thu hồi môi chất và nạp gas định lượng tự động bằng máy COOLIOS – 2700BT.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Giáo trình áp dụng phương pháp sư phạm kỹ thuật thực chứng, kết hợp chặt chẽ giữa việc giải thích định luật vật lý cơ sở với cấu tạo thực tế của cụm chi tiết và quy trình sửa chữa tại xưởng dịch vụ.

Tài liệu cung cấp các tình huống kỹ thuật cụ thể:

• Phân tích sự phân bố áp suất âm (-) và dương (+) trên thân xe khi chuyển động để bố trí cửa hút và cửa xả trong hệ thống thông gió tự nhiên;
• Trường hợp động cơ khởi động lạnh: giải thích nguyên nhân két sưởi chưa hoạt động ngay và sự cần thiết của các bộ sưởi phụ trợ (PTC, bugi sấy nước);
• Khảo sát bảng điều khiển và mạch vi điều khiển trên dòng xe thực tế Nissan X-Trail.

Các bài tập thực hành được định hình qua hệ thống bảng biểu và quy trình đo kiểm:

• Thực hành đo áp suất hệ thống qua đồng hồ cơ khí và đồng hồ điện tử;
• Phương pháp kiểm tra rò rỉ gas bằng thiết bị dò chuyên dụng;
• Quy trình thao tác từng bước trên trạm dịch vụ COOLIOS – 2700BT (nhận diện biểu tượng màn hình, thu hồi, hút chân không, kiểm tra độ kín, nạp dầu và gas mới).

Phương pháp đánh giá học phần được thiết kế dựa trên:

• Đánh giá lý thuyết: Khả năng giải thích đồ thị trạng thái $p-v$, $T-s$, chu trình làm lạnh và thuật toán điều khiển nhiệt độ cửa ra TAO;
• Đánh giá thực hành: Thao tác đúng quy trình an toàn bình chứa gas, kỹ năng xác định hư hỏng qua áp kế và vận hành máy nạp tự động.

Về hướng dẫn tự học: Sinh viên cần hệ thống hóa các công thức nhiệt động lực học ở Chương 1; đối chiếu nguyên lý các cánh điều tiết gió (FACE, BI-LEVEL, FOOT, DEF) với sơ đồ điều khiển mô tơ ở Chương 2; đồng thời đọc kỹ hướng dẫn vận hành thiết bị đo ở Chương 3 trước khi vào xưởng thực tập.

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Giáo trình Hệ thống điều hòa không khí và thiết bị tiện nghi trên ô tô cập nhật những thay đổi kỹ thuật then chốt của ngành công nghiệp ô tô:

1. Chuyển đổi tiêu chuẩn môi chất lạnh: Giáo trình hệ thống hóa lộ trình pháp lý và môi sinh từ việc cấm hoàn toàn môi chất CFC-12 (giai đoạn 1995 - 1996 theo Nghị định thư Montreal) sang môi chất HFC-134a không chứa Clo, không phá hủy tầng ozone. Tài liệu nêu rõ sự khác biệt về tính chất nhiệt động, yêu cầu thử kín bằng khí nitơ khô và tính không tương thích giữa các loại dầu máy nén.
2. Cập nhật dầu bôi trơn máy nén thế hệ mới: Phân loại rõ ràng việc sử dụng dầu khoáng cho môi chất cũ và dầu tổng hợp (PAOil, polyolester POE, polyalkylenglycol PAG, họ dầu Denso ND-OIL từ ND-OIL6 đến ND-OIL9) cho hệ thống R134a, đi kèm bảng tra thể tích dầu bù chính xác theo từng bộ phận thay thế.
3. Tích hợp công nghệ điều khiển tự động: Bổ sung lý thuyết điều khiển tự động toàn phần dựa trên công thức tính nhiệt độ cửa ra TAO kết hợp các tín hiệu cảm biến bức xạ mặt trời, cảm biến nhiệt độ giàn lạnh, cảm biến nhiệt nước và các cơ cấu chấp hành sử dụng mô tơ bước.
4. Chuẩn hóa thiết bị xưởng công nghiệp: Thay thế các thao tác thủ công bằng việc hướng dẫn trạm nạp và thu hồi gas khép kín COOLIOS – 2700BT, đáp ứng tiêu chuẩn xử lý môi chất an toàn tại các đại lý ô tô hiện đại.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

Tài liệu được biên soạn phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống đào tạo kỹ thuật:

• Sinh viên đại học và cao đẳng: Dành cho sinh viên năm thứ 3 và năm thứ 4 chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Cơ khí Động lực, Kỹ thuật Nhiệt - Điện lạnh.
• Yêu cầu kiến thức tiên quyết: Người học cần hoàn thành các học phần: Vật lý đại cương, Nhiệt kỹ thuật (đặc biệt là các quá trình truyền nhiệt và phương trình trạng thái), Kỹ thuật điện - điện tử ô tô, và Cấu tạo gầm - động cơ ô tô.
• Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm tài liệu giảng dạy chính khóa cho học phần Hệ thống điều hòa không khí ô tô, làm căn cứ xây dựng đề cương chi tiết môn học và giáo án bài tập thực hành xưởng.
• Kỹ thuật viên và cán bộ kỹ thuật: Tài liệu tra cứu cho kỹ thuật viên tại các xưởng sửa chữa, bảo dưỡng ô tô nhằm nắm bắt thông số kỹ thuật chuẩn (loại dầu máy nén ND-OIL tương thích, định mức bổ sung dầu, quy cách hiển thị của thiết bị chuyên dùng COOLIOS – 2700BT).

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với ai? Tài liệu được thiết kế cho sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô bậc đại học/cao đẳng, giảng viên bộ môn Cơ khí Động lực và kỹ thuật viên sửa chữa điện lạnh ô tô cần tài liệu kỹ thuật chuẩn xác.

2. Cần kiến thức nền nào để học giáo trình này? Người học cần có kiến thức cơ sở về Nhiệt kỹ thuật (các quá trình nhiệt động, trao đổi nhiệt), Điện - điện tử ô tô cơ bản (mạch điều khiển relay, công tắc áp suất) và cấu tạo tổng quát của xe cơ giới.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu điện lạnh dân dụng? Giáo trình tập trung vào môi trường vi khí hậu trên xe hơi: phân tích nguồn nhiệt từ mặt đường, động cơ; các cơ cấu sưởi đặc thù (PTC, sưởi khớp chất lỏng); hệ thống cánh gió chia luồng (BI-LEVEL, DEF); và mạch bảo vệ chuyên dụng như ngắt A/C khi quá nhiệt nước làm mát, bù không tải động cơ.

4. Làm sao để tự học giáo trình hiệu quả? Cần học tuần tự từ Chương 1 để nắm vững mối quan hệ giữa áp suất và điểm sôi của môi chất R134a, sau đó nghiên cứu mạch điện điều khiển ở Chương 2 và thực hành đối chiếu quy trình đo áp suất, thu hồi gas ở Chương 3.

5. Có tài liệu bổ trợ nào đi kèm giáo trình? Tài liệu tích hợp các bảng tra cứu thông số kỹ thuật: bảng điểm sôi của nước và môi chất ở các áp suất khác nhau, bảng mã hóa các hợp chất Freon, bảng dung tích bổ sung dầu máy nén và sổ tay vận hành máy nạp tự động COOLIOS – 2700BT.

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Hệ thống điều hòa không khí và thiết bị tiện nghi trên ô tô (2015) của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long là tài liệu học thuật hoàn chỉnh, cung cấp hệ thống dữ liệu kỹ thuật chuẩn xác từ lý thuyết nhiệt động lực học đến cấu tạo cơ - điện tử và kỹ thuật bảo dưỡng hệ thống A/C trên xe hơi.

Lộ trình học tập đề xuất:

1. Nắm vững bản chất truyền nhiệt, chu trình lạnh và đặc tính môi chất R134a tại Chương 1;
2. Phân tích chi tiết các khối chức năng làm lạnh, sưởi ấm và mạng điều khiển vi khí hậu tự động tại Chương 2;
3. Thực hành thuần thục kỹ năng chẩn đoán áp suất và vận hành máy thu hồi - nạp gas khép kín tại Chương 3.

Các quy chuẩn và tài liệu kỹ thuật trích dẫn trong văn bản bao gồm: Nghị định thư Montreal (1987), tiêu chuẩn phân loại freon quốc tế, thông số mạch điều khiển xe Nissan X-Trail và hướng dẫn kỹ thuật thiết bị COOLIOS – 2700BT.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ ---oOo--- 1. Giới thiệu tổng quan 1. Lịch sử phát triển của hệ thống điều hòa không khí Hệ thống điều hòa không khí có mặt khắp mọi nơi như văn phòng làm việc, siêu thị … và đóng vai trò quan trọng không thể thiếu trên ô tô hiện nay.

Đặc biệt là tại các nước nhiệt đới trong đó có Việt Nam, được sinh hoạt và làm việc trong môi trường mát mẻ do hệ thống điều hòa không khí tạo ra là nhu cầu của tất cả mọi người. Mặt khác hệ thống còn có chức năng sưởi ấm, kiểm soát độ ẩm và lọc sạch không khí trong khoang xe vào mùa đông lạnh giá. Như vậy, hệ thống điều hòa không khí có thể chia thành hai phần chính: hệ thống làm lạnh và hệ thống sưởi. Hệ thống sưởi được sử dụng và điều tiết lượng nhiệt từ nguồn nhiệt trong hệ thống làm mát của động cơ hoặc sấy nóng các điện trở nhờ nguồn điện do máy phát điện ngay trên ô tô tạo ra.

Hệ thống làm lạnh là một quá trình phức tạp có lịch sử phát triển lâu dài và hầu hết các xe ô tô đều sử dụng hệ thống điều hòa không khí như một hệ thống tiêu chuẩn bắt buộc kể từ năm 2010. Nhiều người không thể nhớ hệ thống điều hòa không khí được sử dụng trên ô tô từ khi nào mà chỉ biết rằng trong lịch sử phát triển của ô tô, hệ thống điều hòa không khí là một hệ thống tương đối mới và nó chỉ được trang bị trên những xe đời mới sang trọng. Qua nhiều giai đoạn phát triển, đến năm 1939 công ty ô tô Packard đã ứng dụng hệ thống điều hòa không khí đầu tiên trên ô tô. Đó là khởi đầu cho việc ứng dụng các công nghệ mới cho ô tô, lúc này hệ thống chưa có các công tắc để điều chỉnh nhiệt độ và luồng không khí trong khoang xe được thổi từ sau ra trước.

Qua thời kỳ đầu hệ thống còn nhiều sai xót và tiếp tục được nghiên cứu cải thiện, đến 1969 hơn phân nữa xe bán ra ở Mỹ đều được trang bị hệ thống điều hòa không khí. Và đến năm 2003, Susanna Robbins đã thống kê được khoảng 98 đến 99 phần trăm xe ô tô ở Mỹ đều có lắp hệ thống điều hòa. Không chỉ trên xe du lịch mà nó còn được trang bị cả trên các cabin xe tải và container. Một dấu hiệu cho thấy sự phổ biến và vai trò quan trọng của hệ thống điều hòa không khí, trên hầu hết các xe có trang bị hệ thống này đều được thiết kế mui kín là tiền đề cho sự thay đổi lớn trong thiết kế mang tính khí động học phù hợp và tốc độ được tăng cao hơn.

1 Tuy nhiên, trước khi được ứng dụng trên ô tô. Hệ thống điêu hòa không khí đã trải qua quá trình phát triển lâu dài và chủ yếu xuất phát từ nhu cầu làm mát trong sinh hoạt dân dụng. Dưới đây là tóm tắt những cột mốc quan trọng trong quá trình phát triển của hệ thống điều hòa không khí dân dụng trước khi được ứng dụng rộng rãi trên ô tô. -1758: John Hadly và Franklin phát hiện quá trình làm lạnh từ sự bay hơi.

- 1820: Michel Faraday nén và hóa lỏng được khí Amoniac - 1830: John Gorrie thổi không khí lạnh để làm mát bệnh nhân, ý tưởng khởi đầu cho nghiên cứu và chế tạo ra hệ thống làm lạnh - 1851: James Harrision đã chế tạo ra máy tạo băng - 1881: Hải quân Hoa kỳ đã chế tạo ra hệ thống dùng nước đá để làm mát cho tổng thống James Garfield - 1902: Willis Carrier đã chế tạo máy làm lạnh đầu tiên trên thế giới - 1902: Trung tâm giao dịch chứng khoáng New York cho lắp đặt hệ thống làm lạnh - 1906: Stuart Cramer đặt tên cho quá trình là “điều hòa không khí” - 1914 Charles Gates là người đầu tiên sở hữu máy điều hòa tại nhà riêng. - 1928: Thomas Midgley, Jr chế tạo thành công chất sinh hàn Freon (CFC) - 1931: H.Q Sherman chế tạo máy điều hòa đầu tiên có kích thước nhỏ gọn - 1939 đến 1945: Ứng dụng công nghệ làm lạnh phục vụ chiến tranh thế giới lần thứ II - 1953: Hơn 1 triệu máy điều hòa được sử dụng trên toàn nước Mỹ - 1957: Heirich Krigar chế tạo thành công máy nén kiểu ly tâm - 1969 Neil Armstrong và Buzz Aldrin đi bộ trên mặt trăng với bộ quần áo có trang bị máy điều hòa. - 1987: Liên hợp Quốc ban hành nghị định thư Montreal nhằm cắt giảm sử dụng CFC, bảo vệ và hồi phục tầng ozone. - Đến nay, hầu hết các ô tô du lịch đều được trng bị hệ thống điều hòa không khí với chất làm lạnh bắt buộc là R134a.

Ứng dụng hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một thiết bị được sử dụng để tạo không gian vi khí hậu thoải mái cho người lái xe và khách ngồi trên ô tô. Hệ thống điều hòa không khí là thuật ngữ chung dùng để chỉ những thiết bị đảm bảo không khí trong khoang xe ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Khi nhiệt độ trong khoang xe cao, lượng nhiệt được lấy đi để giảm nhiệt độ gọi là “sự làm lạnh” và ngược lại khi nhiệt độ 2 trong khoang xe bị hạ thấp, nhiệt sẽ được cung cấp thêm để tăng nhiệt độ gọi là “sưởi ấm”. Mặt khác, hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong khoang xe ở mức độ phù hợp.

Vì lý do này, thiết bị thực hiện việc điều hòa không khí sẽ gồm các cụm hệ thống làm lạnh, hệ thống sưởi, hệ thống điều khiển nhiệt độ và độ ẩm, hệ thống thông gió. và hệ thống này phải đảm bảo được các chức năng chính sau: + Điều khiển nhiệt độ trong khoang xe. + Điều khiển lưu lượng không khí. + Điều khiển độ ẩm không khí.

+ Lọc sạch và khử độc không khí. Những vần đề cơ bản về nhiệt 1. Nhiệt năng Để định nghĩa một cách đơn giản, chúng ta xem “nhiệt” là năng lượng. Sự ăn khớp của các bánh răng, sự quay của các bánh xe sẽ tạo ra ma sát và kết quả là sinh ra “nhiệt”.

Sự đốt cháy (lửa) phát ra nhiệt. Sự nung nóng của mặt trời phát nhiệt đến bề mặt trái đất. Lượng nhiệt phù hợp sẽ tạo ra sự sống và sự thoải mái. Nhưng nếu lượng nhiệt quá cao hoặc quá thấp sẽ gây ra sự khó chịu.

Điều khiển nhiệt độ có nghĩa là kiểm soát sự thoải mái, và hệ thống điều hòa không khí là một phương pháp điều khiển nhiệt. Tất cả các chất đều có chứa nhiệt. Một vài chất ta cảm thấy nóng khi chất đó ấm hơn thân nhiệt của chúng ta. Khi một chất nào đó có nhiệt thấp hơn cơ thể chúng ta, ta nói rằng chất đó lạnh.

Lạnh đơn thuần là sự mất nhiệt. Các nhà khoa học nói rằng một phép đo được gọi là “0 tuyệt đối” là điểm mà tại đó tất cả nhiệt được loại bỏ hoàn toàn ra khỏi đối tượng (sắp xỉ -273oC). Bất kỳ chất nào cao hơn nhiệt độ “0 tuyệt đối” đều vẫn còn tồn tại một lượng nhiệt nhất định. Điều hòa không khí là điều khiển nhiệt.

Nhiệt là một dạng năng lượng không thể bị phá hủy, nhưng có thể biến đổi sang dạng năng lượng khác. Hệ thống điều hòa không khí sử dụng nhiệt và năng lượng từ động cơ trên xe để lấy đi sức nóng không mong muốn bên trong khoang xe. Một ví dụ về sự hoán đổi năng lượng là nung nóng chậu nước dưới ngọn lửa. Sức nóng từ ngọn lửa sẽ làm tăng nhiệt độ của nước gây ra hiện tượng sôi nước.

Khí hay hơi nước bay ra từ nước sôi có thể tạo ra chuyển động cơ khí, đó là một dạng khác của năng lượng. Song song với khái niệm về sức nóng và năng lượng nhiệt cũng xuất hiện khái niệm độ lạnh. Sự nung nóng của mặt trời tỏa nhiệt đến bề mặt trái đất Nhiệt độ hoặc cường độ nhiệt được đo bằng nhiệt kế. Cường độ nhiệt quan trọng vì vùng nhiệt độ mà con người cảm thầy thoải mái từ 21 - 270C (60 - 850F).

Nếu nhiệt độ rơi vào khoảng trên hoặc dưới vùng nhiệt độ này thì hành khách ngồi trong xe cảm thấy khó chịu. Nhiệt kế và các vùng nhiệt quan trọng 1. Vùng nhiệt thoải mái của con người 2. Điểm đóng băng của nước 3.

Điểm sôi của nước Nhiệt lượng được đo bằng đơn vị J hoặc BTU. Một khúc gỗ tiêu chuẩn có thể tạo ra lượng nhiệt 1051 J. Để làm tăng nhiệt độ của 1g nước lên 10C phải tiêu tốn số năng lượng bằng 4,2 J. Một lít xăng tạo ra lượng nhiệt năng sắp xỉ 117 MJ(Million Jun).

Nhiệt năng có thể chuyển thành cơ năng như động cơ làm xe chuyển động. Nhiệt năng 1 gram = 0.0022 pound; 251 cal = 1 BTU; 1055 J = 1 BTU 170C = 62.40F Nhiệt truyền trong xe như thế nào? Hình 1. Các nuồn nhiệt truyền vào bên trong ô tô Khi lái xe hoặc đậu xe dưới ánh nắng mặt trời, Nhiệt sẽ được truyền vào trong khoang xe từ nhiều nguồn khác nhau. Những nguồn nhiệt gồm: + Không khí môi trường xung quanh; + Tia nắng mặt trời; + Nhiệt động cơ; 5 + Nhiệt mặt đường; + Nhiệt từ hộp số; + Nhiệt ống xã….

Tất cả chúng và những nguồn nhiệt đa dạng khác làm tăng nhiệt độ không khí trong khoang xe. Lúc nhiệt độ môi trường cao (ví dụ 37oC vào ban ngày), nhiệt độ trong khoang xe khi đỗ dưới ánh nắng mặt trời và cửa sổ đóng kính có thể lên tới 65 – 70oC. Độ ẩm là lượng nước hoặc hơi nước có trong không khí. Độ ẩm không khí có thể thay đổi từ dạng không khí khô 0% cho đến rất ẩm ướt 100%.

Không khí lạnh ẩm làm cho chúng ta có cảm giác lạnh hơn so với không khí khô ở cùng nhiệt độ. Không khí ẩm nóng làm chậm khả năng tự làm mát cơ thể của con người qua cơ chế bốc hơi và chảy mồ hôi. Cùng với nhiệt độ, độ ẩm quá mức làm cho con người cảm thấy khó chịu. Độ ẩm quá mức cũng làm tăng vi khuẩn trong hệ thống điều hòa không khí.

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô không chỉ làm lạnh trong khoang xe mà còn lấy đi lượng hơi nước từ luồng không khí đi vào khoang xe khi hệ thống điều hòa không khí hoạt động. Sự trao đổi nhiệt Trao đổi nhiệt là sự truyền dẫn nhiệt năng khi có sự chênh lệch nhiệt độ.