CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ HỆ T`HỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE HYUNDAI SANTA FE 2013. Công dụng và yêu cầu của hệ thống điều hòa. Hệ thống điều hòa không khí là một trong những hệ thống quan trọng trên xe. Nó đóng vai trò điều chỉnh, duy trì nhiệt độ thích hợp (làm mát/ sưởi ấm) và kiểm soát sự lưu thông không khí trong xe để khách hàng cảm thấy thoải mái khi sử dụng trên xe trong những ngày nắng nóng và giá lạnh.
Bên cạnh đó, nó còn giúp hút ẩm, cân bằng độ ẩm và lọc sạch không khí trong xe. Ngoài ra, hệ thống điều hòa không khí giúp khử mùi hôi và loại bỏ các chất bám, ứ đọng trên kính xe gây cản trở tầm nhìn. Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí 1. Công dụng của hệ thống điều hòa không khí.
Để không khí ấm lưu thông trong xe, két sưởi đóng vai trò như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí. Trong hệ thống sưởi, két sưởi sử dụng nhiệt độ của nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ để làm nóng không khí nhờ quạt gió thổi vào xe. Do đó nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi động cơ hoạt động và nhiệt độ nước làm mát nóng lên. Vì thế ngay sau khi động cơ khởi động, két sưởi không làm việc hiệu quả ngay lập tức được.
Làm mát không khí. Sau khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén đẩy môi chất (ga điều hòa) ở thể khí có nhiệt độ và áp suất cao đi vào dàn nóng. Ở dàn nóng, môi chất chuyển từ thể khí 1 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lý Minh Nghị sang thể lỏng. Sau đó môi chất lỏng này chảy vào bình chứa (bình sấy khô) để lọc môi chất.
Môi chất lỏng sau khi đã được lọc thì nó tiếp tục chảy qua van giãn nở (van tiết lưu), tại đây môi chất lỏng chuyển thành hổn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt độ thấp và sau đó chảy tới dàn lạnh. Quá trình bay hơi chất lỏng trong dàn lạnh sẽ làm mát không khí được thổi từ quạt gió khi đi qua dàn lạnh. Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong dàn lạnh và chỉ có môi chất ở thể hơi vừa được giải nhiệt đi vào máy nén và quá trình được lặp lại như trước. Chế độ sưởi ấm Hình 1.
Chế độ làm mát không khí 1. Yêu cầu đối với hệ thống điều hòa. - Quạt gió có thể điều chỉnh được ở nhiều tốc độ quay khác nhau (nhanh, trung bình, chậm). 2 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lý Minh Nghị - Luồng gió phải được phân bố đều tương đối khắp không gian trong xe.
- Không khí thổi vào trong xe phải là không khí sạch, khô ( không có độ ẩm ), lạnh/ấm và phải được lan truyền khắp cabin người ngồi. - Hệ thống điều hòa không khí phải điều chỉnh được các mức nhiệt độ (từ nóng →lạnh) và phải tạo được cảm giác thoải mái cho người lái và người ngồi trong xe. - Phải đảm bảo tầm nhìn cho tài xế khi xe gặp phải tình trạng sương mù hoặc hơi nước bám trên kính trong thời tiết xấu. - Hệ thống phải tự ngắt máy nén khi nhiệt độ trong xe đã đạt đến mức người điều khiển muốn và phải tự động chạy khi nhiệt độ thay đổi quá 20°C so với nhiệt độ được điều chỉnh.
Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa trên xe Hyundai Santa Fe 2013. - Môi chất (ga điều hòa) trong hệ thống điều hòa không khí được sử dụng để truyền nhiệt và làm lạnh không khí trong quá trình hoạt động. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí thông thường theo các bước cơ bản sau đây: + Máy nén: Sau khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén bắt đầu hoạt động. Nó nén môi chất lạnh (ga điều hòa) từ trạng thái khí sang trạng thái khí có áp suất và nhiệt độ cao hơn.
Môi chất khí này sau đó được đẩy vào bộ ngưng tự (dàn nóng). + Tại dàn nóng, môi chất khí từ máy nén chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng thông qua quá trình làm mát. Trong quá trình này, nhiệt độ và áp suất của môi chất giảm xuống nhờ vào lá tản nhiệt và quạt tản nhiệt thổi làm mát dàn nóng. Môi chất ở trạng thái thể hơi được tỏa nhiệt, sau đó ngưng tụ thành thể lỏng.
Môi chất lỏng sau khi đã được làm lạnh chảy vào bình chứa. + Môi chất lạnh ở thể lỏng tiếp tục chảy đến bình lọc môi chất (bình hút ẩm), tại đây môi chất lạnh được làm sạch và tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm, loại bỏ cặn bẩn và tạp chất có trong môi chất sau đó môi chất được đẩy đến van tiết lưu. + Van tiết lưu đóng vai trò điều tiết lưu lượng và áp suất của môi chất lỏng chảy đến dàn lạnh và sau đó làm môi chất lạnh từ áp suất cao chuyển sang áp suất thấp. Do sự giảm áp suất đột ngột này nên môi chất ở trạng thái thể lỏng biến thành thể hơi- lỏng và chuẩn bị cho quá trình làm lạnh.
3 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lý Minh Nghị Hình 1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của hệ thống điều hòa 1. Quạt dàn lạnh. Quạt dàn nóng.
Môi chất lạnh đi về máy nén. Không khí lạnh đi vào. Bình lọc môi chất. + Tại dàn lạnh, hỗn hợp khí-lỏng từ van giãn nở chảy vào dàn lạnh.
Trong dàn lạnh, môi chất lỏng bắt đầu quá trình bay hơi và chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí. Quá trình bay hơi này hấp thụ nhiệt từ không khí được thổi qua dàn lạnh bởi quạt gió, làm mát không khí và tạo ra không khí lạnh. Trong quá trình bay hơi của môi chất lạnh diễn ra ở dàn lạnh (lỏng sang khí), môi chất cần năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh dàn lạnh. Vì vậy, không khí ở xung quanh qua dàn lạnh sẽ mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị ngưng tụ lại và tạo nên không khí lạnh được thổi từ quạt gió vào trong cabin.
Tại dàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có áp suất và nhiệt độ cao sẽ chuyển thành môi chất ở thể hơi có áp suất và nhiệt độ thấp. Sau quá trình bay hơi trong dàn lạnh, môi chất chỉ còn ở trạng thái khí. Môi chất khí này sau đó được hút vào máy nén để bắt đầu quá trình làm lạnh mới. Quá trình trên được lặp lại liên tục để duy trì nhiệt độ và độ ẩm trong không gian được điều chỉnh.
4 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lý Minh Nghị - Nguyên lý làm lạnh Hình 1. Nguyên lý làm lạnh của hệ thống điều hòa không khí Hệ thống làm lạnh cơ bản có một phía áp suất cao và một phía áp suất thấp. Phía áp suất cao (hiển thị màu đỏ) bao gồm máy nén, bộ ngưng tụ (dàn nóng) và bình chứa (bình sấy khô), tại đây sẽ diễn ra quá trình ngưng tụ của môi chất. Phía áp suất thấp (hiển thị màu xanh) bao gồm van tiết lưu và bộ bay hơi, sẽ diễn ra quá trình bay hơi của môi chất làm lạnh.
5 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lý Minh Nghị Ở phía áp cao, máy nén điều áp môi chất lạnh ở trạng thái khí với áp suất và nhiệt độ cao sau đó chảy đến bộ ngưng tụ (dàn nóng) nơi nhiệt hấp thụ trong chất làm lạnh truyền ra không khí bên ngoài xe nhờ vào quạt tản nhiệt và các lá tản nhiệt trên dàn nóng. Khi nhiệt được loại bỏ khỏi chất làm lạnh, nó thay đổi từ khí trở lại chất lỏng. Chất làm lạnh lỏng sau đó tiếp tục chảy đến bình chứa (bình sấy khô). Bình chứa hoạt động như một bộ lọc và bể chứa chất làm lạnh trước khi vào van giãn nở.
Với phía áp thấp, van giãn nở điều khiển lưu lượng và áp suất của môi chất làm lạnh (lỏng) vào thiết bị bay hơi. Khi chất làm lạnh (lỏng) áp suất thấp hơn biến thành khí bên trong thiết bị bay hơi, một lượng nhiệt khổng lồ được hấp thụ từ không khí ấm áp lưu thông trong cabin và xung quanh thiết bị bay hơi nên nhiệt độ không khí sẽ giảm và hơi ẩm cũng bị ngưng tụ. Động cơ quạt gió giúp lưu thông không khí lạnh khắp nội thất xe. Môi chất lạnh vẫn còn ở thế khí nhưng rất nóng sau đó chảy vào lại máy nén.
- Nguyên lý sưởi ấm: Hình 1. Nguyên lý sưởi ấm của hệ thống điều hòa Nguyên lý của sưởi ấm thực chất là sự trao đổi nhiệt của không khí. Luông không khí nóng sẽ truyền nhiệt cho môi trường xung quanh làm ấm nhiệt độ trong cabin xe. Lõi giàn sưởi (két sưởi) sử dụng nguồn nhiệt từ nước làm mát động cơ khi động cơ làm việc.
Nước làm mát động cơ chảy vào két sưởi sau đó tỏa nhiệt thông qua các cánh tản nhiệt của két sưởi. Không khí được thồi từ quạt gió đi qua két tạo ra luông không khí nóng để thổi vào cabin. Nguồn không khí trước khi đi vào để sưởi ấm thì phải đi qua bộ lọc không khí sạch để đảm bảo sức khỏe cho người lái và hàng khách. Cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí trên xe Hyundai Santa Fe 2013.
6 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lý Minh Nghị Hệ thống điều hòa không khí trên xe Hyundai Santa Fe 2013 gồm một số chi tiết chính như sau: bộ ngưng tụ (dàn nóng), máy nén, thiết bị bay hơi (dàn lạnh), van giãn nở (van tiết lưu), quạt gió. Sơ đồ bố trí chung của hệ thống điều hòa trên xe Hyundai Santa Fe 2013. Bộ ngưng tụ (dàn nóng) 6. Bộ biến thiên trên dàn nóng 7.
Cụm dàn lạnh 3. Quạt tản nhiệt 8. Bộ lọc không khí 4. Đường áp suất cao.
Cảm biên áp suất 10. Đường áp suất thấp 1. - Cấu tạo: bên trong máy nén gồm một số bộ phận như: piston, xi lanh, buồng điều khiển, lò xo, đĩa lắc. Ngoài ra cấu tạo máy nén gồm có khớp lý hợp, cuộn dây ly hợp, van điều khiển, van nạp/ xả, ….
- Chức năng: Chức năng của máy nén là nén môi chất lạnh ở thể khí có áp suất và nhiệt độ thấp sang trạng thái thể khí có áp suất và nhiệt độ cao, đồng thời luân chuyển hơi môi chất lạnh quá nhiệt quanh một hệ thống vòng kín (bất kỳ chất lỏng hoặc bụi bẩn nào cũng sẽ làm hỏng máy nén). 7 Luận Văn Tốt Nghiệp SVTH: Lý Minh Nghị Hình 1. Cấu tạo của máy nén - Nguyên lý làm việc: Hình 1.
