CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 1. Sưởi ấm Hình 1. Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm Người ta sẽ dùng một két sưởi ấm như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí. Két sưởi lấy nhiệt độ của nước làm mát của động cơ và dùng nhiệt độ này để làm nóng không khí bên trong nhờ một quạt thổi vào xe 1.
Làm mát không khí.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát Giàn lạnh là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí trong xe. Khi bật công tắc A/C, máy nén bắt đầu làm việc đẩy môi chất lạnh tới giàn lạnh. Giàn lạnh được 2 Luận Văn Tốt Nghiệp Lê Ngô Hậu làm lạnh nhờ môi chất lạnh và sau đó nó làm mát không khí được thổi vào trong xe từ quạt gió 1. Lượng hơi nước trong không khí sẽ tăng lên khi nhiệt độ không khí cao lên và giảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống.
Khi không khí qua giàn lạnh, không khí được làm mát, ngưng tụ thành hơi nước và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh và thoát ra ngoài nhờ một ống thoát nước trên xe. Vì vậy độ ẩm trong xe sẽ được giảm xuống. Ngoài ba chức năng kể trên hệ thống điều hòa không khí còn có chức năng điều khiển thông gió trong xe. Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào bên trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động của ô tô được gọi là sự thông gió tự nhiên.
Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí bên ngoài đưa vào bên trong xe. Phân loại Hệ thống điều hòa không khí được phân loại thành 2 loại chính đó là theo vị trí lắp đặt và theo phương thức điều khiển. Phân loại theo vị trí lắp đặt. Kiểu phía trước.3 Kiểu phía trước Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn phía sau bảng đồng hồ và được kết nối với giàn sưởi.
Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ điện. 3 Luận Văn Tốt Nghiệp Lê Ngô Hậu b. Kiểu kép là sự kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau được đặt phía trong khoang hành lý. Cách đặt này cho phép không khí thổi ra từ phía trước hoặc sau.
Kiểu kép cho hiệu suất lạnh cao hơn. Kiểu kép treo trần. Kiểu này được sử dụng phổ biến ở xe khách. Phía trước bên trong xe được bố trí dàn lạnh phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần ở phía sau Hình 1.5 Kiểu kép treo trần 1.
Phân loại theo phương pháp điều khiển. Kiểu bằng tay. Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay và các công tắc nhiệt độ đầu ra bằng cần gạt. Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt dàn lạnh, điều khiển lưu lượng gió và hướng gió.
4 Luận Văn Tốt Nghiệp Lê Ngô Hậu Hình 1.6 Kiểu bằng tay b. Kiểu tự động.7 Kiểu tự động Điều hòa tự động cho phép điều chỉnh nhiệt độ ta mong muốn bằng cách điều khiển nhiệt độ không khí ra, tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời thông qua các cảm biến liên quan đến điều hòa và báo về hộp điều khiển. Lý thuyết về điều hòa không khí. Quy trình làm lạnh được mô tả như là một quá trình tách nhiệt độ ra khỏi vật thể.
Đây cũng là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí. Hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên nguyên lý cơ bản dưới đây: + Đòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng sang dến nơi lạnh + Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ. 5 Luận Văn Tốt Nghiệp Lê Ngô Hậu + Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ luôn phân bố năng lượng nhiệt sinh ra một vùng rộng lớn và nhiệt độ của chất khí sẽ bị giảm xuống. + Để làm lạnh bất cứ một vật nào thì ta phải lấy nhiệt ra khỏi vật đó.
+ Một số lượng nhiệt lớn được hấp thụ khi chất lỏng thay đổi trạng thái biến thành hơi. Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý thuyết cơ bản của ba đặc tính căn bản là: Dòng nhiệt, sự hấp thụ, áp suất và điểm sôi. - Dòng nhiệt: Nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp. Sự chênh lệch nhiệt độ càng lớn thì dòng nhiệt truyền đi càng mạnh.
Sự truyền nhiệt có thể được truyền bằng cách: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kết hợp giữa ba cách trên. - Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái đó là: Thể lỏng, thể rắn, thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, chúng ta cần truyền cho nó một lượng nhiệt lượng nhất định. - Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò rất quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí.
Khi áp suất thay đổi thì điểm sôi của vật chất này cũng thay đổi. Áp suất càng lớn điểm sôi càng cao nghĩa là nhiệt độ lúc chất lỏng sôi sẽ cao hơn so với mức bình thường. Ngược lại nếu áp suất tác động giảm lên một vật chất thì điểm sôi của nó sẽ bị giảm xuống. Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất cũng có tác dụng như vậy.
Trong hệ thống điều hòa không khí và hệ thống điện lạnh ô tô đã áp dụng hiện tượng này của áp suất đối với sự bốc hơi cũng như sự ngưng tụ của một số loại chất lỏng đặc biệt tham gia vào quá trình sinh hàn và điều hòa của hệ thống. Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn máy nén. Đơn vị đo nhiệt lượng. Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng đơn vị là BTU.
Năng suất của một hệ thống điều hòa ô tô được định rõ bằng BTU/giờ, khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ. Môi chất lạnh. Môi chất lạnh còn gọi là ga lạnh trong hệ thống điều hòa không khí phải đạt được những yêu cầu dưới đây: 6 Luận Văn Tốt Nghiệp Lê Ngô Hậu + Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 00C để có thể bốc hơi và hấp thụ nhiệt tại những nơi nhiệt độ thấp. + Phải có tính chất tương đối trơ, và có khả năng hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu trong hệ thống.
+ Chất làm lạnh phải là chất không gây độc, không cháy nổ, không sinh ra các phản ứng phá hủy môi trường khi nó xả ra ngoài khí quyển. Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh. - Các freon: Là các cacbonhydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydro sẽ được thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng nguyên tử clo, flo hoặc brom. + R (refrigerant): Chất làm lạnh, môi chất lạnh.
+ Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt. Ví dụ như R-134a + Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số. Ví dụ như C3F6 kí hiệu là R1216. + Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C.Ví dụ như C4H8 là RC138.
- Các chất vô cơ được kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lượng làm tròn của chất đó.Ví dụ NH3 sẽ kí hiệu là R717. - Môi chất lạnh R-12. Môi chất lạnh R -12 có công thức hóa học là CCl2F2 (CFC). Nó là chất khí không màu, nặng hơn không khí bốn lần ở 30 0C, có mùi thơm rất nhẹ,điểm sôi là-29,80C, áp suất của nó trong bộ bốc hơi là 30 PSI và trong bộ ngưng tụ là 150 -300 PSI, và có nhiệt lượng ẩn cần để bốc hơi là 70 BTU trên 1 Pound.
R-12 rất dễ hòa tan trong dầu khoáng chất, và không tham gia phản ứng hóa học với các bộ phận trong hệ thống. Có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm hiệu suất. Tuy nhiên R-12 lại có đặc tính phản ứng hóa học làm phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính, - Môi chất lạnh R-134a. Môi chất lạnh R134a có công thức hóa học là CF3-CH2F (HFC).
Do trong thành phần hợp chất này không có chứa nguyên tố clo nên đây chính là lý do mà ngành công nghiệp ô tô chuyển từ việc sử dụng môi chất lạnh R-12 sang R134a. 7 Luận Văn Tốt Nghiệp Lê Ngô Hậu Hệ thống điều hòa không khí ô tô dùng môi chất lạnh R 134a được thiết kế với áp suất bơm cao hơn, đồng thời phải tăng lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn nóng (bộ ngưng tụ). R134a còn có nhược điểm nữa đó là nó không kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn hệ thống. Dầu bôi trơn máy nén.
+ Tùy theo quy định của nhà chế tạomà ở mỗi hệ thống sẽ cung cấp 1lượng dầu khác nhau và lượng dầu bôi trơn sẽ vào khoảng 150-200 ml. Được nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng sau đây : Bôi trơn các chi tiết của máy nén tránh mòn và két cứng , một phần dầu sẽ hòa trộn với môi chất lạnh và lưu thông toàn hệ thống , giúp van tiết lưu hoạt động chính xác hơn, bôi trơn cổ trục của máy nén. + Dầu bôi trơn máy nén phải tinh khiết. Khi bị lẫn tạp chất nó có màu nâu đen.
Vì vậy nếu nhìn thấy dầu bôi trơn trong hệ thống điện điều hòa đổi sang màu nâu đen, thì dầu đã bị nhiễm bẩn. Cần xả sạch và thay dầu mới theo đúng chủng loại và đúng dung tích mà nhà sản xuất quy định. 8 Luận Văn Tốt Nghiệp Lê Ngô Hậu CHƯƠNG 2.CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ CỦA CÁC CỤM CHI TIẾT TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ 2. Cấu tạo chung của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.
Cấu tạo chung Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận và thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và nhả nhiệt ra môi trường bên ngoài. Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận chính đó là : Máy nén, giàn nóng, giàn lạnh, bình lọc và tách ẩm, van tiết lưu, và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống điều hòa hoạt động một cách hiệu quả nhất.1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô A. Máy nén (bốc lạnh D. Bộ tiêu âm E.
Van xả phía cao áp) 1. Bộ ngưng tụ (Giàn F. Van giãn nở 2. Sự ngưng tụ nóng) G.
Bộ bốc hơi (Giàn 3. Sự giãn nở C. Bình lọc/hút ẩm H. Van xả phía thấp áp 4.
Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô.