Đề tài Thiết kế, lắp đặt và khai thác mô hình điện lạnh trên ô tô

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ Hưng Yên, ngày 21 tháng 08 năm 2009 Th.S Ngô Văn Hóa T.S Nguyễn Công Hân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ ................................................................................................................ Hưng Yên, ngày 21 tháng 08 năm 2009 MỤC LỤC  Trang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.......................................................... 1 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ............................................................. 2 LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................... 5 PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ....... 7 1.1 Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô....................................... 7 1.2 Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................................ 8 PHẦN II. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ ............. 9 2.1 Chức năng, phân loại, lý thuyết điều hòa không khí .................................................. 9 2.1.1 Chức năng của điều hòa không khí............................................................................... 9 2.1.2 Phân loại điều hòa không khí trên ô tô ........................................................................11 2.1.3 Lý thuyết về điều hòa không khí .................................................................................13 2.1.4 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn.................................................15 2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh trên ô tô ...............................19 2.2.1 Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô...........................................................19 2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô .....................................20 2.2.3 Vị trí lắp đặt của hệ thống điện lạnh trên ô tô .............................................................20 2.3 Các thành phần chính trong hệ thống điện lạnh ô tô ................................................22 2.3.1 Máy nén .......................................................................................................................22 2.3.2 Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) .............................................................................................28 2.3.3 Bình lọc (Hút ẩm môi chất) .........................................................................................30 2.3.4 Van giãn nở hay van tiết lưu........................................................................................32 2.3.5 Bộ bốc hơi (Giàn lạnh) ................................................................................................37 2.4 Các thành phần phụ khác trong hệ thống điện lạnh ô tô..........................................39 2.4.1 Ống dẫn môi chất lạnh .................................................................................................39 2.4.2 Cửa sổ kính ..................................................................................................................39 2.5 Các phương pháp điều khiển hệ thống điện lạnh trên ô tô.......................................40 2.5.1 Bộ điều khiển nhiệt độ .................................................................................................40 2.5.2 Bộ điều khiển tốc độ quạt ............................................................................................. 43 2.5.3 Bộ điều khiển tốc độ không tải (bù ga)......................................................................... 45 2.5.4 Bộ điều khiển chống đóng băng giàn lạnh ................................................................... 47 2.5.5 Bộ điều khiển đóng ngắt máy nén ................................................................................ 49 2.5.6 Điều chỉnh tốc độ quạt .................................................................................................. 56 2.6 Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô .......................................................... 58 2.6.1 Khái quát về hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô ....................................... 58 2.6.2 Các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí tự động................................................ 60 2.6.3 Các dạng điều khiển hệ thống điều hòa không khí tiêu biểu ........................................ 64 PHẦN III. THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN LẠNH TRÊN Ô TÔ............................... 73 3.1 Mục đích và yêu cầu của mô hình ................................................................................ 73 3.1.1 Mục đích của mô hình .................................................................................................. 73 3.1.2 Yêu cầu của mô hình .................................................................................................... 73 3.2 Chọn phương án, phân tích ưu điểm và nhược điểm của các mô hình .................... 74 3.2.1 Xây dựng mô hình điện lạnh trên ô tô .......................................................................... 76 3.2.2 Sơ đồ điện điều khiển hệ thống điện lạnh trên ô tô ...................................................... 81 PHẦN IV. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI ..................................................... 82 4.1 Giảng dạy về lý thuyết ................................................................................................... 82 4.1.1 Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô....................................................... 82 4.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô ........................................................ 82 4.2 Giảng dạy về thực hành................................................................................................. 82 4.2.1 Các dụng cụ, thiết bị sử dụng khi bảo dưỡng, sửa chữa ............................................... 82 4.2.2 Các bài thực tập trên mô hình ....................................................................................... 86 4.3 Chẩn đoán xác định hỏng hóc, sửa chữa ..................................................................... 93 4.3.1 Chẩn đoán tình trạng của hệ thống ............................................................................... 93 4.3.2 Xác định hỏng hóc và sửa chữa .................................................................................... 99 PHẦN V. THAM KHẢO ................................................................................................. 104 KẾT LUẬN ......................................................................................................................... 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 116 LỜI NÓI ĐẦU Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ngành công nghiệp ô tô của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ. Trong những năm gần đây lượng ô tô tham gia giao thông không ngừng tăng lên. Ngày nay ô tô đã trở thành phương tiện đi lại thân thiện đối với người dân Việt Nam. Nhận ra nhu cầu này nhiều hãng xe nổi tiếng trên thế giới đã đầu tư vào Việt Nam. Theo đó Nhà nước cũng có những chính sách phù hợp để thúc đẩy ngành công nghiệp ô tô phát triển. Ngoài những công ty đã phát triển từ lâu đời ở Việt Nam như Công ty ô tô mùng 1 tháng 5 hay công ty cơ khí ô tô Sài Gòn. Những năm gần đây nhiều công ty ô tô nước ngoài đã đầu tư vào thị trường Việt nam như : Toyota, Suzuki, Ford, Mercedes, Mazda, Huynđai. Việc xuất hiện các công ty nước ngoài đã tác động mạnh mẽ tới việc đào tạo kỹ thuật viên trong nước sao cho đáp ứng được với nền công nghiệp ô tô nước nhà. Theo dự án đào tạo nghề của Cộng Hòa Liên Bang Đức đầu tư vào Việt Nam. Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Yên là một trọng tâm trong dự án đó. Trong đó ngành cơ khí động lực được chú trọng ngay từ đầu. Trong quá trình hoạt động đã đào tạo được các kỹ thuật viên có trình độ chuyên môn cao đáp ứng nhu cầu của xã hội. Là sinh Đại học được đào tạo chính quy , qua thời gian học tập và nghiên cứu tại trường dưới một mô hình đào tạo có chất lượng. Để khẳng định chất lượng đào tạo của Nhà trường nói chung và khoa cơ khí động lực nói riêng , chúng em được giao đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế, lắp đặt và khai thác mô hình điện lạnh trên ô tô’’. Đề tài gồm bốn phần: Phần I : Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Phần II : Lý thuyết chung về điều hòa không khí trên ô tô Phần III : Chọn lựa phương án thiết kế mô hình điện lạnh ô tô Phần IV : Phạm vi ứng dụng của đề tài Phần V : Tham khảo Trang bị hệ thống điều hòa trên ô tô là rất quan trọng, nhờ vậy tính tiện nghi của ô tô ngày một nâng cao , giúp con người cảm thấy thoải mái khi sử dụng ô tô . Nhận thức được tính cấp thiết của đề tài, nên ngay sau khi nhận được đề tài em đã tìm hiểu những vấn đề có liên quan, sưu tập tài liệu. Trong quá trình thực hiện chúng em gặp không ít những khó khăn, nhưng với sự hướng dẫn tận tình của thầy Ngô Văn Hóa và thầy Nguyễn Công Hân cùng các thầy cô trong khoa và các bạn cùng lớp chúng em đã dần khắc phục được những khó khăn. Đến nay đề tài của chúng em đã hoàn thành đề tài đúng thời gian quy định. Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, tính rộng lớn của đề tài nên mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng đề tài cũng không thể tránh khỏi những khiếm khuyết , rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các quý thầy cô và các bạn trong lớp để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn nữa. Em hy vọng đề tài của chúng em sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên khóa sau và là bài giảng hữu ích trong việc giảng dạy của nhà trường. Em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, ngày 21 tháng 08 năm 2009 Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Hữu Dũng Trần Văn Nhã PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 1.1 Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô Điều hòa không khí là một hệ thống quan trọng trên xe. Nó điều khiển nhiệt độ và tuần hoàn không khí trong xe giúp cho hành khách trên xe cảm thấy dễ chịu trong những ngày nắng nóng mà còn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch không khí. Ngày nay, điều hòa không khí trên xe còn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảm biến và các ECU điều khiển. Điều hoà không khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe. Để làm ấm không khí đi qua, hệ thống điều hòa không khí sử dụng ngay két nước như một két sưởi ấm. Két sưởi lấy nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên. Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc. Để làm mát không khí trong xe, hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo một chu trình khép kín. Máy nén đẩy môi chất ở thế khí có nhiệt độ cao áp suất cao đi vào giàn ngưng. Ở giàn ngưng môi chất chuyển từ thể khí sang thể lỏng. Môi chất ở dạng lỏng này chảy vào bình chứa (bình sấy khô). Bình này chứa và lọc môi chất. Môi chất lỏng sau khi đã được lọc chảy qua van giãn nở, van giãn nở này chuyển môi chất lỏng thành hỗn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt độ thấp. Môi chất dạng khí - lỏng có nhiệt độ thấp này chảy tới giàn lạnh. Quá trình bay hơi chất lỏng trong giàn lạnh sẽ lấy nhiệt của không khí chạy qua giàn lạnh. Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong giàn lạnh và chỉ có môi chất ở thể hơi vừa được gia nhiệt đi vào máy nén và quá trình được lặp lại như trước. Như vậy để điều khiển nhiệt độ trong xe, hệ thống điều hòa không khí kết hợp cả két sưởi ấm và giàn lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí các cánh hòa trộn và vị trí của van nước. Để điều khiển thông khí trong xe, hệ thống điều hòa không khí lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bổ áp suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động, một số nơi có áp suất dương, còn một số nơi khác có áp suất âm. Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương và cửa xả khí được bố trí ở những nơi có áp suất âm. Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thông gió tự nhiên. Thông thường, hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ thống thông khí khác (hệ thống điều hoà không khí, bộ sưởi ấm). 1.2 Tính cấp thiết của đề tài. Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện tham gia giao thông thông dụng. Ô tô hiện đại nhằm cung cấp tối đa về mặt tiện n ghi cũng như tính năng an toàn cho con người khi sử dụng. Các tiện nghi được sử dụng trên xe hiện đại ngày càng phát triển, hoàn thiện và giữ vai trò hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo nhu cầu của khách hàng như nghe nhạc, xem truyền hình. Một trong những trang bị tiện nghi phổ biến đó là hệ thống điện lạnh trên ô tô. Ngày nay hệ thống điện lạnh ô tô ngày càng được phát triển và hoàn thiện phục vụ nhu cầu của con người. Nó tạo ra một cảm giác thoải mái khi sử dụng xe trong bất kỳ thời tiết nào. Đặc biệt nó giải quyết được vấn đề khí hậu ở Việt Nam, khí hậu khắc nghiệt, không khí bụi bẩn ô nhiễm. Tuy nhiên hệ thống càng hiện đại thì khả năng tiếp cận nó càng khó khăn khi xảy ra hư hỏng. Một sinh viên ngành công nghệ ô tô cần phải trang bị cho mình những kiến thức cơ bản nhất về tất cả các hệ thống trên ô tô. Đặc biệt là hệ thống điện lạnh trên ô tô mà ngày nay sự tiế p cận nó gặp rất nhiều khó khăn. Chính vì vậy việc lựa chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế, lắp đặt và khai thác mô hình điện lạnh trên ô tô’’ là rất cần thiết. Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở giúp cho chúng em sau này có thể tiếp cận với những hệ thống điện lạnh được trang bị trên các ô tô hiện đại. Chúng em mong rằng đề tài sẽ góp phần nhỏ vào công tác giảng dạy trong nhà trường. Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh và sinh viên chuyên ngành ô tô và các bạn sinh viên đang theo học các chuyên ngành khác thích tìm hiểu về kỹ thuật ô tô. PHẦN II. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 2.1 Chức năng, phân loại, lý thuyết điều hòa không khí. 2.1.1 Chức năng của điều hòa không khí. + Sưởi ấm. Hình 2.1: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm Người ta dùng một két sưởi ấm như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí. Két sưởi lấy nước làm mát của động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt độ này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên. Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là một bộ sưởi ấm. + Làm mát không khí. Giàn lạnh làm việc như là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi đưa vào trong xe. Khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén bắt đầu làm việc đẩy môi chất lạnh (ga điều hòa) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được làm mát nhờ chất làm lạnh và sau đó nó làm mát không khí đợưc thổi vào trong xe từ quạt gió. Việc làm nóng không khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ nhưng việc làm mát không khí hoàn toàn độc lập với nhiệt độ nước làm mát động cơ. Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát + Hút ẩm. Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn và giảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống. Khi đi qua giàn lạnh, không khí được làm mát. Hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống. Nước dính vào các cánh tản nhiệt đọng lại thành sương và được chứa trong khay xả nước. Cuối cùng, nước này được tháo ra khỏi khay của xe bằng một vòi nhỏ. Ngoài ba chức năng 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 trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bổ áp suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động được chỉ ra trên hình vẽ, một số nơi có áp suất dương, còn một số nơi khác có áp suất âm. Như vậy cửa hút được bố trí ở những nơi có áp suất dương và cửa xả khí được bố trí ở những nơi có áp suất âm. Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe. Các ửca hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thông gió tự nhiên. Thông thường, hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ thống thông khí khác (hệ thống điều hoà không khí, bộ sưởi ấm). 2.1.2 Phân loại điều hòa không khí trên ô tô. Hệ thống điều hòa không khí được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương thức điều khiển. a. Phân loại theo vị trí lắp đặt. + Kiểu phía trước. Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với giàn sưởi. Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt. Gió từ bên ngoài hoặc không khí tuần hoàn bên trong được cuốn vào. Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được đưa vào bên trong. + Kiểu kép. Hình 2.3: Kiểu phía trước Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau được đặt trong khoang hành lý. Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ phía trước hoặc từ phía sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi trong xe. Hình 2.4: Kiểu kép + Kiểu kép treo trần. Kiểu này được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được bố trí hệ thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau. Kiểu kép treo trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều. Hình 2.5: Kiểu kép treo trần b. Phân loại theo phương pháp điều khiển. + Kiểu bằng tay. Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu ra bằng cần gạt. Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng gió, hướng gió. Hình 2.6: Kiểu bằng tay (Khi trời nóng) Hình 2.7: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh) + Kiểu tự động. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn , bằng cách trang bị bộ điều khiển điều hòa và ECU động cơ. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí ra và tốc độ động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe, và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua các cảm biến tương ứng, nhằm điều khiển nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn. Hình 2.8: Kiểu tự động (Khi trời nóng) Hình 2.9: Kiểu tự động (Khi trời lạnh) 2.1.3 Lý thuyết về điều hòa không khí. Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm vệic, đặc điểm cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết căn bản của hệ thống điều hòa không khí. Quy trình làm lạnh được mô tả như một quá trình tách nhiệt ra khỏi vật thể. Đây cũng là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí. đây: Vì vậy hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên 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 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 thể đó. + Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi chất lỏng thay đổi trạng thái biến thành hơi. Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ô tô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý thuyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ, áp suất và điểm sôi. - Dòng nhiệt: Nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn (các phần tử có chuyển động mạnh hơn) đến những nơi có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có chuyển động yếu hơn).Ví dụ: Một vật nóng 30 0F được đặt cạnh một vật nóng có nhiệt độ 800F thì vật nóng có nhiệt độ là 800F sẽ truyền nhiệt cho vật 300F. Sự chênh lệch nhiệt độ 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 tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ khi ta nung nóng một đầu thanh thép thì đầu kia dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt. + Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hay một chất khí đã được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể khác nhờ khối khung khí trung gian bao quanh nó. Khi khối không khí được đun nóng bởi một nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ bốc lên phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn và làm nóng vật thể này. Trong một phòng không khí nóng bay lên trên, khôn g khí lạnh di chuyển xuống dưới tạo thành vòng luân chuyển khép kín, nhờ vậy các vật thể trong phòng được nung nóng đều, đó là hiện tượng của sự đối lưu. + 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 với nhau. Ta cảm thấy ấm khi đứng dưới ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh sáng đèn pha khi ta đứng gần nó. Đó là bởi nhiệt của mặt trời hay đèn pha 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 cảm giác nóng. Tác dụng truyền nhiệt này gọi là sự bức xạ. - Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: Thể lỏng, thể rắn, thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của một vật thể, cần phải truyền cho nó một nhiệt lượng nhất định. Ví dụ khi ta hạ nhiệt độ của nước xuống 32 0F (00C) thì nước đóng băng thành đá. Nó đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn. Nếu nước được đun tới 2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thể khí). Ở đây đặc biệt thú vị khi thay đổi nước đá (thể rắn) thành nước ở thể lỏng và nước thành hơi ở thể khí. Trong quá trình thay đổi trạng thái của nước ta phải tác động nhiệt vào. Ví dụ : Khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F ta nung nóng cho nó tan ra, nhưng nước đá đang tan vẫn giữ nhiệt độ là 32 0F. Đun nước nóng đến 212 0F thì nước sôi, nhưng khi ta tếip tục đun nữa nước sẽ bốc hơi và nhiệt độ đo được vẫn là 212 0F (1000C) chứ không nóng hơn nữa. Lượng nhiệt được hấp thụ trong nước sôi, trong nước đá để làm thay đổi trạng thái của nước gọi là ẩn nhiệt. - Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng trong 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 mức bình thường. Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất đó sẽ bị giảm xuống. Ví dụ điểm sôi của nước ở nhiệt độ bình thường là 100 0C. Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằn g 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 hay đặt chất lỏng trong chân không. Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất cũng có tác dụng như thế. Trong hệ thống điều hòa không khí, cũng như hệ thống điện lạnh ô tô đã áp dụng hiện tượng này của áp suất đối với sự bốc hơi và ngưng tụ của một số loại chất lỏng đặc biệt tham gia vào quá trình sinh lạnh và điều hòa của hệ thống. 2.1.4 Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn. a. Đơn vị đo nhiệt lượng. Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng đơn vị BTU. Nếu cần nung một Pound nước (0,454 kg) nóng đến 1 0F (0,550C) thì phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt. Năng suất của một hệ thống nhiệt lạnh ô tô được định rõ bằng BTU/giờ, vào khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ.(1BTU= 0,252 cal = 252 kcal), (1 kcal = 4,187 kJ). b. Môi chất lạnh. Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều hòa không khí phải đạt được những yêu cầu sau đây: + Môi chất lạnh phải có điểm sôi thấp dưới 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp. + Phải có tính chất tương đối trơ, hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu khác như cao su, nhựa. + Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không sinh ra các pảhn ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi nó xả ra vào khí quyển. Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh. - Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydro 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: Kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lượng làm tròn của chất đó.Ví dụ NH3 kí hiệu là R717. - Môi chất lạnh R-12. Môi chất lạnh R -12 là hợp chất của cacbon, clo và flo có công thức hóa học là CCl2F2 (CFC). Nó là một chất khí không màu nó nặng hơn không khí bốn lần ở 30 0C, có mùi thơm rất nhẹ, có điểm sôi là 21,7 0C (-29,80C), áp suất hơi của nó trong bộ bốc hơi là 30 PSI và trong bộ ngưng tụ là 150 -300 PSI, và có nhiệt lượng ẩn 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 với các kim loại, các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống. Cùng với đặc tín h có khả năng lưu thông xuyên sốut hệ thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm hiệu suất, chính những đặc điểm này đã làm cho R -12 là môi chất lý tưởng sử dụng trong hệ thống điều hòa ô tô. Tuy nhiên R-12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính, do các phân ửt này có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải, và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử O3 trong tầng ôzôn khí quyển. Do đó ngày nay môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị trường. Hình 2.10: Sự phá hủy tầng ôzôn của CFC - Môi chất lạnh R-134a. Môi chất lạnh R134a có công thức hóa học là CF 3-CH2F (HFC). Do trong thành phần hợp chất không có chứa clo nên đây chính là lý do cốt yếu mà ngành công nghiệp ô tô chuyển từ việc sử dụng môi chất lạnh R-12 sang sử dụng môi chất lạnh R134a. Các đặc tính, các mối quan hệ áp suất và nhiệt độ của môi chất R134a có điểm sôi là -15,20F (-26,90C), và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 77,74 BTU/Pound. Điểm sôi này cao hơn so với môi chất R-12 nên hiệu suất có phần không bằng so với R -12. Vì vậy 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 khối lượng lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn nóng (bộ ngưng tụ). R134a có nhược điểm nữa là không kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn hệ thống. Đồ thị mô tả mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ. Đồ thị chỉ ra điểm sôi của R134a ở mỗi cặp giá trị nhiệt độ và áp suất. Phần diện tích trên đường cong áp suất biểu diễn R134a ở trạng thái khí và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu diễn R134a ở trạng thái lỏng. Ga lạnh ở thể khí có thể chuyển sang thể lỏng chỉ bằng cách tăng áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc giảm nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất. Ngược lại ga lỏng có thể chuyển sang ga khí bằng cách giảm áp suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất. Hình 2.11: Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a Khi thay thế môi chất lạnh R-12 của hệ thống điều hòa không khí bằng môi chất R134a thì phải thay đổi các bộ phận của hệ thống nếu nó không phù hợp với R134a, cũng như phải thay đổi dầu bôi trơn, chất khử ẩm của hệ thống. Dầu bôi trơn chuyên dùng cùng với môi chất lạnh R 134a là các chất bô i trơn tổng hợp polyalkalineglycol (PAG) hay polyolester (POE). Hai chất này không hòa trộn với môi chất lạnh R-12. Ta có thể phân biệt được giữa hai môi chất lạnh R-12 và R134a vì thông thường nó được ghi rõ và dán trên các bộ phận chính của hệ thống. c. Dầu bôi trơn. + Tùy theo quy định của nhà chế tạo lượng dầu bôi trơn 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 nhờn sẽ h òa trộn với môi chất lạnh và lưu thông khắp nơi trong hệ thống , giúp van giãn nở hoạt động chính xác , bôi trơn cổ trục máy nén. + Dầu bôi trơn máy nén phải tinh khiết không được sủi bọt, không lẫn lưu huỳnh. Dầu bôi trơn máy nén kh ông có mùi, trong suốt màu vàng nhạt . Khi bị lẫn tạp chất nó có màu nâu đen . Vì vậy nếu phát hiện dầu bôi trơn trong hệ thống điện lạnh đổi sang màu nâu đen, thì dầu đã bị nhiễm bẩn. Nó cần được xả sạch và thay dầu mới theo đúng chủng loại và đúng dung lượng quy định. + Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén tùy thuộc vào quy định của nhà chế tạo máy nén và tùy thuộc vào lượng môi chất lạnh đang sử dụng trong hệ thống. Dầu nhờn được hò a ta với môi chất lạnh và lưu thông xuyên suốt hệ thống , do vậy bên trong mỗi bộ phận đều có dầu bôi trơn khi tháo rời các bộ phận đó ra khỏi hệ thống. Lượng dầu bôi trơn phải được cho thêm sau khi thay mới bộ phận được quy định do nhà chế tạo. 2.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh trên ô tô. 2.2.1 Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô. Thiết bị lạnh nói chung và thiết bị lạnh ô tô nói riêng bao gồm các bộ phận và thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải nhiệt ra môi trường bên ngoài. Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận: Máy nén, thiết bị ngưng tụ (giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay hơi (giàn lạnh), và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu quả nhất. Hình vẽ dưới đây giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô. Hình 2.12: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô A. Máy nén (bốc lạnh) F. Van tiết lưu B. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G. Bộ bốc hơi C. Bộ lọc hay bình hút ẩm H. Van xả phía thấp áp D. Công tắc áp suất cao I. Bộ tiêu âm E. Van xả phía cao áp 2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô. Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây. + Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và dưới nhiệt độ bốc hơi cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng ở thể hơi. + Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng, môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp. + Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay bộ hút ẩm (C), tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất. + Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào bộ bốc hơi (Giàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm áp n ên môi chất từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi. + Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô, có nghĩa là làm mát khối không khí trong cabin. Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (Bộ bốc hơi). Tại đây không khí bị dàn lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá ảtn nhiệt, do đó nhiệt độ của không khí sẽ bị 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 ở thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi quá trình 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 chuyển từ dạng này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh. Môi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về máy nén. 2.2.3 Vị trí lắp đặt của hệ thống điện lạnh trên ô tô. - Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hòa được lắp ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung cấp khí mát vào trong xe khi cần thiết. - Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hòa giống xe con thì sẽ không đảm bảo làm má t toàn bộ xe hay quá trình làm mát sẽ kém đi nhiều. Vì vậy xe khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để đảm bảo làm mát toàn bộ xe tạo ra cảm giác thoải mái cho hành khách trên xe. Hình 2.13: Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch Hình 2.14: Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách 2.3 Các thành phần chính trong hệ thống điện lạnh. 2.3.1 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 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. Hình 2.15: Kết cấu 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. Hình 2.16: Các loại máy nén trong hệ thống làm mát c. Nguyên lý hoạt động của máy nén. + Bước 1: Sự hút môi chất của máy nén: Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút mở ra môi chất được hút vào xy lanh công tác và kết thúc khi piston xuống điểm chết dưới. + Bước 2: Sự nén của môi chất: Khi piston từ điểm chết dưới lên điểm chết trên, van hút đóng van xả mở ra với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá trình kết thúc khi piston nên đến điểm chết trên. + Bước 3: Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại như trên. d. Một số loại máy nén thông dụng. + Máy nén loại piston. - Cấu tạo. Hình 2.17: Cấu 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 đ ĩa 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. Hình 2.18: Sơ đồ nguyên lý máy nén loại piston 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. Hình 2.19: Van an toàn Van an toàn đợưc thiết kế để ho ạt 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 đĩa lắc. - Cấu tạo. Hình 2.20: Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc - 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. Hình 2.21: 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 ga áp suất cao từ khoang áp suất cao, đưa vào khoang đĩa chéo đẩy đĩa chéo nghiêng lên, làm tăng hành tìrnh của piston và tăng lưu lượng của máy nén. + Máy nén loại trục khuỷu. - Cấu tạo. Hình 2.22: Cấu tạo máy nén loại trục khuỷu - 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. e. Ly hợp điện 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. - Cấu tạo. Ly hợp từ gồm có một Stator (nam châm điện), puli, bộ phận định tâm và các bộ phận khác. Bộ phận định tâm được lắp cùng với trục máy nén và stator được lắp ở thân trước của máy nén. Hình 2.23: Cấu tạo của ly hợp điện từ - Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ. Khi ly hợp mở, cuộn dây stato được cấp điện. Stato trở thành nam châm điện và hút chốt trung tâm, quay máy nén cùng với puli. Hình 2.24: Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ Khi ly hợp từ tắt, cuộn dây stato không được cấp điện. Bộ phận chốt không bị hút làm puli quay trơn. Hình 2.25: Nguyên lý hoạt động của ly hợp điện từ 2.3.2 Bộ ngưng tụ (Giàn nóng). a. Chức năng của bộ ngưng tụ. Công dụng của bộ ngưng tụ là làm cho môi chất lạnh ở thể hơi dưới áp suất và nhiệt độ cao, từ máy nén bơm đến, ngưng tụ thành thể lỏng b. Cấu tạo. Bộ ngưng tụ được cấu tạo bằng một ống kim loại dài uốn cong thành nhiều hình chữ U nối tiếp nhau, xuyên qua vô số cánh tản nhiệt mỏng. Các cánh tỏa nhiệt bám sát quanh ống kim loại. Kiểu thiết kế này làm cho bộ ngưng tụ có diện tích tỏa nhiệt tối đa và không gian chiếm chỗ là tối thiểu. Hình 2.26: Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ) 1. Giàn nóng 6. Môi chất giàn nóng ra 2. Cửa vào 7. Không khí lạnh 3. Khí nóng 8. Quạt giàn nóng 4. Đầu từ máy nén đến 9. Ống dẫn chữ U 5. Cửa ra 10. Cánh tản nhiệt Trên ô tô bộ ngưng tụ được lắp ráp ngay trước đầu xe, phía trước thùng nước tỏa nhiệt của động cơ, ở vị trí này bộ ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồng không khí mát thổi xuyên qua do đang lao tới và do quạt gió tạo ra. c. Nguyên lý hoạt động. Trong quá trình hoạt động, bộ ngưng tụ nhận được hơi môi chất lạnh dưới áp suất và nhiệt độ rất cao do máy nén bơm vào. Hơi môi chất lạnh nóng chui vào bộ ngưng tụ qua ống nạp bố trí phía trên giàn nóng, dòng hơi này tiếp tục lưu thông trong ống dẫn đi dần xuống phía dưới, nhiệt của khí môi chất truyền qua các cánh toả nhiệt và được luồng gió mát thổi đi. Quá trình trao đổi này làm toả một lượng nhiệt rất lớn vào trong không khí. Lượng nhiệt được tách ra khỏi môi chất lạnh thể hơi để nó ngưng tụ thành thể lỏng tương đương với lượng nhiệt mà môi chất lạnh hấp thụ trong giàn lạnh để biến môi chất thể lỏng thành thể hơi. Dưới áp suất bơm của máy nén, môi chất lạnh thể lỏng áp suất cao này chảy thoát ra từ lỗ thoát bên dưới bộ ngưng tụ, theo ống dẫn đến bầu lọc (hút ẩm). Giàn nóng chỉ được làm mát ở mức trung bình nên hai phần ba phía trên bộ ngưng tụ vẫn còn ga môi chất nóng, một phần ba phía dưới chứa môi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ nóng vừa vì đã được ngưng tụ. Ngày nay trên xe người ta trang bị giàn nóng kép hay còn gọi là giàn nóng tích hợp để nhằm hóa lỏng ga tốt hơn và tăng hiệu suất của quá trình làm lạnh trong một số chu trình. Hình 2.27: Cấu tạo của giàn nóng kép (Giàn nóng tích hợp) Trong hệ thống có giàn lạnh tích hợp, môi chất lỏng được tích lũy trong bộ chia hơi-lỏng, nên không cần bình chứa hoặc lọc ga. Môi chất được làm mát tốt ở vùng làm mát trước làm tăng năng suất lạnh. Hình 2.28: Chu trình làm lạnh cho giàn nóng tích hợp Ở chu trình làm lạnh của giàn nóng làm mát phụ, bộ chia hoạt động như là bình chứa, bộ hút ẩm và lưu trữ môi chất ở dạng lỏng bên trong bộ chia. Ngoài ra môi chất tiếp tục được làm mát ở bộ phận làm mát để được chuyển hoàn toàn thành dạng lỏng và do đó khả năng làm mát được cải thiện. Trong bộ chia có bộ phận lọc và hút ẩm để loại trừ hơi ẩm cũng như vật thể lạ trong môi chất. Hình 2.29: Cấu tạo của bộ chia hơi - lỏng Bộ phân chia hơi-lỏng bao gồm một phi lọc và chất hút ẩm để giữ hơi nước và cặn bẩn của môi chất. 2.3.3 Bình lọc (hút ẩm môi chất). a. Chức năng. Bình chứa là một thiết bị để chứa môi chất được hoá lỏng tạm thời bởi giàn nóng và cung cấp một lượng môi chất theo yêu cầu tới giàn lạnh. Bộ hút ẩm có chất hút ẩm và lưới lọc dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ấm trong chu trình làm lạnh. Nếu có hơi ấm trong chu trình làm lạnh, thì các chi tiết ở đó sẽ bị mài mòn hoặc đóng băng ở bên trong van giãn nở dẫn đến bị tắc kẹt. b. Cấu tạo của bình lọc. Bình lọc (hút ẩm) môi chất lạnh là một bình kim loại bên trong có lưới lọc (2) và chất khử ẩm (3). Chất khử ẩm là vật liệu có đặc tính hút chất ẩm ướt lẫn trong môi chất lạnh. Bên trong bầu lọc/hút ẩm, chất khử ẩm được đặt giữa hai lớp lưới lọc hoặc được chứa trong một túi khử ẩm riêng. Túi khử ẩm được đặt cố định hay đặt tự do trong bầu lọc. Khả năng hút ẩm của chất này tùy thuộc vào thể tích và loại chất hút ẩm cũng như tuỳ thuộc vào nhiệt độ. Phía trên bình lọc (hút ẩm) có gắn cửa sổ kính (6) để theo dõi dòng chảy của môi chất, cửa này còn được gọi là mắt ga. Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận môi chất lạnh được lắp đặt bố trí tận phía đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận được 100% môi chất thể lỏng cung cấp cho van giãn nở. Hình 2.30: Sơ đồ cấu tạo của bình lọc 1. Cửa vào 4. Ống tiếp nhận 2. Lưới lọc 5. Cửa ra 3. Chất khử ẩm 6. Kính quan sát c. Nguyên lý hoạt động. Môi chất lạnh, thể lỏng, chảy từ bộ ngưng tụ vào lỗ (1) bình lọc (hút ẩm), xuyên qua lớp lưới lọc (2) và bộ khử ẩm (3). Chất ẩm ướt tồn tại trong hệ thống là do chúng xâm nhập vào trong quá trình lắp ráp sửa chữa hoặc do hút chân không không đạt yêu cầu. Nếu môi chất lạnh không được lọc sạch bụi bẩn và chất ẩm thì các van trong hệ thống cũng như máy nén sẽ chóng bị hỏng. Sau khi được tinh khiết và hút ẩm, môi chất lỏng chui vào ống tiếp nhận (4) và thoát ra cửa (5) theo ống dẫn đến van giãn nở. Môi chất lạnh R -12 và môi chất lạnh R -134a dùng chất hút ẩm loại khác nhau. Ống tiếp nhận môi chất lạnh được bố trí phía trên bình tích luỹ. Một lưới lọc tinh có công dụng ngăn chặn tạp chất lưu thông trong hệ thống. Bên trong lưới lọc có lỗ thông nhỏ cho phép một ít dầu nhờn trở về máy nén. Kính quan sát là ỗl  để kiểm tra được sử dụng để quan sát môi chất tuần hoàn trong chu trình làm lạnh cũng như để kiểm tra lượng môi chất. Có hai loại kính kiểm tra: Một loại được lắp ở đầu ra của bình chứa và loại kia được lắp ở giữa bình chứa và van giãn nở. 2.3.4 Van tiết lưu hay van giãn nở. a. chức năng. + Sau khi qua bình chứa tách ẩm, môi chất lỏng có nhiệt độ cao, áp suất cao được phun ra từ lỗ tiết lưu. Kết quả làm môi chất giãn nở nhanh và biến môi chất thành hơi sương có áp suất thấp va nhiệt độ thấp. + Van tiết lưu điều chỉnh được lượng môi chất cấp cho giàn lạnh theo tải nhiệt một cách tự động. b. Phân loại. Hình 2.31: Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu + Van tiết lưu kiểu hộp. Van tiết lưu kiểu hộp gồm thanh cảm ứng nhiệt , phần cảm ứng nhiệt được thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với môi chất. Thanh cảm ứng nhiệt nhận b iết nhiệt độ của môi chất (tải nhiệt) tại cửa ra của giàn lạnh và truyền đến hơi chắn trên màn . Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim van di chuyển. Điều này xảy ra khi có sự chênh lệch áp suất trên màn thay đổi. giãn ra hoặc co lại do nhiệt độ và tác dụng của lò xo. - Nguyên lý hoạt động. Khi tải nhiệt tăng , nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh tăng. Điều này làm nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn tăng, vì thế hơi chắn đó dãn ra. Màn chắn di chuyển sang phía bên trái, làm thanh cảm biến nhiệt độ và đầu của kim van nén lò xo. Lỗ tiết lưu mở ra cho một lượng lớn môi chất vào trong giàn lạnh. Điều này làm tăng lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh, bằng cách đó làm tăng khả năng làm lạnh cho hệ thống. Hình 2.32: Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải cao) Khi tải nhiệt nhỏ, nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh giảm. Điều đó làm cho nhiệt truyền đến hơi chắn trên màn giảm nên hơi môi chất co lại. Màng di chuyển về phía phải, làm thanh cảm ứng nhiệt và đầu của kim van đẩy sang phía phải bởi lò xo. Lỗ tiết lưu đóng bớt lại, nên lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống giảm, bằng cách đó làm giảm mức độ lạnh của hệ thống. Hình 2.33: Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải thấp) - Van tiết lưu loại thường. Trong van tiết lưu loại thường, bộ phận cảm ứng nhiệt (đầu cảm ứng) được lắp ở ống ra của giàn lạnh. Có hai loại: Van tiết lưu cân bằng trong và van tiết lưu cân bằng ngoài, phụ thuộc vào nơi lấy tín hiệu áp suất hơi của giàn lạnh. Van tiết lưu cân bằng ngoài gồm có một ống cân bằng và một đầu cảm ứng nhiệt, nhưng có cùng hoạt động như van tiết lưu cân bằng trong. Khoang trên của màn chắn được nối với đầu cảm ứng nhiệt được điền đầy môi chất. Nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thay đổi làm cho áp suất của hơi chắn trên màn thay đổi. Lưu lượng của môi chất được điều chỉnh khi kim van thay đổi. Điều đó xảy ra do sự chênh lệch lực tác dụng phía trên màng và phía dưới màng. Hình 2.34: Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu loại thường - Nguyên lý hoạt động. Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh cao (tải nhiệt lớn), môi chất nhận được một lượng nhiệt lớn từ không khí trong xe. Điều đó làm cho quá trình bay hơi hoàn toàn diễn ra sớm hơn và làm tăng nhiệt độ của môi chất tại cửa ra của giàn lạnh. Khi cả nhiệt độ và áp suất của đầu cảm ứ ng nhiệt tăng, màn dịch chuyển xuống phía dưới, đẩy kim van xuống. Do đó kim van mở ra và cho một lượng lớn môi chất đi vào trong giàn ạlnh . Điều đó làm tăng lưu lượng của môi chất tuần hoàn trong hệ thống, bằng cách đó làm tăng năng suất lạnh. Hình 2.35: Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao) Khi nhiệt độ tại cửa ra của giàn lạnh thấp (tải nhiệt nhỏ), môi chất nhận được một lượng nhiệt nhỏ từ không khí trong xe. Quá trình bay hơi không hoàn toàn, làm giảm nhiệt độ của môi chất lạnh tại cửa ra của giàn lạnh. Hình 2.36: Sơ đồ nguyên lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp) Khi cả nhiệt độ và áp suất của đầu cảm ứng nhiệt đều giảm, màn dịch chuyển lên phía trên, kéo kim van lên. Đềiu đó làm kim van đóng lại và giới hạn lưu l ượng môi chất đi vào trong giàn lạnh. Điều đó làm giảm lưu lượng môi chất tuần hoàn trong hệ thống, bằng cách đó làm giảm năng suất lạnh. Một số xe không sử dụng van bốc hơi mà sử dụng ống tiết lưu cố định. Nó là một đường ống có tiết diện cố định, khi môi chất qua ống tiết lưu thì áp suất của môi chất sẽ bị giảm xuống. Bình tích luỹ được trang bị trên hệ thống điện lạnh thuộc kiểu dùng ống tiết lưu cố định thay cho van giãn nở. Bình này được đặt giữa bộ bốc hơi và máy nén. Cấu tạo của bình tích lũy được mô tả như vẽ dưới đây. Hình 2.37: Cấu tạo của bình tích lũy 1. Môi chất lạnh từ bộ bốc hơi đến 5. Lưới lọc 2. Bộ khử ẩm 6. Môi chất đến máy nén 3. Ống tiếp nhận hình chữ U 7. Hút môi chất lạnh ở thể khí 4. Lỗ khoan để nạp môi chất lạnh 8. Cái nắp bằng chất dẻo - Nguyên lý hoạt động. Trong quá trình hoạt động của hệ thống điện lạnh, ở một vài chế độ tiết lưu, ống tiết lưu cố định có thể cung cấp một lượng dư môi chất lạnh thể lỏng cho bộ bốc hơi. Nếu để cho lượng môi chất lạnh này trở về máy nén sẽ làm hỏng máy nén. Để giải quyết vấn đề này, bình tích luỹ được thiết kế để tích luỹ môi chất lạnh thể hơi lẫn thể lỏng cũng như dầu nhờn bôi trơn từ bộ bốc hơi thoát ra, sau đó giữ lại môi chất lạnh thể lỏng và dầu nhờn, chỉ cho phép môi chất lạnh thể hơi trở về máy nén. 2.3.5 Bộ bốc hơi (Giàn lạnh). a. Chức năng. Giàn lạnh làm bay hơi môi chất ở dạng sương sau khi qua van giãn nở có nhiệt độ và áp suất thấp, và làm lạnh không khí ở xung quanh nó. b. Phân loại giàn lạnh. Giàn lạnh làm bay hơi hỗn hợp lỏng khí (dạng sương) có nhiệt độ thấp, áp suất được cung cấp từ van tiết lưu. Do đó làm lạnh không khí xung quanh giàn lạnh. Có hai loại giàn lạnh. Giàn lạnh cánh phẳng thường được sử dụng. c. Cấu tạo. Hình 2.38: Hình dạng của bộ bốc hơi Bộ bốc hơi (giàn lạnh) được cấu tạo bằng một ống kim loại (5) dài uốn cong chữ chi xuyên qua vô số các lá mỏng hút nhiệt, các lá mỏng hút nhiệt được bám sát t iếp xúc hoàn toàn quanh ống dẫn môi chất lạnh. Cửa vào của môi chất bố trí bên dưới và cửa ra bố trí bên trên bộ bốc hơi. Với kiểu thiết kế này, bộ bốc hơi có được diện tích hấp thu nhiệt tối đa trong lúc thể tích của nó được thu gọn tối thiểu. Trong xe ô tô bộ bốc hơi được bố trí dưới bảng đồng hồ. Một quạt điện kiểu lồng sóc thổi một số lượng lớn không khí xuyên qua bộ này đưa khí mát vào cabin ô tô. Hình 2.39: Cấu tạo (bộ bốc hơi) giàn lạnh 1. Cửa dẫn môi chất vào 4. Luồng khí lạnh 2. Cửa dẫn môi chất ra 5. Ống dẫn môi chất 3. Cánh tản nhiệt 6. Luồng khí nóng d. Nguyên lý hoạt động. Trong quá trình hoạt động, bên trong bộ bốc (giàn lạnh) hơi xảy ra hiện tượng sôi và bốc hơi của môi chất lạnh. Quạt gió sẽ thổi luồng không khí qua giàn lạnh, khối không khí đó được làm mát và được đưa vào trong xe. Trong thiết kế chế tạo, một số yếu tố kỹ thuật sau đây quyết định năng suất của bộ bốc hơi: + Đường kính và chiều dài ống dẫn môi chất lạnh. + Số lượng và kích thước các lá mỏng bám quanh ống kim loại. + Số lượng các đoạn uốn cong của ống kim loại. + Khối lượng và lưu lượng không khí thổi xuyên qua bộ bốc hơi. + Tốc độ của quạt gió. Bộ bốc hơi hay giàn lạnh còn có chức năng hút ẩm, chất ẩm sẽ ngưng tụ thành nước và được hứng đưa ra bên ngoài ô tô nhờ ống xả bố trí dưới giàn lạnh. Đặc tính hút ẩm này giúp cho khối không khí mát trong cabin được tinh chế và khô ráo. Tóm lại, nhờ hoạt động của van giãn nở hay của ống tiết lưu, lưu lượng môi chất phun vào bộ bốc hơi được điều tiết để có được độ mát lạnh thích ứng với mọi chế độ tải của hệ thống điện lạnh. Trong công tác tiết lưu này, nếu lượng môi chất chảy vào bộ bốc hơi quá lớn, nó sẽ bị tràn ngập, hậu quả là độ lạnh kém vì áp suất và nhiệt độ trong bộ bốc hơi cao. Môi chất không thể sôi cũng như không bốc hơi hoàn toàn được, tình trạng này có thể gây hỏng hóc cho máy nén. Ngược lại, nếu môi chất lạnh lỏng nạp vào không đủ, độ lạnh sẽ rất kém do lượng môi chất ít sẽ bốc hơi rất nhanh khi chưa kịp chạy qua khắp bộ bốc hơi. 2.4 Các phần phụ khác trong hệ thống điện lạnh ô tô. 2.4.1 Ống dẫn môi chất lạnh. Những thiết bị khác nhau trong hệ thống điều hòa không khí ô tô phải được nối liền với nhau, để môi chất lạnh lưu thông tuần hoàn trong hệ thống. Cả hai loại ống mềm và ống cứng được sử dụng để nối các thiết bị lại với nhau. Khi nối hệ thống với máy nén phải sử dụng ống mềm, điều này cho phép máy nén và động cơ có thể chuyển động tương đối với nhau. Các loại ống mềm được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí hệi n nay được chế tạo bằng cao su có thêm một hoặc hai lớp không thấm ở bên trong và bên ngoài còn gia cố thêm một lớp nilon không thấm tạo ra một lớp màng chắn không bị rò rỉ. Các loại ống làm bằng kim loại được sử dụng nhiều trong hệ thống làm lạnh, để nối những thiết bị cố định như từ giàn ngưng tụ đến van tiết lưu, từ van đến bộ bốc hơi. Mặc dù ống kim loại không bị thấm qua nhưng nước hoặc dung dịch trong ắc quy tràn ra có thể ăn mòn và làm thủng ống và gây ra rò rỉ. Đường ống dẫn trong hệ thống điều hòa không khí được đặt tên theo công việc của chúng hoặc theo trạng thái của chất làm lạnh chứa bên trong. Đường ống thoát nối từ máy nén đến bộ ngưng tụ được gọi là ống ga nóng. Đường ống dẫn chứa dung dịch chất làm lạnh nối từ bộ ngưng tụ đến phin sấy lọc và đến thiết bị giãn nở. Đường ống hút nối bộ bốc hơi đến máy nén thường có đường kính lớn nhất vì nó truyền dẫn hơi môi chất lạnh ở áp suất thấp. 2.4.2 Cửa sổ kính (mắt ga). Hình 2.40: Hình dạng của cửa sổ kính Cấu tạo của kính xem ga bao gồm phần thân hình trụ tròn, phía trên có lắp một kính tròn có khả năng chịu áp lực tốt và trong suốt để quan sát lỏng. Kính được áp chặt lên phía trên nhờ một lò xo đặt bên trong. Trên đường ống cấp môi chất của hệ thống lạnh có lắp đặt kính xem ga, mục đích là báo hiệu lưu lượng lỏng và chất lượng của nó một cách định tính. Cụ thể như sau: + Báo hiệu lượng ga chảy qua đường ống có đủ không. Trong trường hợp lỏng chảy điền đầy đường ống, hầu như không nhận thấy sự chuyển động của dòng môi chất lỏng, ngược lại nếu thiếu môi chất, trên mắt kính sẽ thấy sủi bọt. Khi thiếu ga trầm trọng trên mắt kính sẽ có các vệt dầu chảy qua hình gợn sóng. + Báo hiệu độ ẩm của môi chất. Khi trong môi chất lỏng có lẫn ẩm thì m àu sắc của nó bị biến đổi. Màu xanh: Khô; Màu vàng: Có lọt ẩm cần thận trọng; Màu nâu: Lọt ẩm nhiều, cần sử lý. Để tiện so sánh, trên vòng tròn chu vi của mắt kính người ta có in sẵn các màu đặc trưng để có thể kiểm tra và so sánh. + Ngoài ra khi trong lỏ ng có lẫn các tạp chất cũng có thể nhận biết qua mắt kính. trong trường hợp các hạt hút ẩm bị hỏng, xỉ hàn trên đường ống. Hình 2.41: Trạng thái môi chất qua cửa sổ kính 2.5 Điều khiển hệ thống điều hòa không khí trên ô tô. 2.5.1 Bộ điều khiển nhiệt độ. a. Kiểu điện trở, nhiệt điện trở. Cụm sưởi và cụm làm lạnh độc lập nhau. Loại thermistor được sử dụng khi hỗn hợp không khí thay đổi. Thermistor được làm từ chất bán dẫn đặc trưng bởi sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ. Điện trở tăng khi nhiệt độ giảm, và điện trở giảm khi nhiệt độ tăng. Nhiệt điện trở được đặt ở phía sau giàn lạnh, để cảm ứng nhiệt độ của gió sau khi đi qua giàn lạnh. Hình 2.42: Kiểu điện trở Hệ thống điều hòa không khí ô tô dùng loại nhiệt điện trở còn có một biến trở gắn trên bảng điều khiển. biến trở này dùng để điều chỉnh nhiệt độ trong xe. Tín hiệu điều khiển nhiệt độ được lấy từ cần phân áp gồm giá trị điện trở của biến trở và giá trị nhiệt điện trở. Hình 2.43: Kiểu nhiệt điện trở Khi nhiệt độ không khí trong xe tăng lên, cảm ứng lên nhiệt điện trở (giá trị điện trở nhỏ), hoặc chuyển nhiệt độ tới vị trí cài đặt cao (giá trị điện trở lớn) làm giảm điện áp rơi trên mạch cảm ứng nhiệt độ của bộ khuếch đại. Mạch cảm ứng trong bộ khuếch đại nhận biết mạch điều hòa không khí đang ở trạng thái ON, làm cho transistor mở ra. Điều này cho phép rơ le ly hợp từ đóng mạch và máy nén hoạt động, bắt đầu quá trình làm lạnh. Hình 2.44: Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ cao) Khi nhiệt độ bên trong xe giảm, điện trở của thermistor tăng (giá trị điện trở lớn), hoặc khi chuyển nhiệt độ cài đặt tới vị trí lạnh ít (giá trị điện trở lớn) làm tăng điện áp rơi trên mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại của hệ thống điều hòa không khí. Mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại nhận biết được trạng thái OFF của hệ thống điều hòa không khí, làm cho transistor đóng ạl i. Điều này làm cho rơ le của ly hợp từ không đóng mạch, và máy nén không hoạt động, ngừng quá trình làm lạnh. Hình 2.45: Kiểu nhiệt điện trở (khi nhiệt độ thấp) b. Loại Thermostat. Thermostat gồm một đầu cảm ứng nhiệt , màng và công ắt c. Bên trong đầu cảm ứng nhiệt có chứa đầy môi chất. Đầu cảm ứng nhiệt đặt tại lối ra của giàn lạnh. Khi nhiệt độ bay hơi thấp thì áp suất trong bầu cảm ứng giảm. Công tắc được ngắt nhờ màng. Điều này làm cho ly hợp từ bị ngắt, từ đó điều chỉnh được nhiệt độ ra. Hình 2.46: Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh thấp) Hình 2.47: Loại thermostat (nhiệt độ giàn lạnh cao) 2.5.2 Bộ điều khiển tốc độ quạt. Lưu lượng gió được điều chỉnh bởi sự thay đổi tốc độ quay của mô tơ quạt. Tốc độ quay của mô tơ quạt phụ thuộc vào điện áp giữa hai đầu mô tơ. Trong hệ thống điều hòa ô tô, công ắt c quạt thay đổi giá trị điện trở mắc nối tiếp với động cơ. Bằng cách này có thể điều chỉnh tốc độ quay của mô tơ. Hình 2.48: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió Khi công tắc quạt cài đặt ở vị trí ở vị trí Low , dòng điện chạy qua cuộn dây của rơ le sưởi và làm cho rơ le này ở vị trí ON. Điện áp qua tiếp điểm của rơ le sưởi của bộ sưởi ấm. Hình 2.49: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Low) Khi bật công tắc ở vị trí Me, rơ le sưởi ở vị trí ON giống như khi ta cài đặt ở chế độ Low. Điều này cho phép gửi điện áp tới động cơ quạt. Sau khi đi qua động cơ quạt, dòng điện đi qua một phần qua điện trở quạt rồi ra mát. So với chế độ Low, h iệu diện thế giữa hai đầu động cơ quạt lớn hơn. Điều này cho phép động cơ làm việc ở chế độ trung bình. Hình 2.50: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí Medium) Khi công tắc quạt ở vị trí High thì rơ le ở vị trí giống như ở chế độ thấp và có điện áp đưa tới quạt. Tuy nhiên dòng điện chạy qua động cơ mà không đi qua điện trở nào, rồi ra mát theo công tắc quạt. Điều này cho phép điện áp nguồn cấp trực tiếp cho động cơ nên mô tơ quạt quay ở tốc độ cao. Hình 2.51: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt gió (ở vị trí High) 2.5.3 Bộ điều khiển tốc độ không tải (bù ga). Khi động cơ chạy không tải, công suất của động cơ nhỏ. Bật máy nén sẽ làm quá tải động cơ. Điều này có thể gây chết máy hoặc động cơ quá nóng, máy điều hòa hoạt động khi xe dừng, tốc độ động cơ phải đư ợc tăng lên một cách tự động, gọi là điều khiển tốc độ bù ga không tải. a. Bù ga kiểu điện. ECU điều khiển động cơ nhận tín hiệu công tắc A/C ON từ bộ khuếch đại A/C và mở van điều chỉnh tốc độ không tải. Cả lượng không khí và nhiên liệu đều tăng lên, giúp tăng tốc độ động cơ tới nhiệt độ thích hợp. Có hai kiểu bù ga kiểu điện là: Kiểu cho không khí đi tắt và kiểu dùng van điều chỉnh không tải ISCV (rpm- Revolution per minute: Số vòng quay trên phút). Hình 2.52: Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu điện) b. Bù ga kiểu cơ. Loại này được dùng trên động cơ điesel loại không có hộp điều khiển điện từ và động cơ xăng sử dụng chế hòa khí. Khi hệ thống điều hòa hoạt động, van điện từ bù ga hoạt động, áp suất chân không trong bầu chân không được dẫn tới cơ cấu chấp hành và đẩy bướm ga. Điều này làm tăng tốc độ không tải của động cơ. Hình 2.53: Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu cơ khi chưa có điện) Hình 2.54: Bộ điều khiển bù ga không tải (kiểu cơ khi A/C bật) 2.5.4 Bộ điều khiển chống đóng băng giàn lạnh. a. Loại EPR. Bộ điều hòa áp suất giàn lạnh (EPR) là một van điều chỉnh áp suất gồm một ống kim loại và một Piston. Bộ phận này được lắp giữa giàn lạnh và máy nén để duy trì áp suất môi chất bên trong giàn lạnh ở 0,18 MPa, hoặc cao hơn, ngăn chặn sự đóng băng. Máy nén hoạt động liên tục trong loại sử dụng van EPR, vì vậy sự thay đổi nhiệt độ đầu ra là thấp. Loại điều hòa không khí sử dụng van EPR không gây ra tiếng ồn, nên được dùng rộng rãi trong các loại xe đắt tiền. Hình 2.55: Cấu tạo van EPR Khi nhiệt độ trong xe cao, tải nhiệt cao, áp suất bay hơi (Pe) tăng cao hơn áp lực của lò xo (Ps), Piston dịch chuyển sang phái trái làm mở van. Môi chất bay hơi ở g iàn lạnh và được hút vào máy nén. Trong quá trình hoạt động, Piston của van EPR sẽ đóng và mở. Chuyển động này điều chỉnh áp suất bay hơi (Pe) cho giàn lạnh , vì thế áp suất không xuống dưới 0,18 MPa, ngăn chặn sự đóng băng giàn lạnh. Hình 2.56: Nguyên lý hoạt động van EPR (nhiệt độ trong xe cao) Khi nhiệt độ trong xe giảm và nhiệt độ tải giảm, áp suấ t (Pe) trở nên thấp hơn. Lúc này trong van EPR, giá trị của (Pe) nhỏ hơn áp lực của lò xo và Piston bị kéo trở lại bên phải. Van được đóng lại và ngắt dòng môi chất lạnh để điều chỉnh năng suất lạnh phù hợp với tải nhiệt. Hình 2.57: Nguyên lý hoạt động van EPR (nhiệt độ trong xe thấp) b. Loại thermistor. Khi nhiệt độ giàn lạnh tăng, nhiệt độ của cảm biến nhiệt cũng thay đổi theo. Giá trị điện trở giảm, làm cho điện thế tại điểm A trong bộ khuếch đại A/C giảm. Khi điện thế tại điểm A giảm, bộ khuếch đại A/C làm cho transistor chuyển trạng thái ON và ly hợp từ hoạt động. Máy nén hoạt động để bắt đầu quá trình làm lạnh. Hình 2.58: Nguyên lý hoạt động thermistor (khi nhiệt độ cao) Khi nhiệt độ giàn lạnh xấp xỉ 00C, điện trở của cảm biến nhiệt tăng. Điện thế tại điểm A trong bộ khuếch đại tăng. Khi điện thế tại điểm A tăng lên thì bộ khuếch đại cho transistor khóa và ly hợp không đóng mạch làm cho máy nén ngừng hoạt động . Điều đó ngăn chặn được sự đóng băng của giàn lạnh. Hình 2.59: Nguyên lý hoạt động thermistor (khi nhiệt độ thấp) 2.5.5 Bộ điều khiển đóng ngắt máy nén. a. Tín hiệu ra điều khiển máy nén. Trạng thái ON/OFF của máy nén được điều khiển nhờ rơ le điện từ. Có ba loại gửi tín hiệu đến rơ le. Kiểu A: Tín hiệu điều khiển được truyền đi từ bộ điều khiển, cùng với các tín hiệu điều khiển khác được cung cấp từ ECU động cơ. Kiểu B: Nhận tín hiệu điều khiển từ máy nén từ bộ điều khiển A/C. Đưa ra tín hiệu tới ECU động cơ. Kiểu C: Nhận tín hiệu độc lập từ bộ điều khiển A/C. Hình 2.60: Các kiểu điều khiển máy nén Hình 2.61: Điều khiển máy nén kiểu A Bộ điều khiển truyền các tín hiệu sau: Cho phép bật máy nén hoạt động, và bắt đầu bù ga. ECU có thể truyền tín hiệu trở lại phụ thuộc vào trạng thái của động cơ lúc đó. b. Công tắc điều khiển A/C và ECON. Công tắc điều khiển A/C và ECON phân ra làm hai mức cảm nhận nhiệt độ không khí sau khi đã làm lạnh , để điều khiển hoạt động của máy nén ON/OFF. Công tắc hệ thống điều hòa không khí được dùng để chọn chế độ A/C hay ECON. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh cảm nhận nhiệt độ của khí lạnh ngay sau khi chúng đi qua khỏi giàn lạnh. Việc điều khiển dựa vào nhiệt độ của khí lạnh. Hình 2.62: Công tắc điều khiển A/C và ECON Để làm lạnh nhanh không khí bên trong xe ta bật công tắc điều hòa A/C ở vị trí ON. Khi nhiệt độ giàn lạnh nhỏ hơn 3 0 C, máy nén được ngắt. Khi nhiệt độ giàn lạnh lớn hơn 4 0 C, máy nén được bật và hệ thống bắt đầu làm việc. Hình 2.63: Công tắc điều khiển A/C (ở vị trí ON) Hình 2.64: Công tắc điều khiển A/C (ở vị trí OFF) Khi muốn điều hòa không khí hoạt động ở chế độ tiết kiệm hoặc làm khô không khí, bật công tắc ECON ở vị trí ON. Khi nhiệt độ giàn lạnh xấp xỉ 10 0 C hoặc thấp hơn thì máy nén dừng hoạt động. Khi nhiệt độ xấp xỉ 1 1 0 C hoặc cao hơn thì máy nén thì máy nén hoạt động trở lại. So với công tắc A/C khi ở vị trí ON, thì việc làm lạnh yếu hơn. Thời gian làm việc của máy nén giảm tiết kiệm được nhiên liệu và xe chạy bốc hơn. Hình 2.65: Công tắc điều khiển ECON (ở vị trí ON) Hình 2.66: Công tắc điều khiển ECON (ở vị trí OFF) c. Điều khiển theo tốc độ động cơ. Khi máy nén hoạt động lúc động cơ đang ở trạng thái không tải, công suất của động cơ nhỏ nên động cơ có thể bị chết máy. Khi máy nén hoạt động, việc điều khiển tốc độ động cơ giúp bù ga để duy trì tốc độ động cơ hoặc trên tốc độ quay định . Khi tốc độ động cơ giảm, máy nén sẽ được ngắt. Những chức năng này giúp ngăn ngừa động cơ chết máy nhờ việc điều khiển máy nén ON/OFF phụ thuộc vào tốc độ của động cơ (rpm- Revolution per minute: Số vòng quay trên phút). Hình 2.67: Điều khiển máy nén theo tốc độ động cơ d. Điều khiển ngắt A/C để tăng tốc độ động cơ. Hình 2.68: Điều khiển ngắt A/C (qua ECU và bộ điều khiển A/C) Kiểu điều khiển này sử dụng hiệu quả trong việc kiểm soát công suất của động cơ của các xe có công suất động cơ nhỏ. Máy nén được ngắt tức thời trong quá trình tăng tốc để giảm tải cho động cơ. Quá trình tăng tốc được nhận biết bởi ECU động cơ, dựa vào một loạt tín hiệu. Khi sự tăng tốc được nhận biết gửi tín hiệu đến bộ điều khiển A/C. Bộ điều khiển này sẽ điều khiển ngắt máy nén trong vài giây. Hình 2.69: Điều khiển ngắt A/C (bằng công tắc) Loại này gồm một công tắc được đặt ở phía dưới chân ga. Khi đạp chân ga, máy nén ngừng hoạt động trong một thời gian ngắn đủ để tăng tốc độ động cơ. e. Điều khiển ngắt máy nén trong trường hợp khẩn cấp. Công tắc áp suất kép được lắp ở phần cao áp của hệ thống lạnh. Khi áp suất quá cao được phát hiện trong hệ thống lạnh, máy nén sẽ dừng hoạt động. Điều này ngăn chặn hư hỏng và bảo vệ các bộ phận quan trọng trong hệ thống điều hòa không khí. Hình 2.70: Cấu tạo công tắc áp suất kép Hình 2.71: Vị trí lắp đặt công tắc áp suất kép Khi môi chất lạnh trong hệ thống còn ít do bị dò rỉ hoặc do các nguyên nhân khác dẫn đến thiếu dầu tuần hoàn để bôi trơn máy nén. Điều này có thể làm cháy máy nén. Khi áp suất quá thấp (áp suất môi chất 0,2 MPa hoặc thấp hơn) công tắc áp suất kép chuyển sang trạng thái ngắt. Nguồn điện tới bộ điều khiển A/C không đượ c cấp và ly hợp từ bị ngắt dẫn đến nén ngừng hoạt động . Điều này đảm b ảo an toàn cho các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô. Hình 2.72: Công tắc áp suất kép (khi có sự cố xảy ra) Khi áp suất môi chất lạnh quá cao do việc giải nhiệt giàn nóng kém dẫn đến quá tải môi chất, các bộ phận trong hệ thống điều hòa có thể bị phá hỏng. Khi áp suất môi chất quá cao (áp suất môi chất khoảng 3,1 MPa hoặc cao hơn), công tắc áp suất kép chuyển sang trạng thái ngắt. Nguồn điện tới bộ khuếch đại A/C không được cấp và ly hợp từ bị ngắt dẫn đến nén ngừng hoạt động. Điều này đảm bảo an toàn cho các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô. f. Điều khiển A/C khi nhiệt độ nước cao. Hình 2.73: Cảm biến nhiệt độ nước Cảm biến nhiệt độ nước làm cảm nhận nhiệt độ nước làm mát của động cơ , để ngăn quá nhiệt động cơ. Khi đạt nhiệt độ quy định (xấp xỉ 1000C) ly hợp từ ngừng hoạt động và máy nén bị ngắt. Điều này làm giảm tải cho động cơ. Trong một vài loại xe, điều này có thể thực hiện trong máy nén loại thay đổi lưu lượng. Khi nhiệt độ nước lên tới 1000C hoặc cao hơn công suất máy nén giảm 50% . Khi nhiệt độ nước từ 95 0C hoặc thấp hơn , công suất máy nén có thể đạt 100%. Điều này làm giảm tải cho động cơ. 2.5.6 Điều chỉnh tốc độ quạt. Khi máy nén hoạt động, nếu cả áp suất môi chất lạnh và nhiệt độ nước làm mát đều thấp, thì quạt giàn nóng và quạt két nước làm mát động cơ được mắc nối tiếp với nhau và quay ở tốc độ thấp. Hình 2.74: Quạt giàn nóng và quạt két nước mắc nối tiếp Khi máy nén hoạt động, n ếu cả áp suất môi chất lạnh và nhiệt độ nước làm mát đều cao, thì quạt giàn nóng và quạt két nước làm mát động cơ được mắc song song với nhau và quay ở tốc độ cao. Khi máy nén ngừng hoạt động thì quạt giàn nóng không quay. Hình 2.75: Quạt giàn nóng và quạt két nước mắc song song - Nguyên lý điều khiển quạt giàn nóng và quạt két nước. + Chế độ 1: Nhiệt độ nước thấp, điều hòa không bật . Khi đó công tắc áp suất ở trạng thái OFF tức là ở trạng thái đóng (áp suất ga lớn hơn hoặc bằng 15 kg/cm2 ), công tắc nhiệt độ nước làm mát cũng ở trạng thái OFF khi nhiệt độ nước lớn hơn hoặc bằng 900C. Quạt giàn nóng và quạt két nước không hoạt động. Hình 2.76: Nguyên lý điều khiển quạt giàn nóng và quạt két nước + Chế độ 2: Nhiệt độ nước thấp, bật điều hòa, áp suất ga lớn hơn hoặc bằng 15 kg/cm2 (hai quạt mắc nối tiếp nhau chạy ở tốc độ thấp). + Chế độ 3: Không bật điều hòa, nhiệt độ nước cao (ví dụ như khi leo dốc). Quạt giàn nóng không hoạt động, quạt két nước quay ở tốc độ cao. Bởi vì khi đó công tắc nhiệt độ nước sẽ mở ra và cuộn dây của Rơ le số 1 không có điện qua do đó tiếp điểm vẫn đóng, dòng điện đi thẳng từ công tắc máy tới thẳng quạt két nước làm mát động cơ. Do đó quạt két nước sẽ quay ở tốc độ cao. + Chế độ 4: Bật điều hòa, nhiệt độ nước thấp, áp suất ga lớn hơn 15 kg/cm2. Khi đó công tắc áp suất sẽ mở ra do đó rơ le 1 vẫn đóng . Khi đó quạt giàn nóng và quạt két nước làm mát được mắc song song với nhau. Do đó dòng điện tăng lên và hai quạt chạy ở tốc độ cao. + Chế độ 5: Bật điều hòa, nhiệt độ nước cao, áp suất ga cao. Khi đó hai quạt vẫn đấu song song và chạy ở tốc độ cao. 2.6 Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô. 2.6.1 Khái quát về hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô. Hình 2.77: Hệ thống điều khiển bằng điện tử 1. Công tắc điều hòa 6. Công tắc nhiệt độ 2. Van xả áp suất cao của máy nén 7. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 3. Quạt tản nhiệt giàn nóng 8. Ống thổi gió sạch 4. Công tắc ngắt áp suất của điều hòa 9. Bộ điều khiển 5. Cảm biến nhiệt độ 10. Bu ly máy nén Trong hệ thống điều khiển tự động EATC (Electronic Automatic Temperature Control) có trang bị bộ vi xử lý để giúp hệ thống duy trì được nhiệt độ mát lạnh định sẵn một cách ổn định. Đồng thời có thể điều khiển được nhiệt độ ở phía ghế tài xế và khu vực ghế hành khách một cách độc lập. Hệ thống tự động này có khả năng phân phối luồng khí mát đến các hàng ghế phía sau nhưng không ảnh hưởng tới luồng khí mát thổi đến các ghế ngồi phía trước. Hệ thống điều hoà không khí tự động được kích hoạt bằng cách đặt nhiệt độ mong muốn bằng núm chọn nhiệt độ và ấn vào công tắc AUTO. Hệ thống sẽ điều chỉnh ngay lập tức và duy trì nhiệt độ ở mức đã thiết lập nhờ chức năng điều khiển tự động của ECU. Hình 2.78: Sơ đồ điều khiển điều hòa tự động ô tô Hệ thống được điều khiển nhiệt độ tự động EATC tiếp nhận thông tin nạp vào từ sáu nguồn khác nhau, xử lý thông tin và sau cùng ra ệl nh bằng tín hiệu để điều khiển các bộ tác động cổng chức năng. Sáu nguồn thông tin bao gồm: + Bộ cảm biến năng lượng mặt trời, cảm biến này là một pin quang điện được cài đặt trên bảng đồng hồ, có chức năng đo lường ghi nhận nhiệt từ mặt trời. + Bộ cảm biến nhiệt độ bên trong xe, nó được cài đặt phía sau bảng đồng hồ và có chức năng theo dõi, đo kiểm nhiệt độ của không khí bên trong khoang cabin ô tô. + Bộ cảm biến môi trường, ghi nhận nhiệt độ của phía ngoài xe. + Bộ cảm biến nhiệt độ bước làm mát động cơ . + Công tắc áp suất điều khiển bộ ly hợp điện từ buly máy nén theo chu kỳ. + Tín hiệu cài đặt từ bảng điều khiển về nhiệt độ mong muốn và về vận tốc quạt gió.  Sau khi nhận được các thông tin tín hiệu đầu vào, cụm điều khiển điện tử EATC (ECU), sẽ phân tích, xử lý thông tin và phát tín hiệu điều khiển bộ chấp hành điều chỉnh tốc độ quạt giàn nóng, giàn lạnh, quạt két nước động cơ, điều chỉnh chế độ thổi khí và luồng khí ứng với nhiệt độ thích hợp. 2.6.2 Các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí. Hệ thống điều hoà không khí tự động có các bộ phận sau đây. 1. ECU điều khiển A/C (bộ điều khiển A/C) 2. ECU động cơ 3. Bảng điều khiển 4. Cảm biến nhiệt độ trong xe 5. Cảm biến nhiệt độ ngoài xe 6. Cảm biến nhiệt độ mặt trời 7. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 8. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 9. Công tắc áp suất của A/C 10. Mô tơ trợ động trộn khí 11. Mô tơ trợ động dẫn khí vào 12. Mô tơ trợ động thổi khí 13. Mô tơ quạt gió 14. Bộ điều khiển quạt gió Hình 2.79: Vị trí các bộ phận trong hệ thống điều hòa tự động Các nguồn thông tin gửi tín hiệu tới bộ điều khiển A/C là các cảm biến. a. Cảm biến nhiệt độ trong xe. Hình 2.80: Cảm biến nhiệt độ trong xe- Cảm biến nhiệt độ trong xe là nhiệt điện trở được lắp trong bảng táp lô có một đầu hút. Đầu hút này dùng không khí được thổi vào từ quạt gió để hút không khí bên trong xe nhằm phát hiện nhiệt độ trung bình trong xe. Cảm biến phát hiện nhiệt độ trong xe dùng làm cơ sở cho việc điều khiển nhiệt độ. b. Cảm biến nhiệt độ ngoài xe. Hình 2.81: Cảm biến nhiệt độ ngoài xe Cảm biến nhiệt độ ngoài xe là một nhiệt điện trở và được lắp ở phía trước của giàn nóng để xác định nhiệt độ ngoài xe. Cảm biến này phát hiện nhiệt độ ngoài xe để điều khiển thay đổi nhiệt độ trong xe do ảnh hưởng của nhiệt độ ngoài xe. c. Cảm biến bức xạ mặt trời. Cảm biến bức xạ nắng mặt trời là một đi ốt quang và được lắp ở phía trên của bảng táp lô để xác định cường độ ánh sáng mặt trời. Cảm biến này phát hiện cường độ ánh sáng mặt trời dùng để điều khiển sự thay đổi nhiệt độ trong xe do ảnh hưởng của tia nắng mặt trời. Hình 2.82: Cảm biến bức xạ mặt trời d. Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh. Hình 2.83: Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh dùng một nhiệt điện trở và được lắp ở giàn lạnh để phát hiện nhiệt độ của không khí khi đi qua giàn lạnh (nhiệt độ bề mặt của giàn lạnh). Nó được dùng để ngăn chặn đóng băng bề mặt giàn lạnh, điều khiển nhiệt độ và điều khiển luồn khí trong thời gian quá độ. e. Cảm biến nhiệt độ nước. Hình 2.84: Cảm biến nhiệt độ nước Cảm biến nhiệt độ nước là một nhiệt điện trở. Nó phát hiện nhiệt độ nước làm mát dựa vào cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. Tín hiệu này được truyền từ ECU động cơ. Ở một số kiểu xe, cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp ở két sưởi. Nó được sử dụng để điều khiển nhiệt độ, điều khiển việc hâm nóng không khí. f. Một số loại cảm biến khác. - Cảm biến ống dẫn gió và cảm biến khói ngoài xe. + Cảm biến ống dẫn gió là một nhiệt điện trở và được lắp trong bộ cửa gió bên. Cảm biến này phát hiện nhiệt độ của luồng khí thổi vào bộ cửa gió bên và điều khiển chính xác nhiệt độ của mỗi dòng không khí. + Cảm biến khói ngoài xe được lắp ở phía trước của xe để xác định nồng độ CO (cácbonmônôxít), HC (hydro cacbon) và NOX (các ôxit nitơ), ểđ bật tắt giữa các chế độ FRESH và RECIRC. Hình 2.85: Cảm biến ống dẫn gió và cảm biến khói ngoài xe 2.6.3 Các dạng điều khiển hệ thống điều hòa không khí tiêu biểu. a. Điều hòa không khí kiểu cơ khí. Hệ thống điều khiển điều hòa không khí kiểu cơ khí bao gồm bảng điều khiển với các cần gạt, các cánh tay đòn và hệ thống dây cáp. Khi thay đổi vị trí của các cần gạt trên bảng điều khiển, thông qua hệ thống dây cáp tác động đến các cánh tay đòn để điều khiển sự đóng mở của các cửa chức năng. Hình 2.86: Bảng điều khiển điều hòa không khí kiểu cơ khí Ý nghĩa của các chế độ trên bảng điều khiển như sau: OFF : Tắt máy lạnh, máy nén và quạt lồng sóc không hoạt động. MAX : Hệ thống hoạt động tối đa + MAX COLD: Máy nén hoạt động tối đa, cửa nạp đóng nhận không khí từ ngoài vào, không khí tuần hoàn trong xe. + MAX HOT: Máy nén ngừng hoạt động, van bộ sưởi ấm mở để nhận nước nóng từ động cơ vào lõi sưởi ấm, không khí tuần hoàn. NORM : Hệ thống hoạt động bình thường, máy nén hoạt động, không khí được lấy từ ngoài vào được làm lạnh và được thoát ra từ bảng taplô điều khiển. BI-LEVEL: Luồng không khí được điều hòa thổi lên mặt, ngang người, chân. VENT : Ở chế độ này không khí không được điều hòa. Luồng không khí được lấy từ ngoài vào và được thoát ra từ bảng đồng hồ hoặc sàn xe. HEATER: Ở chế độ này, máy nén không hoạt động, không khí được lấy bên ngoài vào và được phân phối 80% đến sàn xe và 20% đến các cửa kính. DEFROST: Không khí lấy từ bên ngoài xe vào được sưởi ấm. Có 80% được phân phối đến kính chắn gió và cửa sổ xe, 20% còn lại thổi đến sàn xe. Kỹ thuật đóng mở các cổng chức năng bằng tay nhờ dây cáp tương đối đơn giản, tuy nhiên vẫn còn tồn tại nhiều nhược điểm như: Dây cáp dể bị bó kẹt trong vỏ của nó, phải tác động một lực khá lớn để dẫn động, phải điều chỉnh độ căng dây cáp thường xuyên để đóng mở chính xác các cửa chức năng. Bởi vậy trong các hệ thống điều hòa không khí trên ô tô ngày nay không còn dùng kiểu điều khiển này. b. Điều hòa không khí kiểu chân không. Hệ thống điều khiển chân không bao gồm các cơ cấu được giới thiệu trên hình vẽ dưới đây. Mạch điều khiển chân không bắt đầu từ động cơ, đi qua các ống nhỏ được điều khiển bằng các van và kết thúc ở một hay nhiều cơ cấu chân không. Bình tích lũy chân không được cung cấp chân không từ cửa hút của động cơ. Các ống dẫn chân không bằng nhựa dẻo, đường kính trong khoảng 3,1mm. Mỗi một màu sắc quy định một chức năng của ống chân không. Hình 2.87: Sơ đồ hệ thống điều khiển chân không + Màu trắng: Tác động đến cổng chức năng lấy không khí từ ngoài vào. + Màu đỏ: Tác động đến cổng hỗn hợp. + Màu xanh dương: Tác động đến cổng chức năng phân phối khí. + Màu vàng: Tác động đến cổng làm tan băng kính chắn gió. Cấu tạo của cơ cấu chân không được thể hiện trên hình sau. Khi có nguồn chân không tác động, do chênh lệch áp suất màng chân không sẽ di chuyển về bên trái kéo theo cần tác động di chuyển theo và do đó điều khiển các cửa. Khi thôi tác động lò xo hồi vị đẩy màng tác động về vị trí ban đầu. Hình 2.88: Kết cấu bầu chân không 1. Cần tác động 3. Lò xo hồi vị 2. Màng tác động. 4. Đến nguồn chân không. Nguyên lý điều khiển điều hòa không khí kiểu chân không. Hình 2.89: Sơ đồ nguyên lý của điều hòa không khí kiểu chân không 1. Ống dẫn chân không; 2. Động cơ; 3. Bảng điều khiển; 4. Bình tích lũy chân không 5. Van điều khiển; 6. Cơ cấu chân không; 7. Cửa chức năng Khi ta dịch chuyển các núm điều khiển trên bảng điều khiển, các tiếp điểm tương ứng với vị trí các núm đóng cung cấp điện cho van điều khiển mở chân không đến các cơ cấu chân không. Cơ cấu chân không hoạt động để đóng mở các cửa chức năng. c. Các dạng điều khiển điều hòa không khí tự động. + Điều khiển mô tơ cửa trộn gió. - Cấu tạo. Mô tơ cửa trộn khí gồm có mô tơ, bộ hạn chế, chiết áp, và tiếp điểm động. Mô tơ được kích hoạt bởi tín hiệu từ ECU. - Nguyên lý hoạt động. Khi cánh điều khiển trộn khí được chuyển tới vị trí HOT thì cực MH được cấp điện và cực MC được nối mát để quay mô tơ cửa trộn khí điều khiển cánh trộn khí. Khi cực MC trở thành nguồn cấp điện và cự c MH được nối mát thì mô tơ quay theo chiều ngược lại để xoay cánh trộn khí về vị trí COOL. Hình 2.90: Cấu tạo và nguyên lý của mô tơ cửa trộn gió Một số kiểu xe không có tiếp điểm trong mô tơ cửa trộn khí. ECU điều khiển A/C quay mô tơ dựa trên sự hoạt động của công tắc lựa chọn trên bảng điều khiển. Vị trí của cánh điều tiết được điều khiển theo điện áp của chiết áp và thay đổi theo mô tơ. Hình 2.91: Mô tơ cửa trộn gió (không có tiếp điểm động) + Điều khiển nhiệt độ gió ra (temperature air output). Để điều chỉnh nhanh chóng nhiệt độ trong xe, đạt được nhiệt độ đặt trước thì nhiệt độ dòng khí được điều khiển bằng cách thay đổi tỷ lệ không khí nóng và không khí lạnh, bằng cách điều chỉnh vị trí của cánh trộn khí. Hình 2.92: Điều khiển nhiệt độ gió ra (TAO) Để nhanh chóng điều chỉnh nhiệt độ trong xe theo nhiệt độ đặt trước, ECU tính toán nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) dựa trên thông tin được truyền từ mỗi cảm biến. Việc tính toán nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) được dựa trên nhiệt độ trong xe, nhiệt độ ngoài xe và cường độ ánh sáng mặt trời liên quan đến nhiệt độ đã đặt trước. Mặc dù điều hoà tự động điều khiển nhiệt độ chủ yếu dựa vào thông tin nhiệt độ trong xe, nhưng nó cũng sử dụng thông tin về nhiệt độ ngoài xe và cường độ ánh sáng mặt trời để cho sự điều khiển được chính xác. Nhiệt độ không khí cửa ra (TAO) được hạ thấp trong những điều kiện sau: - Nhiệt độ đặt trước thấp hơn. - Nhiệt độ trong xe cao. - Nhiệt độ bên ngoài xe cao. - Cường độ ánh sáng mặt trời lớn. + Điều khiển tốc độ quạt gió theo TAO. Hình 2.93: Sơ đồ nguyên lý điều khiển tốc độ quạt gió theo TAO Dòng điện tới mô tơ quạt gió được điều khiển bằng cách điều chỉnh sự đóng, mở của transistor công suất. Dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ trong xe và nhiệt độ đặt trước, tốc độ quạt gió được điều khiển liên tục theo giá trị của TAO. Điều khiển rơ le EX-HI: Rơ le này trực tiếp nối mát mô tơ khi cần thổi lượng khí cực đại. Vì rơ le này tránh được sự sụt áp ở transistor công suất nên điện áp được tiết kiệm, được sử dụng để đạt tốc độ quạt gió lớn nhất. Chức năng của điện trở LO: Khi kích hoạt mô tơ quạt gió có dòng điện cường độ lớn chạy trong mạch. Để bảo vệ transistor công suất, điện trở LO phải tiếp nhận dòng điện trước khi bật transistor công suất. + Điều khiển theo mạng lưới thần kinh. Thậm chí ngay cả khi ở cùng TAO, mỗi hành khách cũng cảm thấy nhiệt độ khác nhau tuỳ theo môi trường. Đối với hệ thống điều hoà tự động thông thường, nó sử dụng TAO được tính toán làm cơ sở cho mọi điều khiển, thì việc điều chỉnh nhiệt độ có tính tới cảm giác của từng cá nhân hành khách là rất khó khăn. Vì rất khó để xác lập được cảm giác đó. Để nâng cao khả năng điều khiển thậm chí nhạy cảm với cả cảm giác của hành khách người ta đã sử dụng công nghệ mạng lưới thần kinh. Mạng lưới thần kinh là một mô hình kỹ thuật truyền dẫn thông tin thần kinh của cơ thể. Người ta đã xây dựng được mô hình thần kinh cho các mối quan hệ phức tạp giữa đầu vào và đầu ra của việc truyền dẫn thần kinh của con người. Mạng lưới thần kinh là sự kết hợp của một số mô hình thần kinh và gồm có các lớp đầu vào, trung gian và đầu ra. Hình 2.94: Sơ đồ nguyên lý điều khiển theo mạng lưới thần kinh + Hệ thống tự chẩn đoán. Trong hệ thống tự chẩn đoán, ECU truyền bất kỳ thông tin sự cố nào xảy ra trong đèn chỉ báo, các cảm biến và bộ chấp hành tới bảng điều khiển để hiện thị và thông báo cho kỹ thuật viên biết. Hệ thống này rất có ích cho việc chuẩn đoán vì các kết quả tự chẩn đoán được lưu trong bộ nhớ ngay cả sau khi tắt khoá điện OFF. Hình 2.95: Sơ đồ hệ thống tự chẩn đoán Hình 2.96: Sơ đồ kiểm tra các cảm biến và các tín hiệu Hình 2.97: Sơ đồ kiểm tra bộ chấp hành PHẦN III. THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ 3.1 Mục đích và yêu cầu của mô hình. Thực hiện một mô hình hoạt động của hệ thống điều hòa không khí , có giá trị sử dụng cao, phục vụ thiết thực cho công việc giảng dạy và nghiên cứu cần phải đảm bảo các chỉ tiêu nhất định đã đề ra. 3.1.1 Mục đích của mô hình + Phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu trong ngành ô tô. - Quan sát cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các cơ cấu, thực hiện một số bài thực tập trên hệ thống điều hòa không khí trên ô tô dạng mô hình. - Thực hiện các phương pháp chẩn đoán, kiểm tra, sửa chữa các cơ cấu trên hệ thống điều hòa không khí ô tô, giúp người học rèn luyện các kỹ năng và thao tác thực hành. - Có thể tiến hành t hực hiện một số thực nghiệm trên mô hình, từ đó có những nhận xét, đánh giá và giải thích giúp củng cố các kiến thức lý thuyết cơ bản. + Mô hình kết hợp v ới tài liệu giảng dạy về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một chuyên đề tham khảo bổ ích cho những người làm công tác chuyên môn đặc biệt là trong ngành ô tô. 3.1.2 Yêu cầu của mô hình + Mô hình phải hoạt động tốt như một hệ thống điều hòa thật trên xe, làm việc có tính ổn định cao. + Bổ sung các thiết bị đo, chế độ hiển thị giúp cho việc nghiên cứu, học tập sinh động và dễ hiểu hơn. + Mô hình phải có tính cơ động, độ cứng vững và an toàn cao. + Mô hình phải mang tính khoa học, sáng tạo và thẩm mĩ phù hợp với mục đích nghiên cứu và học tập. 3.2 Chọn phương án, phân tích ưu điểm và nhược điểm của các mô hình. Hệ thống điều hoà không khí được sử dụng trên ô tô gồm hai loại đó là: Hệ thống điều hoà không khí sử dụng ống tiết lưu cố định và hệ thống điều hoà không khí sử dụng van giãn nở. Hình 3.1: Hệ thống điện lạnh ô tô trang bị ống tiết lưu cố định 1. Môi chất lạnh thể hơi 6. Bộ ngưng tụ 2. Ống hút về 7. Ống dẫn môi chất 3. Ống bơm đi 8. Ống tiết lưu cố định 4. Máy nén 9. Bầu tích lũy môi chất lạnh 5. Bộ ly hợp điện từ 10. Bộ bốc hơi Trên ô tô thế hệ mới được khai thác triệt để về tiện nghi cũng tính năng an toàn cho người sử dụng. Vì vậy mà hệ thống điều hoà không khí được sử dụng ngày càng rộng rãi và ngày càng được hoàn thiện hơn. Ở Việt Nam, ngành công nghiệp ô tô đang phát triển mạnh mẽ, do nhu cầu của xã hội nên việc học tập và nghiên cứu của sinh viên phải gắn liền với thực tế hơn. Việc lựa chọn và thiết kế mô hình nhằm phục vụ cho các bạn học sinh, sinh viên ngành cơ khí động lực đòi hỏi phải phù với thực tiễn, chính vì vậy mà trong quá trình tìm hiểu nghiên cứu về điện lạnh ô tô chúng em quyết định đưa ra phương án thiết mô hình được giới thiệu sau đây là phù hợp với điều kiện thực tế và được sử dụng rộng rãi trên ô tô ngày nay. Mô hình hệ thống điện lạnh được thiết kế sử dụng van giãn nở. Vì van giãn nở với tính năng ưu việt hơn như: + Định lượng môi chất lạnh phun vào bộ bốc hơi (giàn lạnh), từ đó làm hạ áp suất của môi chất lạnh tạo điều kiện sôi và bốc hơi. + Cung cấp cho bộ bốc hơi lượng môi chất lạnh cần thiết chính xác thích ứng với mọi chế độ hoạt động của môi chất lạnh. + Ngăn ngừa môi chất lạnh tràn ngập trong bộ bốc hơi. + Có thể điều chỉnh dễ dàng phù hợp với chế độ hoạt động của xe hơn. Còn hệ thống điện lạnh sử dụng ống tiết lưu cố định không thể điều chỉnh lượng môi chất phù hợp với từng chế độ hoạt động của xe. Hình 3.2: Hệ thống điện lạnh ô tô trang bị van tiết lưu 1. Môi chất lạnh 6. Bộ ngưng tụ 2. Ống hút về 7. Ống dẫn môi chất lỏng 3. Ống bơm đi 8. Van giãn nở 4. Máy nén 9. Bầu lọ c hút ẩm 5. Bộ ly hợp điện từ 10. Bộ bốc hơi 3.2.1 Xây dựng mô hình điện lạnh trên ô tô. Từ mục đích và yêu cầu của mô hình cần xây dựng nên chúng em đưa ra 3 phương án lựa chọn. Phương án 1. Xây dựng theo mô hình cũ. Hình 3.3: Mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô (pa 1) Nhược điểm. - Tất cả các bộ phận của hệ thống đều được lắp đặt ở phía dưới của mô hình. Do đó sẽ gặp khó khăn khi giảng dạy trong việc quan sát các thiết bị, tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, cấu tạo của các bộ phận và xác định các nguyên nhân hỏng hóc hóc của hệ thống. - Khi quan sát mô hình khó có thể hiểu được nguyên lý hoạt động, sơ đồ điện của hệ thống điều hòa không khí trên ô tô. - Trên mô hình không có bộ đồng hồ đo áp suất phía áp suất thấp và phía áp suất cao. Do đó không tểh xác định được tình trạng hoạt động của hệ thống, đồng thời không xác định được những hư hỏng xảy ra trong hệ thống khi nó hoạt động trong tình trạng không bình thường. Phương án 2. Mô hình xây dựng. Hình 3.4 : Mô hình hệ thống điện lạnh trên ô tô (pa 2) Ưu điểm. - Các thiết bị bố trí thuận tiện cho việc giảng dạy, cũng như việc tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, bảo dưỡng sửa chữa khắc phục sự cố, đồng thời có thể xác định được áp suất của đầu đẩy và đầu hút. - Giàn nóng bố trí ở dưới để thổi khí nóng ra còn giàn lạnh bố trí phía trên thổi khí mát vào mặt và thân của hành khách. - Mô hình thiết kế sử dụng van tiết lưu nên có thể thay đổi được lượng môi chất đi vào giàn lạnh. - Mô tơ được thiết kế đặt ph ía dưới tránh được rung động gây hỏng, rơi các bộ phận và các chi tiết của hệ thống. - Khi quan sát mô hình người học có thể dễ dàng hiểu được nguyên lý làm lạnh, cũng như sơ đồ điện của hệ thống, do đó sẽ thuận lợi hơn trong quá trình giảng dạy và nghiên cứu. Nhược điểm. - Do các thiết bị đều đã được sử dụng lâu ngày, tình trạng hoạt động không còn được đảm bảo. Vì vậy khi hệ thống hoạt động không thể cho độ lạnh sâu được. - Mô hình hoàn toàn là điều khiển cơ khí không liên quan đến tự động vì vậy nó chỉ là cơ sở để giảng dạy những gì cơ bản nhất về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô. Bảng các thiết bị khoa cung cấp. STT Tên thiết bị Tình trạng hoạt động Khắc phục 1 Máy nén - Không có khả năng nén, phớt bị rách, ổ bi bị mài mòn, dầu bôi trơn không còn, các cút ở đầu đẩy và đầu hút đều bị gãy hỏng phải thay thế. - Thay thế các phớt bị rách, thay thế ổ bi, thay mới các cút đầu hút và đầu đẩy, vệ sinh máy nén và bổ sung dầu bôi trơn. 2 Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) - Giàn nóng bị thủng, các đầu cút của giàn nóng không phù hợp vì giàn nóng đó là giàn nóng kép. Trên mô hình lại sử dụng giàn nóng đơn. - Hàn lại giàn nóng và thay thế các đầu cút (Hàn nhôm). 3 Bộ bốc hơi (Giàn lạnh) - Giàn lạnh bị tắc bẩn, van tiết lưu hoạt động nhưng công suất kém. - Vệ sinh giàn lạnh, vệ sinh các đầu cút nối, các ống nối. 4 Bình ga R134a (mới) - Hoạt động tốt - Không 5 Bầu tích lũy - Không hoạt động - Thay bằng phin lọc Bảng dự toán số tiền chi phí sửa chữa và mua thiết bị cho đồ án. STT Tên thiết bị cần sửa chữa và bổ sung Giá tiền 1 - Máy nén (thay phớt, ổ bi, các đầu cút), dầu bôi trơn. 300.000 đồng 2 - Bộ ngưng tụ (giàn nóng), thay các đầu cút, hàn các lỗ thủng. 170.000 đồng 3 - Phin lọc (bộ hút ẩm), mua thay cho bầu tích lũy. Bởi vì mô hình sử dụng van tiết lưu. 170.000 đồng 4 - Bộ đồng hồ đo áp suất để đo áp suất đầu hút và áp suất đầu đẩy (mua mới) 500.000 đồng 5 - Dây điện (15 m), (mua mới) 75.000 đồng 6 - Công tắc (6 cái) , (mua mới) 50.000 đồng 7 - Giắc điện và chân cắm (mua mới) 50.000 đồng 8 - Rơ le (5 cái), (mua mới) 100.000 đồng 9 - Khung mô hình (làm mới) 550.000 đồng 10 - Gỗ làm mô hình (mua mới) 200.000 đồng 11 - Bánh xe (chân mô hình) 100.000 đồng 12 - Mua que hàn, đồ gá thiết bị 150.000 đồng 13 - Giấy dán khung mô hình 55.000 đồng 14 - Đầu cút, công tắc áp suất kép, nắn ống dẫn môi chất (mua mới). 350.000 đồng 15 - Cắt chữ, núm điều chỉnh quạt, cầu chì + chân cắm 200.000 đồng 16 - Các chi tiết và thiết bị khác 100.000 đồng Tổng số tiền là: 3.120.000 đồng lạnh. Phương án 3. Mô hình giống phương án 2. Sử dụng cảm biến nhiệt độ giàn Ưu điểm. Tất cả các thiết bị được bố trí phía trên thuận tiện cho việc giảng dạy, cũng như việc tìm hiểu về nguyên lý hoạt động, bảo dưỡng sửa chữa khắc phục sự cố, đồng thời có thể xác định được áp suất của đầu đẩy và đầu hút. Nhược điểm. Do không có thiết bị và kinh phí nên gặp khó khăn trong quá trình thiết kế và xây dựng mô hình. Sau khi đưa ra 3 phương án và phân tích ưu ợnhcưđiểm của chúng. Ta thấy phương án 2 là có tính khả thi nhất. Vì vậy phương án 2 được chọn lựa để xây dựng mô hình. 3.2.2 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống điện lạnh trên ô tô. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN (Trên mô hình) Hình 3.5: Sơ đồ mạch điện hệ thống điện lạnh trên ô tô T - Thermostat P - Công tắc áp suất kép AC - Công tắc AC (cấp điện rơ le K2) R - Điện trở L – Ly hợp điện từ S1- Công tắc quạt giàn lạnh S2 - Khoá điện M1, M2 - Mô tơ quạt giàn nóng, lạnh K3 - Rơle điều khiển quạt giàn lạnh 30 - Dương ắc quy K1,K2 - Rơle giàn nóng và ly hợp điện từ 31- Âm ắc quy F1, F2, F3, F4- Cầu chì 15 - Dương khoá điện (nấc 1) PHẦN IV: PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI 4.1 Giảng dạy về lý thuyết. 4.1.1 Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô. Giảng dạy về cấu tạo của máy nén, giàn nóng, phin lọc, giàn lạnh (nêu ở trên). 4.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô. Giảng dạy về nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh trên ô tô (nêu ở trên). Hình 4.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô 4.2 Giảng dạy về thực hành. 4.2.1 Các dụng cụ, thiết bị sử dụng khi bảo dưỡng, sửa chữa. a. Bộ đồng hồ đo áp suất. Bộ đồng hồ đo áp suất hệ thống điện lạnh là dụng cụ thiết yếu nhất của người thợ điện lạnh. Nó được thường xuyên sử dụng trong các công tác: xả ga, hút chân không, nạp ga và phân tích chẩn đoán các hỏng hóc của hệ thống điện lạnh. Chiếc đồng hồ bên trái là đồng hồ áp suất thấp. Nó được dùng để kiểm tra áp suất bên phía thấp áp. Mặt đồng hồ được chia theo nấc theo đơn vị PSI và Kg/cm2. Thông thường được chia từ 0 đến 8 Kg/cm2 và từ 0 đến 120 PSI để đo áp suất. Hình 4.2: Bộ đồng hồ kiểm tra áp suất hệ thống điện lạnh ô tô Ngược với chiều xoay của kim đồng hồ về phía dưới vạch số 0 là vùng đo chân không màu xanh, nấc chia từ 0 xuống 30 inches ch ân không. Chiếc đồng hồ bên phải (2) là đồng hồ cao áp, dung để đo kiểm áp suất bên phía cao áp của hệ thống điều hoà không khí, mặt đồng hồ được chia từ 0 đến 35 kg/cm2 và từ 0 đến 500 PSI. b. Bơm hút chân không. Trong tình huống hệ thống bị xì thất tho át mất nhiều môi chất lạnh hoặc phải xả hết môi chất lạnh ra khỏi hệ thống để thay mới bộ phận, sửa chữa, người thợ điện lạnh phải tiến hành hút chân không, đúng kỹ thuật trước khi nạp lại môi chất lạnh vào hệ thống. Quá trình hút chân không ệh thống đi ện lạnh sẽ thực hiện được hai mục đích quan trọng đó là: Hút hết không khí trong hệ thống để dành chỗ cho môi chất lạnh, làm giảm áp suất trong hệ thống tạo điều kiện cho chất ẩm sôi bốc hơi và sau đó được hút hết ra ngoài. Như ta đã biết kẻ thù số một của hệ thống điện lạnh là chất ẩm ướt xâm nhập lẫn lộn vào trong hệ thống, vì nó sẽ gây ra các hậu quả trầm trọng như sau: + Làm sút giảm đáng kể khả năng lưu thông cũng như khả năng hấp thụ nhiệt của môi chất lạnh. + Tạo lên áp suất cao trong hệ thống. + Cản trở môi chất lạnh thay đổi từ thể hơi ngưng tụ thành thể lỏng. + Đông lạnh thành mảng băng đá làm tắc nghẽn van giãn nở ngăn cản môi chất lạnh lưu thông. + Chất ẩm trong hệ thống còn sản sinh ra axit clohydric khi nó trộn lẫn với môi chất lạnh. Axit này làm ỉr sét, gây mòn thủng bên trong hệ thống, và đặc biệt nguy hiểm đối với tuổi thọ máy nén. c. Thiết bị phát hiện dò ga. Kiểm tra hệ thống điện lạnh để phát hiện xì ga là một bước công đoạn quan trọng nhất trong việc chẩn đoán sửa chữa hỏng hóc. Sau một thời gian hoạt động, tất cả hệ thống điện lạnh đều bị thất thoát môi chất lạnh. Với một hệ thống điện lạnh hoàn hảo, cứ sau mỗi năm, môi chất R-12 bị hao hụt mất 200 gam là chuyện bình thường. Nếu bị hao hụt nhiều hơn thông số này cần phải kiểm tra phát hiện và sửa chữa chỗ bị xì ga. Các yếu tố sau đây giúp ta phát hiện vị trí xì ga: + Thường bị xì nơi đầu ống nối tại máy nén, tại các khớp nối, nối ống và tại các gioăng đệm. + Môi chất lạnh có thể thẩm thấu xuyên qua ống dẫn. + Axít tạo nên do trộ n lẫn nước với môi chất lạnh, ăn thủng ống dẫn của giàn lạnh, làm xì mất môi chất. + Nơi nào có vết dầu bôi trơn là nơi đó bị xì ga, vì ga xì ra mang theo dầu bôi trơn của máy nén. Những vị trí có nguy cơ bị xì ga trên hệ thống điện lạnh ô tô: Van nối già n lạnh, công tắc ngắt mạch áp suất thấp, rắc co máy nén, phốt trục máy nén, van cửa áp suất cao, rắc co bình lọc (hút ẩm), giàn nóng, giàn lạnh. Vị trí xì ga trong hệ thống điện lạnh ô tô có thể phát hiện nhờ các phương tiện sau:  + Dùng dung dịch lỏng sủi bọt. Những điểm xì ga ở vị trí chật hẹp trên ô tô không thể dùng các thiết bị hiện đại để dò tìm thì dung dịch sủi bọt là phương tiện tốt nhất. Nếu không mua được bình dung dịch chuyên dụng ta có thể hoà tan xà phòng với nước. Dùng cọ sơn phết lớp nước xà phòng lên vị trí nghi ngờ xì ga, nếu bọt sủi lên có hiện tượng xì ga. Lưu ý sau khi thử nghiệm xong phải rửa sạch nước xà phòng chống sét rỉ. + Nhuộm màu môi chất lạnh. Để có thể phát hiện vị trí bị xì hở ga trầm trọng, người ta nạp vào phía thấp áp của hệ thống một lượng nhỏ môi chất lạnh đã được nhuộm màu. Dùng khăn trắng trùi sạch vị trí nghi ngờ bị xì hở, nếu vải khăn dính vết màu chứng tỏ có xì ga nhiều. Hoá chất màu dùng cho khâu thử nghiệm này có màu vàng hay màu đỏ và không gây nguy hại cho hệ thống điện lạnh ô tô. + Cách dùng đèn cực tím để phát hiện xì ga. Trong phương pháp này, người ta nạp vào trong hệ thống một lượng quy định hoá chất màu cảm ứng với tia cực tím. Sau đó khởi động động cơ và bật công tắc A/C cho hệ thống điện lạnh hoạt động trong 10 phút để hoá chất màu lưu thông đều khắp trong hệ thống, tắt máy và chiếu đèn tia cực tím vào vị trí nghi ngờ để xác định điểm xì ga. Hoá chất màu xì ra theo ga sẽ cảm ứng với tia cực tím và chiếu sáng long l anh màu vàng - xanh lá cây. + Dùng thiết bị điện tử để phát hiện xì ga. Thiết bị điện tử chuyên dùng để khám phá vị trí xì ga là thiết bị cầm tay, hoạt động nhờ pin, có đoạn dây dò. Dây này di chuyển chậm khoảng 1 inch (2,54 cm) quanh vùng tình nghi có xì ga, vì ga môi chất nặng hơn không khí nên phải đặt dây dò phía dưới điểm thử. Nếu gặp chỗ xì ga, chuông sẽ reo hay đèn sẽ chớp để báo tín hiệu. Đây là loại thiết bị nhạy cảm nhất. + Dùng ngọn lửa đèn propan để xác định xì ga. Loại thiết bị này là ngọn đèn ga propan, có khả năng phát hiện chỗ xì hở ở bất cứ vị trí nào trên hệ thống lạnh. Kết cấu của thiết bị gồm hai phần chính: Bộ phận phát hiện xì ga và bình chứa ga propan. Bình chứa khoảng 0,5kg ga propan dưới áp suất và chỉ được nạp ga một lần. Bộ phận phát hiện xì ga gồm một van mở cho ga propan đến buồng đốt và một ống dò tìm. Ống dò tìm dẫn ga môi chất bị xì đến đốt chung với ngọn lửa khí propan, màu sắc của ngọn lửa sẽ thay đổi tuỳ theo lượng ga môi chất xì ra. Hình 4.3: Thiết bị xác định dò rỉ môi chất lạnh 1. Đĩa đốt ngọn lửa 2. Chụp thuỷ tinh 3. Ông dò ga môi chất rò rỉ 4. Van 5. Bình ga propan 6,7. Màu sắc ngọn lửa Ngoài ra còn một số dụng cụ khác như là: Dụng cụ tháo ly hợp, ống nối, nhiệt kế. 4.2.2 Các bài thực tập trên mô hình a. Thực hành tháo, lắp và kiểm tra các bộ phận của hệ thống điện lạnh ô tô. b. Thực hành đấu mạch điện cho hệ thống điện lạnh ô tô theo sơ đồ. c. Tạo ra các lỗi trong hệ thống điện lạnh để sinh viên đo đạc xác định nguyên nhân xảy ra sự cố của hệ thống. d. Thực hành hút chân không hệ thống điện lạnh ô tô. Sau mỗi lần xả ga để tiến hành sửa chữa, thay mới bộ phận của hệ thống điện lạnh, phải tiến hành hút chân không trước khi nạp môi chất lạnh mới vào hệ thống. Công việc này nhằm mục đích hút sạch không khí và chất ẩm ra khỏi hệ thống trước khi nạp ga trở lại. Hình 4.4: Lắp bơm chân không hút chân không hệ thống điện lạnh ô tô 1. Cửa ráp áp kế phía thấp áp 2. Cửa ráp áp kế phía cao áp 3. Khoá kín cả hai van áp kế 4. Bơm chân không Ở gần mực nước biển hay ngay tại mực nước biển, một bơm hút chân không loại tốt phải có khả năng hút (710 mmHg) hay cao hơn. Như đã trình bày trước đây, quá trình hút chân không sẽ làm cho áp suất trong hệ thống lạnh giảm xuống thấp, nhờ vậy điểm sôi của chất ẩm (nước) nếu còn sót lại trong hệ thống cũng hạ thấp, chất ẩm sôi và bốc hơi tức thì và sau đó được hút sạch ra khỏi hệ thống lạnh. Thời gian cần thiết cho một lần hút chân không khoảng 15 đến 30 phút. Thao tác việc hút chân không như sau: + Sau khi đã xả sạch môi chất lạnh trong hệ thống, ta khoá kín hai van đồng hồ thấp áp và cao áp trên bộ đồng hồ gắn trên hệ thống điện lạnh ô tô. + Trước khi tiến hành hút chân không, nên quan sát các áp kế để biết chắc chắn môi chất lạnh đã được xả hết ra ngoài. + Ráp nối ốn