Giáo trình Kĩ thuật lạnh ô tô (Chuẩn kiến thức)

vào mắt có thể sinh mù. Nếu chất làm lạnh rơi vào mắt hãy lập tức rửa mắt với một nước lớn trong vòng 15 phút, rồi đến gần bác sĩ để điều trị . 2. Phải đeo găng tay khi nâng, bê bình chứa chất làm lạnh hoặc tháo lắp các mối nối trong hệ thống làm lạnh. Chất làm lạnh vào tay, vào da sẽ gây tê cứng. 3. Phải tháo tách dây cáp âm ắc quy trước khi thao tác sửa chữa các bộ phận điện lạnh ôtô trong khoang động cơ cũng như sau bảng đồng hồ. 4. Khi cần thiết phải kiểm tra các bộ phận điện cần đến nguồn ắc quy thì phải cẩn thận tối đa. 5. Dụng cụ và vị trí làm việc phải tuyệt đối sạch sẽ. 6. Trước khi tháo tách một bộ phận ra khỏi hệ thống điện lạnh phải lau chùi sạch sẽ bên ngoài các đầu ống nối. 7. Các nút bịt đầu ống, các nút che kín cửa của một bộ phận điện lạnh mới chuẩn bị thay vào hệ thống, cần phải giữ kín cho đến khi lắp ráp vào hệ thống. 8. Không được xả chất làm lạnh trong một phòng kín. Có thể gây chết người do ngột thở. Khi R-12 xả ra không khí, gặp ngọn lửa sẽ tạo ra khí phosgene là một loại khí độc, không màu. 9. Trước khi tháo một bộ phận điện lạnh ra khỏi hệ thống, cần phải xả sạch ga môi chất, phải thu hồi gas môi chất vào trong một bình chứa chuyên dùng. 10. Trước khi tháo lỏng một đầu nối ống, nên quan sát xem có vết dầu nhờn báo hiệu xì hở ga để kịp thời xử lý, phải siết chặt bảo đảm kín các đầu nối ống. 11. Khi thao tác mở hoặc siết một đầu nối ống rắc co phải dùng hai chìa khoá miệng tránh làm xoắn gãy ống dẫn môi chất lạnh. 12. Trước khi tháo hở hệ thống điện lạnh để thay bộ phận hay sửa chữa, cần phải xả hết sạch ga, kế đến rút chân không và nạp môi chất mới. Nếu để cho môi chất chui vào máy hút chân không trong suốt quá trình bơm hút chân không hoạt động sẽ làm hỏng thiết bị này. 13. Sau khi tháo tách rời một bộ phận ra khỏi hệ thống lạnh, phải tức thì bịt kín các đầu ống nhằm ngăn cản không khí và tạp chất chui vào. 14. Không bao giờ được phép tháo nắp đậy trên cửa một bộ phận điện lạnh mới, hay tháo các nút bít các đầu ống dẫn khi chưa sử dụng các bộ phận này 15. Khi ráp trở lại một đầu rắc co phải thay mới vòng đệm chữ o có thấm dầu nhờn bôi trơn chuyên dùng. 16. Lúc lắp đặt một ống dẫn môi chất nên tránh uốn gấp khúc quá mức, tránh xa vùng có nhiệt và ma sát. 17. Siết nối ống và các đầu rắc co phải siết đúng mức quy định, không được siết quá mức. 18. Dầu nhờn bôi trơn máy nén có ái lực với chất ẩm (hút ẩm) do đó không được mở hở nút bình dầu nhờn khi chưa sử dụng. Đậy kín ngay nút bình dầu nhờn khi đã sử dụng. 19. Tuyệt đối không được nạp môi chất lạnh thể lỏng vào trong hệ thống lúc máy nén đang bơm. Môi chất lỏng sẽ phá hỏng máy nén. 20. Môi chất lạnh có đặc tính phá hỏng mặt bong loáng của kim loại xi mạ và bề mặt sơn, vì vậy phải giữ gìn không cho môi chất lạnh vấy vào các mặt này. 21. Không được chạm bộ phận đồng hồ đo và các ống dẫn vào ống thoát hơi nóng cũng như quạt gió đang quay. Kẻ thù của hệ thống điện lạnh Hệ thống điện lạnh ôtô và điện lạnh nói chung có 3 kẻ thù tồi tệ cần loại bỏ, đó là: chất ẩm ướt, bụi bẩn và không khí. Các kẻ thù này không thể tự nhiên xâm nhập được vào trong hệ thống điện lạnh hoàn hảo. Tuy nhiên chúng có thể xâm nhập một khi có bộ phận điện lạnh bị hỏng hóc do va đập hay sét gỉ. Quá trình bảo trì sửa chữa không đúng kỹ thuật, thiếu an toàn vệ sinh cũng sẽ tạo điều kiện cho tạp chất xâm nhập vào hệ thống. Sau đây là danh sách một số tạp chất và những tác hại của nó đối với hệ thống điện lạnh ôtô. Chất gây hại Ảnh hưởng 1. Hơi ẩm - Làm cho các van bị đông đặc, không hoạt động được. - Hình thành các Acid hydrochloric va hydrofluoric - Gây ra sự ăn mòn và gỉ 2. Không khí - Gây nên áp suất cao và nhiệt độ cao. - Làm gia tăng sự bật ổn của hệ thống lạnh. - Oxide hóa dầu máy nén và tạo nên chất keo - Mang hơi ẩm vào hệ thống. - Làm giảm khả năng làm lạnh. 3. Buzi - Gây nghẹt lổ định cỡ hay van giãn nở và lưới lọc. - Tạo phản ứng gây ra các acid. - Tác động ăn mòn. - Làm gia tăng sự lão hóa hệ thống. 4. Alcohol - Tác hại đến các bộ phận bằng nhôm và kẽm - Làm biến chất làm lạnh. 5. Hóa chất nhộm màu - Tạo kết tủa, gây nghẹt các van. - Chỉ giúp nhận biết các chổ rò lớn. - gây hỏng hệ thống. 6. cao su - Làm nghẹt hệ thống. 7. Các hạt kim loại - Làm nghẹt các van và lưới lọc. - Làm trầy sước các mặt ma sát. - Làm hỏng lưởi gà của van. - Trầy sước các bộ phận chuyển động 8. Dầu máy nén không dùng đúng chủng loại - Tạo sự bôi trơn kém, hình thành các chất sáp, cặn làm các van, rảnh đường ống bị nghẽn. - Dầu tự hỏng gây tác hại đến chất làm lạnh. - Chữa các chất phụ gia không phù hợp gây hỏng các chi tiết trong hệ thống lạnh. - Chứa hơi ẩm CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ Ô TÔ Điều hoà không khí điều khiển nhiệt độ trong xe. Nó hoạt động như là một máy hút ẩm có chức năng điều khiển nhiệt độ lên xuống. 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. 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 chúng ta cảm thấy dễ chịu trong những ngày nắng nóng mà còn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch không khí 2.1 Mối quan hệ giữa con người và môi trường Không có tiêu chuẩn nào giống nhau cho tất cả con người. Bình thường cơ thể con người được xem như một cỗ máy nhiệt, có thân nhiệt là ~370C. Do cơ thể luôn luôn sinh ra lượng nhiệt nhiều hơn cần thiết của con người để duy trì ổn định thân nhiệt, vì vậy cơ thể con người luôn thải ra môi tường xung quanh một lượng nhiệt. Tuỳ theo mức độ hoạt động, vận động mà lượng nhiệt thải ra khác nhau. Lượng nhiệt thoát ra theo 3 hình thức: đối lưu, bức xạ, bay hơi. Trường hợp đối lưu thì lớp không khí tiếp xúc cơ thể dần dần nóng lên do nhận nhiệt từ cơ thể và có xu hướng đi lên, khi đó lớp không khí lạnh hơn sẽ tiến đến thế chỗ, từ đó hình thành nên sự chuyển động tự nhiên của lớp không khí quanh cơ thể, chính sự chuyển động này đã lấy đi lượng nhiệt của cơ thể. Bức xạ là hình thức thải nhiệt thứ hai. Trường hợp này thì cơ thể thải nhiệt ra xung quanh có nhiệt độ thấp hơn cơ thể. Hình thức này hoàn toàn độc lập với hình thức đối lưu ở trên. Cường độ trao đổi nhiệt là hình thức đối lưu thì phụ thuộc độ chênh lệch nhiệt độ giữa “môi trường” và “bề mặt cơ thể.” Cường độ trao đổi nhiệt bằng hình thức bức xạ thì phụ thuộc vào độ chênh lệch giữa nhiệt độ “cơ thể” và “không gian điều hoà.” Khi độ chênh lệch nhiệt độ này giảm thì “ lượng nhiệt ” phát ra từ cơ thể do đối lưu và bức xạ cũng giảm xuống. Ta gọi lượng nhiệt nạy là “nhiệt hiện” (qh). Quá trình bay hơi này sẽ nhỏ khi nhiệt độ không khí thấp và sẽ tăng dần khi nhiệt độ không khí tăng. Cho dến khi nhiệt độ không khí lớn hơn hoặc bằng 350C thì cơ thể chỉ thải nhiệt qua đường bay hơi nước trên bề mặt da (sự thoát mồ hôi). Nếu độ ẩm cao và tốc độ không khí thấp thì con người sẽ cảm thấy ngột ngạt khó chịu vì cơ thể không thể giải nhiệt được. Khi nhiệt lượng đi vào môi trường thông qua hình thức này được gọi là “nhiệt ẩn.” (qa). Các yếu tố môi trường ành hưởng đến mức độ trao đổi nhiệt giữa môi trường và cơ thể: nhiệt độ, độ ẩm tương đối và đặc điểm chuyển động của không khí. Theo nghiên cứu thì ở vùng nhiệt độ từ 220C – 270C là thích hợp nhất cho con người. Độ ẩm tương đối: Độ ẩm ảnh hưởng đến xự bay hơi ẩm từ cơ thể con người ra môi trường. Kinh nghiệm cho thấy nếu nhiệt độ của không khí là 270C thì độ ẩm tương đối là 50% là tạo cảm giác dễ chịu. Tốc độ không khí: Để cảm giác dễ chịu thì Vkk từ 0,25 m/s ’0.3m/s Bảng biểu diễn tương quan giữa nhiệt độ và không khí: Nhiệt độ, 0C 21 22 23 24 Tốc độ không khí, m/s 0,15 – 0,20 0,20 – 0,24 0,25 – 0,30 0,30 – 0,35 2.2 Lý thuyết về điều hòa không khí trong ôtô. Am hiểu tường tận lý thuyết cơ bản về hệ thống điều hoà không khí trong ô tô (điện lạnh ô tô) là điều quan trọng của một kỹ thuật viên điện lạnh ô tô. Nhờ nắm vững tại sao hệ thống điện lạnh tống khử được hơi nóng trong cabin ô tô ra ngoài để thay thế vào đó luồng không khí mát tinh khiết, ta sẽ đủ khả năng bảo trì và sửa chữa chính xác hệ thống điện lạnh ô tô. Tất cả các hệ thống điện lạnh được thiết kế dựa trên 3 đặc tính căn bản sau đây: dòng nhiệt, sự hấp thu nhiệt, áp suất và điểm sôi. a) Dòng nhiệt. Hệ thống điện lạnh được thiết kế để xua đuổi nhiệt từ vùng này sang vùng khác. Nhiệt có đặc tính truyền dẫn từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn hay từ vật nóng sang vật lạnh. Chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật càng lớn thì dòng nhiệt lưu thông càng mạnh. Nhiệt truyền từ vật này sang vật kia theo ba cách: Dẫn nhiệt (conduction). Sự đối lưu (convection). Sự bức xạ (radiation). b) Dẫn nhiệt. Sự dẫn nhiệt xảy ra giữa hai vật thể khi chúng được tiếp xúc trực tiếp với nhau. Nếu đầu của một đoạn dây đồng tiếp xúc với ngọn lửa, nhiệt độ của ngọn lửa sẽ truyền đi nhanh chóng xuyên qua đoạn dây đồng. Trong dây đồng nhiệt lưu thông từ phân tử này sang phân tử kia. Một vài vật chất có đặc tính dẫn nhiệt nhanh hơn các vật chất khác. Như :vàng, bạc đồng c) Sự đối lưu. Nhiệt có thể truyền dẫn từ vật thể này sang vật thể kia nhờ khối không khí bao quanh chúng. Đặc tính này là hình thức của sự đối lưu. Lúc khối không khí được đun nóng bên trên một vật thể nóng, không khí nóng sẽ bốc lên phía trên tiếp xúc với vật thể nguội hơn để làm nóng vật thể này. Trong một phòng, không khí nóng bay lên trên, không khí nguội đi 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. d) Sự bức xạ. Cho dù không có không khí giữa hai vật thể hay không có sự tiếp xúc vật lý giữa hai vật thể với nhau, nhiệt vẫn truyền dẫn được nhờ tia hồng ngoại (infrared rays). Mắt trần không thể nhìn thấy tia hồng ngoại. Trong trường hợp nhiệt được truyền dẫn do dẫn nhiệt và do sự đối lưu thì qua trình truyền nhiệt xảy ra tương đối chậm. Nhưng nếu dẫn nhiệt do bức xạ nhiệt thì nhiệt được truyền với vận tốc rất cao. e) Sự hấp thu nhiệt. Vật chất có thể tồn tại ra bên ngoài ở một trong ba trạng thái: Thể đặc, thể lỏng và thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền dẫn một lượng nhiệt. Ví dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 320F (00C), nước sẽ đông thành đá, nó đã thay đổi từ thể lỏng qua thể đặc. Nếu đun nóng lên đến 2120F (1000C) nước sẽ sôi và bốc hơi ( thể khí ). Ở đây có điều đặc biệt thú vị khi thay đổi nước đá ( thể đặc ) thành nước ( thể lỏng ) và nước thành hơi nước ( thể lỏng thành thể khí ). Trong quá trình làm thay đổi trạng thái của nước, ta phải tác động nhiệt vào, nhưng lượng nhiệt này không thể đo lường cụ thể được. Ví dụ khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F (00C), ta nung nóng cho nước tan ra, nhưng nước đá đang tan vẫn giữ ở nhiệt độ 320F (00C). Đun nước nóng đến 2120F (1000C) nước sẽ sôi. Ta truyền tiếp thêm nhiều nhiệt nữa cho nước bốc hơi, nếu đo nhiệt độ của hơi nước cũng chỉ thấy 2120F chứ không nóng hơn . Lượng nhiệt bị hấp thu trong nước đá, trong nước sôi để làm thay đổi trạng thái của nước gọi là ẩn nhiệt (latent heat hay didden), gọi tên ẩn nhiệt vì không đo lường phát hiện ra nó bằng nhiệt kế. Hiện tượng ẩn nhiệt là nguyên lý cơ bản của quá trình làm lạnh ứng dụng cho tất cả hệ thống điều hoà không khí. Giá trị tương đương giữa đơn vị t0F và t0C được tính theo công thức sau đây. t0F = 1,8.t0C+32 t0C = 0,55.(t0F – 32) f) Áp suất và điểm sôi. Áp suất giữ một vai trò quan trọng đối với hoạt động của máy điều hoà không khí. Tác động áp suất trên mặt chất lỏng 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 lúc áp suất bình thường. Ngược lại nếu giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất ấy hạ xuống. ví dụ điểm sôi của nước ở áp suất bình thường là 1000C. Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằng cách tăng áp suất trên chất lỏng đồng thời có thể làm hạ thấp điên sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất lỏng hoặc đặt chất lỏng trong chân không. Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất cũng có tác động tương đương như thế. Hệ thống điều hoà không khí, cũng như hệ thống điện lạnh ô tô ứng dụng ảnh hưởng này của áp suất đối với sự bốc hơi và ngưng tụ của môi chất lỏng đặc biệt để sinh lạnh. Loại chất lỏng này được gọi là môi chất lạnh . Lý thuyết về điều hoà không khí có thể tóm lược trong ba nguyên tắc: Làm lạnh một vật thể là rút bớt nhiệt của vật thể đó ra. Mục tiêu làm lạnh chỉ được thực hiện tốt khi khoảng không gian cần làm lạnh được bao kín, cách ly hẳn với các nguồn nhiệt chung quanh. Vì vậy cabin ô tô cần phải được bao kín và cách nhiệt tốt. Khi cho bốc hơi chất lỏng, quá trình bốc hơi sẽ hấp thu một lượng nhiệt đáng kể. Ví dụ như cho một ít rượu cồn vào lòng bàn tay, cồn hấp thu nhiệt từ lòng bàn tay để bốc hơi. Hiện tượng này làm cho ta cảm thấy lạnh tại điểm giọt cồn đang bốc hơi. g) Đơn vị đo nhiệt lượng. Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia người ta thường dùng đơn vị BTU và Calorie. BTU chữ viết tắt của British Thermal Unit. Nếu cần nung 1 pound nước (0,454 kg ) nóng đến 10F ( 0,550C ) phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt. Clorie là số nhiệt lượngcần cung cấp cho 1kg nước để tăng nhiệt độ lên 10C. Năng suất sủa một hệ thống điện lạnh ô tô được định rõ bằng BTU/giờ, vào khoảng 12000 – 24 000 BTU/giờ 2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ôtô  a) Cấu tạo chung của hệ thống điện lạnh trên ô tô. A. Máy nén B. Bộ ngưng tụ C. Bộ lọc hay bình hút ẩm D. Công tắc áp suất cao E. Van xả phía cao áp F. Van tiết lưu G. Bộ bay hơi H.Van xả phía thấp áp I. Bộ tiêu âm Hình 2-1: Sơ đồ cấu tạo hệ thống lạnh 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. b) 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. Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ bản + 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 nên 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 tản 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. c) Vị trí lắp đặt của hệ thống điện lạnh trên ô tô. Hình 2-3: Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch - 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 mát 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 2-4: Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách 2.4 Điều khiển tuần hoàn không khí a) Thông gió tự nhiên 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 (-) b) Thông gió cưỡng bức 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). Hình 2-5: Điều khiển tuần hoàn không khí CHƯƠNG 3 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. 3.1 Phân loại theo vị trí lắp đặt. a. 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. Hình 3-1: Kiểu phía trước b. Kiểu kép. 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 3-2: Kiểu kép c. 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 5-3: Kiểu kép treo trần. 5.2. Phân loại theo phương pháp điều khiển. a. 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 3-4: Kiểu bằng tay (Khi trời nóng) Hình 3-5: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh) b. 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 3-6: Kiểu tự động (Khi trời nóng) Hình 3-7: Kiểu tự động (Khi trời lạnh) CHƯƠNG 4 ĐIỀU KHIỂN A/C TRONG HỆ THỐNG LẠNH Để vận hành điều hoà một cách bình thường hoặc để giảm hư hỏng đối với các bộ phận khi có hư hỏng xảy ra. Hình 4-1: Vị trí thiết bị trong hệ thống lạnh Ô Tô 4.1. Mô tả Để vận hành điều hoà một cách bình thường hoặc để giảm hư hỏng đối với các bộ phận khi có hư hỏng xảy ra, các tín hiệu từ mỗi cảm biến hay công tắc được gửi tới bộ khuyếch đai điều hoà để điều khiển điều hoà. - Điều khiển công tắc áp suất Công tắc áp suất dùng để phát hiện sự tăng lên không bình thường của áp suất môi chất và ngắt ly hợp từ để bảo vệ các bộ phận trong chu trình làm lạnh và dừng máy nén. - Điều khiển nhiệt độ giàn lạnh: Bộ điều khiển nhiệt độ bay hơi để phát hiện nhiệt độ bề mặt của giàn lạnh và đóng hay ngắt ly hợp từ để điều khiển sự hoạt động của máy nén sao cho giàn lạnh không bị phủ băng. - Hệ thống bảo vệ đai dẫn động: Hệ thống này dùng để xác định việc khoá máy nén, bảo vệ đai dẫn động khỏi bị lỏng bằng cách lắp ly hợp từ và làm cho đèn chỉ báo công tắc điều hoà (công tắc A/C) nhấp nháy. - Hệ thống điều khiển máy nén 2 giai đoạn: Hệ thống này dùng để điều chỉnh hệ số sử dụng của máy nén và cải thiện tính kinh tế nhiên liệu cũng như khả năng dẫn động. - Bộ điều khiển điều hoà kép (máy lạnh ở sau): Bộ phận này dùng để đóng ngắt van điện từ để điều khiển mạch môi chất kép. - Điều khiển bù không tải: Bộ phận này dùng để ổn định chế độ không tải của động cơ khi bật điều hoà. - Điều khiển quạt điện: Bộ phận này dùng để điều khiển quạt điện và cải thiện khả năng làm lạnh, tính kinh tế nhiên liệu và giảm ồn. 4.2 Một số mạch điều khiển thiết bị a. Điều khiển công tắc áp suất Hình 4-2: Bộ điều khiển công tắc áp suất Chức năng Công tắc áp suất được lắp ở phía áp suất cao của chu trình làm lạnh. Khi công tắc phát hiện áp suất không bình thường trong chu trình làm lạnh nó sẽ dừng máy nén để ngăn không gây ra hỏng hóc do sự giãn nở do đó bảo vệ được các bộ phận trong chu trình làm lạnh. Phát hiện áp suất thấp không bình thường Cho máy nén làm việc khi môi chất trong chu trình làm lạnh thiếu hoặc khi không có môi chất trong chu trình làm lạnh do rò rỉ hoặc do nguyên nhân khác sẽ làm cho việc bôi trơn kém có thể gây ra sự kẹt máy nén. Khi áp suất môi chất thấp hơn bình thường (nhỏ hơn 0,2 MPa (2 kgf/cm2), thì phải ngắt công tắc áp suất để ngắt ly hợp từ. Phát hiện áp suất cao không bình thường Áp suất môi chất trong chu trình làm lạnh có thể cao không bình thường khi giàn nóng không được làm mát đủ hoặc khi lượng môi chất được nạp quá nhiều. Điều này có thể làm hỏng các cụm chi tiết của chu trình làm lạnh. Khi áp suất môi chất cao không bình thường (cao hơn 3,1 MPa (31,7kgf/cm2)), thì phải tắt công tắc áp suất để ngắt ly hợp từ. b. Điều khiển nhiệt độ giàn lạnh Hình 4-3: Điều khiển nhiệt độ dàn lạnh Để ngăn chặn không cho giàn lạnh bị phủ băng, cần thiết phải điều khiển nhiệt độ bề mặt của giàn lạnh thông qua điều khiển sự hoạt động của máy nén Nhiệt độ bề mặt của giàn lạnh được xác định nhờ điện trở nhiệt và khi nhiệt độ này thấp hơn một mức độ nhất định, thì ly hợp từ bị ngắt để ngăn không cho nhiệt độ giàn lạnh thấp hơn 00C (320F). Hệ thống điều hoà có bộ điều chỉnh áp suất giàn lạnh không cần thiết điều khiển này. c. Hệ thống bảo vệ đai dẫn động  Chức năng Khi bơm trợ lực lái, máy phát điện và các thiết bị khác được dẫn động cùng với máy nén bằng đai dẫn động, nếu máy nén bị khoá và đai bị đứt, thì các thiết bị khác cũng không làm việc. Đây là một hệ thống bảo vệ đai dẫn động khỏi bị đứt bằng cách ngắt ly hợp từ khi máy nén bị khoá đồng thời hệ thống cũng làm cho đèn chỉ báo công tắc điều hoà nhấp nháy để thông báo cho người lái biết sự cố. Cấu tạo Bất kỳ khi nào khi máy nén làm việc tín hiệu được tạo ra trong cuộn dây của cảm biến tốc độ. ECU phát hiện sự quay của máy nén bằng cách tính toán tốc độ của tín hiệu . Hình 4-4: Hệ thống bảo vệ đai dẫn động Nguyên lý hoạt động Hệ thống này sẽ so sánh tốc độ của động cơ với tốc độ của máy nén. Nếu sự chệnh lệch tốc độ vượt quá giới hạn cho phép, ECU sẽ tính toán và điều chỉnh để khoá máy nén để ngắt ly hợp từ. Đồng thời ECU cũng làm cho đèn công tắc điều hoà nhấp nháy để báo cho người lái biết về hư hỏng này d. Hệ thống điều khiển máy nén 2 giai đoạn Hình 4-5: Hệ thống điều khiển máy nén 2 giai đoạn Chức năng Hệ thống này thay đổi thời điểm tắt máy nén theo nhiệt độ của giàn lạnh và điều khiển hệ số hoạt động của máy nén. Nếu hệ số hoạt động của máy nén thấp hơn, thì tính kinh tế nhiên liệu và cảm giác lái được cải thiện. Nguyên lý hoạt động Khi bật công tắc A/C, hệ thống này sẽ điều khiển sao cho nếu nhiệt độ được phát hiện bởi điện trở nhiệt thấp hơn khoảng 30C, thì máy nén bị ngắt và khi nhiệt độ cao hơn 40C, thì máy nén được bật. Đây là quá trình làm lạnh được thực hiện trong một dải mà ở đó giàn lạnh không bị phủ băng. Khi bật công tắc ECON, hệ thống này sẽ điều khiển sao cho khi nhiệt độ được xác định bởi điện trở nhiệt thấp hơn 100C, thì máy nén bị ngắt và khi nhiệt độ này cao hơn 110C, thì máy nén được bật lên. Vì lý do này việc làm lạnh trở nên yếu đi nhưng hệ số hoạt động của máy nén giảm xuống. GỢI Ý: Để thay đổi hệ số hoạt động của máy nén, một số hệ thống sử dụng máy nén loại đĩa lắc để thay đổi một cách liên tục. e. Điều khiển điều hoà kép (Máy lạnh phía sau) Hình 4-6: Điều khiển điều hoà kép 1. Chức năng Điều hoà kép và chu trình làm lạnh với máy lạnh phía sau có các giàn lạnh và các van giãn nở ở phía trước và phía sau. Điều này giúp cho việc tuần hoàn môi chất có thể được thực hiện bằng một máy nén. Để điều khiển hai mạch môi chất cần phải bố trí thêm các van điện từ. 2. Nguyên lý hoạt động Khi bật công tắc điều hoà trước, dòng điện đi qua van điện từ trước và van này mở trong khi đó dòng điện không đi qua van điện từ phía sau nên nó vẫn đóng do đó môi chất chỉ tuần hoàn trong mạch phía trước. Khi công tắc điều hoà phía sau được bật, dòng điện đi qua cả van điện từ phía trước, phía sau và cả hai van điện từ này cùng mở. Do vậy môi chất tuần hoàn trong cả hai mạch trước và sau. GỢI Ý: Ở một số mẫu xe dòng điện chỉ qua van điện từ phía sau khi công tắc điều hoà phía sau được bật. f. Điều khiển bù không tải Hình 4-7: Điều khiển bù không tải 1. Chức năng Ở trạng thái không tải như khi xe đi chậm hoặc dừng hẳn, công suất ra của động cơ rất nhỏ. Ở trạng thái này, việc dẫn động máy nén sẽ làm quá tải động cơ làm nóng động cơ hoặc chết máy. Do đó một thiết bị bù không tải được lắp đặt để làm cho chế độ không tải hơi cao hơn một chút khi chạy điều hoà. 2. Nguyên lý hoạt động ECU động cơ nhận tín hiệu bật công tắc A/C sẽ mở van điều khiển tốc độ không tải một ít để tăng lượng không khí nạp. Để làm cho tốc độ quay của động cơ phù hợp với chế độ không tải có điều hoà. g. Điều khiển quạt điện Chức năng Quạt điện làm mát giàn nóng khi điều hoà hoạt động để tăng khả năng làm lạnh. 2. Nguyên lý hoạt động Ở các xe làm mát két nước bằng quạt điện, sự kết hợp hai quạt cho két nước và giàn nóng điều khiển khả năng làm lạnh ở ba cấp (dừng xe, tốc độ thấp, tốc độ cao). Khi điều hoà không khí hoạt động, việc kết nối các công tắc của hai quạt nối tiếp (tốc độ thấp) hoặc song song (tốc độ cao) tuỳ thuộc vào áp suất của môi chất và nhiệt độ nước làm mát. Khi áp suất môi chất cao hoặc nhiệt độ nước làm mát cao, thì hai quạt điện được kết nối song song và quay ở tốc độ cao. Khi áp suất môi chất thấp hoặc nhiệt độ nước làm mát thấp, thì hai quạt được mắc nối tiếp. Hình 4-8: Điều khiển quạt điện GỢI Ý: Các mẫu xe gần đây không chỉ có công tắc quạt được kết nối bằng rơ le (nối tiếp, hoặc song song) mà còn điều chỉnh được dòng điện vào quạt điện bằng ECU động cơ và ECU của quạt làm mát. Phương pháp kết nối giữa rơle và quạt và thao tác đóng mở Rơle khác nhau theo từng loại xe. 6.3. Các thiết bị điện trong hệ thống lạnh ôtô a. Rơle chính của động cơ 1. Vai trò: Là khí cụ địên tác động ngắt mạch để bảo vệ động cơ khi động cơ bị quá tải do dòng tăng quá mức hoặc do dòng ngắn mạch trong trường hợp rôto bị kẹt động cơ không khởi động được. 2. Nhiệm vụ: Rơle nhiệt có nhiệm vụ ngắt tự động các tiếp điểm điện bảo vệ động cơ nhờ sự giãn nở không đồng điều của các thanh lưỡng kim khi bị quá nhiệt do dòng quá tải hoặc dòng ngắn mạch gây ra. b. Công tắc nhiệt độ môi trường - Công tắc cảm biến nhiệt độ môi trường bên ngoài xe, được trang bị nhằn ngắt điện không cho bộ ly hợp buli máy nén nối khớp. - Khi nhiệt độ mội trường xuống thấp hơn 4.40 C thì việc làm lạnh là không cần thiết. lúc này công tắc bộ ly hợp sẽ tác động không cấp điện cho bộ ly hợp từ trường. - Công tắc nhiệt độ môi trường được lắp đặt trong đường hút không khí từ bên ngoài đưa vào cabin ôtô. Có thể lắp đặt phía trước két nước làm mát động cơ c. Công Tắc Quá Nhiệt. 1. Nhiệm vụ. Công tắc quá nhiệt có nhiệm vụ ngắt nối điện nhờ hoạt động của cảm biến áp suất hoặc nhiệt độ. 2. Nguyên lý hoạt động. - Ở điều kiện nhiệt độ và áp suất trong hệ thống cao cũng như ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp, công tắc quá nhiệt sẽ duy trì chế độ mở không nối điện. - Khi xảy ra sự cố như bị xì gas thất thoát hết môi chất lạnh, áp suất trong hệ thống sẽ thấp và nhiệt độ lúc này cao, công tắc quá nhiệt sẽ đóng nối tiếp điểm . Lúc này công tắc quá nhiệt sẽ đóng nối cấp điện cho cầu chì nhiệt, cầu chì nhiệt được cấp điện sẽ bị nóng chảy làm ngắt điện của bộ ly hợp từ , máy nén ngưng hoạt động. d. Cầu Chì Nhiệt. 1. Nhiệm vụ: Cầu chì nhiệt bảo vệ máy nén tránh tình huống khi hệ thống bị mất môi chất lạnh. 2.Cấu tạo: Cầu chì nhiệt liên kết hoạt động chung với công tắc quá nhiệt bên trong máy nén. Cầu chì nhiệt gồm một cầu chì cảm biến nhiệt độ liên kết với điện trở nung nóng đấu song song. 3. Nguyên lý hoạt dộng: Khi công tắc quá nhiệt bên trong máy nén đóng nối mạch điện về mát, một phần của dòng điện cung cấp cho bộ ly hợp từ của máy nén sẽ chạy qua điện trở nung nóng. Cầu chì sẽ bị nung chảy ngắt dòng điện cho bộ ly hợp, máy nén ngưng quay. e. Cảm Biến Nhiệt (thermostat) 1. Chức năng của bộ điều nhiệt (thermostat) Bộ ổn nhiệt (thermostat) có chức năng ngắt dòng điện cấp cho bộ ly hợp điện từ của máy nén cho máy nén ngưng bơm khi đã đạt đủ độ lạnh cần thiết. đến lúc cần làm lạnh trở lại thì bộ điều nhiệt cung cấp điện cho máy nén hoạt động lại. 2. Cấu tạo và vị trí lắp đặt của bộ điều nhiệt. Bộ điều nhiệt cảm biến nhiệt độ của luồng không khí mát để điều khiển ngắt nối điện bộ ly hợp máy nén. Bộ ổn nhiệt được điều chỉnh trước ở một mức độ thích hợp và có thể thay đổi độ lạnh theo ý muốn. 3. Nguyên lý hoạt động: Khi áp suất bên trong bầu cảm biến giảm do đủ lạnh, lồng xếp co lại làm cho khung xoay tách rời tiếp điểm ngắt dòng điện của bộ ly hợp từ, máy nén ngưng hoạt động. f. Công Tắc Áp Suất Kép Công tắc áp