Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô 1.4. 1.4. 1.4. 1.4. ĐI ĐIĐI ĐIỀU H ỀU HỀU H ỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ ÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ ÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ “ Đi ĐiĐi Điều h ều hều h ều hòa không khí òa không khíòa không khí òa không khí ” là thuật ngữ chung để chỉ những thiết bị đảm bảo không khí trong phòng ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Khi nhiệt độ trong phòng cao, nhiệt được lấy đi để giảm nhiệt độ (gọi là “làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ trong phòng thấp, nhiệt được cung cấp để tăng nhiệt độ (gọi là “sưởi”). Mặt khác, hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong phòng ở mức thích hợp. Do vậy, trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô nói chung bao gồm m mm mộ ộộ ột b t bt b t bộ ộ ộ ộ thông gió thông gióthông gió thông gió , m mm một bộ hút ẩm ột bộ hút ẩmột bộ hút ẩm ột bộ hút ẩm , m mm một bộ s ột bộ sột bộ s ột bộ sư ưư ưởi ấm ởi ấmởi ấm ởi ấm và m mm một bộ l ột bộ lột bộ l ột bộ làm l àm làm l àm lạnh ạnhạnh ạnh . Các bộ phận này làm việc độc lập hoặc phối hợp, liên kết với nhau tạo ra một không gian được điều hòa không khí với những thông số điều hòa thích ứng với các yêu cầu đặt ra của con người, tạo nên sự thoải mái, dễ chịu và một bầu không khí trong lành ở cabin ô tô. 1.4.1. 1.4.1. 1.4.1. 1.4.1. B BB Bộ thông gió ộ thông gióộ thông gió ộ thông gió H.1.4. Hệ thống thông gió có điều khiển Không khí trong xe phải được lưu thông, thay đổi nhằm tạo ra sự trong lành, dễ chịu cho những người ngồi trong xe. Vì vậy, trên ô tô phải có hệ thống thông gió, đó là một thiết bị để thổi khí sạch từ môt trường bên ngoài vào bên trong xe, và cũng có tác Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô dụng làm thông thoáng xe. Có hai cách thông gió: thông gió không điều khiển và thông gió có điều khiển (còn gọi là thông gió cưỡng bức). Sự thông gió không điều khiển xảy ra khi các cửa sổ được mở; còn sự thông gió có điều khiển thông qua một hệ thống thông gió gồm quạt thổi gió và các đường ống dẫn không khí để tạo ra sự tuần hoàn của không khí trong xe, không phụ thuộc vào tốc độ của xe. Quạt thổi gió cũng là một bộ phận của hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí. Trên một số ôtô con hiện đại, còn có kiểu hệ thống thông gió dùng năng lượng mặt trời. Khi bên trong của một xe đang đậu trở nên quá nóng, cảm biến nhiệt độ môi trường sẽ tự đóng mạch cho một quạt thông gió nhỏ. Nguồn cung cấp cho quạt được lấy từ bin mặt trời đặt trên nóc xe. Quạt hoạt động sẽ đẩy không khí nóng trong xe ra ngoài và hút không khí mát hơn vào trong xe. Khi quạt thông gió ngưng hoạt động hoặc những ngày thời tiết mát, không cần sự thông gió, năng lượng từ pin mặt trời sẽ nạp vào Accu. 1.4.2. 1.4.2. 1.4.2. 1.4.2. B BB Bộ s ộ sộ s ộ sư ưư ưởi ấm ởi ấmởi ấm ởi ấm Là một thiết bị sấy nóng không khí sạch lấy từ ngoài vào trong cabin ôtô để sưởi ấm gian hành khách, đồng thời làm tan băng kính chắn gió của ôtô. Có nhiều kiểu thiết bị sưởi ấm như: bộ sưởi dùng nước làm mát, dùng nhiệt khí cháy và dùng khí xả, tuy nhiên kiểu thiết bị sưởi sử dụng nước làm mát thường được sử dụng rộng rãi trên các ôtô. Trong đó, nước làm mát tuần hoàn qua két sưởi để làm các ống sưởi nóng lên và quạt thổi gió sẽ thổi không khí qua két sưởi để sấy nóng không khí. Tuy nhiên, do nước làm mát đóng vai trò nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ không được nóng lên khi động cơ vẫn còn nguội vì vậy nhiệt độ khí thổi qua giàn sưởi sẽ không tăng. Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô H.1.5. Hệ thống sưởi ấm không khí trên ôtô Bộ sưởi ấm được điều khiển bởi các cần gạt hoặc núm xoay trong bảng điều khiển của hệ thống. Thường có 3 sự điều khiển cơ bản: điều khiển chức năng, điều khiển nhiệt độ và điều khiển tốc độ thổi gió. Điều khiển chức năng xác định ngõ ra nào sẽ phát khí nóng. Điều khiển nhiệt độ là điều tiết nhiệt độ của không khí và điều khiển tốc độ thổi gió là điều khiển tốc độ quạt thổi. Khi dịch chuyển các núm (hoặc cần gạt) điều khiển chức năng và nhiệt độ sẽ làm thay đổi vị trí của các cửa nhiệt bên trong bộ sưởi. Thay đổi vị trí của các cửa nhiệt sẽ thay đổi lượng khí đi ngang qua lõi nhiệt từ đó điều khiển được nhiệt độ không khí phát ra cũng như ngõ ra của nó. Các cửa được điều khiển bằng cáp hoặc motor chân không. Khi xoay các núm điều khiển, chân không từ cụm ống nạp sẽ được truyền đến motor để vận hành nó. Khi màng của motor chân không chuyển động tác động lên cơ cấu đòn bẩy để thay đổi vị trí các cửa thổi luồng không khí đã được sưởi ấm. Không khí từ lò sưởi được phân phối đến các cửa trên bảng điều khiển đến dãy ghế phía sau và đến kính chắn gió để làm tan băng, cũng có thể có vòi khí làm tan băng ở kính các cửa phía trước và kính phía sau. 1.4.3. 1.4.3. 1.4.3. 1.4.3. S SS Sự l ự lự l ự làm l àm làm l àm lạnh v ạnh vạnh v ạnh và làm mát không khí trong ôtô à làm mát không khí trong ôtôà làm mát không khí trong ôtô à làm mát không khí trong ôtô Máy điều hòa không khí trên xe ôtô là một hệ thống làm lạnh cơ khí kiểu khí nén. Sự làm lạnh được tạo ra bằng cách nén khí sau khi hấp thụ nhiệt bên trong xe (khoang Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô hành khách). Sau đó nhiệt được truyền qua hệ thống lam lạnh ra không khí bên ngoài. Vị trí của các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí ôtô: H.1.6. Vị trí các bộ phận trong hệ thống ĐHKK ôtô 1. Giàn sưởi ấm 6.Cửa không khí tuần hoàn trở lại 2. Máy nén 7. Cửa lấy không khí từ bên ngoài 3. Giàn nóng 8. Bảng điều khiển 4. Giàn lạnh 9. Ống phân phối luồng không khí lạnh. 5. Quạt lồng sóc 10. Hộp thông gió. Một chu trình làm lạnh cơ bản bao gồm các bước sau đây nhằm lấy nhiệt, làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát trong cabin ôtô: - Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ ở thể hơi. - Tại bộ ngưng tụ nhiệt độ của môi chất rất cao, được quạt gió thổi mát giàn nóng, môi chất đang ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp. - Môi chất lạnh ở dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc/hút ẩm, tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất nhờ các lưới lọc và các hạt hút ẩm bên trong bình chứa. Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô - Van giãn nở hay van tiết lưu điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng phun vào bộ bốc hơi hay giàn lạnh, làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm áp nên nhiệt độ sôi của môi chất giảm xuống, cùng với sự tác động của nhiệt độ không khí bên trong cabin xe đã làm cho môi chất sôi lên, nên trạng thái của môi chất lúc này là từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi. - Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt rất mạnh làm cho toàn bộ giàn lạnh giảm nhiệt độ xuống, rồi nhờ quạt gió giàn lạnh hút khối không khí bên trong cabin ôtô thổi qua bộ bốc hơi và ra lại cabin nhờ các của sổ dẫn gió – làm lạnh khối không khí bên trong cabin ôtô. - Bước kế tiếp là môi chất lạnh ở trạng thái hơi áp suất thấp được hồi về máy nén nhờ chu trình hút của máy nén, và lại được bơm đi. Kết thúc một chu trình làm lạnh và bắt đầu chu trình mới. H.1.7. Chu trình làm lạnh cơ bản của hệ thống ĐHKK ôtô Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô Thông thường, hệ thống điều hòa không khí ôtô có thể được chia ra làm 2 phần: Phần cao áp nhiệt và Phần hạ áp nhiệt. Phần cao áp nhiệt thuộc phía môi chất được bơm đi dưới áp suất và nhiệt độ cao, những thiết bị chủ yếu ở phía có áp lực, nhiệt độ cao làm máy nén, bộ ngưng tụ, bình sấy lọc môi chất. Phần hạ áp nhiệt của hệ thống là phần môi chất lạnh hồi về máy nén dưới áp suất và nhiệt độ thấp, các thiết bị chủ yếu ở phía áp lực, nhiệt độ thấp bao gồm bộ bốc hơi và thiết bị giãn nở (van tiết lưu). H.1.8. Hệ thống được chia thành 2 phần: cao áp và hạ áp Vị trí các bộ phận cũng như chu trình làm lạnh cơ bản của hệ thống điều hòa không khí ôtô được trình bày trên có thể tương tự đối với những hệ thống được lắp trên các xe ôtô khác. Chỉ khác nhau ở những đặc điểm cấu tạo cụ thể của từng bộ phận được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí trên ôtô được sản xuất ra bởi những hãng khác nhau mà thôi. 1.4.4. Ph 1.4.4. Ph1.4.4. Ph 1.4.4. Phân lo ân loân lo ân loại ạiại ại và và và và đ đđ đặc điểm ặc điểm ặc điểm ặc điểm h hh hệ thống điều h ệ thống điều hệ thống điều h ệ thống điều hòa không khí òa không khí òa không khí òa không khí Hệ thống điều hòa không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo chức năng của cụm điều hòa. 1.4.4.1. 1.4.4.1. 1.4.4.1. 1.4.4.1. Phân lo Phân loPhân lo Phân loại ại ại ại theo v theo vtheo v theo vị trí lắp đặt ị trí lắp đặtị trí lắp đặt ị trí lắp đặt 1. 1.1. 1. Ki KiKi Kiểu táplô: ểu táplô:ểu táplô: ểu táplô: Ở kiểu này, điều hòa không khí được gắn với bảng táplô điều khiển của ôtô. Đặc điểm của kiểu này là, không khí lạnh từ cụm điều hòa được thổi thẳng đến mặt trước người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với công Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô suất của điều hòa, có các lưới cửa ra không khí lạnh có thể được điều chỉnh bởi bản thân người lái nên người lái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh (hình 1.9). H.1.9. Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo 2. 2. 2. 2. Ki KiKi Kiểu khoang h ểu khoang hểu khoang h ểu khoang hành lý: ành lý:ành lý: ành lý: Ở kiểu khoang hành lý, điều hòa không khí được đặt ở cốp sau xe. Cửa ra và cửa vào của không khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau. Do cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có sẵn khoảng trống tương đối lớn, nên điều hòa kiểu này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất giàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ ( hình 1.10). H.1.10. Hệ thống điều hòa không khí kiểu khoang hành lý 3. 3.3. 3. Ki Ki Ki Kiểu kép: ểu kép:ểu kép: ểu kép: Khí lạnh được thổi ra từ phía trước và phía sau bên trong xe. Đặc tính làm lạnh bên trong xe rất tốt, sự phân bố nhiệt bên trong xe đồng đều, có thể đạt được một môi trường rất dễ chịu trong xe ( hình 1.11). H.1.11. Hệ thống điều hòa không khí kiểu kép 1.4.4.2. 1.4.4.2. 1.4.4.2. 1.4.4.2. Phân lo Phân loPhân lo Phân loại theo chức năng ại theo chức năngại theo chức năng ại theo chức năng Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô Do chức năng và tính năng cần có của hệ thống điều hòa khác nhau tùy theo môi trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, hệ thống điều hòa không khí có thể chia thành 2 loại tùy theo tính năng của nó. 1. 1. 1. 1. Lo LoLo Loại đ ại đại đ ại đơn: ơn:ơn: ơn: Loại này bao gồm một bộ thông thoáng được nối hoặc là với bộ sưởi hoặc là hệ thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh (hình 1.12). H.1.12. Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn 2. 2. 2. 2. Lo LoLo Loại cho tất cả các m ại cho tất cả các mại cho tất cả các m ại cho tất cả các mùa: ùa:ùa: ùa: Loại này kết hợp một bộ thông gió với một bộ sưởi ấm và hệ thống làm lạnh. Hệ thống điều hòa này có thể sử dụng trong những ngày lạnh, ẩm để làm khô không khí. Tuy nhiên, nhiệt độ trong khoang hành khách sẽ bị hạ thấp xuống, điều đó có thể gây ra cảm giác lạnh cho hành khách. Nên để tránh điều đó hệ thống này sẽ cho không khí đi qua két sưởi để sấy nóng. Điều này cho phép điều hòa không khí đảm bảo được không khí có nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Đây chính là ưu điểm chính của điều hòa không khí loại 4 mùa (hình 1.13). Giáo trình Thiết bị lạnh ôtô H.1.13. Hệ thống điều hòa không khí loại bốn mùa Loại này cũng có thể chia thành loại điều khiển nhiệt độ thường, lái xe phải điều khiển nhiệt độ bằng tay khi cần. Và loại điều khiển tự động, nhiệt độ bên ngoài và bên trong xe luôn được máy tính nhận biết và bộ sưởi hay bộ điều hòa không khí sẽ tự động hoạt động theo nhiệt độ do lái xe đặt ra, vì vậy duy trì được nhiệt độ bên trong xe luôn ổn định. Còn trong các hệ thống điều hòa không khí và hệ thống lạnh trên các xe đông lạnh, xe lửa, các xe ôtô vận tải lớn…cũng vẫn áp dụng theo nguyên lý làm lạnh trên, nhưng về mặt thiết bị và sự bố trí của các bộ phận trong hệ thống thì có sự thay đổi để cho thích ứng với đặc điểm cấu tạo và những yêu cầu sử dụng phù hợp với công dụng của từng loại thiết bị giao thông vận tải nhằm phục vụ tốt hơn cho nhu cầu của con người. Trong phạm vi tài liệu này chỉ đề cập đến hệ thống điều hòa không khí trên các xe du lịch loại 4 chỗ mà thôi. . trình Thiết bị lạnh tô 1.4. 1.4. 1.4. 1.4. ĐI ĐIĐI ĐI U H ỀU H U H ỀU H A KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ ÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô T ÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ ÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ “ Đi ĐiĐi Đi u h ều h u. đi m ặc đi m h hh h thống đi u h ệ thống đi u h thống đi u h ệ thống đi u h a không khí òa không khí òa không khí òa không khí H thống đi u h a không khí tô được phân loại theo vị trí. tô à làm mát không khí trong tô làm mát không khí trong tô à làm mát không khí trong tô Máy đi u h a không khí trên xe tô là một h thống làm lạnh cơ khí kiểu khí nén. Sự làm lạnh được tạo