Bài giảng Kỹ thuật lạnh ô tô KỸ THUẬT LẠNH ÔTÔ Trang -1 - Chương 1: KỸ THUẬT AN TOÀN An tồn kỹ thuật bảo trì sửa chữa thống lạnh Ơtơ: Trong q trình cơng tác thực bảo trì sửa chữa hệ thống lạnh ơtơ, người thợ phải đảm bảo tốt an toàn kỹ thuật cách tôn trọng dẫn nhà chế tạo Hình 1-1: Kỹ thuật bảo dưỡng hệ thống lạnh ô tô Sau giới thiệu thêm số quy định an toàn kỹ thuật mà người thợ điện lạnh cần lưu ý Ln ln đeo kính bảo vệ mắt chuẩn đoán hay sửa chữa Chất làm lạnh (chất sinh hàn) rơi vào mắt sinh mù Nếu chất làm lạnh rơi vào mắt rửa mắt với nước lớn vòng 15 phút, đến gần bác sĩ để điều trị Phải đeo găng tay nâng, bê bình chứa chất làm lạnh tháo lắp mối nối hệ thống làm lạnh Chất làm lạnh vào tay, vào da gây tê cứng Phải tháo tách dây cáp âm ắc quy trước thao tác sửa chữa phận điện lạnh ôtô khoang động sau bảng đồng hồ Khi cần thiết phải kiểm tra phận điện cần đến nguồn ắc quy phải cẩn thận tối đa Dụng cụ vị trí làm việc phải tuyệt đối Trước tháo tách phận khỏi hệ thống điện lạnh phải lau chùi bên đầu ống nối Các nút bịt đầu ống, nút che kín cửa phận điện lạnh chuẩn bị thay vào hệ thống, cần phải giữ kín lắp ráp vào hệ thống Không xả chất làm lạnh phòng kín Có thể gây chết người ngột thở Khi R-12 xả khơng khí, gặp lửa tạo khí phosgene loại khí độc, khơng màu KỸ THUẬT LẠNH ƠTƠ Trang -2 - Trước tháo phận điện lạnh khỏi hệ thống, cần phải xả ga môi chất, phải thu hồi gas mơi chất vào bình chứa chuyên dùng 10 Trước tháo lỏng 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 đầu nối ống 11 Khi thao tác mở siết đầu nối ống rắc co phải dùng hai chìa khố miệng tránh làm xoắn gãy ống dẫn môi chất lạnh 12 Trước tháo hở hệ thống điện lạnh để thay phận hay sửa chữa, cần phải xả hết ga, rút chân không nạp môi chất Nếu môi chất chui vào máy hút chân không suốt q trình bơm hút chân khơng hoạt động làm hỏng thiết bị 13 Sau tháo tách rời phận khỏi hệ thống lạnh, phải tức bịt kín đầu ống nhằm ngăn cản khơng khí tạp chất chui vào 14 Khơng phép tháo nắp đậy cửa phận điện lạnh mới, hay tháo nút bít đầu ống dẫn chưa sử dụng phận 15 Khi ráp trở lại đầu rắc co phải thay vòng đệm chữ o có thấm dầu nhờn bôi trơn chuyên dùng 16 Lúc lắp đặt ống dẫn môi chất nên tránh uốn gấp khúc mức, tránh xa vùng có nhiệt ma sát 17 Siết nối ống đầu rắc co phải siết mức quy định, không siết mức 18 Dầu nhờn bơi trơn máy nén có lực với chất ẩm (hút ẩm) khơng mở hở nút bình dầu nhờn chưa sử dụng Đậy kín nút bình dầu nhờn sử dụng 19 Tuyệt đối không nạp môi chất lạnh thể lỏng vào hệ thống lúc máy nén bơm Môi chất lỏng phá hỏng máy nén 20 Môi chất lạnh có đặc tính phá hỏng mặt bong lống kim loại xi mạ bề mặt sơn, phải giữ gìn khơng cho mơi chất lạnh vấy vào mặt 21 Không chạm phận đồng hồ đo ống dẫn vào ống thoát nóng quạt gió quay Kẻ thù hệ thống điện lạnh Hệ thống điện lạnh ôtô điện lạnh nói chung có kẻ thù tồi tệ cần loại bỏ, là: chất ẩm ướt, bụi bẩn khơng khí Các kẻ thù khơng thể tự nhiên xâm nhập vào hệ thống điện lạnh hồn hảo Tuy nhiên chúng xâm nhập có phận điện lạnh bị hỏng hóc va đập hay sét gỉ Quá trình bảo trì sửa chữa khơng kỹ thuật, thiếu an tồn vệ sinh tạo điều kiện cho tạp chất xâm nhập vào hệ thống Sau danh sách số tạp chất tác hại hệ thống điện lạnh ơtơ KỸ THUẬT LẠNH ƠTƠ Trang -3 - Chất gây hại Hơi ẩm Ảnh hưởng - Làm cho van bị đông đặc, không hoạt động - Hình thành Acid hydrochloric va hydrofluoric - Gây ăn mòn gỉ Khơng khí - Gây nên áp suất cao nhiệt độ cao - Làm gia tăng bật ổn hệ thống lạnh - Oxide hóa dầu máy nén tạo nên chất keo - Mang ẩm vào hệ thống - Làm giảm khả làm lạnh Buzi - Gây nghẹt lổ định cỡ hay van giãn nở lưới lọc - Tạo phản ứng gây acid - Tác động ăn mòn - Làm gia tăng lão hóa hệ thống Alcohol - Tác hại đến phận nhôm kẽm - Làm biến chất làm lạnh Hóa chất nhộm màu - Tạo kết tủa, gây nghẹt van - Chỉ giúp nhận biết chổ rò lớn - gây hỏng hệ thống cao su - Làm nghẹt hệ thống Các hạt kim loại - Làm nghẹt van lưới lọc - Làm trầy sước mặt ma sát - Làm hỏng lưởi gà van - Trầy sước phận chuyển động Dầu máy nén không dùng - Tạo bơi trơn kém, hình thành chất sáp, cặn chủng loại làm van, rảnh đường ống bị nghẽn - Dầu tự hỏng gây tác hại đến chất làm lạnh - Chữa chất phụ gia khơng phù hợp gây hỏng KỸ THUẬT LẠNH ƠTƠ Trang -4 - chi tiết hệ thống lạnh - Chứa ẩm CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ Ơ TƠ Điều hồ khơng khí điều khiển nhiệt độ xe Nó hoạt động máy hút ẩm có chức điều khiển nhiệt độ lên xuống Điều hồ khơng khí giúp loại bỏ chất cản trở tầm nhìn sương mù, băng đọng mặt kính xe Điều hòa khơng khí hệ thống quan trọng xe Nó điều khiển nhiệt độ tuần hồn khơng khí xe giúp cho cảm thấy dễ chịu ngày nắng nóng mà giúp giữ độ ẩm lọc khơng khí 2.1 Mối quan hệ người mơi trường Khơng có tiêu chuẩn giống cho tất người Bình thường thể người xem cỗ máy nhiệt, có thân nhiệt ~370C Do thể luôn sinh lượng nhiệt nhiều cần thiết người để trì ổn định thân nhiệt, thể người ln thải mơi tường xung quanh lượng nhiệt Tuỳ theo mức độ hoạt động, vận động mà lượng nhiệt thải khác Lượng nhiệt theo hình thức: đối lưu, xạ, bay Trường hợp đối lưu lớp khơng khí tiếp xúc thể nóng lên nhận nhiệt từ thể có xu hướng lên, lớp khơng khí lạnh tiến đến chỗ, từ hình thành nên chuyển động tự nhiên lớp khơng khí quanh thể, chuyển động lấy lượng nhiệt thể Bức xạ hình thức thải nhiệt thứ hai Trường hợp thể thải nhiệt xung quanh có nhiệt độ thấp thể Hình thức hồn tồn độc lập với hình thức đối lưu Cường độ trao đổi nhiệt hình thức đối lưu phụ thuộc độ chênh lệch nhiệt độ “môi trường” “bề mặt thể.” Cường độ trao đổi nhiệt hình thức xạ phụ thuộc vào độ chênh lệch nhiệt độ “cơ thể” “khơng gian điều hồ.” Khi độ chênh lệch nhiệt độ giảm “ lượng nhiệt ” phát từ thể đối lưu xạ giảm xuống Ta gọi lượng nhiệt nạy “nhiệt hiện” (qh) KỸ THUẬT LẠNH ÔTÔ Trang -5 - Quá trình bay nhỏ nhiệt độ khơng khí thấp tăng dần nhiệt độ khơng khí tăng Cho dến nhiệt độ khơng khí lớn 350C thể thải nhiệt qua đường bay nước bề mặt da (sự mồ hơi) Nếu độ ẩm cao tốc độ khơng khí thấp người cảm thấy ngột ngạt khó chịu thể khơng thể giải nhiệt Khi nhiệt lượng vào môi trường thơng qua hình thức gọi “nhiệt ẩn.” (qa) Các yếu tố môi trường ành hưởng đến mức độ trao đổi nhiệt môi trường thể: nhiệt độ, độ ẩm tương đối đặc điểm chuyển động khơng khí Theo nghiên cứu vùng nhiệt độ từ 220C – 270C thích hợp cho người Độ ẩm tương đối: Độ ẩm ảnh hưởng đến xự bay ẩm từ thể người môi trường Kinh nghiệm cho thấy nhiệt độ khơng khí 270C độ ẩm tương đối 50% tạo cảm giác dễ chịu Tốc độ khơng khí: Để cảm giác dễ chịu Vkk từ 0,25 m/s 0.3m/s Bảng biểu diễn tương quan nhiệt độ khơng khí: Nhiệt độ, 0C Tốc khơng m/s 21 độ 0,15 khí, 0,20 – 22 23 24 0,20 – 0,24 0,25 – 0,30 0,30 – 0,35 2.2 Lý thuyết điều hòa khơng khí ơtơ Am hiểu tường tận lý thuyết hệ thống điều hồ khơng khí tơ (điện lạnh ô tô) điều quan trọng kỹ thuật viên điện lạnh ô tô Nhờ nắm vững hệ thống điện lạnh tống khử nóng cabin tơ ngồi để thay vào luồng khơng khí mát tinh khiết, ta đủ khả bảo trì sửa chữa xác hệ thống điện lạnh ô tô Tất hệ thống điện lạnh thiết kế dựa đặc tính sau đây: dòng nhiệt, hấp thu nhiệt, áp suất điểm sơi a) Dòng nhiệt Hệ thống điện lạnh thiết kế để xua đuổi nhiệt từ vùng sang vùng khác Nhiệt có đặc tính truyền dẫn từ vật nóng sang vật lạnh hay từ vật nóng sang vật lạnh Chênh lệch nhiệt độ hai vật lớn dòng nhiệt lưu thơng mạnh Nhiệt truyền từ vật sang vật theo ba cách: Dẫn nhiệt (conduction) KỸ THUẬT LẠNH ÔTÔ Trang -6 - Sự đối lưu (convection) Sự xạ (radiation) b) Dẫn nhiệt Sự dẫn nhiệt xảy hai vật thể chúng tiếp xúc trực tiếp với Nếu đầu đoạn dây đồng tiếp xúc với lửa, nhiệt độ lửa truyền nhanh chóng xuyên qua đoạn dây đồng Trong dây đồng nhiệt lưu thông từ phân tử sang phân tử Một vài vật chất có đặc tính dẫn nhiệt nhanh vật chất khác Như :vàng, bạc đồng … c) Sự đối lưu Nhiệt truyền dẫn từ vật thể sang vật thể nhờ khối khơng khí bao quanh chúng Đặc tính hình thức đối lưu Lúc khối khơng khí đun nóng bên vật thể nóng, khơng khí nóng bốc lên phía tiếp xúc với vật thể nguội để làm nóng vật thể Trong phòng, khơng khí nóng bay lên trên, khơng khí nguội xuống tạo thành vòng ln chuyển khép kín, nhờ vật thể phòng nung nóng đều, tượng đối lưu d) Sự xạ Cho dù khơng có khơng khí hai vật thể hay khơng có tiếp xúc vật lý hai vật thể với nhau, nhiệt truyền dẫn nhờ tia hồng ngoại (infrared rays) Mắt trần khơng thể nhìn thấy tia hồng ngoại Trong trường hợp nhiệt truyền dẫn dẫn nhiệt đối lưu qua trình truyền nhiệt xảy tương đối chậm Nhưng dẫn nhiệt xạ nhiệt nhiệt truyền với vận tốc cao e) Sự hấp thu nhiệt Vật chất tồn bên ba trạng thái: Thể đặc, thể lỏng thể khí Muốn thay đổi trạng thái vật thể, cần phải truyền dẫn lượng nhiệt Ví dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 320F (00C), nước đông thành đá, thay đổi từ thể lỏng qua thể đặc Nếu đun nóng lên đến 2120F (1000C) nước sơi bốc ( thể khí ) Ở có điều đặc biệt thú vị thay đổi nước đá ( thể đặc ) thành nước ( thể lỏng ) nước thành nước ( thể lỏng thành thể khí ) Trong q trình làm thay đổi trạng thái nước, ta phải tác động nhiệt vào, lượng nhiệt khơng thể đo lường cụ thể Ví dụ khối nước đá nhiệt độ 320F (00C), ta nung nóng cho nước tan ra, nước đá tan giữ nhiệt độ 320F (00C) Đun nước nóng đến 2120F (1000C) nước sơi Ta truyền tiếp thêm nhiều nhiệt cho nước bốc hơi, đo nhiệt độ nước thấy 2120F khơng nóng KỸ THUẬT LẠNH ƠTƠ Trang -7 - Lượng nhiệt bị hấp thu nước đá, nước sôi để làm thay đổi trạng thái nước gọi ẩn nhiệt (latent heat hay didden), gọi tên ẩn nhiệt khơng đo lường phát nhiệt kế Hiện tượng ẩn nhiệt nguyên lý trình làm lạnh ứng dụng cho tất hệ thống điều hồ khơng khí Giá trị tương đương đơn vị t0F t0C tính theo cơng thức sau t0F = 1,8.t0C+32 t0C = 0,55.(t0F – 32) f) Áp suất điểm sôi Áp suất giữ vai trò quan trọng hoạt động máy điều hồ khơng khí Tác động áp suất mặt chất lỏng làm thay đổi điểm sôi chất lỏng Áp suất lớn, điểm sơi cao có nghĩa nhiệt độ lúc chất lỏng sôi cao so với lúc áp suất bình thường Ngược lại giảm áp suất tác động lên vật chất điểm sơi vật chất hạ xuống ví dụ điểm sơi nước áp suất bình thường 1000C Điểm sơi tăng cao cách tăng áp suất chất lỏng đồng thời làm hạ thấp điên sôi cách giảm bớt áp suất chất lỏng đặt chất lỏng chân không Đối với điểm ngưng tụ nước, áp suất có tác động tương đương Hệ thống điều hồ khơng khí, hệ thống điện lạnh tơ ứng dụng ảnh hưởng áp suất bốc ngưng tụ môi chất lỏng đặc biệt để sinh lạnh Loại chất lỏng gọi mơi chất lạnh Lý thuyết điều hồ khơng khí tóm lược ba ngun tắc: Làm lạnh vật thể rút bớt nhiệt vật thể Mục tiêu làm lạnh thực tốt khoảng không gian cần làm lạnh bao kín, cách ly hẳn với nguồn nhiệt chung quanh Vì cabin tơ cần phải bao kín cách nhiệt tốt Khi cho bốc chất lỏng, trình bốc hấp thu lượng nhiệt đáng kể Ví dụ cho rượu cồn vào lòng bàn tay, cồn hấp thu nhiệt từ lòng bàn tay để bốc Hiện tượng làm cho ta cảm thấy lạnh điểm giọt cồn bốc g) Đơn vị đo nhiệt lượng Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể sang vật thể người ta thường dùng đơn vị BTU Calorie BTU chữ viết tắt British Thermal Unit Nếu cần nung pound nước (0,454 kg ) nóng đến 10F ( 0,550C ) phải truyền cho nước BTU nhiệt Clorie số nhiệt lượngcần cung cấp cho 1kg nước để tăng nhiệt độ lên 10C Năng suất sủa hệ thống điện lạnh ô tô định rõ BTU/giờ, vào khoảng 12000 – 24 000 BTU/giờ KỸ THUẬT LẠNH ÔTÔ Trang -8 - 2.3 Cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống điện lạnh ôtô a) Cấu tạo chung hệ thống điện lạnh ô tô A Máy nén B Bộ ngưng tụ C Bộ lọc hay bình hút ẩm D Cơng tắc áp suất cao E Van xả phía cao áp F Van tiết lưu G Bộ bay H.Van xả phía thấp áp I Bộ tiêu âm Hình 2-1: Sơ đồ cấu tạo hệ thống lạnh tơ Thiết bị lạnh nói chung thiết bị lạnh tơ nói riêng bao gồm phận thiết bị nhằm thực chu trình lấy nhiệt từ mơi trường cần làm lạnh thải nhiệt mơi trường bên ngồi Thiết bị lạnh ô tô bao gồm phận: Máy nén, thiết bị ngưng tụ (giàn nóng), bình lọc tách ẩm, thiết bị giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay (giàn lạnh), số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu Hình vẽ giới thiệu phận hệ thống điện lạnh ô tô b) Nguyên lý hoạt động chung hệ thống điện lạnh ô tô Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo bước sau KỸ THUẬT LẠNH ÔTÔ Trang -9 - Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động + Môi chất lạnh bơm từ máy nén (A) áp suất cao nhiệt độ bốc cao, giai đoạn môi chất lạnh bơm đến ngưng tụ (B) hay giàn nóng thể + Tại ngưng tụ (B) nhiệt độ mơi chất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng, mơi chất thể giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng áp suất cao nhiệt độ thấp KỸ THUẬT LẠNH ÔTÔ Trang -10 - ... Acid hydrochloric va hydrofluoric - Gây ăn mòn gỉ Khơng khí - Gây nên áp suất cao nhiệt độ cao - Làm gia tăng bật ổn hệ thống lạnh - Oxide hóa dầu máy nén t o nên chất keo - Mang ẩm v o hệ thống... nhập v o hệ thống điện lạnh hoàn h o Tuy nhiên chúng xâm nhập có phận điện lạnh bị hỏng hóc va đập hay sét gỉ Q trình b o trì sửa chữa khơng kỹ thuật, thiếu an to n vệ sinh t o điều kiện cho tạp... quy định an to n kỹ thuật mà người thợ điện lạnh cần lưu ý Ln ln đeo kính b o vệ mắt chuẩn o n hay sửa chữa Chất làm lạnh (chất sinh hàn) rơi v o mắt sinh mù Nếu chất làm lạnh rơi v o mắt rửa