HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ SƯỞI ẤM TRÊN XE Ô TÔ
I.Bộ suởi ấm và điều hòa không khí
1. Điều hòa không khí
Điều hòa 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 hòa không khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trong của kính xe.
Điều hòa không khí là một bộ phận để:
2. Điều khiển nhiệt độ
a. Bộ sưởi ấm
+ Người ta dùng một két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không khí. 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. Vì lý do này, ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm việc như là một bộ sưởi ấm
b.Hệ thống làm mát không khí
c. Máy hút ẩm
d. Điều khiển nhiệt độ
3. 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 bố áp suất không khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động.
b. Thông gió cưỡng bức
Trong các hệ thống thông gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào xe. các cửa hút và cửa xả không khí được đặt ở cùng vì 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 hòa không khí, bộ sưởi ấm).
4. Bộ lọc không khí ( lọc máy lạnh )
a. Chức năng
Một bộ lọc được đặt ở của hút của điều hòa không khí để làm sạch không khí đưa vào xe.
b. Thay thế
Khi bộ lọc không khí bị tắt do bẩn thì sẽ rất khó đưa không khí vào trong xe, điều này làm cho hiệu suất của điều hòa kém. Để ngăn ngừa điều này xả ra cần phải kiểm tra và thay thế bộ lọc không khí một cách định kỳ. Chu kỳ để kiểm tra và thay thế bộ lọc không khí khác nhau tùy theo kiểu xe và điều kiện làm việc do đó phải tham khảo lịch bảo dưỡng xe.
c. Phân loại bộ lọc không khí
5. Bộ làm sạch không khí
a. Bộ làm sạch không khí là gì ?
Bộ làm sạch không khí là một thiết bị dùng để loại bỏ khói thuốc lá, bụi... để làm sạch không khí bên trong xe.
b. Cấu tạo
Bộ làm sạch không khí gồm có một quạt gió, mô tơ quạt gió, cảm biến khói, bộ khuyêch đại, điện trở và bầu lọc có các bon hoạt tính.
c. Nguyên lý hoạt động
6. Bảng điều khiển
7. Các cánh điều tiết không khí
a. Các cánh điều tiết không khí
Việc điều khiển dòng không khí vào xe, nhiệt độ không khí và không khí ra có thể được thực hiện bằng việc điều chỉnh các bộ chon ( núm hoặc cần chọn ) trên bangr điều khiển. Cánh dẫn lấy khí vào điều chỉnh lượng không khí vào trong xe, cánh trộn khí làm nhiệm vụ điều khiển nhiệt độ không khí trong xe, cánh dẫn luồng khí ra điều khiển lượng không khí ra. Các cánh điều khiển này đưuọc điều khiển bằng cáp dẫn hoặc bằng mô tơ.
b. Chức năng điều tiết dẫn khí vào
Núm chọn không khí vào thực hiện việc điều tiết lượng không khí vào trong xe bằng cách là tuần hoàn không khí hoặc là lấy không khí từ bên ngoài vào trong xe. Trong sử dụng thông thường, người ta lựa chon việc lấy không khí trong xe. Khi lựa chọn lấy không khí từ ngoài xe thì cánh dẫn khí vào sẽ mở cửa hút không khí bên ngoài và đóng của tuần hoàn không khí bên trong. Khi không khí bên ngoài bẩn thì có thể điều chỉnh sang chế độ tuần hoàn không khí bên trong.
c. Chức năng điều khiển nhiệt độ
Chức năng điều khiển nhiệt độ bằng cách thay đổi lượng không khí lạnh đi qua giàn lạnh trộn với không khí ấm đi qua két sưởi nhờ thay đổi độ mở của cánh trộn không khí.
d. Chức năng điều tiết dòng không khí ra
Việc điều chình các cánh cửa gió điều tiết dòng không khí ra. Có 5 chế độ dòng không khí ra.
e. Các kiểu hoạt động của cánh điều tiết
+ Loại điều khiển bằng dây cáp:
Loại này có cấu tạo sao cho sự dịch chuyển núm điều chỉnh sẽ tác động trực tiếp tới các cánh điều tiết. Loại này có cấu tạo đơn giản nhưng việc lựa chọn chế độ sẽ trở nên khó khăn khi điều kiện trượt cản trở nên khó khăn.
+ Loại dẫn động bằng mô tơ:
Ở loại này do mô tơ điều khiển dộ mở của cánh điều tiết nên việc lựa chọn chính xác nhưng cấu tạo phức tạp. Tuy nhiên loại này giảm được lực điều khiển và làm việc cho việc điều khiển dễ dàng hơn.
8. Điều khiển tốc độ quạt gió
a. Chức năng điều khiển tốc độ quạt gió
Việc điều chỉnh cường độ dòng điện qua mô tơ sẽ điều khiển được tốc độ quạt gió. Có hai phương pháp điều chỉnh: Điều chỉnh bằng điện trở và điều chỉnh bằng Tranzisto.
+ Loại điều chỉnh bằng điện trở
Loại này điều chỉnh cường độ điện trở của quạt gió. Cấu tạo của nó là loại điện trở được mắc nối tiếp. Khi chúng ta thay đổi vị trí của núm điều chỉnh thì giá trị của điện trở trong mạch thay đổi sẽ làm cho cường độ dòng điện trong mạch thay đổi. Khi đặt núm điều chỉnh ở vị trí LOW dòng điện chạy qua tất cả các điện trở. Do đó cường độ dòng điện qua mô tơ giảm xuống và tốc độ của quạt chậm lại. Khi đặt núm điều chỉnh ở vị trí 3 thì dòng điện chỉ qua một điện trở. Khi đặt núm điều chỉnh ở vị trí HI thì không có dòng điện qua các điện trở. Vì vậy toàn bộ dòng điện chay qua mô tơ quạt gió và tốc độ quạt là cao nhất.
+ Loại điều chỉnh bằng Tranzisto
Loại này điều chỉnh cường độ dòng điện bằng một Tranzisto công suất. So với điều chỉnh bằng điện trở loại này có thể điều khiển tốc độ của quạt gió ở nhiều mức hơn do vậy được sử dụng ở hệ điều hòa tự động.
9. Môi chất ( Ga điều hòa )
a. Môi chất ( chất làm lạnh ) là gì ?
b. Các tính chất cần thiết đối với một môi chất
II. Chu trình làm lạnh
1. Dòng môi chất
2. Bộ sưởi ấm
a. Vị trí của các bộ phận
Hệ thống sưởi ấm bao gồm các chi tiết sau đây:
b. Cấu tạo
+ Van nước
Mô tả:
Một số mẫu xe gần đây không có van nước. Ở các xe này nước làm mát chảy liên tục và ổn định qua két sưởi.
+ Két sưởi
Mô tả: Nước làm mát động cơ khoảng 80 độ chảy vào két sưởi và không khí khi qua két sưởi nhận nhiệt từ nước làm mát này.
Cấu tạo: Két sưởi gồm có các đường ống/ cánh tản nhiệt và vỏ. Việc chế tạo các đường ống dẹt sẽ cải thiện được việc dẫn nhiệt và truyền nhiệt.
III. Hệ thống lạnh
1. Khái quát về hệ thống lạnh.
+ Mô tả:
2. Máy nén
a. Chức năng
Sau khi được chuyển về trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất thấp môi chất được nén bằng máy nén và chuyển thành trạng thái khí ở nhiệt độ và áp suất cao. Sau đó nó được chuyển tới giàn nóng.
b. Máy nén kiểu đĩa chéo
+ Cấu tạo: Một cặp piston được đặt trong đĩa chéo cách nhau một khoảng 72 độ đối với máy nén 10 sy lanh và 120 độ đối với loại máy nén 6 xy lanh.
Khi một phía piston ở hành trình nén, thì phía kia ở hành trình hút.
+ Nguyên lý hoạt động: Piston chuyển động sang trái, sang phải đồng bộ với chiều quay của đĩa chéo kết hợp với trục tạo thành một cơ cấu thống nhất và nén môi chất . Khi piston chuyển dộng vào trong, van hút mở do sự chênh lệch áp suất và hút môi chất vào trong xy lanh. Ngược lại khi piston chuyển động ra ngoài, van hút đóng lại để nén môi chất. Áp suất của môi chất làm mở van xả và đẩy môi chất ra. Van hút và van xả cũng ngăn không cho môi chất chảy ngược lại.
c. Máy nén loại xoắn ốc
+ Cấu tạo:
Máy nén này gồm có một đường xoắn ốc cố định và một đường xoắn ốc quay tròn.
+ Nguyên lý hoạt động:
Tiếp theo chuyển động tuần hoàn của đường xoắn ốc quay, 3 khoảng trống giữa đường xoắn ốc quay và đường xoắn ốc cố định sẽ dịch chuyển để làm cho thể tích của chúng nhỏ dần. Đó là môi chất được hút vào qua cửa hút bị nén do chuyển động tuần hoàn của đường xoắn ốc quay thực hiện quay 3 vòng thì môi chất được xả ra từ cửa xả. Trong thực tế môi chất được xả ngay sau mỗi vòng.
d. Máy nén khí dạng đĩa lắc
+ Cấu tạo:
+ Nguyên lý hoạt động:
3. Van giảm áp và phớt làm kín trục
a. Van giảm áp
Nếu giàn nóng không được thông hơi bình thường hoặc độ lạnh vượt quá mức cho phép, thì áp suất ở phía áp suất cao của giàn nóng và bình chứa/ máy hút ẩm sẽ trở nên cao bất bình thường tạo lên sự nguy hiểm cho đường ống dẫn. Để ngăn không cho hiện tượng này xả ra, nếu áp suất ở phía áp suất cao tăng lên khoảng từ 3.34MPa đền 4,14 MPa thì van giảm áp mở để giảm áp suất.
b. Công tắc áp suất
Chức năng:
Máy nén khí loại cánh gạt xuyên có một công tắc nhiệt độ đặt ở đỉnh của máy nén để phát hiện nhiệt độ của môi chất. Nếu nhiệt độ môi chất cao quá mức, thanh lưỡng kim ở công tắc sẽ bến dạng và đẩy thanh đẩy lên phía trên để ngắt tiếp điểm của công tắc. Kết quả là dòng điện không đi qua ly hợp từ và o máy làm cho máy nén dừng lại. Do đó ngăn chặn được máy dừng lại. Do đó ngăn chặn được máy nén bị kẹt.
4. Dầu máy nén
a. Chức năng
b. Lượng dầu bôi trơn máy nén
c. Bổ sung dầu sau khi thay thế các chi tiết
Khi mở mạch môi chất với không khí, môi chất sẽ bay hơi và được xả ra khỏi hệ thống. Tuy nhiên vì dầu máy nén không bay hơi ở nhiệt độ thường, hầu hết dầu còn ở lại trong hệ thống. Do đó khi thay thế một bộ phận chẳng hạn như bình chứa, bộ phận hút ẩm, giàn lạnh hoặc giàn nóng thì cần phải bổ sung một lượng dầu tương đương với dầu ở lại trong bộ phận cũ vào bộ phận mới.
5. Ly hợp từ
a. Chức năng
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 dùng để dẫn động và dùng máy nén khi cần thiết.
b. 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.
c. Nguyên lý hoạt động
6. Giàn nóng
a. Chức năng
Giàn nóng làm mát môi chất ở thể khí có áp suất và nhiệt độ cao bị nén bởi máy nén và chuyển nó thánh môi chất ở trạng thái và nhiệt độ áp suất cao( phần lớn môi chất ở trạng thái lỏng và có lẫn một số ở trạng thái khí).
b. Cấu tạo
Giàn nóng gồm có các đường ống và cánh tản nhiệt, nó được lắp đặt ở mặt trước của két nước làm mát.
c. Nguyên lý hoạt động
Môi chất dạng khí ở nhiệt độ và áp suất cao được đưa từ máy nén qua 3 đường ống của giàn nóng để được làm mát.
7. Bình chứa, bộ hút ẩm và kính quan sát
a. Bình chứa, bộ hút ẩm
b. Kính quan sát
+ Chức năng: Kính quan sát là lỗ 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.
+ Cấu tạo: 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 giản nở.
+ Những chú ý khi kiểm tra: Nhìn chung khi nhìn thấy nhiều bọt khí qua kính quan sát nghĩa là lượng môi chất không đủ và khi không nhìn thấy các bọt khí thì lượng môi chất đủ.
8. Van giãn nở ( dạng hộp )
+ Cấu tạo
9. Giàn lạnh
a. Chức năng
Giàn lạnh gồm có một thùng chứa, các đường ống và các cánh làm lạnh. Các đường ống xuyên qua các cánh làm lạnh và hình thành các rãnh nhỏ để truyền nhiệt được tốt.
c. Nguyên lý hoạt động
III. Điều khiển A/C
1. Điều khiển công tắc áp suất
a. 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 hư hỏng do sự giản nở . Do đó bảo vệ được các bộ phận trong chu trình làm lạnh.
b. 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, thì phải ngắt công tắc áp suất để ngắt ly hợp từ.
c. 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 lanh. Khi áp suất môi chấ cao không bình thường ( cao hơn 3,1 MPa) thì phải tắt công tắt áp suất để ngắt ly hợp từ.
2. Điều khiển nhiệt độ dàn lạnh
3. Hệ thống bảo vệ đai dẫn động
a. 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 khóa và đai bị đứt, thì các thiết bị khác cũng không làm việc. Đây là một hệ thống bảo vệ đai dẫn dộng khỏi bị đứt bằng cách ngắt ly hợp từ khi máy nén bị khóa đồng thời hệ thống cũng làm cho đèn chỉ báo công tắt điều hòa nhấp nháy để thoongg báo cho người lái biết sự cố.
b. Cấu tạo
Bất kì 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.
c. Nguyên lý hoạt động
Hệ thống này sẽ so sánh tốc độ của dộng cơ với tốc độ của máy nén. Nếu sự chênh lệch tốc độ vượt quá giới hạn cho phép, ECU sẽ tính toán và điều chỉnh để khóa máy nén để ngắt ly hợp từ. Đồng thời ECU cũng làm cho đèn công tắc điều hòa nhấp nháy để báo cho người lái biết về hư hỏng này.
4. Điều khiển điều hòa kép ( máy lạnh phía sau )
Điều hòa 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.
5. Điều khiển bù không tải
a. 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 hòa.
b. Nguyên lý hoạt động
ECU động cơ nhận tín hiệu bật công tắc A/C sẽ mở van điều khiển tóc 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 hòa.
6. Điều khiển quạt điện
a. Chức năng
Quạt điện làm mát giàn nóng khi điều hòa hoạt động để tăng khả năng làm lạnh.
b. 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. Khi điều hòa không khí hoạt động, việc kết nối các công tắc của hai quạt nối tiếp hoặc song song tùy thuộc vào áp suất của môi chất và nhiệt độ nước làm mát.
IV. Những chú ý khi bảo dưỡng hệ thống điều hòa không khí
1. Khi sử dụng môi chất cần tuân theo các chú ý sau
2. Khi thay thế các chi tiết trên đường dẫn môi chất
V. Chuẩn đoán hư hỏng trong chu trình làm lạnh
1. Tầm quan trọng của sự kiểm tra áp suất
Việc kiểm tra áp suất môi chất trong khi điều hòa làm việc cho phép bạn có thể giả định những khu vực có vấn đề. Do đó điều quan trọng là phải xác định được giá trị phù hợp và để chuẩn đoán sự cố.
2. Tìm sự cố bằng cách sử dụng đồng hồ đo áp suất
a. Hệ thống làm việc bình thường
Nếu hệ thống làm việc bình thường thì giả trị được chỉ ra như sau:
b. Lượng môi chất không đủ
Đồng hồ ở cả hai phía áp suất thấp và áp suất cao đều thấp hơn mức bình thường.
c. Thừa môi chất hoặc việc làm mát giàn nóng không đủ
Đồng hồ ở cả hai phía đều cao hơn mức bình thường.
d. Hơi ẩm trong giàn lạnh
Khi hơi ẩm lọt vào hệ thống làm lạnh, áp suất đồng hồ ở mức bình thường khi điều hòa làm việc, sau một thời gian phía áp suất thấp của đồng hồ chỉ độ chân không tăng dần, sau vào giây tới vài phút áp suất đồng hồ trở về vị trí bình thường. Chu kỳ này được lặp lại. Hiện tượng này sảy ra khi hơi ẩm lọt vào gây ra sự lặp đi lặp lại chu kỳ đóng băng và tan băng gần van giãn nở.