MỤC LỤC

Mục lục.......................................................................................................................................1

Mở đầu ..................................................................................................................................... 2

Chương 1. Tổng quan hệ thống điều hòa không khí trê ôtô .............................................. 3

1.1. Giới thiệu về hệ thống  điều hòa trên ô tô.......................................................................3

1.2. Công dụng, phân loại điều hòa trên ô tô........................................................................ 4

1.2.1. Công dụng của hệ thống điều hòa................................................................................... 4

1.2.2. Phân loại hệ thống điều hòa............................................................................................ 4

1.3. Đặc tính một số cụm trong hệ thống điều hòa...............................................................8

1.3.1. Máy nén........................................................................................................................... 8

1.3.2. Bộ sưởi........................................................................................................................... 11

1.3.3. Lọc ga............................................................................................................................. 12

1.3.4. Van tiết lưu......................................................................................................................14

1.3.5. Giàn lạnh........................................................................................................................ 15

1.3.6. Giàn ngưng.................................................................................................................... 16

Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống điều hòa trên xe ISUZU.........................................18

2.1. Giới thiệu hệ thống điều hòa trên xe ISUZU..................................................................18

2.1.1. Thông gió........................................................................................................................ 21

2.1.2. Sươi ấm.......................................................................................................................... 24

2.1.3. Làm lạnh......................................................................................................................... 27

2.2. Các phần tử chính của hệ thống điều hòa trên xe ISUZU .......................................... 28

2.2.1. Máy nén.......................................................................................................................... 28

2.2.2. Giàn nóng....................................................................................................................... 30

2.2.3. Lọc ga............................................................................................................................. 32

2.2.4. Van tiết lưu..................................................................................................................... 33

2.2.5. Giàn lạnh ....................................................................................................................... 34

2.2.6. Lõi sấy nóng................................................................................................................... 36

2.2.7. Môi chất lạnh.................................................................................................................. 36

Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống ĐHKK xe ISUZU............................................40

3.1. Xây dựng mô hình tính toán .......................................................................................... 40

3.1.1. Đặt điểm kết cấu............................................................................................................. 40

3.1.2. Các thông số tính toán của mô hình............................................................................... 42

3.1.3. Chiều dày vách và khả năng đọng sương...................................................................... 43

3.1.4. Tính kiểm tra nhiệt ..........................................................................................................44

3.1.5. Tính kiểm tra nhiệt qua kết cấu bao che........................................................................ 44

3.1.6. Tính nhiệt do người tỏa ra.............................................................................................. 46

3.1.7. Tính nhiệt do động cơ xe tạo ra..................................................................................... 46

3.1.8. Tính tổn thất nhiệt khi mở cửa....................................................................................... 46

3.1.9. Tính tổn thất nhiệt do đèn.............................................................................................. 46

3.1.10.Tính chu trình và kiểm tra máy nén................................................................................47

3.2. Các quá trình của chu trình............................................................................................ 47

3.2.1. Các thông số trạng thái tại các điểm nút cơ bản............................................................ 47

3.2.2. Tính chu trình................................................................................................................. 48

3.2.3. Tính kiểm tra giàn ngưng............................................................................................... 49

3.2.4. Tính kiểm tra giàn bốc hơi.............................................................................................. 50

Chương 4. Hướng dẫn khai thác, bão dưỡng hệ thống điều hòa không khí trên ô tô... 52

4.1. Những lưu ý khi sử dụng hệ thống điều hòa............................................................... 52

4.2. Những sự cố thường gặp và cách khắc phục............................................................. 53

4.3. Hướng dẫn bảo dưỡng hệ thống điều hòa.................................................................. 55

4.3.1. Kiểm tra, căng chỉnh dây đai dẫn động......................................................................... 56

4.3.2. Tháo lắp kiểm tra quạt gió............................................................................................. 57

4.3.3. Tháo lắp kiểm tra, vệ sinh giàn nóng............................................................................ 58

4.3.4. Tháo lắp kiểm tra giàn lạnh........................................................................................... 59

4.3.5. Kiểm tra gas.................................................................................................................. 59

4.3.6. Kiểm tra mạch điện của hệ thống điện lạnh ô tô........................................................... 61

Kết luận...................................................................................................................................62

Tài liệu tham khảo  ................................................................................................................63

MỞ ĐẦU

   Trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, ngành công nghiệp ôtô hiện nay ngày càng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của mỗi đất nước. Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa và hành khách, phát triển kinh tế xã hội đất nước và nó còn là sản phẩm kết tinh của nhiều ngành công nghiệp khác nhau thể hiện trình độ khoa học kĩ thuật của đất nước đó. Từ lúc ra đời cho đến nay ôtô đã được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch...

   Sự phát triển của nền kinh tế dẫn đến yêu cầu và mục đích sử dụng ôtô cũng thay đổi, chiếc xe hiện nay không chỉ đơn thuần là một phương tiện chuyên chở mà nó phải đáp ứng các yêu cầu như tính năng an toàn, độ êm dịu thoải mái, tính tiện nghi, kinh tế và thân thiện với môi trường. . Do vậy đã có rất nhiều các tiến bộ khoa học kĩ thuật được áp dụng vào công nghệ chế tạo ôtô nhằm nâng cao độ tin cậy, sự tiện nghi, giảm ô nhiễm môi trường... việc trang bị hệ thống điều hòa trên nhiều loại ô tô của nhiều hãng xe như: TOYOTA, FORD, NISSAN, MESCERDES, HONDA, HYUNDAI, ISUZU… là một bước tiến lớn trong việc nâng cao sự tiện nghi, tạo điều kiện thoải mái cho người sử dụng xe kể cả trong thời tiết khắc nghiệt…

   Nhận thấy đây là một đề tài có tính thực tiễn cao, em đã chọn đề tài: “Khai thác hệ thống điều hòa không khí trên xe ISUZU’’ cho đồ án tốt nghiệp của mình. Đồ án gồm bốn chương:

Chương 1.  Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô

Chương 2. Phân tích kết cấu hệ thống điều hòa không khí trên xe ISUZU

Chương 3. Tính toán kiểm nghiệm hệ thống điều hòa không khí xe ISUZU Trooper.

Chương 4. Hướng dẫn khai thác bảo dưỡng hệ thống điều hòa không khí trên ô tô.

   Trong quá trình thực hiện, được sự hướng dẫn của thầy: TS…………… cùng với sự giúp tận tình của các thầy trong khoa và các bạn trong lớp, do tính rộng lớn của đề tài nên mặc dù đã cố gắng nhưng đề tài cũng không thể tránh khỏi những khiếm khuyết. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo của các quý thầy và các bạn trong lớp để đề tài của em được hoàn thiện hơn nữa. Em hy vọng đề tài này sẽ là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên khóa sau.

   Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                                                                                             Hà Nội, ngày ... tháng … năm 20…

                                                                                                                                              Sinh viên thực hiện

                                                                                                                                              …………………

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN ÔTÔ

1.1. Giới thiệu về hệ thống điều hòa trên ô tô

Hệ thống điều hòa không khí (air condition) là một trong các hệ thống phụ trợ trên xe. Hệ thống này tạo ra một vùng vi khí hậu trong xe, góp phần tạo ra sự thoải mái, dễ chịu cho hành khách trong xe, điều chỉnh không khí trong xe mát mẻ hoặc ấm áp; ẩm hoặc khô ráo, làm sạch bụi, khử mùi; đặc biệt rất có lợi cho những nơi thời tiết nóng bức,...

Trong xe, cần duy trì nhiệt độ đồng đều trên các tầng nằm ngang và giảm dần nhưng chênh lệch giữa sàn xe và nóc xe không quá 3 - 4 °C, nếu lớn hơn sẽ phá vỡ sự cân bằng nhiệt của cơ thể. Đặc điểm của vùng tiểu khí hậu trong xe là sự tuần hoàn không khí nếu tốc độ luân chuyển dưới 0,1 m/s là không phù hợp, độ ẩm cũng là yếu tố quan trọng thích hợp từ 30 ÷ 60%. Ngoài ra các yếu tố khác như khí CO₂, hơi nhiên liệu … cũng không được vượt giá trị cho phép. Để đảm bảo điều đó thì điều hòa không khí là giải pháp tốt nhất hiện nay.

1.2. Công dụng, phân loại hệ thống điều hòa trên ô tô

1.2.1. Công dụng của hệ thống điều hòa

a. Thông gió

Không khí trong xe phải được lưu thông, thay đổi để cung cấp dưỡng khí, khử mùi tạo sự dễ chịu cho những người ngồi trong xe. Vì vậy, trên ô tô phải có hệ thống thông gió có tác dụng làm thông thoáng xe.

c. Làm mát và làm lạnh không khí

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 hành khách). Sau đó nhiệt được truyền qua hệ thống làm lạnh ra không khí bên ngoài.

1.2.2. Phân loại hệ thống điều hòa

a. Phân loại theo vị trí lắp đặt

- Kiểu táp lô: Không khí lạnh từ cụm điều hòa được thổi thẳng đến trước mặt người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với công suất của điều hòa (Hình 1.2)

- Kiểu khoang hành lý: Cụm điều hòa không khí được lắp ở cốp sau xe (Hình 1.3). 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 dự trữ

- Kiểu kép treo trần: Kiểu điều hòa này thường được sử dụng trong xe khách, nó cũng có hai giàn lạnh một được bố trí phía trước bên trong xe và một giàn lạnh treo trần phía sau. Điều hòa kiểu này cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.

c. Phân loại theo kiểu thông gió

- Thông gió tự nhiên: Việc hút không khí từ ngoài vào trong xe là do sự chuyển động của xe (Hình 1.6).

d. Phân loại theo kiểu diều khiển

- Kiểu điều khiển 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.

1.3. Đặc tính một số cụm trong hệ thống điều hòa trên ô tô        

Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô thông thường bao gồm: máy nén, giàn ngưng, bộ lọc, van giãn nở, giàn lạnh, giàn nóng và quạt gió. Trong mục này sẽ trình bày sơ lược về chức năng và các kiểu loại chính thường được sử dụng trên ô tô của các cụm trên .

1.3.1. 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.

b. Các loại máy nén

- Kiểu đĩa lắc (piston hướng trục)

- Kiểu cánh gạt (roto cánh trượt)

- Kiểu trục khuỷu

- Kiểu xoắn ốc

- Kiểu đĩa chéo (piston hướng trục)

Khi ly hợp từ tắt (Hình 1.15), cuộn dây stator không được cấp điện. Bộ phận chốt không bị hút làm puli quay trơn.

1.3.2. Bộ sưởi

a. Chức năng

Trong hệ thống bô sưởi dung để làm tăng nhiệt độ không khí. Nó sử dụng nước làm mát, nước làm mát được tuần hoàn qua két sưởi làm cho đường ống của bộ sưởi nóng lên. Sau đó quạt gió sẽ thổi không khí qua két nước sưởi để sấy nóng không khí.

b. Các loại bộ sưởi

- Kiểu trộn khí: kiểu này dùng một van để điều khiển tỉ lệ khí lạnh qua và không qua két sưởi để kiểm soát nhiệt độ trong xe.

- Kiểu điều khiển lưu lượng nước: kiểu này điều khiển nhiệt độ bằng cách điều chỉnh lưu lượng nước làm mát động cơ(nước nóng) qua két sưởi nhờ một van nước.

1.3.3. Lọc ga

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.

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.

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.

1.3.4. Van tiết lưu

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.

b. Các loại van tiết lưu

Có 2 loại van tiết lưu:

- Van tiết lưu thường

- Van tiết lưu kiểu hộp

1.3.6. Giàn ngưng

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.

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.

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.

Chương 2

PHÂN TÍCH KẾT CẤU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA TRÊN XE ISUZU

2.1. Giới thiệu hệ thống điều hòa trên xe ISUZU

Đối tượng được chọn để nghiên cứu ở đây là xe ISUZU Trooper LS 1999.Hệ thống điều hòa không khí trên xe ISUZU Trooper LS  là hệ thống điều hòa kép hay con gọi là 2 chiều(vừa làm lạnh vừa sưởi ấm), kiểu táp lô kết hợp với bộ thông gió cưỡng bức. Dưới đây là sơ đồ hệ thống điều hòa không khí trên xe:

Thông số kĩ thuật chung của hệ thống được trình bày trong bảng 2.1.

Với sơ đồ bố trí như trên hệ thống đảm bảo đầy dủ các chức năng thông gió, làm mát, sưởi ấm. Hệ thống này được điều khiển bằng tay (Hình 2.2).

2.1.1. Thông gió

Việc thông gió trong xe được thực hiện cưỡng bức bởi một quạt thông gió được lắp đặt trên đường ống thông gió, đường ống này dùng chung cho cả làm mát và sấy nóng.

Các cửa lấy gió được đặt phía trước xe dưới chân kính chắn gió. Không khí từ bên ngoài được quạt hút qua cửa hút và đưa vào trong xe qua các cửa thông gió. Có 4 cửa thông ra làm tan băng kính(2 cửa cho kính chắn gió, 2 cửa cho kính 2 bên), 3 cửa thông ra mặt táp lô có núm điều khiển, 2 cửa xuống sàn và một cửa ra thân xe thể hiện trên hình 2.4 sau đây. 

Quạt điện được lắp đặt với một mạch điện điều khiển (Hình 2.6)

- Vent-Ở vị trí này, không khí được đưa ra từ các cửa thông khí phía trên.

- Bi-Level-Ở vị trí này lượng khí vào được chia giữa các cửa thông khí trên và các cửa thông khí chân, ưu tiên cho cửa dưới chân

- Foot-Ở vị trí này, luồng không khí được phân phối đến chân trong khi gửi khoảng. 30% tổng số lượng không khí đến kính chắn gió

- Def/Foot- Ở vị trí này, luồng không khí được phân phối đến chân, trong khi gửi khoảng. 40% tổng số lượng không khí đến kính chắn gió.

2.1.2. Sưởi ấm

Hình 2.8 thể hiện cấu tạo bộ sưởi ấm của xe

Bằng cách kiểm soát hỗn hợp của không khí bên ngoài và không khí đi qua lỏi sưởi ấm, nhiệt độ khoang hành khách có thể được lựa chọn và duy trì thoải mái nhất. Nhiệt độ của không khí ấm áp gửi đến khoang hành khách được điều chỉnh bởi núm điều chỉnh nhiệt độ. Núm này hoạt động để mở và đóng cửa kết hợp không khí, do đó kiểm soát lượng không khí đi qua lõi nóng.

Tuy nhiên, đòn bẩy thường được thiết lập để "FRESH" để ngăn chặn kính chắn gió bị đục.

Chế độ lấy gió trong hay dùng trong trường hợp sưởi ấm hoặc đi trên đường mưa, bụi bẩn nhiều. trang thái “FRESH” được thiết lập thường xuyên để tạo dòng khí có nhiều dưỡng khí mới hơn trong xe. Ngoài ra việc lấy gió ngoài giúp xe hết mùi hôi.

2.1.3. Làm lạnh

 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 bằng cách tỏa nhiệt qua giàn ngưng để ngưng tụ. Môi chất ở dạng lỏng này chảy vào bình sấy khô. Bình này chứa và lọc các chất bẩn và hơi ẩm trong 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. 

2.2. Các phần tử chính của hệ thống điều hòa trên xe ISUZU

2.2.1. Máy nén

Hệ thống điều hòa không khí trên xe ISUZU Trooper sử dụng máy nén kiểu đĩa chéo DKS-15CH (Hình 2.13).

Thông số kỹ thuật của máy nén được cho trong bảng 2.1.

- Cấu tạo

Máy có 6 piston chia làm 3 cặp. Mỗi cặp piston được gắn với đĩa chéo và đặt cách nhau 120⁰ đối với loại máy nén 6 xilanh. Khi một piston trong cặp ở hành trình nén, thì phía kia ở hành trình hút. Dẫn động bằng puly thông qua ly hợp từ

- Nguyên lý hoạt động

Ly hợp từ lắp phía sau puli của máy nén có tác dụng đóng hoặc cắt truyền động từ động cơ đến máy nén. Nó có một stato nam châm điện, puli, bộ định tâm và một số chi tiết khác. Nhờ stato hút bộ định tâm khi có dòng điện chạy qua mà việc đóng cắt truyền động từ động cơ hết sức đơn giản. Quá trình nạp và nén ép khí ga để chuyển từ áp suất thấp sang áp cao có thể hiểu như sau: 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 (ga điều hoà). Khi piston chuyển động vào trong, van hút mở do sự chênh lệch áp suất và hút môi chất vào trong xy lanh. 

2.2.2. Giàn ngưng

- 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.

- 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. 

2.2.3. Lọc ga

- Cấu tạo

Bình sấy là một dùng 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 trong bình có chất hút ẩm và lưới lọc dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ẩm trong chu trình làm lạnh. 

Ở nắp bình sấy có bố trí kính quan sát được sử dụng để quan sát môi chất tuần hoàn trong chu trình làm lạnh cũng như để kiểm tra lượng môi chất. 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.

- 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 (5) và bộ khử ẩm (2). 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.

2.2.4. Van tiết lưu

Van giãn nở phun môi chất ở dạng lỏng có nhiệt độ và áp suất cao qua bình chứa từ một lỗ nhỏ làm cho môi chất giãn nở đột ngột và biến nó thành môi chất ở dạng sương mù có nhiệt độ và áp suất thấp.

- Cấu tạo

Về mặt cấu tạo, van giãn nở có một van trực tiếp phát hiện nhiệt độ của môi chất (độ lạnh) xung quanh đầu ra của giàn lạnh bằng một thanh cảm nhận nhiệt và truyền tới khí ở bên trong màng ngăn. Nhờ thanh cảm nhận nhiệt độ và van kim mà van giãn nở điều chỉnh được lượng môi chất cung cấp cho giàn lạnh tùy theo nhiệt độ. Sự thay đổi áp suất khí là do sự thay đổi nhiệt độ cân bằng giữa áp suất đầu ra của dòng lạnh và áp lực lò xo đẩy van kim để điều chỉnh lượng môi chất.

2.2.6. Lõi sấy nóng

Lõi sấy nóng làm việc như một két tản nhiệt, két có một đầu vào và một đầu ra, đầu vào thông với đường nước nóng, đầu ra thông với đường nước mát của động cơ. Dòng nước nóng từ áo nước của động cơ đi qua két sưởi tại đây nhiệt lượng tỏa ra đường ống và các cánh tản nhiệt làm nóng không khí sau đó quạt gió đưa không khí qua bộ thông gió để làm nóng

2.2.7. Môi chất làm lạnh

Hệ thống sử dụng môi chất R134a với lượng chuẩn là 750g.

Môi chất lạnh R-134a là hợp chất gồm flo và cacbon. không chứa chlorine trong thành phần hoá học nên chỉ số ODP = 0, R134a đã được thương mại hoá trên thị trường và dùng để thay thế cho R12 ở nhiệt độ cao và trung bình, đặc biệt là điều hoà không khí trong ô tô, điều hoà không khí nói chung, máy hút ẩm và bơm nhiệt.

Thông số kỹ thuật của môi chất R134a được trình bày trong bảng 2.3

Đặc tính kỹ thuật của môi chất R134a

Trên ô tô bộ ngưng tụ được lắp ráp ngay trước đầu xe, phía trước két 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.

Không được dùng dầu bôi trơn máy nén của hệ thống R-12 cho máy nén của hệ thống R-134a. Nên dùng đúng loại. Phải sử dụng chất khử ẩm đúng loại dành riêng cho R-12 và R-134a.

  M= 252 kcal), (1 kcal = 4,187 kJ).  (1BTU= 0,252 cal

Chương 3

TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ CỦA XE ISUZU TROOPER

3.1. Xây dựng mô hình tính toán

3.1.1. Đặc điểm kết cấu

Trần xe có lớp trên là lớp thép tán kẽm tiếp xúc trực tiếp với mặt trời, bên trong có lớp cách nhiệt bằng bông khoáng ép bọc da.

Em đơn giản hóa mô hình khoang hành khách của xe để phục vụ việc tính toán kiểm nghiệm hệ thống điều hòa (Hình 3.3).

3.1.2. Các thông số tính toán mô hình

- Nhiệt độ phía ngoài: t_ng = 35⁰C,

- Nhiệt độ trong xe:   t_tr = 25⁰C,

- Độ ẩm tương đối của không khí phía ngoài: j_ng = 80%,

- Độ ẩm tương đối của không khí phía trong: j_ng = 70%,

- Tra đồ thị (I-d) ta có nhiệt độ đọng sương là: t^s = 31⁰C.

3.1.3. Chiều dày vách và khả năng đọng sương

Ta có:

l_CN = 0,06 - Hệ số dẫn nhiệt.

K: Hệ số truyền nhiệtqua kết cấu.

a_t: Hệ số trao đổi nhiệt bên trong của trần (W/m².độ).

a_ng: Hệ số trao đổi nhiệt bên ngoài của trần, a_ng = 23,3 (W/m².độ) [Bảng 17_Tr 74_TL1].

Chọn K = 1,8 (W/m².độ), [Bảng 13_Tr 72_TL1].

a_t = 7 (W/m².độ), (không khí đối lưu tự nhiên) [Bảng 17_Tr 74_TL1].

=> S = 0,027 (m).

Thực tế lớp cách nhiệt theo quy chuẩn S^TT = 0,03 (m).

Kiểm tra đọng sương bề mạt ngoài kết cấu.

Điều kiện để bề mặt ngoài không động sương là: K^TT £ K^S.

Với K^TT: Hệ số truyền nhiệt thực tế của kết cấu, được xác định :

=> K^TT= 1,9 W/m².độ).

Vậy K^TT < K^S, Không có hiện tượng đọng sương trên bề mặt kết cấu.

3.2. Tính kiểm tra nhiệt

Q₁: Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che (W).

Q₂: Tổn thất nhiệt do người tạo ra (W).

Q₃: Tổn thất nhiệt do động tạo ra (W).

Q₄: Tổn thất nhiệt khi mở cửa (W).

Q₅: Tổn thất nhiệt đèn toả ra (W).

Mục đích của việc tính toán nhiệt là để xác định được tất cả các tổn thất lạnh của nó và được tính bằng tổng các tải nhiệt thành phần có giá trị cao nhất. Như vậy tải nhệt cho thiết bị:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅                             (3.4)

3.2.1. Tính nhiệt qua kết cấu bao che

Q₁ = Q_BX + Q_t + Q_tr + Q_S (W).                         (3.5)

Trong đó:

Q_BX: Nhiệt lượng bức xạ (W).

Q_t: Nhiệt lượng qua tường (W).

Q_tr: Nhiệt lượng qua trần (W).

 K_S = 0,64: Hệ số truyền nhiệt gồm có lớp tôn tráng kẽm và thảm lấy lớn nhất. (Tra bảng tài liệu [1]).

Dt = (t_ng-t_t): Độ chênh lệch nhiệt độ bên trong xe và ngoài môi trường.

F_S: Diện tích bề mặt sàn bức xạ.

Q_S = 2,98x1,300x0,64x(35 - 25) = 24,794 (W).

Vậy Q₁ = Q_BX + Q_t + Q_tr + Q_S = 2969,892 + 98,97 + 63,30 + 24,974 = 3157,136 (W).

3.2.3. Tính nhiệt do người tỏa ra

Q₂ = N.Q_n, (W) (TL [1] ) (4-58).                            (3.11)

Trong đó:

N = 7 Số người ngồi trên xe.

Q_n = 56 (W/n): Nhiệt lượng do người trên xe tỏa ra ở 25⁰C [2].

Q₂ = 7 x 56 = 392 (W).

3.2.4. Tính tổn thất nhiệt khi mở cửa

Q₄ = F_c.B                                            (3.14)

Trong đó:

B: Tổn thất nhiệt riêng khi mở cửa.

F_c: Diện tích khi mở cửa F_c< 50m² theo bảng TL[1] chọn B = 20 (W/m²).

Q₄ = 1,350x0,965x20 = 26,055 (W).

3.3. Tính chu trình và kiểm tra máy nén

Hệ thống xe sử dụng chu trình máy nén hơi một cấp. Môi chất lạnh sử dụng là R-134a. Sơ đồ hệ thống được xây dựng như sau:

3.3.1. Các quá trình của chu trình

1-2: Nén đoạn nhiệt từ áp suất bay hơi đến áp suất ngưng tụ.

2-3: Quá trình ngưng tụ môi chất đẳng áp thải nhiệt cho không khí.

3-4: Quá trình tiết lưu đẳng Entanpi áp suất ngưng tụ P_K xuống áp suất bay hơi P₀

4-1: Quá trình bay hơi đẳng áp thu nhiệt của môi trường lạnh.

3.3.2. Các thông số trạng thái tại các điểm nút cơ bản

Có bốn điểm nút cơ bản trong chu trình làm lạnh (Bảng 3.2)

* Nhiệt độ sôi của môi chất lạnh R134a: (t₀).

 Nhiệt độ sôi của môi chất chất lạnh t₀ phụ thuộc vào nhiệt độ trong buồng lạnh và được xác định bởi công thức:

t₀ = t_tr + Dt₀ = t_tr + (3¸5), [Trang 186_TL1].                                    (3.17)

t₀ = 25 + 3 = 28⁰C

Tra đồ thị (lgP_i) của môi chất lạnh R134a ta có áp P₀ = 0,77 MPa   (Bảng 2.6 TL2).

3.3.3. Tính chu trình.

* Tính năng suất lạnh riêng khối lượng.

q₀ = i₁- i₄, (kj/kg) [TL3 (4-1)] = 713,5 - 553,2 = 160,3 (kj/kg)

* Năng suất lạnh riêng thể tích.

  q_v = q₀/v₁ = 160,3/26,483 = 6,053 (kj/m³)                                  

* Năng suất nhiệt riêng ngưng tụ.

q_k = i₂ - i­₃ = 740 - 553,2 = 186,8 (kj/kg)                              

* Năng suất lạnh của chu trình: n =4,88 kj/m³                            

Từ đây ta có thể thấy loại máy nén đĩa chéo có số vòng quay là 7000v/phút và năng suất làm lạnh là 6 kj/m³ và động cơ phải mất 12 Kw cho hệ thống điều hoà không khí là phù hợp với xe.

3.4. Tính kiểm tra giàn ngưng

 Giàn ngưng không khí có hai loại: giàn ngưng không khí đối lưu tự nhiên (tủ lạnh...) giàn ngưng không khí đối lưu cưỡng bức (máy điều hoà nhiệt độ).  Trong giàn ngưng không khí cưỡng bức, hơi môi chất lạnh đi vào phía bên trong các ống, ngưng tụ thả nhiệt cho không khí được gió tự nhiên hay quạt gió thổi qua bề mặt ngoài ống có cánh. Hệ số truyền nhiệt k, W/m².độ và Dt trung bình của giàn ngưng không khí đối lưu cưỡng bức: Dt = 8 ¸ 10⁰

* Giả sử tải nhiệt của bình ngưng Q_k = 5 Kw đặt tại Hà Nội.

Theo [TL2] khi dùng không khí làm mát giàn ngưng, nhiệt độ ngưng tụ:

t_k = t_kk + Dt_k.                                       (3.26)

Ở đây độ chênh nhiệt độ giữa nhiệt độ ngưng tụ t_k và nhiệt độ không khí t_kk có thể chọn Dt_k = 10⁰C. Hiệu nhiệt độ giữa nhiệt độ không khí ra và vào chọn: Dt_kk = 5⁰C.

Nhiệt độ ngưng tụ:

t_k = t_kk + Dt_k = 37,5 + 10 = 47,5⁰C.

Vì máy nén kín, chọn hệ số truyền nhiệt theo diện tích mặt ngoài ống có cánh k = 30 W/m².K

3.5. Tính kiểm tra giàn bốc hơi

Bề mặt truyền nhiệt của giàn lạnh có cấu tạo và các ống đồng bố trí song song có cánh phẳng bằng nhôm lồng vào ống.

- Đường kính ngoài của ống d_ng = 0,012 (m)

- Đường kính trong của ống d_tr = 0,010 (m)

- Bước cánh                      S_c = 0,004 (m)

- Bề dày cánh                   d_c = 0,0004 (m)

- Bước ống đứng              S₁ = 0,045 (m)

- Bước ống dọc                 S₂ = 0,045 (m)

=> F_c= 0,956 (m²)

Tổng diện tích mặt ngoài có cánh của một mét ống:

F = F_c + F₀ = 0,956 + 0,0339 = 0,9899 (m²)

Diện tích bề mặt trong của một mét ống:

F_tr = p.d_tr = 3,14x0,01 = 0,0314 (m²).

Trên thực tế sử dụng co nhiều ý kiến cho rằng với xe ISUZU Trooper LS vì là điều hòa lắp kiểu táp lô nên làm cho người sử dụng cảm thấy điều hòa hơi yếu, làm lạnh lâu và không đều. Có thể thay giàn lạnh khác to hơn, thay quạt gió và van giản nở….

Chương 4

HƯỚNG DẪN KHAI THÁC, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN ÔTÔ

4.1. Những chú ý khi sử dụng điều hòa ô tô

- Nhiều người có thói quen khi vừa vào xe đã bật điều hòa (nút A/C) để mau làm lạnh cho xe, như vậy khi xe đang khởi động ở vòng quay thấp đã phải chịu tải lớn sẽ dễ làm hư hại đến bình điện. Tốt nhất khi khởi động bạn không nên bật điều hòa hay các thiết bị đèn điện khác.

- Về chế độ lấy gió khi xe chạy: Thông thường bạn nên để quạt lấy gió ngoài để xe có dưỡng khí, chỉ nên lấy gió trong khi vừa bật A/C để không khí bên trong mau được làm lạnh. Hiện nay, một số xe đời mới có cả chế độ cài đặt tự động, sau 5 phút lấy gió trong sẽ chuyển sang chế độ lấy gió ngoài.Ngoài ra, bộ phận cảm ứng có thể nhận biết được không khí ô nhiễm khi đi ngang các khu vực bụi bẩn, sẽ tự động chuyển sang lấy gió trong. 

4.2. Những sự cố hay gặp khi sử dụng và cách khắc phục

- Hệ thống điện lạnh trên ô tô vẫn làm việc bình thường nhưng không mát hoặc mát rất yếu

Lúc này có hai tình huống xảy ra. Thứ nhất là xe còn mới được bảo dưỡng thường xuyên, thì hầu hết các trường hợp này xảy ra là do bộ lọc gió của hệ thống điều hòa không khí bị tắc. Trong quá trình sử dụng xe, tùy điều kiện vận hành, bụi bẩn dần bám vào lưới lọc, khi quá nhiều sẽ kết tảng dày khiến cho gió bị quẩn lại trong giàn lạnh mà không vào được trong cabin xe.

Với các loại xe đã sử dụng lâu năm thì nguyên nhân có thể phức tạp hơn rất nhiều. Đó có thể do dây curoa dẫn động máy nén bị trùng và trượt. Tiếp đó hệ thống bị hao ga do các đường ống bị lão hóa, rò rỉ hoặc các gioăng bị hở. Trong các tình huống này cần được mang đến các trung tâm tin cậy để được xử lý bằng thiết bị máy móc chuyên dùng.

- Hệ thống điện lạnh trên ô tô vẫn làm việc bình thường, có mát nhưng không sâu

Với trường hợp này, nguyên nhân cũng có thể xảy ra các sự cố như trường hợp hợp thứ nhất nhưng ở mức độ nhẹ. Nhưng còn có một nguyên nhân nữa cũng không kém phần quan trọng mà chủ xe có thể tự xử lý ở mức độ nhất định trên nhiều dòng xe.

- Hệ thống điện lạnh trên ô tô sau khi được bảo dưỡng và bổ sung thêm ga thì hầu như bị tê liệt và không hề mát

Thông thường, áp suất trong hệ thống máy lạnh được điều chỉnh ở mức độ nhất định. Quá trình bổ sung ga nếu được tiến hành ở những nơi yếu kém về chuyên môn sẽ không thể kiểm soát được chính xác thông số áp suất ga. Trên nhiều dòng xe nếu ga bị nạp quá nhiều, van an toàn sẽ tự động xả hết ga để đảm bảo an toàn cho hệ thống.

- Hệ thống điện lạnh trên ô tô làm việc bình thường nhưng có mùi hôi

Nguyên nhân của tình trạng này gồm cả khách quan và chủ quan. Nguyên nhân khách quan là do hệ thống thông gió mát vào trong khoang xe (gồm giàn lạnh, lưới lọc gió, quạt gió, các cửa gió và cảm biến nhiệt độ giàn lạnh) đã bị bẩn hoặc bị trục trặc. 

4.3. Hướng dẫn bảo dưỡng hệ thống điều hòa

Khi hệ thống điều hòa gặp sự cố hoặc hư hỏng nặng, người chủ phương tiện nen đưa xe vào gara hoặc một trạm sửa chữa dịch vụ của hang. Tại đó sẽ có những trang thiết bị để kiểm tra, điều chỉnh và sữa chữa. Thông thường việc kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa hệ thống điều hòa sẽ tiến hành theo một quy trình chuẩn.

4.3.1. Kiểm tra, căng chỉnh dây đai dẫn động

Tiến hành kiểm tra ly hợp từ, dây đai nối động cơ và máy lạnh xác định nguyên nhân tiến hành sửa chữa hoặc thay thế. Thời gian bảo dưỡng: Sau thời gian sử dụng khoảng 2500 giờ hoặc thấy máy lạnh làm việc kếm hiệu quả.

4.3.2. Tháo lắp, kiểm tra quạt gió

Thời gian bảo dưỡng: Sau thời gian sử dụng khoảng 2500 giờ ( hoặc thấy quạt giàn nóng, quạt giàn lạnh chạy có hiện tượng bất thường).

4.3.3. Tháo lắp kiểm tra, vệ sinh giàn nóng

Sau một thời gian sử dụng bụi bẩn bám vào các nan toả nhiệt hạn chế đến độ thoát nhiệt, làm cho hiệu suất làm lạnh của hệ thống bị giảm đi. Do đó phải kiểm tra và làm sạch các nan toả nhiệt cũng như làm sạch giàn nóng( dùng khí nén làm sạch, xịt bằng nước ) để luôn bảo đảm độ thông thoáng cho giàn nóng. Khi rửa xe có thể dung vòi xịt áp lực phụt rửa luôn, nhưng cẩn thận nước mạnh quá lại hỏng hết nan tản nhiệt.

4.3.5. Kiểm tra gas

Không có gì là tuyệt đối kín, nên sau thời gian khá dài sử dụng điều hòa, lượng ga sẽ bị thiết hụt, cần phải, tiến hành nạp bổ sungga và dầu lạnh. Bị rò rì, khắc phục nơi rò, tiến hành rút chân không đạt -30 PSI = -76 cmHg
Sau đó tiến hành nạp gas mới, có nhiều loại gas R12, R22, R134a. Nhưng vấn đề môi trường (hiệu ứng nhà kính) trên các blog lạnh thường khuyến khích sử dụng gas R134a.

4.3.6. Kiểm tra mạch điện của hệ thống điện lạnh ô tô

Trong các quyển repair manual của nhà sản xuất cung cấp cho kỹ thuật viên sơ đồ điện điều khiển điện lạnh trên xe. Mỗi xe thường có một mạch điện điều khiển riêng nhưng tựu chung lại chúng đều dựa trên những nguyên tắc nhất định. Sau đây là một sơ đồ điện cơ bản và đầy đủ.

 KẾT LUẬN

Sau một thời gian tập trung nghiên cứu, tham khảo tài liệu, tính toán, tìm hiểu thực tế cũng như kết hợp với kiến thức thu nhận được qua 5 năm trên giảng đường Học viện. Cùng với sự chủ động, nỗ lực cố gắng của bản thân đó còn là sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy:TS.................. cùng các thầy giáo trong Bộ môn ôtô quân sự và bạn bè, em đã hoàn thành đồ án: “ Khai thác hệ thống điều hòa trên xe ISUZU ” đủ khối lượng, đúng tiến độ và thời gian.

Quá trình làm đồ án giúp em trau dồi được kiến thức đã học, học hỏi thêm được nhiều kiến thức mới. Được làm việc nhóm cùng các bạn, được làm quen với môi trường nghiên cứu khoa học. Được làm quen và học hỏi với nhiều người... thu được rất nhiều lợi ích.

Vì điều kiện thời gian làm đồ án tốt nghiệp có hạn, trình độ và kinh nghiệm chưa nhiều cho nên không tranh khỏi thiếu sót. Vậy em kính mong có được sự chỉ bảo của các thầy để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn chỉnh hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Bùi Hải, Trần Thế Sơn. Bài tập nhiệt động truyền nhiệt và kỷ thuật lạnh. Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỷ Thuật. Hà Nội năm 1998.

[2]. Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ. Kỹ Thuật Lạnh cơ sở. Nhà Xuất Bản Giáo Dục.

[3]. Bùi Hải, Hà Mạnh Thư, Vũ Xuân Hùng. Hệ thống điều hoà không khí và thông gió. Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật.

[4]. Phạm Hữu Nam. Trang bị điện trên ôtô hiện đại. Nhà Xuất Bản Giao Thông Vận Tải. Hà Nội năm 2002.

[5]. ISUZU trooper service repair workshop manual 1999-2004.

[6]. Trang web www.oto-hui.com.

[7]. Trang http://tailieu.vn.

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"