Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
1. Cửa văo 4. Ống tiếp nhận
2. Lưới lọc 5. Cửa ra
3. Chất khử ẩm 6. Kính quan sât
c. Ngun lý hoạt động.
Mơi chất lạnh, thể lỏng, chảy từ bộ ngƣng tụ văo lỗ (1) bình lọc (hút ẩm), xun qua lớp lƣới lọc (2) vă bộ khử ẩm (3). Chất ẩm ƣớt tồn tại trong hệ thống lă do chúng xđm nhập văo trong quâ trình lắp râp sửa chữa hoặc do hút chđn không không đạt u cầu. Nếu mơi chất lạnh không đƣợc lọc sạch bụi bẩn vă chất ẩm thì câc van trong hệ thống cũng nhƣ mây nĩn sẽ chóng bị hỏng.
Sau khi đƣợc tinh khiết vă hút ẩm, môi chất lỏng chui văo ống tiếp nhận (4) vă thoât ra cửa (5) theo ống dẫn đến van giên nở.
Môi chất lạnh R -12 vă môi chất lạnh R -134a dùng ch ất hút ẩm loại khâc nhau. Ống tiếp nhận mơi chất lạnh đƣợc bố trí phía trín bình tích luỹ. Một lƣới lọc tinh có cơng dụng ngăn chặn tạp chất lƣu thông trong hệ thống. Bín trong lƣới lọc có lỗ thơng nhỏ cho phĩp một ít dầu nhờn trở về mây nĩn.
Kính quan sât lă chỗ để kiểm tra đƣợc sử dụng để quan sât môi chất tuần hoăn trong chu trình lăm lạnh cũng nhƣ để kiểm tra lƣợng mơi chất.
Có hai loại kính kiểm tra: Một loại đƣợc lắp ở đầu ra của bình chứa vă loại kia đƣợc lắp ở giữa bình chứa vă van giên nở.
4.4 Van tiết lưu hay van giên nở. a. chức năng:
+ Sau khi qua bình chứa tâch ẩm, mơi chất lỏng có nhiệt độ cao, âp suất cao đƣợc phun ra từ lỗ tiết lƣu. Kết quả lăm môi chất giên nở nhanh vă biến môi chất thănh hơi sƣơng có âp suất thấp va nhiệt độ thấp.
+ Van tiết lƣu điều chỉnh đƣợc lƣợng môi chất cấp cho giăn lạnh theo tải nhiệt một câch tự động.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
b. Phđn loại:
Hình 4.18:Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu
+ Van tiết lưu kiểu hộp
Van tiết lƣu kiểu hộp gồm thanh cảm ứng nhiệt , phần cảm ứng nhiệt đƣợc thiết kế để tiếp xúc trực tiếp với môi chất.
Thanh cảm ứng nhiệt nhận biết nhiệt độ của môi chất (tải nhiệt) tại cửa ra của giăn lạnh vă truyền đến hơi chắn trín măn . Lƣu lƣ ợng của môi chất đƣợc điều chỉnh khi kim van di chuyển. Điều năy xảy ra khi có sự chính lệch âp suất trín măn thay đổi. giên ra hoặc co lại do nhiệt độ vă tâc dụng của lị xo.
- Ngun lý hoạt động.
Khi t ải nhiệt tăng, nhiệt độ tại cửa ra của giăn lạnh tăng. Điều năy lăm nhiệt truyền đến hơi chắn trín măn tăng, vì thế hơi chắn đó dên ra. Măn chắn di chuyển sang phía bín trâi, lăm thanh cảm biến nhiệt độ vă đầu của kim van nĩn lò xo. Lỗ tiết lƣu mở ra cho một lƣợng lớn môi chất văo trong giăn lạnh. Điều năy lăm tăng lƣu lƣợng môi chất tuần hoăn trong hệ thống lạnh, bằng câch đó lăm tăng khả năng lăm lạnh cho hệ thống.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
Hình 4.19:Sơ đồ ngun lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải cao)
Khi tải nhiệt nhỏ, nhiệt độ tại cửa ra của giăn lạnh giảm. Điều đó lăm cho nhiệt truyền đến hơi chắn trín măn giảm nín hơi môi chất co lại. Măng di chuyển về phía phải, lăm thanh cảm ứng nhiệt vă đầu của kim van đẩy sang phía phải bởi lị xo. Lỗ tiết lƣu đóng bớt lại, nín lƣu lƣợng mơi chất tuần hoăn trong hệ thống giảm, bằng câch đó lăm giảm mức độ lạnh của hệ thống.
Hình 4.20:Sơ đồ ngun lý van tiết lưu kiểu hộp (khi tải thấp)
- Van tiết lưu loại thường.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
ở ống ra của giăn lạnh. Có hai loại: Van tiết lƣu cđn bằng trong vă van tiết lƣu cđn bằng ngoăi, phụ thuộc văo nơi lấy tín hiệu âp suất hơi của giăn lạnh. Van tiết lƣu cđn bằng ngoăi gồm có một ống cđn bằng vă một đầu cảm ứng nhiệt, nhƣng có cùng hoạt động nhƣ van tiết lƣu cđn bằng trong.
Khoang trín c ủa măng chắn đƣợc nối với đầu cảm ứng nhiệt đƣợc điền đầy môi chất. Nhiệt độ tại cửa ra của giăn lạnh thay đổi lăm cho âp suất của hơi chắn trín măn thay đổi. Lƣu lƣợng của môi chất đƣợc điều chỉnh khi kim van thay đổi. Điều đó xảy ra do sự chính lệch lực tâc dụng phía trín măng vă phía dƣới măng.
Hình 4.21:Sơ đồ cấu tạo của van tiết lưu loại thường - Nguyín lý hoạt động.
Khi nhiệt độ tại cửa ra của giăn lạnh cao (tải nhiệt lớn), môi chất nhận đƣợc một lƣợng nhiệt lớn từ khơng khí trong xe. Điều đó lăm cho q trình bay hơi hoăn toăn diễn ra sớm hơn vă lăm tăng nhiệt độ của môi chất tại cửa ra của giăn lạnh.
Khi cả nhiệt độ vă âp suất của đầu cảm ứ ng nhiệt tăng, măn dịch chuyển xuống phía dƣới, đẩy kim van xuống. Do đó kim van mở ra vă cho một lƣợng lớn môi chất đi văo trong giăn ạlnh . Điều đó lăm tăng lƣu lƣợng của môi chất tuần hoăn trong hệ thống, bằng câch đó lăm tăng năng suất lạnh.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
Hình 4.22:Sơ đồ ngun lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt cao)
Khi nhiệt độ tại cửa ra của giăn lạnh thấp (tải nhiệt nhỏ), môi chất nhận đƣợc một lƣợng nhiệt nhỏ từ khơng khí trong xe. Q trình bay hơi không hoăn toăn, lăm giảm nhiệt độ của môi chất lạnh tại cửa ra của giăn lạnh.
Hình 4.23:Sơ đồ ngun lý của van tiết lưu loại thường (tải nhiệt thấp)
Khi cả nhiệt độ vă âp suất của đầu cảm ứng nhiệt đều giảm, măn dịch chuyển lín phía trín, kĩo kim van lín. Điều đó lăm kim van đóng lại vă giới hạn lƣu l ƣợng mơi chất đi văo trong giăn lạnh. Điều đó lăm giảm lƣu lƣợng mơi chất tuần hoăn trong hệ thống, bằng câch đó lăm giảm năng suất lạnh.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ôtô
một đƣờng ống có tiết diện cố định, khi mơi chất qua ống tiết lƣu thì âp suất của mơi chất sẽ bị giảm xuống.
Hình 4.24:Cấu tạo của bình tích lũy
1. Mơi chất lạnh từ bộ bốc hơi đến 5. Lưới lọc
2. Bộ khử ẩm 6. Môi chất đến mây nĩn
3. Ống tiếp nhận hình chữ U 7. Hút mơi chất lạnh ở thể khí
4. Lỗ khoan để nạp mơi chất lạnh 8. Câi nắp bằng chất dẻo
Bình tích luỹ đƣợc trang bị trín hệ thống điện lạnh thuộc kiểu dùng ống tiết lƣu cố định thay cho van giên nở. Bình năy đƣợc đặt giữa bộ bốc hơi vă mây nĩn. Cấu tạo của bình tích lũy đƣợc mơ tả nhƣ vẽ trín.
- Ngun lý hoạt động.
Trong q trình hoạt động của hệ thống điện lạnh, ở một văi chế độ tiết lƣu, ống tiết lƣu cố định có thể cung cấp một lƣợng dƣ môi chất lạnh thể lỏng cho bộ bốc hơi. Nếu để cho lƣợng môi chất lạnh năy trở về mây nĩn sẽ lăm hỏng mây nĩn.
Để giải quyết vấn đề năy, bình tích luỹ đƣợc thiết kế để tích luỹ mơi chất lạnh thể hơi lẫn thể lỏng cũng nhƣ dầu nhờn bôi trơn từ bộ bốc hơi thơt ra, sau đó giữ lại mơi chất lạnh thể lỏng vă dầu nhờn, chỉ cho phĩp môi chất lạnh thể hơi trở về mây nĩn.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ôtô
4.5 Bộ bốc hơi (Giăn lạnh). a. Chức năng.
Giăn lạnh lăm bay hơi môi chất ở dạng sƣơng sau khi qua van giên nở có nhiệt độ vă âp suất thấp, vă lăm lạnh khơng khí ở xung quanh nó.
b. Phđn loại giăn lạnh.
Giăn lạnh lăm bay hơi hỗn hợp lỏng khí (dạng sƣơng) có nhiệt độ thấp, âp suất đƣợc cung cấp từ van tiết lƣu. Do đó lăm lạnh khơng khí xung quanh giăn lạnh. Có hai loại giăn lạnh. Giăn lạnh cânh phẳng thƣờng đƣợc sử dụng.
c. Cấu tạo.
Hình 4.25:Hình dạng của bộ bốc hơi
Bộ bốc hơi (giăn lạnh) đƣợc cấu tạo bằng một ống kim loại (5) dăi uốn cong chữ chi xuyín qua vô số câc lâ mỏng hút nhiệt, câc lâ mỏng hút nhiệt đƣợc bâm sât t iếp xúc hoăn toăn quanh ống dẫn môi chất lạnh. Cửa văo của mơi chất bố trí bín dƣới vă cửa ra bố trí bín trín bộ bốc hơi. Với kiểu thiết kế năy, bộ bốc hơi có đƣợc diện tích hấp thu nhiệt tối đa trong lúc thể tích của nó đƣợc thu gọn tối thiểu.
Trong xe ô tô bộ bốc hơi đƣợc bố trí dƣới bảng đồng hồ. Một quạt điện kiểu lồng sóc thổi một số lƣợng lớn khơng khí xun qua bộ năy đƣa khí mât văo cabin ơ tơ.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
Hình 4.26:Cấu tạo (bộ bốc hơi) giăn lạnh
1. Cửa dẫn môi chất văo 4. Luồng khí lạnh
2. Cửa dẫn mơi chất ra 5. Ống dẫn môi chất
3. Cânh tản nhiệt 6. Luồng khí nóng
d. Ngun lý hoạt động.
Trong q trình hoạt động, bín trong bộ bốc (giăn lạnh) hơi xảy ra hiện tƣợng sôi vă bốc hơi của mơi chất lạnh. Quạt gió sẽ thổi luồng khơng khí qua giăn lạnh, khối khơng khí đó đƣợc lăm mât vă đƣợc đƣa văo trong xe. Trong thiết kế chế tạo, một số yếu tố kỹ thuật sau đđy quyết định năng suất của bộ bốc hơi:
+ Đƣờng kính vă chiều dăi ống dẫn mơi chất lạnh.
+ Số lƣợng vă kích thƣớc câc lâ mỏng bâm quanh ống kim loại. + Số lƣợng câc đoạn uốn cong của ống kim loại.
+ Khối lƣợng vă lƣu lƣợng khơng khí thổi xun qua bộ bốc hơi. + Tốc độ của quạt gió.
Bộ bốc hơi hay giăn lạnh cịn có chức năng hút ẩm, chất ẩm sẽ ngƣng tụ thănh nƣớc vă đƣợc hứng đƣa ra bín ngoăi ơ tơ nhờ ống xả bố trí dƣới giăn lạnh. Đặc tính hút ẩm năy giúp cho khối khơng khí mât trong cabin đƣợc tinh chế vă khơ râo.
Tóm lại, nhờ hoạt động của van giên nở hay của ống tiết lƣu, lƣu lƣợng môi chất phun văo bộ bốc hơi đƣợc điều tiết để có đƣợc độ mât lạnh thích ứng với mọi
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
chế độ tải của hệ thống điện lạnh. Trong công tâc tiết lƣu năy, nếu lƣợng môi chất chảy văo bộ bốc hơi quâ lớn, nó sẽ bị trăn ngập, hậu quả lă độ lạnh kĩm vì âp suất vă nhiệt độ trong bộ bốc hơi cao. Môi chất không thể sôi cũng nhƣ không bốc hơi hoăn toăn đƣợc, tình trạng năy có thể gđy hỏng hóc cho mây nĩn. Ngƣợc lại, nếu môi chất lạnh lỏng nạp văo không đủ, độ lạnh sẽ rất kĩm do lƣợng mơi chất ít sẽ bốc hơi rất nhanh khi chƣa kịp chạy qua khắp bộ bốc hơi.
4.6 Câc phần phụ khâc trong hệ thống điện lạnh ô tô. 4.6.1. Ống dẫn môi chất lạnh.
Những thiết bị khâc nhau trong hệ thống điều hịa khơng khí ơ tơ phải đƣợc nối liền với nhau, để môi chất lạnh lƣu thông tuần hoăn trong hệ thống. Cả hai loại ống mềm vă ống cứng đƣợc sử dụng để nối câc thiết bị lại với nhau. Khi nối hệ thống với mây nĩn phải sử dụng ống mềm, điều năy cho phĩp mây nĩn vă động cơ có thể chuyển động tƣơng đối với nhau. Câc loại ống mềm đƣợc sử dụng trong hệ thống điều hịa khơng khí hệi n nay đƣợc chế tạo bằng cao su có thím một hoặc hai lớp khơng thấm ở bín trong vă bín ngoăi cịn gia cố thím một lớp nilon khơng th ấm tạo ra một lớp măng chắn khơng bị rị rỉ.
Câc loại ống lăm bằng kim loại đƣợc sử dụng nhiều trong hệ thống lăm lạnh, để nối những thiết bị cố định nhƣ từ giăn ngƣng tụ đến van tiết lƣu, từ van đến bộ bốc hơi. Mặc dù ống kim loại không bị thấm qua nhƣng nƣớc hoặc dung dịch trong ắc quy trăn ra có thể ăn mịn vă lăm thủng ống vă gđy ra rò rỉ. Đƣờng ống dẫn trong hệ thống điều hịa khơng khí đƣợc đặt tín theo cơng việc của chúng hoặc theo trạng thâi của chất lăm lạnh chứa bín trong. Đƣờng ống thơt nối từ mây nĩn đến bộ ngƣng tụ đƣợc gọi lă ống ga nóng. Đƣờng ống dẫn chứa dung dịch chất lăm lạnh nối từ bộ ngƣng tụ đến phin sấy lọc vă đến thiết bị giên nở. Đƣờng ống hút nối bộ bốc hơi đến mây nĩn thƣờng có đƣờng kính lớn nhất vì nó truyền dẫn hơi mơi chất lạnh ở âp suất thấp.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
4.6.2. Cửa sổ kính (mắt ga).
Hình 4.27:Hình dạng của cửa sổ kính
Cấu tạo của kính xem ga bao gồm phần thđn hình trụ trịn, phía trín có lắp một kính trịn có khả năng chịu âp lực tốt vă trong suốt để quan sât lỏng. Kính đƣợc âp chặt lín phía trín nhờ một lị xo đặt bín trong. Trín đƣờng ống cấp mơi chất của hệ thống lạnh có lắp đặt kính xem ga, mục đích lă bâo hiệu lƣu lƣợng lỏng vă chất lƣợng của nó một câch định tính. Cụ thể nhƣ sau:
+ Bâo hiệu lƣợng ga chảy qua đƣờng ống có đủ khơng. Trong trƣờng hợp lỏng chảy điền đầy đƣờng ống, hầu nhƣ không nhận thấy sự chuyển động của dịng mơi chất lỏng, ngƣợc lại nếu thiếu mơi chất, trín mắt kính sẽ thấy sủi bọt. Khi thiếu ga trầm trọng trín mắt kính sẽ có câc vệt dầu chảy qua hình gợn sóng.
+ Bâo hiệu độ ẩm của môi chất. Khi trong môi chất lỏng có lẫn ẩm thì m ău sắc của nó bị biến đổi. Mău xanh: Khô; Mău văng: Có lọt ẩm cần thận trọng; Mău nđu: Lọt ẩm nhiều, cần sử lý. Để tiện so sânh, trín vịng trịn chu vi của mắt kính ngƣời ta có in sẵn câc mău đặc trƣng để có thể kiểm tra vă so sânh.
+ Ngoăi ra khi trong lỏ ng có lẫn câc tạp chất cũng có thể nhận biết qua mắt kính trong trƣờng hợp câc hạt hút ẩm bị hỏng, xỉ hăn trín đƣờng ống.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
Hình 4.28:Trạng thâi mơi chất qua cửa sổ kính
5. Điều khiển hệ thống điều hịa khơng khí trín ơ tơ. 5.1 Bộ điều khiển nhiệt độ.
a. Kiểu điện trở, nhiệt điện trở.
Cụm sƣởi vă cụm lăm lạnh độc lập nhau. Loại thermistor đƣợc sử dụng khi hỗn hợp khơng khí thay đổi. Thermistor đƣợc lăm từ chất bân dẫn đặc trƣng bởi sự thay đổi điện trở theo nhiệt độ. Điện trở tăng khi nhiệt độ giảm, vă điện trở giảm khi nhiệt độ tăng. Nhiệt điện trở đƣợc đặt ở phía sau giăn lạnh, để cảm ứng nhiệt độ của gió sau khi đi qua giăn lạnh.
Hệ thống điều hịa khơng khí ơ tơ dùng loại nhiệt điện trở cịn có một biến trở gắn trín bảng điều khiển. biến trở năy dùng để điều chỉnh nhiệt độ trong xe. Tín hiệu điều khiển nhiệt độ đƣợc lấy từ cầu phđn âp gồm giâ trị điện trở của biến trở vă giâ trị nhiệt điện trở.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
Hình 4.29:Kiểu điện trở
Khi nhiệt độ khơng khí trong xe tăng lín, cảm ứng lín nhiệt điện trở (giâ trị điện trở nhỏ), hoặc chuyển nhiệt độ tới vị trí căi đặt cao (giâ trị điện trở lớn) lăm giảm điện âp rơi trín mạch cảm ứng nhiệt độ của bộ khuếch đại. Mạch cảm ứng trong bộ khuếch đại nhận biết mạch điều hịa khơng khí đang ở trạng thâi ON, lăm cho transistor mở ra. Điều năy cho phĩp rơ le ly hợp từ đóng mạch vă mây nĩn hoạt động, bắt đầu quâ trình lăm lạnh.
Khoa Cơ khí ơ tơ_ Giâo trình Điện lạnh ơtơ
Khi nhiệt độ bín trong xe giảm, điện trở của thermistor tăng (giâ trị điện trở lớn), hoặc khi chuyển nhiệt độ căi đặt tới vị trí lạnh ít (giâ trị điện trở lớn) lăm tăng điện âp rơi trín mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại của hệ thống điều hịa khơng khí. Mạch cảm ứng nhiệt độ trong bộ khuếch đại nhận biết đƣợc trạng thâi OFF của hệ thống điều hịa khơng khí, lăm cho transistor đóng lại. Điều năy lăm cho rơ le của ly hợp từ khơng đóng mạch, vă mây nĩn khơng hoạt động, ngừng quâ trình lăm lạnh.