TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

ĐỒ ÁN

CHUYÊN NGÀNH KĨ THUẬT Ô TÔ
CHỦ ĐỀ: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU HỒ
KHƠNG KHÍ TRÊN TOYOTA CAMRY 2020

Sinh viên thực hiện: Lương Quốc An
Mã sinh viên : 2019602062
Lớp: AT6009.1
Người hướng dẫn: Th.s Chu Đức Hùng

Hà Nội – 2022


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ TRÊN
Ơ TƠ .......................................................................................................................1
1.1. Giới thiệu chung về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ ........................1
1.1.1 Lịch sử phát triển. ...............................................................................1
1.1.2 Chức năng của hệ thống điều hịa. ......................................................2
1.1.3 Lý thuyết làm lạnh...............................................................................5
1.1.4 Mơi chất làm lạnh trong hệ thống điều hịa khơng khí .......................8
1.2. Ngun lý hoạt động của hệ thống điều hịa. ..............................................9
1.3. Vị trí lắp đặt của hệ thống điều hịa khơng khí trên ô tô ...........................11
CHƯƠNG 2. CẤU TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHƠNG KHÍ. ................... 13
2.1. Máy nén .....................................................................................................13
2.1.1 Chức năng .........................................................................................13

2.1.2 Phân loại. ...........................................................................................13
2.2. Ly hợp điện từ ...........................................................................................16
2.2.1 Chức năng .........................................................................................16
2.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ........................................................17
2.3. Bộ ngưng tụ ( Giàn nóng). ........................................................................17
2.3.1 Chức năng .........................................................................................17
2.3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ........................................................18
2.4. Bình hút ẩm. ..............................................................................................19
2.4.1 Chức năng .........................................................................................19
2.4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ........................................................19
2.5. Van tiết lưu ................................................................................................21
2.5.1 Chức năng .........................................................................................21
2.5.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ........................................................21
2.6. Bộ bốc hơi (Giàn lạnh). .............................................................................25
2.6.1 Chức năng .........................................................................................25
2.6.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động ........................................................26
CHƯƠNG 3. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG
ĐIỀU HÒA TỰ ĐỘNG ....................................................................................... 28


3.1. Khái quát chung về hệ thống điều hòa tự động .........................................28
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4

Cấu trúc hệ thống điều hịa khơng khí tự động. ................................28
Chức năng .........................................................................................29
Vị trí các chi tiết trong hệ thống .......................................................29
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa khơng khí tự động ......30


3.2. Các cảm biến trong hệ thống điều hòa tự động .........................................31
3.2.1 Cảm biến nhiệt độ trong xe ...............................................................31
3.2.2 Cảm biến nhiệt độ ngoài xe...............................................................32
3.2.3 Cảm biến bức xạ mặt trời. .................................................................32
3.2.4 Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh. ............................................................32
3.2.5 Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ......................................................33
CHƯƠNG 4. PHÂN TÍCH MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG
KHÍ TRÊN XE CAMRY 2015 ............................................................................34
4.1. Sơ đồ mạch điện. .......................................................................................34
4.2. Giải thích các ký hiệu. ...............................................................................42
4.2.1 Ký hiệu màu dây. ..............................................................................42
4.2.2 Ký hiệu các chân giắc. ......................................................................42
4.3. Các điều khiển cơ bản trong hệ thống .......................................................42
4.3.1 Điều khiển quạt gió. ..........................................................................42
4.3.2 Điều khiển máy nén ..........................................................................43
KẾT LUẬN. .........................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................45
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG SẢN PHẨM THUYẾT MINH ................................47


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1-Hệ thống điều hịa đầu tiên trên xe ..............................................1
Hình 1. 2-Nguyên lý hoạt động của két sưởi. ..............................................3
Hình 1. 3-Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh. ............................................3
Hình 1. 4-Bộ lọc khơng khí..........................................................................4
Hình 1. 5-Bộ lọc gió kết hợp khử mùi .........................................................5
HÌnh 1. 6-Ví dụ về sự di chuyển của nhiệt. .................................................6
HÌnh 1. 7-Sự bốc hơi ....................................................................................7
HÌnh 1. 8-Sự ngưng tụ .................................................................................7

Hình 1. 9-Ví dụ về điểm sơi .........................................................................8
HÌnh 1. 10-So sánh các chất làm mát ..........................................................9
Hình 1. 11-Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hịa khơng khí ..........10
Hình 1. 12-Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch .....12
Hình 1. 13-Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hịa xe khách .......12
Hình 2. 1-Các loại máy nén .......................................................................13
Hình 2. 2-Cấu tạo máy nén loại piston ......................................................14
Hình 2. 3-Sơ đồ nguyên lý hoạt động. .......................................................15
Hình 2. 4-Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc......................................................15
Hình 2. 5-Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy nén loại đĩa lắc. ...............16
Hình 2. 6-Hình ảnh của ly hợp điện từ ......................................................17
Hình 2. 7-Nguyên lý hoạt động của ly hợp máy nén .................................17
Hình 2. 8-Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ). .......................................18
Hình 2. 9-Cấu tạo của bình lọc. .................................................................19
Hình 2. 10-Hình dạng của cửa sổ kính ga. .................................................20
Hình 2. 11-Hình ảnh dịng mơi chất lạnh nhìn qua mắt ga. .......................21
Hình 2. 12-Van tiết lưu loại hộp. ...............................................................22
Hình 2. 13-Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (Khi tải cao)................23
Hình 2. 14-Sơ đồ nguyên lý van tiết lưu kiểu hộp (Khi tải thấp). .............23
Hình 2. 15-Van tiết lưu loại râu .................................................................24


Hình 2. 16-Sơ đồ nguyên lý làm việc của van tiết lưu râu. .......................25
Hình 2. 17-Giàn lạnh..................................................................................26
Hình 2. 18-Cấu tạo giàn lạnh .....................................................................26
Hình 3. 1-Cấu trúc hệ thống điều hịa tự động trên ơ tơ ............................28
Hình 3. 2-Bảng điều khiển điều hịa tự động trên ơ tơ...............................29
Hình 3. 3-Vị trí các chi tiết trong hệ thống điều hòa tự động ....................29
Hình 3. 4-Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hịa tự động. ...............30
Hình 3. 5-Cảm biến nhiệt độ trong xe........................................................31

Hình 3. 6-Cảm biến nhiệt độ ngồi xe. ......................................................32
Hình 3. 7-Cảm biến bức xạ mặt trời. .........................................................32
Hình 3. 8-Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh ......................................................33
Hình 3. 9-Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ...............................................33


LỜI NĨI ĐẦU
Ngành ơ tơ thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang phát triển mạnh
mẽ với việc ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu công nghệ thông tin vào
sản xuất và lắp đặt các linh kiện ô tô. Hiện nay thì vấn đề tiện nghi trên ô tô là
tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe hơi cao cấp. Hệ thống điều hịa khơng khí
của ô tô là một bộ phận không thể thiếu khi xe vận hành trên đường, nhằm mang
đến cho người sử dụng sự thoải mái cũng như dễ chịu trong những điều kiện thời
tiết khác nhau.
Xuất phát từ tình hình thực tế trên thế giới, hệ thống điều hịa khơng khí đã
được nghiên cứu và phát triển và được trang bị trên hầu hết tất cả xe của những
hãng xe phổ biến hiện nay như Toyota, BMW, Mercedes...
Xuất phát từ những lý do trên em đã lựa chọn đề tài: “Hệ thống điều hào
khơng khí trên Toyota Camry 2020” để tìm hiểu, nghiên cứu và một phần nào
đó định hướng phát triển trong tương lai.
Mục tiêu của đề tài:
Nhằm nâng cao kiến thức chun mơn và vận dụng được những gì đã
được học trên giảng đường vào thực tiễn, cụ thể là mong muốn được ứng dụng
kiến thức đã học vào những trang bị tiện nghi trên ơ tơ, ngồi ra em cũng mong
muốn được hiểu biết hơn về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ.

Sinh viên thực hiện

Lương Quốc An



CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ
TRÊN Ơ TƠ
1.1. Giới thiệu chung về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ.
Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ là phần của hệ thống HVAC (Heating,
Ventilating, and Air Conditioning) - Hệ thống sưởi ấm thông gió và điều hịa
khơng khí, nó cho phép điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió. Nó cũng nâng cao
chất lượng khơng khí, đem lại lợi ích cho con người với các vấn đề về sức khỏe,
bằng việc hút ẩm và lọc khơng khí khi làm lạnh nó.
Để có hiệu quả, hệ thống điều hịa khơng khí phải kiểm sốt 4 điều kiện
trong xe:
- Làm lạnh khơng khí
- Lọc khơng khí
- Hút ẩm khơng khí
- Tuần hồn khơng khí
1.1.1 Lịch sử phát triển.
Một công ty ở thành phố New York của Mỹ, lần đầu lắp đặt thành công hệ
thống điều hịa khơng khí cho xe hơi vào năm 1933. Phần lớn khách hàng của họ
sử dụng xe limousines và các loại xe hạng sang[2].

Hình 1. 1-Hệ thống điều hịa đầu tiên trên xe
Parkard Motor Car Company là nhà sản xuất ô tô đầu tiên lắp đặt hệ thống
điều hòa trên những mẫu xe của họ, bắt đầu vào cuối năm 1939. Họ đã chạy quảng
cáo là :” Forget the heat this summer in the only air-conditioned car in the
world”[2].
1


Vào năm 1953, Chrysler Imperial là sản phẩm xe hơi đầu tiên trong 20 năm
thực sự có hệ thống điều hịa. Nó có cơng suất cao và cũng đơn giản để vận hành,

với một công tắc đơn trên bảng táp lơ với các chế độ thấp, trung bình, và cao. Nó
có thể làm mát xe, loại bỏ độ ẩm, bụi bặm, phấn hoa, khói thuốc lá cùng một lúc[2].
Sự đổi mới được thơng qua nhanh chóng, vào năm 1960, 20% tổng xe hơi
ở Mỹ đã có hệ thống điều hịa. Con số lên tới 80% ở những vùng phía Tây nam.
Năm 1969, 54% xe hơi ở Mỹ được trang bị hệ thống điều hịa khơng khí,
với các tính năng mới khơng chỉ làm thoải mái các hành khách mà cịn nâng cao
giá trị chiếc xe bán ra[2].
Trên một tờ báo New York Time vào năm 1971 đã hàm ý hệ thống điều hịa
khơng khí trong một tiêu đề: “ In the age of air-conditioning, real air has lost its
value”[2].
Sau khi chất làm lạnh R12 được sử dụng trong hệ thống điều hòa, được cho
là làm ảnh hưởng đến tầng ozone, các nhà sản xuất được yêu cầu sử dụng chất làm
lạnh R134a ít có hại hơn vào năm 1995.
Điều khiển nhiệt độ 2 vùng độc lập cho phép chia nhiệt độ theo cài đặt của
người lái và hành khách, một vài chiếc xe có thêm vùng cho hành khách ghế
sau.Volkswagen gọi nó là “ Climatronic “[2].
99% tất cả xe mới vào năm 2010 có điều hịa khơng khí.
Chiếc xe hơi đầu tiên với chất làm mát mới HFO-1234yf theo tiêu chuẩn
Châu Âu với chỉ số GWP ( chỉ số làm nóng lên tồn cầu của các chất mơi lạnh)
thấp hơn 150, xuất hiện trên thị trường vào năm 2012[2].
1.1.2 Chức năng của hệ thống điều hòa.
a. Chức năng sưởi ấm.

2


Hình 1. 2-Nguyên lý hoạt động của két sưởi.
Người ta dùng két sưởi như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng khơng khí
trong xe. Két sưởi lấy nước làm mát đã được hâm nóng bởi động cơ này để làm
nóng khơng khí trong xe nhờ quạt gió. Nhiệt độ của két sưởi vẫn còn thấp cho đến

khi nước làm mát nóng lên. Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không
làm việc như một bộ sưởi ấm[1].
b. Chức năng làm mát

Hình 1. 3-Nguyên lý hoạt động của giàn lạnh.

3


Giàn lạnh là một bộ phận trao đổi nhiệt để làm mát khơng khí trước khi đưa
vào khoang xe. Khi bật cơng tắc điều hịa khơng khí, máy nén bắt đầu làm việc,
đẩy mơi chất lạnh (ga điều hịa) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được làm mát nhờ môi
chất lạnh[1].
Khi đó khơng khí thổi qua giàn lạnh bởi quạt gió sẽ được làm mát để đưa
vào trong xe.
Như vậy, việc làm nóng khơng khí phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm
mát động cơ cịn việc làm mát khơng khí lại phụ thuộc vào môi chất lạnh. Hai
chức năng này hoàn toàn độc lập với nhau.
c. Chức năng hút ẩm.
Nếu độ ẩm trong khơng khí lớn khi đi qua giàn lạnh, hơi nước trong khơng
khí sẽ ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của giàn lạnh. Kết quả là khơng
khí sẽ được làm khơ trước khi đi vào trong khoang xe. Nước đọng lại thành sương
trên các cánh tản nhiệt và chảy xuống khay xả nước sau đó được đưa ra ngồi xe
thơng qua vịi dẫn[1].
d. Chức năng lọc gió.
Một bộ lọc được đặt ở cửa hút của hệ thống điều hịa khơng khí để làm sạch
khơng khí trước khi đưa vào trong xe.
Gồm hai loại:
 Bộ lọc chỉ lọc bụi.
 Bộ lọc lọc bụi kết hợp khử mùi bằng than hoạt tính.


Hình 1. 4-Bộ lọc khơng khí
4


Hình 1. 5-Bộ lọc gió kết hợp khử mùi.
e. Chức năng loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn.
Khi nhiệt độ ngoài trời thấp, nhiệt độ và độ ẩm trong xe cao. Hơi nước sẽ
đọng lại trên mặt kính xe, gây cản trở tầm nhìn cho người lái. Để khắc phục hiện
tượng này hệ thống xơng kính trên xe sẽ dẫn một đường khí thổi lên phía mặt kính
để làm tan hơi nước[1].
1.1.3 Lý thuyết làm lạnh.
- Khái niệm về nhiệt.
Định nghĩa một cách đơn giản chúng ta có thể nói nhiệt là năng lượng. Sự
ăn khớp của bánh răng, hoặc chuyển động quay của bánh xe đều gây ra ma sát dẫn
tới sinh ra nhiệt. Sự đốt cháy sinh ra nhiệt. Nhiệt lượng từ mặt trời tỏa ra trên về
mặt trái đất. Nhiệt lượng thích hợp sẽ mang đến sự sống và sự thoải mái. Nhiệt
nếu quá cao hoặc quá thấp sẽ gây ra khó chịu. Điều khiển nhiệt độ tức là điều
khiển sự thối mái. Do đó, điều hịa khơng khí chính là phương pháp điều khiển
nhiệt độ.
Tất cả chất mang nhiệt. Các nhà khoa học nói một đơn vị đo lường gọi là
“Absolute zero” hay “ Độ khơng tuyệt đối” mà tại điểm đó nhiệt độ sẽ bị loại bỏ
khỏi vật thể ( xấp xỉ -273oC ). Mọi chất nếu trên nhiệt độ không tuyệt đối sẽ tồn
tại nhiệt độ.
5


Vùng thoải mái trung bình của con người rơi vào khoảng xấp xỉ 21oC đến
26oC, với độ ẩm tương ứng là từ 40 đến 50%. Trong khoảng nhiệt độ và độ ẩm đó,
chúng ta sẽ cảm thấy thoải mái nhất. Mọi vật trong khoảng này khi chạm vào cũng

sẽ thấy thoải mái. Khi mà nhiệt độ cao hoặc thấp hơn khoảng này, chúng ta gọi là
nóng hoặc lạnh[2].
- Nhiệt độ xâm nhập vào trong xe như thế nào?
Khi xe lái hoặc đỗ dưới ánh nắng, nhiệt độ truyền vào trong xe từ nhiều
nguồn: khơng khí mơi trường xung quanh, ánh nắng trực tiếp, nhiệt từ động cơ,
nhiệt từ mặt đường, nhiệt từ khí xả…
Tất cả những thứ trên cùng với nhiều nguồn nhiệt hỗn hợp khác sẽ làm gia
tăng nhiệt độ khơng khí trong xe. Trong trường hợp nhiệt độ mơi trường xung
quanh cao ( ví dụ khoảng 37oC), nhiệt độ bên trong xe nếu cửa sổ đóng có thể đạt
tới 65-70oC.
- Nguyên nhân khiến nhiệt di chuyển?
Nhiệt luôn luôn di chuyển từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn. Bất cứ khi
nào có sự trao đổi nhiệt giữa hai vật, năng lượng nhiệt sẽ truyền từ vật ấm hơn
sang vật lạnh hơn, cho đến khi hai vật có cùng nhiệt độ.
Đây là cơ sở cho sự hoạt động của điều hịa khơng khí. Điều hịa khơng khí
tự động được thiết kế để làm di chuyển nhiệt từ một nơi (bên trong xe) đến các
nơi khác (bên ngồi xe).

HÌnh 1. 6-Ví dụ về sự di chuyển của nhiệt.

6


Khi để một cốc nước nóng ở ngồi một thời gian, nó sẽ nguội đi. Nhiệt sẽ
truyền từ nóng (90oC) ra khơng khí xung quanh lạnh hơn(25oC), cho đến khi nhiệt
độ cốc nước bằng với nhiệt độ khơng khí xung quanh.
- Cơ sở lý thuyết căn bản của hệ thống điều hịa khơng khí.
Bốc hơi: là khi một chất đạt đến nhiệt độ đủ để chuyển thành dạng hơi. Ví
dụ: khí nước được đun sơi[2].
Trạng thái này xảy ra trong hệ thống điều hịa khơng khí, chỉ chất làm

lạnh đang bốc hơi

HÌnh 1. 7-Sự bốc hơi.
Ngưng tụ: q trình này đối ngược với quá trình bốc hơi. Khi làm giảm
nhiệt đủ cho hơi thay đổi trạng thái, hơi sẽ chuyển thành chất lỏng, sự thay đổi từ
thể hơi sang thể lỏng được gọi là ngưng tụ[2].
Trạng thái này xảy ra trong hệ thống điều hịa khơng khí, chỉ chất làm
lạnh đang ngưng tụ.

HÌnh 1. 8-Sự ngưng tụ.
Mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ: để tăng hay giảm điểm sôi của một
chất, chúng ta phải làm thay đổi áp suất lên chất đó[2].
7


Tăng áp suất sẽ làm tăng điểm sôi của chất đó và ngược lại.

Hình 1. 9-Ví dụ về điểm sơi.
Ví dụ: điểm sôi tại 100kPa( 0m so với mực nước biển) là 100oC, cịn điểm
sơi tại 30kPa ( 8848m so với mực nước biển) là 70 oC. Nước trong chân không sẽ
sôi ở 19 oC[2].
Nếu nước được nén dưới áp suất, điểm sôi sẽ tăng.
Điều này đúng với chất làm mát được dùng trong hệ thống điều hịa khơng
khí, dưới áp suất điểm sôi sẽ tăng, khi áp suất giảm thì điểm sơi cũng giảm.
1.1.4 Mơi chất làm lạnh trong hệ thống điều hịa khơng khí.
Mơi chất làm lạnh là một loại chất lỏng có thể thay đổi trạng thái ngay cả
nhiệt thấp. Môi chất làm lạnh được sử dụng trong nền công nghiệp ô tô sẽ sôi ở
26oC, chuyển trạng thái từ thể lỏng sang thể hơi( bốc hơi). Trong q trình bốc
hơi nó sẽ hấp thụ lượng lớn nhiệt từ xung quanh.
Chất làm mát trong ô tô thay đổi qua các năm từ khí amoniac, đến R12

(Freon) , đến R134a, và bây giờ là 1234yf[2].
Từ những năm 1990 nền công nghiệp ô tô bắt đầu sử dụng những chất làm
mát khơng có hại cho tầng ozone như R134a(HFC) thay thế cho R12(CFC) bởi vì
nó tác động chính làm mỏng tầng ozone[2].
R134a tồn tại khoảng 13 năm trong khí quyển. Chỉ số làm nóng lên tồn
cầu của nó(GWP) là khoảng 1400[2].

8


HFO1234yf là chất làm lạnh mới, được phát triển cho hệ thống điều hịa
khơng khí thay cho R134a . Nó được phát triển theo tiêu chuẩn Châu âu ,cho chỉ
số GWP ít hơn 150. Nó tồn tại khoảng 11 ngày với chỉ số GWP là 4[2].
HFO1234yf có đường cong nhiệt độ- áp suất và các đặc trưng khác rất giống
với R134a. Nó ổn định nhiệt và tương thích với các thành phần trong R134a. Một
bài test của toyota chỉ ra HFO1234yf có hiệu suất làm mát hơn nhẹ so với R134a.
R134a có thế biến mất vào năm 2025 tới, nhưng các xe được sản xuất trong
giai đoạn 1990-2015 vẫn sẽ cần R134a. Mong đợi rằng sự điều chỉnh giá tăng lên
sẽ làm tỉ lệ sử dụng nó ít đi.

HÌnh 1. 10-So sánh các chất làm mát.
1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa.
Hệ thống điều hòa được sử dụng lần đầu trên ô tô vào đầu những năm 1940.
Qua từng năm, hệ thống điều hịa xe hơi có nhiều sự thay đổi nhưng các ý tưởng
căn bản của nó vẫn tồn tại cho đến ngày nay.
Các bộ phận cơ bản thường thấy ở điều hịa khơng khí trên ô tô là: máy nén,
bộ ngưng tụ( giàn nóng) , bộ bốc hơi( giàn lạnh), bình hút ẩm, van tiết lưu. Tất cả
chúng đều có một nhiệm vụ cụ thể. Các đường ống cứng và mềm liên kết các
thành phần lại với nhau. Môi chất làm mát được nén áp chuyển động tuần hoàn
trong cả hệ thống.

9


Hình 1. 111-Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hịa khơng khí.
1. Compressor-máy nén ; 2. Condenser-giàn nóng; 3. Receiver Drier-bình
hút ẩm; 4. Expansion Valve-van tiết lưu; 5. Evaporator-giàn lạnh.
Máy nén: Máy nén như là trái tim của hệ thống điều hịa khơng khí, khi
hệ thống điều hịa khơng khí bật, máy nén sẽ nén hơi chất làm mát dưới áp suất
cao tới giàn nóng.
Giàn nóng(bộ ngưng tụ): giàn nóng là một thiết bị dùng để biển đổi hơi
mơi chất làm mát ở áp suất cao thành thể lỏng, nó được gắn ở đằng trước của bộ
tản nhiệt động cơ và nó gần giống với bộ tản nhiệt. Hơi được ngưng tụ thành thể
lỏng bởi vì nhiệt thốt ra theo gió thổi từ giàn nóng ra ngồi.
Bình hút ẩm: bây giờ môi chất làm mát ở thể lỏng di chuyển tới bình hút
ẩm, nó là một bình chứa nhỏ cho môi chất và loại bỏ độ ẩm và tạp chất lẫn trong
môi chất làm mát.
Van tiết lưu: Môi chất làm lạnh ở thể lỏng áp suất cao chảy từ bình hút
ẩm tới van tiết lưu, van tiết lưu sẽ điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào
giàn lạnh và làm hạ áp suất của môi chất. Do giảm áp nên môi chất từ thể lỏng
biến thành thể hơi trong giàn lạnh.
10


Giàn lạnh(bộ bốc hơi): Trong q trình bốc hơi, mơi chất lạnh hấp thụ nhiệt
trong cabin ơ tơ, có nghĩa là làm mát khối khơng khí trong cabin. Khơng khí lấy
từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (Bộ bốc hơi). Tại đây khơng khí bị giàn lạnh lấy
đi nhiều năng lượng thơng qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ của khơng khí sẽ bị
giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong khơng khí cũng bị ngưng tụ lại và
đưa ra ngồi. Tại giàn lạnh khi mơi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẽ trở
thành mơi chất ở thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi q trình này xảy ra mơi

chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ khơng khí xung
quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chuyển từ dạng này sang dạng
khác). Khơng khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên khơng khí
lạnh. Mơi chất lạnh ở thể hơi, dưới nhiệt độ cao và áp suất thấp được hồi về máy
nén.
1.3. Vị trí lắp đặt của hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ.
- Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hịa được
lắp ở phía trước (táp lơ) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung cấp khí
mát vào trong xe khi cần thiết[8].
- Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hịa giống
xe con thì sẽ khơng đảm bảo làm mát tồn bộ xe hay q trình làm mát sẽ kém đi
nhiều. Vì vậy xe khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để đảm bảo làm
mát toàn bộ xe tạo ra cảm giác thoải mái cho hành khách trên xe[8].

11


Hình 1. 12-Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hịa xe du lịch.

Hình 1. 13-Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hịa xe khách.
Evaporator unit- giàn lạnh;
Condenser unit- giàn nóng;

Compressor- máy nén;
Operation panel- bảng vận hành;
Control panel- bảng điều khiển.

12



CHƯƠNG 2. CẤU TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ.
2.1. Máy nén.
2.1.1 Chức năng.
Máy nén là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống điện lạnh, nó nhận mơi
chất lạnh ở trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất thấp từ giàn lạnh chuyển tới. Tại
đây dịng khí này được nén lại, chuyển sang trạng thái khí có nhiệt độ và áp suất
cao và được đưa tới giàn nóng.
Cơng 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 tỷ số nén vào khoảng 5÷ 8,1[3].
Tỷ số này phụ thuộc vào nhiệt độ khơng khí mơi trường xung quanh và loại mơi
chất lạnh.
2.1.2 Phân loại.
Hệ thống điện lạnh ô tô sử dụng nhiều loại máy nén, tuy mỗi loại máy nén
có đặc điểm cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác nhau nhưng tất cả đều thực hiện
cùng 1 chức năng.
Trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại piston-trục khuỷu nhưng loại
này hiện nay khơng cịn được sử dụng nữa. Thay vào đó là loại máy nén piston
dọc trục và máy nén cánh trượt được sử dụng rộng rãi.

Hình 2. 1-Các loại máy nén.

13


- Máy nén piston làm việc hai phía.

Hình 2. 2-Cấu tạo máy nén loại piston.
Cấu tạo: Máy nén piston loại làm việc hai phía cấu tạo gồm 3 hoặc 5 cặp
piston đặt đối nhau. Một đĩa vát được gắn trên trục máy nén và đặt nghiêng một
góc so với trục máy nén. Tại các cửa môi chất ra và vào trong xylanh được bố trí

một van hút và một van đẩy đặt ngược chiều nhau.
Nguyên lý làm việc: Khi trục máy nén quay, đĩa vát quay theo làm cho
piston chuyển động tịnh tiến sang trái hoặc sang phải.
Khi piston dịch chuyển sang trái. Áp suất trong xylanh khoang phải giảm.
Áp suất môi chất ở ống áp suất thấp lớn hơn đẩy cho van hút mở ra, môi chất được
điền đầy vào trong xylanh. Đồng thời, áp suất ở ống áp suất cao sẽ đẩy cho van
hút đóng lại khơng cho mơi chất quay trở lại xylanh.
Trong khi đó ở phía khoang bên trái, piston dịch chuyển nén môi chất lại
làm cho áp suất trong khoang bên trái cao. Lúc này van hút bị đóng lại ngắt đường
cung cấp mơi chất vào trong xylanh, van đẩy mở ra đưa môi chất bị nén có suất
cao và nhiệt độ cao tới giàn nóng.
Khi piston dịch chuyển sang phải nguyên tắc hoạt động tương tự nhưng
ngược lại.

14


Hình 2. 3-Sơ đồ nguyên lý hoạt động.
- Máy nén loại đĩa lắc.

Hình 2. 4-Cấu tạo máy nén loại đĩa lắc.
Cấu tạo: Cấu tạo của loại máy nén này gồm có các piston dịch chuyển tịnh
tiến trong xylanh. Một đĩa chéo được liên kết với trục của máy nén và một van
điều khiển lưu lượng môi chất.
Nguyên lý hoạt động: Khi trục quay, chốt dẫn hướng quay đĩa chéo thông
qua đĩa có vấu được nối trực tiếp với trục. Chuyển động quay này của đĩa chéo
được chuyển thành chuyển động tịnh tiến của piston trong xylanh để thực hiện
việc hút, nén và xả trong môi chất.

15



Van điều khiển thay đổi áp suất trong buồng đĩa chéo tùy theo mức độ lạnh.
Nó làm thay đổi góc nghiêng của đĩa chéo dẫn tới thay đổi hành trình của piston
để điều khiển máy nén hoạt động một cách phù hợp.

Hình 2. 5-Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy nén loại đĩa lắc.
Khi độ lạnh thấp, áp suất trong buồng áp suất thấp giảm xuống. Van mở ra
vì áp suất của ống xếp lớn hơn áp suất trong buồng áp suất thấp. Áp suất của buồng
áp suất cao tác dụng vào buồng đĩa chéo. Kết quả là áp suất tác dụng sang bên
phải thấp hơn áp suất tác dụng sang bên trái. Do vậy hành trình piston trở nên nhỏ
hơn do được dịch sang phải. Khi độ lạnh cao thì hoạt động ngược lại.
2.2. Ly hợp điện từ.
2.2.1 Chức năng.
Ly hợp từ là một thiết bị được dẫn động bằng đai để nối động cơ với máy
nén. Nó thực hiện chức năng dẫn động hoặc dừng máy nén khi cần thiết.

16


Hình 2. 6-Hình ảnh của ly hợp điện từ.
2.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
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.
Khi ly hợp hoạt động, cuộn dây Stato được cấp điện. Stator trở thành nam
châm điện và hút đĩa ép để quay máy nén cùng với puli.

Hình 2. 7-Nguyên lý hoạt động của ly hợp máy nén.
a) Ly hợp máy nén ngắt


-

b) Ly hợp máy nén hoạt động

Khi cuộn dây của rơ le ly hợp từ không được cấp điện, tiếp điểm rơ le mở
không cấp điện cho cuộn dây của ly hợp. Lúc này đĩa ép không được ép quay
cùng với puly máy nén (puly máy nén quay trơn trên trục). Vì vậy máy nén
khơng hoạt động[11].

-

Khi cuộn dây của rơ le ly hợp từ được cấp điện, hút tiếp điểm đóng lại cấp
điện cho cuộn dây ly hợp. Đĩa ép được hút ép vào và chuyển động quay cùng
với puly máy nén. Trục máy nén quay, máy nén làm việc[11].

2.3. Bộ ngưng tụ ( Giàn nóng).
2.3.1 Chức năng.
Chức năng 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.
17


2.3.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
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 vơ số cánh tản nhiệt mỏng.

Hình 2. 8-Cấu tạo của giàn nóng (Bộ ngưng tụ).
1. Giàn nóng

6. Mơi chất giàn nóng ra
2. Cửa vào
7. Khơng khí lạnh
3. Khí nóng
8. Quạt giàn nóng
4. Mơi chất vào từ máy nén
9. Ống dẫn chữ U
5. Cửa ra
10. Cánh tản nhiệt
Trên ô tô bộ ngưng tụ được lắp ráp ngay trước đầu xe, phía trước két nước
làm mát động cơ. Ở vị trí này bộ ngưng tụ tiếp nhận tối đa luồng không khí mát
thổi xuyên qua do xe đang di chuyển và do quạt gió quay hút vào.
Nguyên lý làm việc:
Trong quá trình hoạt động, bộ ngưng tụ nhận được hơi mơi chất lạnh dưới
áp suất và nhiệt độ rất cao do máy nén chuyển tới. Dịng hơi mơi chất này được
lưu thơng trong ống dẫn đi dần từ phía trên xuống phía dưới. Nhiệt độ của mơi
chất truyền qua các cánh tản nhiệt và được luồng gió mát thổi đi. Quá trình trao
đổi này làm tỏa một lượng nhiệt rất lớn vào trong khơng khí. Nhờ đó mơi chất
lạnh thể hơi được ngưng tụ trở thành môi chất lạnh ở thể lỏng.
Dưới áp suất bơm của máy nén, môi chất lạnh thể lỏng áp suất cao này
chảy thoát ra từ lỗ thoát bên dưới bộ ngưng tụ, theo ống dẫn đến bình chứa và tách
ẩm. Giàn nóng chỉ được làm mát ở mức trung bình nên hai phần ba phía trên bộ
18


ngưng tụ vẫn là mơi chất ở thể khí, chỉ một phần ba phía dưới chứa mơi chất lạnh
thể lỏng.
2.4. Bình hút ẩm.
2.4.1 Chức năng.
Phin lọc là một thiết bị trung gian chứa mơi chất được hóa lỏng từ giàn nóng

chuyển tới và từ đó đưa tới giàn lạnh. Trong phin lọc có chất hút ẩm và lưới lọc
dùng để loại trừ các tạp chất hoặc hơi ẩm trong môi chất lạnh.
Nếu có hơi ẩm trong hệ thống thì các chi tiết sẽ bị ăn mòn hoặc gây nên
hiện tượng đóng băng trong van giãn nở và trong giàn lạnh, làm ảnh hưởng tới
chất lượng làm mát của hệ thống.
2.4.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động.
Cấu tạo: Phin lọc có cấu tạo là một bình kim loại bên trong có lưới lọc và
chất khử ẩm. Phía trên bình lọc có gắn cửa sổ kính (mắt ga) để theo dõi dịng chảy
của mơi chất.
Bên trong bầu lọc, ống tiếp nhận mơi chất lạnh được lắp đặt bố trí tận phía
đáy bầu lọc nhằm tiếp nhận được 100% môi chất thể lỏng để cung cấp cho van
giãn nở.

Hình 2. 9-Cấu tạo của bình lọc.
1. Cửa vào
2. Lưới lọc
3. Chất hút ẩm

4. Ống tiếp nhận
5. Cửa ra
6. Kính quan sát

19