BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN XE TOYOTA HIACE

Họ và tên sinh viên : Lý Bình
Trương Thùy Hoàng Linh
Ngành: Công Nghệ Nhiệt Lạnh
Niên khóa: 2005 – 2009

Tháng 06/2009


TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN XE TOYOTA HIACE

Tác giả

Lý Bình
Trương Thùy Hoàng Linh

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng kỹ sư ngành
Công Nghệ Nhiệt Lạnh

Giáo viên hướng dẫn:
Thạc sĩ Bùi Công Hạnh
Kỹ sư Nguyễn Đức Khuyến

Tháng 06 năm 2009
i


CẢM TẠ

Chúng tôi xin chân thành gửi lời cảm tạ đến:
Cha, mẹ người đã sinh thành và dưỡng dục tôi trong nhiều năm qua, cùng các
anh chị đã giúp đỡ và động viên tôi rất nhiều trong những năm học qua.
Các Thầy, Cô trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, đặc biệt là sự quan
tâm, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức quý báu từ các Thầy, Cô trong khoa Cơ
khí - Công nghệ.
Thầy Bùi Công Hạnh và Thầy Nguyễn Đức Khuyến là giáo viên hướng dẫn
chúng tôi thực hiện đề tài này. Thầy đã hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện thuận lợi cho
chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Sự ủng hộ, động viên và giúp đỡ của các bạn trong lớp DH05NL, cùng các bạn
gần xa.

Tháng 6 năm 2009
Sinh viên thực hiện:
Lý Bình
Trương Thùy Hoàng Linh

ii


TÓM TẮT

1. Tên đề tài

“TÌM HIỂU HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN XE TOYOTA HIACE”.
2. Thời gian và địa điểm
• Thời gian: từ ngày 15 tháng 03 đến ngày 15 tháng 06 năm 2009.
• Địa điểm: tại xưởng thực hành, thí nghiệm ô tô, Khoa Cơ Khí – Công Nghệ,
Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh.
3. Mục đích đề tài
Đề tài thực hiện với những mục đích sau:
• Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí trên
xe Toyota Hiace 12 chỗ.
• Kiểm tra các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí: máy nén, dàn ngưng tụ,
dàn bay hơi, đường ống, hệ thống quạt gió và hệ thống điện điều khiển các bộ phận
trên.
• Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị thu hồi, tái chế và nạp gas
FT-900A của Trung Quốc.
• Chuẩn đoán hư hỏng và đưa biện pháp để khắc phục.
4. Phương tiện
• Các bộ phận điện lạnh trên xe Toyota Hiace 12 chỗ.
• Thiết bị thu hồi, tái chế và nạp gas FT-900A.
• Thiết bị dò tìm rò rỉ môi chất lạnh XL – 1.
• Đồng hồ VOM.
• Các dụng cụ tháo lắp chuyên dùng.
• Gas R134a.
iii


• Thiết bị bơm khí để thử kín dàn ống và làm sạch bụi các thiết bị.
5. Kết quả thực hiện
• Hiểu rõ và vận hành được thiết bị thu hồi, tái chế và nạp gas FT-900A.
• Kiểm tra được tình trạng của hệ thống lạnh.
¾ Quạt dàn lạnh và quạt dàn nóng đều hoạt động tốt.

¾ Độ kín của dàn lạnh và dàn nóng tốt.
¾ Van tiết lưu hoạt động tốt.
• Chuẩn đoán hư hỏng và đưa biện pháp để khắc phục các bộ phận.
¾ Điện trở của quạt dàn lạnh ở tài xế bị hư. Thay điện trở mới.
¾ Bình lọc/hút ẩm đã quá lâu, bị no ứ chất ẩm ướt. Thay bình lọc/hút ẩm
mới.
¾ Đường ống dẫn không khí mát đã bị hư.
¾ Đường ống dẫn môi chất bi xì ga tại các vị trí đầu nối. Biện pháp dùng
hắc ín để bịt các chỗ xì ga ở đường ống dàn lạnh. Kết quả chỉ khắc phục
được một phần, hệ thống vẫn không kín.

iv


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa...........................................................................................................................i
Cảm tạ..............................................................................................................................ii
Tóm tắt........................................................................................................................... iii
Mục lục ............................................................................................................................v
Danh sách các hình ...................................................................................................... viii
Danh sách các bảng ........................................................................................................xi
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề ..........................................................................................................1
1.2 Mục đích đề tài...................................................................................................2
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN .........................................................................................3
2.1 Tổng quát về hệ thống điều hòa không khí ................................................... 3
2.1.1 Khái niệm ..................................................................................................3
2.1.2 Phân loại ....................................................................................................3
2.1.3 Lý thuyết nhiệt về điều hòa không khí ................................................. 7

2.2 Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô ..............................................................9
2.2.1 Hệ thống sưởi ấm ....................................................................................10
2.2.2 Bộ thông gió ............................................................................................11
2.2.3 Hệ thống làm lạnh ...................................................................................12
2.3 Các thành phần chính của hệ thống lạnh.........................................................16
2.3.1 Máy nén...................................................................................................16
2.3.2 Thiết bị ngưng tụ .....................................................................................20
2.3.3 Van tiết lưu..............................................................................................21
2.3.4 Thiết bị bay hơi .......................................................................................23
2.4 Các thành phần phụ của hệ thống lạnh ...........................................................24
2.4.1 Ống dẫn môi chất lạnh ............................................................................24
2.4.2 Mắt ga .....................................................................................................24
2.4.3 Bình lọc và hút ẩm ..................................................................................25
v


2.4.4 Bình tích lũy ............................................................................................26
2.4.5 Bình khử nước .........................................................................................27
2.4.6 Bộ tiêu âm................................................................................................27
2.4.7 Quạt .........................................................................................................27
2.4.8 Bộ ổn nhiệt ..............................................................................................27
2.5 Điều khiển hệ thống lạnh ................................................................................28
2.5.1 Chức năng bảng điều khiển hệ thống điều hòa ô tô................................28
2.5.2 Bộ điều khiển nhiệt độ ............................................................................29
2.5.3 Điều khiển tốc độ quạt gió ......................................................................32
2.5.4 Điều chỉnh chế độ dòng khí ....................................................................33
2.5.5 Điều khiển tốc độ không tải ....................................................................33
2.5.6 Điều chỉnh tốc độ quạt dàn nóng và quạt két nước ................................36
2.5.7 Điều khiển đóng ngắt máy nén ...............................................................39
2.5.8 Kiểm soát tình trạng đóng băng dàn lạnh...............................................45

2.5.9 Thiết bị an toàn bảo vệ hệ thống lạnh ....................................................47
2.6

Sơ lược về dòng xe Toyota Hiace..................................................................48
2.6.1 Thế hệ thứ nhất.......................................................................................48
2.6.2 Thế hệ thứ hai.........................................................................................48
2.6.3 Thế hệ thứ ba ..........................................................................................48
2.6.4 Thế hệ thứ tư ..........................................................................................49
2.6.5 Thế hệ thứ năm.......................................................................................49

2.7 Các hư hỏng thường gặp trong hệ thống lạnh trên ô tô ..................................50
2.7.1 Hệ thống điện lạnh hoạt động bình thường .............................................50
2.7.2 Phân tích triệu chứng, nguyên nhân, cách khắc phục hư hỏng ...............50
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN..............................................53
3.1 Địa điểm ..........................................................................................................53
3.2 Phương pháp ...................................................................................................53
3.2.1 Phương pháp lý thuyết.............................................................................53
3.2.2 Phương pháp thực nghiệm.......................................................................53
3.3 Phương tiện .....................................................................................................54

vi


CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................57
4.1 Tìm hiểu hệ thống lạnh trên xe Toyota Hiace 1989........................................57
4.1.1 Sơ đồ hệ thống lạnh trên xe Toyota Hiace 1989.....................................57
4.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh trên xe Toyota Hiace 1989......57
4.1.3 Các bộ phận chính của hệ thống lạnh trên xe Toyota Hiace 1989..........58
4.1.4 Mạch điều khiển của hệ thống điện lạnh xe Toyota Hiace 1989 ............60
4.2


Kiểm tra, chuẩn đoán và cách khắc phục hư hỏng trong hệ thống lạnh trên xe
Toyota Hiace 1989 .........................................................................................61
4.2.1 Nội dung cần kiểm tra..............................................................................61
4.2.2 Phương pháp kiểm tra, từng bước kiểm tra và cách khắc phục hư hỏng
trong hệ thống lạnh trên xe Toyota Hiace 1989 .....................................61

4.3 Tìm hiểu thiết bị thu hồi tái chế và nạp ga FT-900A.......................................71
4.3.1 Chức năng của thiết bị FT-900A.............................................................71
4.3.2 Các thông số chính của thiết bị FT-900A ...............................................71
4.3.3 Tìm hiểu các phím điều khiển của thiết bị FT-900A ..............................72
4.3.4 Cấu tạo của thiết bị FT-900A .................................................................73
4.3.5 Sơ đồ điện điều khiển của thiết bị FT-900A...........................................74
4.3.6 Vận hành thiết bị FT-900A .....................................................................74
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................78
5.1 Kết luận ...........................................................................................................78
5.2 Đề nghị ............................................................................................................79
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1

: Sơ đồ máy điều hòa không khí loại cửa sổ. ..............................................4

Hình 2.2


: Sơ đồ hệ thống ĐHKK với chất tải lạnh là không khí. .............................5

Hình 2.3

: Sơ đồ hệ thống ĐHKK dùng không khí và nước làm chất tải lạnh . .........6

Hình 2.4

: Truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt. .....................................................................8

Hình 2.5

: Nhiệt truyền do sự đối lưu, làm chín cá.....................................................8

Hình 2.6

: Truyền nhiệt bằng bức xạ...........................................................................9

Hình 2.7

: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi. ...........................................................10

Hình 2.8

: Nguyên lý hoạt động của cánh trộn khí. ..................................................11

Hình 2.9

: Nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển lưu lượng nước.........................11


Hình 2.10 : Phân bố áp suất không khí bên ngoài xe khi chuyển động. .....................12
Hình 2.11 : Hệ thống thông gió tự nhiên và cưỡng bức..............................................12
Hình 2.12 : Nguyên lý làm lạnh cơ bản. .....................................................................13
Hình 2.13 : Nguyên lý hoạt động hệ thống điện lạnh ôtô. .........................................13
Hình 2.14a : Môi chất lạnh R – 12................................................................................14
Hình 2.14b : Môi chất lạnh R – 134a............................................................................14
Hình 2.15 : Tình trạng phá hủy tầng ôzôn của môi chất lạnh R – 12. ........................15
Hình 2.16 : Máy nén loại cánh van quay. ...................................................................18
Hình 2.17 : Máy nén piston dùng đĩa lắc, tấm dao động. ...........................................18
Hình 2.18 : Máy nén xoắn ốc......................................................................................19
Hình 2.29 : Cấu trúc ly hợp từ. ...................................................................................19
Hình 2.20 : Bộ ly hợp điện từ trang bị bên trong puly máy nén. ...............................20
Hình 2.21 : Kết cấu của thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí (loại 3 đường). ..21
Hình 2.22 : Van tiết lưu có bầu cảm biến nhiệt. .........................................................21
Hình 2.23 : Van tiết lưu có ống cân bằng bên trong hoặc bên ngoài. ........................22
Hình 2.24 : Kết cấu của thiết bị bay hơi làm mát không khí......................................24
Hình 2.25 : Kết cấu của mắt ga...................................................................................25
Hình 2.26 : Kết cấu của bình lọc/hút ẩm. ...................................................................25
Hình 2.27 : Kết cấu bên trong một bầu tích lũy. ........................................................26
Hình 2.28 : Kết cấu của bộ tiêu âm. ...........................................................................27
viii


Hình 2.39 : Kết cấu của bộ ổn nhiệt kiểu cảm biến lồng xếp. ..................................27
Hình 2.30 : Bảng điều khiển hệ thống điện lạnh trên ô tô. .........................................28
Hình 2.31 : Sơ đồ hoạt động của kiểu hòa trộn không khí. ........................................29
Hình 2.32 : Cấu tạo của loại nhiệt điện trở.................................................................30
Hình 2.33 : Sơ đồ hoạt động. ......................................................................................31
Hình 2.34 : Sơ đồ hoạt động của bộ điều khiển nhiệt độ loại thermostat. .................31

Hình 2.35 : Sơ đồ điều khiển tốc độ quạt gió. ............................................................32
Hình 2.36 : Nguyên lý hoạt động của chế độ điều chỉnh dòng khí. ...........................33
Hình 2.37 : Nguyên lý hoạt động của bù ga kiểu điện. ..............................................34
Hình 2.38 : Nguyên lý hoạt động của bù ga dạng cơ. ................................................34
Hình 2.49 : Thiết bị bù không tải trên xe sử dụng bộ chế hòa khí. ............................35
Hình 2.40 : Thiết bị bù không tải trên xe phun xăng điện tử EFI...............................35
Hình 2.41 : Mạch điều khiển động cơ quạt két nước và quạt dàn nóng. ....................36
Hình 2.42 : Sơ đồ điện của quạt dàn nóng và két nước. .............................................36
Hình 2.43 : Cấu tạo của công tắc trung áp..................................................................38
Hình 2.44 : Tín hiệu ra điều khiển máy nén. ..............................................................39
Hình 2.45 : Mạch điều khiển bằng công tắc. ..............................................................40
Hình 2.46 : Mạch điều khiển theo tốc độ động cơ......................................................40
Hình 2.47 : Mạch điều khiển ngắt A/C để tăng tốc. ...................................................41
Hình 2.48 : Sơ đồ điện loại ngắt bằng công tắc. .........................................................41
Hình 2.49 : Mạch điều khiển ngắt máy nén theo áp suất môi chất.............................42
Hình 2.50 : Mạch điều khiển phát hiện máy nén bị kẹt. .............................................43
Hình 2.51 : Nguyên lý hoạt động của cảm biến cho máy nén piston. ........................44
Hình 2.52 : Kết cấu của một loại van hút STV...........................................................46
Hình 3.1

: Xe Toyota Hiace 12 chỗ. .........................................................................54

Hình 3.2

: Đồng hồ VOM. .......................................................................................54

Hình 3.3

: Thiết bị FT – 900A. .................................................................................55


Hình 3.4

: Thiết bị Xl – 1. .........................................................................................55

Hình 3.5

: Căn lá .......................................................................................................56

Hình 3.6

: Bình gas R134a ........................................................................................56

Hình 4.1

: Sơ đồ hệ thống lạnh trên xe Toyota Hiace 89..........................................57
ix


Hình 4.2

: Máy nén sanden và các bộ phận tháo rời.................................................58

Hình 4.3

: Dàn nóng và quạt dàn nóng .....................................................................59

Hình 4.4

: Dàn lạnh và quạt dàn lạnh........................................................................59


Hình 4.5

: Đường ống dẫn môi chất..........................................................................59

Hình 4.6

: Sơ đồ mạch điều khiển của hệ thống lạnh trên xe Toyota Hiace.............60

Hình 4.7

: Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt dàn nóng.... .........................................62

Hình 4.8

: Sơ đồ mắc thiết bị đo điện áp và cường độ dòng điện.............................63

Hình 4.9

: Thử kín dàn nóng .....................................................................................64

Hình 4.10 : Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt dàn lạnh của tài xế..............................64
Hình 4.11 : Sơ đồ mạch điện điều khiển quạt dàn lạnh của hành khách.. ..................66
Hình 4.12 : Rơle và cầu chì.........................................................................................68
Hình 4.13 : Bình lọc/hút ẩm........................................................................................68
Hình 4.14 : Bảng điều khiển kiểu cần gạt ...................................................................69
Hình 4.15 : Vị trí xì ga tại đường hút về của máy nén................................................70
Hình 4.16 : Bảng phím điều kiển của thiết bị FT-00A.. .............................................72
Hình 4.17 : Sơ đồ bố trí các thành phần của thiết bị FT-900A...................................73
Hình 4.18 : Sơ đồ điện điều khiển của thiết bị FT-900A............................................74
Hình 4.19 : Các bộ phận vận hành của thiết bị FT – 900A.........................................75

Hình 4.20 : Quạt dàn lạnh của tài xế...................................................................Phụ lục
Hình 4.21 : Quạt dàn lạnh của hành khách. ........................................................Phụ lục
Hình 4.22 : Cánh hướng dòng khí mát ở tài xế và ở hành khách. ......................Phụ lục
Hình 4.23 : Cấu tạo của thiết bị FT – 900A........................................................Phụ lục
Hình 4.24 : Rơle áp suất kép. ..............................................................................Phụ lục

x


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Sơ đồ phân loại tổng quát máy nén lạnh.......................................................17
Bảng 2.2: Điều chỉnh tốc độ quạt gió của dàn nóng và két nước..................................37
Bảng 2.3: Phân tích triệu chứng, nguyên nhân, cách khắc phục hư hỏng trong hệ thống
điện lạnh ô tô.................................................................................................50

xi


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Với sự phát triển kinh tế - xã hội, cuộc sống ngày càng tiện nghi, cho phép sử
dụng rộng rãi các thiết bị làm lạnh và điều hòa không khí trong nhiều lĩnh vực, từ công
nghiệp, chế biến, bảo quản sản phẩm nông nghiệp, chăn nuôi, thủy hải sản, cho đến
giao thông vận tải, thương nghiệp và gia dụng. Đặc biệt trong ngành công nghệ ô tô,
điều hòa không khí là vấn đề không thể thiếu để góp phần tạo nên một chiếc xe tiện
nghi hoàn hảo.
Được sự đồng ý của Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí – Công nghệ trường Đại Học
Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo Bùi Công Hạnh và

thầy Nguyễn Đức Khuyến, cùng với sự hỗ trợ về thiết bị của bộ môn Công nghệ ô tô
đã giúp chúng tôi thực hiện đề tài: “Tìm hiểu hệ thống điều hòa không khí trên xe
Toyota Hiace 12 chỗ”. Với nội dung thực hiện là: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt
động của thiết bị thu hồi tái chế và nạp ga FT - 900A, cấu tạo và nguyên lý hoạt động
của từng bộ phận và cả hệ thống điều hòa không khí trên xe Toyota Hiace 1989.
Điều hòa không khí ô tô dùng để làm lạnh, giảm ẩm, sưởi ấm và lọc sạch khối
không khí trước khi đưa vào cabin ô tô, nhằm duy trì nhiệt độ và ẩm độ thích hợp của
không gian trong xe. Kết quả làm cho môi trường trong xe trở nên trong lành, dễ chịu.
Tạo cảm giác thoải mái cho người điều khiển và hành khách ngồi trên xe.
Khi cần sửa chữa hệ thống điều hòa không khí ta phải rút môi chất, tạo chân
không, nạp môi chất,…để làm được này thì cần phải có thiết bị chuyên dùng gồm:
bơm chân không, bộ đồng hồ, bình gas,… Hiện nay ta có thể nạp, rút môi chất và tạo
chân không trong cùng một thiết bị FT – 900A. Thiết bị này giúp chúng ta thuận tiện
hơn trong công việc sửa chữa. Vì vậy hiệu quả làm việc sẽ tốt hơn.
1


Thực hiện đề tài này giúp chúng tôi tìm hiểu một cách sâu hơn về hệ thống điều
hòa không khí trên xe ô tô. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong công
việc sử dụng, bảo trì, chuẩn đoán hư hỏng và sửa chữa hệ thống lạnh trên xe ô tô sau
này, góp phần đáp ứng phần nào trong tình hình sử dụng ô tô ngày càng nhiều của
nước ta.
Do thời gian và trình độ của chúng tôi có hạn nên đề tài vẫn còn nhiều thiếu sót.
Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn.
1.2 Mục đích đề tài
Đề tài được thực hiện với những mục đích sau:
a) Mục đích chung
• Tìm hiểu tình trạng hoạt động của các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí
trên xe Toyota Hiace 1989.
• Hiểu rõ hơn cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận và cả hệ thống

điều hòa không khí trên xe Toyota Hiace 1989.
• Làm quen với việc giải quyết các vấn đề: kiểm tra, chuẩn đoán và sửa chữa trên
thực tế.
• Phương pháp kiểm tra các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí: máy nén,
dàn ngưng tụ, dàn bay hơi, đường ống, hệ thống quạt gió và hệ thống điện điều
khiển các bộ phận trên.
• Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động và vận hành của thiết bị thu hồi, tái chế
và nạp gas FT-900A của Trung Quốc.
• Chuẩn đoán hư hỏng và phương pháp khắc phục.
b) Mục đích riêng
• Các thông số đo đạc được.
• Các sơ đồ mạch điện.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tổng quát về hệ thống điều hòa không khí
2.1.1 Khái niệm /TL: 1/
Điều hòa không khí còn gọi là điều tiết không khí là quá trình tạo ra và giữ ổn
định các thông số trạng thái của không khí theo một chương trình định sẵn không phụ
thuộc vào điều kiện bên ngoài, phù hợp với cảm giác nhiệt của cơ thể con người ứng
với các trạng thái lao động khác nhau, làm cho con người cảm thấy dễ chịu, thỏa mái.
2.1.2 Phân loại /TL: 2/
Hệ thống điều hòa không khí (ĐHKK) có thể được phân loại theo nhiều cách
khác nhau mà mỗi cách đều mang tính chất quy ước tương đối của nó. Nếu xem tác
nhân lạnh cũng là một loại chất tải lạnh thì ta có thể chia các hệ thống ĐHKK hiện có
thành các loại sau:
• Hệ thống ĐHKK dùng trực tiếp tác nhân lạnh làm chất tải lạnh.

• Hệ thống ĐHKK với chất tải lạnh là không khí.
• Hệ thống ĐHKK với chất tải lạnh là nước.
• Hệ thống ĐHKK dùng không khí và nước làm chất tải lạnh.
a) Hệ thống ĐHKK dùng trực tiếp tác nhân lạnh làm chất tải lạnh.
Trong trường hợp này các không gian cần điều hòa không khí có kích thước
nhỏ, các yêu cầu kĩ thuật không phức tạp, thông thường người ta sử dụng các máy điều
hòa loại cửa sổ hay hai mảnh (xem Hình 2.1).

3


Hệ thống điều hòa không khí loại này có những ưu điểm như rẻ tiền và dễ lắp
đặt. Tuy nhiên cũng có một số nhược điểm như khó khăn trong việc tìm vị trí lắp đặt,
độ ồn lớn, tính mỹ quan hơi kém.

Hình 2.1: Sơ đồ máy điều hòa không khí loại của sổ.
1 – Quạt dàn nóng; 2 – Dàn nóng; 3 – Cửa trao đổi gió; 4 – Dàn lạnh;
5 – Máy nén; 6 – Điện trở; 7 – Quạt dàn lạnh; 8 – Van tiết lưu.
b) Hệ thống ĐHKK với chất tải lạnh là không khí.
Hình 2.2 trình bày sơ đồ nguyên tắc của hệ thống điều hòa không khí dùng hoàn
toàn không khí làm chất trung gian để chuyển tải lạnh. Từ sơ đồ ta thấy không khí
ngoài trời được hòa trộn với không khí hồi theo một tỷ lệ yêu cầu, sau đó đi qua bộ
lọc, dàn lạnh và đi vào đường ống cấp gió. Trường hợp này, thông thường độ chứa hơi
và nhiệt độ của không khí cấp vào nhỏ hơn các giá trị tương ứng của không khí trong
không gian cần điều hòa. Chính vì vậy quá trình giải phóng lượng nhiệt thừa ẩn và
hiện trong không gian đó mới có thể diễn ra. Do nhiệt độ bề mặt của các đường ống
thấp, có khả năng hấp thụ nhiệt độ đọng sương của lớp không khí bao quanh, cho nên
cần phải bọc ống dẫn bằng một lớp cách nhiệt có bề dày thích hợp để tránh hiện tượng
đọng sương. Ngoài ra còn hạn chế tổn thất lạnh khi không khí di chuyển qua ống dẫn.
Hệ thống này có khả năng cải thiện điều kiện môi trường trong không gian cần

điều hòa. Nhờ có sự chuyển động liên tục của không khí vào và ra. Tuy nhiên, nhược
4


Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống ĐHKK với chất tải lạnh là không khí.
1 – Không gian cần điều hòa; 2 – Đường ống đi; 3 – AHU; 4 – Tháp giải nhiệt;
5 – Bơm nước giải nhiệt bình ngưng; 6 – Máy lạnh; 7 – Bơm nước dàn lạnh;
8 – Thiết bị cấp môi chất nóng; 9 – Đường hút gió tươi;
10 – Điều chỉnh lượng gió hồi; 11 – Đường gió hồi; 12 – Điều chỉnh lượng gió thải.

c) Hệ thống ĐHKK với chất tải lạnh là nước.
Trên cơ sở những nhược điểm đã nói của hệ thống với chất tải lạnh là không
khí, người ta nghĩ đến việc thay đường ống dẫn không khí bằng đường ống dẫn nước
để tiết kiệm không gian, giảm sự khó khăn trong quá trình lắp đặt và hạ thấp các chi
phí đầu tư.
Về cơ bản sơ đồ của hệ thống với chất tải lạnh là nước cũng có các bộ phận và
thiết bị giống đã mô tả ở hình 2.2, ngoại trừ đường ống dẫn không khí. Trong trường
hợp này, thiết bị mà ta gọi là AHU (air handling unit) được đặt trong các không gian
5


d) Hệ thống ĐHKK dùng không khí và nước làm chất tải lạnh.

Hình 2.3 : Sơ đồ h ệ thống ĐHKK dùng không khí và nước làm chất tải lạnh .
1 – Điều chỉnh lưu lượng gió thải; 2 – Quạt đường gió hồi và thải;
3 – Đường gió hồi; 4 – Không gian cần điều hòa; 5 – FCU (fan coil unit);
6 – Tháp giải nhiệt; 7 – Cụm máy lạnh; 8 – Thiết bị cấp môi chất nóng;
9 – Đường hút gió tươi; 10 – Điều chỉnh lưu lượn gió tươi; 11 – Bộ lọc;
12 – Dàn lạnh; 13 – Quạt cấp.
Hình 2.3 trình bày nguyên lý của hệ thống ĐHKK dùng không khí và nước làm

chất tải lạnh. Ta thấy, về cơ bản sơ đồ được thiết lập theo kiểu tổng hợp cả hai hệ
thống hoàn toàn dùng nước hoặc dùng không khí.

6


e) Một số các phân loại khác.
• Theo mức độ quan trọng.
- Hệ thống điều hòa không khí cấp I : Hệ thống điều hòa có khả năng duy trì
các thông số tính toán trong nhà với mọi phạm vi thông số ngoài trời.
-

Hệ thống điều hòa không khí cấp II : Hệ thống điều hòa có khả năng duy trì

các thông số tính toán trong nhà với sai số không quá 200 giờ trong một năm.
-

Hệ thống điều hòa không khí cấp III : Hệ thống điều hòa có khả năng duy trì

các thông số tính toán trong nhà với sai số không quá 400 giờ trong một năm.
• Theo chức năng.
-

Hệ thống điều hòa cục bộ: Là hệ thống nhỏ, điều hòa không khí trong một

không gian hẹp, thường là một phòng. Trên thực tế chủ yếu sử dụng các máy
điều hòa dạng cửa sổ, máy điều hòa kiểu rời (hai mãnh) và máy điều hòa ghép.
-

Hệ thống điều hoà phân tán : Hệ thống điều hòa không khí mà khâu xử lý


nhiệt ẩm phân tán nhiều nơi. Có thể ví dụ hệ thống điều hòa không khí kiểu
khuyếch tán trên thực tế như hệ thống điều hòa kiểu VRV (variable refrigerant
volume), kiểu làm lạnh bằng nước (water chiller) hoặc kết hợp nhiều kiểu máy
khác nhau trong một công trình.
-

Hệ thống điều hòa trung tâm: Hệ thống điều hòa trung tâm là hệ thống mà

khâu xử lý không khí thực hiện tại một trung tâm sau đó được dẫn theo hệ
thống kênh dẫn gió đến các hộ tiêu thụ. Hệ thống điều hòa trung tâm trên thực
tế là máy điều hòa dạng tủ, ở đó không khí được xử lý nhiệt ẩm tại tủ máy điều
hòa rồi được dẫn theo hệ thống kênh dẫn đến các phòng.
2.1.3 Lý thuyết nhiệt về điều hòa không khí /TL: 3/
Tất cả các hệ thống điện lạnh được thiết kế dựa trên các đặc tính cơ bản của sự
truyền dẫn nhiệt sau đây: dòng nhiệt, sự hấp thu nhiệt và áp suất đối với điểm sôi.
a) Dòng nhiệt (heat flow).
Hệ thống điện lạnh được thiết kế để truyền nhiệt từ vùng này sang vùng khác.
Về nguyên tắc, nhiệt chỉ có thể truyền được một cách tự phát từ nơi có nhiệt độ cao
7


• Dẫn nhiệt (conduction): Dẫn nhiệt là quá trình truyền năng lượng do sự tương
tác, va chạm của các hạt nguyên tử hay phân tử của một chất ở những nhiệt độ khác
nhau. Thực nghiệm cho thấy rằng quá trình truyền nhiệt năng sẽ diễn ra từ nơi có nhiệt
độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp (xem Hình 2.4).

Hình 2.4: Truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt.
• Đối lưu (convection): Đối lưu là sự di chuyển của dòng lưu chất nhờ vào sự
chênh lệch nhiệt độ của lưu chất đó. Truyền nhiêt đối lưu được thực hiện thông qua

lưu chất, lỏng hoặc khí. Hai lưu chất phổ biến nhất là không khí và nước. Khi lưu chất
được cấp nhiệt, sẽ giảm tỷ trọng, lưu chất nguội hơn sẽ có tỷ trọng lớn hơn, điều này
làm cho lưu chất nóng chuyển động đi lên và lưu chất nguội đi xuống. Sự truyền nhiệt
đối lưu chỉ xảy ra khi có dòng chuyển động của lưu chất bên trong hoặc trên bề mặt
tiếp xúc với chất rắn.

Hình 2.5: Nhiệt truyền do sự đối lưu, làm chín cá.
8


• Bức xạ (radiation): Nhiệt truyền dẫn từ vật này sang vật kia nhờ tia hồng ngoại
(infrared rays), ví dụ tia nắng mặt trời cung cấp nhiệt cho trái đất, cả hai người đều
đứng ngoài trời nhưng một người đứng ở vị trí ánh nắng mặt trời trực tiếp chiếu vào sẽ
cảm thấy nóng và ngược lại người đứng trong bóng che của mái nhà sẽ cảm thấy mát.
(xem Hình 2.6). Trong trường hợp nhiệt được truyền dẫn do dẫn nhiệt và do sự đối lưu
thì quá trình truyền nhiệt xảy ra tương đối chậm. Nhưng nếu dẫn nhiệt do bức xạ thì
nhiệt được truyền dẫn với tốc độ ánh sáng.

Hình 2.6: Truyền nhiệt bằng bức xạ.
b) Sự hấp thu nhiệt (heat absorption): Là sự thay đổi trạng thái của vật thể khi bị tác
động bởi một lượng nhiệt nào đó.
c) Áp suất và điểm sôi: Sự ảnh hưởng của áp suất đối với điểm sôi có một tác động
quan trọng đối với hoạt động biến thể của môi chất lạnh trong máy điều hòa không
khí. Thay đổi áp suất trên mặt thoáng của chất lỏng sẽ làm thay đổi điểm sôi của chất
lỏng đó. Áp suất càng cao thì điểm sôi càng cao, có nghĩa là nhiệt độ sôi lúc này sẽ cao
hơn nhiệt độ sôi ở áp suất bình thường. Ngược lại nếu giảm áp suất trên mặt thoáng
chất lỏng thì điểm sôi của nó sẽ giảm.
2.2 Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô /TL:4/
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một thiết bị được sử dụng để tạo
không gian vi khí hậu thoải mái cho người lái xe và khách ngồi trên xe. Khi nhiệt độ

trong xe cao, nhiệt được lấy đi để làm giảm nhiệt độ (gọi là sự làm lạnh) và ngược lại
khi nhiệt độ trong xe thấp, nhiệt được cung cấp để tăng nhiệt độ (gọi là sưởi). Mặt
khác, hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong
9


2.2.1 Hệ thống sưởi ấm
Trên ô tô sử dụng nhiều bộ sưởi khác nhau bao gồm: bộ sưởi dùng nhiệt từ
nước làm mát động cơ, dùng nhiệt từ khí cháy và dùng nhiệt từ khí xả. Tuy nhiên
người ta thường sử dụng bộ sưởi dùng nước làm mát.
a) Nguyên lý.

Hình 2.7: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi.
Trong hệ thống sưởi 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 (xem Hình 2.7).
b) Các loại bộ sưởi.
• Kiểu trộn khí: Kiểu này dùng một van để điều khiển trộn khí để thay đổi nhiệt
độ không khí bằng cách điều khiển tỷ lệ khí lạnh đi qua két sưởi và tỷ lệ khí lạnh
không qua két sưởi (xem Hình 2.8).
• Kiểu điều khiển lưu lượng nước: Kiểu này điều khiển nhiệt độ không khí bằng
cách điều chỉnh lưu lượng nước làm mát động cơ (nước nóng) qua két sưởi nhờ một
van nước. Van nước được lắp bên trong mạch nước làm mát của động cơ và điều khiển
lượng nước làm mát đi qua két sưởi (xem Hình 2.9).

10


Hình 2.8: Nguyên lý hoạt động của cánh trộn khí.


Hình 2.9: Nguyên lý hoạt động của bộ điều khiển lưu lượng nước.
2.2.2 Bộ thông gió
Bộ thông gió là một thiết bị để thổi khí sạch từ bên ngoài vào trong xe và cũng
có tác dụng làm thông thoáng xe. Có hai loại thiết bị thông gió: thông gió tự nhiên và
thông gió cưỡng bức.
a) Thông gió tự nhiên.
Việc hút không khí bên ngoài vào trong xe do sự chuyển động của xe gọi là
thông gió tự nhiên. Sự phân bố áp suất không khí bên ngoài xe khi chuyển động được

11


thể hiện ở hình 2.10, gồm các vùng có áp suất dương (+) và áp suất âm (-). Các cửa
hút phải đặt tại các vùng có áp suất (+), còn các cửa thoát phải đặt ở vùng áp suất (-).

Hình 2.10: Phân bố áp suất không khí bên ngoài xe khi chuyển động.
b) Thông gió cưỡng bức.

Hình 2.11: Hệ thống thông gió tự nhiên và cưỡng bức.
Trong hệ thống thông gió cưỡng bức một quạt điện được sử dụng để đẩy không
khí vào trong xe. Cửa nạp và cửa thoát được đặt giống như hệ thống thông gió tự
nhiên. Thông thường hệ thống thông gió này được dùng kèm với hệ thống khác (hệ
thống lạnh hoặc hệ thống sưởi).
2.2.3 Hệ thống làm lạnh
Hệ thống lạnh là thiết bị để làm lạnh hoặc làm khô không khí trong xe hoặc
không khí hút từ ngoài vào nhằm tạo bầu không khí dễ chịu trong xe.
a) Nguyên lý làm lạnh cơ bản.
Chúng ta cảm thấy lạnh khi đổ cồn lên da, nguyên nhân là do cồn lấy nhiệt từ
da để bay hơi. Nguyên lý này được ứng dụng trong điều hòa không khí. Nhưng áp
12



dụng trực tiếp nguyên lý này không thực tế, vì tổn thất của ga bay hơi, do đó cần phải
cung cấp ga lỏng liên tục. Trong thực tế ĐHKK sử dụng chu trình khép kín, ga bay hơi
được làm mát và ngưng tụ thành lỏng trong vòng tuần hoàn (xem Hình 2.12).

Hình 2.12: Nguyên lý làm lạnh cơ bản.
b) Nguyên lý hoạt động của hệ thống lạnh cơ bản.

Hình 2.13: Nguyên lý hoạt động hệ thống điện lạnh ôtô.
1 – Máy nén; 2 – Dàn nóng; 3 – Quạt dàn nóng; 4 – Bình lọc/hút ẩm;
5 – Dàn lạnh; 6 – Quạt dàn lạnh; 7 – Van tiết lưu.
Môi chất lạnh ở thể hơi được đẩy từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao
đi vào dàn nóng. Ở dàn nóng môi chất được làm mát nhờ quạt gió, môi chất thể hơi
được giải nhiệt và giảm áp nên ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ thấp.
Môi chất ở dạng lỏng này được đưa đến bình lọc và hút ẩm, tại đây môi chất được làm
13