LỜI CẢM ƠN
Chúng em xin cảm ơn nhà trường đã xây dựng môi trường học tập tốt, và các quý
thầy cô đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức cũng như những kinh nghiệm thực tế để
chúng em có nền tảng kiến thức cơ bản trong bốn năm học vừa qua.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, chúng em xin gửi đến q thầy cơ khoa Cơ khí động
lực – Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh đã dùng trí thức và tâm
huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian
học tập tại trường
Và đặc biệt, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.s Lê Quang Vũ. Thầy
là người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình, đưa ra những nhận xét kịp thời để chúng
em sửa chữa và hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình thực hiện đề tài này, mặc dù chúng em đã có nhiều nỗ lực, nhưng
vẫn khơng thể tránh khỏi thiếu sót. Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng
góp của q thầy cơ.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Phạm Văn Thuấn

Trần Nhật Quỳnh

I


TÓM TẮT
1. Tên đề tài
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN MÁY SẠC GAS TỰ ĐỘNG

2. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài
-

Thời gian: 22/03/2019 đến 20/07/2019

-

Địa điểm: Tại xưởng Robocon khoa Cơ Khí Động Lực, trường Đại học Sư Phạm
Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh

3. Mục đích đề tài
- Nghiên cứu lý thuyết tổng quan về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ
- Phương pháp sạc gas máy lạnh cho ơ tơ
- Tìm hiểu ngun lý máy nạp gas tự động
- Thiết kế mạch điện và lập trình điều khiển máy nạp gas tự động
4. Phương tiện
-

Phương tiện lý thuyết:
+ Tra cứu tài liệu bằng máy tính, sách giáo trình,...
+ Nghiên cứu lập trình vi điều khiển Arduino

-

Phương tiện thực hành:
+ Các thiết bị điện tử,...
+ Các dụng cụ trong xưởng.

II


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .....................................................................................................................I

TÓM TẮT ......................................................................................................................... II
MỤC LỤC ....................................................................................................................... III
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................ V
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... VIII
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................. 1
1.1 Lý do chọn đề tài ....................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của đề tài .............................................................. 1
1.3 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 2
1.4 Phạm vi ứng dụng ..................................................................................................... 2
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................. 3
2.1. Tổng quan về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ ............................................... 3
2.2. Tại sao cần phải nạp gas vào hệ thống lạnh ô tô ...................................................... 4
2.3. Phương pháp nạp gas vào hệ thống thủ công ........................................................... 5
2.4 Giới thiệu máy nạp gas tự động cho ô tô .................................................................. 9
2.5 Nguyên lý hoạt động của máy nạp gas ................................................................... 19
2.6 Cách sử dụng máy nạp gas cho ô tô ........................................................................ 21
CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN VÀ LẬP TRÌNH
ĐIỀU KHIỂN ................................................................................................................... 27
3.1 Giới thiệu về arduino ............................................................................................... 27
3.2 Phần mềm lập trình Arduino IDE ........................................................................... 28
3.3 Phương thức giao tiếp I2C trong Arduino .............................................................. 29
3.4 Timer trong Arduino ............................................................................................... 30
3.5 EEPROM trong Arduino ......................................................................................... 32
3.6 Ứng dụng phần mềm thiết kế mô phỏng mạch điện Eagle ..................................... 33
CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN VÀ LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN ................ 35
III


4.1 Cấu tạo mạch điều khiển máy nạp gas tự động ....................................................... 35
a. Arduino promini.................................................................................................. 36

b. Cảm biến trọng lượng loadcell ............................................................ 39
c. Module chuyển đổi ADC 24bit loadcell ................................................. 41
d. Module chuyển đổi điện áp 220VAC thành 12VDC ................................. 42
e. Relay ................................................................................................................... 43
f. Màn hình LCD 16x2........................................................................................... 44
g. Module LCD I2C ................................................................................................ 45
h. IC ULN 2003 ...................................................................................................... 46
i. Mạch giảm áp LM2596 – 5V ............................................................... 47
j. Cảm biến áp suất .................................................................................................. 47
4.2 Sơ đồ mạch điện ...................................................................................................... 48
4.3 Lập trình điều khiển ................................................................................................ 49
a. Chế độ thu hồi gas............................................................................................... 49
b. Chế độ hút chân không ...................................................................... 50
c. Chế độ nạp gas vào xe ....................................................................... 51
d. Chế độ nạp gas từ ngồi vào bình chứa ................................................. 52
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN ............................................................................................... 53
5.1 Kết quả nghiên cứu ................................................................................................. 53
5.2 Kiến nghị và đề xuất ............................................................................................... 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 54

IV


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 Hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ ................................................................. 3
Hình 2.2 Bộ nạp gas máy lạnh ........................................................................................... 4
Hình 2.3 Lắp ống nạp gas vào van xả phía áp thấp ............................................................ 5
Hình 2.4 Các bước đóng mở van ......................................................................................... 6
Hình 2.5 Kết nối bộ nạp gas với máy bơm chân khơng ...................................................... 6
Hình 2.6 Q trình hút chân khơng ..................................................................................... 7

Hình 2.7 Kiểm tra rị rỉ ........................................................................................................ 7
Hình 2.8 Kết nối bình gas với bộ nạp gas ........................................................................... 8
Hình 2.9 Nạp gas từ phía cao áp.......................................................................................... 8
Hình 2.10 Nạp gas từ phía thấp áp ...................................................................................... 9
Hình 2.11 Cấu tạo máy nạp gas tự động .......................................................................... 10
Hình 2.12 Máy nén ............................................................................................................ 11
Hình 2.13 Cấu tạo của máy nén ........................................................................................ 11
Hình 2.14 Máy hút chân khơng ......................................................................................... 12
Hình 2.15 Cấu tạo của máy hút chân khơng...................................................................... 13
Hình 2.16 Bình chứa gas R134a ........................................................................................ 15
Hình 2.17 Cấu tạo của lõi lọc ẩm ...................................................................................... 18
Hình 2.18 Nguyên lý hoạt động của lọc ẩm ...................................................................... 19
Hình 2.20 Chế độ thu hồi gas cũ ....................................................................................... 19
Hình 2.21 Chế độ hút chân khơng ..................................................................................... 20
Hình 2.22 Chế độ kiểm tra rị rỉ ......................................................................................... 21
Hình 2.23 Bật cơng tắc máy .............................................................................................. 22
Hình 2.24 Giao diện máy đã sẵn sàng ............................................................................... 22

V


Hình 2.25 Nút R ................................................................................................................ 23
Hình 2.26 Chế độ thu hồi gas đã sẵn sàng......................................................................... 23
Hình 2.27 Chế độ thu hồi gas cũ hồn thành..................................................................... 24
Hình 2.28 Nút V ................................................................................................................ 24
Hình 2.29 Đã chọn vào chế độ hút chân khơng................................................................. 25
Hình 2.30 Kết thúc q trình hút chân khơng ................................................................... 25
Hình 2.31 Đồng hồ báo áp suất ......................................................................................... 25
Hình 2.32 Nhấn nút “C” để lựa chọn chế độ nạp gas ........................................................ 26
Hình 2.33 Lựa chọn khối lượng gas nạp vào xe ................................................................ 26

Hình 3.1 Các loại Arduino phổ biến.................................................................................. 27
Hình 3.2 Giao diện lập trình Arduino IDE ........................................................................ 28
Hình 3.3 Sơ đồ giao tiếp I2C ............................................................................................. 29
Hình 3.4 Thanh ghi TCCR1B ............................................................................................ 30
Hình 3.5 Mơ tả clock Select Bit trên thanh ghi TCCR1B ................................................. 30
Hình 3.6 Thanh ghi TIMSK1 ............................................................................................ 31
Hình 3.7 Giao diện thiết kế mạch điện của Eagle ............................................................. 33
Hình 4.1 Mạch điều khiển máy sạc gas ............................................................................. 35
Hình 4.2 Mạch hiển thị thơng tin và nút nhấn ................................................................... 36
Hình 4.3 Arduino promini ................................................................................................. 36
Hình 4.4 Sơ đồ chân Arduino promini .............................................................................. 37
Hình 4.5 Mạch USB to TTL CH340 ................................................................................. 37
Hình 4.6 Sơ đồ đấu nối Arduino và cảm biến trọng lượng ............................................... 39
Hình 4.7 Cấu tạo của cảm biến trọng lượng - loadcell ...................................................... 40
Hình 4.8 Module chuyển đổi ADC 24bit .......................................................................... 41
Hình 4.9 Mạch chuyển đổi nguồn 220VAC thành 12VDC .............................................. 42
Hình 4.10 Quá trình biến đổi điện áp 220VAC thành 12VDC ......................................... 43
Hình 4.11 Cấu tạo của relay .............................................................................................. 43
VI


Hình 4.12 Màn hình LCD 16x2......................................................................................... 44
Hình 4.13 Kết nối module LCD I2C với màn hình LCD 16x2 ......................................... 45
Hình 4.14 Sơ đồ chân Uln 2003 ........................................................................................ 46
Hình 4.15 Cấu tạo uln 2003 ............................................................................................... 46
Hình 4.16 Sơ đồ nguyên lý mạch giảm áp LM2596 ......................................................... 47
Hình 4.17 Cảm biến áp suất .............................................................................................. 47
Hình 4.18 Sơ đồ kết nối mạch điều khiển ......................................................................... 48
Hình 4.19 Lưu đồ thuật tốn chế độ thu hồi gas ............................................................... 49
Hình 4.20 Lưu đồ thuật tốn thực hiện chế độ hút chân khơng ........................................ 50

Hình 4.21 Lưu đồ thuật tốn q trình nạp gas ................................................................. 51
Hình 4.22 Lưu đồ thuật tốn q trình nạp gas vào bình chứa ......................................... 52

VII


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1: Thông số kỹ thuật của máy hút chân không ....................................................... 14
Bảng 2: Thông số kỹ thuật bình chứa gas R134a .............................................................. 16
Bảng 3: Thơng số arduino promini .................................................................................... 38
Bảng 4:Thông số mạch nạp CH340 .................................................................................. 39
Bảng 5: Thông số kỹ thuật module HX711 ....................................................................... 42

VIII


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, cơng nghệ thơng tin và kỹ thuật điện tử có sự phát triển mạnh mẽ, việc
nghiên cứu và ứng dụng các kỹ thuật hiện đại này lên trên ô tô ngày càng nhiều và
không ngừng được cải tiến. Các hệ thống an toàn tiện nghi trên xe cũng ngày càng được
chú trọng phát triển. Nắm được tình hình đó, trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ
Chí Minh nói chung và khoa Cơ Khí Động Lực nói riêng đã không ngừng nâng cao chất
lượng dạy và học bằng cách đưa vào sử dụng nhiều mơ hình thực tế các hệ thống trên ơ
tơ hơn. Điều đó giúp cho sinh viên nắm bắt dễ dàng và hiểu được nguyên lý làm việc
của các hệ thống quan trọng trong đó có hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ. Một
thành phần quan trọng trong hệ thống điều hịa ơ tơ là khí gas. Khí gas cần được nạp
thêm vào sau một thời gian sử dụng. Các phương pháp nạp gas và quy trình nạp gas cần
được thực hiện một các tỉ mỉ và chính xác. Dựa trên cở sở đó, chúng em quyết định thực
hiện đề tài: Nghiên cứu và chế tạo mạch điều khiển máy sạc gas tự động với mục

đích giúp cho sinh viên có cái nhín tổng quát về hệ thống làm lạnh và cách thức nạp gas
vào hệ thống điều hịa ơ tơ.

2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của đề tài
Đề tài nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy nạp gas tự động.
Dựa vào các kiến thức đã được học về hệ thống lạnh ô tô và điện tử lập trình, chúng em
áp dụng để thực hiện các vấn đề sau:
-

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy nạp gas

-

Lắp đặt thiết bị và làm cho máy hoạt động theo nguyên lý

-

Tìm hiểu và thiết kế mạch điều khiển máy nạp gas

-

Lập trình điều khiển máy nạp gas hoạt động

-

Biên soạn tập thuyết minh một cách có hệ thống, khoa học về cơ sở lý thuyết,
nguyên lý hoạt động của mơ hình.

Phạm vi nghiên cứu của đề tài: Nghiên cứu và thực hiện các chức năng cơ bản của
máy nạp gas như thu hồi gas cũ, hút chân không, nạp gas vào ô tô...


1


3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
-

Nghiên cứu tài liệu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của máy sạc gas tự động

-

Nghiên cứu tài liệu về cách thức sử dụng các linh kiện điện tử

-

Tìm hiểu về ngơn ngữ lập trình Arduino

Phương pháp nghiên cứu thực hành:
-

Lắp ráp thử nghiệm chức năng của các bộ phận máy nạp gas

-

Chế tạo, thử nghiệm mạch điều khiển máy nạp gas

4. Phạm vi ứng dụng
Mơ hình được ứng dụng trong việc dạy và học. Sinh viên các lớp thực tập có thể
biết về máy nạp gas, kết hợp với hướng dẫn của giảng viên có thể hiểu rõ nguyên lý

hoạt động của máy nạp gas tự động, hiểu được chức năng các bộ phận chính và hoạt
động của nó.

2


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1. Tổng quan về hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ
Điều hịa khơng khí là một hệ thống quan trọng trên xe. Nó điều khiển nhiệt độ và
tuần hồn khơng khí trong xe không những giúp cho hành khách trên xe cảm thấy dễ
chịu trong những ngày nắng nóng mà cịn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch khơng khí. Ngày
nay, điều hịa khơng khí trên ơ tơ cịn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảm
biến và các ECU điều khiển. Điều hồ khơng khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm
nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe. Để làm ấm khơng khí đi qua,
hệ thống điều hịa khơng khí sử dụng nhiệt ngay két nước làm mát động cơ như một két
sưởi ấm. Két sưởi lấy nước làm mát đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để
làm nóng khơng khí trong xe nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy phải khởi động động cơ và
chờ một khoảng thời gian nhất định để cho nước làm mát nóng lên.

Hình 2.1 Hệ thống điều hịa khơng khí trên ô tô
Do đó, khi động cơ khởi động két sưởi khơng làm việc. Để làm mát khơng khí trong
xe, hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo một chu trình khép kín. Máy nén đẩy mơi chất
ở thế khí có nhiệt độ cao áp suất cao đi vào giàn ngưng. Ở giàn ngưng mơi chất chuyển
từ thể khí sang thể lỏng. Môi chất ở dạng lỏng này chảy vào bình chứa (bình sấy khơ).
Bình này chứa và lọc mơi chất. Môi chất lỏng sau khi đã được lọc chảy qua van giãn nở,
3


van giãn nở này chuyển môi chất lỏng thành hỗn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt độ
thấp. Mơi chất dạng khí - lỏng có nhiệt độ thấp này chảy tới giàn lạnh. Quá trình bay hơi

chất lỏng trong giàn lạnh sẽ lấy nhiệt của khơng khí chạy qua giàn lạnh.
Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong giàn lạnh và chỉ có mơi chất ở thể
hơi vừa được gia nhiệt đi vào máy nén và quá trình được lặp lại như trước. Như vậy để
điều khiển nhiệt độ trong xe, hệ thống điều hịa khơng khí kết hợp cả két sưởi ấm và giàn
lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí các cánh hịa trộn và vị trí của van nước. Để điều
khiển thơng khí trong xe, hệ thống điều hịa khơng khí lấy khơng khí bên ngồi đưa vào
trong xe nh ờ chênh áp được tạo ra do chuyển động của xe được gọi là sự thơng gió tự
nhiên.Sự phân bổ áp suất khơng khí trên bề mặt của xe khi nó chuyển động, một số nơi
có áp suất dương, cịn một số nơi khác có áp suất âm. Như vậy cửa hút được bố trí ở
những nơi có áp suất dương và cửa xả khí được bố trí ở những nơi có áp suất âm.
Trong các hệ thống thơng gió cưỡng bức, người ta sử dụng quạt điện hút khơng khí
đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả khơng khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ
thống thơng gió tự nhiên. Thơng thường, hệ thống thơng gió này được dùng chung với
các hệ thống thơng khí khác (hệ thống điều hồ khơng khí, bộ sưởi ấm).

2.2. Tại sao cần phải nạp gas vào hệ thống lạnh ơ tơ
Hình 2.2 Bộ nạp gas máy lạnh
Hệ thống điều hoà là trang bị không thể thiếu trên ôtô, nhất là trong những ngày hè
nắng nóng. Khi xe bất ngờ giảm mát hay khơng cịn khả năng làm mát, đó là thời điểm
cần kiểm tra toàn bộ hệ thống điều hoà để có những khắc phục kịp thời. Ta cần thực hiện
4


các cơng việc như vệ sinh, thay mới lọc gió điều hòa, kiểm tra gas điều hòa, bổ sung thay
mới nếu cần thiết

2.3. Phương pháp nạp gas vào hệ thống thủ công
Cách nạp gas thông thường nếu không dùng máy nạp gas. Thông thường các garage
sẽ dùng cách này. Trước hết nếu làm cách này chúng ta cần phải có bộ nạp ga lạnh, đồ
bảo hộ mắt

Các bước cần thiết để nạp gas cho hệ thống điều hịa khơng khí trên ơ tơ:
Bước 1: Xác định xem hệ thống cịn gas lạnh hay không
Lắp ống nạp ga vào van xả phía thấp áp, van xả này thường nằm gần bộ lọc khơng
khí ẩm. Hãy chắc chắn đeo đồ bảo hộ mắt khi làm. Nếu hệ thống bị rò rỉ ga lạnh thì có
thể khơng khí ẩm đã đi vào hệ thống và làm cho việc nạp ga mới không đạt kết quả tốt.
Vì vậy ta nên tìm vị trí rị rỉ và sửa chữa nó, cũng nên thay thế bộ lọc khơng khí ẩm và
châm thêm dầu cho máy nén. Vì khi hệ thống bị rị rỉ ga lạnh, thì dầu máy nén cũng theo
ga lạnh đi ra ngồi mơi trường làm thiếu hụt dầu.

Hình 2.3 Lắp ống nạp gas vào van xả phía áp thấp
Sau khi kiểm tra thì chúng ta tiến hành nạp gas cho xe gồm có 2 bước chính:
 Hút chân khơng trong hệ thống

5


 Nạp ga vào hệ thống

Hình 2.4 Các bước đóng mở van

Bước 2: Hút chân khơng trong hệ thống
Hình 2.5 Kết nối bộ nạp gas với máy bơm chân không

6


Lắp ráp bơm chân không, bộ đồng hồ vào hệ thống như hình vẽ
Hình 2.6 Q trình hút chân khơng
Mở cả hai van cao áp và thấp áp rồi bật bơm chân khơng.
Đồng hồ phía thấp áp độ chân khơng phải đạt 750mmHg (nếu khơng đạt cần

kiểm tra rị rỉ, khắc phục và hút tiếp).
Duy trì độ chân khơng 750mmHg và hút tiếp khoảng 10 phút

7


Hình 2.7 Kiểm tra rị rỉ
Đóng cả hai van cao áp và thấp áp, tắt bơm, giữ nguyên trạng thái trong 5 phút để
kiểm tra rò rỉ. Việc này giúp kiểm tra đường ống có bị rị rỉ hay khơng. Nếu rị rỉ chúng ta
cần tìm ra chỗ rị rỉ để khắc phục bằng cách phun dung dịch nước xà phòng lên các
đường ống, chi tiết của hệ thống điều hịa. Quan sát vị trí mà ở đó xuất hiện bong bóng để
xác định vị trí rị rỉ gas
Bước 3: Nạp gas vào hệ thống
Lắp van vào bình nạp gas

Lắp bộ đồng hồ và bình nạp gas vào hệ thống như hình vẽ
Hình 2.8 Kết nối bình gas với bộ nạp gas
Tiếp theo là đóng cả hai van trên bộ nạp gas, tiến hành đục lỗ nắp bình gas và xả
tồn bộ khí trong đường ống

8


Nạp gas từ phía áp cao:
Hình 2.9 Nạp gas từ phía cao áp
Khi động cơ khơng hoạt động, ta dùng sức để mở van cao áp hết cỡ. Sau đó, nạp một
lượng gas đủ vào hệ thống và đóng van cao áp
Chú ý: Có thể nạp nhanh bằng cách lộn ngược bình ga và nạp ga lỏng vào hệ thống.
Phương pháp này cho phép nạp nhanh hơn tuy nhiên không được nổ máy và van thấp áp
phải đóng hồn tồn.


Nạp gas từ phía thấp áp

Hình 2.10 Nạp gas từ phía thấp áp
Trước khi nạp gas vào hệ thống từ phía thấp áp thì ta phải chắc chắn rằng van cao áp
đã được xoắn chặt. Bật công tác A/C, bộ chọn nhiệt ở vị trí MAX COOL, mở tồn bộ cửa
xe. Khi nào phía áp suất thấp đạt 1,5 – 2,5kgf/cm2 và phía áp suất cao đạt 14 –

9


15kgf/cm2 là được. Trước khi kết thúc quá trình nạp gas kiểm tra lại hai van áp thấp và
áp cao được đóng hồn tồn và tháo dây ra khỏi xe.
Như vậy q trình nạp gas từ những cách thơng thường đã được hoàn thành. Cách
này được sử dụng khá phổ biến trong các garage hay nhưng người có chút kiến thức cơ
bản cũng có thể tự thay gas cho hệ thống lạnh ở nhà. Mặc dù cách này khá là tiên lợi và
đỡ tốn kém nhưng nó cũng kèm theo những bất cập như có thể gây nguy hiểm cho người
thay gas nếu như không làm cẩn thận hay những rủi ro bất ngờ. Thêm vào đó trong q
trình làm cũng đạt hiệu quả không được tối ưu đối với hệ thống lanh. Một số bất cập
chúng ta có thể nói đến như hút chân khơng khơng được triệt để, kiểm tra rị rỉ có thể
khơng được chính xác, hút gas lạnh từ xe có thế sẽ khơng hết hay mỗi lần nạp thêm bao
nhiêu gas cho hệ thống lạnh là tốt nhất thì sẽ khó ước lượng. Vì vậy để giai quyết những
vấn đề này thì các hãng hay những garage uy tín sẽ sử dụng máy nạp gas chuyên dùng để
nạp gas cho hệ thống lạnh

2.4 Giới thiệu máy nạp gas tự động cho ơ tơ
Gas lạnh có vai trò quan trọng đối với hệ thống điều hòa. Tình trạng thừa hay
thiếu gas lạnh đều dấn đến điều hịa hoạt động khơng bình thường, kém hiệu quả.
Lâu ngày gây hư hỏng lên các bộ phận khác trong hệ thống, tốn kém chi phí và nhiên
liệu vơ ích. Do vậy, người sử dụng cần quan tâm hơn nữa tới bộ phận đặc biệt này,

ngay khi phát hiện thiếu gas hay gas biến chất cần nạp thêm hoặc nạp mới gas để
đảm bảo an toàn và hệ thống được hoạt động tốt.
Trước hết, chúng ta cần trang bị cho mình những hiểu biết nhất định về nguyên

10


lí cũng như cách thức hoat động của điều hịa. Điều hịa ơ tơ và điều hịa gia đình
hoạt động giống nhau đều dựa trên hệ thống gas và hoạt động với cơng suất nhất
định. Để xử lí tình trạng thiếu gas hay thay mới gas bạn có thể sử dụng máy nạp gas
tự động.
Hình 2.11 Cấu tạo máy nạp gas tự động

a. Máy nén
Chức năng của máy nén:




Hút gas dư cịn lại trong xe
Hút chân khơng
Nén đủ áp suất khí để nạp gas

Hình 2.12 Máy nén
Cấu tạo của máy nén

11


Hình 2.13 Cấu tạo của máy nén

Nguyên lý hoạt động:
Máy nén gồm một động cơ điện, thường là động cơ khơng đồng bộ roto lồng xóc,
được liên kết với đế máy bằng bốn lò xo giảm chấn, động cơ này có tác dụng tạo ra
chuyển động quay để cơ cấu piston xilanh hoạt động thông qua thanh truyền được liên
kết với một trục lệch tâm so với trục động cơ. Khi trục động cơ quay tròn sẽ tạo ra
chuyển động tịnh tiến của piston để thực hiện quá trình nén.
Cơ cấu nén piston xilanh được sử dụng trong máy nén là dạng piston đơn, đa phần
các loại lốc công suất thấp đều dùng một piston. Khi trục động cơ điện quay tròn sẽ tạo ra
chuyển động tịnh tiến của piston nhờ thanh truyền, khi piston đi ra, thể tích của xilanh
tăng dần tạo ra áp suất âm để hút khí từ ngồi vào, khi piston đi vào thể tích xilanh giảm
dần tạo ra áp suất lớn nén khí đi ra qua đường đẩy.
b. Máy hút chân không

12


Chức năng của máy hút chân khơng

Hình 2.14 Máy hút chân không
Việc hút chân không là vô cùng quan trọng trong việc nạp gas cho hệ thống vì nó ảnh
hưởng đến hiệu suất hoạt động và độ bền của hệ thống. Việc hút chân không nhằm đảm
bảo trong đường ống của hệ thống làm mát sạch khơng khí và tạp chất có bên trong
đường ống trước khi nạp gas mới vào giúp hệ thống hoạt động thông suất, không bị kết
tủa hoặc nghẽn.
Nếu khơng hút sạch khơng khí có trong đường ống sẽ khiến giảm hiệu suất của hệ
thống, giảm độ lạnh, tiêu tốn nhiên liệu, chạy lâu ngày sẽ xảy ra hiện tượng bị kết tủa
hoặc nghẽn cáp do lượng khơng khí bị sót lại trong đường ống hịa quyện với gas tạo
thành nhớt gây nên kết tủa.
Cấu tạo của máy hút chân không


13


Cấu tạo chung của bơm hút chân khơng vịng dầu kiểu Rotor cánh gạt là một trong
những loại máy bơm có cấu tạo phức tạp nhất, chúng thường được lắp ghép từ khoảng
trên 400 bộ phận có kích thước to nhỏ khác nhau.

Hình 2.15 Cấu tạo của máy hút chân không
Rotor được thiết kế đặt lệch tâm với stator (buồng bơm). Đây là điểm khác biệt rõ rệt
nhất so với các loại máy bơm hút chân không kiểu Piston hay kiểu trục vít, …
 Cánh bơm: cánh bơm được chế tạo bằng nhưạ composite có tính chịu nhiệt tốt,
chịu độ mài mịn cao. Nó được đặt trong các rãnh của rotor.
 Van một chiều cổng hút và van xả một chiều bơm hút chân không.
 Các bộ lọc: Lọc tách dầu cổng xả, lọc dầu và lọc gió cổng hút.
 Khớp nối bơm hút chân không là bộ phận dẫn động từ động cơ đến rotor bơm.
 Bộ phận tản nhiệt dầu.
 Dầu bơm hút chân không là không thể thiếu nếu muốn nó hoạt động tốt.
 Một số bộ phận khác như Gioăng, phớt, ống dẫn dầu cũng là những bộ phận
quan trọng góp phần làm tăng áp suất bơm và cũng bị tiêu hao, cần thay thế sau
thời gian dài hoạt động.
Nguyên lý hoạt động

14


Theo cấu tạo của bơm chân khơng có rotor được đặt lệch tâm sao cho rotor sát với
lòng Stator. Cấu tạo này của bơm sẽ ngăn chặn khơng khí từ bên cổng xả lọt sang bên
cổng hút mang đến áp suất chân khơng trong q trình làm việc.
Khi bơm chân khơng vịng dầu hoạt động, rotor sẽ quay với tốc độ cao để canh gạt
bơm chân không hoạt động và vét vào bề mặt lòng stator để tạo thành ngăn khí giữa các

cánh bơm chân khơng. Khi cánh bơm chân không thứ nhất bắt đầu đi qua cổng hút chân
không sẽ hút theo khơng khí trong mơi trường cần hút chân khơng. Dịng khơng khí được
hút vào này sẽ bị kéo dãn đến vãn thứ hai đi qua.
Dịng khí kéo theo sẽ tiếp tục được nén cho đến khi van mở ra ngồi có áp suất bằng
áp suất khí quyển. Lúc này, dầu sẽ được hút vào bơm để làm mát và bơi trơn, sau đó sẽ
được đẩy ra ngồi cổng xả lẫn với dịng khí. Khơng khí được kéo theo sẽ được nén cho
khi van xả mở ra ngoài với áp suất khí quyển. Dầu chân khơng sẽ được hút vào bơm để
làm mát và bơi trơn sau đó được đẩy ra ngồi cổng xả cùng với dịng khí.
Tại cổng xả có lọc tách dầu bơm chân khơng chặn lại, dầu sẽ được chặn lại đồng thời
các bụi, cặn cùng khơng khí sẽ được đẩy ra ngồi. Q trình bơm hút chân khơng được
hoạt đơng theo chu trình đến khi áp suất chân không đạt tiêu chuẩn tối đa theo thông số
kỹ thuật của bơm.
Thông số kỹ thuật
Bảng 1: Thơng số kỹ thuật của máy hút chân khơng
Kích thước

318x124x234 mm

Tốc độ bơm

7.2 m3/h

Áp lực giới hạn

2Pa

Lượng dầu

250ml


Công suất

250W

Khối lượng

8.1 kg

c. Bình chứa gas R134a
Dịng gas R134A là sản phẩm ra được ra đời để thay thế cho gas R12. Gas R134A
được ứng dụng rộng rãi trong máy lạnh xe hơi, hệ máy lạnh Chiller, máy lạnh container,
máy lạnh trong máy bay ..vv..vv
15


Gas R134A đã phát triển để trở thành sự lựa chọn làm lạnh tiêu chuẩn cho các ứng
dụng dân dụng gia đình và thiết bị máy móc cơng nghiệp chiller, nó cũng là một thành

phần chính trong nhiều hỗn hợp mơi chất làm lạnh trên thị trường.
Hình 2.16 Bình chứa gas R134a
R134a là môi chất lạnh 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 hồ khơng khí trong ơ tơ, điều hồ khơng khí
nói chung, máy hút ẩm và bơm nhiệt. Ở giải nhiệt độ thấp R134a khơng có những đặc
tính thuận lợi, hiệu quả năng lượng rất thấp nên khơng thể dùng được, R134a cũng có
những tính chất tương tự như R12 :
- Không gây cháy nổ, không độc hại, không ảnh hưởng xấu đến cơ thể sống.
- Tương đối bền vững về mặt hoá học và nhiệt.
- Khơng ăn mịn các kim loại chế tạo máy, có các tính chất vật lý phù hợp . . .
Thơng số kỹ thuật

Bảng 2: Thơng số kỹ thuật bình chứa gas R134a
16


Chỉ số chất lượng

Đơn vị

Giá trị chỉ số

(w / w)%

≧ 99,9%

Độ ẩm

ppm

≦ 10

Tính axit (HCL)

ppm

≦1

Dư lượng bốc hơi

ppm


≦ 100

(v / v)%

≦ 15

Tinh khiết

Khí khơng ngưng tụ
trong pha hơi

Tên sản phẩm

Hợp phần

R134A

HFC-134A

17