Đồ án tốt nghiệp Thiết bị lạnh hệ thống điều hịa khơng khí tơ -1- CHƯƠNG THIẾT BỊ LẠNH VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ƠTƠ 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ LẠNH ÔTÔ Thiết bị lạnh nói chung thiết bị lạnh Ơtơ nói riêng bao gồm thiết bị nhằm thực chu tr ình lấy nhiệt từ mơi trường cần làm lạnh thải nhiệt mơi trường bên ngồi Thiết bị lạnh Ơtơ bao gổm: Máy nén, thiết bị ng ưng tụ, bình lọc tách ẩm, thiết bị giãn nở, thiết bị bay hơi, số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống lạnh hoạt động hiệu Hình 1.1 giới thiệu thành phần hệ thống lạnh Ơtơ vị trí hệ thống H.1.1 Cấu tạo hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ điển hình Máy nén Giàn lạnh 11 Bình sấy khơ nối tiếp Giàn nóng Đường ống hút (áp suất thấp) 12 Khơng khí lạnh Quạt Đường ống xả (cao áp) 13 Quạt lồng sóc Bình lọc/hút ẩm Bộ tiêu âm 14 Bộ ly hợp quạt gió Van giãn nở 15 Bộ ly hợp máy nén 10 Cửa sổ quan sát 16 Khơng khí Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -2- 1.2 THIẾT BỊ LẠNH ÔTÔ 1.2.1 Máy nén 1.2.1.1 Cơng dụng, vị trí lắp đặt máy nén v phân loại máy nén * Công dụng: Máy nén kỹ thuật lạnh hoạt động bơm để hút môi chất áp suất thấp nhiệt độ thấp sinh gi àn bay nén lên áp suất cao (100PSI; 717,5 kg/cm2) nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm tuần hịa mơi chất lạnh cách hợp lý tăng mức độ trao đổi nhiệt môi chất hệ thống Máy nén phận quan trọng hệ thống lạnh Công suất, chất lượng, tuổi thọ độ tin cậy hệ thống lạnh chủ yếu máy nén lạnh định Trong trình làm việc, tỉ số máy nén vào khoảng 5÷8,1 Tỉ số nén phụ thuộc vào nhiệt độ khơng khí mơi trường xung quanh loại mơi chất lạnh H.1.2 Hình dạng bên ngồi loại máy nén * Vị trí lắp đặt: Máy nén gắn bên hông động cơ, nhận truyền động đai từ động ôtô sang đầu trục máy nén qua ly hợp từ Tốc độ vòng quay máy nén lớn tốc độ quay động Hình bên vị trí lắp đặt máy nén động H.1.3 Vị trí lắp đặt máy nén động c Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -3- * Phân loại Nhiều loại máy nén khác đ ược dùng hệ thống lạnh ôtô, loại máy nén có đặc điểm cấu tạo v làm việc theo nguyên tắc khác Nhưng tất loại máy nén thực nh iệm vụ nhau: nhận có áp suất thấp từ bốc chuyển thành có áp suất cao bơm vào ngưng tụ Thời gian trước đây, hầu hết máy nén sử dụng loại piston v trục khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến xi lanh n ên gọi máy nén piston tay quay, loại khơng cịn sử dụng Hiện dùng phổ biến loại máy nén piston dọc trục v máy nén quay dùng cánh trượt 1.2.1.2 Máy nén loại piston tay quay Loại sử dụng cho mơi chất lạnh R12, đ ược thiết kế nhiều xylanh bố trí thẳng hàng, bố trí hình chữ V * Cấu tạo: Đường ống xả Nắp van Van xả Đế van Chốt piston Thanh truyền Ô bi Đệm kín Mặt đệm kín trục 10 Đường ống hút 11 Lõi van 12 Đầu xylanh 13 Đệm nắp xylanh 14 Van hút 15 Vòng xéc măng 16 Piston 17 Caste 18 Vịng đệm kín 19 Trục khuỷu 20 Đệm 21 Đế bơm H.1.4 Máy nén loại piston tay quay Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -4- Trong loại máy nén kiểu piston, th ường sử dụng van lưỡi gà để điều khiển dịng mơi chất lạnh vào xylanh Lưỡi gà kim loại mỏng, mềm dẻo, gắn kín phía lỗ khuôn l ưỡi gà Áp suất phía lưỡi gà ép lưỡi gà tựa chặt vào khn đóng kín l ỗ thơng lại Áp suất phía đối diện đẩy lưỡi gà mở cho lưu thơng dịng chất làm lạnh * Nguyên lý hoạt động Khi piston di chuyển xuống phía dưới, môi chất bốc điền đầy vào xi lạnh thông qua van lưỡi gà hút - kỳ gọi kỳ hút, van lưỡi gà xả ngăn chất làm lạnh phía áp suất, nhiệt độ cao không cho vào xi lanh Khi piston di chuyển lên phía – kỳ gọi kỳ xả, lúc van lưỡi gà hút đóng kín, piston chạy lên nén chặt môi chất lạnh thể khí, làm tăng nhanh chóng áp suất nhiệt độ môi chất, van lưỡi gà xả mở, môi chất lạnh đẩy đến ngưng tụ H.1.5 Nguyên lý hoạt động máy nén piston tay quay * Ưu nhược điểm phạm vi ứng dụng: Với loại máy nén này, tốc độ động ln thay đổi q trình làm việc mà máy nén không tự khống chế lưu lượng môi chất lưu thông, van lưỡi gà chế tạo thép l ò xo mỏng nên dễ bị gẫy làm việc xác bị mài mịn giảm lực đàn hồi qua trình làm việc, lúc Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -5- ảnh hưởng lớn đến hiệu suất v chất lượng làm việc hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ Kiểu máy nén khó thực việc điều khiển tự động tr ình làm việc tốc độ động c thay đổi Nên kỹ thuật điện lạnh ơtơ khơng cịn dùng loại máy nén piston loại trục khuỷu tay quay n ày 1.2.1.3 Máy nén piston kiểu cam nghiêng * Cấu tạo: Loại có ký hiệu 10PAn, loại máy nén khí với 10 x ylanh bố trí hai đầu máy nén (5 phía tr ước phía sau); có piston tác động hai chiều dẫn động nhờ trục có cam nghi êng (đĩa lắc) xoay tạo lực đẩy piston Các piston đ ược đặt lên cam nghiêng với khoảng cách cặp piston 72 0- loại máy nén có 10 xilanh; có khoảng cách 120 0- loại máy nén có xylanh H.1.6 Kết cấu loại máy nén kiểu cam nghiêng Trục máy nén Phốt trục bơm 14 Nửa xy lanh trước Đĩa cam Bộ ly hợp puly máy nén 15 Nửa xy lanh sau Piston 10 Bạc đạn puly 16 Caste dầu nhờn 4, Bi trượt đế 11 Puly 17 Ống hút dầu Van hút lưỡi gà 12 Cuộn dây ly hợp 18 Đầu sau Đĩa van xả trước 13 Đầu trước 19 Bơm bánh Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -6- * Nguyên lý hoạt động: Hoạt động máy nén cam nghi êng chia làm hai hành trình sau: - Hành trình hút: Khi piston chuyển động phía bên trái, tạo nên chênh lệch áp suất khoảng khơng gian phía b ên phải piston; lúc van hút mở cho mơi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ thấp từ bay h nạp vào máy nén qua van hút Và van x ả phía bên phải piston chịu lực nén thân van lị xo lá, nên đóng kín Van hút mở hết h ành trình hút piston đóng lại, kết thúc hành trình nạp H.1.7 Nguyên lý hoạt động loại máy nén piston cam nghi êng - Hành trình xả: Khi piston chuyển động phía bên trái tạo hành trình hút phía bên phải, đồng thời phía bên trái piston thực h ành trình xả hay hành trình bơm máy nén Đầu piston phía b ên trái nén khối mơi chất lạnh nạp vào, nén lên áp suất cao đủ áp lực để thắng đ ược lực tỳ van xả van xả mở mơi chất lạnh có áp suất, nhiệt độ cao đẩy tới ngưng tụ Van hút phía bên trái lúc đóng kín áp lực nén môi chất Van xả mở hết hành trình bơm, đóng lại lực đàn hồi van lò xo lá, kết thúc hành trình xả (hình 1.7) Và tiếp tục hành trình Hiện nay, hệ thống lạnh ôtô loại máy nén n ày sử dụng rộng rãi Bởi đặc tính: Nhỏ gọn nhẹ nhờ giảm kích cỡ piston, xilanh v vỏ hộp máy nén; độ tin cậy cao nhờ có phốt bịt kín h ình cốc lắp trục v Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -7- khớp nối điện từ; độ ồn thấp nhờ v làm việc êm dịu van hút van xả loại lò xo Với cấu tạo nhỏ gọn nên dễ kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa Máy nén có ký hiệu 10PAn, đó: 10P thể số xilanh có máy nén; A thể máy nén thuộc hệ mới; n thể giá trị công suất máy nén (khi n = 15 cơng suất máy nén 155cm3/rev; n = 17 cơng suất máy nén 178 cm3/rev) Tương ứng với ký hiệu trên, tùy theo loại máy nén sử dụng xe có cơng suất động quy định sau: động có cơng suất từ 1500 ÷ 2000 (cm 3) dùng loại máy nén 10PA15 hay 10PA17; với động có cơng suất từ 2100 (cm 3) trở lên dùng loại 10PA17 10PA20 1.2.1.4 Máy nén piston mâm dao đ ộng Máy nén có nguyên lý ho ạt động giống loại máy nén píton kiểu cam nghiêng, nhiên mặt cấu tạo có v ài điểm khác Máy nén kiểu dẫn động píton mâm dao động, píton l àm việc phía, có xecmăng; piston đư ợc nối vào đĩa lắc tay quay Gồm có píton, đặt mâm dao động, cách góc 60 H.1.8 Cấu tạo máy nén piston mâm dao động Máy nén có vài điểm thuận lợi so với loại máy nén trình bày trên, làm việc êm dịu hơn, bốc có nhiệt độ khơng đổi 32 0F (00C) máy nén có cấu giảm thể tích làm việc dung tích bơm máy nén để cân xứng với yêu cầu làm lạnh bốc hệ thống Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -8- Máy nén tích làm việc biến đổi hành trình píton thay đổi dựa vào góc nghiêng (so với trục) mâm dao động, thay đổi t ùy theo lượng môi chất cần thiết cung cấp cho hệ thống Góc nghi êng mâm dao động lớn hành trình píton dài hơn, mơi chất lạnh bơm nhiều Khi góc nghiêng nhỏ, hành trình píton ngắn, mơi chất lạnh đ ược bơm Điều cho phép máy nén chạy liên tục bơm đủ lượng mơi chất lạnh cần thiết Góc nghiêng mâm dao động điều khiển van điều khiển Hộp xếp bi giãn co lại tùy theo áp lực đưa vào tăng hay giảm, làm chuyển dịch viên bi van điều khiển để đóng mở van, từ điều khiển đ ược áp lực vỏ máy nén Sự khác áp lực mặt d ưới áp lực vỏ máy nén xác định vị trí mâm dao động Góc nghi êng mâm dao động lớn - làm mát đạt tối đa phần áp lực (h ình 1.9) H.1.9 Van điều khiển hành trình dao động máy nén 1.2.1.5 Máy nén quay loại cánh gạt * Cấu tạo: Loại máy nén khơng dùng piston (hình 1.10) Mà cấu tạo gồm roto với cánh gạt đặt lồng v roto vỏ bơm có vách tinh ch ế Khi chụp bơm cánh gạt quay, vách vỏ bơm cánh gạt hình thành buồng bơm, buồng thay đổi thể tích rộng hay co thắt lại trục bơm quay- nở rộng thể tích để hút mơi chất lạnh phía có áp lực, nhiệt độ thấp Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT -9- vào buồng bơm; co thể tích lại để ép chất làm lạnh đến phía có áp lực, nhiệt độ cao Lỗ van xả bơm bố trí điểm vỏ bơm mà mơi chất lạnh nén đến áp suất cao H.1.10 Cấu tạo máy nén cánh trượt * Nguyên lý hoạt động máy nén cánh gạt đ ược trình bày sau: H.1.11 Nguyên lý hoạt động máy nén cánh gạt Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT ...-1- CHƯƠNG THIẾT BỊ LẠNH VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ƠTƠ 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ LẠNH ƠTƠ Thiết bị lạnh nói chung thiết bị lạnh Ơtơ nói riêng bao gồm thiết bị nhằm thực chu... môi chất lạnh xuống Trên ? ?tô, thiết bị giãn nở nhiệt lắp đặt ống vào bốc hơi, sau giàn ngưng tụ Có hai kiểu van giãn nở sử dụng hệ thống điều h ịa khơng khí ? ?tô; kiểu van giãn nở có áp suất không. .. việc hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ thỏa mãn H.1.18 Sơ đồ hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ sử dụng ống định cỡ OT 1.2.5.3 Van giãn nở trang bị bầu cảm biến nhiệt độ Trên hệ thống điều hịa khơng khí