Trang chủ » Cấu tạo hệ thống điều hòa ô tô [Phần 1]
Bài viết hôm nay nói về cấu tạo của hệ thống điều hòa ô tô, và sẽ tập trung vào các bộ phân bên đường áp thấp của hệ thống. Bài viết sẽ bao gồm các nội dung sau:
- Các loại máy nén phổ biến hiện nay
- Vai trò của dàn nóng và bộ lọc khô
- Cấu trúc của các ống dẫn gas điều hòa
1. Máy nén
Dùng để tăng áp suất của môi chất lạnh, tuần hoàn dầu bôi trơn.
Máy nén đĩa chéo
Hình 1: Cấu tạo máy nén đĩa chéo
Đây là loại máy nén khí với 6 hoặc 10 xylanh được bố trí ở hai đầu máy nén. Các piston tác động hai chiều được dẫn động nhờ một trục có đĩa lắc khi xoay sẽ tạo ra lực đẩy piston. Loại 6 xylanh sẽ được đặt cách nhau trên đĩa lắc một khoảng 120 độ, loại 10 xylanh thì 72 độ.
Hình 2: Hoạt động của máy nén đĩa chéo
Có hai buồng hoạt động[trái và phải, đều có khả năng hút và đẩy]. Khi hoạt động thì đĩa chéo sẽ quay theo trục máy nén, làm cho piston di chuyển qua lại. Ví dụ, ở buồng 1 thì khi piston tịnh tiến qua trái thì làm mở van hút, hút môi chất lạnh vào, còn ở buồng 2 thì nén môi chất lạnh và đẩy ra ngoài thông qua van xả.
Máy nén thay đổi được hành trình piston/dung tích công tác
Hình 3: Cấu tạo máy nén thay đổi dung tích công tác
Máy nén có thể tích làm việc biến đổi là do hành trình của piston thay đổi dựa vào góc nghiêng [so với trục] của đĩa lắc, thay đổi tùy theo lượng môi chất cần thiết cung cấp cho hệ thống. Khi muốn làm lạnh nhiều thì tăng lượng môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống bằng cách tăng góc nghiêng của đĩa lắc thì hành trình của piston sẽ dài hơn, môi chất lạnh sẽ được bơm đi nhiều hơn. Và ngược lại. Do đó loại này có thể chạy liên tục mà không cần tắt. Góc nghiêng của đĩa lắc được điều khiển bởi một van điều khiển, van sẽ điều chỉnh áp suất ở khoang điều khiển.
Một số xe có thể dùng xung PWM để điều chỉnh góc của đĩa lắc.
Hình 4: Van điều khiển góc đĩa lắc loại cơ và điện
Máy nén xoắn ốc
Hình 5: Cấu tạo máy nén xoắn ốc
Hình 6: Hoạt động của máy nén xoắn ốc
Loại này có thiết kế rất độc lạ, không sử dụng piston, không sử dụng chuyển động quay để nén môi chất mà sử dụng hai cuộn thép để nén. Hai cuộn thép có thể hình xoắn ốc hoặc đường cong hỗn hợp được sắp xếp xen kẻ nhau, một cuộn cố định, một cuộn di chuyển được. Cuộn di chuyển được kết nối với trục của máy nén. Khi hoạt động, ở giữa hai cuộn sẽ hình thành các khoang nén môi chất lại, nén chúng vào tâm của các cuộn rồi đưa tới dàn nóng. Loại này có độ tin cậy và hiệu quả cao hơn loại sử dụng piston để nén. Thường sử dụng trên động cơ phân khối nhỏ.
Máy nén sử dụng cánh gạt
Hình 7: Cấu tạo và hoạt động máy nén cánh gạt
Không sử dụng piston, gồm rô-to, được gắn thêm các cánh gạt và lớp vỏ có vách trong hình dạng đặc biệt. Khi trục máy nén quay, các cánh gạt di chuyển theo hình dạng của vách bên trong vỏ, hình thành các buồng bơm. Các buồng bơm có thể thay đổi thể tích, ở nơi có thể tích lớn sẽ hút môi chất vào, nơi có thể tích nhỏ sẽ nén môi chất đến áp suất cao nhất. Van xả sẽ bố trí ở nơi có áp suất cao nhất. Dầu bôi trơn góp phần tăng hiệu quả làm việc của máy nén.
2. Ly hợp máy nén
Dùng để ngắt hoặc kết nối trục máy nén với buli khi nhận được yêu cầu từ người sử dụng. Khi sử dụng, từ trường của nam châm điện sẽ hút đĩa ma sát, làm cho đĩa ma sát ép chặt vào buli, làm cho trục máy nén quay theo buli. Khi không sử dụng, đĩa ma sát sẽ tách khỏi buli[Khoảng 0,5mm], trục máy nén ngừng quay.
Hình 8: Cấu tạo chính và hoạt động của ly hợp máy nén
Ly hợp điện của máy nén còn có thêm một đi-ốt đấu song song với nó. Nhằm tránh trường hợp khi ngắt máy nén, sẽ có một dòng điện ngược chạy về relay hoặc mô-đun điều khiển, gây hỏng hóc.
Hình 9: Đi-ốt đấu song song với cuộn dây nam châm điện
Tất cả máy nén hiện nay, đều dùng công tắc nhiệt gắn trên máy nén và được nối nối tiếp với mạch điều khiển ly hợp. Dùng để nhận biết nhiệt độ ở vỏ máy nén, nếu có bất kì lỗi gì làm cho máy nén nóng lên. Và khi nóng đến một mức nào đó, công tắc nhiệt sẽ mở ra, ngắt mạch ly hợp làm máy nén ngừng hoạt động. Đến khi nào nhiệt độ hạ xuống, máy nén sẽ tiếp tục được hoạt động.
Ngoài ra, còn có cảm biến áp suất[thấp và cao]. Loại cảm biến áp suất thấp để kiểm tra xem môi chất gần hết chưa, loại cảm biến áp suất cao thì kiểm tra áp suất môi chất có vượt ngưỡng cho phép không. Cả hai đều dùng để ngắt hoạt động của máy nén, tránh gây hại cho hệ thống. Có hai loại:
+ Loại cơ khí: Chỉ nhận biết được khi áp suất môi chất lạnh quá lớn, lúc đó sẽ ngắt máy nén
+ Loại sử dụng hiệu ứng áp điện[piezo]: Cảm biến liên tục giám sát áp suất môi chất trong hệ thống. Từ đó điều khiển ngắt máy nén hiệu quả hơn, hoặc điều chỉnh góc của đĩa lắc mượt mà hơn[Đối với loại máy nén có hành trình piston thay đổi].
3. Hệ thống bôi trơn
Máy nén cần phải có hệ thống bôi trơn để tránh phát sinh các lỗi cơ khí. Chất bôi trơn được hòa trộn chung với môi chất lạnh, được tuần hoàn trong toàn bộ hệ thống.
Dầu được dùng để bôi trơn thường được gọi là PAG, có khả năng hút ẩm tốt.
Hình 10: Dầu bôi trơn hệ thống điều hòa
4. Bộ trao đổi nhiệt [IHX]
Bộ trao đổi nhiệt [IHX]: Gồm hai ống, một ống dẫn môi chất áp suất cao bao quanh ống dẫn môi chất áp suất thấp. Ống dẫn môi chất áp suất cao dẫn từ dàn lạnh đến máy nén, ống dẫn môi chất áp suất thấp dẫn từ dàn nóng đến van tiết lưu. Ống cao áp kích thước nhỏ hơn nhưng thành ống dày hơn ống thấp áp.
Hình 11: Bộ trao đổi nhiệt và mặt cắt đường ống
Giúp tăng khả năng hấp thu nhiệt khi môi chất đi vào dàn lạnh, nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống. Nếu do thời tiết quá nóng, quá trình ngưng tụ ở dàn nóng diễn ra không triệt để thì bộ trao đổi nhiệt sẽ hoàn thành phần còn lại. Môi chất từ dàn nóng[còn hơi sót lại] sẽ được làm lạnh sơ bộ nhờ môi chất có áp suất thấp, nhiệt độ thấp từ dàn lạnh.
Đường ống sử dụng trong hệ thống điều hòa có nhiều lớp để chịu được áp suất cao, hạn chế rò rỉ.
Hình 12: Các lớp của ống dẫn gas điều hòa
5. Dàn nóng
Công dụng: 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.
Có hai loại hình dạng của dàn nóng:
+ Dạng gấp khúc: Chỉ có một các ống dẫn dài được uốn cong ngoằn ngoèo. Thường chỉ có một lớp.
Hình 13: Dàn nóng dạng gấp khúc
+ Dạng song song: Có nhiều ống dẫn được đặt song song. Tăng diện tích bề mặt tiếp xúc.
Hình 14: Dàn nóng dạng song song
Cả hai loại đều có quạt làm mát, quạt thường hoạt động khi máy lạnh được bật. Quạt hỗ trợ quá trình trao đổi nhiệt tốt hơn.
6. Bộ lọc khô
Hình 15: Bộ lọc khô
Công dụng: Loại bỏ hơi nước trong môi chất lạnh, tránh bị ăn mòn trong quá trình sử dụng. Ngoài ra, bộ lọc khô này còn có một nhiệm vụ lọc khác là giúp giữ các chất bẩn trong hoạt động của môi chất và hệ thống. Thường dùng các hạt Siliagel để hút ẩm
Trên đây là nội dung về cấu tạo hệ thống điều hòa ô tô [phần 1], hy vọng nó sẽ giúp ích trên con đường sự nghiệp, học tập của bạn. Nếu bạn có vấn đề gì thắc mắc thì đừng ngần ngại mà liên hệ với ThoongMotor ngay nhé, chúng mình sẽ luôn sẵn sàng giải đáp mọi thắc mắc của bạn.
Chúng mình cũng có một số bài viết liên quan đến hệ thống điều hòa khác, các bạn có thể tham khảo bên dưới nhé:
- Khái quát hệ thống điều hòa ô tô
- Cấu tạo hệ thống điều hòa ô tô [phần 2]
- Quy trình kiểm tra, thu hồi và nạp gas điều hòa ô tô