TỔNG QUAN
HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ
1. Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Điều hòa không khí là một hệ thống quan trọng trên xe. Nó điều khiển nhiệt độ và
tuần hoàn không khí trong xe giúp cho hành khách trên xe cảm thấy dễ chịu trong
những ngày nắng nóng mà còn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch không khí. Ngày nay, điều
hòa không khí trên xe còn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảm biến và các
ECU điều khiển. Điều hoà không 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 không khí đi qua, hệ
thống điều hòa không khí sử dụng ngay két nước như một két sưởi ấm. Két sưởi lấy
nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để làm nóng
không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi
nước làm mát nóng lên. Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm
việc. Để làm mát không khí trong xe, hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo một chu
trình khép kín. Máy nén đẩy môi chất ở thế khí có nhiệt độ cao áp suất cao đi vào giàn
ngưng. Ở giàn ngưng môi chất chuyển từ thể khí sang thể lỏng. Môi chất ở dạng lỏng
này chảy vào bình chứa (bình sấy khô). Bình này chứa và lọc môi chất. Môi chất lỏng
sau khi đã được lọc chảy qua van giãn nở, van giãn nở này chuyển môi chất lỏng thành
hỗn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt độ thấp. Môi 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 không khí chạy qua giàn lạnh. Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong
giàn lạnh và chỉ có môi 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 hòa
không khí kết hợp cả két sưởi ấm và giàn lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí các
cánh hòa trộn và vị trí của van nước. Để điều khiển thông khí trong xe, hệ thống điều
hòa không khí lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nh ờ chênh áp được tạo ra do
chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên.Sự phân bổ áp suất không khí
trên bề mặt của xe khi nó chuyển động, một số nơi có áp suất dương, còn 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 thông gió cưỡng
bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả
không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thông gió tự nhiên. Thông thường,
hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ thống thông khí khác (hệ thống
điều hoà không khí, bộ sưởi ấm)
10 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 716 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô - Tổng quan hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
1
TỔNG QUAN
HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ
1. Giới thiệu chung về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Điều hòa không khí là một hệ thống quan trọng trên xe. Nó điều khiển nhiệt độ và
tuần hoàn không khí trong xe giúp cho hành khách trên xe cảm thấy dễ chịu trong
những ngày nắng nóng mà còn giúp giữ độ ẩm và lọc sạch không khí. Ngày nay, điều
hòa không khí trên xe còn có thể hoạt động một cách tự động nhờ các cảm biến và các
ECU điều khiển. Điều hoà không 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 không khí đi qua, hệ
thống điều hòa không khí sử dụng ngay két nước như một két sưởi ấm. Két sưởi lấy
nước làm mát động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng nhiệt này để làm nóng
không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két sưởi là thấp cho đến khi
nước làm mát nóng lên. Do đó ngay sau khi động cơ khởi động két sưởi không làm
việc. Để làm mát không khí trong xe, hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo một chu
trình khép kín. Máy nén đẩy môi chất ở thế khí có nhiệt độ cao áp suất cao đi vào giàn
ngưng. Ở giàn ngưng môi chất chuyển từ thể khí sang thể lỏng. Môi chất ở dạng lỏng
này chảy vào bình chứa (bình sấy khô). Bình này chứa và lọc môi chất. Môi chất lỏng
sau khi đã được lọc chảy qua van giãn nở, van giãn nở này chuyển môi chất lỏng thành
hỗn hợp khí - lỏng có áp suất và nhiệt độ thấp. Môi 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 không khí chạy qua giàn lạnh. Tất cả môi chất lỏng được chuyển thành hơi trong
giàn lạnh và chỉ có môi 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 hòa
không khí kết hợp cả két sưởi ấm và giàn lạnh đồng thời kết hợp điều chỉnh vị trí các
cánh hòa trộn và vị trí của van nước. Để điều khiển thông khí trong xe, hệ thống điều
hòa không khí lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nh ờ chênh áp được tạo ra do
chuyển động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên.Sự phân bổ áp suất không khí
trên bề mặt của xe khi nó chuyển động, một số nơi có áp suất dương, còn 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 thông gió cưỡng
bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả
không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thông gió tự nhiên. Thông thường,
hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ thống thông khí khác (hệ thống
điều hoà không khí, bộ sưởi ấm).
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
2
CHƯƠNG I
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ
1. Chức năng của điều hòa không khí.
A. Sưởi ấm.
Hình 2.1: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi ấm
Người ta dùng một két sưởi ấm như một bộ trao đổi nhiệt để làm nóng không
khí. Két sưởi lấy nước làm mát của động cơ đã được hâm nóng bởi động cơ và dùng
nhiệt độ này để làm nóng không khí nhờ một quạt thổi vào xe, vì vậy nhiệt độ của két
sưởi là thấp cho đến khi nước làm mát nóng lên. Do đó ngay sau khi động cơ khởi
động két sưởi không làm việc như là một bộ sưởi ấm.
B. Làm mát không khí.
Giàn lạnh làm việc như là một bộ trao đổi nhiệt để làm mát không khí trước khi
đưa vào trong xe. Khi bật công tắc điều hòa không khí, máy nén bắt đầu làm việc đẩy
môi chất lạnh (ga điều hòa) tới giàn lạnh. Giàn lạnh được làm mát nhờ chất làm lạnh
và sau đó nó làm mát không khí đư ợc thổi vào trong xe từ quạt gió. Việc làm nóng
không khí ph ụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ nhưng việc làm
mát không khí hoàn toàn độc lập với nhiệt độ nước làm mát động cơ.
Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của hệ thống làm mát
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
3
C. Hút ẩm.
Lượng hơi nước trong không khí tăng lên khi nhiệt độ không khí cao hơn và
giảm xuống khi nhiệt độ không khí giảm xuống. Khi đi qua giàn lạnh, không khí được
làm mát. Hơi nước trong không khí ngưng tụ lại và bám vào các cánh tản nhiệt của
giàn lạnh. Kết quả là độ ẩm trong xe bị giảm xuống. Nước dính vào các cánh tản nhiệt
đọng lại thành sương và được chứa trong khay xả nước. Cuối cùng, nước này được
tháo ra khỏi khay của xe bằng một vòi nhỏ. Ngoài ba ch ức năng trên hệ thống điều
hòa không khí còn có chức năng điều khiển thông gió trong xe. Việc lấy không
khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển động của xe được
gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bổ áp suất không khí trên bề mặt của xe khi nó
chuyển động được chỉ ra trên hình vẽ, một số nơi có áp suất dương, còn 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 h ệ thống thông gió cưỡng
bức, người ta sử dụng quạt điện hút không khí đưa vào trong xe. Các cửa hút và cửa xả
không khí được đặt ở cùng vị trí như trong hệ thống thông gió tự nhiên. Thông thường,
hệ thống thông gió này được dùng chung với các hệ thống thông khí khác (hệ thống
điều hoà không khí, bộ sưởi ấm).
2. Phân loại điều hòa không khí trên ô tô.
Hệ thống điều hòa không khí được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo phương thức
điều khiển.
A. Phân loại theo vị trí lắp đặt.
Kiểu phía trước
Giàn lạnh của kiểu phía trước được gắn sau bảng đồng hồ và được nối với
giàn sưởi. Quạt giàn lạnh được dẫn động bằng mô tơ quạt. Gió từ bên ngoài hoặc
không khí tuần hoàn bên trong được cuốn vào. Không khí đã làm lạnh (hoặc sấy) được
đưa vào bên trong.
Hình 2.3: Kiểu phía trước
Kiểu kép.
Kiểu kép là kiểu kết hợp giữa kiểu phía trước với giàn lạnh phía sau được đặt
trong khoang hành lý. Cấu trúc này không cho không khí thổi ra từ phía trước
hoặc từ phía sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở
mọi nơi trong xe.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
4
Hình 2.4: Kiểu kép
Kiểu kép treo trần.
Kiểu này được sử dụng trong xe khách. Phía trước bên trong xe được bố
trí hệ thống điều hòa kiểu phía trước kết hợp với giàn lạnh treo trần phía sau. Kiểu kép
treo trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.
Hình 2.5: Kiểu kép treo trần
B. Phân loại theo phương pháp điều khiển.
Kiểu bằng tay.
Kiểu này cho phép điều khiển nhiệt độ bằng tay các công tắc và nhiệt độ đầu ra bằng
cần gạt. Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điềukhiển lượng
gió, hướng gió.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
5
Hình 2.6: Kiểu bằng tay (Khi trời nóng)
Kiểu tự động.
Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ mong muốn, bằng cách trang bị bộ
điều khiển điều hòa và ECU động cơ. Điều hòa tự động điều khiển nhiệt độ không khí
ra và tốc động cơ quạt một cách tự động dựa trên nhiệt độ bên trong xe, bên ngoài xe,
và bức xạ mặt trời báo về hộp điều khiển thông qua các cảm biến tương ứng, nhằm
điều khiển nhiệt độ bên trong xe theo nhiệt độ mong muốn.
Hình 2.7: Kiểu bằng tay (Khi trời lạnh)
Hình 2.8: Kiểu tự động (Khi trời nóng)
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
6
Hình 2.9: Kiểu tự động (Khi trời lạnh)
3. Lý thuyết về điều hòa không khí.
Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm vi ệc, đặc điểm cấu tạo của
hệ thống điều hòa không khí trên ô tô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết
căn bản của hệ thống điều hòa không khí. Quy trình làm lạnh được mô tả như một quá
trình tách nhiệt ra khỏi vật thể. Đây cũng là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và
điều hòa không khí. Vì vậy hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên nguyên
lý cơ bản sau đây:
Dòng nhiệt luôn truyền từ nơi nóng đến nơi lạnh.
Khi bị nén chất khí sẽ làm tăng nhiệt độ.
Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng lượng nhiệt ra một vùng rộng
lớn và nhiệt độ của chất khí sẽ bị giảm xuống.
Để làm lạnh bất cứ một vật nào thì ta phải lấy nhiệt ra khỏi vật thể đó.
Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi chất lỏng thay đổi trạng
thái biến thành hơi. Tất cả các hệ thống điều hòa không khí ô tô đều được thiết
kế dựa trên cơ sở lý huyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ, áp
suất và điểm sôi.
Dòng nhiệt: Nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao hơn (các phần tử có chuyển
động mạnh hơn) đến những nơi có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có chuyển
động yếu hơn).Ví dụ: Một vật nóng 300F được đặt cạnh một vật nóng có nhiệt
độ 800F thì vật nóng có nhiệt độ là 800F sẽ truyền nhiệt cho vật 300F. Sự chênh
lệch nhiệt độ càng lớnthì dòng nhi ệt lưu thông càng mạnh. Sự truyền nhiệt
có thể được truyền bằng: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hay kết hợp giữa ba cách
trên.
Dẫn nhiệt: Là sự truyền có hướng của nhiệt trong một vật hay sự dẫn nhiệt xảy
ra giữa hai vật thể khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ khi ta nung nóng
một đầu thanh thép thì đầu kia dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.
Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hay một
chất khí đã được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể
khác nhờ khối khung khí trung gian bao quanh nó. Khi khối không khí được
đun nóng bởi một nguồn nhiệt, không khí nóng sẽ bốc lên phía trên tiếp xúc với
vật thể nguội hơn và làm nóng vật thể này. Trong một phòng không khí nóng
bay lên trên, không khí lạnh di chuyển xuống dưới tạo thành vòng luân chuyển
khép kín, nhờ vậy các vật thể trong phòng được nung nóng đều, đó là hiện
tượng của sự đối lưu.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
7
Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù
giữa các vật không có không khí ho ặc không tiếp xúc với nhau. Ta cảm thấy
ấm khi đứng dưới ánh sáng mặt trời hay cả dưới ánh sáng đèn pha khi ta đứng
gần nó. Đó là bởi nhiệt của mặt trời hay đèn pha được biến thành các tia hồng
ngoại và khi các tia này chạm vào một vật nó sẽ làm cho các phần tử của vật
đó chuyển động, gây cho ta cảm giác nóng. Tác dụng truyền nhiệt này gọi là sự
bức xạ.
Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: Thể lỏng, thể
rắn, thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của một vật thể, cần phải truyền cho nó
một nhiệt lượng nhất định. Ví dụ khi ta hạ nhiệt độ của nước xuống 320F (00C)
thì nước đóng băng thành đá. Nó đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn.
Nếu nước được đun tới 2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thể khí). Ở đây
đặc biệt thú vị khi thay đổi nước đá (thể rắn) thành nước ở thể lỏng và nước
thành hơi ở thể khí. Trong quá trình thay đổi trạng thái của nước ta phải tác
động nhiệt vào.
Ví dụ: Khối nước đá đang ở nhiệt độ 320F ta nung nóng cho nó tan ra,
nhưng nước đá đang tan v ẫn giữ nhiệt độ là 32 0F. Đun nước nóng đến 212 0F
thì n ước sôi, nhưng khi ta ti ếp tục đun nữa nước sẽ bốc hơi và nhiệt
độ đo được vẫn là 212 0F (1000C) chứ không nóng hơn nữa. Lượng nhiệt
được hấp thụ trong nước sôi, trong nước đá để làm thay đổi trạng thái của
nước gọi là ẩn nhiệt.
Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng trong hệ thống điều hòa
không khí. Khi tác động áp suất trên mặt chất lỏng thì sẽ làm thay đổi điểm
sôi của chất lỏng này. Áp suất càng lớn điểm sôi càng cao có nghĩa là nhiệt độ
lúc chất lỏng sôi cao hơn so với mức bình thường. Ngược lại nếu giảm áp suất
tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất đó sẽ bị giảm xuống. Ví dụ
điểm sôi của nước ở nhiệt độ bình thường là 1000C. Điểm sôi này có thể tăng
cao hơn bằng cách tăng áp suất trên chất lỏng đồng thời cũng có thể hạ thấp
điểm sôi bằng cách giảm bớt áp suất trên chất lỏng hay đặt chất lỏng trong chân
không. Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất cũng có tác dụng như thế.
Trong hệ thống điều hòa không khí, cũng như hệ thống điện lạnh ô tô đã áp
dụng hiện tượng này của áp suất đối với sự bốc hơi và ngưng tụ của một số
loại chất lỏng đặc biệt tham gia vào quá trình sinh lạnh và điều hòa của
hệ thống.
4. Đơn vị đo nhiệt lượng, môi chất lạnh và dầu bôi trơn.
A. Đơn vị đo nhiệt lượng.
Để đo nhiệt lượng truyền từ vật này sang vật kia người ta dùng đơn vị BTU.
Nếu cần nung một Pound nước (0,454 kg) nóng đến 1 0F (0,550C) thì phải truyền cho
nước 1 BTU nhiệt. Năng suất của một hệ thống nhiệt lạnh ô tô được định rõ bằng
BTU/giờ, vào khoảng 12000 đến 24000 BTU/giờ.(1BTU= 0,252 cal = 252 kcal), (1
kcal = 4,187 kJ).
B. Môi chất lạnh.
Môi chất lạnh còn gọi là tác nhân lạnh hay ga lạnh trong hệ thống điều hòa
không khí phải đạt được những yêu cầu sau đây: + Môi chất lạnh phải có điểm sôi
thấp dưới 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp thụ ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp.
Phải có tính chất tương đối trơ, hòa trộn được với dầu bôi trơn để tạo thành một
hóa chất bền vững, không ăn mòn kim loại hoặc các vật liệu khác như cao su, nhựa.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
8
Đồng thời chất làm lạnh phải là chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không
sinh ra các ph ản ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi nó xả ra vào khí
quyển. Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh.
Các freon: Là các cacbuahydro no hoặc chưa no mà các nguyên tử hydro được
thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng nguyên tử clo, flo hoặc brom.
R (refrigerant): Chất làm lạnh, môi chất lạnh.
Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt. Ví dụ như R-134a
Các olefin có số 1 đứng trước 3 chữ số. Ví dụ như C3F6 kí hiệu là R1216.
Các hợp chất có cấu trúc mạch vòng thêm chữ C.Ví dụ như C4H8 là RC138.
Các chất vô cơ: Kí hiệu là R7M, trong đó với M là phân tử lượng làm tròn của
chất đó.Ví dụ NH3 kí hiệu là R717.
Môi chất lạnh R-12. Môi chất lạnh R-12 là h ợp chất của cacbon, Clo và flo
có công thức hóa học là CCl2F2(CFC). Nó là một chất khí không màu nó nặng hơn
không khí bốn lần ở 300C, có mùi thơm rất nhẹ, có điểm sôi là 21,70C (-29,80C), áp
suất hơi của nó trong bộ bốc hơi là 30 PSI và trong b ộ ngưng tụ là 150 -300 PSI, và có
nhi ệt lượng ẩn để bốc hơi là 70 BTU trên 1 Pound. R-12 rất dễ hòa tan trong dầu
khoáng chất, và không tham gia phản ứng với các kim loại, các ống mềm và đệm kín
sử dụng trong hệ thống. Cùng với đặc tính có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ
thống ống dẫn nhưng không bị làm giảm hiệu suất, chính những đặc điểm này đã
làm cho R-12 là môi ch ất lý tưởng sử dụng trong hệ thống điều hòa ô tô. Tuy
nhiên R-12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính, do các
phân t ử này có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải, và tại bầu khí quyển,
nguyên tử clo đã tham gia phản ứng hóa học với nguyên tử O3 trong tầng ôzôn khí
quyển. Do đó ngày nay môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sử dụng và lưu hành trên thị
trường.
Hình 2.10: Sự phá hủy tầng ôzôn của CFC
Môi chất lạnh R-134a. Môi chất lạnh R134a có công thức hóa học là CF3-
CH2F (HFC). Do trong thành phần hợp chất không có chứa clo nên đây chính là lý do
cốt yếu mà ngành công nghiệp ô tô chuyển từ việc sử dụng môi chất lạnh R-12 sang sử
dụng môi chất lạnh R134a. Các đặc tính, các mối quan hệ áp suất và nhiệt độ của
môi chất R134a có đi ểm sôi là -15,20F (26,90C), và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
9
77,74 BTU/Pound. Điểm sôi này cao hơn so với môi chất R-12 nên hiệu suất có phần
không bằng so với R-12. Vì vậy hệ thống điều hòa không khí ô tô dùng môi ch ất lạnh
R 134a được thiết kế với áp su ất bơm cao hơn, đồng thời phải tăng khối lượng
lớn không khí giải nhiệt thổi xuyên qua giàn nóng (bộ ngưng tụ). R134a có nhược
điểm nữa là không kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn hệ thống. Đồ
thị mô tả mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ. Đồ thị chỉ ra điểm sôi của R134a ở
mỗi cặp giá trị nhiệt độ và áp suất. Phần diện tích trên đường cong áp suất biểu diễn
R134a ở trạng thái khí và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu diễn R134a ở
trạng thái lỏng. Ga lạnh ở thể khí có thể chuyển sang thể lỏng chỉ bằng cách tăng áp
suất mà không cần thay đổi nhiệt độ hoặc giảm nhiệt độ mà không cần thay đổi áp su
ất. Ngược lại ga lỏng có thể chuyển sang ga khí bằng cách giảm áp suất mà
không cần thay đổi nhiệt độ hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất.
Hình 2.11: Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a
Khi thay thế môi chất lạnh R-12 của hệ thống điều hòa không khí bằng môi chất
R134a thì phải thay đổi các bộ phận của hệ thống nếu nó không phù hợp với R134a,
cũng như phải thay đổi dầu bôi trơn, chất khử ẩm của hệ thống. Dầu bôi trơn chuyên
dùng cùng với môi chất lạnh R134a là các chất bôi trơn tổng hợp polyalkalineglycol
(PAG) hay polyolester (POE). Hai chất này không hòa trộn với môi chất lạnh R-12. Ta
có thể phân biệt được giữa hai môi chất lạnh R-12 và R134a vì thông thường nó được
ghi rõ và dán trên các bộ phận chính của hệ thống.
C. Dầu bôi trơn.
Tùy theo quy định của nhà chế tạo lượng dầu bôi trơn vào khoảng 150-200 ml
được nạp vào máy nén nhằm đảm bảo các chức năng sau đây : Bôi trơn các chi
tiết của máy nén tránh mòn và két cứng , một phần dầu nhờn sẽ h òa trộn với
môi chất lạnh và lưu thông khắp nơi trong hệ thống , giúp van giãn nở hoạt
động chính xác , bôi trơn cổ trục máy nén.
Dầu bôi trơn máy nén phải tinh khiết không được sủi bọt, không lẫn lưu huỳnh.
Dầu bôi trơn máy nén kh ông có mùi, trong suốt màu vàng nhạt . Khi bị lẫn tạp
chất nó có màu nâu đen. Vì vậy nếu phát hiện dầu bôi trơn trong hệ thống điện
lạnh đổi sang màu nâu đen, thì dầu đã bị nhiễm bẩn. Nó cần được xả sạch và
thay dầu mới theo đúng chủng loại và đúng dung lượng quy định.
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
ThS. Nguyễn Văn Long Giang
10
Chủng loại và độ nhớt của dầu bôi trơn máy nén tùy thuộc vào quy định của
nhà chế tạo máy nén và tùy thuộc vào lượng môi chất lạnh đang sử dụng trong
hệ thống. Dầu nhờn được hò a ta với môi chất lạnh và lưu thông xuyên suốt hệ
thống , do vậy bên trong mỗi bộ phận đều có dầu bôi trơn khi tháo rời các bộ
phận đó ra khỏi hệ thống. Lượng dầu bôi trơn phải được cho thêm sau khi thay
mới bộ phận được quy định do nhà chế tạo.