HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN Ô T
Ô

TP. HỒ CHÍ MINH
2008
www.oto-hui.com

1. KHÁI QUÁT

(làm tan sương ở trước kính). Có một ít không khí luôn được thổi ra từ bên hông.
- Kiểu kép: Hình 4. Giàn lạnh kiểu kép.

Kiểu kép là sự kết hợp giữa kiểu phía trước và giàn lạnh phía sau được đặt trong
khoang hành lý. Cấu trúc này cho phép không khí lạnh thổi ra từ phía trước và phía
sau. Kiểu kép cho năng suất lạnh cao hơn và nhiệt độ đồng đều ở mọi nơi trong xe.
- Kiểu kép treo trần: Hình 5. Giàn lạnh kiểu kép treo trần.
www.oto-hui.com
Kiểu kép treo trần 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 xe. Kiểu
kép treo trần cho năng suất lạnh cao và nhiệt độ phân bố đều.
b. Phân loại theo phương pháp điều khiển:
- Kiểu bằng tay: Hình 6. Điều khiển bằng tay.

Kiểu này cho phép điều khiển bằng tay các công tắc và nhiệt độ ngõ ra bằng cần
gạt. Ngoài ra còn có cần gạt hoặc công tắc điều khiển tốc độ quạt, điều khiển lượng
gió và hướng gió.
- Kiểu tự động:

lại thành sương và được chứa trong khay xả nước. Cuối cùng, nước này được tháo
ra khỏi khay của xe bằng một vòi.
1.1.2 Điều khiển tuần hoàn không khí
- Thông gió tự nhiên :
Việc lấy không khí bên ngoài đưa vào trong xe nhờ chênh áp được tạo ra do chuyển
www.oto-hui.com
động của xe được gọi là sự thông gió tự nhiên. Sự phân bố 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 d-
ương, 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 (-).

Hình 7. Thông gió tự nhiên
Hình 8. Thông gió cưỡng bức

- Thông gió cưỡng bức:
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).
1.1.3 Lọc và làm sạch không khí
1.1.3.1 Bộ lọc không khí
- Chức năng:
Một bộ lọc được đặt ở cửa hút của điều hoà không khí để làm sạch không khí đưa
vào trong xe.
www.oto-hui.com

Hình 9. Bộ lọc không khí

chọn nhiệt độ, bộ chọn luồng không khí và bộ chọn tốc độ quạt giàn lạnh. Hình
dạng của các núm chọn này khác nhau tuỳ theo kiểu xe và cấp nội thất, nhưng các
chức năng thì giống nhau.

Hình 11. Bảng điều khiển
1.2.2 Các cánh điều tiết không khí
Việc điều khiển dòng không khí vào xe, nhiệt độ không khí và không khí ra có thể
được thực hiện bằng việc điều chỉnh các bộ chọn (núm hoặc cần chọn) trên bảng
điều khiển. Cánh dẫn lấy khí vào điều chỉnh lượng không khí vào trong xe, cánh
trộn khí làm nhiệm vụ điều khiển nhiệt độ không khí trong xe, cánh dẫn luồng khí
ra điều khiển lượng không khí ra. Các cánh điều khiển này được điều khiển bằng
cáp dẫn hoặc bằng mô tơ.
www.oto-hui.comHình 12. Các cánh điều tiết không khí
1.2.3 Chức năng điều tiết dẫn khí vào
Núm chọn không khí vào thực hiện việc điều tiết lượng không khí vào trong xe
bằng cách hoặc là tuần hoàn không khí hoặc là lấy không khí từ bên ngoài vào trong
xe. Trong sử dụng thông thường, người ta lựa chọn việc lấy không khí từ ngoài xe
và có quan tâm đến việc tuần hoàn không khí trong xe. Khi lựa chọn lấy không khí
từ ngoài xe thì cánh dẫn khí vào sẽ mở cửa hút không khí bên ngoài và đóng cửa
tuần hoàn không khí bên trong. Khi không khí bên ngoài bẩn thì có thể điều chỉnh
sang chế độ tuần hoàn không khí bên trong.
Hình 13. Cánh điều tiết dẫn khí vào
1.2.4 Chức năng điều khiển nhiệt độ
Có nhiều cách điều khiển nhiệt độ ra:
Hình 18. Chế độ DEF
- DEF: Làm tan sương ở kính trước
www.oto-hui.com
- FOOT-DEF: Thổi vào chân và làm tan sương ở kính trước

Hình 19. Chế độ FOOT-DEF

1.2.6 Các kiểu hoạt động của cánh điều tiết
- Loại điều khiển bằng dây cáp
Loại này có cấu tạo sao cho sự dịch chuyển của núm điều chỉnh sẽ tác động trực
tiếp tới các cánh điều tiết. Loại này có cấu tạo đơn giản nhưng việc lựa chọn chế độ
sẽ trở nên khó khăn khi độ ma sát của cáp lớn.
Hình 20. Cánh điều tiết điều khiển bằng cáp Hình 21. Cánh điều tiết điều chỉnh bằng motor

- Loại dẫn động bằng motor
Ở loại này do motor điều khiển độ mở của cánh điều tiết nên việc lựa chọn chính
xác nhưng cấu tạo phức tạp. Tuy nhiên loại này giảm được lực điều khiển và làm
cho việc điều khiển dễ dàng hơn.
www.oto-hui.com

phóng nhiệt khi nó hoá lỏng, tuỳ theo áp suất và nhiệt độ mà môi chất có thể ở trạng
thái lỏng, hoặc khí.
Các tính chất cần thiết đối với một môi chất:
Môi chất dùng cho điều hoà ô tô cần có những tính chất sau đây
- Dễ bay hơi và hoá lỏng
- An toàn
- Ổn định và chất lượng không thay đổi.

Hình 25. Đồ thị trạng thái của môi chất
www.oto-hui.com
Đặc tính của môi chất:
Đồ thị cho ta biết áp suất và điểm sôi của môi chất HCF-134a (R134a). Ga điều hoà
HCF-134a bay hơi ở nhiệt độ và áp suất thấp, nhưng khi áp suất cao thì nó chuyển
về trạng thái lỏng và không bay hơi thậm chí khi nhiệt độ cao.
Điều hoà ô tô sử dụng tính chất này và làm cho môi chất dễ dàng hoá lỏng bằng
cách sử dụng máy nén. Ví dụ, môi chất ở dạng khí có nhiệt độ 70
0
C và áp suất 1,47
MPa (15kgf/cm
2
) được nén bằng máy nén khí sau đó được giải nhiệt xuống khoảng
12 hoặc 13
0
C sẽ làm cho môi chất dễ dàng hoá lỏng.
Môi chất tên là CFC-12 (R-12) đã được sử dụng trong điều hoà ô tô tới tận n ăm
1995. Tuy nhiên người ta phát hiện ra rằng CFC -12 (R-12) có thể phá huỷ tầng ô
zôn khi nó bay vào tầng không khí. Việc phá huỷ tầng ô zôn sẽ làm tăng lượng bức
xạ tia cực tím từ mặt trời đến trái đất gây ra bệnh ung thư da và huỷ hoại môi
trường, đây là một vấn đề có tính toàn cầu. Vì vậy khi cần phải thay thế hoặc sửa
chữa các chi tiết của điều hoà phải thu hồi lại môi chất. Nếu môi chất được thu hồi

690 km
85 km
50 km
6 - 20 km
Cá»± c quang
T
a
àn
g

đ
o
ái

l
ư
u
T
a
àn
g

b
ì
n
h

l
ư
u

g
o
a
øi
Cực quang
Tàu vũ trụ
Thiên thạch
Bóng thám không
Đỉnh Everest
100km (Đường Karman)

Hình 27. Các tầng của khí quyển Trái Đất
www.oto-hui.com
Ozone trong bầu khí quyển được tạo thành khi các tia cực tím chạm phải các phân
tử ôxy (O
2
), chứa hai nguyên tử ôxy, tạo thành hai nguyên tử ôxy đơn, được gọi là
ôxy nguyên tử. Ôxy nguyên tử kết hợp cùng với một phân tử ôxy tạo thành ozone
(O
3
). Phân tử ozone có hoạt tính cao, khi bị tia cực tím chạm phải, lại tách ra thành
phân tử ôxy và một ôxy nguyên tử, một quá trình liên tục gọi là chu kỳ ôxy-ozone.
Lượng ozone trong tầng bình lưu được giữ ổn định nhờ vào cân bằng giữa tạo thành
và phân hủy các phân tử ozone nhờ vào tia cực tím.
Tầng ozone hoạt động như một bộ lọc, làm giảm đi các tia cực tím (UV) từ mặt trời.
Những tia cực tím có hại đó có thể tăng lên sẽ làm ung thư da và là nguyên nhân
làm thay đổi hệ sinh thái.

Hình 26. Chức năng của tầng Ozone



Hình 28. Cơ chế phá hủy tầng ozone

www.oto-hui.com
Sự kiểm soát CFC
Vào năm 1987, nghị định thư Montreal được thông qua về vấn đề môi trường toàn
cầu và được ký kết bởi nhiều quốc gia và hiệp hội. Nghị định thư đã liệt kê ra 5 loại
chất CFC (CFC-11, 12, 113, 114, 115) sẽ được kiểm soát và những bước cụ thể để
thực hiện việc giảm lượng tiêu thụ CFC.
Bảng sau liệt kê một số môi chất được dùng trong công nghiệp, dân dụng cũng như
trên ô tô và hệ số phá hủy tầng ozone của nó so sánh với CFC11 với hệ số phá hủy
tầng ozone là 1.
Những chất sau được xem như có thể thay thế cho CFC:
- Những chất đó không chứa Clo (HFC)
- Những chất có chứa Clo nhưng sẽ bị phân hủy trước khi chạm vào tầng bình lưu
(HCFC)
Từ những yêu cầu trên, người ta chọn R-134a như là một chất thay thế R-12 nhằm
hạn chế những tác hại đến tầng ozone. Tuy nhiên, trên hệ thống điều hòa không khí
trên các xe đời cũ ở Việt Nam, R-12 vẫn còn được sử dụng.
Các môi chất lạnh được diễn tả bởi ký tự “R”, ký tự đầu tiên của từ “Refrigerant”,
để thay thế cho các ký tự CFC và HFC.
Ví dụ:
CFC 12 >> R-12
HFC 134a >> R-134a
R-12 có tên khoa học là Dichlorodifluoromethane, tên thương mại là Freon-12,
thường được biết đến là CFC. Công thức phân tử của nó là CCl
2

H

Hình 30. Cấu tạo phân tử R-134a

R12 chủ yếu sử dụng trên ô tô sản xuất trước năm 1994. Từ năm 1994, việc sản
xuất R-12 bị cấm ở Mỹ và nhiều nước vì những quan ngại về môi trường. Để hệ
thống điều hòa không khí R-12 sử dụng được R-134a, chúng ta cần phải thay thế
ống mềm, gioăng chữ O và dầu máy nén.
1.3.3 Chu trình làm lạnh
www.oto-hui.com

Hình 27. Chu trình làm lạnh

Trong hệ thống làm lạnh, môi chất lưu chuyển tuần hoàn và khép kín. Môi chất đi
từ máy nén qua giàn nóng, lọc, van giãn nở, giàn lạnh và về lại máy nén.

Trạng thái môi chất trước và sau khi qua máy nén:
Trước khi qua máy nén, môi chất được cho qua giàn lạnh. Tại đây, môi chất được
bốc hơn hoàn toàn nhờ sự cấp nhiệt từ dòng không khí đi qua giàn lạnh. Kết quả là
môi chất ở trạng thái hơi và nhiệt độ thấp. Sau khi qua máy nén, môi chất được nén
lên áp suất rất cao. Và do quá trình nén nên nhiệt độ môi chất được tăng lên cao. Vì
vậy, dù áp suất cao nhưng môi chất vẫn ở trạng thái hơi vì nhiệt độ cao. Nhiệt độ
Áp suất
Trạng thái
Trước khi qua máy nén
3
0

0
C
Xấp xỉ 1.7MPa
Lỏng
Bảng 2. Trạng thái môi chất trước và sau khi qua giàn nóng
www.oto-hui.com

Trạng thái môi chất trước và sau khi qua van tiết lưu:
Van tiết lưu hay còn gọi là van giãn nở, là bộ phận ngăn cách giữa phần áp suất thấp
và áp suất cao. Tiết diện lưu thông của van tiết lưu nhỏ nên chỉ cho qua một lượng
môi chất nhất định. Kết quả là dưới tác dụng của máy nén, một sự chênh lệch áp
suất được tạo ra ở hai bên van tiết lưu. Dòng môi chất được phun ra ở van tiết lưu.
Lúc này, do sự bay hơi đột ngột, nhiệt độ môi chất giảm xuống khá thấp làm cho
một phần môi chất không thể bốc hơi hoàn toàn, cho mên nó ở dạng sương. Nhiệt độ
Áp suất
Trạng thái
Trước khi qua van tiết lưu
Xấp xỉ 60
0
C
Xấp xỉ 1.7MPa
Lỏng
Sau khi qua van tiết lưu
Xấp xỉ 0
0
C
Xấp xỉ 0.2 Mpa

một chu trình kín, năng lượng được bảo toàn. Nghĩa là, muốn có không khí mát thổi
ra ở giàn lạnh thì bắt buộc phải có giải nhiệt ở giàn nóng. Ngược lại, nếu quá trình
giải nhiệt ở giàn nóng không tốt thì không khí thổi ra giàn lạnh không đủ mát.

www.oto-hui.com
2. CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC BỘ PHẬN
HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
2.1 Hệ thống sưởi
Hệ thống sưởi ấm bao gồm các chi tiết sau đây:
1. Van nước
2. Két sưởi (Bộ phận trao đổi nhiệt)
3. Quạt giàn lạnh (mô tơ, quạt)
- Van nước:
Van tiết lưu được lắp trong mạch nước làm mát của động cơ và được dùng để điều
khiển lượng nước làm mát động cơ tới két sưởi (bộ phận trao đổi nhiệt). Người lái
điều khiển độ mở của van nước bằng cách dịch chuyển núm chọn nhiệt độ trên bảng
điều khiển.
Một số mẫu xe gần đây không có van nước. Ở các xe này nước làm mát chảy liên
tục và ổn định qua két sưởi.

Hình 28. Các bộ phận của hệ thống sưởi Hình 29. Van nước
www.oto-hui.com

Hình 30. Két sưởi
- Két sưởi
Nước làm mát động cơ (khoảng 80
0