www.oto-hui.com
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
Hưng Yên, ngày 21 tháng 08 năm 2009
Th.S Ngô Văn Hóa
T.S Nguyễn Công Hân
www.oto-hui.com
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................
................................................................................................................

2.3.1 Máy nén .......................................................................................................................22
2.3.2 Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) .............................................................................................28
2.3.3 Bình lọc (Hút ẩm môi chất) .........................................................................................30
2.3.4 Van giãn nở hay van tiết lưu........................................................................................32
2.3.5 Bộ bốc hơi (Giàn lạnh) ................................................................................................37
2.4 Các thành phần phụ khác trong hệ thống điện lạnh ô tô..........................................39
2.4.1 Ống dẫn môi chất lạnh .................................................................................................39
2.4.2 Cửa sổ kính ..................................................................................................................39
2.5 Các phương pháp điều khiển hệ thống điện lạnh trên ô tô.......................................40
2.5.1 Bộ điều khiển nhiệt độ .................................................................................................40
2.5.2 Bộ điều khiển tốc độ quạt ............................................................................................. 43
2.5.3 Bộ điều khiển tốc độ không tải (bù ga)......................................................................... 45
2.5.4 Bộ điều khiển chống đóng băng giàn lạnh ................................................................... 47
2.5.5 Bộ điều khiển đóng ngắt máy nén ................................................................................ 49
2.5.6 Điều chỉnh tốc độ quạt .................................................................................................. 56
2.6 Hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô .......................................................... 58
2.6.1 Khái quát về hệ thống điều hòa không khí tự động trên ô tô ....................................... 58
2.6.2 Các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí tự động................................................ 60
2.6.3 Các dạng điều khiển hệ thống điều hòa không khí tiêu biểu ........................................ 64
PHẦN III. THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐIỆN LẠNH TRÊN Ô TÔ............................... 73
3.1 Mục đích và yêu cầu của mô hình ................................................................................ 73
3.1.1 Mục đích của mô hình .................................................................................................. 73
3.1.2 Yêu cầu của mô hình .................................................................................................... 73
3.2 Chọn phương án, phân tích ưu điểm và nhược điểm của các mô hình .................... 74
3.2.1 Xây dựng mô hình điện lạnh trên ô tô .......................................................................... 76
3.2.2 Sơ đồ điện điều khiển hệ thống điện lạnh trên ô tô ...................................................... 81
PHẦN IV. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI ..................................................... 82
4.1 Giảng dạy về lý thuyết ................................................................................................... 82
4.1.1 Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô....................................................... 82
4.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện lạnh ô tô ........................................................ 82

Phần I : Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
Phần II : Lý thuyết chung về điều hòa không khí trên ô tô
Phần III : Chọn lựa phương án thiết kế mô hình điện lạnh ô tô
Phần IV : Phạm vi ứng dụng của đề tài
Phần V : Tham khảo
Trang bị hệ thống điều hòa trên ô tô là rất quan trọng, nhờ vậy tính tiện nghi của ô
tô ngày một nâng cao , giúp con người cảm thấy thoải mái khi sử dụng ô tô . Nhận
thức được tính cấp thiết của đề tài, nên ngay sau khi nhận được đề tài em đã tìm hiểu
những vấn đề có liên quan, sưu tập tài liệu.
Trong quá trình thực hiện chúng em gặp không ít những khó khăn, nhưng với sự
hướng dẫn tận tình của thầy Ngô Văn Hóa và thầy Nguyễn Công Hân cùng các thầy
cô trong khoa và các bạn cùng lớp chúng em đã dần khắc phục được những khó khăn.
Đến nay đề tài của chúng em đã hoàn thành đề tài đúng thời gian quy định.
Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, tính rộng lớn của đề tài nên mặc dù đã cố
gắng hết sức nhưng đề tài cũng không thể tránh khỏi những khiếm khuyết , rất mong
nhận được sự đóng góp ý kiến của các quý thầy cô và các bạn trong lớp để đề tài của
chúng em được hoàn thiện hơn nữa. Em hy vọng đề tài của chúng em sẽ là tài liệu
tham khảo hữu ích cho các bạn sinh viên khóa sau và là bài giảng hữu ích trong việc
giảng dạy của nhà trường.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng Yên, ngày 21 tháng 08 năm 2009
Nhóm sinh viên thực hiện
Nguyễn Hữu Dũng
Trần Văn Nhã
PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG
KHÍ TRÊN Ô TÔ
1.1 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

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).
1.2 Tính cấp thiết của đề tài.
Ngày nay ô tô được sử dụng rộng rãi như một phương tiện tham gia giao thông
thông dụng. Ô tô hiện đại nhằm cung cấp tối đa về mặt tiện n ghi cũng như tính năng
an toàn cho con người khi sử dụng. Các tiện nghi được sử dụng trên xe hiện đại ngày
càng phát triển, hoàn thiện và giữ vai trò hết sức quan trọng đối với việc đảm bảo nhu
cầu của khách hàng như nghe nhạc, xem truyền hình. Một trong những trang bị tiện
nghi phổ biến đó là hệ thống điện lạnh trên ô tô.
Ngày nay hệ thống điện lạnh ô tô ngày càng được phát triển và hoàn thiện phục
vụ nhu cầu của con người. Nó tạo ra một cảm giác thoải mái khi sử dụng xe trong bất
kỳ thời tiết nào. Đặc biệt nó giải quyết được vấn đề khí hậu ở Việt Nam, khí hậu khắc
nghiệt, không khí bụi bẩn ô nhiễm. Tuy nhiên hệ thống càng hiện đại thì khả năng tiếp
cận nó càng khó khăn khi xảy ra hư hỏng. Một sinh viên ngành công nghệ ô tô cần
phải trang bị cho mình những kiến thức cơ bản nhất về tất cả các hệ thống trên ô tô.
Đặc biệt là hệ thống điện lạnh trên ô tô mà ngày nay sự tiế p cận nó gặp rất nhiều
khó khăn. Chính vì vậy việc lựa chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế, lắp đặt và khai thác
mô hình điện lạnh trên ô tô’’ là rất cần thiết. Đề tài được hoàn thành sẽ là cơ sở giúp
cho chúng em sau này có thể tiếp cận với những hệ thống điện lạnh được trang bị trên
các ô tô hiện đại. Chúng em mong rằng đề tài sẽ góp phần nhỏ vào công tác giảng dạy
trong nhà trường. Đồng thời có thể làm tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh và sinh
viên chuyên ngành ô tô và các bạn sinh viên đang theo học các chuyên ngành khác
thích tìm hiểu về kỹ thuật ô tô.
PHẦN II. LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ
TRÊN Ô TÔ
2.1 Chức năng, phân loại, lý thuyết điều hòa không khí.
2.1.1 Chức năng của điều hòa không khí.
+ Sưởi ấm.
Hình 2.1: Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi
ấm

2.1.2 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.
+ Kiểu kép.
Hình 2.3: Kiểu phía trước
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.
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 t
rần
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, điều khiển
lượng gió, hướng gió.
Hình 2.6: Kiểu bằng tay (Khi trời
nóng)

0
F được đặt cạnh một vật nóng có nhiệt độ 80
0
F thì vật
nóng có nhiệt độ là 80
0
F sẽ truyền nhiệt cho vật 30
0
F. Sự chênh lệch nhiệt độ càng lớn
thì dòng nhiệt 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, khôn g 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.
+ Sự bức xạ: Là sự phát và truyền nhiệt dưới dạng các tia hồng ngoại, mặc dù
giữa các vật không có không khí hoặc 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 32

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 100
0
C. Điểm sôi này có thể tăng cao hơn bằn g 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.
2.1.4 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
0
F (0,55
0
C)
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 32
0
F (0
0
C) 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

Tuy nhiên R-12 lại có đặc tính phá hủy tầng ôzôn và gây ra hiệu ứng nhà kính,
do các phân
ửt
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 O
3
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 CF 3-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 điểm
sôi là -15,2
0
F (-26,9
0
C), và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 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 chất lạnh R 134a được thiết kế với
áp suất 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

thiết bị nhằm thực hiện một chu trình lấy nhiệt từ môi trường cần làm lạnh và thải
nhiệt ra môi trường bên ngoài. Thiết bị lạnh ô tô bao gồm các bộ phận: Máy nén, thiết
bị ngưng tụ (giàn nóng), bình lọc và tách ẩm, thiết bị giãn nở (van tiết lưu), thiết bị bay
hơi (giàn lạnh), và một số thiết bị khác nhằm đảm bảo cho hệ thống hoạt động có hiệu
quả nhất. Hình vẽ dưới đây giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô.
Hình 2.12: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô t
ô
A. Máy nén (bốc lạnh) F. Van tiết lưu
B. Bộ ngưng tụ (Giàn nóng) G. Bộ bốc hơi
C. Bộ lọc hay bình hút ẩm H. Van xả phía thấp áp
D. Công tắc áp suất cao I. Bộ tiêu âm
E. Van xả phía cao áp
2.2.2 Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điện lạnh ô tô.
Hệ thống điện lạnh ô tô hoạt động theo các bước cơ bản sau đây.
+ Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén (A) dưới áp suất cao và dưới nhiệt độ
bốc hơi cao, giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ (B) hay giàn nóng ở
thể hơi.
+ Tại bộ ngưng tụ (B) nhiệt độ của môi chất rất cao, quạt gió thổi mát giàn nóng,
môi chất ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành thể lỏng dưới áp suất cao nhiệt độ
thấp.
+ Môi chất lạnh dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc hay bộ hút ẩm (C),
tại đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất.
+ Van giãn nở hay van tiết lưu (F) điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng chảy vào
bộ bốc hơi (Giàn lạnh) (G), làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm áp n ên
môi chất từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
+ Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thụ nhiệt trong cabin ô tô, có nghĩa
là làm mát khối không khí trong cabin.
Không khí lấy từ bên ngoài vào đi qua giàn lạnh (Bộ bốc hơi). Tại đây không khí
bị dàn lạnh lấy đi nhiều năng lượng thông qua các lá ảtn nhiệt, do đó nhiệt độ của
không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí cũng bị

từ bộ bốc hơi và chuyển thành hơi có áp suất cao bơm vào bộ ngưng tụ.
Thời gian trước đây, hầu hết các máy nén sử dụng loại hai piston và một trục
khuỷu, piston chuyển động tịnh tiến trong xy lanh, loại này hiện nay không còn sử
dụng nữa. Hiện nay loại đang sử dụng rộng rãi nhất là loại máy nén piston dọc trục và
máy nén quay dùng cánh trượt.
Hình 2.16: Các loại máy nén trong hệ thống làm
mát
c. Nguyên lý hoạt động của máy nén.
+ Bước 1: Sự hút môi chất của máy nén: Khi piston đi từ điểm chết trên xuống
điểm chết dưới, các van hút mở ra môi chất được hút vào xy lanh công tác và kết thúc
khi piston xuống điểm chết dưới.
+ Bước 2: Sự nén của môi chất: Khi piston từ điểm chết dưới lên điểm chết trên,
van hút đóng van xả mở ra với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao
hơn khi được hút vào. Quá trình kết thúc khi piston nên đến điểm chết trên.
+ Bước 3: Khi piston nên đến điểm chết trên thì quá trình được lặp lại như trên.
d. Một số loại máy nén thông dụng.
+ Máy nén loại piston.
- Cấu tạo.
Hình 2.17: Cấu tạo máy nén loại
pi
st
on
Một cặp piston được gắn chặt với đĩa chéo cách nhau một khoảng 72
0
đối với
máy nén có 10 xylanh và 120
0
đối với loại máy nén 6 xilanh. Khi một phía piston ở
hành trình nén, thì phía kia ở hành trình hút.
- Nguyên lý hoạt động.