LỜI NÓI ĐẦU
Trải qua từng giai đoạn tồn tại và phát triển, con người đã có ý thức tự
thích nghi với môi trường sống. Ý thức được việc phải tạo ra điều hòa không khí
xung quanh mình – mùa đông thì sưởi ấm, mùa hạ thì thông gió tự nhiên hoặc
cưỡng bức.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế, sự tiến bộ của
khoa học kỹ thuật, nghành điều hòa không khí cũng đã có những bước phát
triển vượt bậc và ngày càng trở nên quen thuộc trong đời sống và sản xuất
Ngày nay, điều hòa tiện nghi không thể thiếu trong các tòa nhà, khách
sạn, văn phòng, nhà hàng, các dịch vụ du lịch, văn hóa, y tế…mà còn trong cả
các phương tiện đi lại như ôtô, tàu hỏa, tàu thủy…
Kể từ khi chiếc xe ôtô đầu tiên ra đời, theo thời gian để đáp nhu cầu cuộc
sống của con người những chiếc xe ôtô ra đời sau này ngày một tiện nghi hơn,
hoàn thiện hơn, và hiện đại hơn. Một trong những tiện nghi phổ biến là hệ thống
điều hòa không khí trong ôtô. Đây là một hệ thống mang tính hiện đại và công
nghệ cao.
Với mục đích làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, củng cố và mở
rộng kiến thức chuyên môn, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng hệ thống điều
hòa không khí ôtô. Được sự đồng ý của bộ môn, tôi đã được giao thực hiện luận
văn tốt nghiệp với đề tài: “NGHIÊN CỨU NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ
TIẾN HÀNH KHẮC PHỤC SỰ CỐ HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ CỦA
XE FIAT TRANG BỊ CHO BỘ MÔN KỸ THUẬT Ô TÔ - TRƯỜNG ĐẠI HỌC
NHA TRANG”, với các nội dung:
Chương 1: Giới thiệu chung về hệ thống điều hoà không khí của xe FIAT
Chương 2: Xác định sự cố hoạt động không bình thường của HTĐHKK
của xe. Lựa chọn giải pháp khắc phục
Chương 3: Sửa chữa phục hồi và khắc phục sự cố
Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi được thầy giáo hướng dẫn Th.s
Mai Sơn Hải đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo, tạo điều kiện thuận lợi về mặt tinh
thần cũng như trang thiết bị và tài liệu nghiên cứu. Bên cạnh dó là sự giúp đỡ
hết sức quý báu của các thầy trong bộ môn đã hỗ trợ để tôi có thể hoàn thành tốt

Kỹ thuật điều hòa không khí là ngành khoa học nghiên cứu các phương pháp,
công nghệ và thiết bị để tạo ra và duy trì một môi trường không khí phù hợp với
công nghệ sản xuất, chế biến hoặc thuận tiện cho sinh hoạt của con người. Các đại
lượng cần tạo ra, duy trì và khống chế trong hệ thống điều hòa không khí bao gồm:
nhiệt độ, độ ẩm, sự lưu thông và tuần hoàn của không khí, khử bụi, tiếng ồn, khí độc
hại và vi khuẩn…
Một hệ thống điều không khí đúng nghĩa là hệ thống có thể duy trì trạng thái
của không khí trong không gian cần điều hòa – trong vùng quy định nào đó. Nó
không chịu ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều khí hậu bên ngoài hoặc sự thay đổi
của phụ tải bên trong. Từ đó ta thấy rằng, có một mối liên hệ mật thiết giữa điều
kiện thời tiết bên ngoài không gian cần điều hòa với chế độ hoạt động và các đặc
điểm cấu tạo của hệ thống điều hòa không khí.
Về mặt thiết bị hệ thống điều hòa không khí là một tổ hợp bao gồm các thành
phần sau:
Máy lạnh
Bộ phận gia nhiệt và hâm nóng
Hệ thống vận chuyển chất tải lạnh

-3-


Hệ thống phun ẩm: thường được dùng cho những nơi có nhu cầu gia tăng độ
chứa hơi không khí trong không gian điều hòa.
Hệ thống thải không khí trong không gian cần điều hòa ra ngoài trời hoặc
tuần hoàn trở lại vào hệ thống.
Bộ điều chỉnh và khống chế tự động: để theo dõi, duy trì và ổn định tự động
các thông số chính của hệ thống.
Hệ thống giảm ồn, chống cháy, lọc bụi, khử mùi.
Hệ thống phân phối không khí.
Tuy nhiên, không phải bất kỳ hệ thống điều hòa không khí nào cũng phải có

thống điều hòa không khí trên ôtô, ta cần phải tìm hiểu kỹ hơn về cơ sở lý thuyết
căn bản của hệ thống điều hòa không khí.
Qui trình làm lạnh được mô tả như là một hoạt động tách nhiệt ra khỏi vật thể
- đây cũng chính là mục đích chính của hệ thống làm lạnh và điều hòa không khí.
Vậy nên, hệ thống điều hòa không khí hoạt động dựa trên những nguyên lý cơ bản
sau:
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 khắp
một vùng rộng lớn và nhiệt độ của chất khí đó sẽ bị hạ thấp xuống.
Để làm lạnh một người hay một vật thể, phải lấy nhiệt ra khỏi người
hay vật thể đó.
Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổi
trạng thái biến thành hơi.

-5-


Tất cả các hệ thống điều không khí ôtô đều được thiết kế dựa trên cơ sở lý
thuyết của ba đặc tính căn bản: Dòng nhiệt, sự hấp thụ nhiệt, áp suất và điểm sôi.
o Dòng nhiệt: “Nhiệt” truyền từ những vùng có nhiệt độ cao hơn (các phần tử
có chuyển động mạnh hơn) đến những vùng có nhiệt độ thấp hơn (các phần tử có
0

chuyển động yếu hơn). Ví dụ một vật nóng 30 độ Fahrenheit (30 F) được đặt kề bên vật
0

0

nóng 80 độ Fahrenheit (80 F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 80 F sang vật nóng

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 khi ở áp suất bình thường. Ngược lại nếu
giảm áp suất tác động lên một vật chất thì điểm sôi của vật chất ấy sẽ hạ xuống. Ví
dụ điểm sôi của nước ở áp suất 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 hoặc đặt chất lỏng trong chân không.
Đơn vị BTU ( British Thermal Unit)
Để đo nhiệt độ lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia người ta thường
dùng đơn vị BTU. Nếu cần nung 1 pound nước ( 0,454 kg) nóng đến 1 0F ( 0,550C)
thì cần phải truyền cho nước 1 BTU nhiệt.
Năng suất của của một hệ thống điện lạnh ôtô được định rõ bằng 1 BTU/giờ,
vào khoảng 12000-24000 BTU/giờ.
1.1.4.Tổng quan về hệ thống điều hòa không khí ôtô.
“Điều hòa không khí” là thuật ngữ chung để chỉ những thiế bị đảm bảo không
khí trong phòng ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp. Khi nhiệt độ trong phòng cao, nhiệt
được lấy đi để giảm nhiệt độ (gọi là “làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ trong
phòng thấp, nhiệt được cung cấp để tăng nhiệt độ (gọi là “sưởi”). Mặt khác, hơi
nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong phòng ở
mức thích hợp.
Do vậy, trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô nói chung bao gồm một
bộ thông gió, một bộ hút ẩm, một bộ sưởi ấm và một bộ làm lạnh. Các bộ phận này
làm việc độc lập hoặc phối hợp, liên kết với nhau tạo ra một không gian được điều
hòa không khí với những thông số điều hòa thích ứng với các yêu cầu đặt ra của con
người, tạo nên sự thoải mái, dễ chịu và một bầu không khí trong lành ở cabin ô tô.
Bộ thông gió: Không khí trong xe phải được lưu thông, thay đổi nhằm tạo ra
sự trong lành, dễ chịu cho những người ngồi trong xe. Vì vậy, trên ô tô phải có hệ
thống thông gió, đó là một thiết bị để thổi khí sạch từ môt trường bên ngoài vào bên
trong xe, và cũng có tác dụng làm thông thoáng xe.


cách nén khí sau khi hấp thụ nhiệt bên trong xe (gian hành khách). Sau đó nhiệt
được truyền qua hệ thống lam lạnh ra không khí bên ngoài.
Vị trí của các bộ phận trong hệ thống điều hòa không khí ôtô:
1. Giàn sưởi ấm.
2. Máy nén.
3. Giàn nóng.
4. Giàn lạnh.
5. Quạt lồng sóc.
6.Cửa không khí tuần hoàn trở lại.
7. Cửa lấy không khí từ bên ngoài xe.
8. Bảng điều khiển.
9. Ống phân phối luồng không khí lạnh.
10. Hộp thông gió.

Hình 1.4: Vị trí các bộ phận trong hệ thống ĐHKK ôtô

-9-


Một chu trình làm lạnh cơ bản bao gồm các bước sau đây nhằm truất nhiệt,
làm lạnh khối không khí và phân phối luồng khí mát trong cabin ôtô:
Môi chất lạnh được bơm đi từ máy nén dưới áp suất cao và nhiệt độ cao,
giai đoạn này môi chất lạnh được bơm đến bộ ngưng tụ ở thể hơi.
Tại bộ ngưng tụ nhiệt độ của môi chất rất cao, được quạt gió thổi mát giàn
nóng, môi chất đang ở thể hơi được giải nhiệt, ngưng tụ thành lỏng dưới áp suất
cao nhiệt độ thấp.
Môi chất lạnh ở dạng thể lỏng tiếp tục lưu thông đến bình lọc/hút ẩm, tại
đây môi chất lạnh được làm tinh khiết hơn nhờ được hút hết hơi ẩm và tạp chất nhờ
các lưới lọc và các hạt hút ẩm bên trong bình chứa.
Và được van giãn nở hay van tiết lưu điều tiết lưu lượng của môi chất lỏng



Hình 1.6. Để nắm vững nguyên lý kết cấu

và hoạt động của hệ thống điện lạnh ôtô,
chúng ta chia hệ thống điện lạnh thành
hai phía khác nhau: Phía cao áp và phía
thấp áp.
1.Máy nén.
2.Giàn
nóng.
3.Giàn lạnh.
4.Bình lọc / Hút ẩm.
5.Van giãn nở.
6.Phía cao áp.
7.Phía thấp
áp.
8.Môi chất lạnh thể lỏng cao áp.
9.Môi chất lạnh thể hơi cao áp.

Vị trí các bộ phận cũng như chu trình làm lạnh cơ bản của hệ thống điều hòa
không khí ôtô được trình bày trên có thể tương tự đối với những hệ thống được lắp
trên các xe ôtô khác. Chỉ khác nhau ở những đặc điểm cấu tạo cụ thể của từng bộ
phận được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí trên ôtô được sản xuất ra bởi
những hãng khác nhau mà thôi.
Các kiểu hệ thống điều hòa không khí và đặc điểm của từng hệ
thống:
Hệ thống điều hòa không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt và theo
chức năng của cụm điều hòa.
Phân loại hệ thống điều hòa không khí theo vị trí lắp đặt:



+ Loại đơn: Loại này bao gồm một bộ thông thoáng được nối hoặc là với bộ
sưởi hoặc là hệ thống làm lạnh, chỉ dùng để sưởi ấm hay làm lạnh (hình 1.11).

Hình 1.10: Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn
+ Loại cho tất cả các mùa: Loại này kết hợp một bộ thông gió với một bộ
sưởi ấm và hệ thống làm lạnh. Hệ thống điều hòa này có thể sử dụng trong những
ngày lạnh, ẩm để làm khô không khí. Tuy nhiên, nhiệt độ trong khoang hành khách
sẽ bị hạ thấp xuống, điều đó có thể gây ra cảm giác lạnh cho hành khách. Nên để
tránh điều đó hệ thống này sẽ cho không khí đi qua két sưởi để sấy nóng. Điều này
cho phép điều hòa không khí đảm bảo được không khí có nhiệt độ và độ ẩm thích
hợp. Đây chính là ưu điểm chính của điều hòa không khí loại 4 mùa (hình 1.12).

Hình 1.11: Hệ thống điều hòa không khí loại bốn mùa
1.1.5. Môi chất lạnh sử dụng trên hệ thống điều hoà không khí ôtô.
Dung dịch làm việc trong hệ thống điều hòa không khí được gọi là môi chất
lạnh hay gas lạnh – là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều
để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp và tải nhiệt ra môi

- 14 -


trường có nhiệt độ cao hơn. Có khá nhiều môi chất lạnh được sử dụng trong kỹ thuật
điều hòa không khí, nhưng chỉ có 2 loại được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điều
hòa không khí của ôtô đời mới đó là R-12 và R-134a.
Môi chất lạnh phải có điểm sôi dưới 320F (00C) để có thể bốc hơi và hấp thu
ẩn nhiệt tại những nhiệt độ thấp. Nhiệt độ thấp nhất chúng ta có thể sử dụng để làm
lạnh các khoang hành khách ở ôtô là 320F (00C) bởi vì khi ở nhiệt độ dưới nhiệt độ
này sẽ tạo ra đá và làm tắt luồng không khí đi qua các cánh tản nhiệt của thiết bị bốc

được kết cấu bởi các bộ phận chính sau đây:
1. Bình lọc/hút ẩm hay phin lọc (receiver/dryer)
2. Giàn lạnh hay còn gọi là bộ bốc hơi (evaporator)
3. Giàn nóng hay còn gọi là bộ ngưng tụ (condenser)
4. Máy nén hay còn gọi là blốc lạnh (compressor)
5. Van tiết lưu hay van giãn nở (expansion valve)

1.2.2. Nguyên lý hoạt động chung của hệ thống điều hòa không khí trên
xe FIAT
Không khí được lấy từ bên ngoài vào và đi qua giàn lạnh (bộ bốc hơi). Tại
đây không khí bị dàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do
đó nhiệt độ không khí sẽ bi giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ẩm trong không khí
cũng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài. Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt
độ, áp suất cao sẽ trở thành môi chất thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi quá trình

- 16 -


này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy nó sẽ lấy năng lượng từ
không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạng
này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo
nên không khí lạnh.

Trong hệ thống, máy nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất,
nhiệt độ thấp trở thành hơi có áp suất, nhiệt độ cao. Máy nén hút môi chất dạng hơi
áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về và nén lên tới áp suất yêu cầu: 12-20 bar. Môi
chất ra khỏi máy nén sẽ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ
ngưng tụ)

Khi tới dàn nóng, không khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chất

lượng, tuổi thọ và độ tin cậy của hệ thống lạnh chủ yếu đều do máy nén lạnh quyết
định. Có thể so sánh máy nén lạnh có tầm quan trọng giống như trái tim của cơ thể
sống.

Hình 1.13 Hình dạng bên ngoài của máy nén

- 19 -


a. Chức năng.
+ Hút môi chất lạnh đang ở thể hơi áp suất thấp từ bộ bốc hơi ( dàn lạnh), sau
đó nén môi chất lên áp suất cao.
+ Máy nén bơm môi chất lạnh chạy xuyên qua bộ ngưng tụ dưới nhiều áp

suất khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu hoạt động của hệ thống điều hòa không khí.
+ Khi nén môi chất lạnh đồng thời cũng làm tăng nhiệt độ của môi chất lạnh
lên cao hơn.
b. Kết cấu:
Máy nén có các bộ phận chính sau đây:
1.

Cảm biến ly hợp

2.

Đĩa ép

3.

Cụm puly

d. Phân loại:
* Các kiểu máy nén:
- Máy nén piston,.

- 20 -


- Máy nén loại cánh van quay
- Máy nén thay đổi thể tích bơm

* Theo năng suất lạnh (Qo ) và công suất động cơ (N) có thể chia ra:
- Loại nhỏ:
Q0 < 9,3KW = 8000Kcal/h; N < 5KW
- Loại trung bình:
Q0 = 9,3 - 58KW = 8000 – 50000 Kcal/h; N = 5 20KW - Loại lớn:
Q0 > 58KW = 50000 Kcal/h; N > 20KW
* Theo nhiệt độ:
- Máy nén một cấp: Khi to = (+10, -25 )°C.
- Máy nén nhiều cấp: Khi to = (-30, -110 )°C.

e. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số máy nén sử dụng trên hệ
thống điều hoà không khí ôtô.
* Máy nén kiểu piston:

Hình 1.14: Máy nén loại piston. Piston chạy xuống hút môi chất vào xi lanh.
Van hút mở, van xả đóng. Piston chạy lên, nén hơi môi chất đẩy ra van xả, ở thì
này
van hút đóng van xả mở.
Máy nén kiểu piston được dung nhiều trong hệ thống diện lạnh ôtô. Trục
khuỷu quay dẫn động piston chạy xuống, van lưỡi gà mở hút môi chất lạnh thể hơi

loại cánh van.
1.Cửa hút và cửa xả 2. Cửa kiểm tra
3.Cánh van bơm. 4.Phốt kién trục.
5.Roto

6.Van lưỡi gà. 7.Vỏ van

Máy nén thay đổi thể tích bơm.
Hình 1.18 và 1.19 giới thiệu kiểu máy nén này.
Đặc điểm của loại máy nén này là năm piston của máy nén được dẫn động
nhờ tấm dao động có khả năng thay đổi góc nghiêng. Mỗi khi góc nghiêng của tấm
dao động thay đổi thì khoảng chạy hữu ích của piston sẽ thay đổi theo, nhờ vậy thể
tích môi chất lạnh bơm đi cũng thay đổi.
Khoảng chạy của các piston thay đổi tuỳ thuộc vào môi chất lạnh cần bơm đi.
Tấm giao động có thể tự thay đổi góc nghiêng của nó trong lúc đang bơm. Góc
nghiêng này càng lớn thì khoảng cách chạy của piston càng dài và bơm đi càng
nhiều môi chất lạnh. Góc nghiêng của tấm dao động càng bé thì khoảng chạy của các
piston càng ngắn và bơm đi càng ít môi chất lạnh. Đặc tính hoạt động này giúp cho
máy nén có thể bơm liên lục vì nó chỉ cần bơm đi số lượng môi chất lạnh lúc ít, lúc
nhiều tuỳ nhu cầu làm lạnh.
Góc nghiêng của đĩa dao động được điều khiển nhờ một van kiểm soát kiểu
lồng xếp bố trí phía sau bơm. Van này tự động thu ngắn hay duỗi dài mỗi khi áp
suất trong phía thấp áp tăng hay giảm. Động tác co, duỗi của van lồng xếp điều
khiển một van bi đóng hay mở để kiểm soát áp suất bên trong cátte máy nén. Sự
chênh lệch giữa phía thấp và áp suất bên trong cátte máy nén sẽ quyết định vị trí hay
góc nghiêng của tấm dao động.

- 23 -