------

Luận văn tốt nghiệp

Nghiên cứu nguyên nhân hư hỏng và
khắc phục sự cố hệ thống điều hòa
không khí của xe FIAT trang bị cho
bộ môn kỹ thuật ô tô Trường Đại học
Nha Trang

- 1 -
LỜI NÓI ĐẦU
Trải qua từng giai đoạn tồn tại và phát triển, con người đã có ý thức tự

tốt nhất luận văn của mình.
Luận văn đã hoàn thành. Song, do khả năng còn nhiều hạn chế, thời
gian thực hiện có hạn, và vì một số lý do khách quan, nên chắc chắn không thể
tránh khỏi những sự sai sót. Rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý của các
quí thầy cô và các bạn sinh viên.
Nhân đây, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng, biết ơn sâu sắc tới các quí
thầy cô giáo trong khoa, trong bộ môn , đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Th.s
Mai Sơn Hải đã tận tình dạy giúp đỡ, chỉ bảo.
- 2 -
Xin được cảm ơn và xin nhận được sự góp ý của các quý thầy cô về cuốn
luận văn này.
Nha Trang, tháng 5 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trường Giang


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
- 4 -
 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
đầy đủ các thiết bị nêu trên. Ở một số trường hợp có thể có thêm các bộ phận phụ
khác giúp cho hệ thống làm việc ổn định và thích ứng hơn.
1.1.2.Mục đích của việc điều hoà không khí trên ôtô.
Một ô tô có trang bị hệ thống điện lạnh (hệ thống điều hoà không khí)
sẽ giúp cho lái xe và hành khách cảm thấy thoải mái, mát lịm, nhất là trên đường dài
vào thời tiết nóng bức.
Điều hoà không khí trên ô tô để đạt được các mục đích sau:
- Lọc sạch, tinh khiết khối không khí trước khi đưa vào cabin ôtô.
- Rút sạch chất ẩm ướt trong khối không khí này.

hay vật thể đó.
 Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổi
trạng thái biến thành hơi.
- 6 -
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
chuyển động yếu hơn). Ví dụ một vật nóng 30 độ Fahrenheit (30
0
F) được đặt kề bên
vật nóng 80 độ Fahrenheit (80
0
F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 80
0
F sang vật nóng
30
0
F – chênh lệch nhiệt độ giữa hai vật 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 được tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ, nếu nung
nóng một đầu thanh thép thì đầu kia sẽ dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt.
Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyển của một chất lỏng hoặc một
chất khí đã được làm nóng hay đó là sự truyền nhiệt từ vật thể này sang vật thể này
vật thể kia nhờ trung gian của khối không khí bao quanh chúng. Ví dụ, khi nhiệt
được cấp tại phần đáy một bình chứa khí hay chất lỏng, các phần tử đã được làm
nóng lên sẽ chuyển động lên phía trên, chất lỏng hay chất khí nặng và lạnh từ những
vùng xung quanh sẽ chìm xuống để chiếm chỗ chất khí hay chất lỏng đã được làm

0
F ( 0,55
0
C)
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 thiết 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.
- 8 -

Hình 1.2: Hệ thống thông gió có điều khiển

Sự thông gió không điều khiển xảy ra khi các cửa sổ được mở; còn sự thông
gió có điều khiển thông qua một hệ thống thông gió gồm quạt thổi gió và các đường
ống dẫn không khí để tạo ra sự tuần hoàn của không khí trong xe, không phụ thuộc

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
- 10 -

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
phun vào bộ bốc hơi hay giàn lạnh, làm hạ thấp áp suất của môi chất lạnh. Do giảm
áp nên nhiệt độ sôi của môi chất giảm xuống, cùng với sự tác động của nhiệt độ
không khí bên trong cabin xe đã làm cho môi chất sôi lên, nên trạng thái của môi
chất lúc này là từ thể lỏng biến thành thể hơi trong bộ bốc hơi.
 Trong quá trình bốc hơi, môi chất lạnh hấp thu nhiệt rất mạnh làm cho
toàn bộ giàn lạnh giảm nhiệt độ xuống, rồi nhờ quạt gió dàn lạnh hút khối không khí
bên trong cabin ôtô thổi qua bộ bốc hơi và ra lại cabin nhờ các của sổ dẫn gió – làm

 Phân loại hệ thống điều hòa không khí theo vị trí lắp đặt:
+ Kiểu táplô: Ở kiểu này, điều hòa không khí được gắn với bảng táplô điều
khiển của ôtô. Đặc điểm của kiểu này là, không khí lạnh từ cụm điều hòa được thổi
thẳng đến mặt trước người lái nên hiệu quả làm lạnh có cảm giác lớn hơn so với
công suất của điều hòa, có các lưới cửa ra không khí lạnh có thể được điều chỉnh
bởi bản thân người lái nên người lái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh
(hình 1.8).
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.
- 13 -

Hình 1.7: Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo
+ Kiểu khoang hành lý: Ở kiểu khoang hành lý, điều hòa không khí được đặt
ở cốp sau xe. Cửa ra và cửa vào của không khí lạnh được đặt ở lưng ghế sau. Do
cụm điều hòa gắn ở cốp sau nơi có sẵn khoảng trống tương đối lớn, nên điều hòa
kiểu này có ưu điểm của một bộ điều hòa với công suất dàn lạnh lớn và có công suất
làm lạnh dự trữ ( hình 1.9).


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 32
0
F (0
0
C) 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 32
0
F (0
0
C) 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
hơi.
Môi chất lạnh phải là một chất tương đối “trơ”, hòa trộn được với dầu bôi
trơn để trở thành một hóa chất bền vững, sao cho dầu bôi trơn di chuyển thông suốt
trong hệ thống để bôi trơn máy nén khí và các bộ phận di chuyển khác. Sự trộn lẫn
giữa dầu bôi trơn với môi chất lạnh phải tương thích với các loại vật liệu được sử
dụng trong hệ thống như: kim loại, cao su, nhựa dẻo…Đồng thời, chất làm lạnh
phải là một chất không độc, không cháy, và không gây nổ, không sinh ra các phản
ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi xả nó vào khí quyển.
Trong quá trình bảo trì sửa chữa hệ thống điện lạnh ôtô, chúng ta cần phải
tuân thủ các yếu tố kỹ thuật sau:
- Không được nạp lẫn môi chất lạnh R-12 vào trong hệ thống đang dung môi
chất lạnh R-134a và ngược lại. Nếu không tuân thủ điều này sẽ gây ra nhiều hỏng
hóc tai hại cho hệ thống.
- Không được dung dầu bôi trơn máy nén của hệ thống R-12 cho vào hệ
thống lạnh của loại môi chất mới R-134a. Nên dung đúng loạ.

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
thông qua các lá tản nhiệt. Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẽ bị
- 18 -
giảm xuống cho đến khi bằng với nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì môi chất sẽ trở về
dạng lỏng có áp suất cao. Môi chất sau khi ra khỏi giàn nóng sẽ tới bình lọc hút ẩm. Trong bình lọc hút
ẩm có lưới lọc và chất hút ẩm. Môi chất sau khi đi qua bình lọc sẽ tinh khiết và
không còn hơi ẩm. Đồng thời nó cũng ngăn chặn áp suất vượt quá giới hạn. Sau khi qua bình lọc hút ẩm, môi chất tới van tiết lưu. Van tiết lưu quyết
định lượng môi chất phun vào giàn lạnh, lượng này được điều chỉnh bằng 2 cách:
bằng áp suất hoặc bằng nhiệt độ ngõ ra của giàn lạnh. Việc điều chỉnh rất quan
trọng nó giúp hệ thống hoạt động được tối ưu.
- 19 - 1.2.3. Cấu tạo và hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống điều hòa
không khí trên xe FIAT .
1.2.3.1. Máy nén

5. Đĩa đẩy piston
6. Piston
7. Đĩa van Xupap

a. Nguyên lý hoạt động:
Hoạt động của máy nén có 3 bước:
* Bước 1: Sự hút môi chất của máy nén.
Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết xuống, các van hút được mở
ra môi chất được hút vào xylanh công tác và kết thúc khi piston tới điểm chết dưới.
* Bước 2: Sự nén môi chất của máy nén.
Khi piston đi từ điểm chết dưới tới điểm chết trên, van hút đóng, van đẩy mở
với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá
trình này kết thúc khi piston tới điểm chết trên.
* Bước 3: Khi piston tới điểm chết trên, thì quy trình lại được lập lại từ đầu.
d. Phân loại:
* Các kiểu máy nén:
- Máy nén piston,.

- 21 -
- Máy nén loại cánh van quay
- Máy nén thay đổi thể tích bơm
* Theo năng suất lạnh (Q
o
) và công suất động cơ (N) có thể chia ra:
- Loại nhỏ:
Q
0
< 9,3KW = 8000Kcal/h; N < 5KW
- Loại trung bình:
Q

trục có kích thước nhỏ gọn được trang bị phổ biến cho ôtô thế hệ mới. Hình 1.15:Máy nén hai xy lanh bố trí hình chữ V.

 Máy nén loại cánh van quay.

Hình 1.16: Hình cắt máy nén loại cánh van.
Loại máy nén này không dung piston và chỉ có duy nhất một van thoát. Van
thoát còn có vai trò như van chặn một chiều không cho môi chất lạnh dôi ngược về
máy nén khi ngừng bơm. Máy nén gồm một roto với năm bảy cánh van và một vỏ
bơm có vách trong được tinh chế. Khi trục bơm và các cánh van cùng quay vách vở
- 23 -
bơm và các cánh van sẽ hình thành những phòng bơm, các phòng này thay đổi thể
tích từ lớn đến bé dần để bơm môi chất lạnh. Lỗ thoát của bơm được bố trí tại một
điểm trên vỏ bơm mà ở đó hơi môi chất lạnh được nén áp suất cao nhất.

 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.

Trích đoạn Van tiết lưu ( van giãn nở ) Công tắc áp suất Dụng cụ, thiết bị kiểm tra và sửa chữa hệ thống Phương pháp lắp ráp bộ áp kế vào hệ thống điều Chẩn đoán, sử lý các trường hợp hỏng hóc thông thường

---