Thiết bị lạnh và hệ thống điều hòa không khí ôtô

thống tăng quá cao. Điều n ày có thể xảy ra nếu bộ ngưng tụ bi ngẹt hoặc trong quá trình sửa chữa đã nạp vào hệ thống một lượng chất lạnh quá yêu cầu (thừa). H.1.35. Van xả áp suất cao và cách bố trí trên máy nén Nguyên lý hoạt động: Khi áp suất trên đường đẩy của máy nén tăng cao l ên đến một giá trị nào đó thắng được áp lực của lò xo, lúc đó piston bị đẩy về phía phải và môi chât thoát ra ngoài qua lỗ ở đáy van. - 30 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT 1.2.10.3. Van một chiều * Công dụng và vị trí lắp đặt Trong hệ thống lạnh để bảo vệ các máy nén ng ười ta thường lắp về phía đầu đẩy của máy nén các van một chiều. Van một chiều có công dụng: - Tránh ngập lỏng: Khi hệ thống lạnh ngừng hoạt động h ơi môi chất còn lại trên đường ống đẩy có thể ngưng tụ lại và chảy về phía đầu đẩy của máy nén v à khi máy nén hoạt động có thể gây ngập lỏng. - Tránh tác động của áp lực cao thường xuyên lên Clapae của máy nén * Kết cấu của van một chiều Trên hình 1.36 là cấu tạo của van một chiều. Khi lắp van một chiều phải chú ý lắp đúng chiều chuyển động của môi chất. Chiều đã được chỉ rỏ trên thân của van. Đối với người có kinh nghiệm nhìn cấu tạo bên ngoài có thể biết được chiều chuyển động của môi chất. H.1.36. Kết cấu của van một chiều 1.2.11. Van nạp ga Đối với các hệ thống lạnh nhỏ và trung bình người ta thường lắp các van nạp gas trên hệ thống để nạp gas một cách thuận lợi. Van nạp gas được lắp đặt trên đường lỏng từ thiết bị ngưng tụ đến bình chứa hoặc trên đường lỏng từ bình chứa đi ra cấp dịch cho các dàn lạnh. Khi cần nạp gas nối đầu nạp với bình gas, sau đó mở chụp bảo vệ đầu van. Phía trong chụp bảo vệ là trục quay đóng mở van. Dùng clê hoặc mỏ lết quay trục theo chiều ngược kim đồng hồ để mở van. Sau khi nạp xong quay chốt theo chiều kim đồng hồ để đóng van lại. Khi xiết van không nên xiết quá sức làm hỏng van. - 31 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.1.37. Van nạp gas 1.2.12. Bộ tiêu âm Các máy nén piston làm việc theo chu kỳ, dòng môi chất lạnh vào ra máy nén không liên tục mà cách quãng, tạo lên các xung động trên đường ống nên thường có độ ồn khá lớn. Để giảm độ ồn gây ra do các xung động n ày trên đường đẩy của máy nén người ra thường bố trí các ống tiêu âm. Trên hình 1.38 là kết cấu của một ống tiêu âm. H.1.38. Bộ tiêu âm Ống tiêu âm thường được lắp trên đường nằm ngang, nếu phải lắp tr ên đường thẳng đứng thì bên trong phải có đường ống để hút dầu bôi trơn đọng lại trong ống. 1.3. HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN 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 ph òng cao, nhiệt được lấy đi để giảm nhiệt độ (gọi l à “làm lạnh”) và ngược lại khi nhiệt độ trong phòng thấp, nhiệt được cung cấp để tăng nhiệt độ (gọi l à “sưởi”). Mặt khác, hơi nước được thêm vào hay lấy đi khỏi không khí để đảm bảo độ ẩm trong ph òng ở mức thích hợp. Do vậy, trong hệ thống điều hòa không khí trên ô tô nói chung bao g ồm: Bộ thông gió, bộ hút ẩm, bộ sưởi ấm và bộ làm lạnh. Các bộ phận này làm việc độc lập - 32 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT hoặc phối hợp, liên kết với nhau tạo ra một không gian đ ược 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. 1.3.1. 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. V ì vậy, trên ô tô phải có hệ thống thông gió, đó là một thiết bị để thổi khí sạch từ môt tr ường bên ngoài vào bên trong xe, và cũng có tác dụng làm thông thoáng xe. Có hai cách thông gió: thông gió không đi ều khiển và thông gió có điều khiển (còn gọi là thông gió cưỡng bức). H.1.39. Bộ thông gió trên xe ôtô. Sự thông gió không điều khiển xảy ra khi các cửa sổ đ ược mở; còn sự thông gió có điều khiển thông qua một hệ thống thông gió gồm quạt thổi gió v à các đường ống dẫn không khí để tạo ra sự tuần ho àn của không khí trong xe, không phụ thuộc vào tốc độ của xe. Quạt thổi gió cũng l à một bộ phận của hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí. Trên một số ôtô con hiện đại, còn có kiểu hệ thống thông gió dùng năng lượng mặt trời. Khi bên trong của một xe đang đậu trở nên quá nóng, cảm biến nhiệt độ môi trường sẽ tự đóng mạch cho một quạt thông gió nhỏ. Nguồn cung cấp cho quạt được lấy từ bin mặt trời đặt trên nóc xe. Quạt hoạt động sẽ đẩy không khí nóng - 33 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT trong xe ra ngoài và hút không khí mát hơn vào trong xe. Khi qu ạt thông gió ngưng hoạt động hoặc những ngày thời tiết mát, không cần sự thông gió, năng l ượng từ pin mặt trời sẽ nạp vào Accu. 1.3.2. Bộ sưởi ấm Là một thiết bị sấy nóng không khí sạch lấy từ ngo ài vào trong cabin ôtô để sưởi ấm gian hành khách, đồng thời làm tan băng kính chắn gió của ôtô. Có nhiều kiểu thiết bị sưởi ấm như: bộ sưởi dùng nước làm mát, dùng nhiệt khí cháy và dùng khí xả, tuy nhiên kiểu thiết bị sưởi sử dụng nước làm mát thường được sử dụng rộng rãi trên các ôtô. Trong đó, nước làm mát tuần hoàn qua két sưởi để làm các ống sưởi nóng lên và quạt thổi gió sẽ thổi không khí qua két s ưởi để sấy nóng không khí. Tuy nhiên, do nước làm mát đóng vai trò nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ không được nóng lên khi động cơ vẫn còn nguội vì vậy nhiệt độ khí thổi qua giàn sưởi sẽ không tăng. H.1.40. Hệ thống sưởi ấm không khí trên ôtô 1. Bảng điều khiển; 2. Cảm biến nh iệt độ trong xe; 3. Cặp van; 4. Cảm biến nhiệt độ bộ sưởi ấm; 5. Lõi bộ suởi ấm; 6. Van cân bằng nhiệt; 7. Két n ước làm mát động cơ; 8. Bơm. Bộ sưởi ấm được điều khiển bởi các cần gạt hoặc núm xoay trong bảng điều khiển của hệ thống. Thường có 3 sự điều kh iển cơ bản: điều khiển chức năng, điều - 34 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT khiển nhiệt độ và điều khiển tốc độ thổi gió. Điều khiển chức năng xác định ng õ ra nào sẽ phát khí nóng. Điều khiển nhiệt độ l à điều tiết nhiệt độ của không khí v à điều khiển tốc độ thổi gió là điều khiển tốc độ quạt thổi. 1.3.3. Sự làm lạnh và làm mát không khí trong ôtô Không khí được làm lạnh bởi hệ thống lạnh. Một chu trình làm lạnh cơ bản bao gồm các bước sau đây nhằm lấy nhiệt, làm lạnh khối không khí: - 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. H.1.41. Chu trình làm lạnh cơ bản trên ôtô - Tại bộ ngưng tụ nhiệt độ của môi chất rất cao, đ ược 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 l ưu 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. Môi chất lạnh thể hơi, nhiệt độ và áp suất cao Môi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ và áp suất cao Môi chất lạnh thể lỏng, nhiệt độ và áp suất thấp Môi chất lạnh thể hơi, nhiệt độ và áp suất thấp - 35 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - 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 n ên nhiệt độ sôi của môi chất giảm xuống, c ùng 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 l àm cho toàn bộ giàn lạnh giảm nhiệt độ xuống, rồi nhờ quạt gió giàn 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 lạnh khối không khí bên trong cabin ôtô. - Bước kế tiếp là môi chất lạnh ở trạng thái hơi áp suất thấp được hồi về máy nén nhờ chu trình hút của máy nén, và lại được bơm đi. Kết thúc một chu trình làm lạnh và bắt đầu chu trình mới. 1.3.4. Điều khiển dòng không khí trong hệ thống điều hòa Điều khiển dòng không khí tức là điều khiển nhiệt độ của không khí trong xe và điều khiển phân phối không khí trong không gian xe. Hệ thống điều khiển dòng không khí bao gồm: Bảng điều khiển, cơ cấu điều khiển, các cửa chức năng và hệ thống kết nối. Các cần gạt hoặc nút bấm trên bảng điều khiển thông qua hệ thống dây cáp (đối với kiểu cơ khí) hoặc ống chân không (đối với điều khiển chân không) hoặc tín hiệu điện (điều khiển tự động) điều khiển các c ơ cấu điều khiển là các cánh tay đòn (kiểu cơ khí), bầu chân không (kiểu chân không) hoặc các motor servo (điều khiển tự động). Để từ đó điều khiển sự đóng mở các cửa chức năng, thực hiện điều khiển nhiệt độ và phân phối dòng không khí. Cửa nạp không khí hay còn gọi là của lấy không khí sạch, điều khiển sự tuần hoàn của không khí trong ôtô hoặc đưa không khí sạch từ bên ngoài vào không gian của ôtô. Hầu hết các hệ thống làm lạnh định vị bộ bốc hơi (hay lõi của bộ sưởi ấm) sao cho toàn bộ dòng không khí phải đi qua nó. Điều này đã loại bỏ được một phần nhỏ hơi nước và chất bẩn nhờ vào nhiệt độ lạnh của bộ bốc hơi. Lõi của bộ sưởi ấm - 36 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT được đặt phía hạ lưu của dòng khí sao cho không khí có thể đi xuyên qua nó hoặc bao quanh nó, có một hoặc hai cửa được sử dụng để điều khiển dòng không khí này. Những cửa này gọi là cửa hỗn hợp nhiệt độ, cửa nhiệt độ. H.1.42. Các cửa chức năng điều khiển dòng không khí 1. Motor quạt lồng sóc; 6. Cửa nạp không khí; 2. Quạt lồng sóc; 7. Lõi sưởi ấm; 3. Cửa điều khiển nhiệt độ (cửa hỗn hợp); 8. Cửa phân phối không khí; 4. Giàn lạnh; 9. Cửa làm tan băng kính; 5. Lưới lọc không khí; H.1.43. Một dạng của cửa hỗn hợp không khí - 37 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Với việc điều chỉnh tiết diện l ưu thông của dòng không khí nóng (đi qua lõi sưởi ấm) và dòng không khí lạnh (đi qua giàn lạnh) trước khi hai dòng không khí này hòa trộn là nguyên lý điều khiển của cửa điều khiển nhiệt độ (hay cửa hỗn hợp). 1.3.5. Điều khiển hệ thống điều hòa không khí kiểu cơ khí Hệ thống điều khiển điều hòa không khí kiểu cơ khí bao gồm bảng điều khiển với các cần gạt, các cánh tay đ òn và hệ thống dây cáp. Khi thay đổi vị trí của các cần gạt trên bảng điều khiển, thông qua hệ thống dây cáp tác động đến các cánh tay đòn để điều khiển sự đóng mở của các cửa chức năng . Sơ đồ hệ thống được trình bày trên hình 1.44. H.1.44. Hệ thống điều khiển điều hòa không khí kiểu cơ khí 1. Bảng điều khiển với các núm chỉnh; 2. Công tắc quạt lồng sóc nhiều vận tốc; 3. Dây cáp điều khiển cổng chức năng thổi tan s ương; 4. Dây cáp điều khiển cổng chức năng lấy không khí; 5. Đèn chiếu sáng bảng điều khiển; 6 . Dây cáp điều khiển cổng chức năng hỗn hợp. Hình 1.45 giới thiệu một dạng bảng điều khiển điều h òa không khí kiểu cơ khí thông dụng. - 38 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.1.45. Bảng điều khiển kiểu cơ khí 1. Núm điều khiển tốc độ quạt lồng sóc. 2. Núm điều khiển nhiệt độ 3. Núm điều khiển chế độ điều hòa Ý nghĩa của các chế độ trên bảng điều khiển như sau: OFF – Tắt máy lạnh, máy nén và quạt lồng sóc không hoạt động. MAX – Hệ thống hoạt động tối đa + MAX COLD: Máy nén hoạt động tối đa, cửa nạp đóng nhận không khí từ ngoài vào, không khí tuần hoàn trong xe. + MAX HOT: Máy nén ngưng ho ạt động, van bộ sưởi ấm mở để nhận nước nóng từ động cơ vào lõi sưởi ấm, không khí tuần hoàn. NORM – Hệ thống hoạt động bình thường, máy nén hoạt động, không khí được lấy từ ngoài vào được làm lạnh và được thoát ra từ bảng taplo điều khiển. BI – LEVEL – Luồng không khí đã được điều hòa thổi ra từ cửa chớp của bảng điều khiển và xuống sàn xe. VENT - Ở chế độ này không khí không được điều hòa. Luồng không khí đuợc lấy từ ngoài vào và được thoát ra từ bảng đồng hồ hoặc s àn xe. HEATER – Ở chế độ này, máy nén không hoạt động, không khí được lấy bên ngoài vào và được phân phối 80% đến sàn xe và 20% đến các cửa kính. DEFROST - Không khí lấy từ bên ngoài xe vào được sưởi ấm. Có 80% được phân phối đến kính chắn gió v à cửa sổ xe, 20% còn lại thổi đến sàn xe. - 39 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Kỹ thuật đóng mở các cổng chức năng bằng tay nhờ d ây cáp tương đối đơn giản, tuy nhiên vẫn còn tồn tại nhiều nhược điểm như: Dây cáp dể bị bó kẹt trong vỏ của nó; phải tác động một lực khá lớn để dẫn động; phải điều chỉnh độ căng dây cáp thường xuyên để đóng mở chính xác các cửa chức năng. Bởi vậy trong các hệ thống điều hòa không khí trên ôtô ngày nay không còn dùng kiểu điều khiển này. 1.3.6. Điều khiển hệ thống điều hòa không khí kiểu chân không. 1.3.6.1. Sơ đồ hệ thống Hệ thống điều khiển chân không bao gồm các c ơ cấu được giới thiệu trên hình 1.46. Mạch điều khiển chân không bắt đầu từ động c ơ, đi qua các ống nhỏ được điều khiển bằng các van và kết thúc ở một hay nhiều cơ cấu chân không. Bình tích lũy chân không được cung cấp chân không từ cửa hút của động cơ. H.1.46. Sơ đồ hệ thống điều khiển kiểu chân không Các ống dẫn chân không bằng nhựa dẻo, đ ường kính trong khoảng 3,1mm. Mỗi một màu sắc quy định một chức năng của ống chân không. - Màu trắng: Tác động đến cổng chức năng lấy không khí từ ngo ài vào. - Màu đỏ: Tác động đến cổng hỗn hợp - Màu xanh dương: Tác động đến cổng chức năng phân phối khí. - Màu vàng: Tác động đến cổng làm tan băng kính chắn gió. - 40 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT 1.3.6.2. Cơ cấu chân không Cấu tạo của cơ cấu chân không được thể hiện trên hình sau: H.1.48. Kết cấu bầu chân không 1. Cần tác động. 2. Màng tác động. 3. Lò xo hồi vị. 4. Đến nguồn chân không. Khi có nguồn chân không tác động, do ch ênh lệch áp suất màng chân không sẽ di chuyển về bên trái kéo theo cần tác động di chuyển theo và do đó điều khiển các cửa. Khi thôi tác động lò xo hồi vị đẩy màng tác động về vị trí ban đầu. 1.3.6.3. Nguyên lý điều khiển Sơ đồ nguyên lý điều khiển chân không: H.1.47. Nguyên lý điều khiển điều hòa không khí kiểu chân không 1. Ống dẫn chân không; 5. Van điều khiển; 2. Động cơ; 6. Cơ cấu chân không; 3. Bảng điều khiển; 7. Cửa chức năng; 4. Bình tích lũy chân không. Khi ta dịch chuyển các núm điều khiển tr ên bảng điều khiển, các tiếp điểm tương ứng với vị trí các núm đóng cung cấp điện cho van điều khiển mở chân - 41 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT không đến các cơ cấu chân không. Cơ cấu chân không hoạt động để đóng mở các cửa chức năng. 1.3.7. Điều khiển hệ thống điều hòa không khí tự động Hệ thống điều hòa không khí điều khiển tự động (ATC) là một hệ thống gồm các bộ cảm biến và các bộ điều khiển, cho phép người lái xe thiết đặt một nhiệt độ mong muốn tại đầu điều khiển, sau đó các hệ thống tự điều chỉnh v à duy trì nhiệt độ đó một cách tự động. Hầu hết các hệ thống ATC dựa tr ên nền tảng của hệ thống điều hòa không khí thông thường cộng với sự điều khiển tự động. Bộ phận điều khiển tự động này có thể dịch chuyển cửa hỗn hợp nhiệt độ, điều chỉnh tốc độ quạt gió, thay đổi cửa chức năng và sự bố trí cổng nạp khí vào. Ta có sơ đồ điều khiển như sau: H.1.49. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển tự động 1.Bảng điều khiển; 2.Cảm biến áp suất hệ thống; 3.Cảm biến nhiệt độ ngoài trời; 4.Cảm biến nhiệt độ giàn lạnh; 5. Cảm biến nhiệt độ động cơ; 6.Cảm biến nhiệt độ trong xe; 7. Bộ khuyếch đại tín hiệu; 8. ECU; 9. Motor sevor - 42 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Nguyên lý điều khiển: ECU nhận tín hiệu từ các cảm biến v à tín hiệu điều khiển do người sử dụng cài đặt từ đó so sánh với chế độ chuẩn đ ã được lập trình sẵn đưa ra các thông số điều khiển. Các tín hiệu điều khiển đ ược ECU gửi đi qua các bộ khuếch đại để khuếch đại tín hiệu tr ước khi đến các Motor sevor có nhiệm vụ điều khiển các cửa chức năng. Các loại cảm biến ở trong hệ thống điều khiển ATC đều sử dụng các cảm biến nhiệt điện gọi là nhiệt điện trở. Nhiệt điện trở là một điện trở mà giá trị sẽ thay đổi tỷ lệ nghịch với sự thay đổi của nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng th ì điện trở sẽ giảm xuống và ngược lại - những giá trị này thay đổi ở một tỷ lệ đã được xác định. H.1.50. Bảng điều khiển tự động 1, 8. Chế độ tự động trái, phải; 7, 15. Tăng, giảm nhiệt độ phải; 2, 9. Tăng, giảm nhiệt độ trái; 10, 14. Điều chình phân phối khí; 3. Chế độ DEF; 11. Chế độ ECONOMY 4. Không khí tuần hoàn; 12. Điều chỉnh tốc độ quạt gió; 5. Chế độ sưởi ấm; 13. Lượng nhiệt dự trữ. 6. Chế độ HEATER; - 43 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT V À PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU H ÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG 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 ng ười. Các đại lượng cần tạo ra, duy tr ì 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 l à hệ thống có thể duy tr ì trạng thái của không khí trong không gian cần điều h òa – trong vùng quy định nào đó. Nó không chịu ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điều khí hậu b ên ngoài hoặc sự thay đổi của phụ tải bên trong. Từ đó ta thấy rằng, có một mối li ên 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 h òa không khí. Khi xét đến sự ảnh hưởng của môi trường không khí tác động đến con ng ười, thì qua thực nghiệm cho thấy: con người sẽ có cảm giác dễ chịu, thoải mái trong vùng nhiệt độ khoảng từ 220C ÷ 270C, ở 270C tương ứng với độ ẩm tương đối của không khí xung quanh – thông số này quyết định đến mức độ bay hơi nước từ cơ thể ra ngoài môi trường là 50% và tốc độ chuyển động của dòng không khí xung quanh - ảnh hưởng đến lượng hơi ẩm thoát ra từ cơ thể sẽ nhiều hay ít là 0,25 m/s. Tuy vậy, khi chọn tốc độ dòng không khí phải lưu ý đến sự tương thích với nhiệt độ, độ ẩm, khi nhiệt độ tăng th ì tốc độ dòng không khí cũng tăng, điều này sẽ ảnh hưởng đến sự thoải mái và cảm giác dễ chịu của con người. Đặc điểm của vùng tiểu khí hậu trong xe là sự tuần hoàn của không khí. Tốc độ luân chuyển dưới 0,1 m/s là không phù hợp với lái xe. Độ ẩm tương đối trong xe cũng là nột yếu tố quan trọng, nhất là khi xe chở đông người thích hợp là 30 ÷ 60%. - 44 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Lượng bụi, khí CO2, hơi nhiên liệu, khí xả trong không khí ở cabin cũng không được quá giới hạn cho phép. Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nền công nghiệp ôtô đ ã và đang rất phát triển. Những xe ra đời sau n ày được cải tiến tiện nghi, an toàn và hiện đại hơn những chiếc xe đời cũ nhằm mang lại sự thoải mái cho ng ười sử dụng, bởi vậy điều hòa không khí là một hệ thống không thể thiếu tr ên các xe du lịch ngày nay. Máy điều hòa nhiệt độ điều chỉnh không khí trong xe mát mẻ hoặc ấm áp; ẩm ướt hoặc khô ráo, làm sạch bụi, khử mùi; đặc biệt rất có lợi ở những nơi thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đường dài. Và là một trang bị cần thiết giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn. 2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÊN Ô TÔ Để có thể biết và hiểu được hết nguyên lý làm việc, đặc điểm cấu tạo của hệ 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. H.2.1. Các nguồn nhiệt trên xe 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. - 45 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - Sự giãn nở thể tích của chất khí sẽ phân bố năng l ượng 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 ng ười hay vật thể đó. - Một số lượng lớn nhiệt lượng được hấp thụ khi một chất lỏng thay đổi trạng thái biến thành hơi. Tất cả các hệ thống điều không khí ôtô đều đ ược 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. 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 0F) được đặt kề bên vật nóng 80 độ Fahrenheit (800F), thì nhiệt sẽ truyền từ vật nóng 80 0F sang vật nóng 300F – 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 l ưu, 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 đ ược tiếp xúc trực tiếp với nhau. Ví dụ, nếu nung nóng một đầu thanh thép th ì đầu kia sẽ dần dần ấm lên do sự dẫn nhiệt. Sự đối lưu: Là sự truyền nhiệt qua sự di chuyể n 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 kia nhờ trung gian của khối không khí bao quanh chúng. Ví dụ, khi nhiệt được cấp tại phần đáy một b ình 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 nóng và nổi lên phía trên. 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 nhau. Ta cảm thấy ấm khi - 46 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT đướng dưới ánh sáng mặt trời hay cả d ưới ánh đèn pha ôtô nếu ta đứng gần nó. Đó là bởi nhiệt của mặt trời hay đèn pha đã 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 cẩm giác nóng. Tác dụng truyền nhiệt n ày gọi là bức xạ. Sự hấp thụ nhiệt: Vật chất có thể tồn tại ở một trong ba trạng thái: thể rắn, thể lỏng, thể khí. Muốn thay đổi trạng thái của vật thể, cần phải truyền cho nó một nhiệt lượng nhất định. Ví dụ lúc ta hạ nhiệt độ nước xuống đến 320F (00C), nước sẽ đông thành đá, nó đã thay đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể rắn. Nếu nước được đun nóng đến 2120F (1000C), nước sẽ sôi và bốc hơi (thể khí). Ở đây có điều đặc biệt thú vị khi thay đổi n ước đá (thể rắn) thành nước (thể lỏng) và nước thành hơi nước (thể khí). Trong quá tr ình làm thay đổi trạng thái của nước, ta phải tác động nhiệt vào. Ví dụ khối nước đá đang ở nhiệt độ 32 0F, ta nung nóng cho nó tan ra, nhưng nước đá đang tan vẫn giữ được nhiệt độ 320F. Đun nước nóng đến 2120F nước sẽ sôi. Ta truyền tiếp thêm nhiều nhiệt nữa cho nước bốc hơi, nếu đo nhiệt độ của hơi nước cũng chỉ thấy 2120F chứ không nóng hơn. Lượng nhiệt bị hấp thụ mất trong nước đá, trong nước sôi để làm thay đổi trạng thái của nước gọi là ẩn nhiệt – hiện tượng ẩn nhiệt là nguyên lý cơ bản của quá trình làm lạnh ứng dụng cho tất cả hệ thống điều hòa không khí. Áp suất và điểm sôi: Áp suất giữ vai trò quan trọng đối với hoạt động của 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. - 47 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Đối với điểm ngưng tụ của hơi nước, áp suất cũng có tác dụng t ương đương như thế. Trong hệ thống điều hòa không khí, cũng như hệ thống điện lạnh ôtô đã ứng dụng hiện tượng này của áp suất đối với sự bốc hơi và ngưng tụ của một số loại chất lỏng đặc biệt để tham gia v ào quá trình sinh lạnh và điều hòa của hệ thống. Những chất lỏng này được gọi là môi chất lạnh hay còn gọi là tác nhân lạnh, gas lạnh, chất sinh hàn. 2.3. ĐƠN VỊ ĐO NHIỆT LƯỢNG Để đo nhiệt lượng truyền từ vật thể này sang vật thể kia người ta thường dùng đơn vị BTU. Nếu cần nung 1 pound n ước ( 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 ô tô được định rõ bằng 1 BTU/giờ, vào khoảng 12000-24000 BTU/giờ. 2.4. MÔI CHẤT LẠNH 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 tr ình nhiệt động ngược chiều để hấp thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh có nhiệt độ thấp và tải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao hơn. 2.4.1. Yêu cầu đối với môi chất lạnh - 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. - Phải là một chất tương đối “trơ”, hòa trộn được với dầu bôi trơn để trở thành một hóa chất bền vững, không ăn m òn kim loại và các vật liệu khác như nhựa, cao su, ... - Đồng thời, chất làm lạnh phải là một chất không độc, không cháy, v à không gây nổ, không sinh ra các phản ứng phá hủy môi sinh và môi trường khi xả nó vào khí quyển. 2.4.2. Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh + Các Freon: Là các cacbuahydro no ho ặc chưa no mà các nguyên tử hydro được thay thế một phần hoặc toàn bộ bằng các nguyên tử clo, flo hoặc brom. - 48 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - Các đồng phân có thêm chữ a, b để phân biệt. Ví dụ: R134a - Các olefin có chữ số 1 trước 3 chữ số. Ví dụ : C3F6 kí hiệu R1216. - Các hợp chất có cấu trúc vòng có thêm chữ C. Ví dụ: C4H8 ký hiệu RC138. + Các chất vô cơ: Kí hiệu R7M với M là phân tử lượng làm tròn của chất đó. Ví dụ: NH3 ký hiệu R717. 2.4.3. Môi chất lạnh R-12 Môi chất lạnh R-12 là một hợp chất của clo, flo và carbon; có công thức hóa học là CCl2F2, gọi là chlorofluorocarbon (CFC) – thường có tên nhãn hiệu là Freon 12 hay R-12. Freon12 là một chất khí không màu, có mùi thơm rất nhẹ, nặng hơn không khí khoảng 4 lần ở 300C, có điểm sôi là 21,70F (-29,80C). Áp suất hơi của nó trong bộ bốc hơi khoảng 30 PSI và trong bộ ngưng tụ khoảng 150-300 PSI, và có lượng nhiệt ẩn để bốc hơi là 70 BTU trên 1 pound. R-12 dễ hòa tan trong dầu khoáng chất và không tham gia phản ứng với các loại kim loại, các ống mềm và đệm kín sử dụng trong hệ thống. C ùng với đặc tính có khả năng lưu thông xuyên suốt hệ thống ống dẫn nhưng không bị giảm hiệu suất, chính những điều đó đã làm cho R-12 trở thành môi chất lạnh lí tưởng sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô. Tuy nhiên, R-12 lại có mức độ phá hủy tầng ôzôn của khí quyển v à gây hiệu ứng nhà kính lớn – do các phân tử của nó có thể bay lên bầu khí quyển trước khi phân giải; và tại bầu khí quyển, nguyên tử clo đã tham gia phản ứng với O3 trong tầng ôzôn của khí quyển, chính điều n ày đã làm phá hủy ôzôn của khí quyển. Do đó, môi chất lạnh R-12 đã bị cấm sản xuất, lưu hành và sử dụng từ ngày 1.1.1996. Thời hạn này kéo dài thêm 10 năm ở các nước đang phát triển. R c h f Số lượng nguyên tử Clo Số lượng nguyên tử Hydro + 1 Số lượng nguyên tử C – 1 (nếu = 0 thì không ghi) Refrigerant (Môi chất lạnh) - 49 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.2.2. Cơ chế và tình trạng phá hủy tầng ozon của môi chất lạnh R12 2.4.4. Môi chất lạnh R-134a Để giải quyết vấn đề môi chất lạnh R -12 (CFC-12) phá hủy tầng ôzôn của khí quyển, một loại môi chất lạnh mới vừa được dùng để thay thế R-12 trong hệ thống điều hòa không khí ôtô, gọi là môi chất lạnh R-134a có công thức hóa học là CF3 – CH2F, là một hydrofluorocarbon (HFC). Do trong th ành phần hợp chất của R-134a không có clo, nên đây chính là lí do cốt yếu mà ngành công nghiệp ôtô chuyển từ việc sử dụng R-12 sang sử dụng R-134a. Các đặc tính, các mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của R-134a, và các yêu cầu kỹ thuật khi làm việc trong hệ thống điều hòa không khí rất giống với R-12. Tuy nhiên, môi chất lạnh R-134a có điểm sôi là -15,20F (-26,80C), 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 của nó có phần thua R -12. Vì vậy hệ thống điều hòa không khí ôtô 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 xuy ên qua giàn nóng (bộ ngưng tụ). R-134a không kết hợp được với các dầu khoáng dùng để bôi trơn ở hệ thống R-12. Các chất bôi trơn tổng hợp polyalkaneglycol (PAG) hoặc là polyolester (POE) được sử dụng với hệ thống R -134a. Hai chất bôi trơn này không hòa trộn với R-12. Môi chất R-134a cũng không thích hợp với chất khử ẩm sử dụng tr ên hệ thống R-12. Vì thế, khi thay thế môi chất lạnh R -12 ở hệ thống điều hòa không khí trên ôtô bằng R-134a, phải thay đổi những bộ phận của hệ thống nếu nó không ph ù hợp với R-134a, cũng như phải thay đổi dầu bôi trơn và chất khử ẩm của hệ thống. - 50 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Có thể dễ dàng nhận ra những hệ thống dùng R-134a nhờ nhãn “R-134a” dán trên các bộ phận chính của hệ thống. Bảng 2.1. So sánh đặc tính kỹ thuật của môi chất lạnh R -12 và R134a. Đặc tính kỹ thuật R – 134a R-12 - Công thức phân tử CH2FCF3 CCl2F2 - Trọng lượng phân tử 120,3 120,91 - Điểm sôi -26,80C -29,790C - Nhiệt độ tới hạn 101,150C 111,800C - Áp suất tới hạn 4,065 mpa (41,45 Kgf/cm2) 4,125 mpa (41,45 Kgf/cm2) - Mật độ tới hạn 511 Kg/cm3 558 Kg/cm3 - Thể tích riêng ( hơi bão hòa) 0,031009 m3/Kg 0,027085 m3/Kg - Nhiệt dung riêng (dd bão hòa ở áp suất không đổi) 1,4287 KJ/Kg.K (0,3413 Kcal/Kgf.K) 0,9682 KJ/Kg.K (0,3413 Kcal/Kgf.K) - Nhiệt ẩn khi bốc hơi 216,5 KJ/Kg (51,72 Kcal/Kg) 166,56 KJ/Kg (39,79 Kcal/Kg) - Tính cháy được Không cháy Không cháy - Chỉ số làm suy kiệt ozon 0 1,0 - Chỉ số làm nóng trái đất 0,24 ÷0,29 0,24 ÷3,4 2.4. PHÂN LOẠI ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ Hệ thống điều hòa không khí ôtô được phân loại theo vị trí lắp đặt v à theo chức năng của cụm điều hòa. 2.4.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt 2.4.1.1. 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 đ ược điều chỉnh bởi bản thân người lái nên người lái ngay lập tức cảm nhận thấy hiệu quả làm lạnh (hình 2.3). - 51 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.2.3. Hệ thống điều hòa không khí kiểu taplo 2.4.1.2. Kiểu khoang hành lý: Ở kiểu khoang hành lý, điều hòa không khí được đặt ở cốp sau xe. Cửa ra v à 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 giàn lạnh lớn và có công suất làm lạnh dự trữ. H.2.4. Hệ thống điều hòa không khí kiểu khoang hành lý 2.4.1.3 Kiểu kép: Khí lạnh được thổi ra từ phía trước và phía sau bên trong xe. Đặc tính làm lạnh bên trong xe rất tốt, sự phân bố nhiệt bên trong xe đồng đều, có thể đạt được một môi trường rất dễ chịu trong xe. H.2.5. Hệ thống điều hòa không khí kiểu kép - 52 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT 2.4.2. Phân loại theo chức năng Do chức năng và tính năng cần có của hệ thống điều hòa khác nhau tùy theo môi trường tự nhiên và quốc gia sử dụng, hệ thống điều h òa không khí có thể chia thành 2 loại tùy theo tính năng của nó. 2.4.2.1. 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 2.6). H.2.6. Hệ thống điều hòa không khí kiểu đơn Với kiểu điều hòa không khí này chỉ dùng ở những vùng có khí hậu một mùa. Cụ thể ở vùng nhiệt đới thì dùng loại chỉ có bộ làm lạnh, ở vùng hàn đới thì dùng loại chỉ có bộ sưởi ấm. 2.4.2.2. Loại cho tất cả các mùa: Loại này kết hợp một bộ thông gió với một bộ s ưởi 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 l à ưu điểm chính của điều hòa không khí loại 4 mùa. - 53 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Loại này cũng có thể chia thành loại điều khiển nhiệt độ thường, lái xe phải điều khiển nhiệt độ bằng tay khi cần. Và loại điều khiển tự động, nhiệt độ b ên ngoài và bên trong xe luôn được máy tính nhận biết và bộ sưởi hay bộ điều hòa không khí sẽ tự động hoạt động theo nhiệt độ do lái xe đặt ra, v ì vậy duy trì được nhiệt độ bên trong xe luôn ổn định. H.2.7. Hệ thống điều hòa không khí loại bốn mùa Còn trong các hệ thống điều hòa không khí và hệ thống lạnh trên các xe đông lạnh, xe lửa, các xe ôtô vận tải lớn…cũng vẫn áp dụng theo nguy ên lý làm lạnh trên, nhưng về mặt thiết bị và sự bố trí của các bộ phận trong hệ thống th ì có sự thay đổi để cho thích ứng với đặc điểm cấu tạo v à những yêu cầu sử dụng phù hợp với công dụng của từng loại thiết bị giao thông vận tải nhằm phục vụ tốt h ơn cho nhu cầu của con người. - 54 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN PHẦN MỀM, XÂY DỰNG DỮ LIỆU VÀ CHẠY THỬ 3.1. XÂY DỰNG DỮ LIỆU VỚI SOLIDWORKS 3.1.1. Giới thiệu về SolidWorks SolidWorks là phần mềm của hãng SolidWorks Copr , đây là phần mềm đồ họa 3D được sử dụng rộng rãi để mô phỏng cơ cấu máy. Giao diện khởi động SolidWorks gồm 3 p hần (hình 3.1) H.3.1. Giao diện khởi động của SolidWorks. - Part: Thiết kế các bản vẽ chi tiết dạng 3D - Assembly: Lắp ghép các chi tiết máy thành cụm chi tiết hoặc thành cơ cấu máy hoàn chỉnh. - Drawing: Khi đã có bản vẽ chi tiết hoặc bản vẽ c ơ cấu máy hoàn chỉnh ta chọn Drawing để biểu diễn các h ình chiếu hoặc các mặt cắt. - 55 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Trong phạm vi đề tài chỉ sử dụng phần Part và Assembly. Màn hình làm việc của Part: H.3.2. Giao diện làm việc của Part 3.1.2. Xây dựng dữ liệu với SolidWorks Để tìm hiểu quá trình xây dựng dữ liệu với SolidWorks ta t ìm hiểu quá trình xây dựng mô hình máy nén piston cam nghiêng. Mô hình máy nén piston cam nghiêng được xây dựng với các chi tiết máy: Piston, xylanh, đĩa cam nghiêng, bạc lót, … 3.1.2.1. Thiết kế mô hình đĩa cam nghiêng - Bước 1: Khởi động SolidWorks > New > Part - Bước 2: Trong nhóm công cụ Sketch, nhấp chọn công cụ Circle, chọn mặt phẳng vẽ là Front Plane và vẽ đường tròn với bán kính 60mm (h ình 3.3). - Bước 3: Trong nhóm công cụ Feartures, chọn công cụ Extruded Boss/bas e. Chọn thông số D1 = 60mm. Nhấp OK (h ình 3.4) - 56 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.3.3 H.3.4. - Bước 4: Trên thanh công cụ Standads view, chọn mặt phẳng Left. Trong cây thư mục nhấp trọn mặt phẳng Right Plane. Chọn công cụ Line v à vẽ các đường thẳng như hình 3.5. - 57 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.3.5 H.3.6. Chọn công cụ Extruded Cut và thiết lập các thông số: Direction1 – thought All, tiếp theo chọn Direction2 cũng với Thought All. OK (h ình 3.6). - Bước 5: Trên thanh công cụ Standads View chọn mặt phẳng Front. - 58 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Trong cây thư mục chọn mặt phẳng vẽ là mặt phẳng Front Plane. Chọn tiếp công cụ Circle và vẽ đường tròn với tâm là gốc tọa độ, bán kính 25mm (h ình 3.7). H.3.7 H.3.8 - 59 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Trọn tiếp công cụ Extruded Boss/Base, thiết lập các thông số: Direction1 – Blind, D1 = 60mm. OK (hình 3.8). Tương tự như vậy ta vẽ trục cho đĩa cam nghiêng với bán kính 10mm. Kết quả như hình 3.9. H.3.9 H.3.10 - 60 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - Bước 6: Chọn công cụ Chamfer để vát mép cho trục. Chọn mặt cần vát, với thông số D = 2mm, A = 450. OK - Bước 7: Chọn công cụ Edit Color để tô m àu cho chi tiết (hình 3.10) Chọn màu muốn tô sau đó nhấp chọn các mặt phẳng cần tô m àu, kết quả thể hiện trên hình 3.11. H.3.11 Chọn menu Save để lưu mô hình lên đĩa cứng với tên “diacamnghieng” Tương tự như vậy ta xây dựng mô h ình của các chi tiết còn lại như: Mô hình xylanh, bạc lót, piston. 3.1.2.2. Xây dựng mô hình máy nén piston cam nghiêng Sau khi có được bản vẽ mô hình các chi tiết của máy nén piston cam nghi êng ta xây dựng mô hình máy nén theo các bước sau: Khởi động SolidWorks, chọn new > Assembly - Bước 1: Trong cây thư mục nhấp chọn Browse, tìm đường dẫn đến file chi tiết vừa lưu ở trên > nhấp chọn Open. Kéo chi tiết và thả vào vùng làm việc của SolidWorks. - 61 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - Bước 2: Nhấp chọn công cụ Insert Components (h ình 3.12), tiến hành tương tự như bước 1 với các chi tiết còn lại (hình 3.13) H.3.12 Sau khi Insert hết các chi tiết (hình 3.13) ta tiến hành liên kết các chi tiết thành một cơ cấu hoàn chỉnh. H.3.13 - 62 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT - Bước 3: Chọn công cụ Mate > Chọn kiểu li ên kết đồng tâm – concentric sau đó nhấp trọn mặt trụ trục đĩa cam nghi êng và mặt trụ trong của bạc lót để liên kết chúng lại với nhau (hình 3.15). OK H.3.14 Tiến hành tương tự cho piston và xylanh. H.3.15 - 63 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Tiếp theo chọn liên kết tiếp xúc – coincident để liên kết piston với đĩa cam nghiêng, chọn 1 điểm trên piston và mặt phẳng nghiêng của đĩa. Chọn thông số D = 5mm (hình 3.15). OK - Bước 4: Cố định một số chi tiết. Trên cây thư mục, click chuột phải vào chi tiết xylanh > chọn Fix. Tương tự với chi tiết bạc - Bước 5: Làm trong suốt xylanh. Trên cây thư mục, click chuột phải vào chi tiết xylanh à chọn Change Transperency. Kết quả là khi cho quay đĩa cam nghiêng thì piston chuyển động tịnh tiến trong xylanh. - Bước 6: Xuất hình, chọn menu File > Save as. Trong mục Save as type chọn dạng file xuất ra là JPEG(*.jpg) (hình 3.16). H.3.16 Từ những hình xuất được, dùng phần mềm PhotoShop hoặc Paint để chỉnh sửa. Ta có kết quả như hình 3.17. Với góc quay của đĩa cam nghi êng càng nhỏ thì chuyển động của mô hình càng mịn. - 64 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.3.17. Hai vị trí khác nhau của piston tương úng với góc quay của đĩa. 3.2. XÂY DỰNG BÀI GIẢNG VỚI MACROMEDIA FLASH 3.2.1. Giới thiệu Macromedia Flash Macromedia Flash là phần mềm của hãng Adobe, chuyên đồ họa web là hoạt họa. Từ sau phiên bản 4.0 Macromedia Flash được trang bị thêm công cụ lập trình với Action Script, bởi vậy Macromedia Flash trở thành công cụ lập trình web, mô phỏng hoạt động và xây dựng bài giảng thông dụng nhất hiện nay. Phi ên bản được sử dụng để xây dựng bài giảng là 8.0. Giao diện làm việc của Macromedia Flash được giới thiệu như hình sau: H.3.18. Giao diện làm việc của Macromedia Flash 8.0 - 65 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT 3.2.2. Xây dựng bài giảng với Macromedia Flash 3.2.2.1. Xây dựng giao diện chung của bài giảng Tạo một hình nền bằng photoshop hoặc một phần mềm đồ họa khác có kích thước 800x600 px và có cấu trúc như sau: H.3.19. Giao diện của bài giảng Trên cửa sổ làm việc của Macromedia Flash, click đôi v ào Layer1 và đổi tên thành Bankgound. Tại khung hình đầu tiên, chọn menu file > Import > Import to Stage, chọn đường dẫn đến file hình trên > open. Trên vùng làm việc của Macromedia Flash, nhấn chọn hình và đặt các thông sô sau trong Properties: W = 800 x = 0 H = 600 y = 0 Như vậy ta đã thiết lập xong phần nền cho b ài giảng, nhấn chọn biểu tượng cái khóa trên layer để khóa lớp Bankgound (h ình 3.20). - 66 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.3.20 3.2.2.2. Xây dựng cây mục lục Cây mục lục bao gồm các chương và các mục của nội dung bài giảng. Cây mục lục được xây dựng từ các nút bấm, khi click chuột v ào một nút bấm thì nội dung tương ứng với mục đó sẽ xuất hiện ở v ùng nội dung bài giảng. Tiến hành xây dựng mục lục theo các bước sau: - Bước 1: Tạo layer mới với tên menu bằng cách click chuột phải l ên vùng layer và chọn Insert layer. - Bước 2: Tại Frame đầu tiên, chọn công cụ Text, trong phần Properties chọn thiết lập các thông số sau: Static Text Font: Time New Roman Font size: 16 Use device fonts. Click và kéo chuột trên vùng làm việc sau đó gõ dòng chữ “Chương 1: Giới thiệu chung” - 67 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Nhấn phím F8, hộp hội thoại xuất hiện, thiết lập nh ư hình 3.21. OK H.3.21. Hộp hội thoại Convert to Symbol Click đôi vào nút vừa tạo ta vào trang thiết kế nút bấm. Chọn frame hit v à nhấn F6 (hình 3.22). H.3.22. Thiết kế nút bấm Như vậy ta vừa thiết lập nút bấm cho ch ương 1. Tương tự tạo nút bấm cho các chương còn lại của bài giảng. - Bước 3: Tạo mục con cho chương Nhấn F6 để tạo Frame mới, trên Frame mới, kéo nút bấm của Chương 2, 3, 4 xuống. Đồng thời thêm vào đó các nút bấm của mục 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 tương ứng của bài giảng (hình 3.23). - 68 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.3.23 Tiếp tục nhấn F6 để tạo thêm các Frame tương ứng với số mục lục của chương (mục 1.1 tương ứng với Frame 3,…). - Bước 4: Viết lệnh cho các nút bấm. Mở Action Script (nhấn F9). Trên vùng làm việc chọn nút cần viết lệnh. H.3.24 - 69 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Ví dụ: Chọn nút lệnh là Chương 1 (hình 3.24), câu lệnh như sau: on (release) { gotoAndStop(2); } Như vậy khi ta nhấn chuột vào nút Chương 1 th ì màn hình sẽ chuyển đến Frame 2, lúc đó mục con của chương sẽ sổ xuống. Làm tương tự với các chương còn lại. 3.2.2.3. Xây dựng nội dung bài giảng Trên vùng lớp tạo Layer mới đặt tên là body. Tạo các Frame tương ứng với số Frame của mục lục. Với các mục mà nội dung chỉ có một trang th ì dùng công cụ text để soạn trực tiếp lên vùng nội dung của bài giảng. Với các mục mà nội dung bao gồm nhiều trang nh ư mục “1.3. Môi chất lạnh” ta tiến hành như sau: - Bước 1: Tạo một movie bằng cách: Vào menu Insert > New Symbol (ho ặc nhấn Ctr F8). Hộp hội thoại xuất hiện, chọn thông số như hình 3.25 với tên movie là mv_1.3. OK H.3.25 Lúc này Macromedia Flash đang trong trang so ạn thảo cho mv_1.3 - Bước 2: Đổi tên cho Layer1 thành button Vào menu Window > Common Libraries > Buttons. Ch ọn nút thích hợp rồi kéo vào vùng chứa nút chuyển trang (h ình 3.26). - 70 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.3.26 Viết lệnh cho các nút như sau: + Nút Back: on (release) { prevFrame (); } + Nút Forwars on (release) { nextFrame (); } + Nút Trang dầu on (release) { gotoAndStop (1); } - Bước 3: Tạo nội dung của mục Tạo Layer mới với tên body, trên Frame đầu tiên nhấn F9 và viết lệnh stop(); - 71 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Sau đó soạn nội dung lên vùng chứa nội dung với công cụ text. T ương tự với các mục khác trong bài giảng. 3.2.2.4. Tạo chuyển động với Macromedia Flash Để tạo chuyển động từ những h ình được xây dựng theo mục 3.1, cụ thể với máy nén piston cam nghiêng ta ti ến hành như sau: - Bước 1: Tạo movie với tên mv_mncamnghieng - Bước 2: Vào menu > Import > Import to Stage (Ctrl + R ) (hình 3.27) H.3.27 Chọn đường dẫn đến thư mục chứa hình của máy nén cam nghiêng. Chọn file hình đầu tiên (chú ý các hình phải được đặt tên bằng số liên tục) > Open. Hộp hội thoại xuất hiện (h ình 3.28) nhấp Yes. H.3.28 - 72 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Trên Frame đầu tiên của hình nhấn F9 và viết lệnh stop(); - Bước 3: Tạo Layer mới với tên là button. Insert vào hai button là Play và Stop như hình 3.29. H.3.29 Viết lệnh cho các nút như sau: + Nút Play: on (release) { play(); } + Nút Stop: on (release) { stop(); } Tiến hành tương tự với các đoạn phim khác trong nội dung b ài giảng. - 73 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT 3.3. CHẠY THỬ PHẦN MỀM Giao diện khởi động của phần mềm và một số hình ảnh sử dụng phần mềm H.3.30. Giao diện khởi động của bài giảng. H.3.31. Màn hình hiển thị khi ta nhấn vào chương 1 - 74 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.3.32. Hiển thị khi nhấn vào nút chương 2. H.3.33. Giao diện mục giáo trình - 75 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT H.3.34. Giao diện mục tài liệu tham khảo. H.3.35. Giao diện mục trợ giúp. - 76 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT Hướng dẫn sử dụng phần mềm Di chuyển chuột đến nút bấm tương ứng và nhấn chuột để vào mục cần chuyển tới. H.3.36. Giao diện sử dụng của phần mềm Với mục có nhiều trang, nhấn phím  để sang trang sau, nhấn phím  để về trang trước và nhấn vào nút “Trang đầu” để trở về trang đầu tiên. Phần mềm được viết dưới dạng Full Screen (toàn màn hình khi khởi động) nhấn Esc để thu nhỏ màn hình. - 77 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN KẾT LUẬN Điều hòa không khí là một trong những hệ thống không thể thiếu tr ên các xe du lịch ngày nay, cùng với sự phát triển của kỹ thuật điều h òa không khí nói chung, điều hòa không khí trên ôtô cũng ngày càng hoàn thiện. Bởi vậy môn học “Thiết bị lạnh ôtô” là môn học không thể thiếu đối với sinh vi ên ngành Kỹ thuật ôtô. Với những dữ liệu đã được xây dựng trong đồ án sẽ góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy, giúp sinh viên nắm bắt kiến thực tốt hơn nhờ những minh họa và mô phỏng trong bài giảng. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN Tuy hệ thống điều hòa không khí đã trở thành một trong những hệ thống không thể thiếu trên ôtô du lịch ngày nay, nhưng các học phần về điều hòa không khí chưa được chú trọng. Trong thực tập g iáo trình và thực tập chuyên ngành không có nội dung về điều hòa không khí, phòng thực tập bộ môn không được trang bị thiết bị cho hệ thống điều hòa không khí. Từ thực tế đó, thiết nghĩ bộ môn nên trang bị thiết bị thực hành về hệ thống điều hòa không khí và đưa nội dung này vào thực tập của sinh viên ngành Kỹ thuật ôtô. - 78 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU QUYẾT ĐỊNH NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU THIẾT BỊ LẠNH V À HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ THIẾT BỊ LẠNH ÔTÔ ................................ .. 1 1.2. THIẾT BỊ LẠNH ÔTÔ ................................ ................................ ............. 2 1.2.1. Máy nén ................................ ................................ ........................ 2 1.2.2. Thiết bị ngưng tụ ................................ ................................ ......... 13 1.2.3. Bình lọc và tách ẩm ................................ ................................ ..... 14 1.2.4. Thiết bị giãn nở ................................ ................................ ........... 16 1.2.5. Thiết bị bay hơi ................................ ................................ ........... 19 1.2.6. Ống dẫn môi chất ................................ ................................ ........ 22 1.2.7. Kính xem gas ................................ ................................ .............. 23 1.2.8. Bộ ổn nhiệt................................ ................................ .................. 24 1.2.9. Bộ điều áp ................................ ................................ ................... 26 1.2.10. Thiết bị an toàn hệ thống ................................ .......................... 28 1.2.11. Van nạp gas ................................ ................................ ............... 30 1.2.12. Bộ tiêu âm................................ ................................ ................. 30 1.3. HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ................................ ................. 31 1.3.1. Bộ thông gió................................ ................................ ................ 31 1.3.2. Bộ sưởi ấm ................................ ................................ .................. 32 1.3.3. Bộ làm lạnh và làm mát không khí ................................ .............. 33 1.3.4. Điều khiển dòng không khí trong hệ thống điều hòa.................... 34 1.3.5. Điều khiển hệ thống điều hòa không khí kiểu cơ khí ................... 36 1.3.6. Điều khiển hệ thống điều hòa không khí kiểu chân không. .......... 38 - 79 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT 1.3.7. Điều khiển hệ thống điều hòa không khí tự động ......................... 40 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐIỀU H ÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ .................. 43 2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ÔTÔ .......................... 44 2.3. ĐƠN VỊ ĐO NHIỆT LƯỢNG ................................ ................................ 47 2.3. MÔI CHẤT LẠNH ................................ ................................ ................ 47 2.3.1. Yêu cầu môi chất lạnh ................................ ................................ . 47 2.3.2. Phân loại và kí hiệu môi chất lạnh ................................ ............... 47 2.3.4. Môi chất lạnh R-12................................ ................................ ...... 48 2.3.5. Môi chất lạnh R-134a ................................ ................................ .. 49 2.4. PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ................... 50 2.4.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt ................................ .......................... 50 2.4.2. Phân loại theo chức năng ................................ ............................. 52 CHƯƠNG 3., TÌM KIẾM, XÂY DỰNG DỮ LIỆU , LỰA CHỌN PHẦN MỀM VÀ CHẠY THỬ. 3.1. XÂY DỰNG DỮ LIỆU VỚI PHẦN MỀM SOLIDWORKS .................. 54 3.2. XÂY DỰNG BÀI GIẢNG VỚI MACROMADIA FLASH .................... 64 3.3. CHẠY THỬ PHẦN MỀM ................................ ................................ ..... 73 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ................................ .......................... 77 MỤC LỤC................................ ................................ ................................ .... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................ ................................ ........... 80 - 80 - Lê Trọng Hiệp CK45-DLOT TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. NGUYỄN OANH ÔTÔ THẾ HỆ MỚI – ĐIỆN LẠNH ÔTÔ NXB GIAO THÔNG VẬN TẢI – TP HCM 2004 2. NGUYỄN ĐỨC LỢI – PHẠM VĂN TÙNG MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH NXB GIÁO DỤC – 1999 3. TS. VÕ CHÍ CHÍNH BÀI GIẢNG HỆ THỐNG MÁY VÀ THIẾT BỊ LẠNH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 4 TS. VÕ CHÍ CHÍNH BÀI GIẢNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ VÀ THÔNG GIÓ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 5. NGUYỄN HỒNG THÁI BÀI GIẢNG THIẾT KẾ KỸ THUẬT VỚI SOLIDWORKS 6. KS. NGUYỄN MẠNH HÙNG – KS. PHẠM QUANG HIỂN KS. ĐỖ THANH HIỀN – KS. PHẠM QUANG HUY MACROMEDIA FLASH MX 2004 NXB GIAO THÔNG VẬN TẢI - TP HCM