Giáo trình Hệ thống điều hòa không

Giáo trình 
Hệ thống điều hòa không khí 
 
MỤC LỤC 
X W 
1. Khái quát về điều hòa không khí trên ô tô: .................................................................3 
1.1. Lịch sử hình thành hệ thống điều hòa không khí: ...............................................3 
1.2. Ứng dụng hệ thống lạnh trên ô tô: ........................................................................3 
1.2.1. Hệ thống điều hòa trên xe khách: ..................................................................3 
1.2.2. Hệ thống điều hòa không khí trên xe tải, du lịch:..........................................3 
1.3. Điều hòa không khí: ................................................................................................4 
1.3.1. Hệ thống sưởi ấm:..........................................................................................5 
1.3.1.1. Nguyên lý: ..................................................................................................5 
1.3.1.2. Các loại bộ sưởi:.........................................................................................5 
1.3.2. Hệ thống làm lạnh:.........................................................................................7 
1.3.2.1. Lý thuyết cơ bản của việc làm lạnh: ..............................................................7 
1.3.2.2. Môi chất làm lạnh (ga lạnh): ..........................................................................9 
1.3.2.3. Đặc điểm của R-134a...................................................................................10 
1.3.2.4. Nguyên lý làm lạnh trên ô tô: ......................................................................11 
1.3.2.5. Bộ thông gió:................................................................................................14 
1.3.2.6. Kết cấu hệ thống lạnh: .................................................................................15 
1.3.3. Các thiết bị chống đóng băng: .....................................................................24 
1.3.4. Thiết bị chống chết máy (Bộ ổn định tốc độ động cơ). ...............................26 
1.3.5. Thiết bị bù không tải. ...................................................................................26 
1.3.6. Hê thống bảo vệ máy nén: ...........................................................................28 
1.3.7. Hê thống điều khiển máy nén hai giai đoạn (Chức năng kinh tế): ..............28 
1.3.8. Hê thống điều khiển quạt điện ba giai đoạn: ...............................................29 
1.3.9. Công tắt nhiệt độ môi chất lạnh: ..................................................................29 
2. Hệ thống điều hòa không khí và hoạt động: ..............................................................30 
2.1. Các loại điều hòa không khí và hoạt động:.........................................................30 
2.1.1. Phân loại theo vị trí lắp đặt điều hòa: ..........................................................30 
2.1.2. Phân loại theo chức năng: ............................................................................31 
2.1.3. Hoạt động của hệ thống: ..............................................................................33 
3. Hệ thống điều hòa không khí tự động trên xe du lịch: .............................................37 
3.1. Khái quát hệ thống điều hòa không khí tự động: ..............................................37 
3.2. Các bộ phận chức năng chính:.............................................................................38 
3.2.1. Các cảm biến:...............................................................................................38 
3.2.2. Các bộ điều khiển: .......................................................................................42 
3.2.3. Bộ chấp hành:...............................................................................................42 
4. Hệ thống điều hòa tự động điều khiển bằng bộ khuếch đại: ....................................43 
4.1. Khái quát về hệ thống điều khiển tự động: ........................................................43 
4.2. Điều khiển nhiệt độ: ..............................................................................................45 
4.2.1. Cấu tạo: ........................................................................................................45 
4.2.2. Hoạt động:....................................................................................................47 
4.3. Điều khiển tốc độ quạt thổi: .................................................................................49 
4.3.1. Cấu tạo. ........................................................................................................49 
4.3.2. Hoạt động:....................................................................................................50 
4.4. Điều khiển chế độ dòng khí (điều khiển khí ra):................................................52 
4.4.1. Cấu tạo: ........................................................................................................52 
4.4.2. Hoạt động:....................................................................................................53 
5. Loại điều khiển bằng bộ vi xử lý:................................................................................57 
5.1. Mô tả: .....................................................................................................................57 
5.2. Khái quát về hệ thống:..........................................................................................57 
5.3. Nhiệt độ khí ra (Temperature Air out_TAO) cần thiết: ...................................58 
5.4. Điều khiển nhiệt độ: ..............................................................................................59 
5.5. Điều khiển quạt thổi..............................................................................................61 
5.5.1. Cấu tạo: ........................................................................................................61 
5.5.2. Hoạt động:....................................................................................................61 
5.6. Điều khiển chế độ dòng khí. .................................................................................67 
5.6.1. Cấu tạo:................................................................................................................67 
5.6.2. Hoạt động. ...........................................................................................................67 
Tài liệu tham khảo: ..............................................................................................................72 
W X 
1. Khái quát về điều hòa không khí trên ô tô: 
1.1. Lịch sử hình thành hệ thống điều hòa không khí: 
1.2. Ứng dụng hệ thống lạnh trên ô tô: 
1.2.1. Hệ thống điều hòa trên xe khách: 
1.2.2. Hệ thống điều hòa không khí trên xe tải, du lịch: 
Hình 1.1. Bộ sưởi 
Hình 1.2. Hệ thống làm lạnh. 
1.3. Điều hòa không khí: 
Hệ thống điều hòa không khí trên ô tô là một thiết bị được sử dụng để tạo không gian vi 
khí hậu thoải mái cho người lái xe và khách ngồi trên ô tô. 
Hệ thống điều hòa không khí là thuật ngữ chung dùng 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 “sự 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 độ phù hợp. 
Vì lý do này, thiết bị thực hiện việc điều hòa không khí sẽ gồm thối thiểu một bộ làm 
lạnh, một bộ sưởi, một bộ điều khiển độ ẩm và một bộ thông gió. 
Hệ thống điều hòa không khí trên ôtô nói chung bao gồm một bộ lạnh (hệ thống làm 
lạnh), một bộ sưởi, một bộ điều khiển độ ẩm và một bộ thông gió. 
Chức năng chính của hệ thống điều hòa không khí: 
1. Điều khiển nhiệt độ. 
2. Điều khiển lưu lượng không khí. 
3. Điều khiển độ ẩm. 
4. Lọc sạch không khí. 
1.3.1. Hệ thống sưởi ấm: 
Một thiết bị sấy không khí trong xe hay hút khí sạch bên ngoài vào bên trong khoang 
hành khách. 
Có nhiều loại bộ sưởi khác nhau bao gồm: bộ sưởi dùng nhiệt từ nước làm mát động cơ, 
dùng nhiệt từ khí cháy và dùng nhiệt từ khí xả. Tuy nhiên, người ta thường sử dụng bộ sưởi 
dùng nước làm mát. 
1.3.1.1. Nguyên lý: 
Trong hệ thống sưởi sử dụng nước làm mát, nước làm mát được tuần hoàn qua két sưởi 
làm cho đường ống của bộ sưởi nóng lên. Sau đó quạt gió sẽ thổi không khí qua két nước 
sưởi để sấy nóng không khí. 
Hình 1.3. Nguyên lý hoạt động của bộ sưởi. 
Tất nhiên, do nước làm mát đóng vai trò là nguồn nhiệt nên két sưởi sẽ không nóng lên 
khi động cơ còn nguội. Vì vậy, nhiệt độ không khí thổi qua bộ sưởi sẽ không tăng. 
1.3.1.2. Các loại bộ sưởi: 
Có hai loại bộ sưởi dùng nước làm mát phụ thuộc vào hệ thống sử dụng để điều khiển 
nhiệt độ. Loại thứ nhất là loại trộn khí và loại thứ hai là loại điều khiển lưu lượng nước. 
a. Kiểu trộn khí: 
Kiểu này dùng một van để điều khiển trộn khí để thay đổi nhiệt độ không khí bằng cách 
điều khiển tỉ lệ lạnh đi qua két sưởi và tỷ lệ khí lạnh không qua két sưởi. 
Ngày nay, kiểu trộn khí được sử dụng phổ biến. 
Hình 1.4. Nguyên lý hoạt động cánh trộn khí. 
b. Loại điều khiển lưu lượng nước: 
Kiểu này điều khiển nhiệt độ không khí bằng cách điều chỉnh lưu lượng nước làm mát 
động cơ (nước nóng) qua két sưởi nhờ một van nước, vì vậy thay đổi nhiệt độ của chính két 
sưởi và điều chỉnh được nhiệt độ của không khí lạnh thổi qua két sưởi. 
Hình 1.5. Nguyên lý hoạt động bộ điều khiển lưu lượng nước. 
Van nước được lắp bên trong mạch nước làm mát của động cơ và điều khiển lượng nước 
làm mát đi qua két sưởi.N gười lái điều khiển van nước bằng cách di chuyển cần điều khiển 
trên bảng táplô. 
Hình 1.6. Van nước. 
Két sưởi được làm từ các ống và cánh tản nhiệt. 
Hình 1.7. Két sưởi. 
Quạt gió bao gồm môtơ (kiểu Ferit và kiểu Sirocco) và cánh quạt 
Hình 1.8. Quạt gió. 
1.3.2. Hệ thống làm lạnh: 
Hệ thống làm lạnh là thiết bị để làm lạnh hoặc làm khô không khí trong xe hoặc không 
khí hút từ ngoài vào nhằm tạo bầu không khí dễ chịu trong xe. 
1.3.2.1. Lý thuyết cơ bản của việc làm lạnh: 
Ta cảm thấy lạnh sau khi bơi ngay cả trong một ngày nóng. Điều đó do nước trên cơ thể 
đã lấy nhiệt khí bay hơi khỏi cơ thể. 
Một bình có khóa được đặt trong hộp cách nhiệt tốt. Bình chứa một loại chất lỏng dễ bay 
hơi ở nhiệt độ thường. 
Khi mở khóa, chất lỏng trong bình sẽ lấy đi một lượng nhiệt cần thiết từ không khí trong 
hộp để bay hơi thành khí và thoát ra ngoài. 
Lúc đó, nhiệt độ không khí trong hộp sẽ giảm xuống thấp hơn lúc trước khi khóa mở. 
Cũng tương tự như vậy, ta cảm thấy lạnh khi bôi cồn lên cánh tay, cồn lấy nhiệt từ cánh 
tay khi nó bay hơi. 
Chúng ta có thể ứng dụng hiện tượng tự nhiên này để chế tạo thiết bị làm lạnh tức bằng 
cách cho chất lỏng lấy từ một vật khi nó bay hơi. 
Ta có thể làm lạnh một vật bằng cách này, nhưng ta phải thêm chất lỏng vào bình vì nó 
bay hơi hết. Cách này rất không hợp lý. Vì vậy, người ta chế tạo thiết bị làm lạnh hoạt động 
hiệu quả hơn bằng phương pháp ngưng tụ khí thành dạng lỏng sau đó lại làm bay hơi chất 
lỏng. 
1.3.2.2. Môi chất làm lạnh (ga lạnh): 
Ga lạnh là chất tuần hoàn qua các chi tiết chức năng của bộ làm lạnh để tạo ra tác dụng 
làm lạnh bằng cách hấp thụ nhiệt từ việc giãn nở và bay hơi. 
Yêu cầu đối với ga lạnh: 
− Không cháy. 
− Không nổ. 
− Không độc. 
− Không ăn mòn. 
− Không mùi. 
Môi chất lạnh CFC-12 (thường gọi là R-12) là ga lạnh được dùng trong các hệ thống điều 
hòa không khí thông thường, thỏa mãn các yêu cầu trên. 
Tuy nhiên, những nghiên cứu gần đây cho thấy, do Clo xả ra từ CFC-12 phá hủy tầng 
ozône của khí quyển. Tầng ozône này có tác dụng như một tấm lọc hấp thụ các tia cực tím 
(UV) từ mặt trời, bảo vệ cuộc sống của động vật và thực vật khỏi ảnh hưởng của các tia có 
hại này. 
Hình 1.9. Sự hình thành và phá hủy tầng ozône. 
Vì vậy, cần phải thay đổi R-12 bằng một loại ga lạnh khác không phá hủy tầng ozône. 
HFC-134a (R-134a) là một loại ga lạnh có đặc tính gần giống như R-12 được sử dụng để 
thay thế R-12. 
Mặc dù HFC không phá hủy tầng ozône nhưng nó vẫn có xu hướng làm nhiệt độ trái đất 
ấm lên. 
Bảng 1.1. Tính chất của môi chất lạnh CFC và HFC. 
Ga lạnh CFC bắt đầu bị hạn chế từ năm 1989. Hội nghị quốc tế về bảo vệ tầng ozône đã 
đưa ra quyết định này nhằm củng cố hơn nữa việc hạn chế sản xuất các loại CFC. 
Hội nghị lần thứ tư của công ước Montreal tổ chức tháng 11 năm 1992 đã đưa ra quyết 
định giảm sản lượng CFC năm 1994 và 1995 xuống còn 25% so với năm 1996 và sẽ chấm 
dứt hoàn toàn việc sản xuất CFC vào cuối năm 1995. 
Vì vậy, nhằm triệt để tuân thủ theo quyết định hạn chế CFC, một số chi tiết của hệ thống 
lạnh sử dụng R-12 sẽ bị thay thế để có thể làm việc thích ứng với môi chất lạnh R-134a. 
1.3.2.3. Đặc điểm của R-134a. 
Nước sôi ở 1000C dưới áp suất khí quyển (1210C ở áp suất 1kgf/cm2) nhưng R-134a sôi 
ở -26,90C dưới áp suất này ( -10,60C ở áp suất 1kgf/cm2). 
Hình 1.10. So sánh nhiệt độ sôi giữa R134a và nước. 
Nếu R-134a bị rò và bay vào không khí ở nhiệt độ và áp suất khí quyển, nó sẽ hấp thụ 
nhiệt của không khí xung quanh và sôi ngay lập tức, rồi chuyển thành khí. R-134a cũng rất 
dễ ngưng tụ dưới điều kiện chịu nén và lấy nhiệt khỏi môi chất lạnh. 
Hình 1.11. Đường cong áp suất hơi của môi chất lạnh R-134a. 
Đồ thị mô tả mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ . Đồ thị chỉ ra điểm sôi của R-134a ở 
mỗi cặp giá trị nhiệt độ và áp suất. Phần diện tích trên đường cong áp suất biểu diễn R-134a 
ở trạng thái khí và phần diện tích dưới đường cong áp suất biểu diễn R-134a ở trạng thái 
lỏng. Ga lạnh 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 áp suất. 
Ngược lại, ga lỏng có thể chuyển sang ga khí bằng cách giảm áp suất mà không cần thay 
đổi nhiệt độ hoặc tăng nhiệt độ mà không cần thay đổi áp suất. 
1.3.2.4. Nguyên lý làm lạnh trên ô tô: 
a. Sự giãn nở và bay hơi: 
Trong hệ thống làm lạnh cơ khí, khí lạnh được tạo ra bằng phương pháp sau: 
Ga lỏng ở nhiệt độ và áp suất cao được chứa trong bình. 
Sau đó ga lỏng được xả vào giàn bay hơi (giàn lạnh) qua một lỗ nhỏ gọi là van giãn nở, 
cùng lúc đó nhiệt độ và áp suất ga lỏng giảm và một lượng nhỏ ga lỏng bay hơi. 
Ga có áp suất thấp và nhiệt độ thấp chảy vào trong bình chứa gọi là giàn bay hơi. Trong 
giàn bay hơi, ga lỏng bay hơi, trong quá trình này nó lấy nhiệt từ không khí xung quanh. 
Hình 1.12. Sự giãn nở và bay hơi. 
b. Sự ngưng tụ của khí ga R-134a: 
Hệ thống không thể làm lạnh không khí khi dùng hết ga lỏng. vì vậy phải cung cấp ga 
lỏng mới cho bình chứa. Hệ thống làm lạnh cơ khí biến đổi ga lạnh dạng khí thoát ra từ giàn 
lạnh thành ga lỏng. 
Như ta biết, khi khí ga bị nén, cả áp suất và nhiệt độ của nó đều tăng. 
Ví dụ khi khí ga bị nén từ 2,1 kgf/cm2 lên 15kgf/cm2, nhiệt độ của khí ga sẽ tăng từ 00C 
lên 800C. 
Điểm sôi của ga lạnh ở 15kgf/cm2 là 570C. Nên nhiệt độ 800C của khí ga nén là cao hơn 
điểm sôi. 
Vì vậy, khí ga sẽ biến thành ga lỏng nếu nó bị mất nhiệt đến khi nhiệt độ của nó giảm 
xuống tới điểm sôi ... ối đất tạo thành qua cực 3, và đầu vào cực 10 của bộ khuếch đại là 1 (do công 
tắt điều hòa bật), do đó cổng NAND2 phát tín hiệu “0”. Điều này làm thay đổi đầu vào cực 
14 của bộ khuếch đại thành tín hiệu “0” (do mạch nối đất tạo thành qua cực 14) và cũng làm 
thay đổi đầu vào cực 6 thành tín hiệu “1”(do mạch bị hở). Do vậy, cực 4 và 5 của bộ khuếch 
đại phát ra tín hiệu “1”và “0” cho phép dòng điện chạy qua cực 4 của bộ khuếch đại đến cực 
1 của môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí, sau đó đến cực 4 của môtơ này, sau đó đến 
cực 5 của bộ khuếch đại làm môtơ dịch chuyển tiếp điểm động đến vị trí FACE rồi ngừng 
lại, đặt hệ thống vào chế độ FACE. 
b. Trường hợp 2: Khi máy nén không hoạt động. 
Do công tắc điều hòa tắt, tín hiệu vào cực 10 của bộ khuếch đại là “0”, cho phép cồng 
NAND1 phát ra tín hiệu “0”. Làm cổng NAND2 phát ra tín hiệu “1”. Tạo thành mạch nối 
đất qua cực 14 của bộ khuếch đại trong khi qua công tắc điều khiển chế độ dòng khí và cực 
2 của bộ khuếch đại. Sau đó hoạt giống như khi máy nén đang hoạt động. 
5. Loại điều khiển bằng bộ vi xử lý: 
5.1. Mô tả: 
Trong hệ thống điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý, từng cảm biến 
gửi tín hiệu đến bộ khuếch đại điều hòa không khí tự động (còn gọi là ECU điều hòa) một 
cách độc lập, sau đó sẽ nhận biết dựa vào chướng trình có sẵn trong bộ vi xử lý của khuếch 
đại điều hòa không khí tự động, do đó điều khiển độc lập các bộ chấp hành. 
Các phần sau mô tả hệ thống điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý lắp 
trên xe Celica ST180 và Land Cruiser 80. 
Hình 5.1. Hệ thống điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý. 
5.2. Khái quát về hệ thống: 
Hệ thống bao gồm các chức năng điều khiển tự động sau: 
− Điều khiển nhiệt độ. 
− Điều khiển tốc độ quạt thổi. 
− Điều khiển khí vào. 
− Điều khiển chế độ dòng khí. 
− Điều khiển máy nén. 
Các hệ thống điều khiển này hoạt động bằng cần gạt hay công tắc trên bảng điều khiển 
như trong điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ khuếch đại. 
− Công tắc hay cần gạt điều khiển nhiệt độ: dùng để đặt nhiệt độ trong xe như mong 
muốn. 
− Công tắc tự động: khi bật, công tắt này kích hoạt hệ thống điều khiển tự động đồng 
thời hiển thị trạng thái hoạt động bằng đèn báo. 
Hình 5.2. Bảng điều khiển hệ thống điều hòa không khí tự động loại vi xử lý. 
5.3. Nhiệt độ khí ra (Temperature Air out_TAO) cần thiết: 
Hình 5.3. Sơ đồ tính toán nhiệt độ TAO. 
TAO là nhiệt độ khí cần thổi ra để giữ cho nhiệt độ trong xe tại một giá trị đặt trước. 
TAO được tính toán bởi bộ vi xử lý đặt trong bộ khuếch đại điều hòa không khí tự động dựa 
trên trạng thái của công tắc hay cần gạt điều khiển nhiệt độ và các tín hiệu từ các cảm biến. 
Từ thông số TAO này, điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý gửi các 
tín hiệu dẫn động phát ra từ bộ khuếch đại đến các môtơservo và quạt thổi. 
TAO được tính toán bằng công thức: 
TAO = AxTSET – BxTR – CxTAM – DxTS +E 
Trong đó: 
TSET: nhiệt độ đặt trước. 
TR: nhiệt độ khí trong xe. 
TAM: nhiệt độ môi trường. 
TS: bức xạ mặt trời. 
A đến E là các hằng số. 
Nếu công tắc hay cần điều khiển nhiệt độ được đặt tại vị trí MAX COOL hay MAX 
WARM, bộ vi xử lý sẽ dùng giá trị cố định thay vì thực hiện phép tính trên. 
5.4. Điều khiển nhiệt độ: 
Hệ thống điều khiển nhiệt độ của hệ thống này có cấu tạo gần giống như hệ thống điều 
hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ khuếch đại, ngoại trừ có thêm: 
− Cảm biến giàn lạnh. 
− Một bộ khuếch đại cho môtơ servo điều khiển hòa trộn khí. 
− Một công tắc chương trình, như công tắt điều khiển quạt thổi, không lắp trên môtơ 
servo điều khiển hòa trộn khí. 
Hình 5.4. Sơ đồ điều khiển nhiệt độ. 
Bộ vi xử lý lắp trong bộ khuếch đại điều hòa không khí tự động tính toán độ mở (SW) 
cánh điều khiển hòa trộn khí dựa trên TAO tính toán được và tín hiệu (TE) từ cảm biến giàn 
lạnh như sau: 
( )
( ) %100×+−
+−+=
BTEC
BTEATAOSW 
A đến C là các hằng số. 
SP là góc mở thực tế của cánh điều khiển hòa trộn khí. Giá trị của nó phụ thuộc vào tín 
hiệu từ cực TP. Bộ vi xử lý so sánh giá trị SP này với SW và theo đó điều khiển môtơ servo 
điều khiển hòa trộn khí. 
Bộ khuếch đại môtơ servo điều khiển hòa trộn khí xác định hướng tác dụng lực và dẫn 
động mô tơ servo điều khiển hòa trộn khí, do đó điều khiển được nhiệt độ khí vào. 
a. Trường hợp 1: Khi SW gần bằng SP. 
 SW gần bằng SP, khi TAO gần bằng TE. Lúc này, bộ vi xử lý lắp bên trong bộ khuếch 
đại điều hòa không khí tự động sẽ tắt TR1 và TR2, ngăn không cho bộ khuếch đại của môtơ 
servo hòa trộn khí cấp dòng điện đến môtơ servo điều khiển hòa trộn khí, do đó làm cánh 
điều khiển hòa trộn khí giữ nguyên ở vị trí hiện tại. 
b. Trường hợp 2: Khi SW nhỏ hơn SP. 
SW nhỏ hơn SP khi TAO nhỏ hơn TE. Lúc này bộ vi xử lý lắp trong bộ khuếch đại điều 
hòa không khí tự động sẽ bật TR1, tắt TR2, cho phép bộ khuếch đại của môtơ servo điều 
khiển hòa trộn khí cấp dòng điện đến môtơ servo điều khiển hòa trộn khí, do đó làm môtơ 
quay sang phía COOL, dịch chuyển cánh điều khiển hòa trộn khí để hạ thấp nhiệt độ khí 
thổi. 
Chiết áp lắp bên trong môtơ servo điều khiển hòa trộn khí phát hiện mức độ dịch chuyển 
thực tế của cánh điều khiển hòa trộn khí (SP). Nếu giá trị thu được bằng với SW thì bộ vi xử 
lý sẽ tắt TR1 để dừng môtơ servo. 
c. Trường hợp 3: Khi SW lớn hơn SP. 
SW lớn hơn SP khi TAO lớn hớn TE. Lúc này bộ vi xử lý lắp trong bộ khuếch đại điều 
hòa không khí tự động sẽ bật TR2, tắt TR1, cho phép bộ khuếch đại của môtơ servo điều 
khiển hòa trộn khí cấp dòng điện đến môtơ servo điều khiển hòa trộn khí, do đó làm môtơ 
quay sang phía WARM, dịch chuyển cánh điều khiển hòa trộn khí để nâng nhiệt độ khí thổi. 
Chiết áp lắp bên trong môtơ servo điều khiển hòa trộn khí phát hiện mức độ dịch chuyển 
thực tế của cánh điều khiển hòa trộn khí (SP). Nếu giá trị thu được bằng với SW thì bộ vi xử 
lý sẽ tắt TR2 để dừng môtơ servo. 
5.5. Điều khiển quạt thổi. 
5.5.1. Cấu tạo: 
Giống như bộ điều khiển quạt thổi dùng cho điều hòa không khí tự động điều khiển bằng 
bộ khuếch đại, công tắc điều khiển tốc độ quạt thổi nối với cánh điều khiển hòa trộn khí sẽ 
tự động thay đổi tốc độ quạt thổi và công tắt nhiệt độ nước làm mát được dùng để điều 
khiển hâm nóng. Các chi tiết tương ứng trong hệ thống điều khiển tốc độ quạt thổi gồm: 
− Công tắt điều tốc độ quạt thổi:Bộ khuếch đại điều hòa không khí tự động, điện trở 
quạt thổi, transistor nguồn. 
Transistor nguồn thay đổi dòng điện đi qua môtơ quạt phụ thuộc vào tín hiệu dẫn 
động quạt thổi từ cực BLW của bộ khuếch đại điều hòa không khí tự động, do đó làm 
thay đổi tốc độ quạt. 
Transistor nguồm có một cầu chì, nó bị nóng chảy ở 1140C để bảo vệ transistor 
nguồn tránh hư hỏng khi quá nóng. 
− Công tắc nhiệt độ nước/cảm biển nhiệt độ nước làm mát. 
5.5.2. Hoạt động: 
5.5.2.1. Điều khiển tự động: 
Chức năng điều khiển này cũng tự động điều khiển tốc độ quạt thổi giống như điều khiển 
nhiệt độ dựa trên giá trị TAO. 
Khi công tắc AUTO bật, bộ khuếch đại điều hòa không khí tự động sẽ điều khiển tốc độ 
quạt thổi theo giá trị hiện thời của TAO theo đồ thị: 
 Hình 5.5. Đồ thị mô tả điều khiển tốc độ quạt theo TAO. 
a. Trường hợp 1: Hoạt động ở tốc độ thấp. 
Hình 5.6. Sơ đồ hệ thống diều khiển tự động tốc độ quạt ở tốc độ thấp. 
Khi công tắc AUTO bật, bộ vi xử lý sẽ bật TR1 để kích hoạt rơle sưởi, cho phép dòng 
điện chạy từ ắc quy đến rơle sưởi, sau đó đến môtơ quạt đến điện trở quạt và nối đất, do vậy 
mô tơ quạt chạy ở tốc độ thấp. 
Lúc này, đèn AUTO và đèn tốc độ thấp L0 sáng. 
b. Trường hợp 2: Hoạt động từ tốc độ trung bình đến cao. 
Hình 5.7. Sơ đồ hệ thống diều khiển tự động tốc độ quạt ở tốc độ trung bình đến cao. 
Bộ vi xử lý sẽ phát tín hiệu dẫn động quạt thổi khí, tốc độ này được tính toán từ giá trị 
TAO đến transitor nguồn qua cực BLW. Dòng điện chạy từ Acquy đến rơle sưởi, đến motơ 
quạt, đến transitor nguồn và điện trở quạt thổi rồi nối đất. Do đó, làm cho môtơ quạt thổi 
chạy tại một tốc độ tương ứng với tín hiệu dẫn động quạt. Cùng lúc đó, đèn AUTO sáng 
cùng với đèn L0, M1, M2 hay HI tùy theo từng trường hợp. 
Tín hiêu đến cực VM của bộ khuếch đại điều hòa không khí tự động từ transistor nguồn 
là tín hiệu phản hồi tốc độ quạt thổi. Bộ vi xử lý dùng tín hiệu này để hiệu chỉnh tín hiệu dẫn 
động quạt. 
c. Trường hợp 3: Hoạt động tại tốc độ đặt biệt cao. 
Hình 5.8. Sơ đồ hệ thống diều khiển tự động tốc độ quạt ở tốc độ đặt biệt cao. 
Bộ vi xử lý bật TR1 và TR2 để kích hoạt rơle bộ sưởi và rơle quạt. Vì vậy, dòng điện 
chạy từ Ắc quy đến rơle bộ sưởi, sau đó đến môtơ quạt, đến rơle quạt và nối đất, làm cho 
môtơ quạt thổi chạy tại một tốc độ đặt biệt cao. 
Lúc này đèn AUTO và đèn HI sáng lên. 
5.5.2.2. Điều khiển hâm nóng. 
Chức năng điều khiển hâm trong điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ vi xử lý 
dùng một cảm biến nhiệt độ nước làm mát để phát hiện nhiệt độ nước làm mát động cơ. 
Môtơ quạt thổi khí tắt cho đến khi nhiệt độ nước làm mát đạt giá trị 300C đến 400C (tùy 
theo kiểu xe). Khi nhiệt độ nước làm mát vượt 300C đến 400C rơle bộ sưởi ấm bật làm cho 
môtơ quạt thổi hoạt động. 
Chức năng này chỉ hoạt động khi công tắt AUTO trên bảng điều khiển bật và chế độ 
dòng khí đặt ở FOOT hay BI-LEVEL. 
5.5.2.3. Điều khiển dòng khí trễ. 
Điều hòa không khí của xe đỗ dưới trời nóng trong thời gian dài luôn thổi ra khí nóng 
ngay lập tức sau khi nó hoạt động. Chức năng điều khiển dòng khí trễ ngăn không cho điều 
này xảy ra. Chức năng điều khiển dựa trên nhiệt độ bên trong bộ làm mátdo cảm biến giàn 
lạnh phát hiện được và chỉ được thực hiện khi động cơ khởi động với các điều kiện sau: 
− Máy nén hoạt động. 
− Công tắc AUTO bật. 
− Chế độ dòng khí đặt tại FACE, hay đã bật tại Bi-LEVEL. 
Hình 5.9. Sơ đồ hệ thống điều khiển hâm nóng. 
a. Trường hợp 1: khi nhiệt độ bộ làm mát trên 300C. 
Trường hợp này hệ thống điều khiển theo sơ đồ sau: 
Hình 5.10. Đồ thị quan hệ tốc độ quạt thổi theo thời gian. 
Chức năng điều khiển dòng khí trễ sẽ tắt môtơ quạt thổi khí và để nó tắt trong thời gian 4 
giây khi máy nén chạy, làm mát không khí bên trong bộ làm mát. 
Sau thời gian 5s, hệ thống bật quạt thổi tại tốc độ thấp L0 để thổi khí mát trong bộ làm 
mát vào khoang hành khách. 
b. Trường hợp 2: khi nhiệt độ bộ làm mát dưới 300C. 
Trường hợp này hệ thống điều khiển theo sơ đồ sau: 
Hình 5.11. Đồ thị quan hệ tốc độ quạt thổi theo thời gian. 
Hệ thống điều khiển thời gian trễ cho quạt thổi với tốc độ thấp L0 trong thời gian 5s. 
5.6. Điều khiển chế độ dòng khí. 
5.6.1. Cấu tạo: 
Hệ thống điều khiển chế độ dòng khí cho loại điều khiển bằng bộ vi xử lý có cấu tạo về 
cơ bản giống với điều hòa không khí tự động điều khiển bằng bộ khuếch đại. 
5.6.2. Hoạt động. 
5.6.2.1. Điều khiển tự động. 
Tương tự như điều khiển nhiệt độ và tốc độ quạt, chức năng này tự động điều khiển chế 
độ dòng khí thổi ra theo chỉ số TAO. 
Khi bật công tắt AUTO trên bảng điều khiển, bộ vi xử lý tự động nhận được thông tin 
này và tự động điều khiển chế độ dòng khí ra theo chỉ số TAO như sau: 
Hình 5 .12. Sơ đồ hệ thống điều khiển chế độ dòng khí theo chỉ số TAO. 
a. Trường hợp 1: Khi chỉ số TAO thay đổi từ thấp đến cao. 
Hình 5.13. Sơ đồ hệ thống điều khiển chế độ dòng khí trường hợp 1. 
Khi chỉ số TAO thấp, tiếp điểm động trong môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí được 
đặt ở vị trí FACE. Khi TAO thay đổi từ thấp đến cao, bộ vi xử lý bật TR1. 
Như vậy, đầu vào B của mạch dẫn động môtơ điều khiển chế độ dòng khí là “0” do tạo 
thành mạch nối đất và đầu vào A là “1” do mạch hở. 
Điều này làm tín hiệu “1” được phát ra ở đầu ra D và “0” ở đầu C trong mạch dẫn động, 
cho phép dòng điện từ đầu ra D đến môtơ, sau đó đến đầu ra C, do vậy làm cho môtơ hoạt 
động, kéo tiếp điểm động khỏi tiếp điểm FOOT và sau đó dừng lại, đặt hệ thống vào chế chế 
độ FOOT. 
Lúc này, nó bật TR1 để bật đèn báo FOOT trên bảng điều khiển. 
b. Trường hợp 2: Khi chỉ số TAO thay đổi từ cao đến trung bình. 
Hình 5.14. Sơ đồ mạch điều khiển chế độ dòng khí trường hợp 2. 
Tiếp động trong môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí đang ở vị trí BI-LEVEL. Khi 
TAO thay đổi từ cao đến trung bình, bộ vi xử lý bật TR3 
Đầu vào A của mạch dẫn động môtơ điều khiển chế độ dòng khí là “0” do tạo thành 
mạch nối đất và đầu vào B là “1” do mạch hở. 
Điều này làm tín hiệu “1” được phát ra ở đầu ra C và “0” ở đầu D trong mạch dẫn động, 
cho phép dòng điện từ đầu ra C đến môtơ, sau đó đến đầu ra D, do vậy làm cho môtơ hoạt 
động, kéo tiếp điểm động khỏi tiếp điểm BI-LEVEL và sau đó dừng lại, đặt hệ thống vào 
chế chế độ BI-LEVEL. 
Lúc này, bật đèn báo BI-LEVEL trên bảng điều khiển. 
c. Trường hợp 3: Khi chỉ số TAO thay đổi từ trung bình đến thấp. 
Hình 5.15. Sơ đồ mạch điều khiển chế độ dòng khí trường hợp 3. 
Tiếp động trong môtơ servo điều khiển chế độ dòng khí đang ở vị trí BI-LEVEL. Khi 
TAO thay đổi từ trung bình đến thấp, bộ vi xử lý bật TR3 
Đầu vào A của mạch dẫn động môtơ điều khiển chế độ dòng khí là “0” do tạo thành 
mạch nối đất và đầu vào B là “1” do mạch hở. 
Điều này làm tín hiệu “1” được phát ra ở đầu ra C và “0” ở đầu D trong mạch dẫn động, 
cho phép dòng điện từ đầu ra C đến môtơ, sau đó đến đầu ra D, do vậy làm cho môtơ hoạt 
động, kéo tiếp điểm động khỏi tiếp điểm FACE và sau đó dừng lại, đặt hệ thống vào chế chế 
độ FACE. 
Lúc này, bật đèn báo FACE trên bảng điều khiển. 
5.6.2.2. Điều khiển máy nén: 
Nhấn công tắc AUTO trên bảng điều khiển sẽ tự động bật ly hợp từ và khởi động máy 
nén. Ly hợp từ bật và tắt lần lượt phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường hay nhiệt độ gian lạnh. 
5.6.2.3. Kết nối với ECU động. 
Nhằm mục đích điều khiển các loại điều hòa không khí hay động cơ khác nhau, những 
xe có lắp hệ thống TCCS trao đổi các tín hiệu giữa ECU động cơ và bộ khuếch điều hòa 
không khí. 
a. Tín hiệu A/C. 
Tín hiệu này gửi từ bộ khuếch đại đến ECU động cơ khi ly hợp từ đang hoạt động hay công 
tắt A/C bật. 
b. Tín hiệu ACT (cắt điều hòa không khí). 
ECU động cơ gửi tín hiệu ACT đến bộ khuếch đại điều hòa không khí để nhả ly hợp từ 
của máy nén nhằm ngừng hoạt động của điều hòa không khí tại một tốc độ xe ,áp suất 
đường ống nạp, tốc độ động cơ hay góc mở bướm ga nhất định. 
Điều hòa không khí bị cắt khi tăng tốc đột ngột từ tốc độ động cơ thấp nhằm đảm bảo 
tính năng tăng tốc tốt. 
Điều hòa không khí cũng tắt khi động cơ hoạt động không tải ở tốc độ thấp hơn tốc độ 
định trước, tránh cho động cơ khỏi chết máy. 
Trong một số kiểu động cơ, hoạt động của ly hợp từ cũng bị trễ trong một thời gian nhất 
định sau khi bật công tắt điều hòa không khí. Trong thời gian này ECU động cơ mở van ISC 
để bù lại sự suy giảm tốc độ do hoạt động của máy nén điều hòa không khí. 
Hình 5.16. Sơ đồ mạch điều khiển máy nén. 
Trong một số trường hợp ECU động cơ điều khiển ly hợp từ của máy nén A/C dựa trên 
tín hiệu A/C đo bộ khuếch đại điều hòa không khí phát ra. 
Hình 5.17. Sơ đồ mạch điều khiển máy nén từ tín hiệu A/C. 
W X 
Tài liệu tham khảo: 
[1] Heater and Air Conditioning System, Toyota Service Training. 
[2] Automatic Air Conditioning System, Toyota Service Training. 
 [3] Jesse N. Lawrence, Refrigeration Fundamentals Throughout History: Methods Used 
to Obtain Colder Temperatures, and Principles Governing Them.