Bộ sưởi điện trong điều hòa không khí là thành phần quan trọng giúp duy trì nhiệt độ dễ chịu khi xe hoạt động ở môi trường lạnh. Thay vì chỉ dựa vào nhiệt từ động cơ, bộ sưởi điện sử dụng điện năng để làm nóng không khí qua điện trở PTC, được điều khiển bởi ECU HVAC. Bài viết sẽ phân tích cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cách kiểm tra bộ sưởi điện trong hệ thống điều hòa ô tô.
1. Tổng quan bộ sưởi điện trong hệ thống điều hòa không khí
Bộ sưởi PTC (Positive Temperature Coefficient – Hệ số nhiệt dương) được lắp đặt tại cửa ra hoặc mặt sau của lõi sưởi.
Bộ sưởi PTC là một bộ sưởi điện sử dụng phần tử PTC như một thiết bị sưởi bổ trợ, nhằm bù đắp sự thiếu hụt nguồn nhiệt sưởi bên trong khoang hành khách đối với động cơ diesel có hiệu suất cao. Bộ sưởi điện này làm ấm khoang xe bằng cách gia nhiệt trực tiếp cho luồng không khí đi qua bộ sưởi.
Tên gọi của nó cho thấy rằng phần tử PTC có điện trở thay đổi tỷ lệ thuận với nhiệt độ, tức là khi nhiệt độ tăng thì điện trở cũng tăng theo.
2. Cấu tạo
2.1 Phần tử PTC
Phần tử PTC là bộ phận quan trọng nhất của bộ sưởi, được chế tạo từ vật liệu bán dẫn gốm có hệ số nhiệt điện trở dương.
Khi nhiệt độ tăng, điện trở của phần tử PTC tăng theo, làm giảm dòng điện chạy qua, nhờ đó tự giới hạn công suất sưởi và tránh quá nhiệt mà không cần mạch bảo vệ phức tạp.
2.2 Lá dẫn nhiệt (tấm tản nhiệt)
Các phần tử PTC được kẹp giữa các lá nhôm hoặc hợp kim dẫn nhiệt tốt. Các lá này có nhiệm vụ truyền nhiệt nhanh chóng từ phần tử PTC sang luồng không khí đi qua bộ sưởi, đồng thời giúp phân bố nhiệt đều.
2.3 Khung và vỏ bộ sưởi
Khung và vỏ bộ sưởi thường được làm bằng nhựa chịu nhiệt hoặc kim loại, có chức năng:
- Cố định các phần tử PTC và lá dẫn nhiệt.
- Bảo vệ linh kiện bên trong khỏi rung động, bụi và độ ẩm.
- Dẫn hướng luồng không khí đi qua bộ sưởi.
2.4 Giắc điện và đầu nối nguồn
Bộ sưởi PTC được cấp điện trực tiếp từ ắc quy thông qua các rơ-le PTC. Giắc điện và đầu nối có nhiệm vụ đảm bảo kết nối điện chắc chắn, an toàn và chịu được dòng điện lớn trong quá trình hoạt động.
2.5 Cảm biến và mạch điều khiển (liên kết hệ thống)
Mặc dù bản thân phần tử PTC có khả năng tự giới hạn nhiệt, bộ sưởi vẫn được điều khiển thông qua ECM và bộ điều khiển sưởi, dựa trên các tín hiệu như:
- Điện áp ắc quy.
- Nhiệt độ môi trường.
- Nhiệt độ nước làm mát.
Có thể bạn quan tâm: Kỹ thuật sửa chữa hệ thống điều hòa không khí trên ô tô
3. Sơ đồ mạch điện
4. Nguyên lý hoạt động
ECM phát tín hiệu PTC ON và điều khiển rơ-le PTC số 1 hoạt động. Sau đó, bộ điều khiển sưởi sẽ lần lượt kích hoạt rơ-le PTC số 2 và rơ-le PTC số 3 với khoảng thời gian giãn cách 15 giây. Tuy nhiên, rơ-le PTC số 3 chỉ được phép hoạt động khi điện áp ắc quy lớn hơn 12,4 V.
Điều kiện hoạt động: Bộ sưởi PTC hoạt động khi thỏa mãn các điều kiện sau:
- Điện áp ắc quy: ≥ 12,4 V.
- Động cơ: Đang hoạt động.
- Nhiệt độ môi trường và nhiệt độ nước làm mát.
5. Kiểm tra
5.1 Kiểm tra logic hoạt động (chỉ áp dụng chế độ Manual)
Kiểm tra hoạt động của bộ sưởi PTC theo trình tự xác nhận logic dưới đây:
Vào chế độ kiểm tra
- Cài đặt chế độ gió về FLOOR.
- Cài đặt nhiệt độ về MAX HOT.
- Tắt công tắc quạt gió.
- Nhấn nút lấy gió trong (tuần hoàn) từ 5 lần trở lên.
5.2 Chế độ vận hành cưỡng bức (Forced operation)
Không bật A/C:
Đèn báo nút lấy gió trong sẽ nhấp nháy với chu kỳ 0,5 giây trong 30 giây.
Có bật A/C:
Đèn báo nút lấy gió trong và nút A/C sẽ nhấp nháy với chu kỳ 0,5 giây trong 30 giây.
PTC2 và PTC3 sẽ hoạt động khi bật công tắc quạt gió.
PTC2 và PTC3 sẽ hoạt động lần lượt với khoảng thời gian 3 giây.
PTC2 và PTC3 sẽ tắt đồng thời khi tắt quạt gió.
Chỉ PTC2 và PTC3 được đưa vào chế độ vận hành cưỡng bức.
5.3 Hủy chế độ kiểm tra (Cancellation)
Nhấn nút A/C hoặc nút lấy gió trong (tuần hoàn).
Chế độ kiểm tra sẽ tự động hủy sau 30 giây.
Tắt khóa điện (OFF).
5.4 Kiểm tra vận hành (Operating Test)
Bài kiểm tra này phải được thực hiện trong điều kiện bộ sưởi PTC đang bật (PTC ON).
- Khởi động động cơ.
- Kiểm tra dòng điện trên dây dẫn bằng đồng hồ kẹp dòng (ampe kìm).
| Chế độ | Dòng điện (A) |
|---|---|
|
PTC 1 ON |
0,1 ~ 33 A |
|
PTC 2 ON |
0,1 ~ 33 A |
|
PTC 3 ON |
0,1 ~ 33 A |
| Tổng cộng |
0,1 ~ 100 A |
- Nếu dòng điện đo được không nằm trong dải tiêu chuẩn, hãy kiểm tra hệ thống dây điện và các mạch liên quan.
5.5 Kiểm tra điện trở (Resistance Test)
Tắt khóa điện (OFF).
Ngắt giắc kết nối bộ sưởi PTC.
Đo điện trở giữa các chân 1, 2, 3 của bộ sưởi PTC và mass (GND).
Giá trị điện trở tiêu chuẩn: 0,3 ~ 1,5 Ω
Sơ đồ chân giắc PTC
1) PTC 1
2) PTC 2
3) PTC 3
GND: Mass
Nếu giá trị điện trở đo được không nằm trong phạm vi tiêu chuẩn, hãy thay thế bộ sưởi PTC mới.
Hy vọng với những chia sẻ trên của VATC đã giúp bạn hiểu hơn về bộ sưởi điện trong hệ thống điều hòa không khí. Mong rằng bài viết này sẽ bổ ích và hữu dụng với bạn.
Nếu bạn có đang đam mê hoặc muốn tìm hiểu về các khóa học trong ngành ô tô thì liên hệ ngay với trung tâm VATC theo thông tin dưới đây để được tư vấn chi tiết nhất nhé!
Trung Tâm Huấn Luyện Kỹ Thuật Ô Tô Việt Nam – VATC
- Địa chỉ: Số 4-6, Đường số 4, Phường Hiệp Bình Phước, Thành Phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh
- Điện thoại: 0945711717
- Email: info@oto.edu.vn
Xem thêm:
