Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van đuôi máy nén

Bài viết kỹ thuật ngày hôm nay của trung tâm VATC có gì? Cùng tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van đuôi máy nén trên xe ô tô ngay sau đây. Đọc đến hết bài viết để không bỏ lỡ bất kỳ thông tin hữu ích nào nhé!

1. Van đuôi máy nén kiểu cơ khí

1.1 Cấu tạo của van đuôi máy nén kiểu cơ khí

Cấu tạo của van đuôi máy nén kiểu cơ khí

Hình 1 Cấu tạo máy nén biến thiên điều khiển bên trong

D = Discharge = Đầu ra của bơm 

S = Suction = Đầu vào của bơm 

C = Control = Buồng điều khiển

Ghi chú: Áp suất tại buồng S thấp do dàn lạnh đã lạnh sâu, yêu cầu van đuôi máy nén phải đóng đường áp thấp và mở đường cao áp thông với buồng điều khiển, làm đĩa lệch giảm độ nghiêng, giảm hành trình di chuyển của piston, công suất máy nén giảm đi tiết kiệm nhiên liệu.

Áp suất tại buồng S cao do dàn lạnh lúc này lạnh ít, yêu cầu van đuôi máy nén đóng đường áp cao lại và mở đường áp thấp thông với buồng điều khiển, làm đĩa lệch nghiêng lớn, hành trình piston dài ra, công suất máy nén tăng lên.

1.2 Nguyên lý hoạt động của van đuôi máy nén cơ khí

1.2.1 Khi chưa nạp ga

Khi chưa nạp ga, áp suất ở hai buồng S và D bằng áp suất khí quyển 1 bar. Trong khi áp suất chuẩn Pa của ga R134a trong ống xếp của van đuôi lớn hơn áp suất buồng S nên đẩy chốt lên trên làm mở đường van cao áp, đồng thời đóng van áp thấp.

Lúc này buồng áp cao D thông với buồng điều khiển C. Mặt bên phải của piston chịu tác dụng bởi áp suất buồng S = D = C, nên lực F1 = F2 nhưng bên trái đĩa nghiêng có thêm lực lò xo nên F2 > F1, do đó đĩa nghiêng bị đẩy lên hết mức, làm độ lệch nhỏ nhất.

Hình 2 trạng thái máy nến khi chưa nạp gas

1.2.2 Khi nạp ga nhưng máy nén chưa hoạt động

Ga được bơm vào trong hệ thống, nên áp suất ở mọi nơi trong hệ thống là như nhau (áp tĩnh) nhưng áp suất này lớn hơn áp suất chuẩn Pa của ga R134a trong ống xếp của van đuôi.

Áp suất chuẩn nhỏ hơn áp suất buồng S nên chốt của van đuôi bị đẩy xuống, làm đóng đường cao áp D cho đường thấp áp S thông với buồng điều khiển C. Mặt bên phải của piston chịu lực tác dụng bởi áp suất S, mặt bên trái của piston chịu lực tác dụng bởi áp suất C. Nhưng do máy nén chưa chạy nên áp suất tại S = D = C, vẫn làm đĩa nghiên nghiên ít nhất.

Hình 3 Trạng thái máy nén khi đã nạp gas nhưng chưa chạy

1.2.3 Khi đã nạp ga và máy nén bắt đầu hoạt động

Khi máy nén lạnh bắt đầu chạy. Áp suất tại buồng cao áp D tăng lên, van cao áp đang được đóng với van đuôi không cho thông với buồng điều khiển C, buồng thấp áp S vẫn thông với buồng điều khiển C.

Hai mặt của piston chịu tác dụng bởi áp suất S bằng nhau, dù phía trái có thêm lò xo nhưng vì piston vẫn phải nén vào buồng áp cao D mà lúc này áp cao D lơn nên lực F1 lúc này lớn hơn lực F2, nên piston bị đẩy dần qua trái, làm cho đĩa lắc lệch tối đa, hành trình piston dài ra, tăng công suất của máy nén lạnh, tăng hiệu quả làm lạnh.

Hình 4 Trạng thái máy nén đang chạy với hành trình cực đại

1.2.4 Khi đạt đến nhiệt độ cài đặt (đủ công suất làm lạnh)

Sau thời gian chạy với công suất máy nén lạnh tối đa, áp suất tại buồng S sẽ từ từ giảm xuống.

Khi Ps giảm đến mức nhỏ hơn áp suất chuẩn Pa trong ống xếp của van đuôi thì ống xếp sẽ gian ra, đẩy chốt dài ra, làm mở đường cao áp thông với buồng điều khiển C, áp suất cao áp tràn vào buồng điều khiển làm cho lực F2 > F1, đĩa lắc sẽ giảm độ nghiêng lại, hành trình piston sẽ giảm lại, công suất làm lạnh sẽ giảm xuống.

Hình 5 Trạng thái máy nén đang chạy với hành trình cực tiểu

2. Van đuôi máy nén kiểu điện – ECV

2.1 Cấu tạo của van đuôi máy nén kiểu điện (ECV)

Van đuôi máy nén kiểu điện còn gọi là van ECV (Electromagnetic Control Valve) hoặc van đuôi ngoài.

Van ECV chỉ khác là phần điều khiển van đóng mở bằng điện, còn cấu tạo phần cơ hầu như giống van đuôi kiểu cơ.

Thay vì dùng áp suất đầu vào Ps để so sánh với áp suất chuẩn Pa trong ống xếp để điều khiển 2 van thì van điện cũng dùng tín hiệu áp suất đầu vào Ps rồi chuyển thành dạng điện để điều khiển đóng mở 2 cửa van (cao áp và thấp áp).

Cấu tạo của van đuôi máy nén kiểu điện

Fig 2. ECV pressure ports

2.2 Hai trạng thái hoạt động

2.2.1 Trạng thái van được cấp điện

a switched on condition

2.2.2 Trạng thái van chưa được cấp điện

b switched off condition

2.3 Nguyên lý làm việc của van đuôi máy nén kiểu điện (ECV)

Van ECV được điều khiển bởi hộp điều hòa A/C hoặc hộp điều khiển động cơ ECU bằng nguồn điện áp xung điều chế độ rộng (PWM) trong biên độ 0V đến 12V. Do đó van này hoạt động kiểu tuyến tính (không phải ON/OFF).

Khi nguồn xung cung cấp 12 V nhiều thì lực từ của lò xo mạnh hơn độ cứng của lò xo nên lo xo bị lực từ nén lại hết cỡ, van mở đường thấp áp thông với buồng điều khiển, làm đĩa nghiên max, hành trình piston dài nhất, công suất nén max. Trạng thái tồn tại khi mới bật A/C ON để tăng công suất lớn nhất, nhiệt độ trong xe còn khá cao.

Nguyên lý làm việc của van đuôi máy nén kiểu điện

Khi xung cung cấp 0V nhiều hơn 12V thì chốt van bị lò xo đẩy ra dài nhất nên đóng hoàn toàn đường áp thấp, mở đường cao áp thông vào buồng điều khiển C, làm công suất máy nén giảm xuống. Trạng thái xảy ra khi nhiệt độ trong xe đã đạt đến nhiệt độ cài đặt. Hộp A/C control xe luôn điều chỉnh tăng giảm độ mở van trong phạm vi nhỏ, nhiệt độ trong xe duy trì mức ổn định.

Nguyên lý làm việc của van đuôi máy nén kiểu điện hình 3

Nói đơn giản, Điện áp cấp cho bang càng lớn, công suất máy nén lớn nhất, đĩa nghiêng nhiều nhất (buồng thấp áp thông với buồng điều khiển), ngược lại.

Trên đây là toàn bộ thông tin về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của van đuôi máy nén mà trung tâm VATC gửi đến bạn. Hy vọng bạn đã có thêm cho mình kiến thức hay trong ngày.

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:

Đội ngũ chuyên gia VATC

Chúng tôi là những chuyên gia Nội dung & Truyền thông tại trung tâm VATC - mang đến cho bạn những Tin tức - Sự kiện mới nhất của trung tâm cũng như cập nhật các Kiến thức - Tài liệu chuyên ngành Ô tô hay nhất.