Tìm hiểu về van tiết lưu điều hòa ô tô: Khái niệm, phân loại

Van tiết lưu điều hòa ô tô tuy nhỏ bé nhưng giữ vai trò then chốt trong hệ thống làm mát của điều hòa ô tô. Quá trình tiết lưu diễn ra khi dòng môi chất lạnh bị nén qua một lỗ hẹp đột ngột tạo nên sự sụt giảm áp suất đáng kể. Mức giảm này phụ thuộc vào tính chất, trạng thái của môi chất, độ hẹp của ống dẫn và tốc độ dòng khí.

Khi môi chất lạnh di chuyển qua lỗ hẹp, lực cản gia tăng làm tăng tốc độ và động năng của dòng khí, dẫn đến sự giảm nhiệt độ và áp suất. Đồng thời, một phần động năng bị tiêu hao do ma sát chuyển hóa thành nhiệt năng gây biến đổi nhiệt độ. Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hiệu suất làm mát giúp điều hòa ô tô hoạt động ổn định và hiệu quả.

Van tiết lưu máy lạnh gồm các bộ phận chính sau:

• Bầu cảm biến nhiệt: Giúp máy lạnh "cảm nhận" nhiệt độ môi trường và tự động điều chỉnh để đạt được mức làm mát mong muốn.
• Ống mao: Là một ống dẫn nhỏ có nhiệm vụ đưa chất lạnh đi qua các bộ phận khác của máy lạnh và giúp duy trì lưu lượng gas ổn định.
• Màn xếp: Giống như một "cánh cửa nhỏ", màn xếp giúp ngăn chất lạnh thoát ra ngoài, đảm bảo hệ thống hoạt động kín.
• Kim phun: Phun chất lạnh đã được làm lạnh sâu vào không gian phòng, mang đến cảm giác mát lạnh tức thì.

• Tiết lưu vào dàn lạnh: Điều khiển lượng chất lạnh đi vào dàn lạnh để đảm bảo quá trình trao đổi nhiệt diễn ra hiệu quả.
• Nắp chụp: Bảo vệ các bộ phận bên trong van tiết lưu, ngăn ngừa bụi bẩn và ẩm mốc.
• Vít điều chỉnh: Giúp kỹ thuật viên điều chỉnh áp suất làm việc của van để tối ưu hóa hiệu suất máy lạnh.
• Lò xo van: Tạo ra lực đẩy cần thiết để điều khiển hoạt động của van.
• Dịch từ bình chứa cao áp: Cung cấp chất lạnh với áp suất thích hợp cho quá trình làm lạnh.
• Phin lọc: Lọc sạch các tạp chất trong chất lạnh, đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và bền bỉ.
• Ty van: Điều khiển quá trình đóng mở của van, giúp máy lạnh hoạt động theo yêu cầu của người dùng.
• Màng ngăn: Ngăn không cho chất lạnh rò rỉ ra ngoài, đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

1. Phân loại theo cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Van tiết lưu kiểu ống mao (Orifice Tube)

• Cấu tạo: Đơn giản nhất, là một ống nhỏ với đường kính cực kỳ hẹp.
• Nguyên lý hoạt động: Môi chất lạnh lỏng áp suất cao từ giàn nóng đi qua ống mao này sẽ bị giảm áp suất do sự cản trở của ống hẹp, chuyển sang dạng sương và tiếp tục bay hơi trong giàn lạnh.

• Ưu điểm: Giá thành rẻ, cấu tạo đơn giản, ít hỏng hóc.
• Nhược điểm: Khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất không linh hoạt, hiệu suất làm lạnh không cao bằng TXV, dễ bị tắc nghẽn bởi cặn bẩn. Thường được sử dụng trên các xe đời cũ hoặc các dòng xe phổ thông.

Van tiết lưu kiểu van giãn nở nhiệt (Thermostatic Expansion Valve - TXV)

• Cấu tạo: Phức tạp hơn ống mao, bao gồm một van kim được điều khiển bởi một bầu cảm nhiệt. Bầu cảm nhiệt này chứa môi chất nhạy cảm với nhiệt độ và được gắn vào đường ống hồi của giàn lạnh.
• Nguyên lý hoạt động: Khi nhiệt độ giàn lạnh thay đổi, nhiệt độ trong bầu cảm nhiệt cũng thay đổi, làm thay đổi áp suất trong bầu. Sự thay đổi áp suất này tác động lên van kim, điều chỉnh độ mở của van và do đó điều chỉnh lưu lượng môi chất lạnh phun vào giàn lạnh.

• Ưu điểm: Khả năng điều chỉnh lưu lượng môi chất chính xác và linh hoạt theo tải nhiệt của hệ thống, giúp tối ưu hiệu suất làm lạnh và tiết kiệm năng lượng.
• Nhược điểm: Cấu tạo phức tạp hơn, giá thành cao hơn, dễ bị hỏng hóc hơn ống mao. Được sử dụng phổ biến trên các xe đời mới và các dòng xe cao cấp.

2. Phân loại TXV theo cách cân bằng áp suất

Trong loại van TXV, người ta còn phân loại dựa trên cách cân bằng áp suất, bao gồm:

• TXV cân bằng trong (Internally Equalized TXV): Áp suất tác động lên van được lấy từ đầu vào của giàn lạnh. Loại này thường được sử dụng cho các hệ thống có tổn thất áp suất trong giàn lạnh không đáng kể.
• TXV cân bằng ngoài (Externally Equalized TXV): Áp suất tác động lên van được lấy từ đầu ra của giàn lạnh. Loại này được sử dụng cho các hệ thống có tổn thất áp suất đáng kể trong giàn lạnh giúp van hoạt động chính xác hơn trong các điều kiện tải nhiệt khác nhau.