Lịch sử ra đòi máy lạnh xe hơi thế nào ?

Một công ty ở thành phố New York, Hoa Kỳ lần đầu tiên đề nghị lắp đặt điều hòa không khí cho ô tô vào năm 1933. Hầu hết khách hàng của họ điều hành xe limousine và xe hơi hạng sang.

Vào ngày 7 tháng 10 năm 1935, Ralph Peo của Houde Engineering, Buffalo, NY, đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho “Bộ làm mát không khí cho ô tô”. Bằng sáng chế Hoa Kỳ 2.099.227, được cấp vào ngày 16 tháng 11 năm 1937.

Năm 1939, Packard trở thành nhà sản xuất ô tô đầu tiên cung cấp bộ phận điều hòa không khí trong ô tô của mình. Những đơn vị cồng kềnh này được sản xuất bởi Bishop và Babcock (B&B), ở Cleveland, Ohio và được đặt hàng trên khoảng 2.000 chiếc xe hơi.

“Điều hòa thời tiết Bishop và Babcock” cũng tích hợp một máy sưởi. Những chiếc xe được đặt hàng với tùy chọn này đã được vận chuyển từ cơ sở East Grand Boulevard của Packard đến nhà máy B&B, nơi thực hiện chuyển đổi. Sau khi hoàn thành, chiếc xe được chuyển đến một đại lý trong nước để giao cho khách hàng. Packard bảo hành và hỗ trợ việc chuyển đổi này. Tuy nhiên, nó không thành công về mặt thương mại vì:

Hệ thống làm bay hơi và quạt gió chính chiếm một nửa không gian của thân cây (mặc dù điều này trở nên ít vấn đề hơn khi các thân cây trở nên lớn hơn trong thời kỳ hậu chiến).

Nó đã được thay thế bởi các hệ thống hiệu quả hơn trong những năm sau chiến tranh. Nó không có bộ điều chỉnh nhiệt độ hoặc cơ chế tắt ngoài việc tắt quạt gió.

(Đôi khi, không khí lạnh vẫn xâm nhập vào xe với bất kỳ chuyển động nào do dây đai truyền động được kết nối liên tục với máy nén — các hệ thống sau này sẽ sử dụng ly hợp hoạt động bằng điện để khắc phục sự cố này.)

Các đường ống dẫn nước đi qua lại giữa khoang động cơ và cốp xe tỏ ra không đáng tin cậy trong quá trình sử dụng.

Mức giá 274 đô la Mỹ (4.692,12 đô la Mỹ năm 2014), hầu hết mọi người ở Mỹ trầm cảm / trước chiến tranh đều không thể mua được. Tùy chọn đã bị ngừng sau năm 1941

Chrysler Airtemp

Chiếc Chrysler Imperial năm 1953 là một trong những chiếc xe được sản xuất đầu tiên sau 12 năm cung cấp hệ thống điều hòa không khí hiện đại cho ô tô như một tùy chọn, sau các thử nghiệm dự kiến của Packard vào năm 1940 và Cadillac vào năm 1941.
Walter Chrysler đã phát minh ra điều hòa không khí Airtemp vào những năm 1930 cho Tòa nhà Chrysler, và đã cung cấp nó trên ô tô vào năm 1941-42 và một lần nữa vào năm 1951-52.
Airtemp tiên tiến hơn so với máy điều hòa không khí ô tô đối thủ vào năm 1953. Nó được vận hành bằng một công tắc duy nhất trên bảng điều khiển được đánh dấu bằng các vị trí thấp, trung bình và cao. Là thiết bị có công suất cao nhất tại thời điểm đó, hệ thống này có khả năng làm mát nhanh chóng khoang hành khách, đồng thời giảm độ ẩm, bụi, phấn hoa và khói thuốc lá.
Hệ thống thu hút không khí bên ngoài nhiều hơn các hệ thống hiện đại; do đó, làm giảm sự ì ạch liên quan đến điều hòa ô tô lúc bấy giờ.
Thay vì các ống nhựa gắn trên giá để gói hàng ở cửa sổ phía sau như trên xe GM, các ống dẫn nhỏ hướng không khí mát lên trần xe, nơi nó lọc xuống xung quanh hành khách thay vì thổi trực tiếp vào họ, một đặc điểm mà các xe hiện đại đã mất.
Cadillac, Buick và Oldsmobile đã bổ sung điều hòa không khí như một tùy chọn trên một số mẫu xe của họ vào năm mẫu 1953. Tất cả các hệ thống Frigidaire này đều sử dụng các bộ phận gắn động cơ và thùng xe riêng biệt.

Hệ thống tích hợp Nash

Logo trên chiếc ô tô năm 1957 có lắp đặt hệ thống điều hòa không khí của nhà máy AMC. Năm 1954, Nash Ambassador là chiếc ô tô đầu tiên của Mỹ có hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí được tích hợp đầy đủ phía trước.
Tập đoàn Nash-Kelvinator đã sử dụng kinh nghiệm của mình trong lĩnh vực làm lạnh để giới thiệu hệ thống sưởi và điều hòa không khí một đơn vị nhỏ gọn và giá cả phải chăng đầu tiên của ngành công nghiệp ô tô tùy chọn cho các mẫu Nash của mình.
Đây là hệ thống thị trường đại chúng đầu tiên có điều khiển trên bảng điều khiển và ly hợp điện.
Hệ thống này cũng nhỏ gọn và có thể sử dụng được với tất cả các bộ phận của nó được lắp đặt dưới mui xe hoặc trong khu vực chuồng trại.
Kết hợp hệ thống sưởi, làm mát và thông gió, hệ thống điều hòa không khí mới cho xe ô tô Nash được gọi là “Mắt thần của mọi thời tiết”.
Điều này theo sau tên tiếp thị là “Weather Eye” cho hệ thống thông gió và sưởi ấm ô tô không khí trong lành của Nash được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1938.
Với một bộ điều khiển nhiệt duy nhất, tùy chọn làm mát bằng không khí của khoang hành khách Nash là “một hệ thống tốt và rẻ tiền đáng kể”.
Hệ thống có không khí lạnh cho hành khách đi vào thông qua các lỗ thông hơi gắn trên bảng điều khiển. “Tiến bộ vượt trội” độc quyền của Nash không chỉ là hệ thống thống nhất “tinh vi” mà còn là mức giá 345 đô la của nó đánh bại tất cả các hệ thống khác.
Hầu hết các hệ thống cạnh tranh đều sử dụng một hệ thống sưởi riêng biệt và một máy nén gắn trên động cơ, được dẫn động bởi trục khuỷu động cơ thông qua dây đai, với một dàn bay hơi trong cốp xe để cung cấp không khí lạnh qua giá đựng hàng phía sau và các lỗ thông hơi trên cao.
General Motors cung cấp một hệ thống điều hòa không khí gắn phía trước do Harrison Division của họ sản xuất trên Pontiacs năm 1954 với động cơ 8 máy thẳng.
Nó rất đắt và không phải là một hệ thống tích hợp đầy đủ với các bộ điều khiển và ống dẫn riêng biệt để phân phối không khí. Lõi lò sưởi tiếp tục là một “Venti-Seat” riêng biệt hoặc dưới hệ thống ghế trước với các nút điều khiển riêng.
Bố cục thay thế thống nhất do Nash tiên phong “đã trở thành thông lệ và tiếp tục là nền tảng của các hệ thống điều khiển khí hậu tự động hiện đại và tinh vi hơn.”

Tăng trưởng nhu cầu

Điều hòa không khí cho ô tô được sử dụng rộng rãi từ cuối thế kỷ XX. Mặc dù máy điều hòa không khí sử dụng điện năng đáng kể, lực cản của một chiếc xe có cửa sổ đóng lại sẽ ít hơn nếu cửa sổ mở để làm mát người ngồi trong xe.
Đã có nhiều tranh luận về ảnh hưởng của điều hòa không khí đối với hiệu quả sử dụng nhiên liệu của xe. Các yếu tố như lực cản gió, khí động học, công suất và trọng lượng động cơ phải được xem xét để tìm ra sự khác biệt thực sự giữa việc sử dụng hệ thống điều hòa không khí và không sử dụng hệ thống điều hòa khi ước tính mức tiêu hao nhiên liệu thực tế.
Các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến động cơ và sự gia tăng nhiệt tổng thể của động cơ có thể ảnh hưởng đến hệ thống làm mát của xe.
Sự đổi mới đã được áp dụng nhanh chóng và các tính năng mới cho điều hòa không khí như Cadillac Comfort Control, một hệ thống sưởi và làm mát hoàn toàn tự động được thiết lập bằng bộ điều chỉnh nhiệt quay số đã được giới thiệu như một ngành công nghiệp đầu tiên vào năm mẫu 1964.
Đến năm 1960, khoảng 20% tổng số ô tô ở Hoa Kỳ có máy lạnh, với tỷ lệ tăng lên 80% ở các khu vực ấm áp ở Tây Nam. American Motors đã sản xuất thiết bị tiêu chuẩn điều hòa không khí cho tất cả các Đại sứ AMC bắt đầu từ năm mẫu 1968, lần đầu tiên có mặt trên thị trường đại chúng, với giá cơ bản bắt đầu từ $ 2,671.
Đến năm 1969, 54% ô tô trong nước được trang bị điều hòa không khí, với tính năng không chỉ cần thiết cho sự thoải mái của hành khách mà còn để tăng giá trị bán lại của ô tô.

Máy làm mát ô tô

: Nút thể hiện 2 chế độ mát và ấm

Bộ làm mát ô tô là bộ làm mát bay hơi trên ô tô, đôi khi được gọi là bộ làm mát đầm lầy. Hầu hết là các phụ kiện hậu mãi tương đối rẻ tiền bao gồm một trụ kim loại gắn bên ngoài cửa sổ mà không có bộ phận chuyển động, nhưng bên trong bảng điều khiển hoặc các đơn vị sàn trung tâm có quạt điện.

Đây là một loại điều hòa ô tô thời kỳ đầu và không được sử dụng trên các ô tô hiện đại dựa vào hệ thống làm lạnh để làm mát nội thất.

Để làm mát không khí, nó đã sử dụng nhiệt tiềm ẩn (nói cách khác, làm mát bằng bay hơi nước). Nước bên trong thiết bị bay hơi và trong quá trình này truyền nhiệt từ không khí xung quanh. Sau đó, không khí mát chứa đầy hơi ẩm sẽ được dẫn vào bên trong xe.

Hiệu ứng “làm mát” bay hơi giảm theo độ ẩm vì không khí đã bão hòa với nước. Do đó, độ ẩm càng thấp, chẳng hạn như ở các vùng sa mạc khô hạn, hệ thống hoạt động càng tốt.

Máy làm mát xe hơi đã được ưa chuộng, đặc biệt là trong số những du khách mùa hè đến thăm hoặc đi qua các bang miền tây nam Hoa Kỳ như California, Arizona, Texas, New Mexico và Nevada.

Nguyên tắc hoạt động

Trong chu trình lạnh, nhiệt được vận chuyển từ khoang hành khách ra môi trường. Tủ lạnh là một ví dụ của một hệ thống như vậy, vì nó vận chuyển nhiệt ra khỏi bên trong và ra môi trường xung quanh.

Hơi gas làm lạnh tuần hoàn (cũng mang theo dầu bôi trơn máy nén qua hệ thống cùng với nó) từ thiết bị bay hơi đi vào máy nén khí trong khoang động cơ, thường là máy nén bơm piston hướng trục, và được nén đến áp suất cao hơn, dẫn đến cao hơn nhiệt độ cũng vậy.

Hơi chất làm lạnh được nén, nóng hiện đang ở nhiệt độ và áp suất mà nó có thể được ngưng tụ và được dẫn qua một bình ngưng, thường ở phía trước bộ tản nhiệt của ô tô.

Ở đây chất làm lạnh được làm mát bằng không khí chạy qua các cuộn dây của bình ngưng (bắt nguồn từ chuyển động của xe hoặc từ quạt, thường là cùng một quạt của bộ tản nhiệt làm mát nếu bình ngưng được gắn trên nó, tự động bật khi xe đứng yên hoặc di chuyển ở tốc độ thấp) và ngưng tụ thành chất lỏng. Do đó, môi chất lạnh tuần hoàn từ chối nhiệt từ hệ thống và nhiệt được không khí mang đi.

Trong hệ thống điều hòa không khí có van tiết lưu nhiệt, chất làm lạnh lỏng ngưng tụ và có áp suất tiếp theo được chuyển qua bộ làm khô bộ thu, nghĩa là, một hộp hút ẩm và bộ lọc một chiều làm mất nước hỗn hợp chất làm lạnh và dầu bôi trơn máy nén để loại bỏ bất kỳ chất nào còn sót lại.

Hàm lượng nước (sẽ trở thành đá bên trong van giãn nở và do đó làm tắc nghẽn nó) mà chân không được thực hiện trước quá trình sạc không thể loại bỏ khỏi hệ thống và lọc nó để loại bỏ bất kỳ hạt rắn nào được mang theo bởi hỗn hợp, ngoài việc hoạt động như một bình lưu trữ bất kỳ chất làm lạnh chất lỏng dư thừa nào trong thời gian nhu cầu làm mát thấp, và sau đó thông qua van giãn nở nhiệt, nơi nó bị giảm áp suất đột ngột.

Việc giảm áp suất đó dẫn đến bay hơi nhanh một phần của chất làm lạnh lỏng, làm giảm nhiệt độ của nó. Môi chất lạnh sau đó được chuyển qua cuộn dây của dàn bay hơi trong khoang hành khách.

Khi thiết bị mở rộng là một lỗ đo sáng cố định đơn giản, được gọi là ống lỗ, thay vào đó, bộ sấy thu được đặt giữa đầu ra của dàn bay hơi và máy nén, và trong trường hợp này, nó được gọi là bộ tích lũy. Trong hệ thống điều hòa không khí như vậy, bộ tích lũy cũng ngăn chất làm lạnh lỏng đến máy nén trong thời gian nhu cầu làm mát thấp.

Không khí, thường sau khi được lọc bằng bộ lọc không khí cabin, được thổi bởi quạt ly tâm chạy bằng điện có tốc độ điều chỉnh qua dàn bay hơi, làm cho phần lỏng của hỗn hợp chất làm lạnh lạnh cũng bay hơi, làm giảm nhiệt độ hơn nữa.

Do đó, không khí ấm sẽ được làm mát, đồng thời cũng lấy đi bất kỳ độ ẩm nào (ngưng tụ trên các cuộn dây của dàn bay hơi và thoát ra bên ngoài xe) trong quá trình này.

Sau đó, nó được đưa qua một ma trận sưởi, trong đó chất làm mát của động cơ lưu thông, nơi nó có thể được hâm nóng đến một mức độ nhất định hoặc thậm chí một nhiệt độ nhất định do người dùng lựa chọn và sau đó được đưa vào bên trong cabin của xe thông qua một bộ lỗ thông hơi có thể điều chỉnh.

Một cách khác để điều chỉnh nhiệt độ không khí mong muốn, lần này bằng cách dựa vào khả năng làm mát của hệ thống, là điều chỉnh chính xác tốc độ quạt ly tâm để chỉ có tốc độ dòng chảy thể tích yêu cầu nghiêm ngặt của không khí mới được làm mát bằng thiết bị bay hơi.

Người dùng cũng được cung cấp tùy chọn đóng các cánh gió bên ngoài của xe để đạt được khả năng làm mát nhanh hơn và mạnh hơn bằng cách tuần hoàn không khí đã được làm mát bên trong cabin tới dàn bay hơi.

Cuối cùng, bất cứ khi nào máy nén có thể được yêu cầu hoạt động ở mức dịch chuyển giảm, nhiệt độ lỗ thông hơi cũng có thể được kiểm soát bằng cách tác động vào dịch chuyển của máy nén.

Thiết bị bay hơi bị đóng băng, ngăn không khí chảy qua các cánh tản nhiệt của thiết bị bay hơi, có thể được ngăn chặn theo nhiều cách khác nhau.

Một công tắc nhiệt độ hoặc một điện trở nhiệt có thể kiểm soát nhiệt độ bề mặt của cuộn dây dàn bay hơi và một công tắc áp suất hoặc bộ phận cảm biến có thể theo dõi áp suất hút (có mối quan hệ với nhiệt độ bay hơi của chất làm lạnh).

Cả hai phương tiện điều khiển có thể hoạt động (trực tiếp hoặc nhờ bộ điều khiển được cung cấp bởi dữ liệu của chúng) dựa trên trạng thái khớp ly hợp của máy nén hoặc, trong trường hợp máy nén có dịch chuyển thay đổi, dịch chuyển của nó;

Ngoài ra, một van thứ cấp nằm ở phía hút có thể điều tiết dòng chất làm lạnh để áp suất đầu ra của dàn bay hơi không giảm xuống dưới một giá trị chính xác trong quá trình vận hành hệ thống.

Để hoàn thành chu trình làm lạnh, hơi môi chất lạnh được chuyển trở lại máy nén.

Không khí đến thiết bị bay hơi càng ấm, áp suất của hỗn hợp hơi thải ra khỏi nó càng cao và do đó tải đặt lên máy nén và do đó lên động cơ để giữ chất làm lạnh chạy qua hệ thống càng cao. Tải của máy nén cũng tỷ lệ thuận với nhiệt độ ngưng tụ.

Máy nén có thể được dẫn động bởi động cơ của ô tô (ví dụ: thông qua dây đai, thường là dây đai ngoằn ngoèo và ly hợp được kích hoạt điện từ; một máy nén dịch chuyển biến đổi được kích hoạt điện tử cũng có thể luôn được dẫn động trực tiếp bằng dây đai mà không cần bất kỳ ly hợp và nam châm nào tại tất cả) hoặc bằng động cơ điện.

Máy lạnh xe hơi những điều cần biết