8 汽车空调系统

第8章汽车空调系统第8章汽车空调系统8.1概述8.2汽车空调制冷系统8.3采暖系统与通风系统8.4汽车空调系统的自动控制8.5汽车空调系统控制电路8.6汽车空调的检修第8章汽车空调系统学习目标熟悉汽车空调系统的基础理论和知识；掌握汽车空调系统的结构和工作原理；了解汽车空调的取暖与通风系统；掌握汽车空调系统的控制元件及控制电路；掌握汽车空调系统的压力检测、系统排空、检漏、抽真空、制冷剂充注；熟悉汽车空调系统的常见故障诊断方法。第8章汽车空调系统气候对驾驶员的影响炎热：•快速感到疲劳•降低反应能力•降低注意力•脉搏加快•不舒服较高的空气湿度：•车窗水雾造成较差的视野•加强炎热的影响有害物质：•异味•头痛•头晕•过敏反应第8章汽车空调系统1.概念：空调是空气调节器的简称。所谓空调是指车厢内的空气条件按照预先设计的使用要求而保持一定的舒适程度的装置。空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。8.1概述第8章汽车空调系统2.空调的演变过程及作用一、汽车空调系统的演变1.单一供暖空调装置阶段——1927年2.单一供冷空调装置阶段——1939年3.冷暖型汽车空调器阶段——1954年4.自控汽车空调装置阶段——1964年5.电脑控制汽车空调阶段——1977年第8章汽车空调系统3.种类：1.非独立式空调系统:轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械2.独立式空调系统：大型客车和豪华型大中客车第8章汽车空调系统8.1.1汽车空调系统的功能主要作用是提高制冷、取暖、通风、空气过滤和控制功能。按其功能，空调组成有4大系统：1.采暖系统2.制冷系统3.送风系统4.净化系统5.控制系统第8章汽车空调系统☆补充：采暖系统的分类按所使用的热源不同可分为：1）水暖式：利用发动机的冷却液热量，多用于轿车。2）独立热源式：装有专门的暖风装置，多用于客车和载货车。3）综合预热式：既利用发动机的冷却液热量，又装有燃烧预热的综合加热装置暖风，多用于大客车。第8章汽车空调系统9.1.2汽车空调系统的特点•1.抗冲击能力强•2.动力源多样•3.电力控制源多样•4.制冷效果强•5.控制方式不一样•6.结构紧凑、质量小•7.车内风量分配不均匀第8章汽车空调系统8.1.3制冷剂和冷冻机油一、制冷剂制冷剂是空调制冷系统中的“热载体”，它可根据空调制冷系统的要求变化状态，实现制冷循环。（1）不易易燃（2）无毒（3）无腐蚀性（4）与冷冻机遇接触时，加油化学物理稳定性第8章汽车空调系统氟利昂R12第8章汽车空调系统沸点为-26.5℃，热工性能接近R12（CFC12），破坏臭氧层潜能值ODP为0，但温室效应潜能值WGP为1300，现被用于冰箱、冰柜和汽车空调系统，以代替氟利昂12。它比R12的优越性在于以下几个方面：1、R134a不含氯原子，对大气臭氧层不起破坏作用；2、R134a具有良好的安全性能（不易燃，不爆炸，无毒，无刺激性无腐性）；3、R134a的传热性能比较接近，所以制冷系统的改型比较容易；4、R134a的传热性能比R12好，因此制冷剂的用量可大大减少。氟利昂R134a第8章汽车空调系统制冷剂的选用原则：（1）压缩机的类型；（2）蒸发压力和蒸发温度；（3）冷凝温度和冷凝压力；（4）制冷装置的使用条件。制冷剂的选用：（1）R12：破坏大气臭氧层，已经被禁止使用。（2）R134a：现在汽车空调制冷剂的首选制冷剂。第8章汽车空调系统是一种在高低温工况下均能正常工作的特殊润滑油。性能要求：（1）凝点低，具有良好的低温流动性；（2）粘度受温度的影响要小；（3）与制冷剂的溶解性能要好；（4）要有较高的热稳定性；（5）化学性质要稳定。二、压缩机油第8章汽车空调系统冷冻机油注意事项：1、容易吸水，用后马上拧紧盖。2、不能使用变质浑浊的润滑油。3、不允许添加过量润滑油。4、不同牌号不能混用。5、更换系统部件时，应适当补充润滑油。第8章汽车空调系统第8章汽车空调系统更换系统部件时，应适当补充冷冻油第8章汽车空调系统8.2汽车空调制冷系统思考：人在游泳上岸时，为什么会有冷的感觉？在手臂上涂抹酒精为什么会有凉爽的感觉？空调制冷原理是否和这些现象有联系？第8章汽车空调系统总结：制冷原理第8章汽车空调系统沸点温度与压力有关压力增加，沸点升高；压力降低，沸点下降第8章汽车空调系统8.2.1制冷的基本原理第8章汽车空调系统第8章汽车空调系统第8章汽车空调系统归纳制冷原理：1.压缩过程2.冷凝过程3.膨胀过程4.蒸发过程上述过程周而复始地进行，便可使汽车内温度达到并维持在给定的状态。第8章汽车空调系统主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、蒸发器等零部件组成。8.2.3制冷系统的组成第8章汽车空调系统1.汽车空调压缩机第8章汽车空调系统1.制冷压缩机(1)、作用维持制冷剂在制冷系统中的循环，吸入来自蒸发器的低温、低压制冷剂蒸气，压缩制冷剂蒸气使其压力和温度升高，并将制冷剂蒸气送往冷凝器。(2)、原理与普通空气压缩机相似，只是密封程度要求更高。第8章汽车空调系统1、摇板式空调压缩机结构第8章汽车空调系统摇板式空调压缩机结构第8章汽车空调系统2、斜盘式空调压缩机结构第8章汽车空调系统3、涡旋式空调压缩机结构第8章汽车空调系统知识拓展：曲轴活塞连杆式空调压缩机结构第8章汽车空调系统知识拓展：三角转子式空调压缩机结构第8章汽车空调系统2.冷凝器（1）作用使从压缩机排出的高温高压制冷剂在冷凝器中得到液化或冷凝,并把热量散发到空气中,从而使其冷凝为高压制冷剂液体。（2）组成芯管（由铜管或铝管制成）、散热片（3）位置多在发动机散热器前方，并在冷凝器前面安装电扇。第8章汽车空调系统（4）类型1）管片式2）管带式由多孔扁管弯成蛇管形。散热效果比管片式冷凝器好一些(一般高15%左右)，但工艺复杂，焊接难度大，且材料要求高。小型汽车采用。3）鳍片式在扁平的多通管道表面直接锐出鳍片状散热片，然后装配成冷凝器。散热性能好，加工性好，节省材料，而且抗振性也特别好。所以，是目前较先进的汽车空调冷凝器。第8章汽车空调系统冷凝器第8章汽车空调系统3.蒸发器(1)作用产生冷气、降温除湿。（与功能与冷凝器相反）吸热作用：由铝制芯管和散热片组成。散热面积：比冷凝器小一半。第8章汽车空调系统管带式蒸发器(2)分类:蒸发器有管片式、管带式和层叠式三种结构。管片式结构简单、加工方便，但换热效率较差。管带式比管片式工艺复杂，效率可提高10%左右。层叠式加工难度最大，但其换热效率也最高，结构也最紧凑。第8章汽车空调系统蒸发器第8章汽车空调系统（3）工作原理进入蒸发器排管内的低温、低压液态制冷剂，通过管壁吸收穿过蒸发器传热表面空气的热量，使之降温。与此同时，空气中所含的水分由于冷却而凝结在蒸发器表面，经收集排出，使空气减湿，被降温、减湿后的空气由鼓风机吹进车室内，就可使车内获得冷气。第8章汽车空调系统蒸发器结霜当蒸发器的温度低于零度，流过蒸发器的空气中的水分就会凝结成冰块附着在蒸发器表面，，阻碍蒸发器和空气进行热交换。第8章汽车空调系统蒸发器结霜的原因有五点：1、膨胀阀的调节度过小；2、系统制冷剂过少，蒸发压力过低；3、内循环滤网堵塞；4、温控（或温度传感器）失灵，压缩机不停机；5、变排量压缩机的能量控制阀（压力调节阀）失灵，压缩机一直处全容量工作，致使低压压力过低而蒸发器结霜。第8章汽车空调系统4.热力膨胀阀膨胀阀也称节流阀，它是一种感压和感温阀，是汽车空调制冷系统中的一个主要部件。第8章汽车空调系统类型：内平衡式外平衡式H型（吉普、捷达、2000、标致）工作特点：膨胀阀安装在蒸发器入口处，感温筒在出口处。其内制冷剂感受温度而体积变化，引起膜片动作，而使球阀开启的角度变化，从而控制制冷剂量。（节流降压）第8章汽车空调系统1）节流做用：高压的液态制冷剂经过膨胀阀的节流孔节流后，成为低压的雾状的液压制冷剂，为制冷剂的蒸发创造条件；2）控制制冷剂的流量：进入蒸发器的液态制冷剂，经过蒸发器后，制冷剂由液态蒸发为气态，吸收热量，降低车内的温度。膨胀阀控制制冷剂的流量，保证蒸发器的出口完全为气态制冷剂，若流量过大，出口含有液态制冷剂，可能进入压缩机产生液击；若制冷剂流量过小，提前蒸发完毕，造成制冷不足；热力膨胀阀的作用：第8章汽车空调系统内平衡式膨胀阀第8章汽车空调系统感温包感温包内充注的是处于气液平衡饱和状态的制冷剂，这部分制冷剂与系统内的制冷剂是不相通的。它一般是绑在蒸发器出气管上，与管子紧密接触以感受蒸发器出口的过热蒸气温度，由于它内部的制冷剂是饱和的，所以就根据温度传递温度下饱和状态的压力给阀体。第8章汽车空调系统感温包第8章汽车空调系统外平衡式膨胀阀外平衡式膨胀阀与内平衡式膨胀阀原理基本相同，区别是：内平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器入口压力；而外平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。第8章汽车空调系统H型膨胀阀第8章汽车空调系统H型膨胀阀位置第8章汽车空调系统5.节流膨胀管节流管是一种细小的铜管，安放在一根塑料套管内。来自冷凝器的制冷剂只能从细小的铜管中通过（节流），进入蒸发器。第8章汽车空调系统节流膨胀管位置第8章汽车空调系统集液器节流膨胀管不能调节制冷剂的流量，液体制冷剂很可能流出蒸发器进入压缩机，造成压缩机“液击“现象，为此在节流膨胀管制冷系统中，安装一个集液器（气液分离器），实现气液分离。第8章汽车空调系统知识拓展按节流元件不同，空调可分为：膨胀管/孔管式（左）；膨胀阀（右）第8章汽车空调系统6.储液干燥器在制冷系统中，临时性地存储一下制冷剂，根据制冷负荷的需要，随时供给蒸发器，并对系统中的水分和杂质进行干燥和过滤，即存储制冷剂、过滤杂质、吸收湿气。第8章汽车空调系统第8章汽车空调系统观察孔气泡与制冷量的关系第8章汽车空调系统干燥瓶安装位置第8章汽车空调系统7.积液器集液器用于孔管式的制冷循环，集液器安装在蒸发器与压缩机之间。集液器的作用将制冷剂进行气液分离，另外也具有与储液干燥罐相同的作用第8章汽车空调系统积累器安装位置第8章汽车空调系统8.电磁离合器作用：控制压缩机（接通、切断）工作特点：电磁线圈一端搭铁，另一端经空调开关与电源相连。当开关（冷气）接通时，离合器接合，压缩机转动。当开关（冷气）关闭时，离合器分离，压缩机停止运转。第8章汽车空调系统电磁离合器的组成1、压盘2、皮带盘3、电磁线圈4、压缩机缸体第8章汽车空调系统结构电磁离合器是由定子、带皮带轮的转子、靠磁力使传动皮带与压缩机连接的压力板等部件组成。定子固定在压缩机壳体上，压力板固定在压缩机轴上，在转子内表面和压缩机前壳体之间，装有两个滚珠轴承。第8章汽车空调系统工作原理当向图中的线圈提供电流时，铁芯中便会产生磁场，吸引铁棒。第8章汽车空调系统电磁离合器分离状态第8章汽车空调系统电磁离合器结合状态第8章汽车空调系统•压缩机不工作时，压盘与皮带盘不接触，安装时一定要注意。•间隙约为：0.35-0.6mm，若不当应使用调整垫片进行调整•测量工具：间隙规或百分表第8章汽车空调系统电磁离合器的检修1、车上检查（1）、检查离合器轴承部位是否漏油（2）、检查压盘上有没有油的痕迹（3）、检查电磁离合器轴承的噪音a.启动发动机b.空调关闭时，压缩机部位有没有异常的噪音，如果有异常噪音存在，更换电磁离合器。第8章汽车空调系统电磁离合器的检修（4）、检查电磁离合器的吸合动作a.拆开电磁离合器接头b.将蓄电池正极接在电磁离合器接头上，负极与车身相连c.检查电磁离合器的吸合动作如果没有吸合，更换电磁离合器电磁线圈的电阻约为：4-5第8章汽车空调系统第8章汽车空调系统电磁离合器的检修（5）、检查压盘有没有噪音空调打开时，检查压盘处有没有异常的金属噪音，如果有，更换电磁离合器。第8章汽车空调系统8.2.4汽车空调控制部件1.制冷循环的压力控制在空调制冷系统中一般都设有压力保护:高压保护和低压保护。实现这种保护功能的元件:高压开关;低压开关;高低压组合开关。第8章汽车空调系统一种设在高压回路中，主要目的是：1.保护压缩机在制冷剂泄漏、