36汽车空调系统

汽车空调系统主讲人: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配气系统；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。汽车空调系统总图1－空调开关2－卸压阀3－风扇4－空调三功能开关5－冷却液温度开关（5V）6－散热器风扇双温开关7－蒸发器温度开关8－鼓风机9－发动机控制单元10－电磁离合器汽车空调系统概述汽车空调的定义汽车空调的功能汽车空调的特点汽车空调的组成汽车空调的发展方向制冷剂和冷冻油下一页汽车空调的定义汽车空调是指对汽车室内的空气质量进行调节的装置，用以调节车内的温度、湿度、气流速度、空气洁净度等，从而为乘员创造清新舒适的车内环境。返回汽车空调的组成汽车空调的组成通风系统：把车外新鲜空气吸进车内进行换气。供暖系统：把车内空气或吸进来的新鲜空气加热。制冷系统：把车内空气或吸进来的新鲜空气冷却或除湿。空气净化系统：净化空气，除去车内存在的灰尘和气味。控制系统：对制冷和暖风装置进行控制，使空调正常工作。汽车空调的性能指标温度——人体感觉最舒适的温度范围20～28℃。夏天车内温度控制在25℃，冬天在18℃。湿度——人体感觉最舒适的相对湿度50～70％。汽车空调要求控制在此范围。清新度——测量氧气和二氧化碳、一氧化碳的浓度汽车空调的功用I.车内温度调节II.车内湿度调节III.车内气流速度调节IV.车内空气净化V.热辐射调节返回汽车空调的特点承受剧烈的冲击振动——容易造成制冷剂泄漏（80％以上故障）；动力来源于发动机（多样性）——独立式汽车空调、非独立式汽车空调（耗油增加10～20％、功率降低10～12%）；制冷、制热能力应较大——乘客密度大；散热面积大；制冷剂量变化大；结构紧凑、质轻量小——空间布置。汽车空调的特点控制方式不一样－－手动的、自动的车内风量分配不均匀－－风道设计决定的电力控制源多样－－12V、24V返回汽车空调发展方向自动化：控制自动化、诊断自动化舒适性：全季节型空调，保持最佳空气质量高效节能、小型轻量环保：新型环保的制冷剂创新技术：制冷技术的创新返回制冷剂种类R12、R22、R717、R134a等汽车上采用的有R12、R134a使用制冷剂应注意事项人体安全：由于制冷剂低温高压储藏，所以应避免与人体部位接触。操作安全：高压储液罐不可接触高温或火烧，否则会造成事故。包括放置环境应低于40℃；不可在系统中加注制冷剂的情况下焊接管路。环境安全：R12对人体有害，操作环境应通风。其他事项：加注制冷剂时，钢瓶不可倒立；抽真空应彻底；排放制冷剂应从低压端进行等。R134a空调系统的特点与润滑剂相溶性与金属和橡胶的相溶性与干燥剂的相溶性系统部件的改动冷冻油作用润滑冷却密封降噪冷冻油的种类R12用矿物油：国产：13、18、25、30号冷冻润滑油进口：日本SUNISO3GS～SUNISO5GSR134a用合成油：代号为PAG或者ESTER的冷冻润滑油对冷冻油的要求凝固点要低，在低温下具有良好的流动性；具有一定的黏度，受温度影响较小；与制冷剂相溶性好；具有较高的热稳定性；挥发性要差，没有结晶状石蜡析出；化学性质要稳定；不含有水分。冷冻油的性能指标粘度凝固点闪点燃点浊点酸值抗氧化性水分机械杂质灰分冷冻油选择以低温性能为主选择，但也适当考虑对热稳定性的影响。汽车空调制冷系统一般选择国产的18号、25号冷冻润滑油，或进口SUNISO5GS润滑油。冷冻油使用注意事项冷冻油易吸水，用后应马上将盖拧紧；不能使用变质浑浊的冷冻油；不允许向系统添加过量的冷冻油，否则会影响汽车空调制冷系统的制冷量不同牌号的冷冻油不能混用，以免造成变质；在排放制冷剂时要缓慢进行，以免冷冻油和制冷剂一起喷出；更换制冷系统部件时，应适当补充一定量的润滑油，添加量见表2－9；在加注制冷剂时，应先加润滑油，然后再加注制冷剂。汽车空调制冷系统制冷系统的基本原理制冷系统的组成制冷系统的循环工作过程制冷系统的主要零件制冷系统的基本原理通过消耗一定的动力，把制冷剂由气体转变为液体，然后再利用有液体转变成气体过程中吸收外部热量来达到汽车制冷的目的。〔例如：酒精、汽油擦手上蒸发〕制冷系统组成1、感温包2、鼓风机3、蒸发器4、膨胀阀5、储液干燥器6、冷却风扇7、冷凝器8、压缩机制冷系统组成制冷系统的循环工作过程1.压缩过程：制冷剂气体（0℃、0.15MPa）→→气体（70℃、1.5MPa）2.冷凝过程：制冷剂气体（70℃、1.5MPa）→→液体（40℃、1.0～1.2MPa）3.节流膨胀过程：制冷剂液体（40℃、1.0～1.2MPa）→→液体（-5℃、0.15MPa）4.蒸发过程：制冷剂液体（-5℃、0.15MPa）→→气体（0℃、0.15MPa）制冷系统工作循环制冷系统主要零件压缩机冷凝器蒸发器干燥瓶膨胀阀连接软管和管路接头下一页空调压缩机作用：①高低压转换、高低温转换；②输送和压缩气态制冷剂、保证制冷循环正常工作。性能要求：①低速性②高速运转时输入功率低，降低油耗③体积小、质量轻④安全稳定、可靠性好⑤对汽车影响小，运行平稳，噪声低、震动小压缩机的种类曲轴连杆式斜盘式摆盘式旋叶式滚动活塞式涡旋式压缩机的分类曲轴连杆式压缩机工作原理A）吸气过程B）排气过程1、排气阀片2、阀板3、吸气阀片4、活塞5、气缸6、曲轴连杆气缸布置形式斜盘式压缩机组成结构缸体、活塞、主轴斜盘、前后缸盖、前后阀板、阀片、密封圈等结构图返回斜盘式压缩机工作原理图返回冷凝器作用：使高温、高压的气态制冷剂冷凝成中温、高压的液体。（放热过程）性能要求：a.较高的散热效率b.结构、重量、尺寸、空间合理c.抗震性好d.冷凝空气阻力小e.耐腐蚀性好小问题：如何增加散热量？冷凝器种类管带式管片式平流式返回平流式蒸发器作用：低温低压液气混合制冷剂转换为低温低压气态制冷剂。（吸热过程）性能要求：a.质量轻、体积小、较高的散热效率b.耐腐蚀，抗震性能好c.材料低温性能好，无毒性，价格便宜蒸发器内部结构图蒸发器种类管片式管带式层叠式层叠式返回管带式返回干燥瓶作用：临时性存储制冷剂，过滤杂质，吸收湿气组成：储液器、干燥剂、过滤器、观察窗、安全装置等干燥瓶的安装：a)安装在通风、冷却好、远离热源的地方b)直立安装，倾斜度不能大于15°c)干燥瓶最后安装d)不同制冷剂的干燥瓶不能混用干燥瓶结构图干燥瓶（图）返回膨胀阀（节流阀）作用：起节流降压的作用，把高温高压的液态制冷剂转换为低温低压的混合态制冷剂。分类：热力膨胀阀H型膨胀阀节流膨胀管返回膨胀阀（实物）膨胀阀（实物）热力膨胀阀作用：节流降压调节制冷剂流量防止液击和异常过热分类：内平衡式外平衡式返回内平衡式膨胀阀（实物）热力膨胀阀（续）内平衡式热力膨胀阀结构（图）：工作原理返回组成：阀门、膜盒、膜片、调节弹簧、毛细管（连接感温饱）外平衡式膨胀阀（实物）热力膨胀阀（续）外平衡式热力膨胀阀结构（图）：工作原理：返回H型膨胀阀（实物）H型膨胀阀结构（图）工作原理返回节流膨胀管结构（图）工作原理下一页1－毛细管2－壳体3－O形圈4－过滤网5－壳体6－壳体7－供液管连接软管和管路接头连接软管：连接空调各个部件，吸收震动，密封良好，耐爆裂。管路接头（连接方式）：胶圈接头方式喇叭口接头方式管箍接头方式弹簧锁紧接头方式返回空调控制部件电磁离合器温度控制器压力开关怠速提升装置电磁离合器（实物）电磁离合器（实物）电磁离合器组成：前板、带盘（转子）及电磁线圈组成。分类：定圈式动圈式结构原理（图）结构原理图返回温度控制器作用：感受蒸发器表面温度，控制压缩机离合器线圈中电流的通断，调节车内温度，防止蒸发器结霜。分类：机械压力式电子式机械压力式温控器结构（图）：工作原理：返回电子式温控器热敏电阻式温控器控制电路图返回压力开关安装位置：安装在制冷系统的高压侧管路上。作用：当制冷剂压力出现异常时，迅速切断电磁离合器电流，使压缩机停止工作，保护制冷系统。分类：高压开关低压开关高压温控开关作用：防止由于制冷剂填充过多而造成压力过高，从而导致管路爆裂。结构（图）工作原理：切断压力：2.1～3.0MPa触点闭合恢复压力：1.6～1.9MPa返回低压温控开关（制冷剂制冷剂泄漏检测开关）作用：当气体泄漏、压力降低时，切断电磁离合器电源，以免烧坏压缩机。结构（图）：工作原理：切断压力：80～110KPa触点闭合恢复压力：230～290KPa返回怠速提升装置作用：怠速时，开空调，提高怠速转速，防止发动机怠速不稳或熄火。工作原理（图）怠速提升装置工作原理图采暖与通风系统采暖系统工作原理：将车外新鲜空气引入到热交换器，吸收其中某种热源的热量，从而提高空气的温度，并将热空气送入车内，达到人体保暖和车窗玻璃除霜的目的。分类热水式暖气装置发动机排气加热式暖气装置热水式暖气装置（图）通风系统作用：向车内提供温度适宜的干净空气。组成：空气进口段：风门叶片、伺服器，控制新鲜空气和室内循环空气空气混合段：加热器、蒸发器，提供所需温度的空气。空气分配段：各个出风口，使风吹向不同位置（面、脚、玻璃）通风系统（图）汽车空调的操纵控制系统手动空调操纵控制系统操纵开关真空操纵系统电气控制自动空调操纵控制系统传感器执行元件空调ECU真空操纵系统真空罐单向阀真空阀返回电气控制外部温度开关三档压力开关（高低压保护）蒸发器温度开关双温开关空调继电器风扇继电器返回自动空调控制结构图传感器车内温度传感器车外温度传感器蒸发器温度传感器光照传感器水温传感器压缩机锁止传感器返回执行元件风门伺服电机鼓风机压缩机离合器返回空调ECU计算所需送风温度空气混合门控制鼓风机转速控制进风方式控制送风方式控制压缩机控制