汽车空调基础知识-上

汽车空调基础知识-上主要内容一、绪论二、汽车空调制冷系统及其工作原理三、汽车空调空气循环系统四、汽车空调系统的自动控制系统五、汽车空调系统的检修一、绪论汽车空气调节系统简称汽车空调系统，主要目的是在任何气候和行驶条件下，能为乘员提供舒适的车内环境。一个完整的汽车空气调节系统是通过调节温度、湿度、风速和换气等，来达到营造车厢内舒适环境的目的。1、1汽车空调系统的分类及特点独立式空调：有专门的动力源（如第二台内燃机）驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机，燃油消耗高，同时造成较高的成本，并且其维修及维护十分困难，需要十分熟练的发动机维修人员，而且发动机配件不易获得，尤其是进口发动机；另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生，而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。非独立式空调：直接利用汽车的行驶动力（发动机）来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转，并由电磁离合器进行控制。目前，绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力，直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响，如果汽车停止运行，其空调系统也停止运行。尽管如此，非独立式空调由于其较低的成本（相对独立式空调），可靠的质量，已逐渐成为市场的主导产品。1、2一般汽车空调系统的组成1)制冷系统对室内空气或由外部进入室内的新鲜空气进行冷却或除湿，使室内空气变得凉爽舒适。2）暖风系统主要用于取暖，对室内空气或由外部进入室内的新鲜空气进行加热，达到取暖、降湿的目的。3）通风系统将外部新鲜空气吸进室内，起通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。4）空气净化系统除去室内空气中的尘埃、臭味、烟气及有毒气体，使室内空气变得清洁。5）控制系统对制冷和暖风系统的温度、压力进行控制，同时对室内空气的温度、风量、流向进行控制，完善了空调系统的正常工作。1、3汽车空调系统特点：由于汽车空调与房间空调的使用环境与工作条件不同,它具有自身的特点,而且比一般的房间空调具有更高的技术性能及工作要求,具体表现为以下特点：1）抗冲击能力强由于车辆的运动，汽车空调要承受剧烈、频繁的振动和冲击，因此汽车空调的各个零部件应有足够的强度和抗振能力，接头牢固并防漏。2）动力源多样空调系统所需的动力来自发动机。非独立式空调的动力和推动汽车的动力都来自同一发动机，采暖系统利用发动机的冷却水；独立式空调采用专用发动机驱动制冷压缩机和设置独立的采暖设备。3）制冷、制热能力强由于车内乘员密度大，夏天产生热量多，而冬天人体所需的热量也大，但为了减轻汽车自重，通常车身隔热层较薄，同时由于门窗多、面积大，导致热量流失严重，因此要求汽车的制冷、制热能力强。4）结构紧凑、质量小由于汽车本身的特点，要求汽车空调结构紧凑，能在有限的空间进行安装，而且安装了空调后，不至于使汽车增重太多，影响其他性能。1、4衡量汽车空调质量的指标指标主要有4个：温度、湿度、流速和清洁度。1）温度汽车空调工程师参考美国有关工程师协会制定的舒适图并考虑到车窗与车壁辐射热的影响，制定了汽车舒适性环境指标，其中认为夏季空调可定为21-25℃，冬季空调可定为25-28℃。同时认为，车内温度与外界环境温度不能差距太大，否则会引起乘员不适。一般认为，车内车外的温差，轿车在10℃范围内，大型客车在8-12℃范围内。要求头部与脚部有一定的温差，一般为1.5—2℃就具有舒适性。2）湿度人感觉最舒适的相对湿度夏季是50％～60％，冬季是40～50％。3）流速人在流动的空气中比在静止的空气中要舒适，因为流动的空气能促使人体向外散热，空气流速在0.2m/s以下为好。4）洁净度由于车内空间小，车里极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高的状况；汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尘都容易进入车内，还会造成车内空气浑浊。因此汽车空调系统应该有补充车外新鲜空气、过滤和净化车内空气的作用。1.4制冷剂R134a长期以来，R12一直是汽车空调的唯一制冷剂，由于R12会破坏臭氧层，使更多的太阳紫外线辐射到地球表面危害到人体健康。目前已禁止使用R12，采用R134a制冷剂。R134a的主要特点:1)不含氯原子，对大气臭氧层不起破坏作用。2）具有良好的安全性能（不易燃，不爆炸，无毒，无刺激性、无腐蚀性）。3）传热性能比R12好，因此制冷剂的用量可大大减少。R134a系统的主要特点：1）制冷系统连接软管是用橡胶和尼龙特制的，并且在其外部印有汽车工程学会的标记（S.A.E.#J2196).2)制冷系统连接软管有颜色标记：低压管是蓝色带黑色条纹，高压管是红色带黑色条纹，普通管是黄色带黑色条纹。3）R134a制冷系统连接软管与仪表的接头具有1/2in螺纹，且高压口的接头比低压口的大。4）冷冻机油采用合成聚烷甘醇，即PAG油（PolyalokyleneGlycol)或聚酯油（polyEster)。5）由于PAG油与R134a在高温区和低温区会产生两层分离现象，因此，在加注R134a时需要将它放在盛热水的容器里进行加热，但温度不要超过40℃，绝对禁止用喷灯一类的加热装置加热，要尽量防止出现两层分离现象，以免给压缩机的排气压力和制冷带来不良影响。6）R134a系统必须使用专用密封圈与密封垫。7）储液干燥器必须密封保存，且需要迅速进行安装；否则，空气进入储液干燥器后会使干燥剂吸湿能力减弱，甚至失效。二、汽车空调制冷系统及其工作原理2、1汽车空调制冷系统工作原理从压缩机出来的高温高压气体通过高压软管被送到冷凝器冷却（轿车冷凝器一般置于汽车发动机水箱前面），被冷凝成高温高压的液体工质从冷凝器底部流向贮液干燥器，经过过滤、脱水后，通过高压软管流至膨胀阀。膨胀阀既起到节流膨胀作用，又是流量控制装置，经减压后的低温低压雾状工质在蒸发器内沸腾，吸收了蒸发器管壁上的大量热量气化成气体。在此同时，被风机从车内吸入的热空气不断流过蒸发器，被冷却后又送回车内，完成了使车内降温的使命。从蒸发器出来的低温低压过热气体通过低压软管又被压缩机吸入，压缩成高温高压气体被重复使用。这样就完成了一个制冷循环。小型车的汽车空调一般采用的是直联式（即非独立式）汽车空调，系统组件主要包括压缩机、冷凝器、节流机构、蒸发器、电磁离合器，积累器等。其压缩机、冷凝器放在发动机侧，蒸发器布置在驾乘室（前置或前后置）见下图通用汽车空调系统前送式轿车空调气流分布图（前送式：蒸发器装在车箱前部仪表盘下，送风从百叶中向斜上方吹出，经车顶至后排座。）蒸发器和供热内置分散式空调送风示意图前送式＋（后送式：蒸发器装于车箱后部，冷气从后部送出吹向前排）大客车空调系统布置2、2汽车空调制冷系统零部件制冷循环主要由压缩机、冷凝器、干燥贮液器、膨胀阀、蒸发器、输液（气）软管，以及风机（冷凝器风扇、蒸发器风机）组成。其中冷凝器与冷凝风扇可各自独立，也可组成冷凝机组；蒸发器、冷却风机、膨胀阀、恒温器以及调速电阻器等可在一起组成冷风机或称蒸发箱。还有一些压力调节元件也属制冷循环。1）.压缩机：有多种形式，往复式、斜盘式、旋转式、涡旋式。如上海大众汽车公司生产的桑塔纳轿车上配置的是美国约克公司生产的往复活塞式压缩机。一般汽车空调制冷压缩机用电磁离合器通过皮带由发动机驱动。压缩机的排气、吸气口都备有供维修用的接头。活塞式压缩机的进气和压缩过程斜盘式（有称斜板式）压缩机结构斜盘式压缩机的工作原理示意图旋转式压缩机a压缩、b进气＋压缩、c排气+进气、d排气终了e吸气终了