汽车空调培训讲义

汽车空调结构/原理SAITC20132013-6-61上海汽车集团股份有限公司培训中心汽车空调系统AIRCONDITIONINGSYSTEM汽车空调系统培训内容与课时2课时内容课时（h）汽车空调系统4汽车空调元件4汽车空调检测3热力知识---空调系统实习4Q&A1总课时162013-6-62空调系统培训内容3汽车为什么要使用空调？4人们在一定的环境温度及大气湿度下，会感到舒适作为主动安全的组成部分，驾驶员的安全是驾驶能力的一个重要因素车内温度对驾驶员，驾驶的安全都有直接的影响2013-6-63汽车空调系统的基本组成5汽车的自然通风6动压通风方式动压通风（自然通风）方式是利用汽车行驶时，车外空气对汽车产生的风压，通过进风口和排风口，实现通风换气。2013-6-64汽车空调的作用和性能指标7汽车空调分类8按驱动方式分类独立式非独立式按功能分类单功能（单制冷）多功能（制冷和暖气）按工作介质分类R12R134a按压缩机分类定排量变排量按节流方式分类膨胀阀节流式孔管节流式按布置方式分类前置式空调后置式空调中置式空调按采暖方式分类水暖式电暖式燃油式按操作方式分类手动空调自动空调半自动空调2013-6-65汽车空调类型9客车独立式整体空调客车非独立式分体空调小型乘用车空调乘用车空调系统组成102013-6-66手动空调面板11手动空调：面板一般设四个功能开关：风量调节、吹风模式、冷热调节、内外循环利用手动拨动旋钮或拉动，由电气与真空对执行机构进行控制。如果不进行人工干预，空调系统不会随环境变化而变化。半自动空调面板12通风模式开关空调ON/OFF开关循环选择开关冷气暖气除霜开关风速调节开关双向通风除霜空调温度开关循环模式开关除霜和足部通风开关足部通风正面通风双向通风空调ON/OFF开关2013-6-67自动空调面板13车内温度/湿度传感器环境温度开关空调风速调整开关后空调开关除霜开关信息显示屏内/外循环选择开关空调开关模式开关（气流方向）自动空调开关温度调节开关空调关闭开关外循环内循环内循环外循环自动空调：预先设置温度与模式，控制单元根据传感器反馈信号自动控制系统运行自动空调14汽车自动空调系统是指当驾驶员设定汽车内的温度后，能根据车内外条件的变化，通过车上各部位的传感器和执行器，空调可以自动变换制冷或供暖强度，使汽车室内温度保持在设定范围内的空调系统。2013-6-68分区自动空调面板15空调面板控制按钮图标16风挡除霜头部脚部内外循环后窗加热风挡除霜与头部双温控制自动模式空调开关左侧温度调节右侧温度调节座椅加热风量调节2013-6-69乘用车空调出风口布置17左侧出头部风口风挡出风口右侧头部出风口脚部出风口后车厢左侧出风口后车厢出中部风口后车厢右侧出风口脚部出风口右侧边道出风口左侧边道出风口仪表板中央出风口乘用车的空调通风口布置182013-6-610空气净化/冷热交换系统19空调系统空气滤清器蒸发器水热交换器电热交换器鼓风机空调系统车内热交换部分的典型构造20暖气水箱蒸发器膨胀阀真空暖气切换阀鼓风机空调空气滤清器进风罩环境温度开关温控器发动机冷却液水管制冷剂进口制冷剂出口2013-6-611风道模式门电机和传感器21自动空调系统执行器/传感器位置222013-6-612空调系统风道与模式门23蒸发器电加热PTC暖气水箱空气混合门功率晶体管内/外循环门通风模式门鼓风机模式伺服电机滤清器功率晶体管：鼓风机风量调节—风档电加热：当发动机冷却液温度较低时，空调升温调节采用电加热温度调节通风模式空调风道模式门切换与温度调节原理24空气混合阀门内循环外循环暖气水箱蒸发器鼓风机温度调节分为冷、暖风分别工作的组合式，冷暖风可同时工作的混合调湿式两种。2013-6-613车内温度自动控制系统25空调控制单元空调控制单元262013-6-614外循环通风模式27在外循模式中，当车速低于20公里/小时时，新鲜空气/空气循环阀门全开，新鲜空气能够不受阻碍地进入车内高速行驶通风模式28在高行驶时，阀门可以阻止一部分空气进入车厢。开启和关闭的程度由车速决定。阀门的位置也受到车厢内设定温度和实际温度之间温差的影响。如果温差很大，进气口的绿色阀门快速转动，使车外空气减少，能够较快地达到理想的温度。2013-6-615高速行驶通风模式29当车速大于160公里/小时时，阀门被关闭。这时，少量空气通过阀门小缺口流入车厢内内循环模式30在空气内循环模式中，两个阀门都处于在上部位置。流入新鲜空气的通道被关闭。空调系统只能吸入车厢内空气。2013-6-616蒸发器热交换器温度调节阀门车辆左侧车辆右侧自动空调系统中独立两路（分区）的风道31在空调壳体通风道中，空气被分成泠/热，以及车厢的左侧/右侧。根据不同的要求，可以使用温度调节阀门使车厢车内暧空气和冷空气的比例。温度阀门由下列元件驱动：车厢内左侧电机车厢内右侧电机不同的外界温度恒定车内温度阀门控制状态32环境温度5℃设置车内温度22℃2013-6-617不同的外界温度恒定车内温度阀门控制状态33环境温度35℃设置车内温度22℃不同的外界温度恒定车内温度阀门控制状态34环境温度15℃设置车内温度22℃2013-6-618空调系统的温度压力特性35•压缩机•气体压缩•冷凝器•冷媒散热•气体变液体•蒸发器•冷媒吸热•膨胀阀•节流减压高低压分界液/气转化低压气体冷/热交换低/高压转换吸入/压出气/液转化干燥/冷却低压区高压区温度低温度高高压低压空调系统制冷部分基本组成36压缩机冷凝器蒸发器低压传感器集液器高压传感器孔管低压口高压口2013-6-619空调系统的正常压力37压缩：压力约14bar冷凝：压力约14bar温度约为65~70℃膨胀：从约14bar降到1.2bar温度约55℃降到7℃蒸发:压力约1.2bar温度约7℃储液干燥器H型膨胀阀空调系统的最大压力38压缩：最大压力20bar最高温度约为70℃冷凝：最大压力约20bar温度下降约为10℃节流：从20bar到1.5bar温度从60℃降到4℃蒸发：压力约1.5bar温度约4℃储液干燥器H型膨胀阀2013-6-620手动空调电器原理图39空调开关卸压阀（压缩机）散热风扇散热风扇热敏开关蒸发器温度传感器（控制压缩机工作）电磁离合器储液罐H型膨胀阀空调控制器自动空调控制系统402013-6-621自动空调控制系统41操作控制空调控制单元设定温度环境温度水温传感器车内温度光照度传感器AQS传感器进空气温度传感器车速传感器车辆信息鼓风机风速控制调节温度控制通风模式控制内外循环控制功率晶体管空气混合伺服电机模式伺服电机内/外循环伺服电机ECU压缩机控制环境信息空调系统运行条件42空调压缩机OFF空调压缩机ON空调压缩机OFF空调压缩机运转空调系统压力压缩机Off压缩机ON1.7℃-1℃环境温度压缩机Off压缩机ON4±0.5℃2±0.5℃蒸发器温度2013-6-622AQS（空气质量传感器）作用与空气循环选择43高于20Km/h的车速测量的环境温度正确静止车辆测量的环境温度是不正确的通风模式伺服电机44通风模式伺服电机面部模式双向模式足部模式足部与除霜模式足部足部模式风挡玻璃方向面部模式双向模式除霜和足部面部2013-6-623暖气空调原理45空调暖气控制46加热系统发动机冷却水箱后暖气前暖气暖水箱暖水箱鼓风机水泵暖气控制2013-6-624FFH-FuelFiredHeater燃油加热暖气装置47过热切断开关水泵加热水输出低温水输入燃油反馈热交换燃烧室空气扇预热塞控制单元与诊断系统线束与插头燃烧室空气入口排气入口排气消音器火焰传感器燃油计量泵温度传感器不锈钢燃烧室大客车的空调暖气加热器（欧洲车辆）具有自动诊断FFH故障功能当FFH过热或系统低压异常具有自动切断系统运转功能单温与双温区空调48二温区空调单温区空调2013-6-625多温区空调49分区空调通过装载在车上的每个温控区域的温度传感器来检测这个区域的温度，当区间温度与预设的温度存在差异，出风口温度传感器会反馈信号，自动空调控制单元对出风口的温度进行单独调节。从而达到单独区域专享温度的效果。四温区空调三温区空调座椅温度调节装置50在座椅上安装出风口2013-6-626上海汽车集团股份有限公司培训中心汽车空调系统AIRCONDITIONINGSYSTEM汽车空调元件问题521.汽车空调系统有哪些主要部件组成？2.汽车空调压缩机的动力来源于哪里？3.根据高/低压、冷/热，汽车空调系统应如何划分区间？4.汽车空调系统有哪些物理特性？5.空调压缩机在运行时吸入的是气体还是液体？6.经过冷凝器散热之后，制冷剂会转化为什么形式？7.膨胀阀在空调系统中起什么作用？8.蒸发器在空调系统中起什么作用？9.储液罐一般安装在空调系统中的哪一侧位置？起什么作用？10.自动空调系统中一般有哪些传感器？11.手动空调系统中一般有哪些传感器？12.环境温度传感器具有什么作用？13.自动空调系统如何调节车内温度？14.汽车的空调系统如何实现制暖？15.如何实现汽车内的双温区控制？2013-6-627制冷系统的关键元件和作用53空调系统各元件位置54空调开关卸压阀（压缩机）散热风扇散热风扇热敏开关蒸发器温度开关电磁离合器储液罐H型膨胀阀空调控制器压缩机2013-6-628汽车空调压缩机类型55容积式压缩机往复活塞式旋转式变容量式曲轴连杆式径向活塞式轴向活塞式摇板式斜板式旋叶式转子式螺杆式涡旋式圆形缸椭圆形缸滚动活塞式三角转子式变容量曲轴连杆式变容量轴向活塞式变容量旋转式变容量涡旋式摇板式斜板式螺杆式旋叶式汽车空调压缩机的分类56汽车空调压缩机定排量压缩机变排量压缩机压缩机的排量是随着发动机转速的提高而成比例的提高，其不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作压缩机排量可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制定义：空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用。2013-6-629汽车空调压缩机工作方式分类57工作方式分类往复式常见的往复式压缩机有曲轴连杆式和轴向活塞式旋转式常见的旋转式压缩机有旋转叶片式和涡旋式旋转叶片式涡旋式轴向活塞式曲轴连杆式结构特点分类曲柄连杆式组成：由曲柄，连杆，活塞，进排气阀等摇板式组成：主轴，圆锥齿轮，斜形板，连杆，活塞，进排阀和摇板等斜板式组成：由主轴，斜盘，气缸，活塞，进排阀等空调压缩机58定义：空调压缩机是专门用于提高制冷剂压力的泵，起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用2013-6-630压缩机电磁离合器59在发动机的动力通过电磁离合器传递给压缩机皮带轮。当压缩机电磁离合器通电时，电磁线圈上产生磁场。该磁场将弹簧板拉向转动的皮带轮。斜板式压缩机结构与原理60排气进气活塞驱动轴可变角度驱动盘固定角度驱动盘离合器电磁线圈2013-6-631回转斜板式与摇摆斜板式压缩机61摇板斜板式回转斜板式回转斜板式空调压缩机的吸排气62吸气排气吸气阀（外圈）钢片排气阀（内圈）2013-6-632压缩机进排气阀63吸气阀排气阀（内圈）可变排量压缩机（内部调节）64排量控制阀活塞连杆斜板驱动杆导向杆主轴滑套主轴滑套销弹簧电磁离合器驱动轴2013-6-633排量控制阀（内部调节）65与排气腔相通球阀密封圈与摆盘腔相通与摆盘腔相通与吸气腔相通锥阀阀杆波纹管内部调节阀可变排量压缩机66平面轴承活塞驱动摇板驱动轴活塞摇板2013-6-634内部调节阀式变排量压缩机67摇板的倾斜角度取决于舱内压力（作用在调节阀上高压和低压以及标定的节流孔），并决定了在活塞底部和头部的压力。低压高压标定的节流孔滑轨摇板调节阀驱动器弹簧舱内压力活塞压缩腔皮带盘内部调节变排量-大排量制冷--舱内压力低68热负荷大：•波纹管2受高压侧压力