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1、 8 1汽车空调概述 3 气流调节人在流动的空气中比在静止的空气中舒服 指空气的流动速度和方向 根据人的生理特点 头部对冷比较敏感 脚部对热比较敏感 所以 应采取上冷下热的格式 4 空气净化上述四个指标也是空调调节的四个内容 空调系统在车上的布置 汽车空调的控制方式 手动控制式 电控自动控制式 汽车空调的组成 1 暖风装置 用以提高车内的温度 冬季或初春 内外温差大 汽车玻璃会结霜或起雾 可用暖风除霜或除雾 2 制冷装置 用以降低车内的温度 并降低车内的湿度 3 通风和空气净化装置 用以调节车内的气流和换气 用以过滤空气及对空气进行消毒处理 4 控制系统控制系统的功用是控制空调系统工作 实现制
2、冷 采暖和通风 控制系统主要由电器部件 真空管路 操纵机构和控制开关等组成 汽车空调的分类 1 按驱动方式分类按驱动方式分类汽车空调可分为非独立式汽车空调系统和独立式汽车空调系统 1 非独立式汽车空调空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动 汽车空调系统的制冷性能 工作稳定性受发动机工况的影响较大 低速制冷不足 高速则制冷量过剩 消耗发动机10 15 的功率 对加速性能和爬坡性能影响大 汽车停驶时 空调也不能工作 1 冷凝器 2 空调压缩机 3 制冷系统管路 4 蒸发箱 一般包含蒸发器和加热器 5 进风罩 6 空调控制装置 7 加热器 8 储液干燥器 非独立式汽车空调系统在车上的常见布置形式 空调
3、制冷压缩机由专用的空调发动机 也称副发动机 驱动 汽车空调系统的制冷性能 工作稳定性不受汽车主发动机工况的影响 工作稳定 制冷量大 特点 车辆怠速或停驶时 制冷系统可正常运行 有的货车配备两个压缩机 一个有发动机带动 一个为电动压缩机 2 独立式汽车空调 1 进气道 2 排气栅 3 循环空气入口 4 冷凝风扇 5 冷凝器 6 蒸发器 7 压缩机 8 离合器 9 发动机 10 散热器独立式汽车空调系统在车上的常见布置形式 2 按蒸发器的布置方式分类汽车空调按蒸发器的布置方式一般可分为 仪表板式汽车空调 直吹式 顶置式汽车空调 风道式 制冷剂和冷冻机油 1 制冷剂 冷媒 制冷剂的种类很多 以下是常
4、用制冷剂 1 制冷剂R122002年后出厂的汽车空调中已停止使用R12 2 制冷剂R134a制冷剂R134a是汽车空调R12的首选替代制冷剂 主要是由于R134a不含氯原子 对大气臭氧层无破坏作用 温室效应影响小 其热力性质稳定 与R12相近 制冷剂R134a是目前汽车空调中的最普遍使用的制冷剂 利用其在不同压力和温度下的状态变化达到热交换的目的 2 冷冻机油制冷设备使用的润滑油一般称为冷冻机油 简称冷冻油 它是一种在高 低温工况下均能正常工作的特殊润滑油 R134a中常用的冷冻油主要有聚烃基乙二醇 PAG 和聚酯油 ESTER 8 2汽车空调系统结构 2 独立燃烧式暖风装置 多用于客车和载货
5、车 1 新鲜空气入口 2 暖风出口 3 助燃空气入口 4 废气出口 5 6 风扇 7 电动机 8 进油口 9 燃油泵 10 电磁阀 11 雾化器 12 燃烧室 13 电热塞 14 热交换器 15 火焰检测过热保护 16 恒温器 17 热熔断丝图7 28德国HL 6512型独立燃烧式暖风装置结构图 1 在独立燃烧式暖风装置中 加热器是燃烧器和热交换器的组合体 2 加热器每运行50h 应该拧下电热塞 清除积碳 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 3 燃气取暖系统在大 中型客车上 常采用燃气取暖系统 燃油和空气在燃烧室中混合燃烧 加热发动机的冷却
6、水 加热后的水进入加热器芯向外散热 降温后返回发动机再进行循环 燃气取暖系统图 二 通风装置 通风装置的作用是将车外的新鲜空气引入车内 将车内的污浊空气排出车外 同时通风装置还可以防止风窗玻璃起雾 1 动压通风动压通风也叫自然通风 它是利用汽车在行驶时各个部位所产生的不同压力为动力 在适当的地方开设进风口和排风口 以实现车内的通风换气 汽车在行驶时的压力分布如图 正压 负压图7 29表面压力分布图 1 空气入口 2 空气出口图7 30动压通风空气流动示意图 2 强制通风强制通风是利用鼓风机进行强制通风 1 鼓风机2 进风口3 排风口图7 31强制通风布置示意图 汽车空调配气 主要是解决车室内温
7、度 风量控制的自动化和各类通风温调方式 以提高舒适性 车室内配气 有各种用途的吹出口 如前席 后席 侧面 冷风 暖风 除霜 除雾等出风口 吹出口风温由风门切换 所以风门布置是配气优劣的重要因素 汽车空调典型配气方式有空气混合式和全热式 如右图所示 暖风系统的作用 1 冬季汽车空调可以向车内提供暖风 提高车室内的温度 使乘员不再感觉到寒冷 2 冬季或者初春 室内外温差较大 车窗玻璃会结霜或起雾 影响司机和乘客的视线 不利于安全行车 这时可以用暖风来除霜和除雾 课题三汽车空调暖风 通风和空气净化系统 一 暖风装置 根据热源的不同 空调暖风装置主要有 水暖式暖风装置 气暖式暖风装置 独立燃烧式暖风装
8、置 多用于轿车 A 冷空气 B 暖空气 1 加热器芯 2 加热器出水管 3 膨胀水管 4 热水阀 5 散热器进水管 6 恒温器 7 冷却风扇 8 散热器 9 水源 10 散热器溢流管 11 散热器出水管 12 加热器进水管 13 鼓风机图7 27水暖式暖风装置的管路连接 水暖式暖风装置 水暖式暖风系统一般由控制开关 鼓风机 暖风水箱 循环水控制开关及相应的管路组成 如右图所示 需要暖风时 接通控制开关 循环水控制开关也自动接通 这样发动机的冷却液开始在暖风水箱及管路中循环 鼓风机同时开始转动 风通过暖风水箱后变成暖风通过出风口吹向车内 这种暖风装置结构简单 耗能少 成本低 操作维修方便 所以各
9、种汽车一般都采用这种暖风装置 汽车空调制冷系统 一 制冷系统的组成 分类和工作过程 1 组成 最为常见的非独立式汽车空调制冷系统的组成部件和连接示意图 此制冷系统为传统的膨胀阀系统 汽车制冷系统主要由压缩机 冷凝器 干燥瓶 膨胀阀 蒸发器 连接管路 鼓风机和控制电路等组成 2 制冷系统的工作过程制冷系统工作时 制冷剂以不同的状态在密闭的系统内循环流动 每一个循环包括四个基本过程 压缩过程 冷凝过程 节流膨胀过程 蒸发吸热过程制冷剂便在密闭系统内经过压缩 冷凝 膨胀 蒸发四个过程 完成一个制冷循环 而从蒸发器出来的气态制冷剂再次进入压缩机 重复上述过程 循环系统中的膨胀阀可以根据制冷负荷的大小调
10、节制冷剂的流量 3 制冷循环的分类 a 膨胀阀系统b 孔管系统1 冷凝器 2 储液干燥器 3 膨胀阀 4 蒸发器 5 低压维修阀 6 高压维修阀 7 孔管 8 气液分离器 9 压缩机汽车空调的制冷系统分类 1 膨胀阀式的制冷循环系统循环系统主要包括压缩机 冷凝器 储液干燥罐 膨胀阀和蒸发器和管路等主要部件 2 膨胀管式制冷循环 CCOT方式 膨胀管式的制冷循环系统从制冷的工作原理来看 与膨胀阀式的制冷循环系统无本质的差别 只不过将可调节流的膨胀阀换成不可调节流量的膨胀管 使其结构更加简单 其制冷循环如图所示 二 制冷循环系统的主要组成部件 制冷循环系统中各部件在车上的安装位置如下图所示 1 压
11、缩机压缩机是制冷系统的动力源 由汽车发动机通过皮带驱动 其功用是对制冷剂加压并使制冷剂在系统内部循环流动 压缩吸气时相当于真空泵 是系统内部产生低压 蒸汽压缩制冷系统中低压和高压 低温和高温的转换装置 实现热交换的必要条件 1 曲轴连杆式压缩机 属于往复活塞式 主要由曲轴 活塞 连杆 气缸体 气缸盖 曲轴箱 吸气阀片 排气阀片和阀板等零件构成 1 轴封 2 曲轴 3 连杆 4 吸阀片 5 排气阀片 6 活塞 7 气缸体 8 曲轴箱 曲轴连杆式压缩机结构示意图 在曲轴旋转时 通过连杆的传动 活塞在气缸内作上下往复运动 在吸 排气阀的配合下 完成对制冷剂的吸入 压缩和输送的任务 其工作过程可分为
12、1 压缩过程2 排气过程3 膨胀过程4 吸气过程 1 活塞 2 气缸 3 进气阀 4 排气阀 2 斜板式压缩机 属于往复活塞式 斜板式压缩机为轴向活塞式压缩机 主要由压缩机主轴 斜板和活塞等零件组成 钢球使斜板的旋转运动转换为活塞的直线运动 由滑动变滚动 减少磨损 斜盘式压缩机具有双向作用 再其前后都装有阀板总成 各总成上都装有吸气簧片和排气簧片 且前后端盖上有各自相通的吸气腔和排气腔 1 压缩机主轴 2 活塞 3 钢球 4 支承盘 5 外壳 6 斜板 7 吸簧 8 外放泄阀板 9 油封 10 离合板及毂 11 密封座 l2 滑动轴承 13 带轮 14 电磁离台器线圈及外壳 15 前端盖 16
13、 气缸的前半部 17 推力座圈 18 推力轴承 19 推力座圈 20 气缸后半部 21 油池 22 吸油管 23 后端盖 24 油泵齿轮斜盘式压缩机的结构 斜板式压缩机的工作原理 斜板式压缩机的工作原理 压缩机主轴旋转时斜板作左右摇摆运动 斜板通过钢球驱动双头活塞在前 后气缸中作往复运动 完成压缩 排气 膨胀和吸气等过程 2 电磁离合器电磁离合器一般安装在压缩机的前端面 成为压缩机总成的一部分 电磁离合器的结构如图所示 主要由压力板 皮带轮和电磁线圈等主要部件组成 DENSO原装日本进口纯正24V空调电磁离合器线圈 适合小松 卡特 住友 日野 大宇 柳工 三一重工 等等DENSO空调系统 皮带
14、轮由轴承支撑在压缩机壳体前端 电磁线圈没有通电时 压盘和皮带轮之间保持一定的间隙而分离 此时输入轴不转 压缩机不工作 当电磁线圈通电时 产生磁场 将压盘吸附在皮带轮上 皮带轮通过压盘带动输入轴旋转 压缩机工作 写出动力传递路线 接通空调开关 制冷系统工作 电磁离合器的定子线圈通电 产生磁力 将压力板吸向皮带轮 两者结合在一起 发动机的动力便由皮带轮传递到压力板 带动压缩机运转 1 电磁离合器的结合状态 制冷系统停止工作时 离合器的定子线圈断电 磁力消失 压力板与皮带轮分离 皮带轮通过轴承在压缩机的壳体上空转 压缩机停止运转 2 电磁离合器的分离状态 3 冷凝器冷凝器是一种由管子和散热片组合起来
15、的热交换器 其功用 将空调压缩机送来的高温 70 高压 1 3 2 0MPa 气态制冷剂中的热量散发到车外环境中 使制冷剂冷凝成高温 55 高压 1 3 2 0MPa 液体进入储液干燥器 冷凝器由铜管 或铝管 与散热片组成 其结构形式主要有 管片式 管带式 鳍片式等 1 管片式 用于大中型客车 管片式冷凝器由铜管或铝管套装散热片而构成 片与管组装后 经胀管处理 使散热片与散热管紧密接触 使之成冷凝器总成 a 管片式冷凝器外形图b 管片式冷凝器结构图1 芯管 2 发动机冷却系 散热器 3 散热片 4 冷凝器图7 12管片式冷凝器的结构 2 管带式 用于中巴车 管带式冷凝器由多孔扁管和S形散热带而
16、构成 1 气体制冷剂流入 2 多孔扁管 3 S形散热带 4 液态制冷剂流出图7 13管带式冷凝器的结构 冷凝器的日常维护 1 外部的散热片应定期维护清理 用软毛刷和水 不能用硬毛刷和高压水 2 内部盘管泄漏是常见故障 不宜进行焊接 应更换 3 制冷剂应该从冷凝器上端进口进入 沿下方出口流出 再进入干燥罐 不能装反 否则会引起制冷系统压力过高 冷凝器和压缩机胀裂 4 冷凝器在未装连接管接头之前 不要长时间打开管口的保护管 尽量缩短制冷系统的开放状态时间 以免潮气进入系统内部 5 一般管口有IN或OUT字样 或有箭头表示 蒸发器蒸发器的结构与冷凝器相似 也是由铜管 或铝管 与铝片组成的一种热交换器 常用的蒸发器有 管带式 管片式 层叠式等结构 特点 比冷凝器窄 小 厚 节流机构 膨胀阀 节流机构是实现制冷循环所必须的四个基本的系统组成部件之一 安装在蒸发器入口管路上 作用 对制冷剂的流动起扼制作用 使来自冷凝器的高压液态制冷剂压力降低 控制进入蒸发器的制冷剂量 1 膨胀阀2 毛细管3 电动膨胀阀4 活球阀 节流机构的作用和工作原理当制冷剂流体通过一小孔时 一部分静压力转变为动压力 流速急剧
