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1、项目二 汽车空调系统,2.1 概述,2.1.1 汽车空调的概念 汽车空调是指对汽车车厢内的空气质量进行调节的装置。即人为地对车内的空气温度、空气湿度、空气流动速度和空气洁净度等全部或部分地进行调节，将其控制在合适范围内。除此之外，汽车空调还能除去风窗玻璃上的雾、霜、冰、雪，给驾驶员一个清晰的视野，确保行车安全。,2.1 概述,2.1.2 汽车空调系统的组成 汽车空调主要包括：制冷系统、暖风系统、通风系统、加湿装置、空气净化系统和控制系统。,2.1.3 汽车空调的功能 调节车内温度 调节车内的湿度 过滤净化车内空气 调节车内的空气流动,2.1 概述,汽车空调系统的要求,汽车空调应保证在任何条件下
2、，车厢内部都具有舒适的温度范围和气流平均速度。舒适的温度范围，冬季为16-20，夏季为20-28；舒适的湿度范围，冬季为55%-70%，夏季为60%-75%；舒适的气流平均速度一般为0.25m/s。 汽车空调的控制机构和操纵机构要灵活、方便、可靠。,汽车空调的零部件要求可靠、体积小、重量轻、安装维修方便。 汽车空调应具有快速制冷和快速采暖的能力。 汽车空调冷气装置工作时，对汽车的动力性和经济性的影响要尽可能的小。 汽车空调在汽车上的结构布局要紧凑合理，零部件安装要有防震措施，保证汽车空调在剧烈颠簸、震动条件下能可靠地工作。,2.1.6汽车空调的分类,按动力源分:独立式空调、非独立式空调 按功能
3、分类：冷暖分开型、冷暖部分合一型、冷暖完全合一型 根据空调结构形式分类：整体式空调、分体式空调、分散式空调 按蒸发器的布置形式分类：仪表台板式空调、顶置式空调 按蒸发器和冷凝器的数量分类：单蒸单冷式空调、单蒸双冷式空调、双蒸单冷式空调、双蒸双冷式空调,2.1.6汽车空调的分类,按控制方式分类 手动空调：操纵机构一般为拉索式、也有少数为气动式（真空）。 半自动空调：一般用拨杆控制，设有温度键和功能选择键，操纵机构一般为气动式。 自动空调：一般用按键控制，操纵机构一般为电动式。,2.1.6汽车空调的分类,按控制方式分类 手动空调：操纵机构一般为拉索式、也有少数为气动式（真空）。 半自动空调：一般用
4、拨杆控制，设有温度键和功能选择键，操纵机构一般为气动式。 自动空调：一般用按键控制，操纵机构一般为电动式。,2.2.1.1汽车空调制冷系统的组成,每个循环包括以下四个工作过程 压缩过程：压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体并排出压缩机。 冷凝过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热。,膨胀过程：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排除膨胀装置。 蒸发制冷过程：雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发
5、过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。,2.2.1.2汽车空调制冷系统的分类,膨胀管（孔管）式制冷系统,2.2.1.3汽车空调制冷系统的主要部件,汽车空调压缩机的分类,曲轴连杆式压缩机的结构,曲轴连杆式压缩机的工作过程,旋转斜盘式压缩机的结构,旋转斜盘式压缩机的工作过程,叶片式压缩机的结构,叶片式压缩机的工作过程,旋转斜盘式压缩机的结构,旋转斜盘式压缩机的工作过程,涡旋式压缩机的结构,涡旋式压缩机的工作过程,摇板式压缩机的结构,摇板式压缩机变排量的工作过程,汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式、鳍片式等几种。,冷凝器,管片式冷凝器散热器,管带式冷凝器散热器
6、,鳍片式冷凝器散热器,蒸发器有管片式、管带式和层叠式三种结构。,蒸发器,管片式蒸发器,管带式蒸发器,层叠式蒸发器,蒸发器工作原理：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。如图所示,储液干燥器,集液器,膨胀阀,外平衡式膨胀阀,膨胀阀,内平衡式膨胀阀,膨胀阀,H型膨胀阀,膨胀管,风机,离心式风机结构 1-风机叶片 2- 风机壳体 3-风机轴 4-电动机,轴流式风机结构 1-风扇叶片 2-键 3-电动机 4-风机
7、轴,制冷剂-R134a,a.无色、无味、无毒、不易燃烧、不易爆炸，化学性质稳定； b.不破坏臭氧层，在大气层停留寿命短，温室效应影响也很小； c.粘度较低，流动阻力较小； d.分子直径比R12略小，易外泄，能被分子筛吸收； e.与矿物油不相溶，与氟橡胶不相溶； f.吸水性和水溶性比R12高； g.汽化替热高，定压比热大，具有较好的制冷能力。,制冷剂-冷冻油,a.润滑作用：压缩机是高速运动的机器，轴承、活塞、活塞环、曲轴、连杆等机件表面需要润滑，以减少阻力和磨损，延长使用寿命，降低功耗，提高制冷系数。 b.密封作用：汽车使用的压缩机传动轴需要油封来密封，防止制冷剂泄漏。有润滑油，油封才起密封作用
8、。同时，活塞环上的润滑油，不仅起减摩作用，而且起密封压缩机蒸气的作用。 c.冷却作用：运动的摩擦表面会产生高温，需要用冷冻油来冷却。冷冻油冷却不足，会引起压缩机温度过热，排气压力过高，降低制冷系数，甚至烧坏压缩机。 d.降低压缩机噪声。,2.2.1.4空调系统的控制,电磁离合器的组成 1-锁紧螺母 2-离合器吸盘 3-调整垫片 4.6-卡环 5-驱动带轮 7-空调压缩机 8-电磁线圈,2.2.1.4空调系统的控制,固定线圈式电磁离合器的结构 1-电磁线圈 2-驱动带轮3-离合器吸盘4-片簧5-轴承座6-带轮轴承7-压缩机主轴,2.2.1.4空调系统的控制,电磁离合器的工作过程,压力开关,压力开
9、关安装在汽车空调制冷剂循环管路中，检测制冷循环系统的压力，当压力异常时启动相应的保护电路，防止造成系统的损坏。常见的压力开关主要有高压开关、低压开关、高低压组合保护开关等。,1、高压开关 作用：高压压力开关是为了防止制冷剂填充过多，冷凝器散热又不好，造成压力过高，产生管路爆裂。,压力开关,高压保护开关,位置：安装在压缩给与冷凝器之间的高压管路上 控制内容：系统压力过高会自动切断压缩机电磁离合器。 工作压力:高压开关的切断压力和触点恢复闭合压力一般因车型而异，切断压力一般在2.1-3.0MPa范围内，触点闭合恢复压力为1.6-1.9MPa。,高压保护开关,低压开关,作用;当气体泄漏，压力降低，切
10、断电磁离合器电源，以免烧坏压缩机。 位置： 高压管路上的低压开关：安装在冷凝器与膨胀阀之间或干燥瓶上，串联在电磁离合器电路中。高于270kpa闭合；低于200kpa断开。 低压管路上的低压开关：安装在蒸发器到压缩机进口之间，防止压缩机抽真空。断开压力80-100kpa;闭合压力100kpa.,低压开关,温度控制器,温度控制器又称温控开关，起调节车内温度、防止蒸发器因温度过低而结霜的作用。常用的温度控制器有机械式和热敏电阻式两种。,温度控制器,机械式温度控制器结构图 l-接线柱； 2-温差调节螺钉； 3-动触点； 4-静触点； 5-调温螺钉； 6-固定架； 7-调温轴； 8-控温板； 9-主弹簧
11、； 10-调温凸轮；l1-毛细管； 12-膜盒； 13-杠杆,温度控制器,作用： 温度控制器又称恒温开关，感受蒸发器表面的温度，控制压缩机离合器线圈中电流的通、断致使压缩机产生开与停的动作，起到调节车内温度及防止蒸发器结霜的一种电气控制装置。,温度控制器,机械式恒温器工作原理 l-电磁离合器线圈； 2-偏心弹簧； 3-毛细管；4-波纹管； 5-轴； 6-调节凸轮；7-调节弹簧； 8-调节螺钉； 9-触点； 10-蓄电池,温度控制器,温度控制器的组成框图,温度控制器,热敏电阻组成的空调温度控制电路 l-空调放大器； 2-继电器； 3-电磁离合器；4-温度调整电阻； 5-热敏电阻,怠速控制装置,怠
12、速继电器电路原理 1-接电源负极（搭铁）； 2-接点火线圈低压端；3-接电磁离合器； 4-接电源正极,加速控制装置,设置加速切断器的目的是：在汽车加速或超车时暂时切断压缩机离合器电源，使发动机全部功率用于满足车辆加速需要，同时可防止压缩机超速损坏。要实现加速切断，一是利用和节气门杠杆连接的机械开关；二是利用能感应进气管真空度的真空开关（此类开关和压缩机离合器的电路串联）；三是一些电喷车利用节气门位置传感器的信号和曲轴位置传感器信号感知发动机处于加速状态，由发动机电脑完成空调电路切断。,加速控制装置,机械式加速切断器 1-加速切断装置；2-加速踏板托架；3-加速踏板总成,加速控制装置,真空式加速
13、切断器 这种加速切断器由发动机进气歧管真空度控制，当进气歧管真空度较低（汽车处于均速或少许加速）时，则开关处于闭合状态，空调正常工作。当进气歧管真空度较大（急加速或怠速）时，真空断开器内膜片断开触点，切断离合器电源，压缩机停止工作。当加速变缓时，真空度下降，弹簧推动膜片将触点闭合，空调系统恢复正常工作。,加速控制装置,车身计算机控制加速电路原理,易熔塞,易熔塞又称熔化螺栓，是制冷系统中的过压保护装置，它安装在储液干燥瓶上，它有一个孔贯穿螺栓中心，孔中填满一种特殊的焊剂。当高压端的压力和温度升至约3MPa和95100时易熔塞中焊剂熔化，使制冷剂排出至大气中，从而防止制冷装置损坏。,减压安全阀,在
14、空调制冷系统中，由减压安全阀代替易熔塞起到了防止环境污染的作用。它安装在压缩机缸体上，如果高压端的压力升至3.434.14Mpa，减压安全阀就会开启，以降低压力，通常它和高压开关起双层保护，一旦减压安全阀开启就必须予已更换。,2.2.2汽车空调采暖系统,按热源形式的不同分为：热水式暖气装置、 燃烧式暖气装置、综合预热式暖气装置、发动机排气加热式暖气装置,2.2.2汽车空调采暖系统,余热水暖式采暖系统的工作原理 1-溢流管； 2-回液管； 3-加热器送水管； 4-风扇； 5-加热器芯； 6-加热器出水管； 7-溢流罐（副水箱）； 8-热水开关； 9-发动机；10-出液管； 1l-节温器； 12-
15、风扇； 13-散热器； 14-水泵,a ) 空气混合型,b) 改良组合型,c) 水流调节型,热水式暖气装置,余热水暖式采暖装置有三种类型，其差别在于所使用的调温装置各不相同，一种是水流调节型，另一种是空气混合型，还有二合一改良组合型。,2.2.3 空调通风、净化与配气系统,汽车空调的通风方式一般有自然通风、强制通风和综合通风三种。,自然通风时车内空气的流动,2.2.3 空调通风、净化与配气系统,强制通风 强制通风是利用鼓风机强制将车外空气送入车厢内进行通风换气的通风方式。这种方式需要能源和通风设备。此种通风装置常见于高级轿车和豪华旅行车上。,综合通风 综合通风是指一辆汽车上同时采用动压通风(自
16、然通风)和强制通风两种通风方式。这种通风方式近年来在汽车上的应用逐渐增多。,汽车空调净化系统,汽车空调系统采用的空气净化装置通常有空气过滤式和静电集尘式两种。,静电集尘式空气净化装置原理图,汽车空调净化系统,静电集尘原理,a-微粒子带电,b-微粒子集尘,汽车空调净化系统,静电集尘式空气净化装置,汽车空调配气系统,l-风机； 2-蒸发器； 3-加热器； 4-脚部吹风口；5-面部吹风口； 6-除霜风口； 7-侧吹风口； 8-加热器旁通风门； 9-空气进口风门叶片； 10-制冷系统进液出气管； 11-水阀调节进出水管,2.3自动空调系统,汽车空调自动控制系统的类型： 放大器控制型汽车自动空调电控系统 微电脑控制型汽车自动空调电控系统,2.3自动空调系统,汽车空调自动控制系统甚本组成和工作原理图,2.3自动空调系统,放大器控制型自动空调系统工作原理图 l-调温电阻； 2-电桥； 3-车外温度传感器； 4-阳光辐射传感器；5-风道温度传感器； 6-车内温度传感器； 7-比较计算器； 8-升温真空电磁阀； 9-降温真空电磁阀； 10-反馈电位器；11-真空罐；12-
