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1、汽车空调系统,主讲教师：马德粮,本单元学习目标,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 汽车空调的发展历程 汽车空调的发展方向 制冷
2、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。,汽车空调的组成（影片）,汽车空调的组成,汽车空调工作原理（影片）,汽车空调工作原理,返回,汽车空调的性能指标,温度人体感觉最舒适的温度范围
3、2028。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5070。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,车内温度调节 车内湿度调节 车内气流速度调节 车内空气净化 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1020、功率降低1012%）； 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
4、控制源多样12V、24V,返回,汽车空调发展历程,（1）单一供热空调装置阶段：始于1927年，目前在寒冷的北欧、亚洲北部地区，汽车空调仍在使用单一供热系统。 （2）单一供冷空调装置阶段：始于1939年，美国帕克汽车公司率先在轿车上装用机械制冷温控空调器。目前仍用在热带、亚热带部分地区使用 （3）冷暖型汽车空调装置阶段：始于1954年，汽车空调才具备了调温、除湿、通风、过滤、除霜等对空气的调节功能。目前仍然大量地用在中抵档车上，是目前使用量最多的一种方式。 （4）自控汽车空调装置阶段：美国通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调，只需预先设定温度控制，自动保持在温度范围内工作。装置根据
5、传感器随时检测车内外温度，自动地调控装置各部件工作，达到控制车内温度和行使其他功能的目的。目前大部分中高级轿车、高级大客车都配装自控空调。 （5）电脑控制汽车空调阶段：自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿车，预示着技术的一个新阶段。目前电脑控制空调都装在豪华型轿车上。,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,R12与R1
6、34a特性比较,制冷剂介绍（影片）,制冷剂介绍,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
7、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
8、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29； 在加注制冷剂时，应先加润滑油，然后再加注制冷剂。,冷冻油添加剂,返回,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
9、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,压缩过程：制冷剂气体（0、0.15MPa） 气体（70、1.5MPa） 冷凝过程：制冷剂气体（70、1.5MPa） 液体（40、1.01.2MPa） 节流膨胀过程：制冷剂液体（40、1.01.2MPa） 液体（-5、0.15MPa） 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：高低压转换、高低温转换；输
10、送和压 缩气态制冷剂、保证制冷循环正常工作。 性能要求： 低速性 高速运转时输入功率低，降低油耗 体积小、质量轻 安全稳定、可靠性好 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（图） 缸体、活塞、主轴斜盘、前后缸盖、前后阀板、阀片、密封圈等。 工作原理（图） 工作原理（影片）,结构图,返回,斜盘式压缩机工作原理图,返回,工作原理（影片）,空调压缩机工作
11、原理,返回,冷凝器和蒸发器（影片）,冷凝器和蒸发器,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： 较高的散热效率 结构、重量、尺寸、空间合理 抗震性好 冷凝空气阻力小 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： 质量轻、体积小、较高的散热效率 耐腐蚀，抗震性能好 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
12、，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： 安装在通风、冷却好、远离热源的地方 直立安装，倾斜度不能大于15 干燥瓶最后安装 不同制冷剂的干燥瓶不能混用,干燥瓶结构图,干燥瓶（影片）,干燥瓶,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
13、）： 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（实物）,到实训室拍照,节流膨胀管,结构（图） 工作原理,下一页,1毛细管 2壳体 3O形圈 4过滤网 5壳体 6壳体 7供液管,膨胀阀工作原理（影片）,膨胀阀工作原理,膨胀阀工作原理（影片）,膨胀阀工作原理,返回,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
14、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
15、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：2.13.0MPa 触点闭合恢复压力： 1.61.9MPa,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：80110KPa 触点闭合恢复压力： 230290KPa,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
16、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,操纵开关（图）,返回,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
