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1、汽车空调结构与维修L o g o项目二 汽车空调的制冷循环知识目标 1. 1.熟练掌握汽车空调制冷系统的组成及工作原理；熟练掌握汽车空调制冷系统的组成及工作原理； 2. 2.掌握汽车空调制冷系统各基本元件的作用、原理及结掌握汽车空调制冷系统各基本元件的作用、原理及结构类型；构类型； 3. 3.掌握压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器等部件的作用、掌握压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器等部件的作用、类型、结构及工作原理；类型、结构及工作原理； 4. 4.理解变排量空调压缩机的优点及工作原理。理解变排量空调压缩机的优点及工作原理。 情境描述情境描述：一辆上：一辆上海大海大众桑塔纳轿车，汽车空调不制冷，众桑塔
2、纳轿车，汽车空调不制冷，打开空调开关后发现电磁离合器未吸合，须进行进一步的检打开空调开关后发现电磁离合器未吸合，须进行进一步的检测（检测发现电磁离合器线圈断路）。测（检测发现电磁离合器线圈断路）。L o g o知识准备 一、 制冷系统的基本组成及工作原理汽车空调制冷系统的组成L o g o知识准备汽车空调制冷系统的布置1送风机； 2加热器软管； 3高压液体管路； 4储液器； 5冷凝器; 6高压气体管路；7电磁离合器； 8压缩机； 9消声器； 10低压气体管路； 11膨胀阀； 12蒸发器L o g o知识准备汽车空调制冷系统的工作原理L o g o知识准备 发动机带动压缩机运转，将蒸发器送来的低
3、温低压的制冷剂蒸气吸入压缩机内进行压缩后，变为高温高压的气体，送给冷凝器使气态制冷剂液化并放出热量，成为中温中压的液体。冷凝器处装有风扇以提高制冷剂液化及散热效果。从冷凝器出来的液态制冷剂流经膨胀阀时从其小孔喷出成为低压雾状制冷剂并进入蒸发器，在蒸发器内由于容积变大压力降低，制冷剂汽化，由液态变为气态，同时需要大量吸热，这时鼓风机使车厢内的热空气流过蒸发器，经热交换后变为冷空气进入车厢，降低车内温度。从蒸发器出来的气态制冷剂又进入压缩机，重新进行新一轮制冷循环。如此周而复始，不断地将车厢内的热量转移到大气中去，达到降低车厢内空气温度的目的。L o g o知识准备 二、 汽车空调压缩机（1）要有
4、良好的低速性能，即在低速运转时也有较大的制冷能力和较高的效率。（2）高速运行时功耗小，以节省油耗，并保证发动机的动力性。（3）体积小，重量轻，满足汽车对零部件小型化的要求。（4）可靠性高，能经受恶劣的运行条件。要求压缩机能耐高温、高压和振动冲击，保证密封性能良好。（5）运转平稳，噪声低，振动小，起动转矩小，减少压缩机对汽车的不利影响。1.对汽车空调压缩机的要求L o g o知识准备汽车空气调压缩机的作用及分类汽车空气调压缩机的作用及分类2.（1）压缩机是一个动力源，促使制冷剂在系统内循环流动。若没有它，制冷剂则无法流动，更不能转移热量。（2）提高制冷剂的压力，促使其在冷凝器中液化放热。（3）提
5、高制冷剂压力后，伴随着温度也升高（超过环境温度），这样有利于向外散热。1）汽车空调压缩机的作用L o g o知识准备2 2）汽车空调压缩机的分类）汽车空调压缩机的分类L o g o知识准备1）润滑措施 飞溅润滑：靠运动部件高速旋转时产生的离心力将润滑油甩到各个需要润滑的部位利用压缩机后端的油泵（多是转子式内啮合齿轮泵）把油送到需要润滑的部位。汽车空气调压缩机的润滑和类型汽车空气调压缩机的润滑和类型3.L o g o知识准备对于飞溅润滑，需要在缸体或缸盖上加工出挡油板或导油槽，以保证有较好的润滑效果。而转子式油泵结构紧凑，体积小，能较好地满足压缩机各个部位的润滑。压缩机的润滑措施L o g o知
6、识准备2 2）密封装置）密封装置汽车空调压缩机主轴需伸出机体外与皮带轮相连，而机体箱内充满制冷剂气体。因此，在主轴伸出机体的部位要装有密封装置，以防止机体内的制冷剂及润滑油向外泄漏，并防止吸入外界空气。可见，轴封是汽车空调压缩机中保证气密性的重要部件。 L o g o知识准备唇形密封装置是一种径向密封形式。这种结构是靠唇口的前端和轴表面间的接触来密封冷冻机油和制冷剂的。实验证明，此结构的泄漏量几乎为零。制冷剂改用R134a后，压缩机轴封几乎全部改用多唇口径向密封式。双唇口径向轴封的结构1O形密封圈； 2外壳体； 3防尘唇；4主密封唇； 5推压板；6主轴； 7压缩机体L o g o知识准备1）曲
7、轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机属传统结构，工艺成熟，零件数量少，可靠性高。但其效率较低，尺寸较大，转速不易提高，主要用于大客车的独立式空调系统。它主要由进气阀片、排气阀片、气缸、活塞、连杆和曲轴等组成。典型汽车空调压缩机典型汽车空调压缩机4.L o g o知识准备曲轴连杆式压缩机的工作原理1进气阀片； 2排气阀片； 3气缸； 4活塞； 5连杆； 6曲轴L o g o知识准备2 2）回转斜盘式压缩机）回转斜盘式压缩机回转斜盘式压缩机的工作原理L o g o知识准备当主轴旋转时，由于斜盘的作用（斜盘与主轴制成一体），使活塞左、右往复运动，左、右两气缸不断地完成吸气压缩排气过程，从而使制冷剂（气态）
8、压力升高。回转斜盘式压缩机的结构1驱动轴； 2活塞； 3钢球； 4支承盘（滑靴）； 5机壳（缸体）； 6斜板； 7轴封；8前盖； 9推力滚针轴承； 10油池； 11后盖；12油泵齿轮； 13阀板L o g o知识准备主轴1的一端固装着楔形凸轮2，因凸轮工作时会产生轴向力，故其前后端面都装有平面止推轴承3。活塞6通过连杆5与中部有伞齿的摇板4相铰接，圆锥齿轮7与摇板中部的伞齿啮合，从而使摇板不能做圆周方向转动，而只能围绕中心钢球8做轴向往复摇摆，从而带动活塞做往复运动。如果主轴不断旋转，压缩机就不断地完成吸气、压缩和排气等工作行程。进、排气阀片安装在压缩机的后端盖和缸体之间，其结构与回转斜盘式压
9、缩机基本相同。摇摆斜盘式压缩机的工作原理1主轴； 2楔形凸轮； 3平面止推轴承；4摇板； 5连杆； 6活塞； 7圆锥齿轮； 8中心钢球3 3）摇摆斜盘式压缩机）摇摆斜盘式压缩机L o g o知识准备摇摆斜盘式压缩机的结构1主轴； 2轴封总成； 3滑动轴承； 4端面滚柱轴承； 5前缸盖； 6楔形块； 7圆锥齿轮；8缸体； 9钢球； 10摇板滚柱轴承； 11摇板； 12圆锥齿轮； 13连杆；14活塞；15阀板垫； 16吸气腔； 17后盖； 18阀板； 19排气阀片； 20排气腔；21压紧弹簧； 22后盖缸垫L o g o知识准备4 4）刮片式压缩机）刮片式压缩机刮片式压缩机的结构1排气口； 2进气
10、口； 3后端盖； 4转子； 5主轴； 6带轮轴承； 7、11轴封； 8前板； 9带轮； 10前端盖； 12缸体； 13后盖板； 14轴承； 15吸油管L o g o知识准备刮片式压缩机的工作原理1高压； 2、7排气口； 3、8回气口； 4低压； 5叶片； 6转子L o g o知识准备 如果转子按图2-14所示方向旋转时，图中右边的叶片逐渐向外伸，密封工作容积逐渐增大，因此右边为吸入腔；左边的叶片逐渐向里缩，密封工作容积逐渐减少，因此左边是压出腔。转子转一圈，吸、压各一次，则称为单作用叶片式压缩机。上面所讲的定子内腔是圆形的（即气缸是圆形的）。如果将气缸做成椭圆形，转子与气缸同心安装，当转子旋转
11、一周时，吸入和压出各两次，称为双作用叶片式压缩机。L o g o知识准备5 5）滚动活塞式压缩机）滚动活塞式压缩机滚动活塞套在曲轴的曲柄销上，活塞的几何中心有一个偏心距。刮片被弹簧推动顶靠在活塞表面，它将气缸分割成吸气腔和压缩腔。当曲轴旋转时，活塞也跟着一起旋转，吸气腔则不断缩小从排气口排出高压气体制冷剂。曲轴旋转一周，进、排气过程各进行一次。 L o g o知识准备滚动活塞式压缩机的工作原理1气缸； 2滚动活塞； 3曲轴； 4吸气腔； 5压缩腔； 6刮片； 7弹簧； 8排气阀； 9吸气口L o g o知识准备6 6）涡轮式压缩机）涡轮式压缩机涡旋式压缩机的结构1定涡旋盘； 2后盖； 3排气舌
12、簧阀； 4动涡旋盘； 5偏心轴； 6十字导向环； 7滚柱轴承； 8曲轴; 9线圈； 10、13轴承； 11离合器皮带轮； 12前盖L o g o知识准备涡旋式压缩机的工作原理1定圈； 2动圈； 3定圈涡旋中心； 4中心排气孔； 5动圈涡旋中心； 6开始压缩容积； 7回旋半径； 8、9、10、11气体制冷进口； 12最小压缩容积L o g o知识准备 三、 热交换器热交换器的作用与要求热交换器的作用与要求1.冷凝器的作用是通过增大压力（用压缩机）和降低温度（用冷却风扇等），使制冷剂很快从气态变为液态，同时向外界放出热量。而蒸发器的作用是通过降低压力（用膨胀阀），使制冷剂从液态变为气态，同时吸收车
13、厢内空气的热量。也就是说，冷凝器是用来消除制冷剂蒸气热量的换热设备，而蒸发器则是吸收被冷却介质（空气）的热量，即产生冷量的设备。L o g o知识准备抗振性能好，耐腐蚀，不易产生泄漏。（1）（2）（3）（4）热热热热换器的基本要求换器的基本要求换器的基本要求换器的基本要求重量轻，安装空间小。制冷剂侧及空气侧的阻力小。换热效率高。L o g o知识准备 热交换器的材料原来以铜为主，后来发展为铜管铝片，现在除部分客车空调还采用铜管铝片的热交换器外，绝大部分的汽车空调都采用全铝化热交换器。主要原因是相比于铜和钢，铝在密度、热传导性、加工性能、耐腐蚀性和极低温性能方面有较好表现，但铝最大的缺点是焊接困
14、难。管子和翅片之间的连接方法主要有钎焊和机械连接两大类。热交换器的主要材料热交换器的主要材料2.L o g o知识准备管片式冷凝器由铝或铜质圆管套上铝质散热片组成，片与管装合后经胀管处理，以使片与管接触紧密，传热良好。1 1）管片式冷凝器）管片式冷凝器冷凝器冷凝器3.管片式冷凝器的结构1进口； 2U形管； 3翅片； 4出口； 5弯头； 6盘管L o g o知识准备管带式冷凝器是由多孔扁管与心形散热带焊接而成，加工工艺较复杂，但换热效率比管片式要好一些。2 2）管带式冷凝器）管带式冷凝器管带式冷凝器的结构L o g o知识准备这种形式的冷凝器由于管、片制成一体，抗振性能特别好，相对于管带式冷凝器
15、散热性能可提高5%，节省材料25%。但由于需要专用的铣削设备，加工困难，难以推广。国产标致轿车的冷凝器即采用此种结构。3 3）鳍片式冷凝器）鳍片式冷凝器鳍片式冷凝器的加工过程L o g o知识准备4 4）多元平行流式冷凝器）多元平行流式冷凝器 多元平行流式冷凝器是由管带式冷凝器发展而来的，也是由扁管和波浪形散热片组成，但扁管每根截断，在两端各有一根集流管，集流管中间由隔片分段，起到分流和汇流的作用。每段管子数目不等，刚进入冷凝器时制冷剂呈气态，比容最大，因而管子数最多；随着制冷剂逐渐冷凝成液体，其比容逐渐减小，管子数也相应减少，这样可以使冷凝器的有效容积得到最合理的利用。实验表明，在相同的迎风
16、面积下，多元平行流式结构比蛇形管带式的换热能力提高10%30%，制冷剂流动阻力仅是蛇形管带式的20%30%，因而此结构是R134a制冷系统最合适的冷凝器形式。L o g o知识准备多元平行流式冷凝器的结构L o g o知识准备由鼓风机吹来的暖气流通过散热器的散热片和管子，从膨胀阀流出的低温低压制冷剂进入蒸发器后，从暖气流中吸收大量的热量而沸腾，转变为制冷剂蒸气，从而使流过散热器的暖气流冷却，达到降低车内温度的目的。蒸发器蒸发器4.蒸发箱总成的结构1蒸发机组； 2感温包； 3上盖； 4调速电阻； 5蒸发器芯； 6鼓风机； 7直流电动机； 8出风口； 9下盖； 10热敏电阻； 11膨胀阀L o g o知识准备层叠式蒸发器由多层有序排列的矩形铝制薄板和夹在这些薄板之间的蛇形散热片组成，其工作原理是：从膨胀阀来的低压雾状制冷剂进入蒸发器底部的管内，在那里吸收车内热量，由于热交换很迅速，所以制冷剂很快沸腾蒸发。蒸发产生的气体向上运动，使上部箱内完全成为汽化了的蒸气。层叠式蒸发器的结构L o g o项目实施四、 节流膨胀机构 为了使制冷剂在蒸发器内更容易地吸热蒸发，有必要将从冷凝器出来的高压液态制
