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1、汽车空调检修讲义适用班级:短期培训班 授课人：薛小映汽车空调制冷系统组成和工作原理新课引入：汽车空调是汽车空气调节的简称，它是空气调节的重要分支。利用汽车可以获得新鲜而舒适的车内环境。汽车空调系统的功能是在任何时刻都能对车内空气的温度、湿度、流动速度和洁净度等参数进行控制，为乘员提供舒适的车内环境，并能预防或除去附在风窗玻璃上的雾、霜或冰雪，以确保驾驶员的视野清晰与行车安全。现代技术发展还可以对车室内空气的其他指标，如成分、气味及噪声等进行调节与控制。汽车空调是汽车现代化的标志之一。讲授新课：1、 汽车空调系统的组成和分类汽车空调系统的基本组成：现代汽车全功能的空调系统由制冷系统、采暖系统、通
2、风系统、空气净化装置及控制系统等几部分组成。(1) 制冷系统，用于对车内空气或车外进入车内的新鲜空气进行降温、除湿，使车内达到凉爽舒适。(2) 采暖系统，用于对车内空气或车外进入车内的新鲜空气进行加热、除湿，使车内达到温暖舒适。(3) 通风系统，用于将车外的新鲜空气引进车内达到通风、换气的目的。(4) 空气净化装置，用于除去车内空气中的尘埃、异味、使车内空气变得清洁，目前只用于高级轿车上。2、汽车空调系统的分类1) 按空调的功能分可分为单一功能型、冷暖一体型两种。(1) 单一功能型空调。是将制冷系统、采暖系统、通风系统各自安装，单独操作，互不干涉，多用于大型客车、载货汽车和加装冷气装置的轿车上
3、。(2) 冷暖一体型。是制冷、采暖和通风共用一台风机及一个风道，冷风、暖风和通风在同一控制板上进行控制。工作时又可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。混合调湿式结构紧凑，易调温，操作方便，多用于轿车上。2) 按驱动方式分可分独立式空调、非独立式空调两类。(1) 独立式空调。用一台专用空调发动机来驱动制冷压缩机，制冷量大，工作稳定，但成本高。体积及质量增大，为此多用于大、中型客车。(2)非独立式空调。由汽车发动机直接驱动制冷压缩机，制冷性能受汽车发动机工作的影响，工作稳定性较差，低速时制冷量不足，高速时制冷量过量，影响汽车发动机的动力性，为此多用于小型客车和轿车上。汽车
4、空调制冷系统3、汽车空调制冷系统的基本组成汽车空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、储液干燥器、孔管或膨胀阀、高低压管路、鼓风机和控制电路等组成。图 7.2 汽车空调制冷系统（1压缩机；2蒸发器； 3观察窗；4储液干燥器；5冷凝器；6膨胀阀；）图7.2所示是装有膨胀阀的汽车空调制冷系统。压缩机是制冷系统的心脏，连接蒸发器和冷凝器；膨胀阀总是装在液体管路上的蒸发器进口处，而使用储液干燥器的系统必须把储液干燥器放在冷凝器和膨胀阀之间。下列 3 种管路连成制冷系统：(1)高压软管，用于连接压缩机和冷凝器。(2)液体管路，用于连接冷凝器和蒸发器。(3)回气管路，用于连接蒸发器和压缩机。2.汽车空调
5、制冷系统的分类汽车空调制冷系统分为两类：一类是循环离合器系统，有使用膨胀阀和孔管两种形式；另一类是蒸发器压力控制系统，有使用先导阀操纵的绝对压力阀(POA )和阀罐(VIR )两种形式。目前汽车上多使用的是蒸发器压力控制空调制冷系统。3.汽车空调制冷系统的基本工作原理汽车空调制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在密闭系统内循环流动，每一循环包括 4 个基本过程。1) 压缩过程当发动机带动压缩机运转时，压缩机吸入蒸发器出口处低温(0 )低压(0.147MPa )的制冷剂气体，将其压缩成高温(7080 )高压(1.471MPa )的气体排出压缩机。2) 冷凝放热过程高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器
6、，压力和温度降低。当气体的温度降至 4050时，制冷剂气体变为液体，同时放出大量的热量。3) 节流膨胀过程液态制冷剂流到储液干燥器后，在储液干燥器中除去水分和杂质，由管道流入膨胀阀。温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀阀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状(细小液滴 )排出膨胀装置。4) 蒸发吸热过程低温低压的雾状制冷剂进入蒸发器后，通过蒸发器的壁面吸收蒸发器表面周围空气的热量而沸腾汽化，从而可降低车内空气温度。在鼓风机的作用下，车内的冷、热空气加速对流，提高了空调制冷效果。在蒸发器内吸热汽化后的制冷剂蒸气再次被压缩机吸入，然后重复上述过程。由此可知，汽车空调制冷系统实际上是一个传热系统，
7、通过制冷剂把车内的热量传送到车外，使车内温度降低。小结：本课题主要讲解空调系统的分类，制冷系统的组成及工作原理。作业：1、制冷系统有哪几部分组成？2、制冷系统的工作原理。 汽车空调制冷系统主要组成部件结构一、复习旧课汽车空调制冷系统原理二、引入新课在上一节课我们学习了汽车空调制冷系统工作原理，那么制冷系统具体的组成部分及其构造情况是什么呢？我们将从本次课开始介绍。三、讲授新课一）压缩机压缩机吸入蒸发器中低温、低压的气态制冷剂，将气态制冷剂压缩成高温、高压状态并输入冷凝器。除了有些大型客车采用独立发动机驱动外(副发动机驱动 )，大部分是采用汽车发动机驱动。汽车空调制冷容积式压缩机种类很多，按运动
8、形式和主要零件形状，压缩机可按定量式和变量式分类。常用的定量式压缩机又可分为往复活塞式和旋转活塞式。常用的轴向活塞式压缩机有摇板式和斜盘式两种。1、摇板式压缩机。摇板式压缩机结构紧凑、工作平稳、质量小。各汽缸以压缩机轴线为中心布置，活塞运动方向平行于压缩机的主轴。摇板式压缩机工作原理示意图1压缩机主轴；2传动板(端面凸轮)；3活塞；4连杆；5支撑钢球；6圆锥齿轮；7摇板2、斜盘式压缩机。斜盘式压缩机结构紧凑、效率高、性能可靠，采用往复式双头活塞。其主要零件是一根主轴，斜盘用花键和主轴固定在一起。当主轴转动时，带动斜盘转动，依靠斜盘的旋转运动驱动活塞作轴向往复运动。1主轴；2活塞；3斜盘；4吸气
9、阀；5前排气阀；6前盖；7前缸半部；8后缸半部；9油底壳；10后盖；11机油泵齿轮二）冷凝器冷凝器的作用是将制冷剂的热量排放出去，使之转化为液体，一般采用铝材料制造。空调制冷系统工作时，从压缩机出来的高温、高压制冷剂气体流过冷凝器，在外部空气冷却下，制冷剂气体变成液体，但仍处于高压状态。汽车空调制冷系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式等几种。管片式是汽车空调系统中早期常采用的一种冷凝器，制造工艺简单，由 0.2mm 厚度铝翅片用胀孔法将翅片和管贴合传热，管的两头用弯管焊接起来。这种冷凝器散热效果较差，一般用在大、中型客车的制冷装置上。管带式是由扁管弯成蛇管形，并在其中安置散热带后焊接而成，
10、管带式可以轧制成多孔式，这样能增大蒸气和环境的热交换面积。目前国外普遍使用 36 孔，有的使用到 42 孔，我国一般使用 24 孔的管带。管带式的热交换效率比管片式的大 15%20%。但其工艺复杂，焊接难度大，且材料要求高，一般用在小型轿车的制冷装置上。对于轿车，冷凝器一般安装在发动机冷却系统散热器之前，利用发动机冷却风扇吹来的新鲜空气和行驶中迎面吹来的空气流进行冷却。对于一些大、中型客车，则把冷凝器安装在车厢两侧、车厢后侧或车厢的顶部。当冷凝器远离发动机散热器时，在冷凝器旁都必须安装辅助冷却风扇加速冷却。管片式冷凝器 管带式冷凝器1入口；2盘管；3出口；4翅片 1盘管；2散热片三）蒸发器蒸发
11、器和冷凝器一样，也是一种热交换器，一般用铝材料制造，其在车内的安装位置视车型而定。各种车型所用蒸发器的工作原理是基本相同的，汽车空调制冷系统工作时，来自节流装置的低压雾状制冷剂通过蒸发器管道时，吸收车内空气的大量热量，同时低压雾状制冷剂变为低压气态制冷剂，并回到压缩机，空气中的水分由于温度降低而凝结在蒸发器上，因此制冷装置也起到除湿作用。四、小结。本次课主要讲述了空调制冷系统主要组成部分中的核心装置压缩机，详细分析了其结构和工作原理。同时讲解了换热器，分析了冷凝器和蒸发器的构造。五、作业。简述斜盘式压缩机的工作原理。汽车空调制冷系统主要组成部件结构（二）一、复习旧课空调压缩机结构及工作原理二、
12、引入新课在上一节课我们学习了汽车空调制冷系统压缩机及换热器的结构及工作原理，那么制冷系统其他的组成部分及其构造情况是什么呢？我们将在本次课开始介绍。三、讲授新课一）储液干燥器储液干燥器在冷凝器和膨胀阀之间，由于膨胀阀的出口处于低温，所以如果制冷剂里有水分，就会冻结而将其出口堵塞。储液干燥器有过滤杂质、吸收水分、防止堵塞的作用；另外还可以储存由冷凝器送来的高压液态制冷剂。储液干燥器壳内装有铜丝布网制作的过滤器及干燥用的硅胶。在储液干燥器壳体的顶部，还装有安全熔塞。它是将低熔点的合金浇铸在熔塞的小孔中，若由于某种原因，使得高压侧压力骤然升高，温度也随之升高，当温度上升至 100105，或者压力超过
13、 2.94Mpa时，安全熔塞就会熔化或被冲破，及时将制冷剂喷射到大气中，防止损坏制冷装置。玻璃观察窗用于观察系统制冷剂循环流动的具体情况，一般观察窗出现气泡表示循环制冷剂不足；无气泡，则表示适量。储液干燥器 积累器1观察窗；2进口；3出口； 1观察窗；2进口；3出口；4滤网；4干燥剂；5吸出管 5干燥剂；6吸出管 二）积累器积累器和储液干燥器结构、原理比较类似，但它安装在系统的低压侧，与装膨胀管的系统配套，是循环离合器空调系统的组成之一。积累器的主要功能是防止液态制冷剂液击压缩机，也用于储存过多的液态制冷剂，且内含干燥剂，起储液干燥器作用。制冷剂从积累器上部进入，液态制冷剂落入容器底部，气态制
14、冷剂积存在上部，并经上部出气管进入压缩机。在容器底部，出气管拐弯处装有带小孔的过滤器，允许少量的积存在拐弯处的机油返回压缩机，但液体制冷剂不能通过，因而要用特殊过滤材料。三）膨胀阀膨胀阀安装在蒸发器入口前，为制冷循环高压与低压之间的分界点。在膨胀阀前，制冷剂是高压液体；在膨胀阀后，制冷剂是低压、低温饱和液体和蒸气的雾状混合物。膨胀阀的作用是将高压制冷剂液体节流减压，由冷凝压力降至蒸发压力，以便于制冷剂的蒸发；膨胀阀还可以调节制冷剂进入蒸发器的流量，以适应制冷负荷变化的需要，防止制冷剂液体进入压缩机而导致压缩机的损坏。目前膨胀阀有内平衡式热力膨胀阀、外平衡式热力膨胀阀、H 形膨胀阀和膨胀管(孔管
15、)4 种。1、内平衡式热力膨胀阀。内平衡热力膨胀阀对来自储液干燥器的高压液态制冷剂节流降压，即将液态高压制冷剂从其孔口6中喷出，急剧膨胀，变成低压雾状体，以便吸热气化。此外，它还调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量，使之适应制冷负荷的变化，同时防止压缩机发生液击现象和蒸发器出口蒸气异常过热。利用装在蒸发器出口处的感温包来感知制冷剂蒸气的过热度，由此来调节膨胀阀开度的大小，从而控制进入蒸发器的液态制冷剂流量。感温包和蒸发器出口管接触，蒸发器出口温度降低时，感温包1、毛细管2和薄膜3腔内的液体体积收缩，压力降低，阀口将闭合，限制制冷剂进入蒸发器。相反孔口开启，制冷剂流入蒸发器。随着针阀开启，较多的制冷剂进入蒸发器，蒸发器内压力上升，回气温度降低，膜
