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1、第3章汽车空调制冷系统原理、结构及部件检修第一节汽车空调制冷系统工作原理教学内容：汽车空调制冷系统工作原理1 .汽车空调制冷系统的组成2 .汽车空调制冷系统工作原理3 .制冷系统的分类教学重点：制冷系统的组成和工作原理。教学难点：制冷系统的工作原理。教学目标：要掌握制冷系统的组成及各部件的作用。了解制冷系统的分类，深刻理解循环离合器控制系统、蒸发器压 力控制系统的工作原理。教学过程：一：复习冷凝与蒸发制冷剂二：知识内容（一）：汽车空调制冷系统的组成制冷系统由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、鼓风机、 风扇、管道、制冷剂等组成。6上图为空调制冷系统循环部分的组成1一压缩机2 冷凝器3
2、低压开关4 储液干燥罐5 一高压开关6蒸发器7 热控开关8 一膨胀阀液恋R-134自制冷剂蒸发储灌干燥器高压端.，：”低压端上图制冷系统的结构（二）：汽车空调制冷系统工作原理从上图清晰的看出各部件的作用和制冷剂的循环状态。工作原理压缩机运转时，将蒸发器内产生的低压低温蒸气吸入气缸，经过压缩后， 使蒸气的压力和温度（约70c80C ,1500kPa）增高后排入冷凝器。在冷凝器中，高温高压的制冷剂气体与外面的空气进行热交换，放出热量 使制冷剂冷凝成高压液体（约50c60C, 1500kPa）,然后流入干燥储液器，并经过过滤干燥后流出。经过膨胀阀的节流作用，制冷剂以低压的气液混合状态进人蒸发器。在蒸
3、发器里，低压制冷剂液体沸腾汽化，吸取车厢内空气的热量， 然后又进人压缩机进行下一轮循环。 这样，制冷剂便在封闭的系统内经过压缩、 冷凝、节流和蒸发四个过程.完成了一个制冷循环。在制冷系统中，压缩机起着压缩和输送制冷剂气体的作用，它是整个系统 的心脏。膨胀阀起节流降压作用，同时调节进入蒸发器制冷剂液体的流量，它 是系统高低压的分界线。蒸发器是输出冷气的设备，制冷剂在其中吸收被冷却 空气的热量，使空气降温。冷凝器是放出热量的设备，蒸发器中吸收的热量、 压缩机消耗功能所转化的热量，一起从冷凝器上散发出去，让冷却空气带走。 压缩机所消耗的功起到了补偿作用，只有消耗了外界的功，制冷剂才能把从车 内较低温
4、度的空气中吸取的热量不断地传递到车外较高温度的空气中去，从而 达到制冷的目的。（三）：制冷系统的分类汽车空调制冷系统基本分两类：循环离合器控制系统和蒸发器压力控制系 统。前者是由压力或温度开关控制压缩机的开、 停；后者是使压缩机连续运转。1 .循环离合器控制系统（1 ）循环离合器孔管系统（CCOT该系统用一根固定式节流管代替热 力膨胀阀对制冷剂进行节流减压，称为循环离合器孔管CCOT（统。该系统常用 恒温开关控制，如图3.3所示。蒸发器温度上升（7c时），恒温开关触点闭合 从而接通压缩机电磁离合器至蓄电池电路，压缩机运转，开始制冷。当蒸发器 温度下降到一定值时（毛细管温度下降至 0c时），恒温
5、开关触点断开，切断压 缩机电路，压缩机停转，停止制冷，如此循环往复。（2 ）循环离合器膨胀系统。循环离合器膨胀阀系统的膨胀阀只能控制过 热，不能保证蒸发器不结冰。因此，要将恒温开关安装在蒸发器上或风箱内， 用以控制压缩机的启动和停止。北京切诺基、桑塔纳等汽车空调就是采用图3.7 所示系统，选用白是H型膨胀阀，而不是图3.6所示的这种内平衡热力膨胀阀。2 .蒸发器压力控制系统：蒸发器压力控制系统也称传统温控系统，只要选定空调工作，该系统就连 续运行。由于恒温器控制的离合器循环制冷系统，是通过压缩机的间断工作来 达到防止蒸发器结冰的目的，结果是使汽车空调的温度波动比较大，影响了其 舒适性。另外，压
6、缩机的频繁起动，亦影响发动机工况的稳定，还易造成离合 器的损坏。采用吸气节流阀的方式来控制蒸发器压力的制冷系统，便能克服上 述缺点。因蒸发温度和压力有着一一对应的关系，若控制在0c时对应的制冷剂的饱和蒸气压力不再降低，便可以防止蒸发器表面结冰。而此时压缩机仍在运行， 所以蒸发器内的制冷剂还在蒸发，不过其制冷量只需维持其表面不结冰的能力 而已。这样，输送出的冷量仍然能保持车内的温度和湿度处于一个相对平衡状态，汽车空调的舒适性亦得到提高上述制冷系统称为蒸发器压力控制的制冷系统， 是汽车空调中最早采用的， 且一直在中高级轿车上使用，所以，一般又称蒸发器压力控制的制冷系统为传 统空调系统。蒸发器压力控
7、制因配置的不同又分为多种制冷系统。但POA阀和罐中阀应用较多。（1）先导阀调节的吸气节流阀和外平衡膨胀阀控制的制冷系统 （POA系统）：储液干燥器安装在高压侧，POA阀安装在低压侧，如图3,8所示。工作过程制冷剂经压缩、冷凝后，在外平衡膨胀阀的膨胀、节流和控制下，进入蒸 发器蒸发吸热。蒸发器出来的蒸气，经过POA阀的压力控制后进入压缩机。POA 阀控制的压力不小于某一压力值， 就会使蒸发器表面温度等于或高于 0C, POA 阀控制蒸发器温度，这样就防止了蒸发器表面因过冷而结冰。POA阀的结构和工作原理在此就不介绍了。（2）罐中阀制冷系统 （VIR系统）。该系统用阀罐（VIR）控制蒸发器温度，阀
8、罐就是把膨胀阀和POA阀都中安装 在储液干燥器的上部，三者构成一个部件（阀罐），这样既节省管路，又节省空 问，而且性能可靠。这种罐中阀是美国通用公司发明的，如图 3,9所示。广泛 应用在中高级汽车空调中，长春第一汽车制造厂生产的部分奥迪100型轿车空调就是采用VIR蒸发器压力控制系统。工作原理：压缩机输出的高温制冷蒸气经冷凝器冷却液化后，进入VIR阀，节流降压后进入蒸发器，蒸发吸热后成为低压蒸气，再进入VIR阀对制冷剂的蒸发压力进行控制，然后再从 VIR阀出来进入压缩机，完成一个制冷循环。 VIR阀对制 冷剂的蒸发压力进行控制，使制冷系统在各种工况下保持最大的制冷量，同时 避免蒸发器结冰。蒸发
9、器底部释放出的冷冻机油，从溢油管经过VIR阀流回压缩机。 三：小结主要讲述了循环离合器控制系统：循环离合器CCOT（统、循环离合器膨胀系 统，蒸发器压力控制系统的组成、工作原理。循环离合器系统利用恒温开关或 压力开关控制压缩机启停，防止蒸发器结冰的。蒸发压力控制系统是利用吸气 节流阀控制蒸发压力，进而控制制冷剂的蒸发温度，防止蒸发器结冰的。 四：作业P24填空题简答题第二节压缩机教学内容：压缩机1:汽车空调压缩机的作用及分类2:压缩机的结构与原理3:压缩机的保养与检修教学重点：汽车空调压缩机的作用。教学难点：压缩机的结构与原理教学目标：应掌握压缩机的种类，常用压缩机的构造、保养和检修教学过程：
10、一：复习二：知识内容（一）：汽车空调压缩机的作用及分类由制冷原理可知，压缩机作为制冷系统中必不可少的元件，它的作用就像 人的心脏一样，当压缩机转动时，将蒸发器内产生的低温低压力的制冷剂蒸气 吸入，然后将低压制冷剂气体压缩成高压气态制冷剂，压力上升使制冷剂温度 升高，高温高压气态制冷剂排到冷凝器中去。压缩机的工作使制冷剂在系统内 不断循环，达到制冷的目的。汽车空调压缩机的应用概况：目前应用在汽车空调上的空调压缩机不少于 30多种，如图3.10所示, 按其运动型式和主要零部件形状压缩机分类如下：r直列式v型曲轴连杆式 j w型L s型往复:活塞式变容量曲轴连杆式径向活塞式 摆盘式轴向活塞式斜盘式
11、变容量轴向活:塞式;摆盘式 :斜盘式旋叶式，气缸圆形气缸椭圆变容旋吐式回转式在上士滚动活塞式螺杆式三角转子式变容螺杆式涡旋式(二)：压缩机的结构与原理1.曲轴连杆式压缩机该机型是第一代产品，目前仍然大量应用在公共汽车和旅游汽车上。曲轴连杆式压缩机对制冷剂蒸气的压缩，是通过活塞在气缸内往复运动来 完成的，如图3.11所示。它的动力是通过带轮从发动机输入。 压缩机的工作过 程由压缩、排气、膨胀，吸气四个过程组成。2,斜盘式压缩机斜盘式压缩机是一种轴向往复式压缩机，属于第二代产品，目前，在汽车 上使用的较广泛的一种。如捷达轿车，富康轿车，奥迪 100等。3 .摆盘式压缩机摆盘式压缩机也属于第二代产品
12、，它的最大优点是工作平稳，体积小适用 于车厢空间狭小的车型使用。该类压缩机与曲轴连杆式一样，均有进、排气阀 片，工作循环也具有压缩、排气、膨胀、吸气四个过程。当活塞向右运动时， 该气缸处于膨胀、吸气两个过程，而摆盘另一端的活塞作反向的向左移动，使 该气缸处于压缩、排气两个进程。主轴每转动一周，一个气缸便要完成上述的 压缩、排气、膨胀、吸气的一个循环。一般一个摆盘配有五个活塞。这样相应 的五个气缸在主轴转动一周时，就有五次排气过程。4 .旋叶式压缩机回转式空调压缩机是一种能作回转运动的容积式压缩机， 机体内气体的压缩 是通过容积的变化来实现的。回转式空调压缩机包括旋叶式压缩机、螺杆式压 缩机、三
13、角转子式、滚动活塞式。可以称为第三代产品。旋叶式压缩机气缸有两种形式：圆形和椭圆形。5 .涡旋式压缩机涡旋式压缩机属于第四代产品。是压缩机技术发展的主要方向之一。6 .电磁离合器在非独立式汽车空调制冷系统中，压缩机是由汽车发动机驱动的。压缩机 主轴和发动机主轴之间安装了离合器。电磁离合器由带轮、电磁线圈、压力板 等到组成。(三)：压缩机的保养与检修压缩机是空调系统的心脏，也是运动零件最多的一个部件，它的维修量和 维修难度也是最大的。其常见故障有卡死，泄漏，不制冷，噪声大等。出现故 障时不要盲目拆检压缩机，一定要查清故障原因后才能拆检压缩机。压缩机的 种类和型号很多，但维修内容，注意事项，维修过
14、程大致相同，下面以斜盘压 缩机为例介绍其维修步骤。1 .拆卸电路和管路(1)拆下电磁离合器电源线及搭铁线。(2)回收制冷剂。(3)将高，低压管从压缩机进、排气口卸下，并及时用盖子或堵头将接口封堵。2 .压缩机的拆卸(1)松开驱动皮带，并取下。(2)松开压缩机连接螺钉，将其从托架上取下。(3)将压缩机内冷冻机油倒入量筒并计下刻度；并同时检查油是否清洁， 变色。3 .电磁离合器的检修内容(1)检查离合器从动盘(前压板)是否变形，摩擦表面是否有因过热和 打滑而引起刮痕，如有，应更换带轮总成；如果摩擦表面有油垢或脏污应清洗(2)带轮轴承是否松旷，转动是否平稳、应无杂声，如有损坏应及时更换。(3)检查线
15、圈阻值及绝缘性，阻值应在规定值范围内。(4)轮毂与带轮之间的间隙要符合要求(一般为 0.30.6mm如不合适应进行调节(根据需要增减垫片)。4.压缩机常见故障及检修方法故 章故障现象故障原因检修方法住压缩机卡住、 不能转动通常是润滑不良或没 有润滑。(1)检查制冷系统是否后泄漏；(2)检查离合器是否吸合；(3) 检查传动带是否打滑，如不打滑 应检查电路。“漏压缩机有漏 油和漏气二种故 障现象，泄漏 轻微，只漏制 冷剂；严重 时，制冷剂和 润滑油都漏； 在轴封处有微 量泄漏。(1)检修时O型密封 圈没有更换或安装/、 到位，O型密封圈及形 或磨损；(2)接口密 封/、严；(3)压缩机 或制冷管道出现裂纹。(1)用手或白纸接触疑漏处，看 是否启油污；(2)用肥皂液或检漏仪检查。三：小结本节讲述了压缩机的分类和作用，重点讲解了曲轴连杆式压缩机，斜盘压 缩式压缩机，摆盘式压缩机，旋叶式压缩机，涡旋式压缩机的构造和原理；电 磁离合器的构造、工作情况及检修；电磁离合器及压缩机内部拆装，压缩机的 常见故障(卡死、泄
