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1、南京铁道职业技术学院毕 业 论 文题 目： 客车空调装置制冷系统的故障处理与分析 作 者： 陈绪富 学 号：12033140428 二级学院： 动力工程学院 系 ： 铁道机车车辆 专 业： 铁道机车车辆 班 级： 机车车辆1203班 指导者： 王啸东 评阅者： 2015 年 6 月 毕业设计（论文）中文摘要客车制冷系统的故障处理与分析摘要 制冷系统由制冷剂和制冷机组，即蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀四个设备组成的。压缩机的作用是把低温低压的气体转化成高温高压的气体然后进入冷凝器。蒸发器出来的低温低压的气体传给压缩机，经压缩成为高温高压的气体送入冷凝器，在冷凝器中转变成高压常温的液体，然后进入膨
2、胀阀，经处理转变成低温低压的液体，然后在传给蒸发器，经蒸发器处理变为压力较低的蒸汽，在传送给蒸发器的进口，最后实现循环制冷。从现实操作中遇到的一些问题，主要针对制冷系统启动的故障故障还有一些基本故障进行分析研究，从而介绍客车空调制冷系统的常见故障的判断方法及解决措施。关键词：原理 故障分析 制冷系统 处理方法 目次 1 绪论11.1 制冷系统的主要部件构成11.2制冷系统各部件的主要用途11.3制冷系统主要原件的工作原理及特点11.4 制冷系统的分类31.5铁路客车常用制冷剂及其性质3 2 客车制冷系统的原理42.1蒸汽压缩式制冷的工作原理4 2.2蒸汽压缩式制冷的理论循环52.3蒸汽压缩式制
3、冷的实际循环5 3 客车空调制冷系统的故障处理与分析6 3.1检查故障的方法6 3.2制冷系统运转过程中出现的基本故障7 3.3.制冷系统启动故障原因与处理方法8 结论10 致谢11 参考文献12第 13 页 共 12页1 绪论 空调制冷装置是将外界新鲜空气和车内的空气混合，由于过滤、冷却或加热等一系列处理后，并且以一定的速度送入车内、从而将车内污浊的空气排出到大气，从而来控制客车室内里面的温度、湿度、压力、噪声，最后实现标准，从而提升客车室内的舒适性和旅客的乘车环境。1.1 制冷系统的主要部件构成 制冷系统主要部件有蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀、电磁阀、压力开关、四通阀、熔塞、压力控制阀、
4、热交器、过滤器、干燥器、器等其他部件组成。1.2制冷系统各部件的主要用途 l.制冷压缩机是制冷循环的动力，通过压缩作用是消耗一定的机械功将制冷蒸汽转化成压力、温度比较高的蒸汽，从而输送到冷凝器。 2.冷凝器是一个热量交换的处理器，是将空气或水被环境所冷却，将制冷压缩机出来的高温高压的气体冷转变成高压常温的液体。冷凝器散发的热量和面积大小成正比。 3.节流元件起降温降压的作用。将高压常温的液体通过膨胀阀转变的低温低压液体，进入蒸发器气化吸热。 4.蒸发器是将膨胀阀出来的低温、低压的液体沸腾变为蒸气，吸收的热量以冷却，使温度下降，从而实现制冷的。1.3 制冷系统主要原件的工作原理及特点1.制冷压缩
5、机 制冷压缩机分为开启式压缩机、半封闭式压缩机和全封闭式压缩机。解释如下 a）开启式压缩机 这种开启式压缩机与传动装置相连接。要在轴封装置密封防止泄漏。轴封装置不是完全的密封泻出和空气的渗露是事实难免的。 b）半封闭式压缩机 半封闭式压缩机一起装在以螺栓连接的密封壳体内，便于拆卸和维修。 c) 全封闭式压缩机 这种全封闭压缩机在壳体内是密封的。不能拆卸是一个整体，从而实现压缩机的质量减轻。图1 制冷压缩机的总结构示意图1、 吸气管 2、假盖 3、连杆 4、排气管 5、气缸体6、曲轴 7、前轴承 8、轴封 9、前轴承盖10、后轴承 11、后轴承盖 12、活塞2.冷凝器冷凝器是分为两部分：一是通过
6、蒸发器吸取被冷却物质的热量；二是压缩机中压缩转化被外界机械功的热量。 图2 冷凝器结构示意图冷凝器是分为两部分：一是通过蒸发器吸取被冷却物质的热量；二是压缩机中压缩转化被外界机械功的热量。3蒸发器蒸发器在制冷系统中，它是一种变冷设备，它属于一种热量交换器，制冷剂在低温下蒸发，把热量从蒸发器中带走。在制冷系统中，制冷剂、冷冻油中含有水份，而在组装时会有氧化物及潮气，使机组在工作时产生一些脏物，而制冷系统对氧化物和水特别敏感，如果系统中的水份和其他物质达到一定的标量，就会对压缩机造成严重的危害，所以在系统中必须加装干燥过滤器。1.4 制冷系统的分类 a、蒸汽压缩机制冷正气压缩机制冷系统由四大件组成
7、，将它们连接成一个密封系统。制冷剂液体发生热交换，以之吸收被蒸汽压缩机吸入低温低压的气体，经变化压缩成的高压气流和低压低温的气液一起合物组合在一起，然后在蒸发器中产生的低压汽体又一次被压缩机吸收。如此周而复始，不断循环。b.吸收式制冷吸收式制冷是液体气化的一个过程，它将在低温低压情况下实现制冷以达到目的。它靠消耗热能来完成这些过程的。c.喷射式制冷 喷射式制冷是由于液体汽化的一个过程来实现来制冷的。d.吸附制冷 吸附制冷系统是将热能为基础实现动力能量的转换。其道理是：有些制冷剂气体会被固体吸附剂吸附起到吸附作用。随温度的改变吸附剂制冷也会发生改变。周期性的冷却和吸附实现交替吸附和解析。解析时，
8、将制冷剂气体放出，把它变为液体；吸附时产生制冷作用是靠的是蒸发作用。液体汽化制冷的这样一个程成叫吸附制冷。吸附制冷一般起到压缩机的重要作用。1.5铁路客车常用制冷剂及其性质铁路客车主要采用的是制冷剂氟里昂R12和R22。a. 氟里昂R12是无色、气味很弱、毒性小、不燃烧、不爆炸的制冷剂。R12对一般金属没有腐蚀作用但能腐蚀镁及镁含量比较高的镁的混合物，含税后会产生镀铜现象。氟里昂12能分解出对人类有害的物质。但是R12会破坏大气臭氧层，产生温室效应，危害自然环境。b. 氟里昂22(CHF2CL)代号R22 R12毒性没R22毒性大。水的溶解程度虽比较大，但容易发生“冰塞”的现象。R22一些能与
9、与润滑油互相溶解，其溶解性随润滑油的类型和温度而改变，所以采用R22的制冷系统有一定的回油措施。 R22是中温制冷剂，沸点为负40.8，单位容积制冷量稍低于氨但比R12大的多。所以在客车空调上大都选R22作为制冷剂。 2客车制冷的原理2.1蒸汽压缩式制冷的工作原理 由制四大件即冷压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个基本部件组成单级蒸汽压缩制冷系统。各设备之间依次连接，组成一个密闭的循环系统，制冷剂在系统中不断地循环流动从而要改变状态变化在进行热量交换。其工作下面的过程如图所示。 图3 制冷系统的工作原理图 制冷剂液体在蒸发器里面汽化成低温低压的气体、然后进入压缩机、从压缩出来的高压高温的气体送入
10、冷凝器、变为为高压液体、经节流阀一一节流实现降温降压，接着又进入蒸发器气化，达到反复循环制冷。然而实现制冷系统的一个制冷循环。 蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀是空调制冷系统中必不可少的四大件。蒸发器是一种设备起到运输冷气的作用。压缩机是一个主要的部件犹如心脏，从吸入、压缩、输送制冷剂气体的作用。冷凝器是放热的设备，将蒸发器中吸收的热量一并传递给冷却介质被带走。节流阀起降低温度降低压力的作用、还要控制液体的数量多少。 制冷方法是由制冷剂的状态变化来完实现制冷的，即：液态汽态液态。须蒸发器吸收热量是液态变成汽态，冷凝器放出热量是汽态要变成液态。用制冷剂状态变化可使外界一些介质降温升温。2.2蒸汽压
11、缩式制冷的理论循环 如下图所示，对于压缩机的理论循环，在一定压力下，饱和蒸汽离开蒸发器然后进入压缩机的制冷剂气体； 制冷剂通过膨胀阀节流时焓值一直保持不变；制冷剂在蒸发过程时没有压力损失；制冷剂冷凝以后的温度等于冷却介质以后的温度两则相等， 然而蒸发后的温度等于被冷却介质以后的温度。所以，综上讲的实际循环是存在着一些差错，由于理论循环可将问题变得简单明了，便于对设备进行分析探讨研究，而且理论循环是以实际循环的为前提基础做出的，对它进行分析与讨论以实现实际循环。图4 理论循环点1表示制冷剂要出蒸发器的一种状态。点2表示制冷剂从压缩机出来时的一种状态。1-2表示表示等熵压缩过程 。所以由等熵线和等
12、压线的交点来确定1点。2点则是过热蒸汽状态。点2表示制冷剂从压缩机出来时的一种状态。1-2表示表示等熵压缩过程 。所以由等熵线和等压线的交点来确定1点。2点则是过热蒸汽状态。 点3表示节流阀出来时的状态。它是将饱和液体冷却的温度对照。由于现在在冷凝压力不改变的的情况下进行的，冷凝器的部分热量放给外界冷却介质，在冷却情况下达到饱和气体（点2）和在等压和等温后继续放出热量的情况下，一直大到冷凝成饱和液体（点3）。点4表示制冷剂进蒸发器时的状态时。 3-4表示节流过程时的制冷剂。在运行中，压力是由冷凝压力转变为蒸发压力，温度由冷凝温度转为蒸发温度，并进入两个里面。因节流前后制冷剂的焓值不变，因此点4
13、是由点3等含线和等压线的交点。由于此过程是不可逆的，所以要用一虚线来表示。 4-1表示制冷剂在蒸发器里面的气化的一种方在等温、等压下的过程中进行的，被吸取热量的液体不断气化。2.3蒸汽压缩式制冷的实际循环 1-2 （压缩机）：等熵压缩； 2-3 （冷凝器）：等压放热； 3-3（过冷器）：等压传热； 3-4（节流阀）：等焓节流； 4-1 （蒸发器）：等压吸热 图5 过冷循环 2.过热循环 1-2 （压缩机）：等熵压缩； 2-3 （冷凝器）：等压放热； 3-4 （节流阀）：等焓节流; 4-1 （蒸发器）:等压吸热 ； 1-1 （过热）：等压传热 图6过热循环3客车制冷系统的故障处理与分析3.1检查故障的方法 客车运行中的空调与制冷装置的故障检查方法很多，可以借助压力表、电流表、温度计等进行检查。也可以根据自身的感官进行来判断。如果制冷装置出现了一些故障,
