《汽车空调结构原理与维修》范爱民主编汽车空调结构原理与维修（第2章）.ppt

汽车空调结构原理与维修汽车空调结构原理与维修2.1汽车空调制冷技术基础 1、制冷技术基本术语（1）温度：温度是物体冷暖程度的标志。温度越高，物体就越热。我们常用的温度表示单位是摄氏度，用符号“C”表示。温度还可以用华氏度表示，它的符号是F。（2）湿度湿度用来表示空气的干湿程度。1m3湿空气中所含水蒸汽的重量，叫空气的绝对湿度。相对湿度就是湿空气中实际所含的水蒸汽量与同温度下饱和湿空气所含的水蒸汽量的比值。（3）压力与真空度 压力就是固体、液体或气体垂直作用于物体表面上的力。在实际应用中是以作用于物体单位面积上的力来表示的，常用P表示，其单位为帕斯卡，简称帕(Pa)。第2章 汽车空调的制冷原理 表示压力常用的方式有绝对压力、表压力和真空度。(1)绝对压力：它表示实际的压力值，是把完全真空状态作为零值。(2)表压力：通过压力表指示读出的压力值，称为表压力值。它是将标准大气压作为零值，在此基础上进行压力计量的结果。(3)真空度：低于大气压力的数值称为真空度。压力与真空度的关系（4）汽化与冷凝 汽化：物质由液态变为气态的过程称为汽化。1kg液体转变为气体需要的热量(单位为J或kJ)，叫做该物质的汽化热。汽化过程有两种形式，即蒸发和沸腾。在空调制冷系统中，主要是利用制冷剂在蒸发器内的低压下，不断吸收周围空气的热量进行汽化的过程来制冷的。这种过程通常是在蒸发器中以沸腾的方式进行，但习惯上称它为蒸发过程，并把沸腾时的温度称为蒸发温度，沸腾时所保持的压力称为蒸发压力。冷凝：是指气态物质经过冷却(通过空气或水等热交换方式)使其转变为液体的过程。冷凝过程一般为放热过程。在汽车空调制冷系统中，制冷剂在冷凝器中由气态凝结为液态的过程就是一个冷凝过程，同时放出热量，放出的热量由冷却空气带走。（5）饱和温度和饱和压力 处于液体和蒸汽共存状态的制冷剂蒸汽叫饱和蒸汽。饱和蒸汽的温度叫做饱和温度；饱和蒸汽的压力叫做饱和压力。（6）热量与热容 热量：有热出入，温度就有变化，温度变化的大小和出入的热量成比例，这种热的量叫做热量。热量的单位为焦耳(J)。热容：把单位质量的物质的温度升高l K所需要的热量称为热容。热容大的物体有不易热和不易冷的性质。热容的单位为JK。（7）显热与潜热 在液体未达到蒸发温度之前，所加的热能使温度上升，这种热能感觉出来，我们称之为显热，能用温度计测出。当温度达到蒸发温度以后，继续加的热，用于使液体变成气体，这种热叫做潜热，不能用温度计测出。（8）节流 在流体通路中，通道截面积突然缩小，流体压力便下降，如果此时产生气体，则总体积还要增大。这种变化只是状态的变化，与外界没有热和功的交换，因此流体的热量不变。这种状态变化称为节流。在空调制冷系统中，制冷剂在膨胀阀中的状态变化就是节流过程。（9）制冷能力与制冷负荷 制冷能力：制冷能力的大小是以单位时间内所能转移的热量来表示的，单位为Jh。制冷负荷：为了把汽车内部的温度和湿度保持在一定的范围内，必须将来自车外太阳的辐射热和车内人体散发出的热量排除到大气中去。这两种热量的总和就叫做制冷负荷。2.2 空调的制冷方式 空调制冷的方式很多，常见的有以下四种：液体气化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。1、液体气化制冷 液体气化制冷循环由工质低压下气化、蒸汽升压、高压气体液化和高压液体降压四个基本过程组成。1、汽车空调系统的组成（1）制冷装置 功用：对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽舒适。组成：由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、冷凝器散热风扇、制冷管道、制冷剂等组成。1.3 汽车空调系统的组成与分类（2）暖风装置 功用：主要用于取暖，对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，达到取暖除霜的目的。组成：由加热器、水阀、水管、发动机冷却液组成。l一加热器 2一发动机进水管 3一水阀 4一发动机出水管 5预热管（3）通风装置 功用：将外部新鲜空气吸进车内，起通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。组成：由进气模式风门、鼓风机、混合气模式风门、气流模式风门、导风管等组成。（4）空气净化装置 除去车内空气中的尘埃、臭味、烟气及有毒气体，使车内空气变得清洁。由车外空气和车内循环空气两部分组成。（5）控制装置 功用：对制冷、取暖和空气配送系统的温度、压力进行控制，同时对车内的温度、风量、流向进行调节，并配有故障诊断和网络通信的功能，完善了控制系统的自动程度。组成：点火开关，AC开关、电磁离合器、鼓风机开关调速电阻器、各种温度传感器、制冷剂高低压力开关、温度控制器、送风模式控制装置、各种继电器等。2、汽车空调系统的分类 （1）按功能分 汽车空调系统按功能可分为单一功能和组合式两种。单一功能：是指冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大、中型客车上。组合式：是指冷、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构。这种结构又分为冷、暖风分别工作和冷、暖风可同时工作两种方式，多用于轿车上。（2）按驱动方式分 汽车空调系统按驱动方式可分为非独立式汽车空调系统和独立式汽车空调系统两种。非独立式汽车空调系统：空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动。独立式汽车空调系统：空调制冷压缩机由专用的空调发动机(也称副发动机)驱动。（3）按控制方式分 汽车空调系统按控制方式可分为手动、半自动和全自动(智能)空调系统三种。手动空调系统：这类系统不具备车内温度和空气配送自动调节功能，制冷、采暖和风量的调节需要使用者按照需要调节，控制电路简单，通常使用在普及型轿车和中、大型货车上。半自动空调系统：这类系统虽然具备车内温度和空气配送调节功能，但制冷、采暖和送风量等部分功能仍然需要使用者调节，它配有电子控制和保护电路，通常使用在普及型或者部分中档轿车上。全自动(智能)空调系统：具有自动调节和控制车内温度、风量以及空气配送方式的功能，保护系统完善，并具有故障诊断和网络通信功能，工作稳定可靠，目前广泛应用在中、高档轿车和大型豪华客车上。1.4 汽车空调系统的布置1、小型车辆的空调布置方式 由于空间限制，它们常常采用直联方式驱动压缩机。整个装置布置在轿车车头主发动机侧面，压缩机通过主发动机由V形带带动，系统直联式驱动。为了避免影响主发动机怠速稳定性和汽车加速性能，这类车用的压缩机均采用电磁离合器，这样遇到紧急情况时会自动分离。1一散热器 2一散热器盖 3一冷凝器风扇4一压缩机 5一冷凝器 6一储液干燥过滤器 7一热水阀 8一膨胀阀 9一蒸发器 10一驾驶室 ll一主发动机 12冷风送风格栅 13热风送风格栅1一压缩机至蒸发器管路 2一压缩机至冷凝器管路 3一冷凝器 4一电磁离合器5冷凝器至干燥罐管路 6、10一干燥罐 7一压缩机 8一观察窗 9一蒸发器至干燥罐管路 11一高压开关(15 bar)12一低压开关(2 bar)l3蒸发器2、大中型车辆汽车空调的布置方式（1）分体式汽车空调的布置方式 蒸发器+冷凝器机组顶置式分体空调车布置方式：鼓风机和由蒸发器+冷凝器机组构成的热交换系统都是纵向排列，这样使车厢内通道中的空气分配均匀。1-鼓风机 2-挡板 3-冷凝器装置 4-冷凝器风扇 5-直联式驱动的压缩机6-独立式驱动压缩机装置 7-滤清空气进行通风 8-回风 9-室外空气进入 10-冷凝器进气 11-冷凝器出气 蒸发器顶置式分体空调车布置方式：压缩机由直联式主发动机驱动，蒸发器分布在中央顶置。l、2-蒸发器3-主发动机 4、5-冷凝器6-出风口 7-压缩机 8-冷凝器风扇 分体式汽车空调的布置方式还有：单、双层空调车，蒸发器中央分散顶置、蒸发器中层布置方式；蒸发器和蒸发器+冷凝器机组后置，顶置分体式空调的车内布置方式；双层车分体空调的布置几种类型。（2)整体式汽车空调的布置方式 所谓整体式空调是指压缩机、冷凝器、蒸发器，以及独立式发动机通过v带、管道联接组成一体，将冷风通过风道送入车厢内的系统，如图。l-压缩机2-蒸发器风机 3-传动轴4-冷凝器风机5-冷凝器6-蒸发器7-独立发动机 8-散热器3、豪华型客车空调的布置方式 就豪华客车而言，它的汽车空调系统应具有多功能，以满足这类车的各种要求。它除了能满足车厢内制冷、采暖、换气、除霜外，并能全自动进行室温的调节。1一暖气管2一空调 3一预热器4一踏板通风 5一防霜器 6防霜器导管7一操纵盘8传感器 9前侧通风 10控制箱 11冷气管 12一后部通风