汽车空调第2版资源.ppt

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1、第一章第一章 汽车空调基础知识汽车空调基础知识 第一节第一节 汽车空调概况汽车空调概况、汽车空调的基本概念、汽车空调的基本概念空空调调即即空空气气调调节节，它它的的意意义义是是指指在在封封闭闭的的空空间间内内，对对温温度度、湿湿度度进进行控制。行控制。衡衡量量汽汽车车空空调调质质量量的的指指标标主主要要有有四四个个，即即温温度度、湿湿度度、流流速速和和清清洁洁度度v1 1温度温度在夏季人感到最舒适的温度是在夏季人感到最舒适的温度是22222828 C C，在冬季则是在冬季则是16161818 C C。人人体体面面部部所所需需求求的的温温度度比比足足部部略略低低，即即要要求求“头头凉凉足足暖暖”

2、，温温差差大大约为约为2 2 C Cv2 2湿度湿度人觉得最舒适的相对湿度夏季是人觉得最舒适的相对湿度夏季是50506060，冬季则是，冬季则是40405050。v3 3流速流速空气流速在空气流速在0.2m/S0.2m/S以下为好，并且以低速变动为佳。以下为好，并且以低速变动为佳。v4 4清洁度清洁度全封闭空间的空气极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高；全封闭空间的空气极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高；汽车发动机废气中的一氧化碳汽车发动机废气中的一氧化碳道路上的粉尘、野外有毒的花粉道路上的粉尘、野外有毒的花粉 舒适性环境参数表舒适性环境参数表项目项目范围范围温度（温度（C C）相对相对湿度湿度（%）换

3、气量换气量（m m3 3.h.h-1-1）风风 速速（m.sm.s-1 1）COCO2 2 （%）COCO（%）加速度加速度（m.sm.s-2-2）振动振动（mmmm）噪声噪声（dbdb）冬冬夏夏舒适舒适带范带范围围161618182222282850507070202030300.0750.0750.20.20.030.030.0.0101330.20.24545不不舒适舒适带带0 014143030353515153030909095955 510100.070.30.30.030.030.0.01501533226565有害有害带带0434315959550.40.410100.0.03

4、03441515120120二、汽车空调的重要性和特点二、汽车空调的重要性和特点汽车空调，是房间空调的延续；汽车空调，是房间空调的延续；汽汽车车空空调调是是以以消消耗耗发发动动机机的的动动力力来来调调节节控控制制车车辆辆内内的的环环境境为为目的。目的。汽车空调主要有如下特点：汽车空调主要有如下特点：1 1汽汽车车空空调调安安装装在在运运动动中中的的车车辆辆上上，承承受受剧剧烈烈和和频频繁繁的的振振动和冲击。动和冲击。汽汽车车空空调调因因制制冷冷剂剂泄泄漏漏而而引引起起空空调调故故障障的的约约占占全全部部故故障障的的8080，而且泄漏频率很高。而且泄漏频率很高。2 2空调系统所需的动力来自发动机

5、。非独立式空调系统；空调系统所需的动力来自发动机。非独立式空调系统；大大型型客客车车采采用用专专用用发发动动机机驱驱动动制制冷冷压压缩缩机机和和设设立立独独立立的的取取暖暖设备，设备，故称之为独立式空调系统。故称之为独立式空调系统。耗油量平均增加耗油量平均增加10102020（和汽车的速度有关）（和汽车的速度有关）发动机的输出功率减少发动机的输出功率减少10101212。3 3要求汽车的制冷制热能力大。其原因在于：要求汽车的制冷制热能力大。其原因在于：车内乘员密度大、产生热量多、热负荷大，车内乘员密度大、产生热量多、热负荷大，而冬天人体所需的热量也大。而冬天人体所需的热量也大。汽车为了减轻自重

6、，隔热层薄；汽车的门窗多、面积大，汽车为了减轻自重，隔热层薄；汽车的门窗多、面积大，所以汽车隔热性能差，热量流失严重。所以汽车隔热性能差，热量流失严重。非独立式空调系统，由于汽车发动机的工况变化频繁，非独立式空调系统，由于汽车发动机的工况变化频繁，所以，制冷系统的制冷剂流量变化大。所以，制冷系统的制冷剂流量变化大。汽车高速运动时，发动机的转速高达汽车高速运动时，发动机的转速高达6000r6000rminmin，而在怠速时，才而在怠速时，才600600700r700rminmin，汽车空调制冷系统比房间空调控制系统复杂得多。汽车空调制冷系统比房间空调控制系统复杂得多。4 4 汽车空调结构紧凑、质

7、轻。汽车空调结构紧凑、质轻。5 5 汽车空调的制暖方式和房间空调的完全不同汽车空调的制暖方式和房间空调的完全不同 对于非独立式汽车空调制暖一般利用发动机的冷却水对于非独立式汽车空调制暖一般利用发动机的冷却水 独立式空调系统则采用独立取暖燃烧器。独立式空调系统则采用独立取暖燃烧器。第二节第二节 汽车空调系统的组成与分类汽车空调系统的组成与分类、汽车空调系统的组成、汽车空调系统的组成汽车空调系统主要由以下几部分组成：汽车空调系统主要由以下几部分组成：1.1.制冷装置（系统）：制冷装置（系统）：对对车车内内空空气气或或由由外外部部进进入入车车内内的的新新鲜鲜空空气气进进行行冷冷却却或或除除湿湿，使车

8、内空气变得凉爽舒适。使车内空气变得凉爽舒适。2.2.暖风装置：暖风装置：主主要要用用于于取取暖暖，对对车车内内空空气气或或由由外外部部进进入入车车内内的的新新鲜鲜空空气气进进行加热，达到取暖、除湿的目的。行加热，达到取暖、除湿的目的。3.3.通风装置：通风装置：将将外外部部新新鲜鲜空空气气吸吸进进车车内内，起起通通风风和和换换气气作作用用。同同时时，通通风风对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。4.4.加湿装置：加湿装置：在在空空气气湿湿度度较较低低的的时时候候，对对车车内内空空气气进进行行加加湿湿，以以提提高高车车内空气的相对湿度。内空气的相对湿度。5.5.空空

9、气气净净化化装装置置：除除去去车车内内空空气气中中的的尘尘埃埃、臭臭味味、烟烟气气及及有毒气体，使车内空气变得清洁。有毒气体，使车内空气变得清洁。将将上上述述各各部部分分全全部部或或部部分分有有机机地地组组合合在在一一起起安安装装在在汽汽车车上上，便组成了汽车空调系统。便组成了汽车空调系统。一一般般的的轿轿车车和和客客货货车车上上，通通常常只只有有制制冷冷装装置置、暖暖风风装装置置和和通风装置，通风装置，高级轿车和高级大客车上，除了制冷装置、暖风装置外，高级轿车和高级大客车上，除了制冷装置、暖风装置外，还有加湿装置和空气净化装置。还有加湿装置和空气净化装置。二、汽车空调系统的分类二、汽车空调系

10、统的分类1 1按功能可分为单一功能和组合式两种按功能可分为单一功能和组合式两种（1 1）单单一一功功能能是是指指冷冷风风、暖暖风风各各自自独独立立，自自成成系系统统，一一般般用于大、中型客车上。用于大、中型客车上。（2 2）组合式是指冷、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构）组合式是指冷、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构2 2按按驱驱动动方方式式可可分分为为非非独独立立式式汽汽车车空空调调系系统统和和独独立立式式汽汽车车空调系统两种空调系统两种1 1）非独立式汽车空调系统）非独立式汽车空调系统.2 2）独立式汽车空调系统）独立式汽车空调系统.3按控制方式可分为手动、半自动和全自动（智能）空调系统按

11、控制方式可分为手动、半自动和全自动（智能）空调系统手动空调系统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、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。轿车和中、大型货车上。半自动空调系统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，他配有电子控制和保护电路，冷、采暖和送风量等部分功能仍然需要使用者调

12、节，他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）空调系统全自动（智能）空调系统这类系统具有自动调节和控制车内温度、风量这类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讯功能，工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讯功能，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。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。第三节第三节 热力学基础知识热力学基础知识、温度、温度科学地度量物体冷热程度的客观标准科学地度量物体冷热程度的客观标准温度。温

13、度。温温度度是是用用来来衡衡量量物物体体冷冷热热程程度度的的物物理理量量，测测量量温温度度的的标标尺尺称称为为温温标。工程上常用的温标有：标。工程上常用的温标有：（1 1）摄氏温标：符号）摄氏温标：符号 C C表示表示（2 2）华氏温标：用符号）华氏温标：用符号 F F表示表示（3 3）热力学温标：用字母）热力学温标：用字母K K表示。表示。三种温标的比较如表三种温标的比较如表1 12 2所示。所示。温度标温度标定名称定名称代 号单位单位换换 算算 方方 法法摄氏温度摄氏温度t C CT T（C C）=5/9=5/9（f-f-3232）（）（F F）华氏温度华氏温度f F FF F（F F）=

14、9/5=9/5 t+32t+32（C C）绝对温度绝对温度TKT T（K K）=t+273=t+273（C C）1 1干球温度和湿球温度干球温度和湿球温度 干干球球温温度度是是指指用用干干球球温温度度计计测测量量空空气气温温度度时时，干干球球温温度度计计所所指指示示的的温温度。度。湿湿球球温温度度是是指指在在稳稳定定条条件件下下，湿湿球温度计所指示的温度。球温度计所指示的温度。标标准准湿湿球球温温度度应应是是在在感感温温球球周周围围有有3-5m/S3-5m/S的风速。的风速。2 2干湿球温差干湿球温差3 3露点温度露点温度我我们们把把湿湿度度成成为为100100的的温温度度叫叫做做凝凝结结成成

15、露露水水的的温温度度露露点温度。点温度。4 4冷凝温度冷凝温度在在空空调调系系统统中中，在在冷冷凝凝器器中中制制冷冷剂剂在在一一定定高高压压下下由由气气态态变为液态时的温度称为冷凝温度。变为液态时的温度称为冷凝温度。5 5蒸发温度蒸发温度在空调系统中，在蒸发器中制冷剂低压汽化时的温度称在空调系统中，在蒸发器中制冷剂低压汽化时的温度称为蒸发温度。为蒸发温度。三、压力与真空度三、压力与真空度压压力力就就是是固固体体、液液体体或或气气体体垂垂直直作作用用于于物物体体表表面面上上的的力力。常用常用p p表示，其单位为帕斯卡，简称帕（表示，其单位为帕斯卡，简称帕（PaPa）。）。标准大气压，它相当于标准

16、大气压，它相当于101.3kPa101.3kPa。在在实实际际工工作作中中，表表示示压压力力常常用用方方式式有有绝绝对对压压力力、表表压压力力和和真空度。真空度。（1 1）绝绝对对压压力力：它它表表示示实实际际的的压压力力值值，是是把把完完全全真真空空状状态作为零值。态作为零值。（2 2）表表压压力力：通通过过压压力力表表上上指指示示读读出出的的压压力力值值，称称为为表表压压力力值值。它它是是将将标标准准大大气气压压作作为为零零值值，在在此此基基础础上上进进行行压压力力计量的结果。计量的结果。（3 3）真空度：低于大气压力的数值称为真空度。）真空度：低于大气压力的数值称为真空度。四、汽化与冷凝

17、四、汽化与冷凝1 1汽化汽化物质由液态变为气态的过程称为汽化。物质由液态变为气态的过程称为汽化。汽化过程有两种形式，即蒸发和沸腾。汽化过程有两种形式，即蒸发和沸腾。在制冷技术中，对蒸发一词通常是理解为液体的沸腾过程。在制冷技术中，对蒸发一词通常是理解为液体的沸腾过程。饱饱和和蒸蒸气气是是指指容容器器中中存存有有蒸蒸气气与与液液体体，两两者者处处于于平平衡衡状状态态，此状态称为饱和蒸气状态。此状态称为饱和蒸气状态。干饱和蒸气指在容器中的液体全部蒸发成蒸气的状态。干饱和蒸气指在容器中的液体全部蒸发成蒸气的状态。在制冷技术中，主要是利用制冷剂在蒸发器内的低压下，不在制冷技术中，主要是利用制冷剂在蒸发

18、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的。但习惯上称它为蒸发过常是在蒸发器中以沸腾的方式进行的。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。为蒸发压力。几种液体在一个标准大气压下的正常沸点几种液体在一个标准大气压下的正常沸点液体名称液体名称沸点沸点/液体名称液体名称沸点沸点/水水酒精酒精R12R12氨氨1001007878-29.8-29.8-33.4-33.4R22R22R134aR

19、134aR142bR142bR405aR405a-40.8-40.8-26.15-26.15-9.25-9.25-27.3-27.3五、热量与热容五、热量与热容1 1热热量量：有有热热出出入入，温温度度就就有有变变化化，温温度度变变化化的的大大小小和和出出入入热热的的量量成成比比例例，这这种种热热的的量量叫叫做做热热量量。热热量量的的单单位位为为焦焦耳耳（J J）。）。热的传递有传导、对流和辐射三种形式。热的传递有传导、对流和辐射三种形式。传传导导：在在物物体体（固固体体）两两点点之之间间有有温温差差时时，热热量量将将通通过过物体内部从高温点向低温点移动，这种现象就是热的传导。物体内部从高温点

20、向低温点移动，这种现象就是热的传导。对对流流：气气体体和和液液体体依依它它本本身身的的流流动动使使热热量量转转移移，这这种种热热的的传传递递方方式式称称为为热热的的对对流流。冷冷凝凝器器就就是是利利用用空空气气对对流流进进行行冷冷却却的。的。辐辐射射：它它是是指指发发热热源源直直接接向向其其周周围围的的空空间间散散发发热热量量，通通过过辐辐射射波波将将热热量量传传递递给给其其他他物物体体的的过过程程。热热辐辐射射和和电电波波的的传传播播很很类类似似。其其特特点点是是热热量量由由热热源源表表面面以以光光（电电磁磁波波）的的形形式式连连续续发射，以光速传播，可以不依靠其他物质。发射，以光速传播，可

21、以不依靠其他物质。六、显热与潜热六、显热与潜热物物体体受受热热，温温度度就就会会上上升升，温温度度上上升升到到一一定定程程度度物物体体状状态态就会发生变化。就会发生变化。潜热按物体状态变化不同，可分为以下几种：潜热按物体状态变化不同，可分为以下几种：液化潜热：从气体变成液体时放出的热叫做液化潜热；液化潜热：从气体变成液体时放出的热叫做液化潜热；凝固潜热：从液体变成固体时放出的热叫做凝固潜热；凝固潜热：从液体变成固体时放出的热叫做凝固潜热；熔解潜热：从固体变成液体时吸收的热叫做熔解潜热；熔解潜热：从固体变成液体时吸收的热叫做熔解潜热；蒸发潜热：从液体变成气体时吸收的热叫做蒸发潜热；蒸发潜热：从液体变成气体时吸收的热叫做蒸发潜热；升华潜热：从固体变成气体时吸收的热叫做升华潜热。升华潜热：从固体变成气体时吸收的热叫做升华潜热。七、节流七、节流这这种种只只是是状状态态的的变变化化，与与外外界界没没有有热热和和功功的的交交换换，因因此此流流体体的热量不变，这种状态变化称为节流。的热量不变，这种状态变化称为节流。体积增大，压力下降，温度不变体积增大，压力下降，温度不变空调制冷系统中，制冷剂在膨胀阀中状态变化就是节流过程。空调制冷系统中，制冷剂在膨胀阀中状态变化就是节流过程。