空调系统教材.doc

培训教材之(二)DPSP/PX-02307空调系统培训教材东 风 标 致 目 录第一章 空调概论4第二章 制冷基本原理7 物理学基本概念7 制冷循环8第三章 307空调系统10 压缩机11 冷凝器16 干燥罐17 膨胀阀19 蒸发器21 压力传感器25第四章 连接管和接头27第五章 传感器29 车外空气温度传感器29 车内温度传感器30 蒸发器温度传感器31 散热器温度传感器32 车速传感器33第六章 回路的温度与压力34第七章 循环示意图35第八章 运行周期曲线图36第九章 安全装置电路图37第十章 动力装置38 步进电动机38 步进电动机的工艺39第十一章 电路原理图41第十二章 空调运行检测44 测量吹风温度44 检测低压和高压45 检测密封46第一章 空调概论 空调系统的作用是提高乘座的舒适性和驾驶的安全性。 车内一个运行良好的空调系统可用以下几方面的数据来衡量： 温度 湿度 空气的流动性 换气性能 空气质量 舒适度 所有的汽车都装备有一套制热装置，因此我们所谈论的汽车空调，是指同时装备有制热和制冷装置的空调系统。 制冷的功能是吸收进入车内的空气中所含的热量和水份。 车内的热量主要由以下几个热源点产生： 外部的空气 阳光 路面 乘员 发动机 热空气 冷空气1. 前风窗玻璃除霜或除水气通风口 2. 前车门玻璃除霜或除水气通风口 3. 侧面通风口 4. 中间通风口 5. 前排下部通风口 6.后排下部通风口ABCA：外部空气进入 B：车内空气分配 C：车内空气排出 空调操作面板12746538手动空调操作面板1 车内空气分配控制 2 进气控制 3 空气流量控制 4 后风窗除霜控制5 温度控制 6 除霜指示灯 7 空调启动开关 8 空调指示灯124653897自动空调操作面板1 温度调节按钮 2 自动空调启动钮 3 空气流量控制 4空调启动开关5车内空气分配控制 6空气流量控制 7进气控制 8空调关闭开关9后风窗除霜控制第二章 制冷基本原理 物理学基本概念1- 物理状态变化升 华熔 化液 化固态气 态液态凝 固蒸 发2- 冷凝物质由液态转变为气态是一种可逆现象。如果吸收气态物质中的热量，气态物质就会转变成液态。在下面所示的例子中，在A点和B点之间，在100C恒温下，水蒸汽向空气中释放出热量，便由气态转变成液态。从B点到C点，物质从100C“冷却”到80C（液态）。发生这一变化的设备称为冷凝器。水蒸汽空气水 结论：温度降低、压力升高有利于液化。温度升高、压力降低有利于蒸发。3- 蒸发制冷剂要能够蒸发就必须吸收一定的热量。以下面的例子说明这一变化过程：蒸汽氟里昂Ra) 瓶子中，制冷剂在7巴的压力下处于液体状态。b) 打开开关R。c) 制冷剂在1巴的压力（大气压力）下以29.8C的温度流进蛇形管。制冷剂吸收周围空气的热量，周围的空气温度便从+ 27C冷却至+ 10C，制冷剂从液态转变为气态。发生这一变化的设备称为蒸发器。 制冷循环1- 原理为了产生冷气，首先要得到高压液态制冷剂，然后通过采取降压、膨胀和蒸发等手段，使它转变成低压气体（低温）；为了构建一个循环，我们利用压缩机将低压低温气体吸入并压缩，而后产生高压气体（高温）。高温高压气体流经冷凝器中的冷凝管时，将其所含的热能传给掠过冷凝管的空气后，冷凝成高压液体，得到的高压液体又可通过降压、膨胀和蒸发等手段，达到制冷目的。 2- 原理图 高压 低压 热量：空气制冷剂热量：制冷剂空气 2 3 1 4 51.蒸发器 2.压缩机 3.冷凝器4.干燥器 5.膨胀阀15234第三章 307空调系统307空调系统主要由：压缩机、冷凝器、干燥器、压力开关、膨胀阀、蒸发器、鼓风机等部件组成。鼓风器发动机风扇 1. 压缩机 2. 冷凝器 3. 干燥器 4. 压力开关 5. 膨胀阀 6. 蒸发器 压缩机1- 压缩机作用压缩机是制冷回路的“泵”，它由发动机并通过皮带和电磁离合器驱动；压缩机的制冷能力取决于它的气缸的有效工作容积和传动比；压缩机集“吸入、压缩和压出”制冷剂等功能为一体；有两种类型的压缩机：有效工作容积固定有效工作容机可变压缩机提高压力和温度 保证流量 低压气体w moteurCalculateur高压气体噪音与热量发动机计算机M符号P2 P1P12- 有效工作容积固定压缩机A结构由电磁离合器（8、9）驱动的轴（1）促使驱动斜盘（2）转动，驱动斜盘的角度确定活塞（3）的行程，气缸由阀（4 吸气阀和压气阀）封闭，气缸体（10）构成了低压室（与吸气的低压管路相连）和高压室（与压气的高压管路相连）165423871091.传动轴 3.活塞 5.低压室 7.皮带轮 9.线圈2.驱动斜盘 4.阀 6.高压室 8.离合器 10.缸盖B. 运行原理图1. 吸气 2. 压气 3 .活塞 4. 驱动斜盘 5.旋转凸轮 6.驱动轴 C. 工作原理工作容积固定的压缩机每个工作循环都压缩最大的容积。对于此类压缩机，制冷功率的调节是通过压缩机间歇性的工作来实现的，即根据蒸发器上的传感器（或防结霜传感器）对流经蒸发器的空气温度的测量，并通过电磁离合器来实现压缩机间歇性的工作。低压变化蒸发器上空气温度低蒸发器上空气温度高膨胀阀显著的关闭膨胀阀显著的开启低压升高低压变弱3- 有效工作容积可变压缩机有效工作容机可变的压缩机在每次工作循环时，可优化压缩气体的容积，它可实现取消压缩机间歇式的工作方式。主要优点在于：避免了对发动机的冲击保持了温度的稳定性保持了蒸发器低压的稳定性提高压缩机的使用寿命减少了功率消耗12341.传动轴 2.驱动斜盘 3.缸内压力 4.调整气门低压变化蒸发器上空气温度低蒸发器上空气温度高膨胀阀显著的关闭膨胀阀显著的开启压缩机增大工作容积压缩机减小工作容积压缩机增大工作容积低压稳定(约2 BAR)低压稳定(约2 BAR)A. 运行原理图压缩机：气缸容积最大的位置1.活塞 2.开关板 3.调整气门 4.驱动轴 5.导向轨 6.驱动斜盘 7.皮带轮和电磁离合器 8.驱动斜盘轴 A.高压室 B.低压室 C.气缸内压力 压缩机：气缸容积最小的位置气缸容积的变化是靠活塞的行程变化来实现的.工作容积变化时，驱动斜盘角度的变化是根据低压而变化的。1.检测阀 2.标定通道 3.回气通道 A .低压室 B.高压室 C.气缸内压力 B. 检测阀C1BPS21C 1121.风箱BP2.球型开关S33.弹簧C.缸内压力S.气体通道BP.低压 冷凝器 冷凝器是一个用于将制冷剂所含热量释放、并将制冷剂由气态转变成液态的热交换器。 冷凝器总是安装在车辆的前部，风扇将风吹过散热装置，以利于排出热量。 来自压缩机的制冷剂以高温高压的气态形式从顶部进入冷凝器。经过冷凝器时，制冷剂丢失它所含的大量热量并凝集在底部。 在冷凝器出口，制冷剂处于高压低温液态。冷凝器车辆动力装置改变制冷剂的物理形态气态制冷剂外部空气车辆动力装置操纵液态制冷剂热消耗符号散热器冷凝器注： 冷凝器是铝制的，以避免冷凝器材料与制冷剂发生化学反应。 冷凝器的清洁程度会影响高压值：必须要检查冷凝器的清洁程度。 干燥罐活性物质介入符号制冷剂（液态）湿度H2制冷剂（液态）湿度H1使制冷剂脱水并过滤干燥罐1- 作用 储存 缓冲 干燥和过滤。前两项功能是指干燥罐可以吸收当膨胀阀开闭时引起的负载变化和减缓压缩机工作引起的脉冲。干燥和过滤是指可避免膨胀阀因固态杂质和水份造成堵塞（干燥器只能吸出几克的水份）。2- 运行原理高压制冷剂（液态）通过干燥罐时，将各种悬浮颗粒和潮气留在过滤器中。制冷剂由深潜管和出口接头排出。3- 结构1.制冷剂进口2.过滤屏3.微型过滤器4.干燥器5.过滤屏6.深潜管7.检查指示器8.制冷剂进出口注： 干燥罐安装在冷凝器和膨胀阀之间。要垂直安放，管路的连接要使制冷剂沿着瓶体上所表示的方向流动。 当冷却回路拆开后，重新安装时必须更换干燥罐。 干燥罐在空气中的暴露时间不得超过5分钟。 膨胀阀膨胀阀使压力和温度下降，调节制冷剂的流量 液态制冷剂压力1温度1制冷剂的压力和温度弹簧平衡液/气态制冷剂压力2温度2压1温度1热消耗符号1- 作用： 帮助产生压力变化（高压低压） 根据蒸发器出口处气态制冷剂的温度状况，调整喷入蒸发器中的液态制冷剂的数量；膨胀阀的作用不仅仅是向蒸发器提供一定数量的制冷剂，而且还保证根据运行条件使制冷剂完全蒸发。 在蒸发器的出口处，制冷剂是处于气态的，温度略高于制冷剂的沸点。2- 工作机理： 高压制冷剂（液态）通过孔1进入膨胀阀。（它经过的是一个口径随着弹子7而变化的孔）； 制冷剂通过孔1后，会使它的压力迅速下降，同时温度也随之降低（膨胀）； 制冷剂通过孔2进入蒸发器； 从蒸发器来的制冷剂以气体形态通过孔8进入膨胀阀，并通过孔9排出（送往压缩机）。 密封舱3内充满一种专门气体（热敏的），推杆10与密封舱3相连；当从蒸发器排出的制冷剂过热时，密封舱3内的气体膨胀，通过膜4带动推杆10移动，使流向蒸发器入口的制冷剂流量增大，因此可增强制冷效果。N元件N元件1高压制冷剂进口6瓶体2低压制冷剂出口7弹子3密封舱8来自蒸发器的制冷剂4膜9流向压缩机的制冷剂5弹簧10推杆注： 膨胀阀是不可调的、不可修理的。 当更换膨胀阀时，应确认油封与压缩机的型号相符。 蒸发器 蒸发器是一个热交换器。 作用：吸收掠过蒸发器表面的空气的热量（这些热量又使蒸发器中的制冷剂蒸发）；同时还可干燥空气。 蒸发器安装在鼓风机管路中，装在散热器的前段。底部有一个接水盘，这些水将排放到车辆的低部。蒸发器吸收热能和风中的潮气 送出风q1, H1液体和气体冷剂热消耗 冷凝水送出风q2, H2 q1, H1符号 A:散热管 B:散热片 C: 接头 运行原则减压后的制冷剂以液/汽态进入蒸发器，蒸发器中的制冷剂吸收进入车内的外部空气的热量，制冷剂蒸发。在蒸发器出口处，制冷剂呈低压低温气态。外部空气最冷中间通风机通风口翻板蒸发器排水口散热器混合气翻板混合气体外部空气最热外部空气 压力传感器1- 作用安装在冷凝器的出口处，向发动机计算机提供一个线性的压力信号。这个信号可使发动机计算机： 管理风扇的转速（提供风扇高速运转，改善制冷剂的冷凝效果） 管理压缩机的开/关（安全压力过高或过低）发动机计算机也将“空调压力信息”通过CAN网传递给BSI。发动机计算机(1320)Us压力压力信息利用处理层2- 运行这是一个电容型压力传感器，它的容量随压力而变化。安装在蒸发器的前面，测量制冷剂的压力。供5伏的电，它提供与测量到的制冷剂压力成正比的压力信号。3- 传递功能：信号用UA(5V)=20.03P(Kpa)的百分比表示。例如：5 bar = 500 Kpa 500 x 0,03 + 2 = 17% de 5V信号绝对压力（巴）第四章 连接管和接头1- 连接管连接管保证了冷却系统中各组件间的连接连接管的直径是不同的： 蒸发器与压缩机间的连接管直径最大； 压缩机与冷凝管间的连接管直径居中； 冷凝器、干燥罐、膨胀阀阀间的连接管直径最小。压缩机的“吸入和压出”管都是软管，以便减少发动机和压缩机产生的震动。硬管都是铝制的。连接管也可能是镀金的或复合型的。2- 接头棘轮接头接头辅助接头(R134a)保护塞低压高压第五章 传感器 车外空气温度传感器1- 作用安装在右外反光镜中，向计算机发送车外空气温度信息，以便计算机能够进行混合、气流量、分配和再循环等功能的管理。注：这个传感器向BSI提供信息，以使BSI确保“指挥信息”功能。2- 运行这是一个CTN型热敏电阻，也就是当外部温度下降时，电阻值上升，或者反之外部温度上升电阻值下降。传感器由5伏直流电供电，BSI测量传感器接线脚处的压力，它是随传感器的电阻变化的 车内温度传感器1- 作用它安装在仪表盘上，位于乘客的对面，向计算机传送车内空气温度的信息。以便计算机能够进行混合、气流量、分配和再循环等功能的管理。2- 运行这是一个CTN型热敏电阻，也就是当外部温度下降时，电阻值上升，或者反之外部温度上升电阻值下降。传感器由5伏直流电供电，BSI测量传感器接线脚处的压力，它是随传感器的电阻变化的。 蒸发器温度传感器1- 作用它将流过蒸发器的空气的温度信息传送给： BSI 管理结霜安全； 空调计算机，以便计算机能够确定所吹出的风温。它固定在空调的右侧，安装在蒸发器左上部。注：蒸发器传感器与BSI是电线连接的：BSI通过CAN网向空调计算机发送蒸发温度信息2- 运行这是一个CTN型热敏电阻，也就是当外部温度下降时，电阻值上升，或者反之外部温度上升电阻值下降。传感器由5伏直流电供电，BSI测量传感器接线脚处的压力，它是随传感器的电阻变化的。 散热器温度传感器1- 作用它向计算机发送流过散热器的空气温度，以便它计算吹出的混合风的温度，在发动机冷却液冷的时候起到自动管理作用。它安装在散热器处，正面的左边。2- 运行这是一个CTN型热敏电阻，也就是当外部温度下降时，电阻值上升，或者反之外部温度上升电阻值下降。传感器由5伏直流电供电，BSI测量传感器接线脚处的压力，它是随传感器的电阻变化的。 车速传感器1- 作用传感器提供一个电信号，该信号的频率与变速箱次级线圈的转速成成正比，因此也就和车速成成正比。它使计算机能够正确计算空气流量和再循环。它安装在变速箱转速器的插座上。它向BSI提供信息，以便使BSI确保可见与集中判断的功能。车速信号通过线路连接到达BSI，然后在汽车空调电控单元上送往空调计算机。2- 运行这个传感器是一个Hall式脉冲振荡器第六章 回路的温度与压力膨胀阀前调节后的空气膨胀阀后1. 冷凝器2. 干燥罐3. 压缩机4. 膨胀阀5. 蒸发器6. 压力传感器a: 外部空气b: 外部空气或内部再循环c: 新鲜和脱水后的空气GHP: 高压气体LHP: 高压液体GBP: 低压气体第七章 循环示意图高压液体高压气体1. 冷凝器2. 干燥罐3. 压缩机4. 膨胀阀5. 蒸发器6. 压力控制器1. Condenseur2. Dshydrateur3. Compresseur4. Dtendeur5. Evaporateur6. Pressostat低压气体低压液体第八章 运行周期曲线图第九章 安全装置电路图发动机温度安全装置压力安全装置发动机工作状态安全装置第十章 动力装置 步进电动机1- 作用步进电动机用来驱动一些阀的转动，以使它们形成一定的角度位置（a角）。这个位置确定： 对混合阀热空气和冷空气按比例混合。 对下部阀、除霜阀、通风阀送风的分配。 对进气阀 内部空气再循环的比例。2- 控制 步进发动机 转盘减速器计算机给步进电动机供电并使它们以一个a角度转动。这个角度符合： 吹进车内的风（混合）的温度。 要吹向下部、通风机、挡风玻璃等的风量。 最起码要进入空调的外部空气量，还有要再循环的内部空气量。再循环混合分配计算机一个安装在电动机轴顶端的齿轮通过一个带一串级塑料齿轮的转盘减速器带动有关的阀轴转动。运行时，以脉冲形式供电给发动机。每次脉冲转子实现一个称为“步”的固定角度。如果计算机要让电动机转动一个a角，它就必须提供一定数量的脉冲，也就是一定期数量的步，其总数等于a。计算机时刻了解每个电动机的位置，知道它让它们向一个方向或另一个方向所做的步数。注：止推轴承需要定期调整偏差（比如一个齿轮的偏差），这是自动完成的（根据温度变化，或是止推轴承热的时候，或是止推轴承冷的时候。断电时计算机在存储器中保存着所有步进电动机的位置。 步进电动机的工艺 1- 介绍 步进电动机将电脉冲变成一个增量旋转机械运动。 二相步进电动机 这个电动机装备有永磁铁，每次磁极换一相永磁铁便进一步。2- 结构在这些电动机中，控制电流作用在两个线圈上。带有这两个线圈的两个定子面对面安放， 装备有互相隔开的成对磁极。转向B定子B转子转子线圈A线圈B定子A线圈B转向A线圈A出口轴定子B定子A第十一章 电路原理图8007102080108008803580068050804680258020第十二章 空调运行