课题二 汽车空调制冷系统的结构及原理.ppt

课题二汽车空调制冷系统的结构及原理 任务一汽车空调制冷系统的组成及原理学习目标了解空调制冷系统的工作过程及原理 认识制冷系统中的各元件的结构及原理 设疑和引入 制冷系统是空调重要的组成部分 你是否有观察过家用空调的组成部分和各部分的结构特点 基础知识 一 制冷系统的作用制冷系统是空调重要的组成部分 制冷剂在封闭的系统中循环流动 其调节车内空气的原理如图2 1 1所示 图2 1 1汽车空调调节车内空气的原理 二 制冷系统的组成 汽车空调制冷系统主要由压缩机 冷凝器 膨胀阀及蒸发器组成 简称空调四大件 另外还有一个比较重要的组成部件 就是储液干燥器 其系统组成及布置如图2 1 2所示 图2 1 2制冷系统组成及布置 三 制冷原理 汽车空调制冷系统的工作原理如图2 1 3所示 制冷系统工作过程如图2 1 4所示 图2 1 3制冷系统工作原理 图2 1 4制冷系统工作过程 四 制冷系统的分类 汽车空调系统基本分两类 循环离合器系统和蒸发器压力控制系统 1 循环离合器系统 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降温作用 称为循环离合器孔管CCOT CyclingClutchOrificeTube 系统 该系统常用恒温开关控制 如图2 1 5所示 图2 1 5安装恒温开关控制的CCOT系统1 压缩机离合器 2 冷凝器 3 恒温开关 当毛细管温度下降至0 时断开 而温度上升至7 时闭合 4 孔管 5 回流管 6 蒸发器 7 接蓄电池 8 储液器 9 干燥剂 10 压缩机高压侧压力开关 CCOT系统也可以用压力开关控制 压力开关安装在储液器上 如图2 1 6所示 图2 1 6用压力开关控制的CCOT系统1 压缩机离合器 2 冷凝器 3 孔管 4 回流管 5 蒸发器 6 储液器 7 压力开关 8 接蓄电池 9 干燥剂 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 如图2 1 7所示 图2 1 7用膨胀阀的循环离合器系统1 压缩机 2 恒温开关 3 毛细管 4 膨胀阀 5 储液干燥器 6 视液窗 7 冷凝器 8 蒸发器 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 只要选定空调功能 该系统就连续运行 1 STV和POA系统 用吸气节流阀 STV 或先导阀操作的绝对压力阀 POA 控制蒸发器温度 防止其结冰 用膨胀阀作为节流降压装置 储液干燥器安装在高压侧 STV或POA阀安装在低压侧 如图2 1 8所示 图2 1 8装用STV的蒸发器压力控制系统1 压缩机 2 冷凝器 3 储液干燥器 4 热力膨胀阀 5 视液窗 6 回流管 7 蒸发器 8 加液阀 9 吸气节流阀 10 排气压力表接口 11 发动机真空歧管 12 STV压力检测接口 13 外平衡管 14 毛细管 15 感温包 2 VIR系统 该系统用阀罐 VIR 控制蒸发器温度 就是把膨胀阀和POA阀都集中安装在储液干燥器的上部 三者构成一个部件 阀罐 如图2 1 9所示 图2 1 9中 4根外接软管4 6 9 10分别传送高压液态 低压液态 气态制冷剂 图2 1 9装用VIR的蒸发器压力控制系统1 压缩机 2 高压高温排气 3 冷凝器 4 液态制冷剂 5 VIR阀罐 6 液态制冷剂管路 7 蒸发器 8 吸气管路 9 回流管 10 低压低温回气管 任务二汽车空调分类 学习目标汽车空调系统的结构类型 设疑和引入 装有车用空调的汽车上 为什么有的汽车上有一台发动机 有的却有两台发动机 有的空调既可以制冷又可以取暖 而有的空调却只能制冷呢 基础知识 一 按驱动方式分类1 非独立式空调非独立式空调是用主发动机通过皮带传动带动空调压缩机运转 由电磁离合器控制二者之间的动力传递 图2 2 1非独立式空调工作原理图 优点 结构简单 噪声小 便于安装布置 缺点 消耗发动机10 15 的动力 降低汽车后备功率 影响汽车的动力性 非独立式空调主要用于轿车 货车及小型客车上 2 独立式空调 所谓独立式空调 就是专门用一个副发动机带动空调压缩机运转 其运行过程稳定 不受主发动机工作情况的影响 如图2 2 2所示 图2 2 2独立式空调工作原理图 优点 制冷与行驶互不影响 制冷量大 制冷效果稳定 缺点 结构复杂 成本高 噪声大 布置难度大 独立式空调主要装于大客车上 3 电力驱动空调 电力驱动空调用于特种车辆 如雷达指挥车 营房车等 主要是在停车时空调处于工作状态 利用地面电源 此时压缩机由电动机驱动 但同时仍需增加直流电源 汽车空调的电气元件是按直流电方式工作的 二 按布置形式分类 1 整体式空调它是将副发动机 压缩机 冷凝器 蒸发器等通过皮带和管道连成一个整体 安装在一个专门机架上 构成一个独立总成 其动力源为副发动机 最终由送风管将冷风送入车内 这种形式主要用于独立式空调系统的布置 如图2 2 3所示 图2 2 3整体式空调 2 分体式空调 以车顶置式为例 蒸发器与冷凝器组合成一体 与压缩机分开 压缩机由主机或辅机带动 由辅机带动的 则压缩机与辅机组合在一起 有专用机架 机架上还有发动机水箱 辅助发电机等 放在汽车车顶上方 称车外顶置式空调器 如图2 2 4 a 所示 一类放在汽车后侧的 称后置式空调器 如图2 2 4 b 所示 还有一类是与压缩机组对称放在车架侧面 称为底置分体式空调器 如图2 2 4 c 所示 图2 2 4分体式空调 3 分散式空调 它是将压缩机 冷凝器 蒸发器等各部件分散安装于车上部位 用管道相互连接 这种布置形式用于非独立式空调系统 如图2 2 5所示 图2 2 5分散式空调 三 按送风方式分类 1 直吹式空调这种方式的气流直接从空调器送风面板吹出 也叫仪表板式空调 其结构简单 送风阻力小 但车内送风均匀性差 2 风道式空调 这种方式是将气流用风机送到塑料风道 再由风道送到车顶或座位下的出风口吹出 四 按功能分类 1 冷暖分开型制冷与供暖完全分开 各自独立控制 结构分开布置 2 冷暖合一型在制冷系统的基础上增装加热器及暖风出口 但制冷与采暖不能同时工作 其结构形式如图2 2 6所示 图2 2 6冷暖合一型空调 缺点 要驾驶员手动控制其出风量和冷暖转化模式 也就是我们日常所说的手动空调 这给驾驶员行车带来了操作不便的缺点 3 全功能型 这种形式的汽车空调集制冷 供暖 除霜 去湿 通风 净化等功能于一体 由于其功能完善 提高了乘员的舒适性 因此越来越多的汽车空调采用了这种形式 全功能汽车空调系统的布置如图2 2 7所示 图2 2 7全功能型汽车空调 全功能性又可分为空气混合型和再加热型两种 因此 对全功能式的功能可归纳如下 1 空气内循环或进新风的冷气 2 空气内循环或进新风的暖气 3 各种工况下的除湿 4 从冷到暖连续改变的温度控制 五 按控制方式分类 1 手动空调用拉钮或旋钮控制 一般设有开关键 调温键 调风键等 其操纵机构一般为拉索式 也有少数为气动式 真空 手动式控制面板如图2 2 8所示 图2 2 8手动空调控制面板 2 半自动空调 半自动式一般用拉钮控制 设有温度选择键和功能选择键 其控制面板如图2 2 9所示 半自动空调的操纵机构一般为气动式 图2 2 9半自动空调控制面板 3 全自动空调 全自动空调一般用按键控制 其操纵机构一般为电动式 也有少数用电控气动式 其控制面板如图2 2 10所示 图2 2 10全自动空调控制面板 六 空调系统的布置原则 表2 2 1空调系统在车辆上的布置原则 任务三汽车空调压缩机 学习目标熟悉压缩机的作用及类型 了解汽车空调压缩机的结构及工作原理 能对常见车型的压缩机进行拆装及检修 熟悉电磁离合器的结构及原理 能对电磁离合器进行检修 设疑和引入 将汽车发动机和变速器之间的动力连接或切断的元件是什么 是离合器 在汽车空调系统中也有离合器 称电磁离合器 它用于控制连接或切断发动机和汽车空调压缩机之间的动力 基础知识 一 压缩机的作用及分类压缩机的性能指标主要有 排气量 制冷量 输入功率 净重和容积效率 1 汽车空调压缩机的作用 压缩机的作用如表2 3 1所示 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 表2 3 1压缩机的作用 2 汽车空调压缩机的分类 目前 正式应用在汽车空调上的压缩机不少于30种 根据缸数不同可分为1缸 2缸 3缸 4缸 6缸或10缸 根据设计结构不同有往复式 旋转式 涡旋式3种 如图2 3 2所示 不同的车型采用的压缩机型号有所不同 图2 3 2压缩机的分类 二 往复式活塞压缩机构造及工作原理 往复式是指活塞做来回的往复运动 它的驱动方法一般有3种 曲轴驱动 摆盘式驱动和斜盘驱动 图2 3 3往复式活塞压缩机 1 曲轴连杆式压缩机 曲轴式又称曲轴连杆式 该种压缩机通过容积变化来压缩气体 有立式和卧式两种 其工作原理和活塞发动机一样 但压缩机是一种泵 这一点和发动机正好相反 当曲轴被外力带动旋转时 活塞上下移动 活塞下移时产生真空 从蒸发器吸进制冷剂蒸气 活塞向上移动时 压缩制冷剂蒸气至冷凝器 其结构如图2 3 4所示 图2 3 4曲柄连杆式压缩机结构图 并联双缸压缩机有A 206 A 209 A 210三种型号 每转排量分别为98 4ml 147 6ml 164ml 制冷量和消耗功率如表2 3 2所示 表2 3 2压缩机制冷剂和消耗功率 2 摆盘式压缩机 摆盘式压缩机的最大优点是工作平稳 结构紧凑 体积小 适用于车厢空间狭小的车型使用 其铸造材料为铝合金 以减轻汽车自重 摆盘式压缩机的工作原理如图2 3 5所示 图2 3 5摆盘式压缩机工作原理图1 压缩机主轴 2 转子 端面凸轮 3 活塞 4 连杆 5 支撑钢球 6 防转锥齿轮副 7 翘板 日本三电公司生产的SD 5型摆盘式压缩机构造如图2 3 6所示 图2 3 6SD 5摆盘式压缩机构造 3 斜盘式压缩机 斜盘式压缩机是一种轴向往复式压缩机 斜盘式压缩机的工作过程示意如表2 3 3所示 表2 3 3斜盘式压缩机工作过程 续表 斜盘式压缩机的双头活塞 各在相对应的气缸 一前一后 中滑动 活塞的一头在前缸中压缩蒸气时 活塞的另一头在后缸中吸入蒸气 反向时 作用互相对调 各气缸均装有进 排气门 另有一根排气管 用于连通前后高压腔 双头活塞中间开槽与斜盘装合 因此可由斜盘驱动其沿气缸前后滑动 图2 3 7所示为DA 6型斜盘式活塞压缩机构造 图2 3 7DA 6型斜盘式压缩机构造1 前板和轮毂 2 带轮轴承 3 带轮 4 离合器线圈 5 螺栓 6件 6 轴封 7 前缸盖 8 缸盖垫 9 21 阀板 10 20 吸气簧片阀 11 前缸体 12 主轴和斜盘 13 活塞 3对 14 止推轴承 15 主轴承 16 钢球护座 6件 17 活塞钢球 6件 18 密卦圈 19 后缸体 22 缸盖垫 23 后缸盖 24 系统控制开关 25 高压安全阀 三 回转式压缩机构造及工作原理 1 圆形气缸旋叶式压缩机在圆形气缸中 转子是偏心安装的 转子外圆非常贴近泵腔的一侧 叶片或滑片随转子转动 并可在槽内径向滑动 以便和气缸内壁共同形成密封 如图2 3 8所示 图2 3 8四叶片圆形气缸旋叶式压缩机 转子顺时针运转 制冷剂蒸气从进气口进入 密封在叶片和气缸壁之间的空腔内 当转子叶片转过180 角时 制冷剂蒸气在密封腔内被压缩 直至从排气口排出 图2 3 9所示为美国约克VR492型旋叶式压缩机构造 图2 3 9美国约克VR492型旋叶式压缩机构造 2 椭圆气缸旋叶式压缩机 图2 3 10所示为旋转叶片压缩机工作过程 按单位质量计 这种压缩机的制冷量高于任何其他类型的汽车空调压缩机 图2 3 10四叶片圆形气缸旋叶式压缩机 如图2 3 11所示 这种压缩机有两只叶片 又有两组进 排气口 因此压缩机轴每转一次 就发生4次进 排气过程 制冷剂蒸气从进气进入 并被压缩 然后经排气口排出 图中只标明旋转0 45 90 和135 的情况 图2 3 11旋叶式压缩机工作顺序 四 变排量压缩机构造及工作原理 V 5型变排量压缩机结构如图2 3 12所示 压缩机排量与活塞行程的关系如表2 3 4所示 a b 图2 3 12V 5型变排量压缩机结构 表2 3 4压缩机排量与活塞行程的关系 旋转斜盘的倾斜度取决于腔内压力 活塞顶部和底部的压力以及斜盘前后的弹簧力 旋转斜盘斜度变化的工作原理如图2 3 13所示 图2 3 13旋转斜盘斜度变化工作原理示意图 斜盘箱内的压力由调节阀控制 控制的调节阀和活塞行程工作过程如表2 3 5所示 表2 3 5调节阀和活塞行程工作变化过程 五 压缩机电磁离合器构造及工作原理 1 电磁离合器的结构如图2 3 14所示 电磁离合器由定子 转子 压盘 带轮等组成 图2 3 14电磁离合器的结构 剖面 1 定子 电流流过电磁线圈时产生吸力 吸合压盘 2 转子 靠内表面的滚针轴承支撑 随带轮一起转动 3 压盘 压盘又称衔铁盘 与压缩机轴用键固定在一起 2 电磁离合器的工作原理 由于转子上的带轮通过传动带与发动机曲轴相连接 所以只要发动机运转 带轮就随之转动 离合器未通电时 压缩机不工作 当打开制冷开关时 定子线圈中有电流通过产生磁力 吸引压盘 使之压在转子的摩擦片上并借助摩擦力使离合器作为一个整体工作 从而带动压缩机主轴运转 如图2 3 15所示 图2 3 15电磁离合器结构 实物 3 电磁离合器的分类 电磁离合器按形状可分为F型 G型 R型和P型 如表2 3 6所示 表2 3 6电磁离合器类型 续表 4 电磁离合器的间隙 对于空调压缩机和电磁离合器 一般的汽车修理厂只承担以下常见故障的修理 电磁离合器打滑 线圈烧坏 排气阀破裂 压缩机卡死 泄漏 异响等 如有上述故障可以直接更换电磁离合器或压缩机缸体部分 技能实训一常见车型空调压缩机的拆卸与安装 1 空调压缩机皮带的拆卸器材设备准备 桑塔纳3000整车 扭力扳手 冷媒回收与充注机 桑塔纳专用工具等 见图2 3 16 图2 3 16拆卸空调压缩机皮带 1 用内六角扳手 旋松空调压缩机下方两个连接螺栓 箭头B 2 沿顺时针方向旋转皮带张紧调节螺栓 箭头A 直至皮带放松 3 用套筒扳手将皮带由带轮上向汽车前进方向脱出 如更换皮带 应拆卸发动机前悬置 如仅拆卸空调压缩机 可不拆卸发动机前悬置 2 空调压缩机的拆卸 如图2 3 17所示 1 拆卸空调压缩机上高 低压管 并封闭管口 防止异物进入 2 拔下电磁离合器线束插头 3 拆下压缩机皮带 4 将整车举升到适当高度 旋出压缩机紧固螺栓9 从压缩机支架3上取下空调压缩机l 图2 3 17拆卸压缩机1 空调压缩机 型号 SE7PV16AR134a 2 六角组合螺栓 40N m 3 压缩机支架 4 带肩六角螺栓 40N m 5 内六角螺栓 40N m 6 皮带张紧支架 7 皮带张紧高节螺栓 8 压缩机皮带 9 内六角组合螺栓 40N m 3 空调压缩机的安装 1 用扭力扳手以规定的力矩拧紧固定螺栓 2 更换高 低压管的密封圈 3 根据情况补充制冷剂 4 必须使离合器多楔带带轮 发动机皮带轮的带槽处在同一平面内 4 空调压缩机皮带的安装 图2 3 18安装压缩机皮带 1 将皮带套在带轮上 注意运转方向 2 用套筒扳手 沿顺时针方向旋转调节螺栓 箭头所示 直至皮带张紧 3 用拇指按压皮带中部 约98N m的力 变形量为5 10mm即可 4 用扭力扳手 将空调压缩机下方两个连接螺栓拧紧 力矩为40N m 技能实训二电磁离合器的拆卸与检修 器材设备准备 桑塔纳3000整车 扭力扳手 冷媒回收与充注机 桑塔纳专用工具 空调压缩机维修专用工具 如二爪拉马 卡簧钳 百分表 磁性座 塞尺 万用表等 操作步骤 1 车上检查 1 观察有无润滑脂从离合器轴承漏出 压板或转子上有无油迹 如有异常 应予以修理或更换 2 检查电磁离合器轴承有无异常响声 3 检查电磁离合器 2 电磁离合器的检修 1 检查压盘是否变色 剥落或损伤 如果有损坏 更换离合器装置 2 用手转动皮带 检查带轮轴承的间隙和阻力 如图2 3 20所示 如果出现噪声或发现间隙过大 阻力过大 则更换离合器 图2 3 20检查带轮轴承的间隙和阻力 3 用百分表测量带轮 A 与压盘 B 之间的间隙 如图2 3 21所示 将百分表归零 然后给压缩机离合器施加12V电压 在施加电压时 测量压盘的位移 图2 3 21测量带轮与压盘之间的间隙 百分表 如果间隙不在规定的范围内 间隙约为0 35 0 6mm 则需要使用调整垫片进行调整 调整垫片有多种厚度可供选择 如0 1mm 0 3mm和0 5mm等 另外 还可以用塞尺来测量间隙 如图2 3 22所示 图2 3 22测量带轮与压盘之间的间隙 塞尺 4 测量电磁线圈的电阻 如图2 3 23所示 3 电磁离合器的拆卸压缩机电磁离合器构造如图2 3 24所示 图2 3 23测量电磁线圈电阻 图2 3 24压缩机电磁离合器构造 1 拆卸空调压缩机皮带 2 拆卸内部轴承卡环 3 拆卸转子 4 拆除前盖挡圈 图2 3 25旋出离合器吸盘 图2 3 26取出卡环 图2 3 27拆卸转子 图2 3 28拆除前盖挡圈 4 电磁离合器的安装 安装顺序与拆卸相反 1 安装转子 2 安装离合器吸盘 图2 3 29安装转子 图2 3 30安装离合器吸盘 案例 一台汽车空调打开A C开关后 就听到压缩机传来异响声 分析 可能存在3个方面的原因 1 压缩机电磁离合器控制线路存在故障 根据如下步骤和方法检查 1 打开A C开关 观察电磁离合器是否打滑 2 如果打滑 先用万用表检查电磁离合器插头电压 如果电压过低 证明是线路故障 如果电压接近12V 证明线路没有故障 2 电磁离合器故障 1 打开A C开关 观察电磁离合器是否打滑 如果打滑 而线路正常 证明是电磁离合器故障 2 检查离合器电磁线圈 如果损坏 则更换 3 如果电磁线圈没有问题 则检查离合器间隙 3 压缩机内部有异响 则拆装压缩机进行维修或者更换压缩机 任务四汽车冷气装置的换热器 学习目标熟悉冷凝器的构造及原理 熟悉蒸发器的构造及原理 设疑和引入 蒸发器通常置于车内 由于蒸发器经常会出现泄漏故障 一旦发生泄漏 将严重影响汽车空调系统的正常工作 因此必须学会对蒸发器进行拆卸和检修 那么 在检修空调冷凝器和蒸发器故障过程中 需要了解哪些知识呢 基础知识 汽车空调的热转换装置包括冷凝器和蒸发器 一 冷凝器 汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器 作用 对压缩机排出的高压高温制冷剂蒸气散热 将热量排向大气 降温 使其凝结为液态高压制冷剂 冷凝器按结构形式不同可分为管片式 管带式 鳍片式和平行流动式冷凝器 1 管片式冷凝器管片式冷凝器由铜质或铝质圆管套上散热片组成 管片式冷凝器结构如图2 4 1所示 图2 4 1管片式冷凝器结构 2 管带式冷凝器 管带式冷凝器是由多孔扁管与S形散热带焊接而成 管带式冷凝器结构如图2 4 2所示 图2 4 2管带式冷凝器结构 3 鳍片式冷凝器 鳍片式冷凝器是扁平的多孔管道表面直接锐出鳝片状散热片 然后装配成冷凝器 鳍片式冷凝器结构图如图2 4 3所示 图2 4 3鳍片式冷凝器结构图 4 平行流动式冷凝器 平行流动式冷凝器也是一种管带式结构 如图2 4 4所示 它由圆桶集管 铝制内肋扁管 波形散热翅片及连接管组成 它是为适应R134a制冷剂而研制的新结构冷凝器 图2 4 4平行流动式冷凝器结构图 5 冷凝器日常维护与维修 日常维护 1 冷凝器的外部散热片应定期清理 2 冷凝器的内部盘管泄漏也是常见故障 因为冷凝器承受高温高压 所以漏洞不宜自行采用焊接方法修理 通常要由专业修理人员修理 或发现冷凝器有泄漏后更换新品 维修 拆卸和安装冷凝器在拆卸和安装冷凝器前 应拆除影响操作的其他附件 并对车辆表面涂层进行保护 1 拆下顶盖固定机构和其他妨碍拆卸冷凝器的导线和部件 2 拆下冷凝器顶部的制冷剂进入气管 并拆下管路与进口密封O形圈 3 拆下冷凝器底部的液态制冷剂流出管 并拆下管路与出口密封O形圈 4 拆下并保存好支撑冷凝器的连接螺栓及螺母 从车上取下冷凝器 二 蒸发器 蒸发器也是一种换热装置 外形近似冷凝器 但比冷凝器窄 小 厚 其目的是为了在鼓风机的风力通过它时 能输送更多的冷气 蒸发器按结构分管片式 管带式 和层叠式等 1 管片式蒸发器 如图2 4 5所示 它由铜质或铝质圆管套上铝翅片组成 经胀管工艺使铝翅片与圆管紧密相接通 图2 4 5管片式蒸发器 2 管带式蒸发器 如图2 4 6所示 管带式蒸发器由多孔扁管与蛇形散热铝带焊接而成 工艺比管片式复杂 需采用双面复合铝材 表面覆一层0 02 0 09mm厚的焊药 及多孔扁管材料 该种蒸发器换热效率可比管片式提高10 左右 图2 4 6管带式蒸发器 3 层叠式蒸发器 如图2 4 7所示 层叠式蒸发器由两片冲成复杂形状的铝板叠在一起组成制冷剂通道 每两片通道之间夹有蛇形散热铝带 这种蒸发器也需要双面复合铝材 且焊接要求高 因此 加工难度最大 但其换热效率也高 结构也最紧凑 图2 4 7层叠式蒸发器 4 蒸发器的维护与维修 1 蒸发器的内部盘管泄漏是常见故障 泄漏处不宜自行采用焊接方法修理 要由专业修理人员修理 如发现蒸发器泄漏最好更换新品 2 蒸发器的吸热片及盘管必须保持表面干净才有利于热交换 应经常检查清洁 3 蒸发器及连接管路内部压力较低 使用维护中尽量避免软管弯折角度过大或受到挤压导致管路不畅 充灌制冷剂时避免制冷剂污染 防止杂质进入系统 如果蒸发器芯出现泄漏情况 一般要更换一个新的蒸发器芯 蒸发器拆装的主要步骤如表2 4 2所示 表2 4 2蒸发器的拆装步骤 续表 三 蒸发器与冷凝器的区别 蒸发器是利用制冷剂的蒸发吸热作用 吸收车内空气中的热量 使车内空气温度降低 同时 液态制冷剂进入蒸发器后 制冷剂在蒸发器管内沸腾汽化由液态蒸发成气态 而冷凝器则是散发制冷剂蒸气的热量 使制冷剂由高温的气态凝结成中温的液态 任务五节流装置 学习目标熟悉膨胀阀的构造与原理 熟悉节流管的构造及原理 熟悉节流膨胀装置的检修 设疑和引入 图2 5 1和图2 5 2所示为两种典型的节流膨胀装置 图2 5 1膨胀阀制冷系统 图2 5 2节流管制冷系统 节流膨胀装置的作用是控制制冷剂进入蒸发器的流量 确保蒸发器内的液态制冷剂得到完全蒸发 以达到最佳制冷效果 汽车空调采用的节流膨胀装置主要包括膨胀阀 节流管等 如果膨胀阀出现阻塞或节流作用失效的故障 会造成系统不制冷或制冷不足 基础知识 一 热力膨胀阀1 热力膨胀阀的作用 1 节流降压 2 自动调节制冷剂流量 3 控制制冷剂流量 防止液击和异常过热发生 2 热力膨胀阀的分类 热力膨胀阀按结构可分为内平衡与外平衡热力膨胀阀 它通过其感温器能自动调节制冷剂的流量 1 内平衡热力膨胀阀 见图2 5 3 2 外平衡热力膨胀阀 见图2 5 4 图2 5 3内平衡热力膨胀阀 图2 5 4外平衡热力膨胀阀 3 内平衡和外平衡热力膨胀阀的区别 内平衡热力膨胀阀是从蒸发器进口处导入平衡压力的 而外平衡热力膨胀阀则是从蒸发器出口处导入平衡压力 4 膨胀阀的选配与安装 膨胀阀的容量与膨胀阀入口处液体制冷剂的压力 或冷凝温度 过冷度 出口处制冷剂压力 或蒸发温度 及阀开度有关 所选的膨胀阀容量一定要与蒸发器的热负荷相匹配 5 安装膨胀阀的要求 1 膨胀阀一般都应直立安装 不允许倒置 安装位置要尽量靠近蒸发器 2 感温包一般安放在蒸发器水平出口管没有积液位置的上表面 积液还要蒸发 不能反映真正的过热温度 且温度也不稳定 要包扎牢靠 保证感温包与管子有良好的接触 接触面要清洁 并要紧贴 还要用隔热防潮胶带包好 必要时膨胀阀本体也用隔热胶带包好 3 外平衡管要装在感温包后边管段的上表面处 且保持适当距离 4 调整膨胀阀时 必须在发动机正常运转情况下进行调整 并应由熟练的空调技术人员进行 二 H型热力膨胀阀 前面所述的热力膨胀阀因其形状像英文字母 F 而简称F型膨胀阀 而H型膨胀阀则因其通道像字母 H 而得名 H型膨胀阀是一种整体型膨胀阀 又称块阀 H型膨胀阀的结构有好几种 有的彻底取消了感温包 如图2 5 5所示 有的将感温包缩到阀体内的回气通路上 如图2 5 6所示 从而提高了阀的工作灵敏度 但这种阀加工难度较大 图2 5 5无感温包式H型阀 a b 图2 5 6有感温包式H阀 三 节流管 1 节流管的结构及特点 节流管是用于离合器节流短管空调系统 属CCOT系统 的节流元件 如图2 5 7所示 它没有感温包 平衡管 而是由一个小孔节流元件和一个网状过滤器组成 图2 5 7节流管 与膨胀阀相比 它结构简单 可靠性好 价格便宜 但节流管只有节流膨胀的作用 而没有调节制冷剂流量的功能 在低速运行时制冷效果差一些 使用节流管的车型有通用 红旗 奥迪等汽车 2 节流管的更换 福特公司和通用公司所使用的孔管式汽车空调系统使用节流管 这种细管安装在冷凝器和蒸发器之间 其拆装步骤如下 首先将空调系统的制冷剂完全排空 从蒸发器上拆下高压侧管 修理通用公司的车辆时 可用尖嘴钳或专用拔卸器将细管拆下 将专用拆卸工具插入细管内 顺时针转动拆卸工具 衔住细管的凸台 慢慢转动专用工具螺帽拉出细管 装上细管 把清洁的冷冻机油涂在O形圈上 短头向着蒸发器插入细管 一直插到位为止 接好高压侧管 如图2 5 8所示 图2 5 8节流管的拆卸工具1 蒸发器进液管 2 节流管折卸工具 3 切口 4 节流管 四 孔管式制冷系统工作原理 孔管式制冷系统主要是由压缩机 冷凝器 积累器 液气分离器 孔管 蒸发器和鼓风机冷凝器散热风扇组成 各部件之间是采用铜管或铝管和高压橡胶管连接成一个密闭系统 制冷系统工作时 制冷剂在动力源压缩机的作用下 以不同的状态在这个密封系统内循环流动 孔管制冷系统如图2 5 9所示 图2 5 9孔管式制冷系统工作原理图 1 孔管式空调制冷系统也有四个工作过程 1 压缩过程 压缩机将蒸发器低压侧温度约为0 气压约为150kPa的低温低压气态制冷剂增压成温度约70 80 压力为1500kPa的高温高压的气态制冷剂 该气体被送往冷凝器冷却降温 2 冷凝过程 过热气态制冷剂进入冷凝器 散热冷凝为液态制冷剂 使制冷剂状态发生改变 冷凝过程后期 制冷剂变为气压约为1 0 1 2MPa的中温液体 3 节流过程 冷凝后的液态制冷剂经过节流阀 CCOT阀 后体积变大 其压力和温度急剧下降 变成温度约 5 压力为150kPa的低温蒸汽 然后进入蒸发器中迅速吸热蒸发 4 蒸发过程 液态制冷剂通过节流阀变为低温低压的湿蒸汽 流经蒸发器不断吸热蒸发 转变成温度约为0 压力约为150kPa的湿蒸汽气态制冷剂 吸收车内空气的热量 从蒸发器流出的气态制冷剂又被吸入压缩机 增压后泵入冷凝器冷凝进行制冷循环 2 孔管系统与膨胀阀系统区别 膨胀阀可自动调节 而孔管不能调节 技能实训三膨胀阀的拆装与检修 器材设备准备 桑塔纳3000整车 冷媒回收与充注机 桑塔纳专用工具 大功率轴流风扇 歧管压力表组件 抹布 抽真空机 冰水 保温水箱 温度计等 图2 5 10桑塔纳3000蒸发器膨胀阀拆装1 蒸发器芯 2 O形圈 3 膨胀阀 4 固定块 5 高压管 6 低压管 1 车上检查 1 检查制冷剂循环期间的气体量 2 安装歧管压力计 3 让发动机以1500r min的转速运转至少5min 4 检查膨胀阀 如果膨胀阀有故障 低压侧压力会降为0 2 拆卸步骤 1 拆下蒸发器 2 旋出螺栓 如图2 5 11中箭头A所示 拆下固定块 3 拆下蒸发器上的高 低压管 如图2 5 11中箭头B所示 4 从蒸发器上拆下膨胀阀 如图2 5 11中箭头C所示 图2 5 11膨胀阀拆装 3 安装步骤安装顺序与拆卸相反 4 蒸发器感温管插入技术规范 1 通过支架2插入感温管3 如图2 5 12所示 图2 5 12蒸发器感温管安装位置1 膨胀阀 2 支架 3 感温管 2 插入位置 a 150mm b 130mm 3 插入深度 85mm 5 膨胀阀的检修 测定膨胀阀的性能有两种方法 一是在汽车空调系统中测定 二是为避免各种压力保护开关及调节阀对测量工作的影响而将膨胀阀从车上拆下 在台架上测定 1 在汽车上测定膨胀阀的性能 将歧管压力表组件与空调系统相连 启动发动机 将转速调至l000 1200r min 空调温控器 或拨杆 调至最冷 MAX 位置 让空调系统运行10 15min 查看低压侧压力表读数 如果偏低 在膨胀阀周围包上约51 的抹布 继续观察低压表读数 若低压压力能上升至正常值或接近正常值 则说明系统内有水汽 应设法消除 更换储液干燥器 并用较长时间抽真空 再充注制冷剂 重新检测系统 若低压压力未升高 则从蒸发器出口处小心卸下膨胀阀感温包 将感温包握在手中 观察低压表读数 若压力仍偏低 则说明膨胀阀有问题 应将其卸下 在台架上进行检查 按上述第 条查看低压表读数时 若低压读数偏高 则从蒸发器出口处小心卸下膨胀阀感温包 将其放入冰水中 在冰水中加些盐 使其温度降至0 若低压压力降至或接近正常值 则可能是感温包隔热包扎不严或安放位置不对 对其重新定位并包扎后再测定 若低压压力仍然偏高 则应卸下膨胀阀 移到台架上进行检查 测试结束后 应关闭所有空调控制器 降低发动机转速 直至关机 取下压力表组 2 在台架上校验膨胀阀的性能 将膨胀阀从制冷系统中取下来 如果过滤网 若有过滤网 上有污物 要取下清洗干净 按图2 5 13所示的连接方式将歧管压力表组件与制冷剂瓶 膨胀阀连接好 软管与低压表之间接一个带开关的过渡接头 关闭压力表的手动阀门 图2 5 13检测膨胀阀的性能1 入口 2 出口 3 过渡接头 上钻 0 23mm孔 4 三通 5 1 4in接头 在过渡接头上钻一个小孔 小孔直径为 0 23mm 将其开关拧松 以降低通过进气管的压力 开启高压手动阀门 将高压侧压力调整到490kPa左右 将感温包浸入水中 使水温变化 在读低压表读数的同时 测量水温 对照图2 6 14比较测得的温度与压力交点是否落在阴影区内 若交点不在阴影区内 刚说明需要更换膨胀阀 图2 5 14膨胀阀特性 3 检验膨胀阀的流量 检验膨胀阀的最大流量 倒置制冷剂瓶 按上述 在台架上校验膨胀阀的性能 步骤操作 把感温包放入温度为51 的保温水箱内 打开高压阀 精确调整压力至392kPa 读低压表读数 最大流量压力应是245 314kPa 压力超过314kPa 表示开度过大 压力不足245kPa 表示开度过小 检验膨胀阀的最小流量 把感温包插入0 水中 打开高压表开关 精确调整压力至392kPa 读低压表读数 从表2 6 1中找到相应的过热度 低压值应在表中规定之内 表2 5 1过热度与表压的关系 4 膨胀阀的清洗与调节 如果膨胀阀未能通过上面的一项或两项检测 那么可以尝试清洗阀门 具体操作步骤如下 卸下膜盒 毛细管 感温包总成 如果可以卸掉的话 卸下过热度调整螺钉 记住拧下的圈数 卸下过热度弹簧及阀座 卸下阀及推杆 用干净的无水酒精清洗全部零件 擦净并吹干 按与卸下相反的顺序重装这些零件 按原拧下的圈数装上过热度调整螺钉 按上述检验膨胀阀的流量的方法检查最大流量和最小流量 若不符合要求 则可调节过热度弹簧 若反复调整均无效 则要更换新阀 任务六过滤装置 学习目标熟悉储液干燥器的构造及原理 熟悉集液器的构造及原理 掌握检修储液干燥器和集液器 掌握制冷系统管路连接 设疑和引入 在制冷系统中 经常会由于各种原因而产生杂质 脏物或进入含有水分的空气 造成储液干燥器或集液器堵塞 致使空调系统制冷效果下降 因此当储液干燥器或集液器进出口两边有明显温差时 就应更换储液干燥器或集液器 更换时要注意对工具的选择 力度的把握和操作顺序的进行 基础知识 一 储液干燥器的构造与检修1 储液干燥器的作用 1 储存制冷剂 2 过滤水分和杂质 3 防止气态制冷剂进入蒸发器 4 提供缓冲空间 5 易熔塞作用 它是一种安全措施 一般装在储液干燥器的头部 用螺塞拧入 6 观察窗又称视液镜 有两个作用 一是指示系统中是否有足够的制冷剂 二是指示制冷剂中是否有水分 2 储液干燥器的构造 储液干燥器接收冷凝器排出的制冷剂 它安装在冷凝器和膨胀阀之间 由一个储液干燥器体 过滤器 干燥剂 出液管等构成 其结构如图2 6 2所示 图2 6 2储液干燥器构造 1 干燥剂 干燥剂是由硅胶 分子筛 汽车胶 Mobil Gel 等吸附系统内吸湿气的固体组成 它可以放置在两层滤网之间 也可以放在金属丝袋中 2 滤清材料 滤清材料可防