汽车空调系统2课件

3 汽车蒸汽压缩制冷系统工作原理 汽车蒸汽压缩制冷系统工作时 制冷剂以不同的状态 物态 在密闭系统内循环流动 每一循环包括四个基本过程 1 蒸汽压缩过程 当发动机带动压缩机运转时 压缩机吸入蒸发器出口处低温 约0 低压 约0 147MPa 的气态制冷剂 将其压缩成高温 70 80 高压 约1 471MPa 的蒸汽排出压缩机 2 冷凝放热过程 高温 高压的过热制冷剂蒸汽进入冷凝器 压力和温度降低 当制冷剂的温度降至40 50 时 制冷剂由气态变为液态 同时放出大量的热 3 节流膨胀过程 液态制冷剂流到储液干燥器后 在储液干燥器中除去水分 和杂质 由管道流入节流膨胀阀 温度和压力较高的液态制冷剂通过膨胀阀装置后体积变大 压力和温度急剧下降 以雾状 细小液滴 排出膨胀装置 膨胀阀阀口的横截面积可作动态调节 以控制制冷量的流量 确保制冷剂在蒸发器内完全蒸发 4 蒸发吸热过程 低温低压的雾状制冷剂进入蒸发器后 通过蒸发器的壁面吸收蒸发器周围环境 车厢 中空气的热量而沸腾汽化 从而可降低车箱内空气温度 在冷却风机 亦称鼓风机 的作用下 车箱内的冷 热空气加速对流 提高了空调制冷效果 在蒸发器内吸热汽化后的制冷剂蒸汽再次被压缩机吸入 然后重复上述过程 由此可知 汽车空调制冷系统实际上是一个传热系统 通过制冷剂的物态变化和循环流动把车厢内的热量传送到车外 使车内温度降低 8 2 4汽车空调制冷系统组成 1 压缩机 1 压缩机的作用与分类 作为汽车空调制冷系统的核心部件 压缩机 compressor 具有两个重要功能 压缩机吸气时相当于一个真空泵 使系统内部产生低压 吸入蒸发器中低温 低压的气态制冷剂 然后 在压缩过程中将气态制冷剂压缩成高温 高压状态并输入冷凝器 维持制冷剂在制冷系统管路中循环流动 压缩机是蒸汽压缩制冷系统中低压和高压 低温和高温的转换装置 其正常工作是实现热交换的必要条件 汽车空调制冷容积式压缩机种类繁多 按排量变化与否可分为定量式和变量式两大类 常用的定量式压缩机按运动形式和主要零件形状不同 又可分为往复活塞式和旋转活塞式两大类 常用的轴向活塞式压缩机有斜盘式和摇板式两种 2 斜盘式压缩机 斜盘式压缩机也称斜板式压缩机 是一种轴向往复活塞式压缩机 目前 斜盘式压缩机是汽车空调中使用最为广泛的一种压缩机 图8 8斜盘式压缩机剖视图1 主轴 2 压板 3 带轮轴承 4 轴封 5 密封圈 6 前阀板 7 回油孔 8 斜盘 9 吸油管 10 后阀板 11 轴承 12 机油泵 13 活塞 l4 后缸盖 15 后气缸 16 钢球 17 钢球滑靴 18 前后活塞球套 19 前气缸 20 前缸盖 21 带轮 22 电磁线圈 图8 9斜盘运动原理 2 冷凝器 1 冷凝器的作用 汽车空调制冷系统中的冷凝器 condenser 是一种由管子与散热片组合起来的热交换器 轿车的冷凝器一般安装在发动机冷却系统散热器之前 利用发动机冷却风扇吹来的新鲜空气和行驶中迎面吹来的空气流进行冷却 对于一些大 中型客车和一些面包车 则把冷凝器安装在车厢两侧或车厢后侧和车厢的顶部 当冷凝器远离发动机散热器时 在冷凝器旁都必须安装辅助冷却风扇进行强制风冷 加速冷却 其作用是对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽进行冷却 使之凝结成高温高压的液体 制冷剂蒸汽放出的热量由周围空气带走 排到大气中 3 平流式冷凝器 图8 12平流式冷凝器1 圆柱形集管 2 铝制内肋扁管 3 波形散热翅片 4 跨接管 5 管接头 平流式冷凝器具有制冷剂侧的压力小 传热系数高 质量小 结构紧凑和制冷剂充注量少等特点 平流式冷凝器适合与采用R134a为制冷剂的制冷系统配套使用 3 蒸发器 1 蒸发器的作用 蒸发器 evaporator 是汽车空调制冷系统中的另一个热交换器 其作用与冷凝器相反 是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化 吸收蒸发器表面周围空气的热量而使之降温 风机再将冷风吹到车室内 达到降温的目的 2 蒸发器的结构类型 1 管片式蒸发器 管片式蒸发器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触 其结构较简单 加工方便 但其换热效率较差 图8 13管片式蒸发器 2 管带式蒸发器 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 02mm 0 09mm厚的焊药 及多孔扁管材料 这种蒸发器换热效率可比管片式提高10 左右 图8 14管带式蒸发器1 进口 2 出口 3 空气 4 管子 5 翅片 6 散热口 3 层叠式蒸发器 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 但其换热效率也最高 结构也最紧凑 采用新型制冷剂R134a的汽车空调多采用这种层叠式蒸发器 图8 15层叠式蒸发器 4 膨胀阀与孔管 1 膨胀阀 膨胀阀 expansionvalve 安装在蒸发器入口管路上 是一种感压和感温自动阀 用以调整和控制制冷剂进入蒸发器的流量 保证制冷剂在蒸发器内完全蒸发 需要注意的是膨胀阀并不控制蒸发器的温度 1 内平衡热力膨胀阀 图8 16内平衡热力膨胀阀1 膜片 2 内平衡口 3 针阀 4 蒸发器进口 5 阀座 6 阀体 7 通储液干燥器进口 8 弹簧 9 感温包 10 毛细管 内平衡热力膨胀阀 2 外平衡热力膨胀阀 图8 17外平衡热力膨胀阀1 膜片 2 温包压力 3 毛细管 4 推杆 5 蒸发器出口压力 6 阀座 7 过热调整弹簧 8 感温包 9 弹簧压力 10 阀体 11 针阀 外平衡膨胀阀与内平衡膨胀阀的区别在于 蒸发器出口压力作用于膜片下侧 而不是蒸发器的进口压力 一般蒸发器内制冷剂的压力降较大时 选用外平衡膨胀阀 能充分而有效地利用蒸发器的所有表面积 以求提高换热效率 3 H形膨胀阀 图8 18H形膨胀阀1 接冷凝器 2 至蒸发器 3 从蒸发器来 4 至压缩机 5 钢球与弹簧 6 温度传感器 2 孔管 孔管 orificetube 又称膨胀管 固定孔管 是一根装在塑料套内的小铜管 它与膨胀阀一样 也是一种节流降压装置 图8 19孔管1 出口 2 孔口 3 密封圈 4 进口滤网 只有循环离合器孔管系统 CCOT CyclingClutchOrificeTube 才装有孔管 孔管与膨胀阀的差别在于 孔管没有运动零件 也不可调整 如发生故障 多因堵塞所致 很难清理 一般作更换处理 安装孔管的空调系统 高压侧没有储液干燥器 但低压侧装有集液器 5 储液干燥器与集液器 1 储液干燥器 储液干燥器 receiverdrier 串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上 使从冷凝器中出来的高压制冷剂液体经过滤 干燥后流向膨胀阀 在制冷系统中 它起到储液 干燥和过滤液态制冷剂的作用 图8 20储液干燥器1 引出管 2 干燥剂 3 过滤器 4 进口 5 易熔塞 6 出口 7 视液镜 观察窗口 2 集液器 集液器 accumulator 也称积累器 气液分离器 和储液干燥器类似 但装在系统的低压侧 装有集液器的空调系统通常都用孔管 集液器的主要功能是防止液态制冷剂液击压缩机 也用于储存过多的液态制冷剂 内含干燥剂也起储液干燥器的作用 集液器 1 测试孔口 2 干燥剂 3 滤网 4 泄油孔 5 出气管 6 风机 汽车空调制冷系统采用的风机 blower 也称通风机 鼓风机 按工作原理不同 风机可分为叶轮式和容积式两类 叶轮式风机按气体流向与风机主轴的相互关系 又可分为离心式风机和轴流式风机两种 1 离心式风机 离心式风机的空气流向与风机主轴成直角 其特点是风压高 风量小 噪声也小 蒸发器采用这种风机 图8 22离心式风机 2 轴流式风机 轴流式风机的空气流向与风机主轴平行 其特点是风量大 风压小 耗电少 噪声大 冷凝器采用这种风机 图8 23轴流式风机 8 2 5汽车空调空气净化系统 1 空气净化系统的分类 汽车空调空气净化系统有空气过滤式和静电除尘式两种 空气过滤式空气净化系统是在空调系统的进风和排风口处设置空气滤清装置 它仅能滤除空气中的灰尘和杂物 结构简单 工作可靠 只需定期清理过滤网上的灰尘和