汽车电气设备构造与维修7

空调系统,7.3空调系统的检修,7.1空调系统的结构与工作原理,7.2空调系统的采暖与通风,知识目标：1.掌握汽车空调系统的组成与原理；2.了解各部分的结构及作用；3.了解制冷剂的特点；4.了解各种常见维修工具和检测仪器的技术特点。,能力目标：1.能进行空调系统的拆装与检修；2.能现场观察汽车空调各部分的工作情况和特点；3.能更换汽车空调滤芯；4.能加注空调系统制冷剂；5.能熟练使用各种常见的维修工具和检测仪器。,7.1空调系统的结构与工作原理,7.1.1空调制冷系统的组成与原理,7.1.2空调制冷系统主要部件的结构及作用,7.1.3制冷剂与冷冻润滑剂,7.1.1空调制冷系统的组成与原理一、汽车制冷空调系统的组成二、空调制冷系统的工作原理,一、汽车制冷空调系统的组成汽车空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、导管与软管、压力开关等组成，如A所示。汽车空调部件的布置位置如图B所示。,空调制冷系统的组成,图A,空调系统的布置,图B,点击动画学习,二、空调制冷系统的工作原理汽车空调制冷系统的工作原理如下图所示，分为压缩、放热、节流、吸热四个过程。压缩过程：汽车空调压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压制冷剂气体，把它压缩成高温高压气体排出压缩机，经管道进入冷凝器。,放热过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器后，由于温度的降低，达到制冷剂的饱和蒸汽温度，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的液化气热。节流过程：温度和压力较高的液态制冷剂通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状排出膨胀装置。,吸热过程：雾状制冷剂液体进入蒸发器，由于压力急剧下降，达到饱和蒸汽压力，液态制冷剂蒸发成气体。蒸发过程中吸收大量的蒸发器表面热量，变成低温低压气体后，再次循环进入压缩机。,汽车空调制冷系统的工作原理,7.1.2空调制冷系统主要部件的结构及作用一、压缩机二、冷凝器三、储液干燥器四、膨胀阀五、蒸发器,一、压缩机压缩机俗称空调泵，其作用是使制冷剂保持循环。压缩机有两个重要的功能：一是使系统内产生低压条件，二是使制冷剂循环，把制冷剂蒸汽从低压压缩至高压，两种功能同时完成。,对压缩机结构和性能上的特殊要求如下:（1）制冷能力要强。（2）节省能力。（3）体积小和质量要轻。（4）在高温和颠振的情况下能正常工作。（5）启动运转平稳、噪声低、工作可靠。,连续变化式可变容量压缩机的结构,二、冷凝器冷凝器的作用是对压缩机排出的高温高压制冷剂蒸汽散热降温，使其凝结为液态高压制冷剂。其结构形式主要有管片式、管带式以及平行流式三种，如下图所示。,冷凝器的结构形式,三、储液干燥器储液干燥器全称为储液干燥过滤器，主要作用为储存制冷剂、过滤水分与杂质、防止气态制冷剂进入蒸发器等。还提供了系统内液态制冷剂的缓冲空间，能及时调整和补充供给恒温膨胀阀的制冷剂流量，以保证系统内制冷剂流动的连续性和稳定性。,储液干燥器接收冷凝器排出的制冷剂。它装在冷凝器周围或其与膨胀阀之前，由储液干燥气体、过滤器、干燥机、引出管和观察窗玻璃等构成，如下图所示。,储液干燥器的结构,四、膨胀阀1膨胀阀的作用2膨胀阀的工作原理3节流管,1膨胀阀的作用（1）节流作用。（2）调节作用。（3）控制作用。,2膨胀阀的工作原理膨胀阀的针阀是通过膜片联动的，膜片的控制因素有三个：蒸发器的压力使阀关闭；弹簧压力使阀关闭；膜片顶部通过毛细管来自热敏管的惰性气体压力使阀打开。这三种力的合力使膨胀阀打开一定的开度，控制制冷剂的流量。,膨胀阀的工作过程,H形膨胀阀的结构,3节流管膨胀阀的另一种形式是节流管，也称细管，用于孔管系统上，它没有感温包、平衡管，而有一个小孔节流元件和一个网状过滤器，如下图所示。它一般用在隔热性能好，且车内负荷变化不大的轿车上。与膨胀阀相比，它结构简单，可靠性好，价格便宜，应用广泛。,节流管的结构,五、蒸发器汽车空调蒸发器属于直接风冷式结构，是制冷系统中的重要部件之一。制冷系统工作时，来自膨胀阀的低压雾状制冷剂通过蒸发器时，吸收蒸发器周围空气的热量，从而达到降低车内温度的目的，同时低压雾状制冷剂变为低压气态制冷剂，并回到压缩机，如下图所示。,蒸发器的结构,7.1.3制冷剂与冷冻润滑剂一、制冷剂二、冷冻润滑油,一、制冷剂1R12制冷剂的特性2R134a制冷剂的特性,1R12制冷剂的特性主要特性如下：（1）无色、无刺激性气味；一般情况下不具有毒性，对人体没有直接危害；不燃烧、无爆炸危险；热稳定性好。（2）在一个标准大气压（1atm=101.325kPa）下R12的沸点为-29.8，凝固温度为-158。,（3）R12对一般金属没有腐蚀作用。（4）使用R12的制冷系统要求使用特制的橡胶密封件。（5）R12有良好的绝缘性能。（6）R12液态时对冷冻润滑油的溶解度无限制，可以任何比例溶解。（7）R12对水的溶解度很小。,2R134a制冷剂的特性R134a制冷剂的分子式为CH2FCF3，是卤代烃类制冷剂中的一种。R134a制冷剂与R12制冷剂相比，其热力学性能（包括分子量、沸点、临界参数、饱和蒸气压和汽化潜热等）均与R12相近，具有无色、无臭、不燃烧、不爆炸、基本无毒的特性。但是，采用制冷剂R134a的汽车空调中，在结构与材料方面与R12空调系统还是有很大区别的。两种制冷系统中的制冷剂是不能互换使用的。,二、冷冻润滑油1.冷冻润滑油的作用和特性2.空调制冷系统对冷冻油的性能要求3.冷冻油的牌号,1.冷冻润滑油的作用和特性冷冻润滑油也叫冷冻油，是制冷压缩机的专用润滑油。它保证压缩机正常运转、可靠工作和延长使用寿命。冷冻油具有以下作用：（1）润滑作用。（2）密封作用。（3）冷却作用。（4）降低压缩机噪声。,2.空调制冷系统对冷冻油的性能要求冷冻油在空调制冷系统中完全溶于制冷剂中，并随制冷剂一起在制冷系统中循环。为保证其工作正常，对冷冻油提出性能要求如下：（1）冷冻油的凝固点要低。（2）冷冻油的黏度受温度的影响要小。（3）冷冻油与制冷剂的溶解性能要好。（4）冷冻油要具有较高的热稳定性。即在高温下不氧化、不分解、不结胶、不积炭。（5）冷冻油应无水分。,3.冷冻油的牌号按黏度的不同，国产冷冻润滑油牌号有13号、18号、25号和30号四种，牌号越大，其黏度也越大。进口冷冻润滑油有SUNISO3GS、SUNISO4GS、SUNISO5GS三种牌号。目前，汽车空调制冷系统通常选用国产18号和25号冷冻润滑油，或进口SUNISO5GS号冷冻润滑油。,7.2空调系统的采暖与通风,7.2.1汽车空调采暖系统,7.2.3风窗玻璃防雾装置,7.2.2汽车空调通风配气系统,7.2.1汽车空调采暖系统一、汽车空调采暖系统的作用二、汽车空调采暖系统的工作原理三、汽车空调采暖系统的组成,一、汽车空调采暖系统的作用向车厢内供暖是汽车空调的重要功能之一，而汽车空调的目的不是单纯的制冷和供暖，而是在不断变化的车外大气环境下，保持车内的温度、湿度稳定在一定范围内，并保证送入车内的空气清新。,所以必须有通风配气系统对已经通过制冷和加热的空气重新进行调和温度、输送和分配，汽车空调采暖系统的功能是将冷空气送入热交换器，吸收某种热源的热量，提高空气的温度，并将热空气送入车内。,二、汽车空调采暖系统的工作原理水暖式采暖系统实际上是发动机冷却系统的一部分，大致可分为两大部分，即热水循环回路和配气装置。热水循环回路与发动机的冷却系统相连通，借助于发动机的水泵实现热水循环。来自发动机冷却系统的热水从进水管流经加热器控制阀进入散热器，然后经由出水管回到发动机的冷却系统，实现回路的循环。,热水循环回路,在通风装置中，由风机（电动鼓风机）强制使空气循环运动。空气经由进风口被吸入，流经加热器时将被加热，并由出风口导出，进入车厢内实现取暖或为风窗除霜，如下图所示。,水暖通风系统,三、汽车空调采暖系统的组成1.热水阀2.电动鼓风机总成3.加热器芯,汽车空调采暖系统的组成,1.热水阀热水阀也称加热器控制阀，它安装在发动机冷却液通道中，用于控制进入加热芯的发动机冷却液的流量，可以通过空调控制面板上的温度调节杆进行操控，如下图所示。,热水阀的结构,2电动鼓风机总成电动鼓风机总成由电动机和风扇组成，如下图所示。,根据空气流动方向的不同，风扇可分为轴流式和离心式两种。轴流式风扇可将空气从与转轴平行的方向吸入，并将空气从与转轴平行的方向排出，如下图所示。,3.加热器芯加热器芯由管子和散热片等构成。新式的加热器芯的管道上有凹坑，可改善热量输出性能，加热器芯的形状与散热器相似，如下图所示。如前所述，当热水阀打开时，加热后的发动机冷却液部分流经加热器芯，以便为车厢内乘员提供所需的热空气。,加热器芯的结构和原理,7.2.2汽车空调通风配气系统一、通风装置二、空气净化装置三、通风系统的原理,一、通风装置为了健康和舒适的要求，汽车厢内空气要符合一定的卫生标准。这就需要输入一定量的新鲜空气。将新鲜空气送入车内，取代污染空气的过程，称为通风。汽车空调的通风方式一般有动压通风（见下图）、强制通风和综合通风三种。,动压通风时风的循环,二、空气净化装置汽车空调系统采用的空气净化装置通常有空气过滤式和静电集尘式两种。前者是在汽车空调系统的送风和回风口处设置空气滤清装置，后者则是在空气进口的过滤器后再设置一套静电集尘装置或单独安装一套用于净化车内空气的静电除尘装置。,空气净化器,静电集尘式空气净化装置原理图,三、通风系统的原理通风系统原理一般由三个阶段构成空气进入段，空气混合段，空气分配段，如下图所示。,第一阶段为空气进入段，主要由气源门和气源门控制元件组成，用来控制新鲜空气和车内再循环空气的进入，如图A所示。第二阶段为空气混合段，主要由蒸发器、加热芯、调温门及控制元件组成，用来调节所需空气的温度，如图B所示。,第三阶段为空气分配段，空气分配段主要用于控制空调吹出风的位置和方向。主要由各种风门、风道及控制元件组成，分别使空气吹向面部、脚部和风窗玻璃上，如图C所示。,暖风通风原理(一),图A,暖风通风原理(二),图B,暖风通风原理(三),图C,7.2.3风窗玻璃防雾装置在气温较低的环境中，风窗玻璃内侧易结雾，甚至出现冰霜，会造成视线不良，严重影响行车安全。通常采用加热的方法将其除去。前风窗玻璃一般采用暖风加热的方法除雾，而后风窗玻璃通常采用电热线加热的方法除雾，其中电热线由镀在后风窗玻璃内表面的多条金属导电膜制成。,后风窗除霜电热线装置的组成,后风窗除霜电热线装置电路图,7.3空调系统的检修,7.3.1更换空调滤芯,7.3.2加注空调系统制冷剂,7.3.1更换空调滤芯一、技术标准与要求二、实训工具三、实训准备四、实操步骤,一、技术标准与要求（1）能在15min内独立完成作业项目。（2）使用压缩空气清洁空调滤芯。（3）在拆卸和安装空调滤芯的过程中一定要注意轻拿轻放。（4）在安装空调滤芯过程中，应注意不要损坏其他相关部件。,（5）一般说来，空调滤芯的更换周期为1万2万km，如果经常对空调滤芯进行清理会在一定程度上延长空调滤芯的使用寿命，但车辆行驶2万km以上，应及时更换空调滤芯。因为此时空调滤芯内的活性炭过滤功能已经减退，过滤效果开始下降。,二、实训工具空气压缩机、吹气枪、鲤鱼钳、棉纱、维修工具、翼子板护裙、驾驶室保护罩等，如图所示为部分实训器材。,三、实训准备（1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的工具和器材。（2）拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速杆置于空挡或驻车挡（挡）。（3）打开并可靠支撑机舱盖。,（4）粘贴翼子板和前脸磁力护裙。（5）安装转向盘套、换挡手柄套、座套，铺设地板垫等。（6）准备零件盒，以放置零件。,四、实操步骤（1）确定空调滤芯的位置。空调滤芯一般安装在进气管道中，如下图所示。（2）将点火开关转到“ON”模式，并切换至再循环空气模式，然后关闭点火开关。,空调滤芯的安装位置,（3）双手向内压下储物盒两侧，用力卸下储物盒，如图A所示。（4）这就是空调滤芯格，双手轻压两侧的卡子就可以把它拖出来。注意不要用力过猛，以免损坏相关部件，如图B所示。,卸下储物盒,图A,取出空调滤芯格,图B,（5）取出空调滤芯,（6）检查空调滤芯是否破损，如有损坏应更换新件（7）使用棉纱和压缩空气清理空调滤芯上的灰尘，如图所示。,（8）将清理后或更换的空调滤芯安装回原位。滤清器上的“UP”标志应朝上方向，如下图所示。（9）将储物盒安装回原位。（10）整理工位。清理工具和仪器，清洁地面卫生。,安装空调滤芯,7.3.2加注空调系统制冷剂一、技术标准与要求二、实训工具三、实训准备四、实操步骤,一、技术标准与要求（1）能在40min内独立完成作业项目。（2）空调制冷循环系统中加注R134a制冷剂，加注量要适量。（3）在打开制冷系统时，必须戴手套及防护眼镜，以免制冷剂冻伤皮肤。一旦皮肤上溅到制冷剂，要立即用大量冷水清洗，千万不可用手搓。,（4）制冷剂的排放应远离工作场所，并保持工作场所通风良好，以免造成窒息危险。制冷剂不要靠近火焰，以免产生对人体有害的物质。（5）制冷系统打开后，一定要及时加盖或包扎密封，防止空气的潮气或杂质进入。（6）更换制冷部件后，要先为系统补充冷冻机油（注意不同品牌的冷冻机油不能混用），然后再加注制冷剂。,（7）拧紧或拧松螺纹接头时，必须同时使用两把扳手。（8）空调低压管路和高压管路中真空度应不低于750mmHg（1mmHg=133.322Pa），并保持5min不下降。（9）空调运行时，低压管路压力0.150.25MPa为正常；高压管路压力1.371.57MPa为正常。（10）制冷剂加注后，应进行泄露检查。,二、实训工具制冷剂加注机、检漏仪、R134a制冷剂、维修工具、翼子板护裙、驾驶室保护罩等，如下图所示为部分实训器材。,三、实训准备（1）汽车进入工位前，将工位清理干净，准备好相关的工具和器材。（2）拉紧驻车制动器操纵杆，并将变速杆置于空挡或驻车挡（挡）。（3）打开并可靠支撑机舱盖。（4）粘贴翼子板和前脸磁力护裙。,（5）安装转向盘套、换挡手柄套、座套，铺设地板垫等。（6）为防止电路短路，应拆下与蓄电池负极相连的电线。（7）准备零件盒，以放置零件。,四、实操步骤（1）制冷系统抽真空。歧管压力表、真空泵的连接如下图所示。开动真空泵，打开歧管压力表的高、低压手动阀。关闭高、低压手动阀，其表针应在10min内不得回升。,空调系统连接图,检漏。再次开动真空泵，打开歧管