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文档简介

1、郑州科林车用空调有限公司维修手册主编:赵博1郑州科林车用空调有限公司简介郑州科林车用空调有限公司位于国家郑州高新技术产业开发区科学大道70号,公司是专业从事大中型客车汽车空调器总成及相关零部件的研发、生产、销售、服务的高新技术企业。目前公司具有15000套/年大中型客车空调的生产能力。公司产品已批量配套国内主要的客车企业,如:郑州宇通、厦门金龙、扬州亚星等,同时公司建立了覆盖全国各省市的售后服务网络,郑州科林将真诚地向您提供及时、完善的服务。郑州科林拥有先进的研发手段和强大的研发实力,企业自主研发生产的客车空调系统,充分吸收了国外先进技术,运用了飞机环控系统的精湛工艺,使产品结构合理,工艺先进

2、,使用安全可靠。我公司研制的产品广泛采用高效环保压缩机、高效芯体、新风装置、光触媒和数字温控等技术,使产品制冷量强,降温快,有效改善空气质量,结构合理,整个系统的可靠性强,由于采用了独特的结构设计,使空调的功能性加强,技术含量高。公司准备全套引进欧洲空调开发软件和试验设备,建立具有国际先进水平的车用空调检测中心,从而有效缩短产品的开发周期,提高产品的质量和可靠性水平。郑州科林车用空调有限公司拥有雄厚的资金实力、坚实的技术基础和良好的企业品牌,公司具有科学合理的法人治理结构和现代企业制度,以市场为导向,坚持 “客户至上、以人为本、技术领先”的企业理念。郑州科林真诚希望与您一道共同开拓客车空调市场

3、,实现“用科技创造环保空间”的目标。前 言1、本手册旨在向服务站及用户提供有关“科林空调”的维护保养及维修方法。用户在安装使用和维护、维修前,请详细阅读本手册,因未按手册操作而造成的损失,本公司不负责任。2、本公司保留在任何时候修改本手册的权,而勿须通知。3、若您有任何问题和困难或想了解更详细的信息,请与本公司售后服务部联系。电话真 录第一章 制冷技术基础及注意事项. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1制冷技术基础. . . . . . .

4、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 注意事项. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第二章 空调系统结构及工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1汽车空调的特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.

5、2 汽车空调分类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3汽车空调的制冷基本原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4制冷、制冷量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.5汽车空调变工况特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6、. .2.6制冷剂. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第三章 汽车空调的各主要部件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.1压缩机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.2 冷凝器与蒸发器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、 . . . . .3.3热力膨胀阀. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.4贮液器、干燥过滤器. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.5高、低压管路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第四章 汽车空调电器系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8、. . . . . . . . . . .4.1 kzd21a-074a操纵器的控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.2 kzd21b-074a操纵器的控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3 kfs28a-074a操纵器的控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.4独立机组操纵器kld3-074的控制

9、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5 kzd21a-074a操纵器的使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.6 kzd21b-074a操纵器的使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.7 kfs28a-074a操纵器的控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、. . . . . . . . . . . .4.8 独立机组操纵器kld3-074的使用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第五章 汽车空调的维护. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5. 1皮带涨紧的检查. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2制冷剂的检查. . . . . . . . . .

11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.3检查压缩机油(冷冻油). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.4过滤空气、及挡水网的清洗。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.5冷凝器、蒸发器的清洗。. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.6检查电控单元。. . .

12、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第六章 空调系统的故障分析及处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.1分析故障常用的方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2故障的判断和处理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63维修细

13、则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.4常用维修工具和使用方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.5制冷剂的收集. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第七章 空调系统的调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.1检漏

14、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2系统抽真空. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.3 冷冻油的充注:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.4 制冷剂的充注. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.5 空调系统试运行

15、:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .附空调电器原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第一章制冷技术基础及注意事项1. 1制冷技术基础(1)、温度温度就是物体的冷热程度,常用t或t表示。温度标定的方法有三种:1)、摄氏温标,符号t,表示,单位();摄氏温度规定在一个标准大气压下水的三相共存点(气、液、冰)为0,水的沸腾温度为100;以此均分为100等份,每一等份为1;2)、绝对温标,也称热力学温标或开氏

16、温标,以符号t表示,单位为(k)。3)两温标的关系:绝对温度(k)=摄氏温度()+273.15测量温度的仪表称为温度计。测试汽车空调的温度计有玻璃棒(酒精、水银)温度计、半导体温度计(传感器)、热电偶温度计。要明白蒸发制冷必须明白干燥的空气和水蒸汽之间的关系以及一些技术术语:用温度计挂在室外或室内测得的温度称为干球温度。将温度计的温泡扎上润湿的纱布,并将纱布的下端浸于充水容器中,就成为湿球温度计了。将湿球温度计置于通风处,使空气不断流通,此时该温度计读数为湿球温度。相对湿度(rh):是在同等温度(饱和度)下空气中实际的水份含量与最大水份(水蒸汽)量的比率。例如:在相对湿度为50%,是指在同等温

17、度下水蒸汽含量最大时(100%)空气中包含有百分之50的水份。(2)、压力作用在单位面积上的力称压力,常用p表示。国际(si)单位中压力的单位是(牛顿/米)符号(n/m),也称(帕斯卡)符号(pa)。pa的单位比较小固工程上常用千帕(kpa)、兆帕(mpa)表示。它们的换算关系:1 mpa= 1000kpa=1106pa工程上往往采用工程大气压(千克力/厘米2)(kg/cm2)、毫米汞柱(mmhg)、毫米水柱(mmho2)。它们的换算关系:1 kg/cm2 = 753.6mmhg =104 mmho2 =98 kpa =0.098mpa通常粗略的认为:1 kg/cm20.1 mpa大气压:地球

18、上空气层的压力。它是一个随地理气候条件变化的量。汽车空调中近似将大气压当作0.1 mpa,即1 kg/cm2。绝对压力:物质作用在容器壁面上的压力。表压:绝对压力大于大气压的差值。(通常所说的均位表压)真空度:绝对压力小于大气压的差值。(3)汽化与凝结物质从液态变成气态的过程叫做汽化,反之,从气态变成液态的过程叫做液化。汽化的方式是蒸发和沸腾,液化的方式是凝结。蒸发是一种只从液体表面进行汽化的现象。它在任何温度和任何气压下都能发生。沸腾是蒸发的特殊表现,是一种从液体内部和表面同时进行汽化的现象,它要在一定的温度和压强下才能发生。液体沸腾时的温度叫沸点。沸点与压强有关,压强减小,沸点降低;压强增

19、大,沸点升高。在相同压强下,不同液体的沸点不同,例如,在一个大气压下,水的沸点为100,而水银的沸点为357。汽化时,液体必须从其周围吸收热量。凝结是蒸汽转变为液态的过程。降低蒸汽的温度或增加其压强,就会使蒸汽凝结。凝结时放出热量。汽车空调中制冷剂的汽化是一种剧烈的沸腾。在蒸发器中制冷剂不断的吸收车厢内的热量而使液体变位气体。通常认为当蒸发压力一定时制冷剂液体在与该蒸发压力相对应的饱和温度下进行吸热后沸腾。汽车空调中制冷剂的凝结是在冷凝器中进行的。从压缩机排出的气态制冷剂进入冷凝器后,被空气冷却,并凝结成液体。在整个凝结过程中温度、压力保持不便。(4)饱和温度、饱和压力一定条件下,制冷剂(或水

20、)的液体和蒸汽处于共存,液、汽可以相互转换。处与这种状态的制冷剂(或水)蒸汽叫饱和蒸汽,这种状态的液体叫饱和液体。由饱和蒸汽和饱和液体组成的混合物称为湿饱和蒸汽,简称蒸汽,饱和蒸汽的温度叫饱和温度,饱和蒸汽的压力叫饱和压力。不同的物质有不同的饱和温度和饱和压力,饱和温度和饱和压力有一定的关系,及温度越高,饱和压力越大。(5)热、热量、比热(容)热是物质的一种能量形式。分子热运动所具有的能量,即热能。当制冷剂被加热汽化或冷凝过程中吸收或放出热的多少就称热量。是反映物质热能变化多少的量。热量的符号为q,单位为:焦耳(j)。吸热取正值,放热取负值。常用工程单位还有马力(psh)、千瓦小时(kw.h)

21、、卡(cal)、千卡(大卡kcal)等。1cal=4.2j、 1kcal=4.2103 j、 1 kw.h=3.6106 j单位质量的物体温度每变化1k所需要吸收或放出的热量叫比热。物理符号为c,计量单位为j/(kg.k)(6)显热与潜热显热 (sensible heat)在物质的吸热或放热过程中,能使其温度发生变化的热量。潜热 (latent heat)在一定温度和压力下,物质发生相变过程中,所吸收或放出的热量。由液体变成气体的潜热又称蒸发焓,制冷循环中主要是利用制冷剂的蒸发焓实现的。(7)热力学第一定律热力学第一定律是热力(热变化)过程的能量守恒和转换定律。它可以描述为:热能(冷能)与其他

22、形式的能量(主要指机械能)可以转换,在转换过程中的总能量不变。根据热力学第一定律,要想得到机械能必须花费热能或其他形式的能量。热力学第一定律适用于一切工质和热力过程。不论研究对象是开放系统,还是闭口系统,用热力学第一定律都可表达为:系统贮存的能量=进入系统的能量离开系统的能量(8)热力学第二定律经验告诉我们,不是所有满足热力学第一定律的热力过程都能实现,热力过程是具有方向、条件和限度的。如摩擦可以生热,但加热却不能直接转换为机械能(推动汽车)。实践证明,不仅热量传递、热能与机械能的转换具有方向性,自然界的一切自发过程都是有方向性的(有驱动力)。水往低处流、电流从高电势流向低电势等。(熵 (en

23、tropy) 是现代物理学中最基本的概念之一。 简单来说,熵的大小标志着一个物理系统远离秩序的程度。按照热力学的研究,一个封闭系统中的任何自发性变化,都必然朝着使熵增加的方向发展,而最后的平衡状态,则对应于熵的最大可能值。这个“熵值递增原理”,就是著名的热力学第二定律。)热力学第二定律它指出系统变化进行的可能方向和达到平衡的必要条件,是自然界最基本、最普遍的规律之一。克劳修斯表述(1850年)“不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化”“不引起其他变化”是指不消耗任何功。开尔文表述(1851年)a.不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为功而不产生其他影响b.第二类永动机不可能制成“单

24、一热源”是指温度恒定均匀的热源。“不产生其他影响”是指唯一的效果是把热量全部转换为功,而外界和系统都不发生任何变化。开尔文表述实质说明功变热过程的不可逆性,克劳修斯表述则说明热传导过程的不可逆性,二者在表述实际宏观过程的不可逆性这一点上是等价的。如下:q1热机从t1吸热 a 热机输出功q2热机从t2吸热q1+q2致冷机向t1放热违背开尔文表述一定违背克劳修斯的表述。1.2 注意事项请在安装、维修前仔细阅读下面的信息。发动机熄火前,一定要将空调系统关闭。压缩机的高压阀关闭时,绝不能操作空调。当空调系统工作时,你的手一定要远离风机和皮带。一定要保证软管和电线处于良好状态,绝不能离热源太近或接触皮带

25、、皮带轮。在进行与制冷剂有关的操作时,一定要戴护目镜或安全眼镜,制冷剂的液体和蓄电池的电解液可能引起眼睛的永久性损伤。一定要保证不出现明火或电气短路现象。要保证所有的安装标准件都是紧固的,并且长度合适。 在装软管或线束时,应非常小心,因为尖锐物可能将软管割破。 要在开阔通风的地方处理制冷剂。 对应螺栓的紧固转矩必须按下表:直径(mm)螺距(mm)8.8级121.2571.614.2141.5107.921.5161.5171.634.3 不要戴手套去触摸o型圈,以防粘上织物纤维。 连接管路前,检查o型圈是否正确,是否完好干净。 连接软管或管道时,向o型圈内滴少许压缩机油,防止制冷剂泄漏。 当从

26、管道上拆下o型圈时,要用木制或尼龙锥子,防止损坏管道。 当拧紧或松开螺栓时,要用两个板手,防止管道扭曲。 使用正确的制冷剂(r134a)。 使用正确的压缩机冷冻油(如dks-32型压缩机用zxl-100pg冷冻油、bitzer和bock型压缩机用bse55冷冻油)。第二章 空调系统结构及工作原理2.1汽车空调的特点汽车空调系统在设计、安装、运行和维修方面与其它用途的空调装置相比较,有许多特殊的要求,表现在:(1)热、湿负荷大,在同样空间容积内配置的系统容量要大得多。(2)车室的容积不大,空调装置的重量、安装尺寸和位置等均要受到整车的限制。(3)车室的容积小、高度低、座椅满布,致使气流的温度和速

27、度分布难以达到均匀,但空调本身又要追求舒适性,两者的矛盾不易协调统一。(4)空调装置的安装位置要考虑汽车轴荷的合理分布。(重量)(5)考虑汽车的整体协调,空调装置的布置要与汽车的上部造型和内室美观相统一和协调,即要充分满足车身整体美观的要求,又要考虑各部件的抗震性。(6)汽车种类繁多,结构各不相同,即使是同一种车型,由于使用对象不同,车内的布置要求各异,呈现出多样性。(7)在安装空调系统时,要考虑司机的操作方便,要考虑节省动力,不影响汽车的动力性能。2.2汽车空调系统分类(1)按功能分可分为单一功能和多功能一体化。所谓单一功能是指制冷、或采暧、或通风,各自独立,自成系统。所谓多功能一体化是指全

28、空调是集制冷、采暧和通风于一体的空调方式。(2)按驱动方式分为非独立式和独立式非独立式又称为被动式,以汽车发动机为动力直接驱动压缩机工作。独立式汽车空调装置的压缩机是由专门设置的辅发动机带动。(3)按机组型式分为整体独立式和分散式整体独立式是把空调装置的各个组件统统装在一个专用机架上,自成体系。分散式是指压缩机,冷凝器和蒸发器各自独立的总成。分散安装在汽车的适当部位。(4)按送风方式分有直吹式和风道式直吹式即将经空调机处理后符合要求的空气直接从空调器吹出。风道式则是将处理的空气通过风道送出,这种方式可把风送到需要的部位,达到良好的气流组织,提高舒适性,同时也带来零件数增多,风阻加大等弊端。冷风

29、道的布置应考虑到以下一些方面:a、风道的长度应尽可能短,风道长则风阻大。b、风口设置应使车内具有良好的气流状况,充分利用自然对流作用,使气流速度和温度场均匀,满足舒适性的要求。c、风道内走的是冷风,若冷风温度低于车内空气的露点温度,则在管壁上会结露,并形成水滴滴下;另外还应防止车外热量进入管道。造成冷量损失,因此管道应采取必要的保温隔热措施。d、管道的布置与其它相邻部位要统一协调,做到车内的整体美观,给人以美的享受。e、便于安装后维修,保证风道的良好气密性等。(5)按蒸发箱布置方式分仪表板式车内顶置式立式下置式后置式是把蒸发箱置于汽车后围,冷风通过后围侧面竖直风管把冷风送到横风道,然后空调冷风

30、经风口送入车室。车外顶置式2.3汽车空调的制冷基本原理: 汽车空调制冷的过程就是用人工的方法将车内的热量转移到温度较高的环境中去。制冷的方法有很多,有压缩蒸汽式制冷、吸附式制冷、蒸汽喷射式制冷、热电制冷等,客车空调系统为蒸汽压缩制冷。目前主要采用绿色环保hfc-134a为制冷工质。工作原理图如下图:制冷循环系统工作分四个过程:a.压缩过程:在蒸发器中吸收热量变为低温低压的气态制冷剂,经压缩机吸入压缩后,制变为高温高压气态制冷剂,排入冷凝器。b.冷凝过程:高温高压的气态制冷剂进入冷凝器后,在冷凝器风机的作用下,通过冷凝器散热器向周围环境空气中散热,同时冷凝为高温高压液态制冷剂。c.节流过程:高温

31、高压的液态制冷剂通过贮液器、干燥过滤器干燥过滤后经膨胀阀节流降温、降压,变成低温低压液态和气态制冷剂的混合物进入蒸发器。d.蒸发过程:经膨胀阀节流成为低温低压液态和气态混合物的制冷剂在蒸发器中汽化,在蒸发器风机的作用下吸收车厢内空气热量而使车厢内空气降温,同时析出冷凝水。吸收热量后的制冷剂蒸发成低温低压气态制冷剂,经压缩机吸入再进行压缩,完成一次制冷循环。压缩机不停地运转,上述制冷过程连续不断地进行循环,车厢内热量不断地被蒸发器内制冷剂带走,从而完成整车的降温除湿。2.4制冷、制冷量制冷又称致冷,制冷这一术语是指人工制冷技术,因此其涵义广泛得多。它可以包括研究低温的产生、应用及有关物质的物理及

32、化学变化的特性等技术,不能仅仅理解为冷却过程。工业及科研上通常将制冷分为普冷(高于-120)及深冷(低于-120),这一规定的界限并不是很严格的。空调制冷则属于普冷的一个分支。(额定)制冷量(采用的英文对照词是refigerating effect,)涵义是特指在规定工况下制冷系统(制冷机)蒸发器的制冷剂单位时间内移出的热量,(其值等于系统中制冷剂质量流量乘以制冷系统中两个指定点或制冷剂两个指定热力状态的比焓差,)它所表示的是制冷系统中制冷剂本身吸入或放出的热量(蒸发焓)。 该英文词不同于refrigerating capacity(国内习惯上曾称其为产冷量),后者是特指制冷系统(制冷机)从被

33、冷却介质或空间中所移出的热量。二者涵义上的不同在于,前者是从制冷系统本身来研究,而后者则是从被冷却对象来研究。额定制冷量、最大制冷量是进行汽车空调性能指标比较或选择汽车空调时的两个重要参数。名义工况是指定和检验汽车空调系统在稳定状态下额定的制冷量的实验条件:冷凝器进风温度 干球温度351蒸发器进风温度 干球温度271 湿球温度19.50.5压缩机转速 1800r/min2.5汽车空调变工况特性变工况是指运行条件发生变化,如车厢外温度、厢内温度、压缩机转速等。当车厢内温度下降时,而冷凝温度和其他条件不变时,汽车空调为了继续向外界排放热量,必然要降低蒸发温度,这时制冷量q减小,制冷系数下降。所以车

34、内温度不宜设置的太低,否则蒸发器外翅片表面会结霜,影响换热效果。当车厢外温度升高,而蒸发温度和其他条件不变时,汽车空调为了向外界排放热量,在必然要提高冷凝温度,这时制冷量q减小,功耗增加,制冷系数下降。当车高速行驶时,压缩机的转速随着增加,这时压缩机的排量增加,制冷量和轴功率都增加;另外高速行驶的风力使冷凝器的换热条件大为改善,冷凝效果好,制冷剂过冷度大,空调制冷量增大。反之汽车低速行驶时,压缩机转速减小,制冷循环量小,制冷量减小;同时,冷凝器散热条件恶化,压缩机吸汽压力增大,压缩机功耗增加,因此制冷系数减小。2.6制(工质)冷剂:制冷剂是制冷装置完成制冷循环的媒介,又称制冷工质。制冷循环中通

35、过制冷剂的状态变化,进行能量转换,达到制冷的目的。制冷循环的性能除与工作温度有关外还与制冷剂的性质密切相关。(1)对制冷剂的要求;对热力性质的要求:a、临界温度高,可以用一般的冷却水和空气进行冷凝,同进使节流损失小,制冷系数高。b、单位容积制冷量大,可使相同产冷量时压缩机尺寸较小。c、蒸发压力和冷凝压力适中,冷凝压力不要太高,蒸发压力不要太低,尤其不能低于大气压力。d、绝热指数小,有利于降低压缩机排气温度,提高压缩机效率。热力性质a、粘度比重小,减少制冷剂在制冷系统中的流动阻力损失。b、导热系数高,以提高换热部件的传热系数,减少换热面积。c、无毒不燃烧、不爆炸,使用安全。d、较好的化学稳定性和

36、热稳定性,不与润滑油起反应,对金属材料无腐蚀,在高温下不分解。对环境的影响:对大气臭氧无破坏,温室效应小的工质。(2)汽车空调常用制冷剂: r12 对大气臭氧层有破坏作用,已禁止使用。 r-134a。汽车空调r12的替代物r134a具有与r12相近的热力性质,较好的制冷性能,与金属和非金属材料相容,化学和热稳定性较好,毒性小,不燃爆,肯有环境可接受的pdp和gwp值。a:化学稳定性:hfc-134a是明火或高温时会分解出有毒和刺激性物质,美国杜邦公司提供的资料表明:hfc-134a与pag和poe的混合物是稳定的,它们对铜、铁和铝等金属材料的作用良好。b:与材料的相溶性汽车空调系统由于抗震和防

37、止泄漏的要求,橡胶等弹性元件的使用较多,hfc-134a与原用的丁睛橡胶(nbr)氟化橡胶(fkm)不相溶,因此采用与hfc-134a和润滑油相溶的材料,如聚丁睛橡胶(n-nbr)、三聚乙丙橡胶(epdm)及(cr)等。第三章 汽车空调的各主要部件汽车空调制冷系统由制冷循环部件和电控元件两大部分组成制冷循环部件主要有:压缩机、冷凝器、(贮液器、干燥过滤器、视液镜、)膨胀阀、蒸发器、和连接管路组成。电器、自控元件主要包括:离合器、蒸发风机、冷凝风机、(高、低)压力开关、电控盒、控制面板、温度传感器、风门执行器、线束等。制冷循环部件的功能和基本结构如下:3.1压缩机在蒸气压缩式制冷装置中,压缩机是

38、其主要 部件之一。压缩机在压缩式制冷系统中的作用是:将蒸发器出口低温低压蒸气加压然后送到冷凝器中冷却和冷凝。压缩机为制冷系统的运行提供了动力,因此要消耗功。(1) 汽车空调压缩机的特殊要求:汽车运行的动态特征与多变的外界环境对汽车空调压缩机的性能和结构提出了一些特殊要求,表现在:a要有良好的低速性能,要求压缩机在汽车发动机低速和空载时有较大的制冷能力和较高的效率。b.汽车高速行驶时输入功率低,这样不仅节省油耗,而且能降低发动机用于空调方面的功率消耗,提高汽车自身的动力性能。c.压缩机要小型轻量化,这样可以节省汽车空间,安装位置方便,且节省材料和燃料的消耗。d.要能经受恶劣运行条件的考验,有高度

39、的可靠性和耐久性。在怠速 时,汽车发动机舱内温度有时高达80冷凝压力高,就要求压缩机能承受高温及高压和有限的过载。汽车行驶在道路上总有颠簸振动,这也要求压缩机有良好的抗震性能,并把制冷剂的泄漏减小到最低程度。e.对汽车不要产生不利的影响。要求压缩机运转平稳,振动小,噪音低,启停对发动机转速的影响小,启动力矩小。(2)压缩机的分类:蒸气压缩式制冷系统使用的压缩机分为两种类型:一类为速度型,如离心式。另一类为容积型。在汽车空调制冷系统中,目前使用的都是容积式压缩机。容积式压缩机按其结构来分,可分为往复活塞式(简活塞称式)和旋转式。往复活塞式包括:曲柄连杆式(开启式)、斜盘式、辐射式。旋转式包括:转

40、子式(滚动活塞式、刮片式等)、涡旋式、螺杆式。曲柄连杆式(开启式)、斜盘式在汽车空调器装置中均有不同程度的应用。(3)曲柄连杆式(开启式)压缩机的工作原理曲柄连杆式(开启式)问世最早、是迄今仍普遍应用的一种机型,(例如:bock、bitzer压缩机),就开启式压缩机而言,技术上较为成熟,生产和使用上积累有丰富的经验,对材料的要求低,加工容易,造价低廉。它能适应较广泛的压力范围和制冷量范围,热效率高。不足之处是,由于活塞作往复运行,动力平衡性能差,限制了压缩机转速的提高,结构复杂,易损件多,维护工作量大。曲柄连杆式压缩机是通过一定的机构将旋转运动转换成活塞的往复运动。以曲柄连杆往复式压缩机为例,

41、曲轴旋转带动连杆,连杆又推动活塞在气缸内上下运动,使气缸容积周期性地扩大和缩小,完成吸气、压缩、排气等过程。(4)斜板式压缩机的工作原理斜板式压缩机是目前汽车空调中应用最广泛的一种机型。斜盘式压缩机的工作容积旋转运动,利用回转斜盘将转动转换为活塞沿轴向的活塞往复运动,所以动力平衡性能好,运转平稳、振动小,在其适宜的工作范围内具有较高的效率。另外斜盘式压缩机结构简单,体积小、重量轻、零件少、可靠性高。但回转式压缩机排量较小,一般用于制冷量较小、双系统的空调系统,如轿车空调系统。斜板式压缩机有斜盘式和摇板式两种结构。1)斜盘式压缩机的工作原理:回转斜盘固定在主轴上,双向作用活塞夹嵌在斜盘周围,通过

42、钢球和滑履将斜板和活塞联系在一起。当主轴带动斜盘旋转时,滑履在斜盘上滑动,随着滑动在斜盘上的位置的改变,通过钢球推动活塞作往复运动。(例如:dks-32、ux-200)2)摇板式压缩机的工作原理,气缸均匀布置在同一侧,主轴旋转带动传动板,传动板又推动摇板摆动,摇板的摆又通过连杆牵动活塞在气缸内作往复运动。斜板式压缩机的优缺点归纳起来有以下几点:1)由于将轴的旋转运动转换成活塞往复运动的机构改变,活塞平行于主轴,缸体呈圆形卧式安放,因而便于在发动机上安装和传动。2)气缸围绕主轴中心的圆周布置,可使结构紧凑,易于实现小型化和轻量化。3)采用多缸工作,动力平衡性能好,运转平稳。活塞往复运动而产生的往

43、复惯性力能完全地自然得到平衡,往复惯性力矩也可利用主轴或斜盘上加平衡质量的方法予以完全平衡。4)排气均匀,驱动力矩变化小。5)由于其基本工作仍为往复式,故设计和生产工艺成熟,结构较为完善。6)气缸多,零部件多,加工量大。7)组装调整的部位多。(5)汽车空调压缩机的主要性能指标、 压缩机的排量;压缩机的排量指单位时间内压缩机输出的蒸汽量,转换吸气转态时输出的体积大小,单位m3/h或m3/s。在理想状态下(假定压缩机在吸气时,无阻力、无泄露、全部填充汽缸),则压缩机的理论排气量为:vh=d2szn/240式中:vh压缩机理论排气量(m3/s) d汽缸直径(m) s汽缸行程(m) n压缩机转速(rp

44、m) z汽缸数但由于压缩机在单位时间内的工况变化较大,无法衡量和计算压缩机单位时间内的排气量,故采用压缩机每一个循环的排气量作为压缩机的排量指标,即压缩机运转一转的排气量:vh=d2sz/4(cc/r)、 压缩机的转速; 压缩机的转速是指单位时间内压缩机曲轴运转的圈数,单位为转/s,通常用rpm表示。压缩机的转速是随着动力源变化而变化的,在评价一个压缩机性能时我们更关注压缩机的最高转速nmax。、 压缩机的功耗;指发动机在压缩机在运行中向压缩机输入的功率w,单位kw。、 容积效率;实际上压缩机的排气量受排气阀阻力、余隙容积、绝热指数、制冷剂、泄露及运行工况的变化气实际排气量永远小于理论排气量:

45、=v1h/vh容积效率v1h实际排气量、 压缩机的制冷量;指一个压缩机循环排出的制冷剂汽化所能吸收的热量:qc= mr r=r/cv 式中:qc 每转制冷量(kj/rpm) cv制冷剂在吸气状态的比容(m3/kg)r制冷剂汽化潜热(kj/kg)vh压缩机理论排量(m3/rpm)、 能耗比;为衡量一个压缩机经济性,特引入能耗比:既压缩机输出制冷量与此时压缩机消耗发动机功率的比值:= qc/w、 运行扭矩和静扭矩;压缩机转动时曲轴所需的扭矩为运行扭矩;压缩机从静止到压缩机转动的一瞬间曲轴所需的扭矩。压缩机的运行扭矩和启动扭矩决定了压缩机理合器选择。对于汽车空调压缩机来说,以上的各个性能参数与汽车空

46、调系统时和发动机的状态是密不可分的,脱离空调系统和发动机谈以上参数是无意义的故在有关标准规定:压缩机转速n=1800rpm;排汽压力1.5mpa(表压);吸气压力0.18mpa(表压); 过热度10;过冷度5 。(6)电磁离合器压缩机的工作是通过电磁离合器驱动的,电磁离合器一般由电磁线圈、离合器吸板、皮带轮等组成,它利用电磁线圈的在通电时产生强大的磁场,将离合器吸盘吸住,通过安装在离合器上的皮带轮将发动机的动力传递给压缩机主轴,使压缩机工作,电源断开后磁力消失,离合器吸盘脱开,压缩机停止工作。(7)压缩机的安装与传动现今各客车厂家生产的客车发动机的型号、发动机的布置、车体机构均不相同,因此不可

47、能对现今的压缩机的安装采用统一的规范,只能根据不同的情况采取相适应的结构。a.安装分类按发动机的安装方式分:发动机按其在客车底盘上的摆放位置可分为:发动机安装在客车底盘的前面称为前置发动机,如宇通客车厂zk6790、zk6115wd、zk6112d等;发动机安装在客车底盘的后面称为后置发动机,如zk6831h、zk6129hw等;发动机安装在客车底盘的中间称为中置发动机,如西安沃的11米车;按压缩机的动力来源分:空调压缩机和客车使用的动力分别由两台发动机提供,这种空调系统称为独立式空调(也称主动空调);空调压缩机和客车使用的动力由客车主发动机提供,这种空调系统称为非独立式空调(也称被动空调)。

48、我公司目前所开发均为非独立式空调。按压缩机的驱动方式分:压缩机有由发动机通过皮带直接驱动称为直接驱动;由发动机驱动一个中间过渡轮再由过渡轮来驱动压缩机称为间接驱动。b.传动比传动比:对于汽车空调系统的传动比是指发动机同压缩机之间的转速之比,(即发动机皮带轮和压缩机皮带轮的角速度之比)。直接驱动的系统其传动比nb=f/y;对于间接驱动的空调系统其传动比nb=fg2 /yg1;(在计算传动比时也应考虑皮带的传输效率,一般的对汽车空调将其传动效率定为0.960.98) 图一:直接驱动 图二:间接驱动发动机皮带轮直径-f;压缩机皮带轮直径-y;中间过渡轮直径-g;接发动机皮带轮直径-g1,接压缩机皮带

49、轮直径-g2;c.压缩机的安装a.压缩机安装在发动机上:对于前置发动机一般将压缩机直接(或间接)安装在发动上(如zk6790、6115wd、等),此类安装方式压缩机随发动机移动而移动,其涨紧可采用由压缩机的上下、左右移动来调整,也可在皮带的松弛边增加一只涨紧皮带轮。b.压缩机安装在底盘上:对于后置发动机一般将压缩机安装在汽车的底盘上(如:zk6831he、zk6129ha等),也有前置发动机将压缩机安装在汽车底盘上。对于压缩机安装在汽车底盘上,要用压缩机支架,同时压缩机支架必须采用柔性安装,以便补偿发动机在其弹性支承上移动,我公司设计制造的压缩机支架采用了两种缓冲机构。一种是采用橡胶缓冲垫结构

50、(即减振垫块),该结构可以补偿上下左右的部分移动,也可部分减轻对三角皮带及压缩机轴的冲击力。这类结构的优点是稳定性较好,结构亦较简单。另一种采用是带有压缩弹簧的摇臂结构,该结构已被证明能较好的适合于补偿发动机在其弹性支承上移动。多种摇臂结构可适用各种汽车结构的装配要求。压缩机支架的结构:汽车空调的传动机构是在一种振动强烈、工作温度较高、转速较快、负荷变化较频繁等恶劣的工作条件下工作,因此压缩机支架不仅要求结构可靠、调整方便、维修容易还要求其有较好的减振效果和具有一定的耐温性。尤其是压缩机支架的减振问题,如果对压缩机减振不是很好,则随汽车行驶情况的不同,发动机负荷的变化、转速的快速改变,所导致的

51、发动机的抖动以及可能出现的共振都会导致皮带的抖动,更容易导致皮带的磨损,压缩机轴封处的泄漏增加,严重时甚至可能出现轴断裂的情况。安装时应注意的问题: 首先确定好压缩机支架相对于发动机的左右位置,一般的情况,压缩机支架时(在保证压缩机的使用温度前提下)尽量靠近发动机为好,这样可以使传动皮带尽可能的缩短,可减少皮带的抖动和磨损。但对靠近的距离也有严格要求的,既要保证压缩机因发动机的热辐射而温度不致于升的太高,又要保证三角皮带的拆装容易,操作时不允许使用锐器将三角皮带强行挂入。 所配置的三角皮带长度应使压缩机尽量偏向发动机侧为宜,因为皮带使用一段时间后,其长度会有所增加,会使压缩机的左右倾角增大,有

52、可能会超出压缩机倾角的要求范围。 压缩机安装的倾斜角度:压缩机的安装和调整应考虑压缩机的前后和左右的倾角,若倾角过大容易造成压缩机使用问题,如油击、润滑故障等。压缩机其倾角要求如下:压缩机型号左右方向前后方向bitzer(bock)系列105dks-32155dks-172010unicla ux2002010一般的压缩机的前后倾角是根据发动机的倾角来定制的。左右倾角是随皮带的涨紧来调整的,但其不应超过上表的要求。 传动机构的主轴平行,并且每两两皮带轮的中心应对齐,其中心连线间的夹角不大于20(350mm内两平面的不平度2mm)。同时特别要注意压缩机、中间过渡轮、发动机的皮带轮的倾角一致,并应

53、保持在同一条直线上。d.皮带传动压缩机的传动方式均为皮带传动,带型与电磁离合器皮带轮的结构有关。目前我公司均为b型带轮,皮带多为盖茨(gates)皮带,其柔韧性和散热性更好。由于市场原因gates的皮带的购买可能存在一定的困难,在使用过程中可选择上韩国生产的东一(dongil),日本生产的stone(四通)、bando(板东)mitsuboshi(三星),它们质量次于gates的皮带。以色列生产的vlta(华尔泰)的皮带其耐温性较差。用户在使用时可以根据实际情况实施采购。皮带的涨紧:.带的予紧力对皮带的寿命和空调系统的工作(尤其是传动机构)的可靠性有着极其重要的影响,予紧力不足,皮带传输载荷能

54、力下降、效率降低,且尤其容易使小皮带轮急剧发热,更易导致皮带的磨损。予紧力过大,则会使传动皮带的寿命降低,轴和轴承上的载荷增加,导致轴承的发热和磨损,严重时还会导致发动机和压缩机的磨损。 .皮带予紧力的测定:为了测定所需的予紧力,通常在带的切边中间施加规定的载荷,使切边边长每1000mm产生16mm的挠度,b型皮带所加载应随皮带轮直径与带速的不同有所差异,约24kgf。具体应参考皮带生产商提供的参数,实践中多采用手感控制。应注意:对于新的三角皮带使用35天后应将皮带重新涨紧;更换三角皮带时,一定要使用同种型号的皮带,如果是两根皮带应同时更换,新旧和不同品牌的皮带不可混用。皮带的标识:皮带的规格

55、标识大多表示皮带的长度,如盖茨gates公司的v15*1120就表示是v15的截面皮带长度为1120mm;当然有些皮带生产商以英制表示其长度,如韩国和日本产的也有表示为5690或8690,其均表示是b型17的截面皮带长度为69in(约1752mm,1in=25.4mm)。实际上有表示皮带的外径的,有表示中径,有表示内径的,在使用时请参考皮带生产商提供的参数来确定皮带长度表示的方法。3.2冷凝器与蒸发器冷凝器和蒸发器是汽车空调器中两重要的组件,其作用是实现两种不同流体之间的热量交换。所以,蒸发器和冷凝器都是换热器。具体讲来,在冷凝器中是制冷剂把热量放给周围环境空气。制冷剂在管内流动,在放热过程中

56、,制冷剂蒸气逐步凝结成制冷剂液体。而周围环境空气受到加热,在蒸发器中则是制冷剂吸收周围被冷却空气-车室内空气的热量,制冷剂在管内流动,在吸热的过程中,制冷剂液体不断的沸腾气化成制冷剂蒸气。空气则得到冷却,温度降低。在一定的条件下空气中还会有一部分水蒸气凝结析出。冷凝器和蒸发器与其它各组件之间是相互联系、相互制约的。比如说,它应与压缩机相匹配。对冷凝器和蒸发器性能的评价,首先应考虑它对系统的性能影响如何,冷凝器和蒸发器工作状态直接关系到系统的制冷量大小,压缩机功耗的多少,以及整个系统的经济性。因此,对冷凝器和蒸发器的要求是传热性能好,适应于系统匹配、结构紧凑,便于在汽车上安装和维修、安全可靠等。(1).换热器的基本原理在汽车空调中所采用的冷凝器和蒸发器都是制冷剂和空气之间被壁面(如金属管)隔开,两者不直接接触来实现温差传热的换热器。从传热角度考虑,换热的过程总是两种流体之间存在温差,而且也总是温

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