汽车空调系统F自动空调电控系统学习教案

1、会计学1汽车空调系统汽车空调系统(xtng)F自动空调电控系自动空调电控系统统(xtng)第一页，共116页。第1页/共116页第二页，共116页。第2页/共116页第三页，共116页。第3页/共116页第四页，共116页。也提高了工作效率和安全性。n本节主要内容：n 1. 制冷原理n 2. 制冷剂与冷冻机油n 3. 汽车空调系统的功能及组成第4页/共116页第五页，共116页。 汽车空调所采用的蒸气压缩式制冷就是利用液态制冷剂汽化，发生相变吸热来产生冷效应。 如图6.1所示，低温低压液态制冷剂进入用来冷却车内空气的蒸发器，在定压下汽化。由于制冷剂汽化时的温度低于环境温度，因此能自动吸收空气中

2、的热量，使空气温度下降，产生冷效应。制冷剂吸热汽化，由液体变成低温低压蒸气，然后被压缩机压缩变成高于环境温度的高温高压气体，进入冷凝器将热量释放给外界空气，从而冷凝成高压的液态制冷剂，最后经过节流阀，变为低温低压的液态制冷剂，再进入蒸发器汽化吸热，这样就完成了一个(y )制冷循环。第5页/共116页第六页，共116页。项目项目 制冷剂制冷剂代号代号 R12R12R22R22R134aR134a化学式化学式CClCCl2 2F F2 2CHClFCHClF2 2CHCH2 2F-CFF-CF3 3分子量分子量120.9120.986.586.5102.3102.3标准大气压下沸点（标准大气压下沸

3、点（）-29.8-29.8-40.8-40.8-26.2-26.2临界温度（临界温度（）111.80111.8096.1096.10101.14101.14临界压力（临界压力（MPaMPa）4.1254.1254.9754.9754.0654.065临界密度（临界密度（kg/mkg/m3 3）558558525525511511饱和液体密度（饱和液体密度（2525）（）（kg/mkg/m3 3）131113111192119212061206饱和蒸气比容（饱和蒸气比容（2525）（）（m m3 3/kg/kg）0.02710.02710.02350.02350.03100.0310汽化潜热（汽

4、化潜热（kJ/kgkJ/kg）151.5151.5205.4205.4197.5197.5ODPODP值（臭氧破坏潜能值）值（臭氧破坏潜能值）1.01.00.10.1第6页/共116页第七页，共116页。第7页/共116页第八页，共116页。第8页/共116页第九页，共116页。性能性能 润滑油润滑油 PAGPAG油油PAGPAG油油与与R134aR134a互溶性互溶性ESTERESTER油油ESTERESTER油油热稳定性热稳定性较好较好较好较好吸湿性吸湿性好好好好润滑性润滑性差差差差与橡胶相容性与橡胶相容性较好较好较好较好电绝缘性电绝缘性差差差差第9页/共116页第十页，共116页。夏季空

5、气流速稍大有利于人体散热降温，冬季气流速度过大影响人体保温，因此夏季舒适风速一般为0.25m/s，冬季的舒适风速一般为0.20m/s。n过滤净化车内空气：由于车内空间小，乘员密度大，车内极易出现缺氧，而车外道路上的粉尘等又容易进入车内造成空气污浊，影响乘员的身体健康，因此要求空调必须具有补充车外新鲜空气、过滤和净化车内空气的功能。第10页/共116页第十一页，共116页。第11页/共116页第十二页，共116页。第12页/共116页第十三页，共116页。第13页/共116页第十四页，共116页。 吸气节流阀在蒸发器出口和压缩机进口(jn ku)之间，以便将蒸发压力控制在设定值范围内。第14页/

6、共116页第十五页，共116页。第15页/共116页第十六页，共116页。第16页/共116页第十七页，共116页。膨胀阀来控制蒸发器供液量，从而保证蒸发压力在一定范围(fnwi)内变化。汽车车速增加时，压缩机转速随之增加，蒸发压力则随之降低，蒸发器表面结霜。这时，压力开关或热敏开关使离合器脱开压缩机，使压缩机停机，待霜层融化后，压力开关或热敏开关又自动接通，压缩机开始运行。第17页/共116页第十八页，共116页。第18页/共116页第十九页，共116页。n制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动，汽车空调系统的制冷循环流程如图第19页/共116页第二十页，共116页。第2

7、0页/共116页第二十一页，共116页。第21页/共116页第二十二页，共116页。剂蒸气使其压力和温度升高，并将制冷剂蒸气送往冷凝器。其原理与普通空气压缩机相似，只是密封程度要求更高。n目前应用于汽车制冷系统的压缩机，主要采用容积型制冷压缩机。第22页/共116页第二十三页，共116页。往复活塞式往复活塞式 曲轴连杆式曲轴连杆式直列式直列式 、V V型型 、W W型型 、S S型型 变容曲轴连杆式变容曲轴连杆式径向活塞式径向活塞式轴向活塞式轴向活塞式翘板式翘板式 、斜板式、斜板式旋转式旋转式 旋叶式旋叶式气缸圆形气缸圆形 、气缸椭圆形、气缸椭圆形 变容旋叶式变容旋叶式转子式转子式滚动活塞式滚

8、动活塞式 、三角转子式、三角转子式 螺杆式螺杆式单转子螺杆单转子螺杆 、双转子螺杆、双转子螺杆 变容螺杆式变容螺杆式涡旋式涡旋式变容涡旋式变容涡旋式第23页/共116页第二十四页，共116页。图所示。n主要零件是主轴和斜板。各气缸以压缩机主轴为中心布置，活塞运动方向与压缩机的主轴平行。第24页/共116页第二十五页，共116页。第25页/共116页第二十六页，共116页。第26页/共116页第二十七页，共116页。第27页/共116页第二十八页，共116页。第28页/共116页第二十九页，共116页。第29页/共116页第三十页，共116页。第30页/共116页第三十一页，共116页。第31页

9、/共116页第三十二页，共116页。风机吹进车室内，就可使车内获得冷气。第32页/共116页第三十三页，共116页。第33页/共116页第三十四页，共116页。第34页/共116页第三十五页，共116页。第35页/共116页第三十六页，共116页。第36页/共116页第三十七页，共116页。第37页/共116页第三十八页，共116页。第38页/共116页第三十九页，共116页。第39页/共116页第四十页，共116页。第40页/共116页第四十一页，共116页。第41页/共116页第四十二页，共116页。阀时，汽车空调制冷系统要在低压侧安装集液器。集液器是一种特殊形式(xngsh)的储液干燥器

10、，其结构如图6.21所示。第42页/共116页第四十三页，共116页。第43页/共116页第四十四页，共116页。第44页/共116页第四十五页，共116页。第45页/共116页第四十六页，共116页。n轴流式风机主要由电轴流式风机主要由电机、风机轴、风机叶片、键等机、风机轴、风机叶片、键等组成，如图组成，如图6.236.23所示。叶片固所示。叶片固定定(gdng)(gdng)在骨架上，叶片常在骨架上，叶片常做成做成3 3、4 4、5 5片不等，叶片骨片不等，叶片骨架穿在电机轴上，由键带动旋架穿在电机轴上，由键带动旋转。转。第46页/共116页第四十七页，共116页。第47页/共116页第四十

11、八页，共116页。第48页/共116页第四十九页，共116页。外温差较大，车窗玻璃会结霜或起雾，影响司机和乘客的视线，不利于安全行车，这时可以用暖风来除霜和除雾。第49页/共116页第五十页，共116页。第50页/共116页第五十一页，共116页。第51页/共116页第五十二页，共116页。第52页/共116页第五十三页，共116页。第53页/共116页第五十四页，共116页。第54页/共116页第五十五页，共116页。第55页/共116页第五十六页，共116页。第56页/共116页第五十七页，共116页。第57页/共116页第五十八页，共116页。器放置在被测部位，温度的变化使得波纹管内压力

12、发生变化，导致波纹管伸长或缩短，并将此位移信号通过顶端作用点A传递出去。在弹簧力的作用下，A点的位移与感温介质压力变化呈线性关系。第58页/共116页第五十九页，共116页。第59页/共116页第六十页，共116页。第60页/共116页第六十一页，共116页。第61页/共116页第六十二页，共116页。机停止工作。当温度上升后，金属片受热后逐渐平伸，触点又闭合，从而接通电路。如此反复达到控温的目的。n双金属片式恒温器的特点是结构简单、不宜损坏(snhui)且价格便宜。但作为直接感受温度的部件，必须整体放置在蒸发箱内，因此，为安装带来了不便。也正是这个原因，波纹管式恒温器的应用要比双金属片式恒温

13、器广泛。第62页/共116页第六十三页，共116页。置在被测温度之处，如空调系统的风道内，同时(tngsh)用导线与晶体管放大电路系统相连（见图6.31）。第63页/共116页第六十四页，共116页。用时要精心挑选。图6.32是热敏电阻的特性曲线。第64页/共116页第六十五页，共116页。缩机缸盖上，作用结果是使电磁离合器电源中断，压缩机停转。一种是装在蒸发器出口管路上，作用结果是泄漏(xilu)报警灯亮。这两种结构的目的都是防止由于缺少制冷剂，造成压缩机因缺乏润滑油而过热损坏。n过热开关是一种温度-压力感应开关。在正常情况下，此开关处于断开位置(见图6.33)。第65页/共116页第六十六

14、页，共116页。第66页/共116页第六十七页，共116页。器压力，以防止其表面结冰。同时，调节装置中都有一个旁通管路，可保证少量制冷剂及冷冻润滑油的不断循环。用于汽车空调系统的压力调节器有蒸发压力调节器(EPR)、导阀控制吸气节流阀(POA)、组合阀(VIR)等。下面主要介绍压力开关。n压力开关属于保护元件(yunjin)，是一种随压力变化而断开或闭合触点的元件(yunjin)，又称压力继电器。它由压力引入装置、动力器件和触点等组成，在系统中感受着制冷剂压力的变化，当系统中压力过高或过低时压力开关起作用，防止系统在异常压力情况下工作，起到了保护作用。第67页/共116页第六十八页，共116页

15、。第68页/共116页第六十九页，共116页。第69页/共116页第七十页，共116页。第70页/共116页第七十一页，共116页。形，动触点(ch din)向箭头方向移动，触点(ch din)1接通，压缩机正常工作。n高压保护当制冷剂压力高于高限值时(3.14MPa)，此时制冷剂压力不仅高于弹簧压力，而且高于金属膜片的弹力。这时，金属膜片由拱形变平，推动销子6向箭头方向移动，并使得高于触点(ch din)7，电路断开，压缩机停止工作。第71页/共116页第七十二页，共116页。第72页/共116页第七十三页，共116页。第73页/共116页第七十四页，共116页。轴自由转动，轴自由转动，其侧

16、面平整，其侧面平整，开有条形槽孔，开有条形槽孔，表面粗糙，以表面粗糙，以便衔铁吸合后便衔铁吸合后有较大的摩擦有较大的摩擦(mc)(mc)力。带力。带槽有单槽、双槽有单槽、双槽和齿形槽等。槽和齿形槽等。带轮以冲压件带轮以冲压件居多，以使它居多，以使它的另一侧有一的另一侧有一定空间可嵌入定空间可嵌入线圈绕组。线线圈绕组。线圈绕组是用于圈绕组是用于产生电磁场的，产生电磁场的，有固定式和转有固定式和转动式两种。固动式两种。固定式线圈被固定式线圈被固定在压缩机壳定在压缩机壳体上，有引线体上，有引线引出供接电源引出供接电源使用。衔铁组使用。衔铁组件由驱动盘、件由驱动盘、摩擦摩擦(mc)(mc)板、板、复位

17、弹簧等组复位弹簧等组成，整个组件成，整个组件靠花键与压缩靠花键与压缩机主轴连接。机主轴连接。第74页/共116页第七十五页，共116页。n于非独立式空调系统，由于发动机的功率一定，这样，空调系统的工作对发动机功率输出的分配有一定影响；反过来，发动机转速的变化同样(tngyng)影响空调系统的工作性能。因此，为达到汽车在不同运行情况下既保证车速的要求，又保证空调系统的正常工作就出现了车速调节装置。第75页/共116页第七十六页，共116页。第76页/共116页第七十七页，共116页。稍有提高，达到带负荷的低速稳定运转的目的。这类装置称为怠速提升装置。n 怠速继电器n是一种集成电路，感应来自点火线

18、圈的脉冲信号，所需控制的转速设定值可由人工调节。若发动机怠速转速低于设定值，继电器不吸合，则压缩机停转。怠速继电器的线路图有多种。第77页/共116页第七十八页，共116页。热敏电阻阻值升高到使三极管VT2导通，三极管VT3截止，继电器1触点分开，压缩机停转。第78页/共116页第七十九页，共116页。第79页/共116页第八十页，共116页。第80页/共116页第八十一页，共116页。第81页/共116页第八十二页，共116页。一定真空度，上、下腔室的压差使得弹簧被压缩，传动杆向上移动，带动风门(阀门)动作(见图6.40b)。第82页/共116页第八十三页，共116页。第83页/共116页第

19、八十四页，共116页。n根据控制方法的不同可分为以下三种形式。n（1）由鼓风机开关和调速电阻联合控制n（2）电控模块通过大功率晶体管控制n（3）晶体管与调速电阻器组合型第84页/共116页第八十五页，共116页。第85页/共116页第八十六页，共116页。第86页/共116页第八十七页，共116页。时，风机速度又降为低速。n相反地，如果车内温度比所选定的温度低得多，在加热状态下，风机将被起动为高速；而当车内温度上升后，风机速度降为低速。第87页/共116页第八十八页，共116页。第88页/共116页第八十九页，共116页。设计上一般都将水箱冷却风扇和冷凝器风扇组装在一起，利用一个或二个风扇对水

20、箱和冷凝器进行散热。车型不同，则配置风扇的数量不同，控制线路设计方面差异也很大，但其控制方式则大同小异，一般根据水温信号和空调信号共同(gngtng)控制，同时满足水箱散热和冷凝器散热需要，下面就一些较典型的冷凝器散热风扇电路进行分析。第89页/共116页第九十页，共116页。第90页/共116页第九十一页，共116页。有两种转速，即低速和高速。风扇电动机转速的改变是通过(tnggu)改变线路中电阻值的方法实现的。从图中可看出，起关键控制作用的是AC开关和水温开关。当空调开关开启时，常速风扇继电器通电工作。由于线路中串联了一个电阻，风扇低速运转。当冷却系统水温达到8992C时，水箱风扇也是低速

21、运转；一旦发动机水温升至97101时，水箱风扇高速运转，以加强散热效果。第91页/共116页第九十二页，共116页。第92页/共116页第九十三页，共116页。第93页/共116页第九十四页，共116页。第94页/共116页第九十五页，共116页。第95页/共116页第九十六页，共116页。器完成风扇的转速控制方法外，还可采用专用控制器对风扇进行控制。它根据空调信号和水温信号进行联合控制。第96页/共116页第九十七页，共116页。风扇高速转动。水温控制水箱风扇、冷凝器风扇及空调系统的过程如下：n TEMP1。当水箱冷却水温高于该范围时，控制单元会将VTl打开，而使水箱风扇(低速)和冷凝器风扇(低速)运转。n TEMP2。当水箱冷却水温高于该范围时，控制单元会将VT2打开，而使水箱风扇(高速)和冷凝器风扇(高速)运转。n TEMP3。当水箱冷却水温高于该范围时，控制单元会将VT3关闭，而使空调压缩机停止运转。第97页/共116页第九十八页，共116页。高级轿车都采用这种布置和控制方式，见图6.50，两个(l