第七章空调系统

1、第七章 汽车空调系统v7-17-1汽车空调系统的组成汽车空调系统的组成v7-27-2空调系统的制冷过程空调系统的制冷过程 v7-37-3制冷系统的结构原理制冷系统的结构原理7-1 7-1 汽车空调系统的组成汽车空调系统的组成一、空调系统的功用一、空调系统的功用 调节车内温度调节车内温度( (即提供冷风与暖风即提供冷风与暖风) )和通风净和通风净化空气。化空气。v HVACHVAC采暖通风与空气调节系统采暖通风与空气调节系统v 分四个子系统：分四个子系统：制冷系统、采暖系统、通风制冷系统、采暖系统、通风系统和控制系统，在大中型客车上，独立安系统和控制系统，在大中型客车上，独立安装并可单独只用，在

2、小型客车和轿车上，各装并可单独只用，在小型客车和轿车上，各系统有机结合，组成冷暖一体化的空调系统。系统有机结合，组成冷暖一体化的空调系统。二、空调系统的各子系统二、空调系统的各子系统1.制冷系统：制冷系统：功用是夏季为车内提供冷气，还功用是夏季为车内提供冷气，还有除湿和净化空气的作用。有除湿和净化空气的作用。最重要最重要2.采暖系统：采暖系统：功用是冬季为车内提供暖气以及功用是冬季为车内提供暖气以及挡风玻璃除霜除雾。挡风玻璃除霜除雾。根据获取热源方式不同，分独立式和非独立式根据获取热源方式不同，分独立式和非独立式独立式：利用柴油或煤油在一个专门装置内燃独立式：利用柴油或煤油在一个专门装置内燃烧

3、供暖。烧供暖。用于大中型客车用于大中型客车非独立式：利用发动机工作时的冷却水非独立式：利用发动机工作时的冷却水(95)供暖。供暖。小型客车和轿车小型客车和轿车3.3.通风系统：通风系统：功用是净化车内空气，保持车内功用是净化车内空气，保持车内空气新鲜舒适。空气新鲜舒适。 分自然通风和强制通风两种。分自然通风和强制通风两种。 自然通风：汽车行驶时利用汽车内外风压换自然通风：汽车行驶时利用汽车内外风压换气通风；气通风； 强制通风：利用鼓风机将车外空气强制送入强制通风：利用鼓风机将车外空气强制送入车内实现换气通风。车内实现换气通风。4.4.控制系统：控制系统：功用是控制空调系统工作，实现功用是控制空

4、调系统工作，实现制冷、采暖和通风。制冷、采暖和通风。 由电器部件、真空管路、操纵机构和控制开由电器部件、真空管路、操纵机构和控制开关组成。关组成。7-2 7-2 空调系统的制冷过程空调系统的制冷过程 一、物质状态的转化过程一、物质状态的转化过程 汽化：分蒸发和沸腾汽化：分蒸发和沸腾液化：分冷却和冷凝液化：分冷却和冷凝潜热：冷凝潜热潜热：冷凝潜热 蒸发潜热蒸发潜热空调系统就是利用空调系统就是利用制冷剂在蒸发器内制冷剂在蒸发器内蒸发或沸腾变为气蒸发或沸腾变为气态时，吸收热量使车内温度降低的。态时，吸收热量使车内温度降低的。制冷和冷源制冷和冷源二、制冷系统的组成二、制冷系统的组成 由压缩机、冷凝器、

5、储液干燥器、热力膨胀由压缩机、冷凝器、储液干燥器、热力膨胀阀（或节流孔管）、蒸发器等制冷部件组成。阀（或节流孔管）、蒸发器等制冷部件组成。 各部件间用铜管或铝管以及耐压耐氟的橡胶各部件间用铜管或铝管以及耐压耐氟的橡胶管连接成一个封闭的循环系统。管连接成一个封闭的循环系统。 演示如下演示如下三、制冷循环过程三、制冷循环过程 压缩机是动力源，由发动机曲轴上的驱动带驱动旋转压缩机是动力源，由发动机曲轴上的驱动带驱动旋转1.压缩过程：压缩过程：压缩机从蒸发器吸入低温低压压缩机从蒸发器吸入低温低压(0 、0.15MPa)气态制冷剂，并将其压缩成高温气态制冷剂，并将其压缩成高温(约约70 )高高压压(约约

6、1.5MPa)气态制冷剂送往冷凝器气态制冷剂送往冷凝器(冷凝器起冷却冷凝器起冷却降温作用降温作用)2.冷凝过程：冷凝过程：高温高压气态制冷剂高温高压气态制冷剂(70 、1.5MPa )由由发动机水箱前面的冷凝器散热，将其冷凝成高温发动机水箱前面的冷凝器散热，将其冷凝成高温(约约50 )高压高压(约约1.3MPa)的液态制冷剂的液态制冷剂3.膨胀过程：膨胀过程：高温高压液态制冷剂经储液干燥器干燥后，高温高压液态制冷剂经储液干燥器干燥后，经热力膨胀阀节流降压，将其冷凝成低温经热力膨胀阀节流降压，将其冷凝成低温(约约-5 )低低压压(约约0.15MPa)的液态制冷剂的液态制冷剂(雾状雾状)，然后送入

7、蒸发器，然后送入蒸发器4.蒸发过程：蒸发过程：低温低压液态制冷剂流经蒸发器低温低压液态制冷剂流经蒸发器时，不断吸收车内空气的热量而汽化成低温时，不断吸收车内空气的热量而汽化成低温(约约0 )低压低压(约约0.15MPa)的气态制冷剂。蒸的气态制冷剂。蒸发器制造冷源。发器制造冷源。 然后下一循环。然后下一循环。从膨胀阀出口经蒸发器至压缩机入口为低压区从膨胀阀出口经蒸发器至压缩机入口为低压区从压缩机出口经冷凝器、储液干燥器至膨胀阀从压缩机出口经冷凝器、储液干燥器至膨胀阀为高压区。为高压区。书中表书中表6-1可供检测用。可供检测用。演示如下。演示如下。7-37-3制冷系统的结构原理制冷系统的结构原理

8、一、压缩机一、压缩机 1.1.安装：安装：在发动机前部，与发动机曲轴带连接在发动机前部，与发动机曲轴带连接2.2.功用：功用：是动力源，驱动制冷剂循环流动，将是动力源，驱动制冷剂循环流动，将低温低温( (约约0)0)低压低压( (约约0.15MPa)0.15MPa)的气态制冷剂的气态制冷剂压缩成高温压缩成高温( (约约70)70)高压高压( (约约1.5MPa)1.5MPa)气态制气态制冷剂。冷剂。3.3.种类：种类：斜盘式、曲柄连杆式斜盘式、曲柄连杆式、转子式、叶片、转子式、叶片式、螺杆式和蜗旋式六种。汽车采用前两种。式、螺杆式和蜗旋式六种。汽车采用前两种。主要讲述斜盘式。主要讲述斜盘式。

9、4. 4.斜盘式压缩机的结构原理（演示）斜盘式压缩机的结构原理（演示） 由电磁离合器、传动斜盘、带圆锥齿轮的行星由电磁离合器、传动斜盘、带圆锥齿轮的行星盘、气缸与活塞、吸气阀片和排气阀片及缸体盘、气缸与活塞、吸气阀片和排气阀片及缸体等组成。等组成。 斜盘转动驱动行星盘摆动，驱动活塞前后往复斜盘转动驱动行星盘摆动，驱动活塞前后往复运动。运动。 气缸与活塞以压缩机轴为中心，周向均匀分布。气缸与活塞以压缩机轴为中心，周向均匀分布。 活塞的运动方向与压缩机轴平行。活塞的运动方向与压缩机轴平行。 行星盘与连杆、连杆与活塞间采用球铰连接。行星盘与连杆、连杆与活塞间采用球铰连接。 圆锥齿轮与固定齿轮间采用钢

10、球支撑与定位。圆锥齿轮与固定齿轮间采用钢球支撑与定位。5.5.电磁离合器的结构原理：电磁离合器的结构原理：结构：结构：电磁线圈、驱动带轮、电磁线圈、驱动带轮、压盘、轴承等。压盘、轴承等。原理：原理：电磁线圈电路未接通时，电磁线圈电路未接通时，压盘与驱动带轮分离，间隙压盘与驱动带轮分离，间隙0.4-1.0mm0.4-1.0mm，驱动带轮在曲轴，驱动带轮在曲轴带动下空转。带动下空转。电磁线圈通电时驱动带轮外端电磁线圈通电时驱动带轮外端面产生很强的磁力将压盘吸面产生很强的磁力将压盘吸合在驱动带轮端面上，驱动合在驱动带轮端面上，驱动带轮通过压盘带动压缩机轴带轮通过压盘带动压缩机轴转动，压缩机工作。转动

11、，压缩机工作。演示如下。演示如下。6.6.斜盘式压缩机的工作过程（演示）斜盘式压缩机的工作过程（演示）电磁线圈电路未接通时，驱动带轮在曲轴带动下空转。电磁线圈电路未接通时，驱动带轮在曲轴带动下空转。电磁线圈通电时驱动带轮通过压盘带动压缩机轴转动，电磁线圈通电时驱动带轮通过压盘带动压缩机轴转动，压缩机工作，当斜盘旋转时，通过推力轴承驱动行压缩机工作，当斜盘旋转时，通过推力轴承驱动行星盘沿轴向往复摇摆运动，从而带动活塞往复运动。星盘沿轴向往复摇摆运动，从而带动活塞往复运动。活塞下移使气缸容积变大而压力变小时，该气缸的吸活塞下移使气缸容积变大而压力变小时，该气缸的吸气阀片被吸开，吸气缸内的低温低压气

12、态制冷剂进气阀片被吸开，吸气缸内的低温低压气态制冷剂进入气缸。入气缸。斜盘转过一个角度，活塞上移使气缸容积变小而压力斜盘转过一个角度，活塞上移使气缸容积变小而压力变大时，该气缸的排气阀片被压开，活塞将气缸内变大时，该气缸的排气阀片被压开，活塞将气缸内的气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂从排气孔的气态制冷剂压缩成高温高压气态制冷剂从排气孔排入排气腔。排入排气腔。电磁线圈电路断电，压缩机停止工作。电磁线圈电路断电，压缩机停止工作。二、冷凝器二、冷凝器1.1.功用：功用：将压缩机送来的高温高压气态制冷剂将压缩机送来的高温高压气态制冷剂中的热量散发到车外，使制冷剂冷凝成高温中的热量散发到车外，使制冷剂

13、冷凝成高温高压液态制冷剂。高压液态制冷剂。2.2.安装：安装：在发动机冷却液散热器的后面。在发动机冷却液散热器的后面。3.3.分类：分类：按散热片结构分管片式和管带式两种。按散热片结构分管片式和管带式两种。4.4.结构：结构： 演示和书演示和书三、储液干燥器与安全保护装置三、储液干燥器与安全保护装置( (一一) )储液干燥器储液干燥器1.1.功用：功用：一是临时储存制冷剂，保证制冷循环一是临时储存制冷剂，保证制冷循环连续稳定的进行；二是吸收制冷剂中的水分，连续稳定的进行；二是吸收制冷剂中的水分，防止制冷系统发生冰塞。防止制冷系统发生冰塞。2.2.安装：安装：在冷凝器和膨胀阀之间。在冷凝器和膨胀

14、阀之间。3.3.结构：结构： 由罐体、干燥剂、输液管、滤网、制冷剂充由罐体、干燥剂、输液管、滤网、制冷剂充注阀、观察孔、制冷剂进口与出口接头等组注阀、观察孔、制冷剂进口与出口接头等组成。书成。书227227，以及原理演示。，以及原理演示。( (二二) )安全保护装置安全保护装置1.1.压力开关压力开关1)1)功用：功用：当制冷系统工作压力异常当制冷系统工作压力异常( (过高或过低过高或过低) )时，自动切断电磁离合器线圈电路，使压缩机停止时，自动切断电磁离合器线圈电路，使压缩机停止运转或接通冷凝风扇高速档使冷凝风扇高速运转，运转或接通冷凝风扇高速档使冷凝风扇高速运转，从而防止制冷系统压力过高或

15、过低而损坏压缩机或从而防止制冷系统压力过高或过低而损坏压缩机或制冷部件制冷部件2)2)安装：安装：在制冷系统的高压管路上在制冷系统的高压管路上( (一般安装在储液干一般安装在储液干燥器上燥器上) )。3)3)分类：分类： 高压开关、低压开关和高低压双向复合开关三种。高压开关、低压开关和高低压双向复合开关三种。触点常闭型触点常闭型压力开关压力开关常闭触点串联到压缩机电磁离合常闭触点串联到压缩机电磁离合器线圈电路中。器线圈电路中。 制冷系统压力升到一定值时，制冷系统压力升到一定值时，压力将触点压力将触点3 3断开，压缩机电断开，压缩机电磁离合器线圈电路断路，压缩磁离合器线圈电路断路，压缩机停转，防

16、止制冷剂压力过高机停转，防止制冷剂压力过高损坏压缩机和制冷部件。损坏压缩机和制冷部件。 当压力恢复正常时，触点当压力恢复正常时，触点3 3在复在复位弹簧位弹簧2 2的作用下复位，压缩的作用下复位，压缩机正常工作。机正常工作。触点常开型触点常开型压力开关压力开关 当压力升高到一定值时，接通冷凝风扇高速当压力升高到一定值时，接通冷凝风扇高速档电路，增强冷凝器的散热效果，降低制冷档电路，增强冷凝器的散热效果，降低制冷剂的温度和压力。剂的温度和压力。低压开关低压开关 在制冷系统严重缺少制冷剂，使高压管路压在制冷系统严重缺少制冷剂，使高压管路压力低于一定值时，触点断开切断电磁离合器力低于一定值时，触点断

17、开切断电磁离合器线圈使压缩机停转，防止压缩机在没有润滑线圈使压缩机停转，防止压缩机在没有润滑保障的情况下运转而损坏。保障的情况下运转而损坏。高低压双向复合开关高低压双向复合开关 具有高压开关和低压开关的双重功能。具有高压开关和低压开关的双重功能。2.2.易熔塞易熔塞1)1)功用：功用：当储液干燥器内部制冷剂温度达到一当储液干燥器内部制冷剂温度达到一定值时，易熔塞中的易熔材料熔化，将制冷定值时，易熔塞中的易熔材料熔化，将制冷剂通过易熔塞散发到大气中，避免高温高压剂通过易熔塞散发到大气中，避免高温高压致使制冷部件损坏。致使制冷部件损坏。2)2)安装：安装：螺纹连接到储液干燥器上。螺纹连接到储液干燥

18、器上。3.3.冷却液过热开关冷却液过热开关( (水温开关水温开关) )1)1)功用：功用：当防止在发动机过热的情况下使用空当防止在发动机过热的情况下使用空调。调。2)2)安装：安装：发动机散热器或冷却管路上，以便监发动机散热器或冷却管路上，以便监视发动机冷却液温度。视发动机冷却液温度。3)3)工作过程：工作过程：发动机冷却液温度过高时，过热发动机冷却液温度过高时，过热开关触点断开，切断电磁离合器线圈电路使开关触点断开，切断电磁离合器线圈电路使压缩机停转。压缩机停转。冷却液温度降低到某一规定值时，过热开关触冷却液温度降低到某一规定值时，过热开关触点自动复位，压缩机工作。点自动复位，压缩机工作。四、膨胀阀四、膨胀阀(节流器节流器)1.1.功用：功用：一是节流降压，二是调节流量。一是节流降压，二是调节流量。2.2.分类：分类：H H型、内平衡式、外平衡式三种。型、内平衡式、外平衡式三种。3.H3.H型膨胀阀结构：型膨胀阀结构： 由阀体、感温元件、球阀、调节螺栓和预紧弹簧组由阀体、感温元件、球阀、调节螺栓和预紧弹簧组成。成。4.H4.H型膨胀阀原理：型膨胀阀原理： 上面为低压通道，下面为高压通道。在高压液体进上面为低压通道，下面为高压通道。在高压液体进出口间有一球阀出口间有一球阀2 2组成的节流阀，其开度受感温元件组成的节流阀，其开度受感温元件1 1和预紧