汽车电器设备与维修第8章-汽车空调系统-电气设备-国防科技大学课件

1、第8章 汽车空调系统 2第8章 汽车空调系统目 录8.1 汽车空调系统概述8.2 汽车空调制冷系统8.3 汽车空调取暖、通风、空气净化系统8.4 汽车空调控制系统8.5 汽车空调系统的使用与维护8.6 汽车空调系统常见故障诊断与排除2.汽车空调系统功能调节车内湿度调节车内温度调节车内的空气流速过滤净化车内空气3.汽车空调系统类型1）按驱动方式分汽车空调系统按驱动方式的不同可分为独立式和非独立式。 （1）独立式空调有专门的动力源驱动整个空调系统运行。一般用于长途货运、高底板大客车等。（2）非独立式空调直接利用汽车的行驶动力来运转。2）按空调性能分汽车空调系统按空调性能的不同可分为单一功能型和冷暖

2、一体式。 3）按控制方式分汽车空调系统按控制方式的不同可分为手动式和电控调节式。 经济性质方面要求制冷剂价格低廉，容易采购。物理性质方面要求制冷剂有较低的凝固点和较高的临界温度、较小的密度和黏度、较大的导热和放热系数，且应具有一定的吸水性。 热力性质方面首先，要求制冷剂的蒸发压力要稍高于大气压力；其次，制冷剂的冷凝压力也不应太高，以降低对制冷系统强度的要求。化学性质方面要求制冷剂无毒、无害、无刺激性，化学性质稳定，高温下不易分解，不易燃烧及爆炸，对金属及橡胶的腐蚀作用要小。 对制冷剂的要求1.制冷剂8.1.2 制冷剂和冷冻机油化学性质稳定，无色、无刺激性气味、不燃烧、不爆炸。汽化潜热比R12大

3、，但质量较小，导致制冷能力比R12略小或与之相当。饱和蒸气压大体上讲与R12相近。以18 为界，低于18 时，R134a的饱和蒸气压略低于R12，高于18 时相反。对人体无毒害作用，不破坏大气臭氧层，在大气层停留时间较短，温室效应影响小。12345吸水性和水溶解性比R12高。R134a与R12制冷剂是两种不同的物质，性质有很大差异，一定不能混用。2）制冷剂的选择R134a的基本性能如下：黏度黏度是用来衡量冷冻机油黏性的一个指标。它是以定量冷冻机油通过一个毛细管所需要的时间来定义的。温度越高，黏度就越小。凝固点冷冻机油刚好开始流动时的温度称为凝固点。冷冻机油与制冷剂相互混合溶解后，其凝固点会有所

4、降低。相容性相容性是指制冷剂与冷冻机油能够形成混合物，在工作过程中不分离且不会产生化学反应的性质。也就是说，冷冻机油既要能与制冷剂充分混合，又必须能保持其油状存在。2）冷冻机油的性能指标冷冻机油的主要性能指标有以下几项：8.2 汽车空调制冷系统 汽车空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、液体膨胀装置和蒸发器等总成构成。 如图8-1所示，制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在密闭系统内循环流动。图8-1 汽车空调系统制冷循环流程示意图8.2.1 汽车空调制冷系统的组成及工作原理模具加工方法压缩机的作用（1）维持制冷剂在制冷系统中的循环。（2）吸入来自蒸发器的低温、低压制冷剂蒸气。（3）压缩制冷剂蒸气使

5、其压力和温度升高。（4）将制冷剂蒸气送往冷凝器。1.压缩机8.2.2 汽车空调制冷系统的主要部件压缩机主要有两种类型。1）摇板式压缩机摇板式压缩机结构紧凑、工作平稳、质量小，各汽缸以压缩机轴线为中心布置，活塞运动方向平行于压缩机的主轴，如图8-2所示。图8-2 摇板式压缩机结构图1压缩机主轴； 2传动板； 3活塞； 4连杆； 5支撑钢球； 6面板； 7摇板2）斜盘式压缩机 斜盘式压缩机结构紧凑、效率高、性能可靠。其主要零件是一根主轴，如图8-3所示，斜盘用花键和主轴固定在一起，当主轴转动时，带动斜盘转动，依靠斜盘的旋转运动驱动活塞做轴向往复运动。图8-3 斜盘式压缩机结构图1主轴； 2活塞；

6、3斜盘； 4前盖； 5前缸半部； 6后缸半部； 7油底壳； 8后盖2.冷凝器1）管片式冷凝器 管片式冷凝器是汽车空调中早期采用的一种冷凝器，其制造工艺简单，结构如图8-4所示。图8-4 管片式冷凝器的结构1制冷剂进口； 2U形管； 3翘片； 4制冷剂出口2）管带式冷凝器 管带式冷凝器是由多孔扁管弯成蛇形管，并在其中安置散热带后焊接而成的，如图8-5所示。 管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些（一般高15%左右），但工艺复杂，焊接难度大，且材料要求高，一般用在小型汽车的制冷系统中。图8-5 管带式冷凝器3）鳍片式冷凝器 鳍片式冷凝器是在扁平的多通管道表面直接加工出鳍片状散热片，然后装配成冷

7、凝器。 由于散热片与管子为一个整体，因而不存在接触热阻，故散热性能好；另外，管、片之间无须复杂的焊接工艺，加工性能好，节省材料，而且抗振性也特别好。鳍片式冷凝器是目前较先进的汽车空调冷凝器。 储液罐的结构如图8-6所示。它主要由外壳、视液镜、安全塞和引出管等组成。视液镜用于观察制冷剂在工作时的流动状态，由此可判断制冷剂量是否合适。图8-6 储液罐的结构简图1外壳； 2盖； 3视液镜； 4安全塞； 5过滤器； 6干燥剂； 7引出管5.膨胀节流管 膨胀节流管是用于许多轿车制冷系统的一种固定孔口的节流装置，又被称为孔管、固定孔管。 由于不能调节流量，液体制冷剂很可能流出蒸发器而进入压缩机，造成压缩机

8、液击，所以装有膨胀节流管的系统。膨胀节流管直接安装在冷凝器出口和蒸发器进口之间，用于将液态制冷剂节流降压。 膨胀节流管的结构如图8-7所示。它是一根细铜管，装在一根塑料套管内。在塑料套管外环形槽内，装有密封圈。密封圈就是用来密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径向的配合间隙的。膨胀节流管两端都装有滤网，以防止系统堵塞。图8-7 膨胀节流管结构1出口滤网； 2密封圈； 3进口滤网 目前，在有些车型上采用了废气水暖式取暖系统，它的安装原理如图8-9所示。在汽车排气管处装有一个热水器，热水器中的水（含防冻液）被高温废气加热到100 左右并送到空调的加热器内加热车室内的空气。水在加热器内放热冷却，流回水箱

9、，再用水泵泵入热水器中进行周而复始的供热循环。图8-9 废气水暖式取暖系统安装原理图1加热器； 2电磁换向阀； 3热水器； 4汽车排气管； 5水泵； 6水箱2.气暖式取暖系统1）热交换器式 热交换器式取暖系统的结构如图8-10所示。工作时，通过废气阀门将汽车废气引入热交换器中，将冷空气加热后由暖风机送入各出风口，用来取暖或除去雾霜。图8-10 热交换器式取暖系统的结构1发动机水箱； 2发动机； 3排气管； 4废气阀门； 5热交换器； 6消声器；7暖风机; 8暖风机电机8.3.2 汽车空调通风系统1）自然通风 自然通风是利用汽车行驶时产生的风压，将外部空气引入车内循环后再排出，空气的入口设在正压

10、区，出口设在负压区，形成空气的自然流动。 如图8-12所示为轿车外表面上的空气压力分布图。车头部位为正压区，因此空气进口设在此处；车尾部位为负压区，空气排口一般设在后排座靠背两侧。图8-12 轿车外表面上的空气压力分布图 进、排风口部位的设置必须保证车内略有正压，即使车内空气压力略高于外界大气压力，这样才能防止有害气体（如汽车尾气）进入车内而危害人体健康。否则，在车窗玻璃紧闭的情况下，有可能造成人身中毒（如CO中毒），甚至危及生命。 轿车的自然通风如图8-13所示。图8-13 轿车的自然通风2）强制通风 强制通风是利用风机强行引入一定比例的外部新鲜空气，与车内空气混合，再经处理（制冷、制热、去

11、湿等）后从不同出风口送入车内。空调进气口都设有控制外来新鲜空气和车内空气比例的阀门。在开启空调初期和最大制冷（或供暖）位置时，外来空气阀门一般被关闭，空气由车内空气供给，以保证尽快降温（或升温）；在其他情况下，必须按比例引入外来新鲜空气，外引入的空气比例一般占10%35%。8.4 汽车空调控制系统8.4.1 汽车空调的控制元件1.温度控制组件 温度控制组件又称恒温器、温度开关，它是汽车空调系统中的温度控制部件，感受的温度有蒸发器表面温度、车内温度、大气温度等。2.压力控制组件 压力控制组件可分为两类。一类是通断型，也称压力开关，是一种随压力变化而断开或闭合触点的元件，又称压力继电器，属于保护元

12、件。另一类是调节型，也称压力调节器，对于所设定的压力，执行的是一个调节过程。3.电磁离合器 在非独立式汽车空调系统中，压缩机的停、转都是靠电磁离合器控制的，电磁离合器的吸合或释放决定了空调系统是否工作。4.车速调节装置 对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。5.真空控制组件 多数轿车空调系统采用真空装置作为控制元件，控制某些风门或阀门的开、闭。这是由于汽车上有现成的真空来源，更主要的是真

13、空控制装置结构简单、经济。下面主要介绍真空马达，它是一种常用的真空控制组件。故障、安全报警空调控制节能控制显示12345故障存储1.计算机控制的全自动空调系统的功能全自动空调系统的功能主要有以下几点。8.4.2 计算机控制的全自动空调系统2.计算机控制的全自动空调系统的组成 全自动空调系统在普通（手动）空调系统的基础上，增设各种传感器、程序装置、伺服电机和控制模块等带动执行机构。驾驶员通过操作控制器总成上的键来选择空调系统的工作模式和风机转速，系统通过程序装置检测空气温度，调节气流混合门位置来达到并保持驾驶员预先设置的舒适程序。8.5 汽车空调系统的使用与维护8.5.1 汽车空调系统的正确使用

14、为了正确使用汽车空调，应注意以下几点： （1）当使用空调制冷时，其目的是降低车内温度，因此开启汽车空调的环境温度应高于 5 。（2）开启空调后，应先检查以下项目：冷凝风扇是否能正常工作。通过视液镜判断制冷剂是否足量，若不足量，检查是否有泄漏处。听压缩机运行是否有不正常声响。将手放在车厢的冷气出口处应能感觉到空气温度下降带来的凉意。用手摸压缩机进、出口，以进口凉、出口烫为正常。（3）炎夏季节，当车辆在太阳下停放较长时间，导致车内温度很高时，上车后应首先打开车门窗，散掉一部分热空气，然后开启空调并进入工作状态，关闭车门窗，以减小空调负担，提高空调效果。 （4）注意保持空调系统各部件的清洁，特别是冷

15、凝器和蒸发器，应定期除尘并经常检查，以保持其良好的散热效果，提高空调工作效率。 （5）在不使用空调的季节，每周应开启空调使其运行510 min，使空调系统得到适当润滑，防止压缩机等部件生锈，以保持空调系统良好的技术状态。 （6）以下情况应暂时停止使用空调： 发动机较长时间大负荷工作时。 发动机冷却液温度过高时。 汽车停车或发动机怠速时。 高温下空调已运行一段时间时。8.6 汽车空调系统常见故障诊断与排除8.6.1 汽车空调制冷系统常见故障诊断与排除汽车空调制冷系统故障，大多是空调不制冷、制冷量不够、间断制冷、噪声过大等。1.汽车空调不制冷1）诊断步骤汽车空调不制冷的诊断步骤如图8-17所示。图

16、8-17 汽车空调不制冷的诊断步骤2）故障分析与排除（1）总控制电路保险丝熔断，先查明原因，然后更换同规格的新保险丝。（2）总控制线或搭铁线断开，先检查各接线柱或搭铁是否松动、脱开，若属实，重新接好已松动或脱开处即可。（3）风机损坏，用万用表或试灯检查风机电机有无电流通过。若无电流，说明电机有故障，进一步检查修理或更换风机电机。（4）风机继电器损坏，主要检查继电器线圈是否烧坏、触头是否完好，若有问题应予以修理或更换。（5）电磁离合器线圈损坏，用万用表或试灯检查离合器线圈有无电流通过。若无电流，则应相应修理或更换离合器线圈。（6）膨胀节流管损坏，先检查感温包是否与蒸发器的出口管贴紧，若没贴紧则应

17、重新绑紧；然后检查感温包是否锈蚀，若锈蚀应予以更换。（7）温控器损坏，对于压力机械式温控器，应检查感温包内的物质是否泄漏，各机构触点有无损坏；对于热敏电阻式温控器，应先检查调温电阻是否损坏及热敏电阻的特性是否正常，然后再检查放大器有无问题。若存在上述故障，则应予以修理或更换。（8）压力开关故障，将被检查的压力开关短接，若制冷系统在此之前不能工作，而在压力开关被短接之后又恢复工作，则说明该压力开关有故障，对其应予以修理或更换。（9）压缩机轴封泄漏，检查属实后更换压缩机轴封。（10）压缩机不能起动，卸下压缩机检查、维修或更换。（11）压缩机阀片损坏，检查属实后更换压缩机阀片。（12）传动带过松或断裂，张紧或更换传动带。2.汽车空调制冷量不够汽车空调