汽车空调基础知识

第一章

汽车空调基础知识第一节汽车空调概况第二节汽车空调系统的组成与分类第三节热力学基础知识第四节制冷剂与冷冻油1第一页，共34页。对车室内不同空间的空气的温度、湿度、流速和清洁度等参数进行调节，使乘员感到舒适。利用气流预防或去除风窗玻璃上的雾、霜和冰雪，保障乘员身体健康和行车安全。属于车身附属设备。第一节汽车空调概况

汽车空调的功能2第二页，共34页。汽车空调是房间空调的延续。但有一些特有的特点：1、承受剧烈和频繁的振动、冲击2、非独立式动力来自发动机—转速3、制冷、加热能力应较大—原因4、结构紧凑、质轻5、取暖形式与房间空调不同汽车空调的特点3第三页，共34页。

1.3汽车空调技术的发展汽车空调技术是随着汽车的普及、事物由低级到高级的发展规律：第一阶段：单一取暖第二阶段：单一冷气第三阶段：冷暖一体化第四阶段：自动控制的汽车空调第五阶段：微型计算机控制4第四页，共34页。汽车空调技术的发展我国汽车空调工业大致经历了三个阶段：第一阶段：从20世纪60年代初到70年代末，主要是利用汽车发动机排出的废气或冷却循环水产生的热量来供给车室内采暖。第二阶段：从20世纪80年代初到90年代初，我国从日本购进制冷降温用的汽车空调系统，装配在红旗、上海等轿车和豪华客车上。第三阶段：20世纪90年代初到现在，全面发展。5第五页，共34页。空调制冷新技术在汽车上的应用1、智能化、网络化2、压缩机技术3、换热器技术4、管口密封性能，以及标准化与快速化5、新制冷剂6、新结构—双向空调在冷却液低温时取暖6第六页，共34页。第二节汽车空调系统的组成与分类

汽车空调系统的组成制冷装置：降低温度、湿度，去雾。暖风装置：取暖，除霜，去雾。通风装置：调节气流和换气，去雾。加湿装置：提高相对湿度。空气净化装置：过滤，消毒，添加。控制装置：根据条件控制系统的运行。7第七页，共34页。1、按功能分2、按驱动方式分：电动汽车（部分混合动力汽车）属于独立式，由电机驱动。3、按控制方式汽车空调系统的分类8第八页，共34页。第三节热力学基础知识

温度定义：物质冷热程度的度量。温标（单位）：摄氏温标，用℃表示：0--100℃华氏温标，用℉表示：32--212℉绝对温标，用K表示：273—373K9第九页，共34页。温度电子测量：感温电阻、光谱分析等，或由传感器测量由热胀冷缩引起的压力、长度等变化。普通测量：指示热胀冷缩引起的压力、弯曲度、容积、长度等变化。干湿球温差越大，表明空气越干燥，反之，空气越潮湿。双金属片变形10第十页，共34页。露点温度：当湿度达到100%时，即干湿球温度相同时，空气中所含的水蒸气便成为饱和状态，再进一步冷却水蒸气便不能以其原来的状态存在下去，其中一部分凝结成露水。于是我们把湿度为100%时的温度叫做凝结成露水的温度—露水温度。冷凝温度：在空调系统中，在冷凝器中制冷剂在一定高压下由气态变为液态时的温度称为冷凝温度。蒸发温度：在蒸发器中制冷剂汽化时的温度。温度11第十一页，共34页。湿度定义：空气中的含湿度。单位：绝对湿度定义：空气体积、水质量。干空气与饱和空气概念。相对湿度定义：分压力概念。12第十二页，共34页。湿度常见测量方法：湿敏电阻：当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率。湿敏电容：介电常数变化。电容变化量与相对湿度成正比。物体吸湿变形干湿球温度计：根据温度与温度差在对照表上查找。物体吸湿变形13第十三页，共34页。

压力与真空度定义单位14第十四页，共34页。压力与真空度常见测量：电子测量：压电传感器、压阻效应制造出来的压阻传感器，利用应变效应的应变传感器等。机械式：鲍登管15第十五页，共34页。

压力与真空度由于大气本身具有一定的重量，所以大气重量作用在地面单位面积上产生的压力叫大气压。影响大气压的因素：海拔、空气成分、风速。16第十六页，共34页。标准大气压：把地球纬度45°、温度为0℃时，大气对海平面的压力称为标准大气压，它相当于。绝对压力：它表示实际的压力值，是把完全真空状态作为0值。真空度：低于大气压力的数值称为真空度。表压力：通过压力表上指示的压力值。它是将标准大气压作为0值，在此基础上进行压力计量的结果。压力与真空度17第十七页，共34页。汽化：物质由液态变为气态的过程称为汽化。有两种形式：蒸发和沸腾。蒸发是指在任何温度下液体表面上所发生的汽化过程。沸腾是一种在液体表面和内部同时进行的汽化现象。而沸腾只能在一定温度下进行。冷凝：是指气态物质经过冷却使其转变为液体。在制冷技术中，对蒸发一词通常是理解为液体的沸腾过程。在汽车空调中，制冷剂在冷凝器中由气态变成液态的变化过程就是一个冷凝过程。汽化与冷凝18第十八页，共34页。制冷剂液体和蒸汽处于共存的状态时，液体和蒸气是可以转换的。处于这种状态的制冷剂蒸气叫做饱和蒸气，这种状态下的制冷剂液体叫做饱和液体。饱和蒸气的温度叫做饱和温度；饱和蒸气的压力叫做饱和压力。饱和温度和饱和压力19第十九页，共34页。有热出入，温度就有变化，温度变化的大小和热量成正比，这种热的量叫做热量。单位：焦耳（J），卡(cal)、千卡(kcal)、

1卡=1卡路里焦耳；1千卡=1大卡千焦。

卡路里(简称“卡”，缩写为"calorie")的定义为将1克水在1大气压下提升1摄氏度所需要的热量。1千卡等于1000卡路里，约4186焦耳；

热量与热容20第二十页，共34页。热的传递从高温到低温，有三种方式：传导：固体两点之间有温差对流：气体和液体依它本身的流动使热量转移，这种热的传递方式叫对流。冷凝器就是利用空气对流来进行冷却的。辐射：是指发热源直接向其周围的空间撒发热量，通过辐射波将热量传递给其它物体的过程。热量与热容21第二十一页，共34页。热容：物质的温度升高（降低）1k所需要（释放）的热量称为热容。单位：J/K。比热容：单位质量的物体温度升高（降低）1k所需要（释放）的热量。单位：J/（)。热量与热容22第二十二页，共34页。显热：温变化，状态不变；潜热：温度不便，状态变。液化潜热：从气体变成液体时放出的热。凝固潜热：从液体变成固体时放出的热。熔解潜热：从固体变成液体时吸收的热。蒸发潜热：从液体变成气体时吸收的热。升华潜热：从固体变成气体时吸收的热。显热与潜热23第二十三页，共34页。节流在流体通路中，通道突然缩小，液体压力便下降，如果此时产生气体，则热量不变，状态和温度发生变化，这种状态变化称为节流。在空调制冷系统中，制冷剂在膨胀阀中的状态变化就是节流过程。24第二十四页，共34页。

制冷能力和制冷负荷制冷能力：单位时间内从低温物体向高温物体所能转移的热量。单位：J/h制冷负荷：维持低温需要排除的热量。25第二十五页，共34页。

第四节制冷剂与冷冻油

制冷剂定义一、制冷剂制冷剂是制冷循环当中传热的载体，汽车空调是利用蒸气压缩制冷装置驱动其循环流动实现制冷的。要求制冷剂在常温下很容易气化，加压后很容易液化，同时在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量（较大的气化或液化潜热）。同时制冷剂还应具备以下的性质：不易燃易爆；无毒；无腐蚀性；对环境无害等。制冷剂的英文名称为refrigerant，所以常用其头一个字母R来代表氟代烃制冷剂，后面表示制冷剂名称，如R12、R22、R134a等。第一个数字等于碳原子数减1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。

26第二十六页，共34页。车用空调曾经广泛使用的制冷剂R12，分子式为CF2Cl2，又称为氟立昂（几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称）

。优点较多，但它会在强烈紫外线的作用下离解出氯原子（称为“自由基”），氯原子与臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基，很快又变回氯原子和氧气。不断重复反应，能够破坏大气中的臭氧层，使太阳的紫外线直接照射到地球。在汽车上，R12的目前被R134a替代。4.2R12制冷剂的特性27第二十七页，共34页。R12泄露会对臭氧层产生破坏，从而危害人类的健康和生存环境。根据统计，现在大气层中CFC75%来自汽车空调系统泄露。1987年国际上制订蒙特利尔协议，我国于1991年加入，并决定从1996年开始使用R134a，2000年全部使用R134a。R134a制冷剂的分子式为CH2FCF3，是卤代烃类制冷剂中的一种。4.3R134a制冷剂的特性28第二十八页，共34页。R12和R134不能混用，也不能替代。制冷系统中有明显标记说明管路中是R12还是R134。压缩机--R134a的低压低、高压高，压缩比大密封圈和软管材料冷冻油干燥剂--R134a使用分子筛4.3R134a制冷剂的特性29第二十九页，共34页。与R12系统区别---管路接头4.3R134a制冷剂的特性30第三十页，共34页。1、属于压力容器存放—防爆（防高温与撞击）2、可以降温—防冻伤3、高温分解有毒气体—防高温、防毒4、过量时使氧气浓度下降—防窒息4.4使用制冷剂的注意事项31第三十一页，共34页。1、与制冷剂一起在管路中循环。2、R12用18号油，R134用PAG。4.5冷冻油32第三十二页，共34页。1、必须严格使用原车空调压缩机所规定的冷冻油牌号，或换用具有同等性能的冷冻油，不得使用其他油来代替，否则会损坏压缩机；2、冷冻油的吸潮能力极强，所以在加注或更换冷冻油时，操作必须