汽车空调制冷系统构造课件

汽车空调制冷系统构造第一节压缩机

一、对汽车空调压缩机的特殊要求要有良好的低速性能。高速运行时耗功低。体积小、重量轻。耐高温和抗振性好。工作平稳。三、分类回转式涡旋式旋转式滚动活塞式三角转子式刮片式椭圆缸圆形缸螺杆式单螺杆双螺杆可变排量式可变排量轴向活塞式摇板式斜盘式可变排量曲轴连杆式可变排量涡旋式可变排量回转式螺杆式刮片式容积式压缩机往复活塞式曲轴连杆式径向活塞式（辐射式）轴向活塞式摇板式斜盘式四、往复式压缩机的结构曲轴连杆式压缩机2.斜盘活塞式压缩机斜盘式压缩机工作示意图

斜盘旋转，驱动活塞作往复运动。图3-3。斜盘式压缩机工作示意图3.摇板式压缩机主轴旋转时，带动楔形块随之旋转。在一对防旋齿轮的作用下，摇板在楔形块的推动下只能作摆动，不能跟摇板一道旋转。摇板的摆动牵连活塞作往复运动完成吸气—压缩—排气工作过程。摇板式压缩机工作原理1.压缩机主轴；2.楔形块；3.活塞；4.连杆；5.支承钢球；6.防转齿轮对；7.摇板五、旋转式压缩机的结构包括：旋叶式、滚动活塞式、螺杆式、涡旋式压缩机。1.旋叶式压缩机又称刮片式、滑片式压缩机。其特点是结构紧凑、外形尺寸小，重量轻、容积效率高、平衡性好、易损件少，广泛应用于汽车空调中。刮片式压缩机有椭圆形和正圆形两种气缸型式。结构由气缸体、转子、叶片和阀片等零件组成，刮片数目有2、3、4、5等几种。刮片式压缩机的工作原理如下：当刮片式压缩机工作时，转子在圆形缸体内旋转，刮片在离心力或油压作用下滑出，并紧贴气缸内壁。这样，转子外表面、气缸内壁、刮片及压缩机两端盖共同形成一个封闭的月牙形容积，另外在压缩机缸体适当位置上设置了吸气口和排气口。随着转子的旋转，月牙形容积不断由大到小、由小到大的变化，实现了刮片式压缩机的吸气→压缩→排气的工作过程。变排量旋叶式压缩机改进了吸气腔，图3-12。实现排量调节的原理是在气缸吸入口处有一缺口，靠这部分的节流起到节省动力的效果。这部分流量正比于缺口断面积与流入时间的乘积（流量∝缺口断面积×时间）。高转速时刮片通过缺口的时间短，制冷剂流入量相对减少。吸入行程终了时，气缸内的气体量少，压力降低，制冷量的消耗功就少。为此还带来另一个好处：高速时车内温度不会过低，压缩机的停转次数少，车内温度就比较稳定。这种变排量方法属于旁通控制。2.滚动活塞式压缩机（滚动转子式）结构见图3-13，工作过程见图3-14。3.螺杆式4.涡旋式六、空调压缩机的研究与发展至今汽车上广泛使用的是斜盘式压缩机和往复式压缩机，但最近各种旋转式压缩机越来越多地在汽车空调上得到应用，且有取而代之之势。活塞机在大客车上占主导地位；螺杆机用于大客车，不能用于轿车；涡旋机用于轿车上，不用于大客车。第二节热交换器一、冷凝器三种结构形式：管片式、管带式、平行流式。（一）管片式冷凝器管片式结构虽然较其它型式结构换热效率较差，但结构简单、加工成本低、尺寸变动较方便，经过结构上的改进，换热效率也有提高，因而目前仍是中、大型汽车空调的主要结构型式。（二）管带式冷凝器由一条连续的铝合金材料挤压成多孔通道的椭圆扁管，然后将其机械弯曲成等间距的蛇形管。管间焊有双向百叶窗式条缝并折成V形或U形的散热片。管带式的传热效率比管片式提高15%~20%。（三）平行流冷凝器由集流管、扁管段和波浪形散热片组成。在同样的迎风面积下，平流式结构比蛇形管带片的换热能力提高30%~40%；制冷剂侧流动阻力减到仅是蛇形管带式的25~33%，内容积减少20%，是从R12转换成R134a最适宜的冷凝器替换机型。二、蒸发器

蒸发器的具体结构型式主要有管片式、管带式和板翅式（层叠式）等。（一）管片式蒸发器轿车采用紧凑的管片式蒸发器型式，安装在整体式车内空调器HVAC（暖通空调）总成。面包车、小客车等则更多采用图3-27的型式，蒸发器一般置于车室内顶部。（二）管带式蒸发器特点：通常增大蒸发器厚度，扁管是竖向弯曲。内孔数目从18~32不等。（三）层叠式蒸发器由两片冲成复杂形状的铝板，叠在一起形成夹板组成制冷剂通道，每两个夹板之间放置有波浪形散热带，然后一层层叠置起来。这种结构的蒸发器比管带式性能提高30%左右。第三节膨胀阀、吸气节流阀和储液器一、节流膨胀阀（一）热力膨胀阀F型：H型热力膨胀阀这种膨胀阀安装在蒸发器的进出管之间,它取消了外平衡式膨胀阀的外平衡管和感温包。实际上并没有取消感温包的作用，而是把感温包缩到阀体内的回气管路上。阀上端直接暴露在蒸发器出口工质中，感应温度不受环境温度影响，也不需要通过毛细管，因此不会造成时间滞后，提高了调节灵敏度，提高了膨胀阀的抗振性能。（二）膨胀节流管节流孔管也叫节流短管，其中有一段直径约1.5mm长约40mm的毛细管。由于节流孔管没有运动部件，结构简单、成本低、可靠性高、节省能耗。但节流孔管只有节流膨胀而没有调节制冷剂流量的功能，在低速运行时制冷效果差一些。二、吸气节流阀三种型式：吸气节流阀、绝对压力阀、蒸发压力调节阀（一）吸气节流阀（STV）作用：保持蒸发压力在一定的值，防止蒸发器结冰。它能将蒸发压力控制在0.301~0.308MPa范围内。结构：由真空膜盒、小孔、压力表接口、回油管路接口、活塞、膜片、主弹簧、辅助弹簧等组成。原理：大气压力和弹簧压力在膜片一方，另一方是蒸发压力。当蒸发压力高于设定值时，超过部分的压力作用到阀的活塞上，然后通过在活塞上的平衡孔作用到膜片下方、这个压力—旦大到足以克服弹簧压力，即将阀的活塞打开，活塞一打开蒸发压力则下降，弹簧压力又促使活塞向关闭位置移动。活塞不停地开和关，直到蒸发压力与弹簧压力相平衡为止。真空膜盒的作用在于增加制冷速度；另一个作用是补偿海拔高度引起大气压力变化的影响。若在高海拔运行时，切断真空膜盒的真空气路，则主薄膜上的平衡作用力缺少了真空吸力。（二）绝以压力阀（POA）吸气节流阀装在汽车上，在高海拔地区行驶时，蒸发器易结霜，而绝对压力阀可以消除这个缺点。用针阀控制活塞移动，使吸气通道关、开。当蒸发器出口压力高于控制值时，波纹管收缩，导向针阀开启，活塞背压降低，活塞右移，离开阀座，打开吸气通道。当蒸发压力降低到控制压力以下时，波纹管就膨胀，先导阀闭合，活塞背压增加，活塞左移，关闭阀口，停止吸气流动。如此往复，使蒸发器的温度保持在一定的范围内。（三）蒸发压力调节阀（EvaporatorPressureRegulator）波纹管伸缩，带动锥头阀移动，阀口开度大小变化。结构简单，精度差。以上用吸气节流调节制冷量的方法耗能较大，不经济。三、组合阀（VIR）在原有储液干燥器的内部再增加一个膨胀阀和一个蒸发压力控制阀而构成。见图3-41。蒸发压力控制阀的作用：控制蒸发压力高于0.208MPa，保证蒸发温度高于0℃，不会结霜。在压缩机刚运行时，通过均压管将较高蒸发压力引到膨胀阀膜片下方，将膨胀阀关闭。吸气压力下降后，才顶开膨胀阀。四、储液器和气液分离器（积累器）（一）集储器/干燥器一般小型车将储液器和干燥过滤装置组装成一体，结构：见图3-42。作用：储存、过滤、干燥。干燥剂：硅胶或分子筛。R134a用XH-7、XH-9型分子筛。易熔塞：当压力高达2.MPa、温度达95℃时，低熔点合金熔化。大型汽车将干燥过滤器与储液器分开。使用集储器/干燥器应注意：⑴垂直安装；⑵进出口不能接错；⑶防吸水。（二）气液分离器（积累器）使用节流孔管时，要在低压侧安装它。结构：见图3-43。作用：留下液态制冷剂，缓慢蒸发，防止液击。（三）油分离器一般在大型豪华车或列车上才用它。五、连接软管要防振，只能用柔性的橡胶软管。常用：耐氟氯丁橡胶软管和尼龙软管。规格：见表3-2、3-3、3-4。软管接头的密封圈用聚四氟乙烯，安装前涂上冷冻油。六、视液镜作用：（1）观察制冷剂和油的流动；（2）指示水分含量。水分极少——淡蓝色，水分多——淡红色。安装后运行100h，目测检查。每一季度检漏灯检查。第四节其它辅助设备一、电磁禽合器作用；通电或断电，压缩机开或停。结构：图3-47。电磁线圈固定在压缩机壳体上，压力板安装在主轴上，轴承与带轮套在一起装在主轴上。二、电磁阀1．作用与结构图3-49。2．电磁阀的安装与使