冷凝器与蒸发器

1、,广东科技学院机电工程系汽车专业,第 二单元 (一),2.2 冷凝器与蒸发器,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.2.1 冷凝器,1冷凝器构造与作用 2冷凝器的检查 3冷凝器拆装,广东科技学院机电工程系汽车专业,冷凝器是一个用于将制冷剂所含热量释放、并将制冷剂由气态转变成液态的热交换器。冷凝器总是安装在车辆的前部，风扇将风吹过散热装置，以利于排出热量。 冷凝器是由管道、散热片、框架组成，如图4-45所示。其管道进出口用螺纹联接，便于拆装。冷凝器管道成蛇形状，管上密布着散热片，它由很薄的铝合金片做成，用框架将其组成长方形，由支撑架用螺栓固定在车箱外的车体上，形状与发动机的散热器相似，它的管道一般

2、采用铝合金，也有的采用铜管。,冷凝器工作时，由冷却风扇形成的快速空气流，带走冷凝器管内制冷剂的热量，从而使制冷剂由气态变成液态。 来自压缩机的制冷剂以高温高压的气态形式从顶部进入冷凝器。经过冷凝器时，制冷剂丢失它所含的大量热量并凝集在底部，进入液管或贮液干燥器。理论上，制冷剂离开冷凝器时将是液体。 冷凝器散热由空调器负载和环境温度决定。,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.2.2 蒸发器,蒸发器是一种换热装置，外形近似冷凝器，但比冷凝器窄、小、厚，其目的是为了在鼓风机的风力通过它时，能输送更多的冷气，常用的蒸发器结构如图4-37所示。蒸发器通常装在仪表板后的风箱内，依靠鼓风机使车外空气或车内空

3、气流经蒸发器，以便冷却与除湿。大型轿车配置两个蒸发器，一个装在车前部，另一个装在车后部。 管翅蒸发器，进口管路行分成4小路，然后再和翅片中的4根粗管子依次一一接通，便于控制膨胀中的制冷剂。粗管段在翅片中来回穿梭，所以又叫盘管。 板翅蒸发器，制冷剂通路中的各区段由2块板拼装而成。各区段之间加上翅片，再推叠固定在一起，和汽车水箱类似，上下均形成空腔，即顶腔和底腔。进口管和底腔相通。液态制冷剂经进口管进入底腔，膨胀而上，经各板式通路进入顶腔，和顶腔相连的叫尾管，用以承接蒸发器来的制冷剂蒸气。,广东科技学院机电工程系汽车专业,广东科技学院机电工程系汽车专业,在蒸发器工作时，由于大气中相对湿度降低，而空

4、气中多余的水分会逐渐凝结成水珠，汇集在一起通过出水管道向车外排泄。另外，为了节能，使鼓风机的空气来源于车厢内已经经过蒸发器冷却过的低温空气，冷却后再送入车厢（图2-39），如此反复进行循环。 由此可见，汽车空调不仅对车厢起降温作用，同时还能起除湿作用。,图2-39 蒸发器工作原理,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.蒸发器检查 蒸发器会有三个问题能使制冷能力下降：泄漏；翅片污脏；管道堵塞或扭结。蒸发器芯无运动部件，不会磨损。 对蒸发器的检查有： （1）检查蒸发器外表是否有积污，异味物。 （2）检查蒸发器是否泄漏。 （3）检查管道里面是否清洁、畅通。 （4）检查冷凝水排放装置，不允许堵塞。 （5

5、）检查蒸发器传感器，必须正确安装，不然会造成结冰危险。 3蒸发器的维修与更换 （1）用高压水或压缩空气清洁蒸发器表面积污异味物，注意不能用高压蒸气冲洗蒸发器。 （2）如果发现有泄漏，要找出漏点进行焊补。 拆装蒸发器应按照： （1）回收制冷剂。 （2）如果需拆下加热器软管才能接触到蒸发器，就需排空散热器。,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.3 膨胀阀与膨胀管,膨胀阀安装在蒸发器入口管路上，它是一种感压和感温自动阀（小型空调只起感温作用）。用以帮助产生压力变化（高压低压）；根据蒸发器出口处气态制冷剂的温度状态，调整和控制喷入蒸发器中的液态制冷剂的数量。常用的膨胀阀有三种。,广东科技学院机电工程系

6、汽车专业,2.3.1 内平衡热力膨胀阀,膨胀阀安装在蒸发器入口管路上，它是一种感压和感温自动阀（小型空调只起感温作用）。用以帮助产生压力变化（高压低压）；根据蒸发器出口处气态制冷剂的温度状态，调整和控制喷入蒸发器中的液态制冷剂的数量。,1-膜片； 2-内平衡口； 3-针阀； 4-蒸发器出口； 5-阀座； 6-阀体； 7-通储液罐的进口； 8-弹簧； 9-遥控温包； 10-毛细管 图2-40 内平衡膨胀阀,9是遥控温包，内装惰性液体或制冷剂液体，当蒸发器出口温度较高时，温包内液体温度随之上升，从而压力也增高。高压作用在膜片1上侧，当数值上大于蒸发器进入压力和过热弹簧压力总和时，针阀3离开阀座5，

7、阀门开启，制冷剂流入蒸发器。针阀3开启后，较多的制冷剂进入蒸发器，蒸发器内压力上升，回气温度降低，膜片下侧压力增加，上侧压力降低，阀门关闭。由于膜片上、下侧压力经常处于不平衡状态，所以阀门不断地作开启、闭合的循环。 目前，我国生产的内平衡热力膨胀阀主要是QKF系列(单尾)和LQKF系列(双尾)产品。,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.3.2 外平衡热力膨胀阀,图2-41所示是外平衡热力膨胀阀，由阀体10、阀座6、膜片1、推杆4、阀杆和阀针过热调整弹簧7、毛细管3和遥控温包8等组成。,摇控温包固定在蒸发器的出口管即尾管上。温包感应的是尾管温度，通过毛细管传递压力，从而驱动膨胀阀膜片，适量的制冷

8、剂就进入了蒸发器。 蒸发器出口压力作用于膜片下侧，反应的不是蒸发器的进口压力，而是出口压力，这就是外平衡膨胀阀与内平衡膨胀阀的根本区别。一般蒸发器内制冷剂的压力降较大时，选用外平衡膨胀阀，可以充分而有效地利用蒸发器的所有表面积，使其对压力降的影响降低于略而不计的程度。,1-膜片；2-温包压力；3-毛细管；4-推杆；5-蒸发器出口压力；6-阀座；7-过热调整弹簧；8-摇控温包；9-弹簧压力；10-阀体；11-针阀 图2-41 外平衡热力膨胀阀,2.3.3 H型热力膨胀阀,H形膨胀阀也称为整体型膨胀阀，其外观为长方体，因其内部通路形同H而得名，见图2-42所不。此阀具有如下优点： （1）结构紧凑，

9、没有需要绝热处理的毛细管和感温包； （2）蒸发器内蒸气温度可直接作用； （3）维修简单，因是片状结构，有利于钳工作业； （4）运行故障少，有利于系统清理。,从图中可以看到蒸发器进口管和尾管装在它的同一块右侧板上；而液体管路和回气管路同装在它的同一块左侧板上。温度传感器装在制冷剂从蒸发器至压缩机的气流中。制冷剂温度变化，传感器膨胀或收缩，直接推动阀门（钢球和过热弹簧）。H形膨胀阀的结构保证了低压侧压力直接作用于膜片下侧。 任何形式的膨胀阀作用，都是向蒸发器供应能在其内部完全蒸发的足够的制冷剂；蒸发器的温度它并不负责控制。,1-接冷凝器；2-至蒸发器；3-从蒸发器来；4-至压缩机；5-钢球和弹簧；

10、6-温度传感器 图2-42 H形膨胀阀,广东科技学院机电工程系汽车专业,北京切诺基和奔驰230E用的是H形膨胀阀，克莱斯勒公司把它和低压开关、恒温开关装在一起。从外观也容易识别，普通膨胀阀只有2根主管路，而H形膨胀阀却有4根主管路，见图2-43。,目前，我图生产的H形膨胀阀主要是QKFH系列产品，见图4-43所示。QKFH系列E型膨胀阀用于大众、雪铁龙等欧式车型；QKFH系列A型膨胀阀适用于道奇等美洲类车型； QKFH系列J形膨胀阀适用于丰田等日本产车型。,1-低压开关；2-恒温开关；3-液体管路；4-回气管路；5-毛细管入口及其护管；6-毛细管；7-H形膨胀阀 图2-43 H形膨胀阀的安装,

11、广东科技学院机电工程系汽车专业,2.3.4 膨胀阀常见的故障,膨胀阀常见故障有： （1）膨胀阀开度过大，制冷剂系统中高、低压均高。低压侧管路有结霜或大量的露水。 （2）膨胀阀开度过小，制冷剂中高压侧压力高，低压侧压力低，制冷不足。 （3）膨胀阀入口滤网阻塞。 （4）膨胀阀的针阀（球阀）与阀口产生粘住、发卡或阀口脏堵。 （5）膨胀阀冰堵。 （6）感温包、毛细管破裂、失效。 （7）感温包位置不当，固装不牢。,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.3.5 膨胀阀的维修拆装,如果是上述（1）或（2）故障，可调整其调节螺栓，顺时针方向拧，内弹簧减弱，开度增大；反之开度小。这里要注意：调整需要专用工具和原厂

12、的一些数据，如没有原厂资料，请不要乱调，否则更换新的膨胀阀。 如果是上述（3）故障，可拆出清洗，烘干装回。 如果是上述（4）故障，可拆下来用制冷剂R12冲洗，后加冷冻机油润滑，也可更换膨胀阀。 如果是上述（5）故障，先排空制冷系统，然后抽真空，重新加注制冷剂。 如果是上述（6）故障，更换新的膨胀阀。 如果是上述（7）故障，应重新安装固定。 膨胀阀的拆装: （1）从恒温开关断开其连接插头。 （2）拆除连接管路，将其制冷剂系统两端封闭，拆下固定螺栓，拆出膨胀阀。 膨胀阀的安装与拆卸的顺序相反，但安装时要注意膨胀阀应垂直安装，不允许倒置，感温包应安装在蒸发器出口的水平管上端，保证两者有良好接触和传热

13、。,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.3.6 节流管,节流管是固定膨胀节流管的简称，它是一种毛细管阻碍器。在膨胀节流管系统中进入蒸发器的制冷剂量是由节流管的尺寸、制冷剂的过冷度及膨胀节流管进出口间的压差确定的。因为此部件的孔和管形是固定的，故常称其为固定膨胀节流管。膨胀管是一根装在塑料套内的小铜管，尺寸有0.047-0.072in(1.19-1.83mm)等各种规格，见图2-45所示。它可以取代膨胀阀作为节流降压装置。,节流管与膨胀阀不一样的是，膨胀管没有运动零件，也不可调整，如发生故障，多因堵塞，很难清理，最好更换新品。 安装膨胀管的空调系统，高压侧没有储液干燥器，但低压侧装有积累器。,1

14、-孔口；2-进口滤网；3-密封圈；4-出口滤网 图2-45 膨胀管,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.4 贮液干燥器与集液干燥器,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.4.1 贮液干燥器,贮液干燥器装在系统的高压侧，串接在有恒温膨胀阀系统的管路上。 干燥剂是硅胶、分子筛。 出液管保证进入热力膨胀阀的制冷剂全部是液体。 在贮液干燥器上一般安装有保护开关。 易熔塞也称：熔化螺栓。当压力和温度升至约3Mpa(30kgf/cm2)、95100时，易熔塞中焊剂熔化。,图2-46 贮液干燥器,广东科技学院机电工程系汽车专业,贮液干燥器的安装 安装立式贮液干燥器和立面的倾 斜角度不得大于15，进口应和冷凝

15、器出口相连通。贮液干燥器进口处， 通常打有标记，安装时一定要记住， 制冷剂是从干燥器下部流入膨胀阀进 口的，接反了贮液干燥器，会导致制 冷量不足。,贮液干燥器的维护 贮液干燥器内干燥剂失效时，湿气会集聚在膨胀阀孔口，结成冰块，系统发生堵塞，必须更换贮液干燥器。 如果贮液干燥器的出液口残破，液体管路内会发生不正常的气体发闪，,图2-47 贮液干燥器的安装位置,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.4.2 集液干燥器,集液干燥器也称积累器或集液器或吸气储液器，它和贮液干燥器类似，但装在系统的低压侧。装有积累器的空调系统都用膨胀管。 积累器的主要功能是防止液态制冷剂液击压缩机。 低压侧的压力控制器，如

16、循环离合器系统控制蒸发器温度的压力开关，常装在积累器上。,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.5 管路与接头,广东科技学院机电工程系汽车专业,2.5.1 汽车空调连接管,管路用来输送制冷剂，使其从系统的一个部件到另一个部件。 空调系统的连接管（管道）有硬管和软管之分。 硬管一般由铜或铝合金制成，要求工作压力在2560kpa或更高。 腈类材质的管子能在R12系统上使用，不能用于R134a系统。氯丁橡胶管子只用于R134a系统。尼龙管子R12系统和R134a系统均可使用。 压缩机的“吸入和压出”管都是软管，以便减少发动机和压缩机产生的震动。 吸气管也叫低压管或低压蒸气管，它将蒸发器出口和压缩机进口

17、连接起来，其管道直径一般在空调制冷系统中是最大的，运送来自蒸发器的制冷剂蒸气到压缩机。触摸吸气管你会感到它是凉的。 排气管也称为高压排气管，这根管子连接压缩机的出口和冷凝器的进口，供高压制冷剂蒸气通过。在制冷剂系统正常运转中，这根管子是烫的，对非正常运转的系统它可能很烫，在大多数场合不要去碰它，以免烫伤。 制冷剂液体管路也称为高压液体管路，它连接冷凝器的出口和贮液干燥器的进口，也连接贮液干燥器出口和蒸发器节流装置的进口。这根管输出高压液体/蒸气从冷凝器到贮液干燥器和出来的高压制冷剂液到节流装置。这根管子一般是温暖的，在某些条件下会发烫。,广东科技学院机电工程系汽车专业,制冷管路的更换,（1）从

18、制冷系统中放出制冷剂。 （2）更换不良的管子和软管。拆卸制冷系统管路时，应立即将系统管路或接头封住，以免潮气或灰尘进入。清洁管路时应用高压氮气冲洗。 （3）汽车空调制冷管路的连接一定要牢固可靠，应具有良好的密封性能。但又不能拧的过紧而损伤螺纹，因此根据不同的材料和接口，对于拧紧力矩作出了规定。如金属管与金属管的连接，其拧紧力矩见表2-7。如是软管要注意正确的布置，参见图2-50。 （4）排出系统中的空气并充注适量制冷剂。 （5）检查制冷管路有无泄漏。 （6）检查空调系统工作是否正常。,广东科技学院机电工程系汽车专业,汽车空调中用好几种型号的管接头来将软管、管子与各种部件连接。,2.5.2 汽车空调管路接头,1喇叭口（SAE型）接头 也称扩口接头或SAE型接头，这种接头的质量主要靠加工精度和光洁度来控制，连接时，螺纹接头要旋紧，使喇叭口与凸缘配合紧密，才能达到密封的要求。,2胶圈接头 胶圈接头也称凸起法兰接头或“O”形环接头，该种接头是汽车空调中使用较多的一种。胶圈用耐油橡胶做成，优点是密封性高，防震性强。因