【项目5】汽车空调结构、原理与维修.ppt

1、【项目5】汽车空调结构、原理与维修,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具 5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油 5. 3任务熟悉汽车空调水暖式供暖系统 5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统 5. 5任务熟悉汽车空调配气系统 5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统 5. 7任务汽车空调常见故障分析与排除,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,5.1.1汽车空调系统及常用专修工具认识实训 1.教学目标 (1)能力目标:初步认识汽车空调系统，其中包括制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净化系统和控制系统;了解汽车空调专修工具。 (2)知识目标:了解汽车空调系统，熟悉汽车空调的分类，掌握汽车空调特点。

2、2.实训目的 (1)初步认识汽车空调系统，了解制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净化系统和控制系统的基本组成及其在汽车中的安装位置，熟悉汽车空调的分类与汽车空调特点。 (2)了解汽车空调专修工具。,下一页,返回,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,3.实训器材 汽车空调系统，要求具有制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净化系统和控制系统;汽车空调常用检修工具。 4.实训报告要求 填写实训报告书。 5.任务引入 汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置，如图5一1所示。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能是否

3、齐全的标志之一，汽车空调维修是汽车维修内容的重要部分。,下一页,返回,上一页,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,6.任务分析 汽车空调系统按其功能可分为制冷系统、暖风系统、通风系统、空气净化系统和控制系统五个基本组成部分。 (1)制冷系统 制冷系统是对乘室内空气或由外部进入乘室内的新鲜空气进行冷却，实现降低乘室内温度的目的。作为冷源的蒸发器，其温度低于空气的露点温度，可以使得空气水分释出，当温度提升时干燥度也提高，可见，制冷系统还具有除湿的作用。 (2)暖风系统 轿车的暖风系统一般是将发动机的冷却液引入乘室内加热器中，通过鼓风机将被加热的空气吹入乘室内，以提高乘室内空气的温度。同时还可以对

4、前风窗玻璃进行除霜、除雾。,下一页,返回,上一页,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,(3)通风系统 通风一般分为自然通风和强制通风:自然通风是利用汽车行驶时，根据车外所产生的风压不同，在适当的地方，开设进风口和出风口来实现通风换气;强制通风是利用鼓风机强制地将外界空气引入乘室内。目前广泛应用的综合通风是自然通风与强制通风结合。在通风系统中设置有空气处理室、送风道及风门等部件。 (4)空气净化系统 空气净化系统对引入乘室内的空气进行过滤、除毒去臭，有的甚至添加负离子，并不断排出乘室内的污浊气体，改善空气质量，保持乘室内空气清洁。 (5)控制系统,下一页,返回,上一页,5. 1任务认识汽车空调

5、及其专修工具,控制系统主要由电气元件、真空管路和操纵机构组成。主要用于对制冷、制热系统的温度、压力进行控制以及对乘室内空气的温度、风量、流向进行操纵，完善空调系统的各项功能。 7.任务实施 (1)熟悉汽车空调系统各部分组成、位置及工作原理。 (2)了解汽车空调维修工具的基本原理与正确使用。 5. 1. 2汽车空调特点与分类的知识链接 1.汽车空调的特点,下一页,返回,上一页,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,汽车空调与房间空调相比较，有如下一些特点: (1)汽车是交通运输工具，可看作是能移动的特殊建筑物。与固定建筑物相比，其容积小，人员密集，车身的热工性能又比建筑物差得多。汽车的热、湿负荷

6、远比一般的建筑物大，并且气流分布难以均匀，因此对汽车空调要求制冷量要大，降温要迅速。 (2)车辆行驶时，汽车空调要承受剧烈而频繁的振动与冲击。这要求汽车空调的零部件应有足够的强度和抗振能力，接头牢固并防漏。汽车空调制冷系统极容易发生制冷剂的泄漏，要经常检查系统内制冷剂的量。统计表明，汽车空调因制冷剂泄漏而引起空调故障的约占全部故障的80%。,下一页,返回,上一页,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,(3)汽车空调不便于用电力作为动力源，一般采用蒸气压缩式制冷，压缩机由发动机驱动，其制冷能力随车速和负荷不同变化很大。汽车在怠速或慢速行驶时，制冷能力小，而这时恰恰需要大制冷量，造成供不应求。反之

7、，在正常或高速行驶时，转速高，制冷能力剧增，而需求量却相对减小，又形成供大于求的状况。这是明显的矛盾，要求设备选择和控制要合理。设备选择过大，能满足怠速和慢速时要求，但对设备造价、安装位置和能源利用率等均不利;若选择得小，又满足不了要求。,下一页,返回,上一页,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,(4)汽车本身结构非常紧凑，可供安装空调设备的空间极为有限。因此对空调装置的体积和重量有限制，能在有限的空间顺利安装，而且安装后不至于使汽车增重太多，影响其他性能。现代汽车空调由于采用了全铝、薄壁结构、多元平流式冷凝器及多缸化新型压缩机，其重量已经比20世纪60年代下降了50%,是原始汽车空调重量的

8、1/4，今后还将进一步减轻，而制冷能力却比60年代增加50%。 (5)工作时，系统中的制冷剂流量变化幅度大，使设计困难。由于压缩机直接由车上的发动机带动，而发动机转速的变化可从600r/min变到4000r/min,压缩机转速与发动机转速成正比，因而转速变化也高达7倍，这样对系统的流量控制、冷量控制、系统设计都带来困难。,下一页,返回,上一页,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,(6)冷凝温度高。对于轿车、货车、小型旅行车等大多数车辆，冷凝器置于汽车水箱前面，通风、冷却效果受发动机水箱辐射热、汽车行驶速度、路面尘土污染的影响，尤其在汽车怠速或爬坡时，冷凝温度及冷凝压力异常升高，影响汽车发动机

9、水箱的散热。即使装在汽车车身侧面的冷凝器，冷却条件也不很理想。 (7)空调装置要消耗一定动力，汽车发动机动力有限。因此，必须考虑空调装置对汽车动力、操纵性能的影响。对于非独立式空调系统，会影响汽车的动力性能，但比独立式在设备成本和运行成本上都经济。汽车安装了非独立式空调后，耗油量平均增加10%20%，发动机的输出功率减少10%12%。 (8)空调装置是安装在汽车上，它必须美观且与车身的内饰统一、协调，以保持整车的完美。,下一页,返回,上一页,5. 1任务认识汽车空调及其专修工具,2.汽车空调的分类 1)按驱动方式分类 (1)独立式空调系统。如图5一9所示。 (2)非独立式空调系统。如图5-10

10、所示。 2)按功能分类 (1)冷暖分开型 (2)冷暖组合型 (3)全功能型 3)按结构形式分类 (1)整体式空调 (2)分体式空调 (3)分散式空调,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,5. 2. 1汽车制冷系统充灌制冷剂与冷冻机油实训 1.教学目标 (1)能力目标:掌握汽车空调制冷系统的检漏、抽真空与制冷剂及冷冻机油的充灌技术。 (2)知识目标:掌握制冷原理，熟悉制冷系统各部件的结构与工作原理。 2.实训目的 (1)掌握汽车制冷系统的检漏、抽真空与制冷剂充灌技术。 (2)掌握汽车制冷系统冷冻机油的充灌技术。 3.实训器材 汽车空调制冷系统、制冷剂与冷冻油、抽真空机、制冷剂注入

11、阀、歧管压力计等。,下一页,返回,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,4.实训报告要求 填写实训报告书。 5.任务引入 汽车空调系统工作条件比较恶劣，极容易造成部件、管道损坏和接头松动，使制冷剂发生泄漏。汽车空调故障中，制冷剂泄漏是最大的问题。因而，制冷剂的充灌技术是汽车空调维修中的最基本也是最重要的技术。掌握冷冻油的充灌技能也很重要。 6.任务分析 汽车空调制冷系统的充灌技术，包括充灌前的制冷剂排放、系统检漏、系统抽真空等一系列的工序。制冷剂的排放有直接排空或回收;检漏的方法有工具法、油迹法、着色法、泡沫法、压力法、真空法等多种;系统抽真空的目的是除掉系统中的空气或水分，保证充灌后系统中制

12、冷剂纯净。另外，需要按照一定要求，正确充灌冷冻油。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,7.任务实施 1)维修操作注意事项 2)制冷系统工作压力检测 3)制冷剂的排放 4)制冷剂的回收 5)系统检漏 6)制冷系统抽真空 7)制冷剂的充灌,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,8)冷冻油的加注 9)空调系统检查 10)制冷系统性能试验 11)空调系统定期检查与调整 5. 2. 2制冷基础知识链接 1.制冷原理 1)制冷方式 空调的制冷方式很多，常见的有液体汽化制冷、气体膨胀制冷、涡流管制冷和热电制冷。其中液体汽化制冷的应用最为广泛，它是利用液体汽化时

13、的吸热效应而实现制冷的。 蒸气压缩式、,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,吸收式、蒸气喷射式和吸附式制冷都属于液体汽化制冷方式。汽车空调主要采用蒸气压缩式制冷。 2)蒸气压缩式制冷循环过程 制冷循环如图5一21所示。在汽车上，制冷系统如图5一22所示。 制冷循环经历了以下四个过程: (1)压缩过程。低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入，并压缩成高温高压的制冷剂气体。该过程的主要作用是压缩增压，以便气体液化。这一过程是以消耗机械功作为补偿的。在压缩过程中，制冷剂状态不发生变化，而温度、压力不断上升，形成过热气体。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,

14、(2)冷却冷凝过程。制冷剂气体由压缩机排出后进入冷凝器。制冷剂气体先冷却，然后，制冷剂的状态发生变化，即在压力和温度不变的情况下，由气态逐渐向液态转变。冷凝后的制冷剂液体呈高温高压状态。 (3)节流过程。高温高压的制冷剂液体经节流机构节流降温降压后进入蒸发器。该过程的作用是制冷剂降温降压、调节流量、控制制冷能力。其特点是制冷剂经过节流阀时，压力、温度急剧下降，由高温高压液体变成低温低压液体。 (4)蒸发过程。制冷剂液体经节流装置降温降压后进入蒸发器蒸发变成蒸气，吸热制冷后从蒸发器出口被压缩机吸入。此过程的特点是制冷剂状态由液态变化成气态，且压力不变。节流后，低温低压液态制冷剂在蒸发器中不断吸收

15、汽化潜热，即吸收车内的热量又变成低温低压的气体，该气体又被压缩机吸入再进行压缩。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,2.制冷系统四大部件 完成制冷循环四个过程的四大部件，即压缩机、冷凝器、蒸发器与节流器。 1)压缩机 汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏，它起着输送和压缩制冷剂蒸气、保证制冷循环正常工作的作用。压缩机性能的好坏与能量消耗、噪声大小和运转可靠性都有直接的关系。汽车空调压缩机一般安装在汽车发动机旁边，由主发动机或副发动机通过带轮驱动。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,2)冷凝器 (1)冷凝器的作用。冷凝器的作用是将压缩机排出的

16、高温高压制冷剂蒸气进行冷却，使其凝结为高压制冷剂液体。汽车空调系统冷凝器均采用强制风冷式散热，其冷凝原理是让外界空气强制通过冷凝器的散热片及盘管，将高温的制冷剂蒸气的热量散发，使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量，被周围空气带走，排到大气中。 (2)冷凝器的结构类型有以下几种: 管片式。管片式冷凝器是由铜质或铝质圆管套上散热片组成，如图5一29所示。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,管带式。管带式冷凝器是由多孔扁管与S形散热带焊接而成，如图5一30所示。 鳍片式。鳍片式冷凝器是在扁平的多孔管道表面直接铣出鳍片状散热片，然后装配成冷凝器，如图5-31所示。 (3

17、)安装位置。对于轿车，冷凝器一般安装在发动机冷却系统散热器之前，利用发动机冷却风扇吹来的新鲜空气和行驶中迎面吹来的空气流进行冷却。对于一些大、中型客车和一些小型客车，冷凝器安装在车厢两侧或车厢后侧和车厢的顶部。当冷凝器远离发动机散热器时，在冷凝器旁都必须安装辅助冷却风扇进行强制风冷，加速冷却。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,3)蒸发器 (1)蒸发器的作用是将膨胀阀出来的低压制冷剂蒸发而吸收车内空气的热量，从而达到车内降温的目的。 (2)蒸发器的结构类型: 管片式蒸发器 管带式蒸发器 层叠式蒸发器 4)节流装置 (1)节流装置的作用。汽车空调制冷系统中的节流装置，是

18、冷凝器内的高压液态制冷剂进入低压空间即蒸发器的“阀门”，节流装置的安装位置在冷凝器出口与蒸发器进口之间，如图5一35所示。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,(2)节流装置的结构类型。汽车制冷系统的节流装置主要有膨胀节流阀和孔管两种形式。 3.制冷系统其他部件 1)储液干燥器 (1)储液干燥器的作用。储液干燥器在制冷系统中起储液、干燥和过滤液态制冷剂的作用。 (2)储液干燥器的结构。如图5一42所示，储液干燥器的外形为简形，它的外壳由钢材焊接或拉仲而成，主要由外壳、视液镜、易熔塞和管接头等组成，在其内部装有中心吸管、干燥剂和过滤器等组成，分别完成制冷剂储液、干燥、过滤

19、作用。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,(3)安装位置。储液干燥器串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上，使冷凝器中来的高压制冷剂液体经过滤、干燥后流向膨胀阀。 2)集液器 (1)集液器的作用。集液器装在蒸发器出口和压缩机进口之间，保证压缩机“吸气”冲程中，吸入的制冷剂只能是气态而不是液态。集液器能够捕获从蒸发器流出的液态制冷剂，防止它们进入压缩机。液态制冷剂不可压缩，它进入压缩机会引起严重的损害，形成过压甚至爆裂。 集液器的另一重要功能是其内部装有干燥剂，它能搜集、吸收因不恰当检修过程而进入系统的水汽。干燥剂不能单独更换，若有情况表明干燥剂失效，必须更换集液器整体。,下

20、一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,(2)集液器的结构。集液器的结构如图5一44所示。 3)压缩机电磁离合器 (1)压缩机电磁离合器的作用。压缩机一般都装有电磁离合器，它是压缩机带轮组件的一部分。通过离合器电磁线圈通断电，决定是否将发动机的动力传向压缩机。电磁离合器带轮由发动机的动力驱动，只要发动机开始运转带轮就运转。当离合器结合时，动力就由带轮经离合器轮毅传向压缩机轴。当离合器不结合时，压缩机轴不旋转，带轮空转。 (2)压缩机电磁离合器的工作原理。图5一45为电磁离合器工作原理示意图。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,4.制冷剂和冷冻油 1)

21、制冷剂 汽车空调是借助于制冷剂的状态变化达到制冷目的。汽车空调使用的制冷剂是氟利昂的一种，国际上用英文字母R来表示。R12是过去最常用的制冷剂，其绝热指数小，压缩终点温度低，对金属的润滑性好。但其单位容积制冷量小，放热系数低，易泄漏，尤其容易导致大气臭氧层的破坏。因此它是蒙特利尔协议书中的第一批禁用制冷剂。 R134a是汽车空调R12的首选替代制冷剂。这主要是因为R134a不含氯原子，对大气臭氧层无破坏作用，温室效应影响小，其热力性质稳定，与R12相近。,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,2)冷冻油 制冷机使用的润滑油一般称为冷冻油。冷冻油是保证压缩机正常运转的必要条

22、件，并且可以保证压缩机正常可靠地工作及延长其使用寿命。 (1)冷冻油的作用: 润滑作用 密封作用 冷却作用 降噪作用,下一页,返回,上一页,5. 2任务怎样充灌制冷剂与冷冻机油,(2)补充或换新冷冻油的注意事项: 必须严格使用该车空调压缩机所规定的冷冻油牌号或更换同等性能的冷冻油，不得使用其他油来代替，否则会损坏压缩机; 冷冻油吸收潮气能力极强，所以在加注或更换冷冻油时，操作必须迅速，如没有准备好，不能立刻加油时，不得打开油罐;在加注完后应立即将油罐的盖子封紧储存，不得有渗透现象; 不能使用变质的冷冻油; 冷冻油不制冷，还会妨碍热交换器的换热效果，所以只允许加到规定的用量，绝不允许过量使用，以

23、免降低制冷量。,返回,上一页,5. 3任务熟悉汽车空调水暖式供暖系统,5.3.1汽车空调水暖式供暖系统实训 1.教学目标 (1)能力目标:熟悉汽车水暖式供暖系统，能够根据该系统故障现象分析故障原因，并能够排除一般故障。 (2)知识目标:掌握供暖原理，熟悉供暖系统各部件的结构与工作原理。 2.实训目的 (1)熟悉汽车空调水暖式供暖系统，了解各部件的结构与工作原理; (2)能够排除简单故障。 3.实训器材 汽车空调水暖式供暖系统，检修工具。 4.实训报告要求 填写实训报告书。,下一页,返回,5. 3任务熟悉汽车空调水暖式供暖系统,5.任务引入 汽车空调供暖装置是将新鲜空气送入热交换器，吸收某种热源

24、的热量，从而提高空气的温度，并将热空气送入车内的装置。常见的暖风装置，如图5一46所示。各种供暖系统中，以水暖式供暖系统最为广泛应用，本任务就以它作主要实训内容。 6.任务分析 汽车空调暖风装置有很多种类，主要有以下几种分类方式。 1)根据热源不同分 (1)水暖式暖风装置。利用发动机冷却液的热量，这种形式多用于轿车、大型货车及采暖要求不高的大客车上。 (2)气暖式暖风装置。利用发动机排气系统的热量，这种形式多用于安装风冷式发动机的汽车上。,下一页,返回,上一页,5. 3任务熟悉汽车空调水暖式供暖系统,(3)独立燃烧式暖风装置。装有专门燃烧的机构，这种形式多用于大客车上。 (4)综合预热式暖风装

25、置。既利用发动机冷却液的热量，又装有燃烧预热器的综合加热装置，这种形式多用于大客车上。 2)根据空气循环方式分 (1)内气式(又称内循环式)。 (2)外气式(又称外循环式)。 (3)内外气并用式(又称内外混合式)。,下一页,返回,上一页,5. 3任务熟悉汽车空调水暖式供暖系统,7.任务实施 以水暖式暖风装置为列，深入介绍汽车供热系统。如图5一47所示，水暖式暖风装置一般以水冷式发动机冷却系统中的冷却液为热源，将冷却液引入车厢内的热交换器中，使鼓风机送来的车厢内空气(内气)或外部空气(外气)与热交换器中的冷却液进行热交换，鼓风机将加热后的空气送入车厢内。 如图5一48所示，通过发动机上的冷却液控

26、制阀分流出来的冷却液送入暖风机的加热器，加热后的冷却液由管道回到发动机。另一路冷却液通过管道进入散热器，放热后的冷却液由管道回到发动机。在发动机冷却液进口装有水泵，它是冷却液循环的动力。冷空气则在鼓风机的作用下，通过加热器加热后，由不同的风口吹向车厢内。,下一页,返回,上一页,5. 3任务熟悉汽车空调水暖式供暖系统,如图5一49所示，水暖式暖风装置的热源是从汽车发动机的冷却液中取得的，因此热源的获取比较容易，只需要将发动机的冷却液输送到热交换器中即可。该热源供给可靠，发动机只要工作，热水即产生出来，而且很经济，不需另外的燃料。另外，发动机的冷却液温度比较适宜，散热也均匀。所以这种暖风装置在国内

27、外生产的轿车(如丰田、马自达、奔驰、红旗、奥迪、桑塔纳等)、大型货车及采暖要求不高的大客车上均得到采用。,下一页,返回,上一页,5. 3任务熟悉汽车空调水暖式供暖系统,5.3.2供暖系统的作用及其他类型供暖装置知识链接 1.供暖系统的作用 (1)加热器和蒸发器一起将空气调节到人体所需要的舒适温度。 (2)冬季供暖。 (3)车上玻璃除霜。 2.其他类型暖风装置 1)气暖式暖风装置 在安装风冷式(或水冷式)发动机的客车上还采用气暖式暖风装置，如图5-50所示。,下一页,返回,上一页,5. 3任务熟悉汽车空调水暖式供暖系统,2)独立燃烧式暖风装置 图5一51所示是一种典型的汽水综合加热器独立燃烧式采

28、暖系统。 3)综合预热式暖风装置 为了既利用发动机的冷却液的热量，又避免独立燃烧式暖风装置的废气泄漏窜入车厢，同时满足大型客车热负荷的要求，近年来大客车上采用了一种综合预热式暖风装置，如图5一52所示。这种装置的热交换器和独立燃烧式的基本相同，只是将独立燃烧式暖风装置中加热的新鲜空气改为加热发动机冷却液。 4)新型暖风方式 一般汽车的暖气热源都是来自于发动机冷却液的废热。由于发动机的高效率化，废热减少，使得冬季取暖的热源成问题。,返回,上一页,5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统,5. 4. 1汽车空调通风、净化系统实训 1.教学目标 (1)能力目标:了解汽车空调通风系统与净化系统，能够根据

29、故障现象找出故障原因，并能排除一般故障。 (2)知识目标:掌握通风与净化原理，熟悉通风、净化系统各部件的结构与工作原理。 2.实训目的 (1)熟悉汽车空调通风、净化系统，了解各部件的结构与工作原理。 (2)能够排除简单故障。 3.实训器材 汽车空调通风、净化系统、检修工具等。,下一页,返回,5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统,4.实训报告要求 填写实训报告书。 5.任务引入 车内的空气，由于乘员的呼吸等，增加了二氧化碳和水蒸气的浓度，吸烟也污染了空气。为了乘员的健康和舒适，车内空气要符合一定的卫生标准。因此，从车外引入新鲜空气以替换车内的空气，这就由通风系统来完成。 6.任务分析 汽车空调

30、的通风方式一般有自然通风、强制通风与综合通风三种，各种通风方式均有自己特点。 空气的净化，就是过滤粉尘、除去臭味、有毒物质等，并杀菌、添加负离子，改善空气质量。完成这些任务需要各种相应的空气净化设备来完成。,下一页,返回,上一页,5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统,7.任务实施 通过拆装通风净化系统，熟悉系统中各种功能设备的结构及工作原理，并能对通风净化系统的简单故障进行分析及排除。 5.4.2通风与净化系统的知识链接 1.新风量 新鲜空气引入量必须考虑人们抽烟、除臭气等应增加的量，还必须考虑造成车内正压和局部排风所需的风量。新鲜空气引入量必须大于排出和泄漏的风量，才能保持车内压力略大于车

31、外的压力，避免车外空气直接进入车内，以致影响车内的空气状态。若不保持车内的空气正压，不仅外面的空气不经空调装置直接进,下一页,返回,上一页,5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统,入车内，而且发动机的废气会通过回风道进入车内，重新污染车内空气。根据我国对汽车空调新鲜空气的要求，新鲜空气换气量按人体卫生标准最低不少于20m3/ (h人)，车内CO2浓度应控制在0. 03%以下。 2.通风系统 1)自然通风 如图5-53所示，汽车行走时，在外表面受到了相应大小的压力。车前与车窗周围为正压区，因此，进风口就设在车窗下部。 这种利用汽车行驶时车身外部所受到的风压为动力，在适当的地方开设进风口与排风口，

32、实现车内的通风换气的通风方式，称为自然通风。,下一页,返回,上一页,5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统,2)强制通风 强制通风是利用鼓风机强制将车外空气送入车厢内进行通风换气。这种方式需要能源和通风设备，它的优点就是受到行车速度的影响较小，通风效果比较稳定。 3)综合通风 综合通风是指一辆汽车上同时使用动压通风与强制通风。最简单的综合通风系统，是在动压通风车身的基础上安装强制通风风扇，根据需要可分别使用和同时使用。这样，基本上能满足各种气候条件的通风换气要求。,下一页,返回,上一页,5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统,3.净化系统 1)除去粉尘 (1)过滤除尘。过滤除尘的原理主要是对尘

33、埃进行筛滤和拦截，其次是借助惯性作用和扩散作用。过滤除尘主要用无纺布、过滤纤维纸组成干式纤维过滤器和金属网格浸油过滤器。对于较大粒度的尘埃，利用其惯性作用，在过滤层较长而曲折的孔道上来不及随气流转弯而碰撞到孔壁上，在重力作用下跌落下来。对于微小颗粒，在围绕交错的纤维表面作布朗运动时，与纤维接触而沉积下来，并且与纤维的摩擦中产生静电作用，被纤维吸附在其表面。过滤除尘法的优点是简单、价廉;缺点是气流阻力太大。,下一页,返回,上一页,5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统,(2)静电除尘。静电除尘是利用高压电极产生高压电场，对空气进行电离，使尘粒带电，然后在电场作用下产生定向运动，沉降在正负电极板上

34、而实现对空气的过滤除尘。空调和通风工程中常用的静电除尘器为两段结构，第一段为电离段，第二段为集尘段，其原理如图5-55所示。 2)除臭去毒 (1)利用活性炭吸附作用。 (2)催化反应器。 (3)负离子发生器。,下一页,返回,上一页,5. 4任务熟悉汽车空调通风、净化系统,4.空气净化器 空气净化器是一种将除尘和去毒及除臭功能集于一身的空气清洁器，图5一57是一静电除尘式空气净化器的工作原理，由电离部、集尘部、活性炭吸附器三部分组成。电离部和集尘部可制成一体，也可分开，总称为电过滤器，是静电式空气净化器的主要组成部分。,返回,上一页,5. 5任务熟悉汽车空调配气系统,5. 5.1 汽车空调配气系

35、统实训 1.教学目标 (1)能力目标:了解汽车空调通风配气方式及配气真空控制系统，能够根据故障现象找出故障原因，并能排除一般故障。 (2)知识目标:掌握空气混合式配气系统，了解其他配气方式，熟悉配气系统及其控制系统各部件的结构与工作原理。 2.实训目的 (1)熟悉汽车空调配气系统及其控制系统，并了解各部件的结构及工作原理。 (2)能够排除简单故障。,下一页,返回,5. 5任务熟悉汽车空调配气系统,3.实训器材 汽车空调配气系统及其真空控制系统，检修工具。 4.实训报告要求 填写实训报告书。 5.任务引入 汽车空调由季节性空调发展到全年性空调，系统根据空调的工作要求，可以将冷、热风按照配置送到车

36、厢内，满足调节需要，由配气系统来完成。从目前汽车空调的配气形式来看，空气混合式使用得最多。通过本任务空气混合式配气系统实训，了解其他配气系统。,下一页,返回,上一页,5. 5任务熟悉汽车空调配气系统,6.任务分析 空气混合式配气系统将空气经过蒸发器进行降温除湿处理后，用调节风门将一部分空气送别加热器加热，出来的热气和冷气再混合，可以调节出人们所需要的各种温度的空气，而且除霜的热风可直接从加热器引到除霜风口，直接吹向挡风玻璃。 图5一58 (a)所示为空气混合式配气流程图。从图中可看出其工作过程:车外空气十车内空气进入风机3 混合空气进入蒸发器1冷却由风门调节进入加热器加热进入各吹风口4, 5,

37、 7。进入蒸发器1后再进入蒸发器2的空气量可用风门进行调节。若进入加热器的风量少，也就是冷风量相对较多，这时冷风由冷气吹出口7吹出。反之，则吹出的热风较多，热风由除霜吹出口5或热风吹出口4吹出。,下一页,返回,上一页,5. 5任务熟悉汽车空调配气系统,空气温合式配气系统的优点是能节省部分冷量，缺点是冷暖风不能均匀混合，空气处理后的参数不能完全满足要求，亦即被处理的空气参数精度较差一些。 7.任务实施 通过观察配气系统，熟悉系统组成与工作原理，熟悉真空控制各元件的结构及工作原理，了解真空控制回路的工作过程，能对配气系统的简单故障进行分析并排除。,下一页,返回,上一页,5. 5任务熟悉汽车空调配气

38、系统,5.5.2汽车空调其他配气方式与其真空控制系统知识链接 1.配气系统组成与工作过程 汽车空调配气系统如图5-59所示，一般由三部分构成:第一部分为空气进口段，主要由风门叶片和风机组成，用来控制新鲜空气和室内循环空气;第二部分为空气混合段，主要由加热器和蒸发器组成，用来提供所需温度的空气;第三部分为空气分配段，使空气吹向面部、脚部和玻璃上。 空调配气系统的工作过程:新鲜空气与车内循环空气混合后由风机送到蒸发器冷却，再由风门调节进入加热器的空气，最后由各吹风口送到车厢内。,下一页,返回,上一页,5. 5任务熟悉汽车空调配气系统,2.其他配气方式 1)全热式 图5一58 (b)所示为全热式配气

39、流程图。 2)加热与冷却并进式 图5一60为加热与冷却并进式配气图。 3)半空调配气方式 如图5一61所示，新鲜空气和车室内循环空气经风门调节后，先经过风机吹进蒸发器进行冷却，然后由风门调节，一部分空气进入加热器，冷气出口不再进行调节。同样，由风门来调节其送入车内的空气温度。若蒸发器不开，将空气全部引到加热器，则送出的是暖风。若加热器不开，则送出来的全部是冷风。若两者都不开，则送出来的是自然风。,下一页,返回,上一页,5. 5任务熟悉汽车空调配气系统,3.汽车空调配气系统真空控制 汽车空调系统的风门及热水阀一般都是由真空系统通过真空执行元件来进行控制的。真空控制系统由单向阀、真空罐、真空驱动器

40、、真空选择器、真空换能器等部件构成。真空具有吸附能力，它来自汽车发动机，如图5一62所示。当活塞向下运动时，进气门打开，于是发动机进气歧管就产生真空。节气门完全关闭时，真空度达到最大。节气门微开时，空气进入进气歧管，但产生部分真空。节气门全开时，大量空气涌入，进气歧管内没有真空。 1)真空控制系统的主要部件 (1)真空罐。 (2)真空驱动器。,下一页,返回,上一页,5. 5任务熟悉汽车空调配气系统,(3)真空单向阀。 (4)真空选择器。 (5)真空换能器。 2)真空控制回路 图5一68所示为一真空控制回路，从图中可知，有一个温度控制阀，由操纵板上的温度调节杆控制，当拨动操纵板上的温度杆时，此阀

41、即被开启或关闭，从而真空源接通真空操纵的水阀。从图中还可看到一个真空选择器，它是真空控制回路中的关键元件，在操纵板上看到的就是功能选择钮。,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,5. 6. 1汽车空调自动控制系统实训 1.教学目标 (1)能力目标:熟悉汽车空调自动控制系统及其各部件，根据故障现象分析故障原因，并能够排除一般故障。 (2)知识目标:了解汽车空调自动控制系统各控制元件的结构与工作原理，能够分析控制电路，熟悉控制系统的工作原理。 2.实训目的 (1)熟悉汽车空调控制系统各自动控制元件的结构与工作原理。 (2)能够分析自动空调系统的控制电路。 (3)能对汽车空调自控系统故

42、障做出简单分析与维修。,下一页,返回,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,3.实训器材 汽车空调自动控制系统各控制元件与控制电路，万用表等检修工具。 4.实训报告要求 填写实训报告书。 5.任务引入 为了使汽车空调系统能正常工作，维持车内所需要的舒适性，汽车空调系统中需要一系列控制元件各调节执行装置。汽车空调系统已由手工操作发展到半自动或全自动化控制。现在很多汽车空调采用了电脑控制，真正实现了自动控制。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,本任务就是要大家熟悉汽车空调控制系统各元件的结构与工作原理，熟悉汽车空调基本电路，并对全自动控制空调也有所了解，根据常见故障现象，

43、分析故障原因，同时给出合理的解决措施。 6.任务分析 汽车空调系统需要一整套的空气温度控制、送风量控制以及制冷剂温度控制、压力控制、流量控制和相关的电路、控制器、送风控制装置等。同时，为了保护汽车空调系统的正常工作，在一些特殊情况下还需要各种保护电路。 汽车安装空调系统，特别是对于非独立式空调系统，需要消耗主发动机的动力和电源，影响了汽车发动机的动力性和经济性，从而影响了汽车运行的工况。为了保证汽车的各种工况都不受空调的影响，还必须设置汽车工况控制装置。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,7.任务实施 通过拆装控制系统，熟悉系统中各种汽车空调自动控制元部件的结构及工作

44、原理，并能对控制系统的简单故障进行分析并排除。 1)温度控制器 温度控制器又称为温度开关，它的作用是调节车内温度、防止蒸发器温度过低而结霜。 2)过热限制器 过热限制器的作用是当压缩机温度过高时，切断电磁离合器电路，使压缩机停止运行，避免压缩机受到损坏，它包括过热开关与熔断器。过热开关结构如图5一73所示，它安装在压缩热力熔断器上的结构如图5一74所示，当过热开关闭合时，绕线式电阻加热器通电，温度感应熔断丝被加热，直到熔化，切断了电磁离合器线圈电路，压缩机便停止运转。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,3)环境温度开关 环境温度开关的作用是感测环境温度，控制离合器线圈

45、电路。当环境温度为0 时就切断电磁离合器线圈电路，使电磁离合器分离，从而保护压缩机内部机件及密封管路。安装位置在空调空气入口处，用于感测吸入车内的外部空气温度。 4)冷却液过热开关 冷却液过热开关作用是感测发动机冷却液温度，防止发动机过热。冷却液温度超过定值时，开关断路使压缩机停止工作;冷却液温度降到定值时，开关接通，压缩机重新工作。安装位置为发动机散热器或冷却水管中。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,4)除霜开关 除霜开关的作用是消除蒸发器外表面的积霜，其工作原理如图5一75所示。当温度达到0 时波纹管收缩，除霜开关接通继电器线圈电路，继电器常闭触点断开，压缩机停

46、机。直到蒸发器温度升高，压缩机重新工作。 6)制冷系统压力开关 (1)低压开关。低压开关的主要作用是保护压缩机在制冷剂泄漏、压力过低情况下不运转，避免压缩机因缺乏润滑油而损坏;过低的环境温度下使制冷系统工作会造成蒸发器表面结冰，而安装低压开关则可以避免这种现象。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,(2)高压开关。高压开关的作用是防止系统在异常高压下工作，避免制冷系统受损。它通常安装在储液干燥器上，使高压制冷剂蒸汽直接作用在膜片上。 (3)三位压力开关。三位压力开关的作用就是根据高压回路的压力值作出响应的开关动作，控制压缩机的运停与冷凝器风扇的高低速运转。 7)旁通电磁

47、阀 旁通电磁阀的作用是防止蒸发器压力异常下降，使车内温度控制在规定范围内，避免蒸发器结霜。其结构如图5一78所示，工作原理就是利用电磁线圈的通断电而产生或消失磁力来吸引或释放阀杆，阀杆的上升或下降，就可以实现阀门的开启或关闭动作。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,8)高压泄压阀 高压泄压阀的作用是防止高压侧压力异常升高，避免压缩机与冷凝器损坏。系统压力过高的原因是冷凝器散热条件不好或制冷剂量过多，当压力超出高压泄压阀的压力调整范围( 2. 4MPa2. 8MPa)，阀门被迫打开，制冷剂释放，直到压力降低到调整值。高压泄压阀的结构如图5一80所示。 5.6.2汽车空调

48、控制系统知识链接 1.汽车空调运行工况的控制装置,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,1)怠速控制器 非独立式汽车制冷系统的压缩机是由发动机带动的。当发动机处于怠速或汽车低速行驶时，冷凝器的散热效果差，并影响了发动机散热器的散热;发动机发出的电能严重不足，制冷系统却消耗蓄电池的大量电能;发动机辐射热的增加也增大压缩机功耗。因此，发动机怠速负荷增大，导致工作不稳定，甚至熄火，还可能引起电磁离合器打滑或传动皮带损坏。 为了保证汽车的怠速性能，必须安装发动机怠速控制器。常见的有两种类型:一种是自动切断压缩机的离合器电路，使制冷系统停止工作，减轻发动机负荷，稳定发动机的怠速性能

49、;另一种是当发动机怠速并需要使用制冷系统时，发动机能自动加大节气门开度，使发动机在怠速时转速提高，保证有足够的动力维持制冷系统工作，又保证自身正常运转。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,2)加速控制器 汽车加速或超车时，为了使发动机的全部功率用于车辆加速需要，暂时切断压缩机离合器电源，避免压缩机超速损坏。目前常用实现加速切断的方法有以下三种。 (1)机械式加速切断器。当加速踏板踩到其行程的90%，加速踏板碰到切断器的控制簧片，切断器将电磁离合器电源切断，压缩机停止运行。压缩机转速被限制在最高极限转速范围内，从未避免损坏，其外形如图5一85所示;图5-86为桑塔纳加速

50、控制装置。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,(2)真空式加速切断器。加速或怠速时，进气歧管真空度较大，真空切断器内膜片断开触点，切断离合器电源，压缩机停止工作;加速变缓，空调系统恢复正常工作。 (3)车身计算机控制的加速切断控制。加速时，车身计算机控制由节气门位置传感器和曲轴位置传感器采集节气门开度和发动机转速信号，当感知急加速状态时，车身计算机控制停止压缩机继电器工作几秒钟，以实现加速切断，其原理如图5一87所示。 2.汽车空调系统电路 汽车空调系统电路由普通机电控制、电子电路控制，逐步发展到微机智能控制，其功能、控制精度和保护措施得到了不断的改进与完善。汽车空调

51、种类繁多，电路形式各不相同，但电气系统有一定规律，空调系统基本电路包括电磁离合器控制电路、鼓风机控制电路、冷凝器/散热器风扇控制电路等。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,1)汽车空调系统基本电路 (1)电磁离合器控制电路。本电路中主要有A/C开关、制冷剂高低压开关、制冷剂温度开关、冷却液温度开关、压缩机过热开关等控制元件。压缩机是否正常工作由控制元件及控制电路决定。 (2)鼓风机控制电路。为了适应环境变化，满足车内人员的需求，必须控制送风量，也就是控制鼓风机转速，通过改变电路中电阻来实现。 (3)冷凝器/散热器风扇控制电路。电路由A/C开关、冷却液温度开关、制冷剂温

52、度开关、制冷剂压力开关、继电器等元件组成。为了减少风扇配置，一般将水箱冷却风扇和冷凝器风扇组装在一起，根据水温信号共同控制，同时满足水箱与冷凝器的散热需要。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,3. ECU(自动控制)空调系统 随着电子技术的发展，ECU控制技术广泛应用，目前在中档轿车应用逐步增多。ECU空调系统不仅能够送出最适宜温度的空气，还能根据环境温度及行车时工况，自动调节风速、风量，简化了操作过程，提高了舒适性。 1) ECU空调控制面板 驾驶员通过选定空调工作模式和控制温度后，系统即可在空调ECU控制下自动工作。控制面板上有液晶显示屏，显示通风模式、环境温度、

53、车内温度等。控制面板上还设有A/C(空调)、ECON(经济模式)、AUTO(自动)开关。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,2 )ECU空调系统功能 (1)参数控制。主要有温度控制、鼓风机转速控制、工作模式(风门位置)控制、换气量控制等。参数控制是本系统中最重要的控制。 (2)节能控制。主要有压缩机控制、换气量控制及随参数变化自动换气切换、自动进入经济模式运行、自动通/断压缩机电磁离合器电源等。 (3)故障报警。主要有制冷剂不足报警、制冷剂压力过高或过低报警、离合器打滑报警、系统传感器、执行器、控制器故障或线路故障报警。 (4)故障诊断存储。电脑将根据发生故障的元件用

54、代码形式存储起来，并在空调显示屏上显示有故障。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,(5)显示。设定有温度显示、室内温度显示、车外温度显示、控制模式及工作模式显示。 3) ECU空调系统组成 (1)传感器。 (2) ECU (3)执行器 4)常见ECU空调系统 (1)真空驱动型。如图5一97所示，从控制系统中可以看到，各风门开度由真空马达来控制。 (2)电机驱动型。如图5一98所示，与真空驱动型不同，电机驱动型空调控制系统的各风门由电动机控制。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,(2)输出信号如下: 输出调节风门信号，对于真空驱动型执行器，必须

55、向风门真空转换器和复式真空阀输送指令;对于电机型驱动执行器，必须向个风门电机输送指令，驱动对应风门电机工作; 输出调节鼓风机转速信号，以便控制风量; 输出调节压缩机电磁离合器信号，以控制压缩机运停。 (3)温度控制。空调出风口温度的控制主要通过改变空气混合风门开度，通过改变冷暖空气混合比例进行的。ECU计算出每时刻空气混合风挡的应开开度，经过修正后，通过控制电路控制温度门真空转换器或温度门电动机改变空气混合风挡的开度。 (4)送风量控制。汽车空调送风量影响室内温度、ECU根据车内设定温度和控制温度的偏差，通过改变鼓风机的转速对送风量进行调节。,下一页,返回,上一页,5. 6任务熟悉汽车空调自动控制系统,(5)风门位置控制如下: 通风模式控制，控制外循环与内循环，调节车内外空气循环比例; 除霜风门模式控制，按动空调面板上的除霜开关，除霜风口风门打开，吹出热风，给前风挡玻璃和两侧面风挡玻璃除霜; 通风方式控制，