2汽车空调的基础知识

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,.,*,.,Click to edit Master title style,第,2,章 汽车空调的基础知识,汽车空调的组成与分类,2.1,汽车空调常用的基本概念,2.2,制冷剂,2.3,2.4,汽车空调制冷系统的工作原理,2.5,1,2.1,汽车空调的组成与分类,2.1.1,汽车空调的组成,空调,暖风装置,制冷装置,通风装置,加湿装置,控制装置,空气净化装置,2,2.1,汽车空调的组成与分类,单一功能,冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大、中型客车上。,功能,组合式,冷、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构。这种结构又分为冷、暖风分别工作和冷、暖风可同时工作两种方式，多用于轿车上。,2.1.2,汽车空调的分类,3,2.1,汽车空调的组成与分类,驱动方式,2.1.2,汽车空调的分类,非独立式,空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动，汽车空调系统的制冷性能受汽车发动机工况的影响较大，工作稳定性较差，尤其是低速时制冷量不足，而在高速时制冷量过剩，并且消耗功率较大，影响发动机动力性。,中、小型轿车,独立式,空调制冷压缩机由专用的空调发动机驱动，故汽车空调系统的制冷性能不受汽车主发动机工况的影响。工作稳定，制冷量大。但由于加装了一台发动机，不仅成本增加，而且体积和质量增加。,大、中型豪华客车,4,2.2,汽车空调常用的基本概念,温 度,温 标,华氏温标,摄氏温标,绝对温标,温度的标定方法有许多种，最常见的有三种：,摄氏温度,(),5/9,（华氏温度,(),32,）,绝对温度,(K),摄氏温度,()+273.15,5,压 力,2.2,汽车空调常用的基本概念,压 力,lb/in,2,kgf/cm,2,Pa,1 kgf/cm,2,=14.22 lb/in,2,1 Pa,1.0210-5 kgf/cm,2,6,压 力,2.2,汽车空调常用的基本概念,绝对压力、大气压力、表压力、真空的相互关系：,7,压 力,2.2,汽车空调常用的基本概念,连程压力表,小齿轮；,游丝；,指针；,扇形齿轮；,弹簧管；,拉杆；,固定块；,接头,8,质量体积与密度,2.2,汽车空调常用的基本概念,单位质量物质所占有的容积称质量体积，用符号,V,表示。质量体积单位常取,m,3,/kg,，即每千克气体所占有的立方米数。,单位容积物质所具有的物质质量称密度，用符号,表示。气体密度单位常取,kg/m3,。显然，质量体积与密度互为倒数。即,1/V,；而,V=1/,。,9,汽化与冷凝,2.2,汽车空调常用的基本概念,（,1,）汽化,蒸发,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。,在一定压力下，蒸发可以在任何温度下进行，而沸腾只能在一定温度下发生。,饱和蒸气是指容器中存有蒸气与液体，两者处于平衡状态，此状态称为饱和蒸气状态。,干饱和蒸气指容器中的液体全部蒸发成蒸气的状态。,过热蒸气比饱和蒸气在同样压力下具有更高的温度。,10,（,2,）冷凝,2.2,汽车空调常用的基本概念,汽化与冷凝,冷凝是指气态物质经过冷却（通过空气或水等热交换方式）使其转变为液体。冷凝过程一般为放热过程。,在制冷技术中，制冷剂在冷凝器中由气态凝结为液体，同时放出热量，放出的热量由冷空气带走。在汽车空调制冷系统中，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,。,11,热量与热容,2.2,汽车空调常用的基本概念,热量,热容,物体吸收或放出热的多少叫做热量。热量的单位为焦耳（,J,）。,对流,辐射,传导,把单位质量（,1 kg),物质的温度升高,1 ,所需要的热量叫热容。,热容大的物体有不易热和不易冷的特点。,热容的单位为,J/,（,kg5,）。,12,显热与潜热,2.2,汽车空调常用的基本概念,单位质量的物质在吸热或放热过程中，只发生温度升降的变化而不发生形态变化的这部分热量叫显热。,单位质量的物质在吸热或放热过程中，只是发生了形态变化，而温度不发生变化的这部分热量叫做潜热。,13,潜热按物体状态变化不同分类,从气体变成液体时放出的热叫做液化潜热；,从液体变成固体时放出的热叫做凝固潜热；,从固体变成液体时吸收的热叫做熔解潜热；,从液体变成气体时吸收的热叫做蒸发潜热；,从固体变成气体时吸收的热叫做升华潜热。,液化潜热,凝固潜热,熔解潜热,蒸发潜热,升华潜热,14,节 流,2.2,汽车空调常用的基本概念,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，则总体积还要增大。这种变化只是状态的变化，与外界没有热和功的交换，因此流体的热量不变，这种状态变化称为节流。,15,制冷能力与制冷负荷,2.2,汽车空调常用的基本概念,制冷能力,制冷机就是把热量不断地从低温物体转移给高温物体的装置。制冷能力的大小是以单位时间内所能转移的热量来表示的，单位为,J/h,。,制冷负荷,为了把车内的温度和湿度保持在一定的范围内，必须将来自车外太阳的辐射热和车内人体散发出的热量排到大气中去。这两种热量的总和就叫做制冷负荷。,16,2.3,制冷剂,因为制冷是通过液体的蒸发来实现的，因此，制冷剂必须是易于汽化或蒸发的物质；,制冷剂蒸发时的潜热越大，制冷剂的循环量就可以减少，制冷装置的体积就可缩小，因此，要求制冷剂要有较高的潜热；,为保证制冷系统的安全工作，制冷剂应是不易燃烧和爆炸的物质；,制冷剂应对人体无害，但又有特殊的气味，这样就能通过嗅觉来发现制冷系统是否泄漏；,制冷剂应有较高的稳定性，应能反复使用，对金属、橡胶和润滑油应无明显的腐蚀；,制冷剂的蒸发压力应比大气压力高，以免空气进入制冷系统。,制冷剂的性能特点,在制冷系统中用于转换热量并循环流动的物质称为制冷剂。,17,使用制冷剂的注意事项,制冷剂,:,绝不能将,R12,注入,R134a,空调系统。,润滑油,:R134a,制冷剂必须采用专用合成型油。,密封材料,:R134a,制冷系统若不慎使用,R12,系统的密封圈，密封圈很快就会起泡发胀，导致系统泄漏。,R12,和,R134a,制冷系统的抽注设备不可混用或通用。,制冷剂检漏工具：,R12,检漏装置主要是探测氯分子的卤素灯，使用时,R12,遇明火会产生有毒的气体。但,R134a,要用,R134a,专用的检漏工具。,装制冷剂的钢瓶必须经过检验，以确保能承受规定的压力,制冷剂应避免触及皮肤，更不能触及眼睛。,发现制冷剂有大量渗漏时，必须通风换气，否则会引起人的窒息。,18,2.4,冷冻机油,制冷压缩机使用的润滑油一般称为冷冻机油。冷冻机油是保证压缩机正常运行的必要条件，能保证压缩机正常可靠地工作和延长使用寿命。,密封,作用,降低压缩,机噪声,冷却,作用,润滑,作用,19,不同牌号的冷冻机油不能混合使用,使用后的冷冻机油瓶应该马上拧紧,不能使用变质的冷冻机油,不允许过量使用,使用冷冻机油,注意事项,应与,R12,或,R134a,相匹配,20,对冷冻机油的要求,即使被制冷剂溶解，也要有一定黏度，能形成油膜；,与制冷剂、有机材料和金属等在高温或低温下接触也不应起反应，其热力性能和化学性能稳定；,在制冷循环的低温部位不应有结晶状的石蜡分离、析出或凝固，保持制冷剂的正常流动；,水量极少或不含水；,具有较高的热稳定性。,冷冻机油长期在高温和低温的环境中，也必须要求其性能稳定，并能保持一定的黏度。冷冻机油一般都处于与制冷剂接触的环境中。所以选择冷冻机油时应注意以下几点：,21,2.5,汽车空调制冷系统的工作原理,2.5.1,汽车空调制冷系统的组成,压缩机,冷凝器,储液干燥器,视液窗,膨胀阀,蒸发器,22,2.5.2,汽车空调制冷系统的工作原理,2.5,汽车空调制冷系统的工作原理,压缩机,冷凝器,储液,干燥器,压力,安全阀,膨胀阀,蒸发器,鼓风机,23,1.,压缩过程,压缩机工作时将蒸发器出口处的低温低压的气态制冷剂吸入气缸内，把它压缩成高温高压的气体排出，泵入冷凝器。,2.,放热过程,冷凝器将高温高压气态过热制冷剂的大部分热量通过风扇向室外散发变为液态，然后流入储液干燥器。,3.,节流过程,温度和压力较高的液态制冷剂通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排出膨胀装置，进入蒸发器。,4.,吸热过程,雾状制冷剂液体进入蒸发器，低压制冷剂液体沸腾汽化变为气体。在汽化过程中吸收周围大量热量，达到制冷目的。低温低压气态制冷剂又被压缩机吸走，开始下一个循环。,2.5,汽车空调制冷系统的工作原理,24,循环离合器孔管系统,(CCOT),当蒸发器温度上升时，恒温开关触点闭合，从而接通压缩机电磁离合器至蓄电池电路，压缩机运转，开始制冷。,当蒸发器温度下降到一定水平时，恒温开关触点断开，切断离合器电路，压缩机停转，停止制冷。如此往复循环。,循环离合器膨胀阀系统,循环离合器膨胀阀系统的膨胀阀只能控制过热，不能保证蒸发器不结冰，因此，要装用恒温开关。,2.5.3,汽车空调系统的分类,2.5,汽车空调制冷系统的工作原理,循环离合器系统,蒸发器压力控制系统,25,安装恒温开关的,CCOT,系统,恒温开关,压缩机电磁离合器,压缩机高压端低压开关,冷凝器,孔管,蒸发器,气液分离器,干燥剂,回油管,接蓄电池,26,用压力开关控制的,CCOT,系统,压力开关,电磁离合器,冷凝器,孔管,蒸发器,气液分离器,回油管,干燥剂,接蓄电池,27,装用膨胀阀的循环离合器系,膨胀阀,储液干燥器,视液窗,冷凝器,压缩机,蒸发器,恒温开关,毛细管,28,蒸发器压力控制系统,2.5,汽车空调制冷系统的工作原理,（,1,）,STV,和,POA,系统,用吸气节流阀,(STV),或先导阀操作的绝对压力阀,(POA),控制蒸发器温度，防止其结冰。,用,膨胀阀作为节流降压装置，储液干燥器装在高压侧，,STV,或,POA,阀装在低压侧。,这两类汽车空调系统都可以装用热力膨胀阀，怎样识别就看它们的低压端装用哪些部件，如装用,STV,或,POA,阀，就是蒸发器压力控制系统；,如装用气液分离器，又用恒温开关或压力开关控制蒸发器温度，就是循环离合器系统。,29,装用,STV,的蒸发器压力控制系统,STV,压力检测接口,外平衡管,毛细管,感温包,压缩机,冷凝器,储液干燥器,热力膨胀阀,视液窗,回油管,蒸发器,回液阀,暖气节流阀,排气压力表接口,发动机真空管,30,（,2,）,VIR,系统,蒸发器压力控制系统,压缩机,高压、高温排气管,冷凝器,液态管路,VIR,阀罐,液态制冷剂管路,蒸发器,吸气管路,回气管,低压、低温回气管,用阀罐,(VIR),控制蒸发器温度，就是把膨胀阀和,POA,阀都集中装在储液干燥器的上部。,31,2.5.4,轿车空调制冷系统的布置形式,2.5,汽车空调制冷系统的工作原理,压缩机,冷凝器,风扇,干燥过滤器,热水阀,膨胀阀,蒸发器,冷风送风格栅,热风送风格栅,发动机,散热器,散热器盖,32,通用汽车公司采用的汽车空调系统,电磁离合器,压缩机,高压气体管路,冷凝器,储液干燥器,高压液体管路,加热器软管,送风机,蒸发器,膨胀阀,低压气,体管路,消声器,33,轿车空调制冷系统的送风方式,轿车空调制冷系统的送风方式按蒸发器布置和送风方向可分为,送风,仪表板式,后备箱式,前后分置式,34,仪表板式空调布置,冷凝器,压缩机,蒸发器,加热器,送风机,储液干燥器,35,汽车空调蒸发器前后分置式,冷凝器,压缩机,前蒸发器,后蒸发器,后送风机,后冷气装置,加热器,前送风机,储液干燥器,36,复习思考题,1.,汽车空调的基本组成是什么？,2.,绝对压力、大气压力、表压力、真空的相互关系是什么？,3.,凝结和汽化的区别是什么？显热和潜热的区别是什么？,4.,制冷剂的特点有哪些？使用制冷剂应注意什么？,5.,冷冻机油的作用是什么？使用冷冻机油应注意什么？,6.,汽车空调制冷系统的组成及工作原理是什么？,7.,轿车空调制冷系统的布置形式有哪些？,37,