空调制冷系统的工作原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,大庆职业学院汽车教研室,冀旺年,汽车空调构造与维修,主编:冀旺年,制作:冀旺年,电 子 教 案,第 3 章,在学完本章后应能：,（1）,详述制冷循环；,（2）,掌握制冷循环的基本循环结构；,（3）,认识和了解汽车空调制冷系统的零部件及位置。,第 3 章,空调制冷系统的工作原理,使学生了解,制冷剂的四种状态和状态变化的四个过程，掌握制冷系统的结构与管路连接。,第 4 讲,1、,制冷循环的四个变化过程及功能,制冷剂的四种状态;,制冷剂状态变化的四个过程,2、,空调制冷系统的结构与管路连接,空调系统制冷管路及连接;,二种空调制冷系统的结构与连接,教学重点,:,制冷循环的四个变化过程及功能；,教学难点,:,制冷系统的结构与管路连接,制冷剂在制冷管路中的循环叫做制冷循环。,空调系统工作时，制冷剂在制冷管路中的状态并不是一成不变的，在管路不同地点，制冷剂状态也不相同，一般为4个状态，即,高温高压气体,、,中温高压液体,、,低温低压液体,和,低温低压气体,，见图3-1和图3-2所示。,3.1,制冷循环的四个变化过程及功能,3.1.1 制冷剂的四种状态,1-高压侧压力表；2-歧管仪表座；3-检测软管；4-压缩机；5-冷凝器；6-离合器；7-膨胀节流管；8-蒸发器；9-集液干燥器；10-低压侧压力表,图3-1 节流管（阀）制冷系统各段中的制冷剂状态示意图,恒温膨胀阀（,TXV）,或膨胀节流管（,FOT）,控制了流入蒸发器的制冷剂流量并使系统的高压侧与低压侧得以分开。,压缩机提高制冷剂气体的压力和温度从而使系统的高低压两侧隔开。,正是因为,制冷剂在管路的不同区段有不同的状态，在蒸发器内吸收热量，在冷凝器内放出热量，,当制冷剂完成了4个状态的转化（即完成一个制冷循环），才实现了热量的传递和降温制冷功能。,1-高压侧压力表；2-歧管仪表座；3-检测软管；4-压缩机；5-冷凝器；6-离合器；7-贮液干燥器；8-视镜；9-恒温膨胀器；10-蒸发器；11-远程感温泡；12-低压侧压力表,图3-2 恒温膨胀阀制冷系统各段中的制冷剂状态示意图,虽然制冷系统的管件大小在各汽车上稍有区别，但是制冷剂在管路中不同地点的状况，对所有系统而言则基本相同。,正因如此，给制冷系统的检查维修与控制提供了思路。所以，在制冷系统的高、低压区分别装了高低压压力检测口、高低压压力传感控制器和高低压压力保护器；在制冷系统的高、低温区分别装了温度传感控制器和保护器。正是这些诸多的传感器、控制器、保护器等，才使汽车空调实现了自动化，而且自动化程度越高，传感器、控制器、保护器等越多。,制冷循环中，制冷剂在管路中的状态是经过以下过程来完成转化与循环的。,1压缩过程,压缩机运转后，当活塞处于吸气冲程时，将从蒸发器低压侧把经过干燥的低温低压气态制冷剂（温度约为0、气压约为0.15,MPa,）,吸入气缸；,压缩时对气体做功，从而把机械能转变成气体的内能和流动的动能,，,使制冷剂不但循环流动而且制冷剂气体的状态也发生变化，,把低温低压气态制冷剂压成高温高压的制冷剂，,它仍为气态。这时高温高压的过热制冷剂气体（约,80,，15,kgf/cm,2,）,通过压缩机排气口被送往冷凝器冷却降温。,2冷凝过程,图3-3 制冷剂在冷凝器中的变化,3.1.2 制冷剂状态变化的四个过程,从压缩机出来的,过热气态制冷剂进入冷凝器后，通过冷凝器散热冷凝为液态制冷剂,。因为冷凝器外（车外）温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，经过热量传递，并借助于冷凝风扇的作用，制冷剂将部分能量传给冷凝器与其周围的空气，使其内能降低开始发生状态变化，失去能量的,制冷剂由高温、高压气体变成（被冷凝成）高温、高压的液体,。,制冷剂在冷凝器中的变化如图3-3所示。,液化的制冷剂流进回收箱（冷凝器下部液槽），气体与液体分离，并继续散热。当从冷凝器流出时温度约降为,60,，压力为15,kgf/cm,2,。,成为中温高压的液体。,注意：,在冷凝器中的制冷剂是高压液、气混合物,，在检修该部件时必须给予重视。,从蒸发器流出的气态制冷剂经干燥后又被吸入压缩机进行下一次制冷循环。,图,3-4,示出汽车中制冷循环过程。,这样，利用有限的制冷剂在封闭的制冷管路中，反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发，从而使制冷剂在压缩机的驱驶下循环流动，且不断地在蒸发器处吸收热量，到冷凝器处又放出热量，使车内的空气温度下降，达到制冷功能。,车厢内的空气，被吸去热量后，包含在空气中的水分降温而成为水被放出。,所以，车厢内空气变成除湿的干燥空气，达到除湿功能。,3膨胀过程,冷凝后的液态制冷剂经过节流管（阀）或膨胀阀，,由于节流管（阀）或膨胀阀的节流作用，使其两侧的气体压力不同，一侧为高压区，另一侧为低压区。制冷剂从高压区进入低压区，,其后体积突然变大，其压力和温度急剧下降，变成低温低压的湿蒸气（雾状的液体）,。,制冷剂靠膨胀阀或节流管的作用被送出，又流向蒸发器。,4蒸发过程,低温低压的湿蒸气进入蒸发器中不断吸热汽化转变成气态制冷剂，使蒸发器周围空气的温度下降。,由于制冷剂在蒸发器管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风温度，所以通过热传递，它能自动吸收蒸发器管外空气中热量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，产生了制冷降温的效果。,图,3-4,制冷循环,休息一会,汽车空调系统的各总成部件一般分散安装在汽车的各个部位，如压缩机与发动机连成一体，冷凝器与贮液干燥器安装在车架前端上，而蒸发器又装在乘室内（空气分配箱也称空调总成中）等。汽车（乘用车）上空调系统零部件的位置，参见图3-5所示。需要说明，汽车不同，汽车上的空调系统及零部位一般也有所不同。,3.2,空调制冷系统的结构与管路连接,3.2.1 汽车空调系,统零部件的位置,图3-5 汽车空调系统零部件位置图,空调系统的制冷方式很多，,汽车上的制冷主要采用压缩制冷剂式制冷,。,它由压缩机、压力开关、冷凝器、膨胀阀或节流管（阀）、蒸发器、贮液干燥器或集液干燥器、检修阀等组成一个闭合的制冷管路（也称为制冷系统）,，其连接参见图,3-6,所示。因汽车在道路上行驶时颠簸是不可避免的，所以各部件均要产生振动，因而,制冷系统管路的连接不可以全部用刚性金属管连接，必须用柔性软管连接，,尤其是对较长的管子。,3.2.2 空调系统制冷管路及连接,图,3-6 空调系统制冷管路,空调制冷系统分为,：,恒温膨胀阀,TXV,（,Thermostatic,Expansion Valve,）,制冷系统和节流管,OT,（Orifice,Tube）,制冷系统两种结构形式，见图1-18至图1-21所示。这两种系统所用的器件结构和连接有很大不同，但是系统内制冷剂的制冷循环及制冷原理是一样的。,3.2.3 二种空调制冷系统的结构与连接,图1-20 节流管制冷系统的连接,图1-21,H,型膨胀阀在制冷系统中的连接,1-变排量压缩机；2-冷凝器；3-贮液干燥器；4-膨胀阀；5-蒸发器,图1-18 变排量膨胀阀制冷系统工作原理图,小结：,（1）,压缩机是制冷剂的原动机，其功能是推动制冷剂在系统内流动。,（2）,制冷剂变化状态：在冷凝器内由气态转变为液态，在蒸发器中则由液态变为气态。,（3）,贮液干燥器保证无气体的制冷液供给节流装置。,（4）,集液干燥器确保无液态制冷剂返回压缩机。,（5）,恒温膨胀阀或节流管是控制一定量制冷剂流入蒸发器的基本部件。,作业：,3-1,制冷系统中的制冷剂有4种状态，分别是,态、,态、,态和,态。,3-2,从蒸发器出来的制冷剂，温度约为,，压力约为,。,3-3,制冷循环中，制冷剂在,中吸收热量，在,中放出热量。,3-4,技师甲说一台活塞式压缩机抽吸气态制冷剂；技师乙说它抽吸液态制冷,剂。谁的说法正确,？,3-9,技师甲说，膨胀阀位于蒸发器进口前，技师乙说，膨胀管位于储液干燥,器后。谁正确？,3-10,技师甲说，制冷状态下压缩机吸气口温度最低，技师乙说，节流装置的,节流口温度最低。谁正确？,3-11,简述,制冷剂状态变化的过程。,3-12,空调是怎样除湿的？,3-13,简述节流装置的作用。,3-14,如果制冷管路堵塞，会出现什么情况？,