汽車空調(diào)構造與維修基本知識

1、汽車空調(diào)構造與維修基本知識第1頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 第一節(jié) 概述 一、汽車空調(diào)的作用 汽車空調(diào)是汽車室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的簡稱，用以調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度等空氣參數(shù)，為乘員提供清新舒適的車內(nèi)環(huán)境。第2頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四空調(diào)系統(tǒng)的功能 汽車空調(diào)就是指汽車車廂內(nèi)空氣調(diào)節(jié)的簡稱，它的內(nèi)涵是指在封閉的空間內(nèi)，調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度等參數(shù)指標，從而為乘員創(chuàng)造清新舒適的車內(nèi)環(huán)境。 評價汽車空調(diào)性能好壞主要指標就是舒適性。經(jīng)空調(diào)調(diào)節(jié)后的車內(nèi)空氣要是使人感到舒適，那么空調(diào)的性能就是好；否則空調(diào)的性能就是差

2、。 評價汽車空調(diào)性能好壞另一指標就是經(jīng)濟性。變排量壓縮機大量的應用就能提高空調(diào)的經(jīng)濟性。第3頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四汽車空調(diào)只要具有如下幾個功能，就基本能滿足 人們對舒適性的要求調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的溫度，做到冬暖夏涼。調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的濕度。提供合適的氣流速度與氣流方向。凈化空氣，保證車內(nèi)空氣的質(zhì)量。汽車空調(diào)的第一功能是調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的溫度第4頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 汽車空調(diào)在冬季利用其采暖裝置升高車廂內(nèi)空氣的溫度。轎車和中小型汽車一般以發(fā)動機冷卻循環(huán)水作為暖風的熱源，而大型客車則采用獨立式加熱器作為暖風的熱源。在夏季，車內(nèi)降溫則由制冷裝置

3、來完成。最早的手動空調(diào)就是采用此種方式，瑞風商務車的空調(diào)也是采用此方式。第5頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四汽車空調(diào)的第二功能是調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的濕度 普通汽車空調(diào)一般不具備這種功能，只有高級豪華汽車采用的冷暖一體化空調(diào)器，才能對車內(nèi)的濕度進行適量調(diào)節(jié)。它通過制冷裝置冷卻降溫去除空氣中的水分，再由采暖裝置升溫，以降低空氣的相對濕度。但汽車上目前還沒有加裝加濕裝置，只能通過打開車窗等通風設施，靠車外新鮮空氣來調(diào)節(jié)。車內(nèi)相對濕度一般保持在30%70%為宜，超出此范圍，人就會感到干燥或悶熱。第6頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四汽車空調(diào)的第三功能是提供合適的

4、氣流速度與氣流方向。 空氣的流速和方向對人體舒適性影響很大。由于人體生理特點，為了達到舒服感覺，自動空調(diào)一般在制冷時出風口處于吹臉，在取暖時出風口是吹腳。 根據(jù)人體生理特點，頭部對冷比較敏感，腳部對熱比較敏感，因此，在布置空調(diào)出風口時，應采取上冷下暖的格式，即讓冷風吹到乘員頭部，暖風吹到乘員腳部。第7頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四汽車空調(diào)的第四功能是過濾凈化車內(nèi)空氣，保證車內(nèi)空氣的質(zhì)量 由于車內(nèi)空間小，乘員密度大，車內(nèi)極易出現(xiàn)缺氧和二氧化碳濃度過高的情況，所以進氣門應處于外循環(huán)，以不斷向車內(nèi)補充外界的新鮮空氣，可采用強制通風裝置，或采用自然通風裝置。為防止人體缺氧，產(chǎn)

5、生疲勞、頭痛和惡心等癥狀，車內(nèi)每位乘客所需新鮮空氣量應為2030m3/h，二氧化碳（體積）濃度應保持在0.1%以下。車輛使用兩種類型的通風裝置，自然通風裝置和強制通風裝置。第8頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 第一講 概述 二、汽車空調(diào)的工作環(huán)境 1.承受劇烈、頻繁的振動和沖擊； 2.動力源多樣； 3.制冷制熱負荷大； 4.安裝空間小； 5.受氣溫變化、乘員需求的影響大； 三、汽車空調(diào)的工作模式 1.手動模式：車內(nèi)空氣設置參數(shù)由人工設定，參數(shù)設定后，系 統(tǒng)，將使這些參數(shù)處于指定控制下。 2.半自動模式：通過程序裝置檢測空氣溫度和氣流混合門位置來達到駕駛員選定的舒適度。

6、3.全自動模式：通過程序裝置檢測空氣溫度和氣流混合門位置來達到駕駛員選定的舒適度，且系統(tǒng)具有故障監(jiān)控警示功能。 第9頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四四、汽車空調(diào)的舒適性參數(shù) 1.車內(nèi)平均溫度和車內(nèi)外溫差 車內(nèi)平均溫度：夏季2528oC，冬季1518oC。 車內(nèi)外溫差：夏季57oC，冬季1012oC。 2.車內(nèi)空氣相對濕度 一般保持在30%70%。 3.車內(nèi)氣流速度 夏季不超過0.5m/s，冬季0.30.35m/s。 4.車內(nèi)降溫、升溫率 夏季保持在1.5oC/min，冬季使用發(fā)動機冷卻水作熱源不存在溫升的問題。 5.車內(nèi)溫差 垂直方向溫差：2oC，水平方向溫差：1.5o

7、C。 6.車內(nèi)換氣量 每位乘員所需新鮮空氣量為2030m3/h，CO2體積濃度不大于0.1%。 7.車內(nèi)噪聲 車內(nèi)噪音不大于50dB。 8.出風口的位置及風速差 出風口位置應盡量避免直吹令人感覺不舒服的部位，各風口風速差值不大于2m/s。 第10頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四攝氏溫度 以符號 t 表示，單位為。華氏溫度 其單位為 絕對溫度 也稱熱力學溫度或開氏溫度，以符號 T 表示。單位為K三種溫度的關系如下：攝氏溫度=59(華氏溫度一32)華氏溫度=95攝氏溫度+32絕對溫度K=攝氏溫度+27315作用于單位面積上的力稱為壓力，常用 p 表示。在工程上往往采用(kg

8、fcm2)作單位，亦稱為工程大氣壓。英、美等國則采用(1bin2)作為工程上的壓力單位。在國際單位制( SI 制)中壓力的單位是(Nm2。)，也稱為(帕斯卡)，符號是(Pa)。第二節(jié)、汽車空調(diào)設備的基本知識第11頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四這三種壓力單位的換算關系為汽化：液體轉變?yōu)闅怏w的過程叫做汽化升華: 物體由固體直接變成氣體的現(xiàn)象凝結：蒸氣轉變?yōu)橐后w狀態(tài)。熱量：1kcal/h=3.968Btu/h 1kcal=4186.8J1Btu/h=0.252kcal/h1kw=860kcal/h 1kw.h=3.6106J第二節(jié)、汽車空調(diào)設備的基本知識第12頁，共45頁，

9、2022年，5月20日，9點34分，星期四比熱容:1克的物質(zhì),當溫度升高1攝氏度時,所需要的熱量,稱為該物質(zhì)的比熱容.冷凍噸:分為公制與英制兩種,公制冷凍噸是0攝氏度的冰1噸在24小時內(nèi)溶解為0攝氏度的水所吸收的熱量為1公制冷凍噸.1公制冷凍噸每小時移去的熱量為13900KJ.濕度：空氣中所含水分的高低稱為濕度第二節(jié)、汽車空調(diào)設備的基本知識第13頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四第二節(jié)、汽車空調(diào)設備的基本知識汽車空調(diào) 對汽車內(nèi)的空氣進行調(diào)節(jié) 溫度、 濕度、 流速 潔凈度 滿足人體舒適 提供理想的人工氣候環(huán)境含義：進行冷、暖、通風三種的調(diào)節(jié)。方式：汽車空調(diào)機采用的是蒸氣壓縮

10、式制冷第14頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四基礎知識制冷劑第15頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四一、液體形態(tài)變化過程與熱的關系物質(zhì)三種狀態(tài)變化液態(tài) 吸熱 汽態(tài)（蒸發(fā)）蒸發(fā)器 制冷劑 汽態(tài) 車廂汽態(tài) 放熱 液態(tài)（冷凝）冷凝器 制冷劑 液態(tài) 車廂外第16頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四二、制冷劑一種化學物質(zhì)。是制冷系統(tǒng)中完成制冷循環(huán)的工作介質(zhì)。蒸氣壓縮制冷機使用的制冷劑(Refrigerant)，大多數(shù)是氟里昂Freon。國際用R表示。第17頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四6. 制冷劑汽車空調(diào)系統(tǒng)所用的

11、制冷劑主要有R12和R134a兩種。R12制冷劑的分子式為CF2Cl2，是一種無色、無味、無毒的氣體，價格相對低廉，且可回收重復使用，但它對大氣臭氧層有一定的破壞作用。因此近年來逐漸被環(huán)保型R134a制冷劑取代，R134a的分子式為CH2FCF3。在使用中，絕對禁止兩種制冷劑交換使用。第18頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四R12的十大特性1、無色、無味。2中壓制冷劑3在大氣壓下沸點低4密度較大，阻力小，管徑較大。5對密封件的要求6有良好的電絕緣性能7液態(tài)時對潤滑油的溶解度無限制8不溶于水9與水產(chǎn)生化學反應10防水措施：一定要嚴格抽真空第19頁，共45頁，2022年，5月

12、20日，9點34分，星期四三、R12 (CFC-12) (十大特性) 1無色、無味；535 0C以下不分解。2中壓制冷劑，正常蒸發(fā)溫度小于0 0C、 大于-70 0C，冷凝器內(nèi)壓力為 0.3-2.0MPa 壓力較大，空氣也不易進入。泄漏時，潤滑油一同漏出有明顯油跡。3在大氣壓下沸點低，沸點為-29.8 0C。凝固溫度為-158 0C。4密度較大，阻力小，管徑較大。5對密封件的要求使天然橡膠變軟、膨脹、起泡；對氯丁乙烯和氯丁膠制品破壞較??；對尼龍和氟塑制品破壞不明顯。6有良好的電絕緣性能。第20頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四R12 的特性7液態(tài)時對潤滑油的溶解度無限制，

13、管路不積存潤滑油； 氣態(tài)時對潤滑油的溶解度有限并隨壓力增高、溫度降低而增大。在氣態(tài)路中，（特別是蒸發(fā)器）如有足夠流速，不會產(chǎn)生油膜而影響傳熱。8不溶于水，過量水分在低溫、低壓下，熱量被吸收而形成冰塞。 9與水產(chǎn)生化學反應，生成鹽酸氫氟酸，對系統(tǒng)有腐蝕。10防水措施：一定要嚴格抽真空，選用水量小于2010-6的冷凍機油。若大于，干燥器無能為力。第21頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四四、R134aHFC-134aR134a（HFC-134a）是一種不會破壞臭氧層的制冷劑。無毒、無臭、與空氣混合不爆炸。傳統(tǒng)制冷劑含氯元素，暴露在高海拔的陽光下會分解釋放氯，破壞地球的臭氧層。第

14、22頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四R134a四大特性1熱物理性能。分子量、沸點、氣化熱，與R12相近。2傳熱性能。優(yōu)于R12。3相容性能。與礦物油是非相容的，必須用合成潤滑油。！40 0C和10 0C時的氣化潛熱（KJ/Kg）197.89和190.13。低于R12第23頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四思考：制冷劑的工作循環(huán)：在壓縮機作用下，低溫低壓制冷劑在蒸發(fā)器中吸取流經(jīng)的車廂空氣熱量而定壓氣化，（冷卻對象得以降溫）。經(jīng)壓縮機將高溫高壓制冷劑壓送冷凝器內(nèi)把熱傳給周圍空氣而冷凝成液態(tài)制冷劑。再經(jīng)貯液干燥器-膨脹閥蒸發(fā)器開始新工作循環(huán)第24頁，共4

15、5頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四注 意：整個循環(huán)過程中，制冷劑只有物態(tài)的變化（物理變化），無化學變化。只起吸、放熱的作用本身的性質(zhì)沒有改變。第25頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四7.冷凍機油空調(diào)壓縮機使用的潤滑油稱為冷凍機油，它必須能在高溫和低溫條件下都能正常工作。冷凍機油的功用主要是潤滑壓縮機軸承、活塞等零件表面。此外，冷凍機油還具有密封作用。隨制冷劑循環(huán)。系統(tǒng)中的冷凍油不能多也不能少。國產(chǎn)冷凍機油牌號有13號、18號、25號和30號4種。進口冷凍機油有SUNISO 3GS、SUNISO 4GS、SUNISO 5GS三種牌號。通常選用國產(chǎn)18號和25號

16、冷凍機油，或進口SUNISO 5GS冷凍機油。第26頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四第三節(jié) 空調(diào)系統(tǒng)的基本組成與原理 由制冷系統(tǒng)、取暖系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)組成。采暖系統(tǒng)制冷系統(tǒng)送風系統(tǒng)控制電路第2頁第27頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四膨脹閥式空調(diào)系統(tǒng)組成二、制冷系統(tǒng)的組成1壓縮機2冷凝器3干燥瓶4膨脹閥5蒸發(fā)器二、制冷系統(tǒng)的組成制冷系統(tǒng)的組成第28頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四膨脹管式空調(diào)系統(tǒng)的組成1壓縮機2冷凝器3節(jié)流管4蒸發(fā)器5貯液罐第29頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 第三節(jié) 空

17、調(diào)系統(tǒng)的基本組成與原理 由制冷系統(tǒng)、取暖系統(tǒng)、送風系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)組成。 1.制冷系統(tǒng) 壓縮機將來自蒸發(fā)器低溫低壓的制冷劑氣體，壓縮為高溫 高壓的制冷劑氣體，再送冷凝器冷卻為中溫高壓的制冷劑液體，又流經(jīng)儲液干燥瓶，按制冷負荷的需求，將多余的液體制冷劑儲存，被干燥后的制冷劑液體在膨脹閥（由感溫包制冷劑狀態(tài)決定閥口大小）節(jié)流降壓，形成霧滴狀的制冷劑在蒸發(fā)器大量蒸發(fā)、吸熱，使蒸發(fā)器外表面溫度下降（鼓風機帶動空氣流過蒸發(fā)器，這些空氣大部份熱量傳遞到蒸發(fā)器而變?yōu)槔淇諝?，再送至車?nèi)），吸熱后制冷劑在壓縮機進氣口的負壓作用下，被吸進壓縮機氣缸，制冷劑進行下一循環(huán)，而鼓風機出風口連續(xù)得到冷空氣。如圖1。第3

18、0頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四圖1 制冷系統(tǒng)工作原理第31頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 2.暖風系統(tǒng) 暖風系統(tǒng)用加熱器引進發(fā)動機冷卻水，水道設置暖水閥，這閥受控于駕駛員或電腦的指令。當暖水閥開啟時，較熱發(fā)動機冷卻水流經(jīng)加熱器，使加熱器升溫。鼓風機帶動空氣流過加熱器，加熱器出來的空氣是熱空氣。如圖2。第32頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 3.送風系統(tǒng) 經(jīng)過蒸發(fā)器、加熱器處理后的空氣，按駕駛員或電腦指定的送風模式，將空氣送至指定的風口。 一般由三部份組成：第一部分為空氣進口段，主要由控制新鮮空氣和室內(nèi)循環(huán)的風門葉片和

19、伺服機構組成，以改變進氣源或車內(nèi)外進氣比例。第二部分為空氣混合段，主要由蒸發(fā)器、加熱器組成，用來提供所需溫度的空氣。第三部分為空氣分配段，由各種風門和風口組成，實現(xiàn)預期送風模式的目的。 工作過程：新鮮空氣+車內(nèi)空氣（或按比例）進入鼓機空氣進入蒸發(fā)器被吸熱由混合風門調(diào)節(jié)進入加熱器進入指定風口。 送風模式有：常見空氣混合式和全熱式?？諝饣旌鲜剑豪淇諝庠诳諝饣旌巷L門的開度調(diào)節(jié)下，按一定的比例風量通過加熱器。如圖3。特點：節(jié)省部分冷量，冷暖混合不均，空氣參數(shù)調(diào)節(jié)精度較差。全熱式：冷空氣全通過加熱器。特點：空氣參數(shù)調(diào)節(jié)精度較高。第33頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四圖3 空氣混合

20、式送風系統(tǒng)第34頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 圖4 真空操作系統(tǒng) 自動空調(diào)送風系統(tǒng)風門伺服機構有：1）真空伺服系統(tǒng)，利用真空馬達內(nèi)壓力變化，拉動風門。如圖4。第35頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四 圖5 電動機伺服系統(tǒng) 2）電動機伺服系統(tǒng)，由電腦指令電動機工作，電動機在不同電流作用下，轉動的方向和角度可以改變。風門在電動機的拉動下，實現(xiàn)氣流流向的轉換或開啟、關閉，如圖5。 第36頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四圖6 自動空調(diào)電子控制系統(tǒng) 3.電子控制系統(tǒng) 利用傳感器或開關將外界氣候、車內(nèi)空氣參數(shù)、發(fā)動機工況、駕駛員的指令等信號輸送到電腦，電腦將風門電動機、壓縮機離合器、暖水閥，鼓風機等執(zhí)行器，對系統(tǒng)工作進行優(yōu)化控制。如圖6。 第37頁，共45頁，2022年，5月20日，9點34分，星期四汽車空調(diào)工作原理 車廂內(nèi) 定壓 吸空氣 制冷低溫 蒸發(fā)器 汽化 熱量 效應低壓液體 低溫低壓制冷 蒸氣 壓縮機 高溫高壓 冷凝器劑 制冷劑 氣體