汽车空调基础知识

1、汽车空调基础知识 1 第一章 汽车空调基础知识 第一节 汽车空调概况 第二节 汽车空调系统的组成与分类 第三节 热力学基础知识 第四节 制冷剂与冷冻油 汽车空调基础知识 2 对车室内不同空间的空对车室内不同空间的空 气的温度、湿度、流气的温度、湿度、流 速和清洁度等参数进速和清洁度等参数进 行调节，使乘员感到行调节，使乘员感到 舒适。舒适。 利用气流预防或去除风利用气流预防或去除风 窗玻璃上的雾、霜和窗玻璃上的雾、霜和 冰雪，保障乘员身体冰雪，保障乘员身体 健康和行车安全。健康和行车安全。 属于车身附属设备。属于车身附属设备。 第一节 汽车空调概况 1.11.1汽车空调的功能汽车空调的功能 汽

2、车空调基础知识 3 汽车空调是房间空调的延续。但有一些特有汽车空调是房间空调的延续。但有一些特有 的特点：的特点： 1 1、承受剧烈和频繁的振动、冲击、承受剧烈和频繁的振动、冲击 2 2、非独立式动力来自发动机、非独立式动力来自发动机转速转速 3 3、制冷、加热能力应较大、制冷、加热能力应较大原因原因 4 4、结构紧凑、质轻、结构紧凑、质轻 5 5、取暖形式与房间空调不同、取暖形式与房间空调不同 1.21.2汽车空调的特点汽车空调的特点 汽车空调基础知识 4 1.3 汽车空调技术的发展汽车空调技术的发展 汽车空调技术是随着汽车的普及、事物由低级到高级汽车空调技术是随着汽车的普及、事物由低级到高

3、级 的发展规律：的发展规律： 第一阶段：单一取暖第一阶段：单一取暖 第二阶段：单一冷气第二阶段：单一冷气 第三阶段：冷暖一体化第三阶段：冷暖一体化 第四阶段：自动控制的汽车空调第四阶段：自动控制的汽车空调 第五阶段：微型计算机控制第五阶段：微型计算机控制 汽车空调基础知识 5 1.3汽车空调技术的发展汽车空调技术的发展 我国汽车空调工业大致经历了三个阶段：我国汽车空调工业大致经历了三个阶段： 第一阶段：从第一阶段：从20世纪世纪60年代初到年代初到70年代末，年代末， 主要是利用汽车发动机排出的废气或冷却循主要是利用汽车发动机排出的废气或冷却循 环水产生的热量来供给车室内采暖。环水产生的热量来

4、供给车室内采暖。 第二阶段：从第二阶段：从20世纪世纪80年代初到年代初到90年代初，年代初， 我国从日本购进制冷降温用的汽车空调系统，我国从日本购进制冷降温用的汽车空调系统， 装配在红旗、上海等轿车和豪华客车上。装配在红旗、上海等轿车和豪华客车上。 第三阶段：第三阶段：20世纪世纪90年代初到现在，全面年代初到现在，全面 发展。发展。 汽车空调基础知识 6 1.4空调制冷新技术在汽车上的应用空调制冷新技术在汽车上的应用 1、智能化、网络化 2、压缩机技术 3、换热器技术 4、管口密封性能，以及标准化与快速化 5、新制冷剂 6、新结构双向空调在冷却液低温时取暖 汽车空调基础知识 7 第二节 汽

5、车空调系统的组成与分类 2.1汽车空调系统的组成汽车空调系统的组成 制冷装置：降低温度、湿度，去雾。制冷装置：降低温度、湿度，去雾。 暖风装置：取暖，除霜，去雾。暖风装置：取暖，除霜，去雾。 通风装置：调节气流和换气，去雾。通风装置：调节气流和换气，去雾。 加湿装置：提高相对湿度。加湿装置：提高相对湿度。 空气净化装置：过滤，消毒，添加。空气净化装置：过滤，消毒，添加。 控制装置：控制装置：根据条件控制系统的运行。 汽车空调基础知识 8 1、按功能分、按功能分 2、按驱动方式分：电动汽车（部分混合动力、按驱动方式分：电动汽车（部分混合动力 汽车）属于独立式，由电机驱动。汽车）属于独立式，由电机

6、驱动。 3、按控制方式、按控制方式 2.2汽车空调系统的分类汽车空调系统的分类 汽车空调基础知识 9 第三节 热力学基础知识 3.1温度温度 定义：物质冷热程度的度量。定义：物质冷热程度的度量。 温标（单位）：温标（单位）： 摄氏温标，用摄氏温标，用表示：表示： 0-100 华氏温标，用华氏温标，用 表示：表示： 32- 212 绝对温标，用绝对温标，用 K表示：表示： 273373K 汽车空调基础知识 10 3.1温度温度 电子测量：感温电阻、光谱分析等，或由传感器测量电子测量：感温电阻、光谱分析等，或由传感器测量 由热胀冷缩引起的压力、长度等变化。由热胀冷缩引起的压力、长度等变化。 普通测

7、量：指示热胀冷缩引起的压力、弯曲度、容积、普通测量：指示热胀冷缩引起的压力、弯曲度、容积、 长度等变化。长度等变化。 干湿球温差越大，表明空气越干燥，反之，空气干湿球温差越大，表明空气越干燥，反之，空气 越潮湿。越潮湿。 双金属片变形双金属片变形 汽车空调基础知识 11 露点温度：当湿度达到露点温度：当湿度达到100%时，即干湿球温度相时，即干湿球温度相 同时，空气中所含的水蒸气便成为饱和状态，再进同时，空气中所含的水蒸气便成为饱和状态，再进 一步冷却水蒸气便不能以其原来的状态存在下去，一步冷却水蒸气便不能以其原来的状态存在下去， 其中一部分凝结成露水。于是我们把湿度为其中一部分凝结成露水。于

8、是我们把湿度为100% 时的温度叫做凝结成露水的温度时的温度叫做凝结成露水的温度露水温度。露水温度。 冷凝温度：在空调系统中，在冷凝器中制冷剂在一冷凝温度：在空调系统中，在冷凝器中制冷剂在一 定高压下由气态变为液态时的温度称为冷凝温度。定高压下由气态变为液态时的温度称为冷凝温度。 蒸发温度：在蒸发器中制冷剂汽化时的温度。蒸发温度：在蒸发器中制冷剂汽化时的温度。 3.1温度温度 汽车空调基础知识 12 3.2湿度湿度 定义：空气中的含湿度。定义：空气中的含湿度。 单位：绝对湿度定义：空气体积、水质量。单位：绝对湿度定义：空气体积、水质量。 干空气与饱和空气概念。干空气与饱和空气概念。 相对湿度定

9、义相对湿度定义 ：分压力概念：分压力概念 。 汽车空调基础知识 13 3.2湿度湿度 常见测量方法： 湿敏电阻：当空气中的水蒸 气吸附在感湿膜上时，元件 的电阻率。 湿敏电容：介电常数变化。 电容变化量与相对湿度成正 比。 物体吸湿变形物体吸湿变形 干湿球温度计：干湿球温度计：根据温度与 温度差在对照表上查找。 物体吸湿变形物体吸湿变形 汽车空调基础知识 14 3.3压力与真空度压力与真空度 定义 单位单位 汽车空调基础知识 15 3.3压力与真空度压力与真空度 常见测量： 电子测量：压电传感器、压阻效应制造出来的 压阻传感器，利用应变效应的应变传感器等。 机械式：鲍登管 汽车空调基础知识 1

10、6 3.3压力与真空度压力与真空度 由于大气本身具有一定的重量，所以大气由于大气本身具有一定的重量，所以大气 重量作用在地面单位面积上产生的压力叫重量作用在地面单位面积上产生的压力叫 大气压。大气压。 影响大气压的因素：海拔、空气成分、风影响大气压的因素：海拔、空气成分、风 速。速。 汽车空调基础知识 17 标准大气压：把地球纬度标准大气压：把地球纬度45、温度为、温度为0时，时， 大气对海平面的压力称为标准大气压，它相大气对海平面的压力称为标准大气压，它相 当于当于101.325kPa。 绝对压力：它表示实际的压力值，是把完全真绝对压力：它表示实际的压力值，是把完全真 空状态作为空状态作为0

11、值。值。 真空度：低于大气压力的数值称为真空度。真空度：低于大气压力的数值称为真空度。 表压力：通过压力表上指示的压力值。它是将表压力：通过压力表上指示的压力值。它是将 标准大气压作为标准大气压作为0值，在此基础上进行压力计值，在此基础上进行压力计 量的结果。量的结果。 3.3压力与真空度压力与真空度 汽车空调基础知识 18 汽化：物质由液态变为气态的过程称为汽化。汽化：物质由液态变为气态的过程称为汽化。 有两种形式：蒸发和沸腾。蒸发是指在任何有两种形式：蒸发和沸腾。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

12、化现是一种在液体表面和内部同时进行的汽化现 象。而沸腾只能在一定温度下进行。象。而沸腾只能在一定温度下进行。 冷凝：是指气态物质经过冷却使其转变为液冷凝：是指气态物质经过冷却使其转变为液 体。体。 在制冷技术中，对蒸发一词通常是理解为液在制冷技术中，对蒸发一词通常是理解为液 体的沸腾过程。在汽车空调中，制冷剂在冷体的沸腾过程。在汽车空调中，制冷剂在冷 凝器中由气态变成液态的变化过程就是一个凝器中由气态变成液态的变化过程就是一个 冷凝过程。冷凝过程。 3.4汽化与冷凝汽化与冷凝 汽车空调基础知识 19 制冷剂液体和蒸汽处于共存的状态时，液体和蒸气制冷剂液体和蒸汽处于共存的状态时，液体和蒸气 是可

13、以转换的。处于这种状态的制冷剂蒸气叫做饱是可以转换的。处于这种状态的制冷剂蒸气叫做饱 和蒸气，这种状态下的制冷剂液体叫做饱和液体。和蒸气，这种状态下的制冷剂液体叫做饱和液体。 饱和蒸气的温度叫做饱和温度；饱和蒸气的压力叫饱和蒸气的温度叫做饱和温度；饱和蒸气的压力叫 做饱和压力。做饱和压力。 3.5饱和温度和饱和压力饱和温度和饱和压力 No Image 汽车空调基础知识 20 有热出入，温度就有变化，温度变化的大小有热出入，温度就有变化，温度变化的大小 和热量成正比，这种热的量叫做热量。和热量成正比，这种热的量叫做热量。 单位：焦耳（单位：焦耳（J），卡），卡(cal)、千卡、千卡(kcal)、

14、 1卡卡=1卡路里卡路里=4.186焦耳；焦耳； 1千卡千卡=1大卡大卡=4.186千焦。千焦。 卡路里卡路里 (简称简称“卡卡”，缩写为，缩写为calorie)的定义的定义 为将为将1克水在克水在1大气压下提升大气压下提升1摄氏度所需要的摄氏度所需要的 热量。热量。 1千卡等于千卡等于1000卡路里，约卡路里，约4186焦耳；焦耳； 3.6热量与热容热量与热容 汽车空调基础知识 21 热的传递从高温到低温，有三种方式：热的传递从高温到低温，有三种方式： 传导：固体两点之间有温差传导：固体两点之间有温差 对流：气体和液体依它本身的流动使热量转对流：气体和液体依它本身的流动使热量转 移，这种热的

15、传递方式叫对流。冷凝器就是移，这种热的传递方式叫对流。冷凝器就是 利用空气对流来进行冷却的。利用空气对流来进行冷却的。 辐射：是指发热源直接向其周围的空间撒发辐射：是指发热源直接向其周围的空间撒发 热量，通过辐射波将热量传递给其它物体的热量，通过辐射波将热量传递给其它物体的 过程。过程。 3.6热量与热容热量与热容 汽车空调基础知识 22 热容：物质的温度升高（降低）热容：物质的温度升高（降低）1k所需要所需要 （释放）的热量称为热容。单位：（释放）的热量称为热容。单位：J/K。 比热容：单位质量的物体温度升高（降低）比热容：单位质量的物体温度升高（降低） 1k所需要（释放）的热量。单位：所需

16、要（释放）的热量。单位：J/（kg.K)。 3.6热量与热容热量与热容 汽车空调基础知识 23 显热：温变化，状态不变；显热：温变化，状态不变； 潜热：温度不便，状态变。潜热：温度不便，状态变。 液化潜热：从气体变成液体时放出的热。液化潜热：从气体变成液体时放出的热。 凝固潜热：从液体变成固体时放出的热。凝固潜热：从液体变成固体时放出的热。 熔解潜热：从固体变成液体时吸收的热。熔解潜热：从固体变成液体时吸收的热。 蒸发潜热：从液体变成气体时吸收的热。蒸发潜热：从液体变成气体时吸收的热。 升华潜热：从固体变成气体时吸收的热。升华潜热：从固体变成气体时吸收的热。 3.7显热与潜热显热与潜热 汽车空

17、调基础知识 24 3.8节流节流 在流体通路中，通道突然缩小，液体压力便下降，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，则热量不变，状态和温度发如果此时产生气体，则热量不变，状态和温度发 生变化，这种状态变化称为节流。生变化，这种状态变化称为节流。 在空调制冷系统中，制冷剂在膨胀阀中的状态变在空调制冷系统中，制冷剂在膨胀阀中的状态变 化就是节流过程。化就是节流过程。 汽车空调基础知识 25 3.9制冷能力和制冷负荷制冷能力和制冷负荷 制冷能力：单位时间内从低温物体向高温制冷能力：单位时间内从低温物体向高温 物体所能转移的热量。单位：物体所能转移的热量。单位：J/h 制冷负

18、荷：维持低温需要排除的热量。制冷负荷：维持低温需要排除的热量。 汽车空调基础知识 26 第四节 制冷剂与冷冻油 4.1制冷剂定义 一、制冷剂一、制冷剂 制冷剂是制冷循环当中传热的载体，汽车空调是利制冷剂是制冷循环当中传热的载体，汽车空调是利 用蒸气压缩制冷装置驱动其循环流动实现制冷的。用蒸气压缩制冷装置驱动其循环流动实现制冷的。 要求制冷剂在常温下很容易气化，加压后很容易液化，要求制冷剂在常温下很容易气化，加压后很容易液化， 同时在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量（较同时在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量（较 大的气化或液化潜热）。大的气化或液化潜热）。 同时制冷剂还应具备以下的性质：

19、不易燃易爆；无毒；同时制冷剂还应具备以下的性质：不易燃易爆；无毒； 无腐蚀性；对环境无害等。无腐蚀性；对环境无害等。 制冷剂的英文名称为制冷剂的英文名称为refrigerant，所以常用其头一个，所以常用其头一个 字母字母R来代表氟代烃制冷剂，后面表示制冷剂名称，来代表氟代烃制冷剂，后面表示制冷剂名称， 如如R12、R22、R134a等。第一个数字等于碳原子数等。第一个数字等于碳原子数 减减1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数 加加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。 汽车空调基础知识 27

20、 车用空调曾经广泛使用的制冷剂车用空调曾经广泛使用的制冷剂R12，分子式，分子式 为为CF2Cl2，又称为氟立昂（几种氟氯代甲烷和，又称为氟立昂（几种氟氯代甲烷和 氟氯代乙烷的总称）氟氯代乙烷的总称） 。 优点较多，但它会在强烈紫外线的作用下离优点较多，但它会在强烈紫外线的作用下离 解出氯原子（称为解出氯原子（称为“自由基自由基”），氯原子与），氯原子与 臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基，臭氧分子反应，生成氧气分子和一氧化氯基， 很快又变回氯原子和氧气。不断重复反应，很快又变回氯原子和氧气。不断重复反应， 能够破坏大气中的臭氧层，使太阳的紫外线能够破坏大气中的臭氧层，使太阳的紫外线 直接

21、照射到地球。直接照射到地球。 在汽车上，在汽车上，R12的目前被的目前被R134a替代。替代。 4.2 R12制冷剂的特性制冷剂的特性 汽车空调基础知识 28 R12泄露会对臭氧层产生破坏，从而危害人类泄露会对臭氧层产生破坏，从而危害人类 的健康和生存环境。根据统计，现在大气层的健康和生存环境。根据统计，现在大气层 中中CFC75%来自汽车空调系统泄露。来自汽车空调系统泄露。1987年年 国际上制订蒙特利尔协议，我国于国际上制订蒙特利尔协议，我国于1991年加年加 入，并决定从入，并决定从1996年开始使用年开始使用R134a，2000 年全部使用年全部使用R134a。 R134a制冷剂的分子

22、式为制冷剂的分子式为CH2FCF3，是卤代，是卤代 烃类制冷剂中的一种。烃类制冷剂中的一种。 4.3 R134a制冷剂的特性制冷剂的特性 汽车空调基础知识 29 R12和R134不能混用，也不能替代。制冷系统中 有明显标记说明管路中是R12还是R134。 压缩机压缩机- R134a的低压低、高压高，压缩比大的低压低、高压高，压缩比大 密封圈和软管材料密封圈和软管材料 冷冻油冷冻油 干燥剂干燥剂- R134a使用分子筛使用分子筛 4.3 R134a制冷剂的特性制冷剂的特性 汽车空调基础知识 30 与与R12系统区别系统区别-管路接头管路接头 4.3 R134a制冷剂的特性制冷剂的特性 汽车空调基础知识 31 1、属于压力容器存放、属于压力容器存放防爆（防高温与撞击）防爆（防高温