汽车空调构造与维修基本知识2

主讲：朱明

高级技师、经济师,工程师高级技能专业教师汽车维修工高级考评员第一章、汽车空调设备的基本知识学习目标熟悉汽车空调基本术语熟悉汽车空调的分类与特点掌握汽车空调的功能、组成及工作原理正确认识汽车空调零部件及安装位置

第一节概述

一、汽车空调的作用

汽车空调是汽车室内空气调节的简称，用以调节车内的温度、湿度、气流速度、空气洁净度等空气参数，为乘员提供清新舒适的车内环境。

二、汽车空调的工作环境

1.承受剧烈、频繁的振动和冲击；

2.动力源多样；

3.制冷制热负荷大；

4.安装空间小；

5.受气温变化、乘员需求的影响大；

三、汽车空调的工作模式

1.手动模式：车内空气设置参数由人工设定，参数设定后，系统，将使这些参数处于指定控制下。

2.半自动模式：通过程序装置检测空气温度和气流混合门位置来达到驾驶员选定的舒适度。

3.全自动模式：通过程序装置检测空气温度和气流混合门位置来达到驾驶员选定的舒适度，且系统具有故障监控警示功能。

四、汽车空调的舒适性参数

1.车内平均温度和车内外温差

车内平均温度：夏季25~28oC，冬季15~18oC。

车内外温差：夏季5~7oC，冬季10~12oC。

2.车内空气相对湿度

一般保持在30%~70%。

3.车内气流速度

夏季不超过0.5m/s，冬季0.3~0.35m/s。

4.车内降温、升温率

夏季保持在1.5oC/min，冬季使用发动机冷却水作热源不存在温升的问题。

5.车内温差

垂直方向温差：2oC，水平方向温差：1.5oC。

6.车内换气量

每位乘员所需新鲜空气量为20~30m3/h，CO2体积浓度不大于0.1%。

7.车内噪声

车内噪音不大于50dB。

8.出风口的位置及风速差

出风口位置应尽量避免直吹令人感觉不舒服的部位，各风口风速差值不大于2m/s。摄氏温度以符号t表示，单位为[℃]。华氏温度其单位为[℉]绝对温度也称热力学温度或开氏温度，以符号T表示。单位为[K]三种温度的关系如下：摄氏温度[℃]=5／9(华氏温度[℉]一32)华氏温度[℉]=9／5×摄氏温度[℃]+32绝对温度[K]=摄氏温度[℃]+273．15作用于单位面积上的力称为压力，常用p表示。在工程上往往采用(kgf／cm2)作单位，亦称为工程大气压。英、美等国则采用(1b／in2)作为工程上的压力单位。在国际单位制(SI制)中压力的单位是(N／m2。)，也称为(帕斯卡)，符号是(Pa)。第二节、汽车空调设备的基本知识这三种压力单位的换算关系为汽化：液体转变为气体的过程叫做汽化升华:物体由固体直接变成气体的现象凝结：蒸气转变为液体状态。热量：1kcal/h=3.968Btu/h1kcal=4186.8J1Btu/h=0.252kcal/h1kw=860kcal/h1kw.h=3.6×106J第二节、汽车空调设备的基本知识比热容:1克的物质,当温度升高1摄氏度时,所需要的热量,称为该物质的比热容.冷冻吨:分为公制与英制两种,公制冷冻吨是0摄氏度的冰1吨在24小时内溶解为0摄氏度的水所吸收的热量为1公制冷冻吨.1公制冷冻吨每小时移去的热量为13900KJ.湿度：空气中所含水分的高低称为湿度．第二节、汽车空调设备的基本知识第二节、汽车空调设备的基本知识汽车空调对汽车内的空气进行调节温度、湿度、流速洁净度

满足人体舒适提供理想的人工气候环境含义：进行冷、暖、通风三种的调节。方式：汽车空调机采用的是蒸气压缩式制冷一、汽车空调基本术语

汽车空调系统由暖风装置、制冷装置、通风装置、空气净化装置和加湿装置中的一个或多个部件以及必要的控制部件等构成，用于调节乘员舱内的温度、湿度和净洁度，并使其以一定的速度在车室内定向流动和分配，从而给驾驶员和乘员提供舒适的环境及新鲜空气的系统。由压缩缩机、、冷凝凝器、、贮液液干燥燥器、、或气气液分分离器器、节节流元元件、、蒸发发器、、制冷冷剂管管路和和风机机等构构成，，将车车室内内的热热量传传递给给室外外环境境的装装置。。暖风装装置由由汽车车发动动机提提供的的余热热或独独立燃燃烧器器产生生的热热量作作为热热源，，用于于车厢厢内采采暖及及风窗窗玻璃璃除霜霜和除除雾的的热交交换装装置。。制冷装装置二、汽汽车空空调的的分类类1、按按驱动动方式式分类类（1））非独独立式式汽车车空调调系统统（2））独立立式汽汽车空空调系系统1-进气道2-排气栅3-散热器4-空调发动机5-离合器6-压缩机7-蒸发器8-冷凝器9-冷凝风扇10-循环空气入口2、按按结构构型式式分类类汽车空调按按结构型式式可分为整整体式空调调、分体式式空调以及及分散式空空调。（1）整体体式空调：：将副发动动机、压缩缩机、冷凝凝器和蒸发发器通过传传动带、管管道连接成成一个整体体，安装在在一个专用用机架上，，构成一个个独立总成成，由副发发动机带动动，通过车车内通风管管将冷风送送入车内。。（2）分体体式空调：：将压缩机机、冷凝器器、蒸发器器以及独立立式空调的的副发动机机部分或全全部分开布布置，用管管道联接成成一个制冷冷系统。（3）分散散式空调：：将蒸发器器、冷凝器器、压缩机机等各部件件分散安装装在汽车各各个部位，，并用管道道相联接。。汽车空调只只要具有如如下几个功功能，就基基本能满足足人们对舒适适性的要求求调节车内空空气的温度度，做到冬冬暖夏凉。。调节车内空空气的湿度度。提供合适的的气流速度度与气流方方向。净化空气，，保证车内内空气的质质量。汽车空调的的第一功能能是调节车车内空气的的温度汽车空调在在冬季利用用其采暖装装置升高车车厢内空气气的温度。。轿车和中中小型汽车车一般以发发动机冷却却循环水作作为暖风的的热源，而而大型客车车则采用独独立式加热热器作为暖暖风的热源源。在夏季季，车内降降温则由制制冷装置来来完成。最最早的手动动空调就是是采用此种种方式，瑞瑞风商务车车的空调也也是采用此此方式。汽车空调的的第二功能能是调节车车内空气的的湿度普通汽车空空调一般不不具备这种种功能，只只有高级豪豪华汽车采采用的冷暖暖一体化空空调器，才才能对车内内的湿度进进行适量调调节。它通通过制冷装装置冷却降降温去除空空气中的水水分，再由由采暖装置置升温，以以降低空气气的相对湿湿度。但汽汽车上目前前还没有加加装加湿装装置，只能能通过打开开车窗等通通风设施，，靠车外新新鲜空气来来调节。车内相对湿湿度一般保保持在30%~70%为宜，，超出此范范围，人就就会感到干干燥或闷热热。汽车空调的的第三功能能提供合适的的气流速度度与气流方方向。空气的流速速和方向对对人体舒适适性影响很很大。由于于人体生理理特点，为为了达到舒舒服感觉，，自动空调调一般在制制冷时出风风口处于吹吹脸，在取取暖时出风风口是吹脚脚。根据人体生生理特点，，头部对冷冷比较敏感感，脚部对对热比较敏敏感，因此此，在布置置空调出风风口时，应应采取上冷冷下暖的格格式，即让让冷风吹到到乘员头部部，暖风吹吹到乘员脚脚部。汽车空调的的第四功能能过滤净化车车内空气，，保证车内内空气的质质量由于车内空空间小，乘乘员密度大大，车内极极易出现缺缺氧和二氧氧化碳浓度度过高的情情况，所以以进气门应应处于外循循环，以不不断向车内内补充外界界的新鲜空空气，可采采用强制通通风装置，，或采用自自然通风装装置。为防防止人体缺缺氧，产生生疲劳、头头痛和恶心心等症状，，车内每位位乘客所需需新鲜空气气量应为20~30m3/h，二氧化化碳（体积积）浓度应应保持在0.1%以以下。车辆使用两两种类型的的通风装置置，自然通通风装置和和强制通风风装置。第三节空空调系统统的基本组组成与原理理由制冷系统统、取暖系系统、送风风系统、电电子控制系系统组成。采暖系统制冷系统送风系统控制电路第2页汽车空调的的组成汽车空调系系统主要由由制冷剂、、压缩机、、蒸发器、、冷凝器、、节流装置置和辅助控控制元件等等组成。膨胀阀式空空调系统组组成二、制冷系系统的组成成1压缩机2冷凝器3干燥瓶4膨胀阀5蒸发器二、制冷系系统的组成成制冷系统的的组成膨胀管式空空调系统的的组成1压缩机2冷凝器3节流管4蒸发器5贮液罐第三节空空调系统统的基本组组成与原理理由制冷系统统、取暖系系统、送风风系统、电电子控制系系统组成。。1.制冷系统压缩机将来来自蒸发器器低温低压压的制冷剂剂气体，压压缩为高温温高压的的制冷剂气气体，再送送冷凝器冷冷却为中温温高压的制制冷剂液体体，又流经经储液干燥燥瓶，按制制冷负荷的的需求，将将多余的液液体制冷剂剂储存，被被干燥后的的制冷剂液液体在膨胀胀阀（由感感温包制冷冷剂状态决决定阀口大大小）节流流降压，形形成雾滴状状的制冷剂剂在蒸发器器大量蒸发发、吸热，，使蒸发器器外表面温温度下降（（鼓风机带带动空气流流过蒸发器器，这些空空气大部份份热量传递递到蒸发器器而变为冷冷空气，再再送至车内内），吸热热后制冷剂剂在压缩机机进气口的的负压作用用下，被吸吸进压缩机机气缸，制制冷剂进行行下一循环环，而鼓风风机出风口口连续得到到冷空气。。如图1。。图1制制冷系统统工作原理理2.暖风系系统暖风系统用用加热器引引进发动机机冷却水，，水道设置置暖水阀，，这阀受控控于驾驶员员或电脑的的指令。当当暖水阀开开启时，较较热发动机机冷却水流流经加热器器，使加热热器升温。。鼓风机带带动空气流流过加热器器，加热器器出来的空空气是热空空气。如图图2。3.送风系系统经过蒸发器器、加热器器处理后的的空气，按按驾驶员或或电脑指定定的送风模模式，将空空气送至指指定的风口口。一一般般由三部份份组成：第第一部分为为空气进口口段，主要要由控制新新鲜空气和和室内循环环的风门叶叶片和伺服服机构组成成，以改变变进气源或或车内外进进气比例。。第二部分分为空气混混合段，主主要由蒸发发器、加热热器组成，，用来提供供所需温度度的空气。。第三部分分为空气分分配段，由由各种风门门和风口组组成，实现现预期送风风模式的目目的。工工作过程：：新鲜空气气+车内空空气（或按按比例）→→进入鼓机机→空气进进入蒸发器器被吸热→→由混合风风门调节进进入加热器器→进入指指定风口。。送送风模模式有：常常见空气混混合式和全全热式。空空气混合式式：冷空气气在空气混混合风门的的开度调节节下，按一一定的比例例风量通过过加热器。。如图3。特点：节节省部分冷冷量，冷暖暖混合不均均，空气参参数调节精精度较差。。全热式：：冷空气全全通过加热热器。特点点：空气参参数调节精精度较高。。图3空气混合式式送风系统统图4真真空空操作系统统自动空调送送风系统风风门伺服机机构有：1）真空伺服系系统，利用真空马马达内压力力变化，拉拉动风门。。如图4。。图5电电动动机伺服系系统2）电动机伺服服系统，由电脑指指令电动机机工作，电电动机在不同电流作作用下，转转动的方向向和角度可可以改变。。风门在电电动机的拉拉动下，实现气流流流向的转换换或开启、、关闭，如如图5。图6自自动动空调电子子控制系统统3.电子控控制系统利用传感器器或开关将将外界气候候、车内空空气参数、、发动机工工况、驾驶驶员的指令令等信号输输送到电脑脑，电脑将将风门电动动机、压缩缩机离合器器、暖水阀阀，鼓风机机等执行器器，对系统统工作进行行优化控制制。如图6。1、制冷剂剂制冷剂(俗称冷媒媒)是制冷冷系统中的的一种工作作介质，通通过自身的的“相态””的变化来来实现热交交换，从而而达到制冷冷的目的。。基础知识———制冷剂剂一、液体形形态变化过过程与热的的关系物质三种状状态变化液态吸热汽态（蒸发发）蒸发器制制冷剂汽汽态态车车厢汽态放热液态（冷凝凝）冷凝器制制冷剂液液态车车厢外二、制冷剂剂一种化学物物质。是制制冷系统中中完成制冷冷循环的工工作介质。。蒸气压缩制制冷机使用用的制冷剂剂(Refrigerant)，大多数是氟氟里昂Freon。。国际用R表表示。6.制冷冷剂汽车空调系系统所用的的制冷剂主主要有R12和R134a两两种。R12制冷冷剂的分子子式为CF2Cl2，是一种无无色、无味味、无毒的的气体，价价格相对低低廉，且可可回收重复复使用，但但它对大气气臭氧层有有一定的破破坏作用。。因此近年来来逐渐被环环保型R134a制制冷剂取代代，R134a的分分子式为CH2FCF3。在使用中，，绝对禁止止两种制冷冷剂交换使使用。R12的十十大特性1、无色、、无味。2．中压制制冷剂3．在大气气压下沸点点低4．密度较较大，阻力力小，管径径较大。5．对密封封件的要求求6．有良好好的电绝缘缘性能7．液态时时对润滑油油的溶解度度无限制8．不溶于于水9．与水产产生化学反反应10．防水水措施：一一定要严格格抽真空三、R12——(CFC-12)(十大特性性)1．无色、、无味；5350C以下不不分解。2．中压制制冷剂，正正常蒸发温温度小于00C、、大于-700C，，冷凝器内内压力为0.3-2.0MPa压压力较大，，空气也不不易进入。。泄漏时，，润滑油一一同漏出有有明显油迹迹。3．在大气气压下沸点点低，沸点点为-29.80C。凝固固温度为-1580C。4．密度较大大，阻力小小，管径较较大。5．对密封封件的要求求使天然橡胶胶变软、膨膨胀、起泡泡；对氯丁乙烯烯和氯丁胶胶制品破坏坏较小；对对尼龙和氟氟塑制品破破坏不明显显。6．有良好好的电绝缘缘性能。R12的的特性7．液态时时对润滑油油的溶解度度无限制，，管路不积积存润滑油油；气态时对润润滑油的溶溶解度有限限并随压力力增高、温温度降低而而增大。在在气态路中中，（特别别是蒸发器器）如有足足够流速，，不会产生生油膜而影影响传热。。8．不溶于于水，过量量水分在低低温、低压压下，热量量被吸收而而形成冰塞塞。9．与水产产生化学反反应，生成成盐酸—氢氢氟酸，对对系统有腐腐蚀。10．防水水措施：一一定要严格格抽真空，，选用水量量小于20×10-6的冷冻冻机油。若若大于，干干燥器无能能为力。四、R134a—HFC-134aR134a（HFC-134a）是一一种不会破破坏臭氧层层的制冷剂剂。无毒、、无臭、与与空气混合合不爆炸。。传统制冷剂剂含氯元素素，暴露在在高海拔的的阳光下会会分解释放放氯，破坏坏地球的臭臭氧层。R134a—四大特特性1．热物理理性能。分子量、沸沸点、气化化热，与R12相近近。2．传热性性能。优于于R12。。3．相容性性能。与矿矿物油是非非相容的，，必须用合合成润滑油油。！！！！4．00C和100C时的气化化潜热（KJ/Kg）197.89和和190.13。低低于R12思考：制冷剂的工工作循环：：在压缩机作作用下，低低温低压制制冷剂在蒸蒸发器中吸吸取流经的的车厢空气气热量而定定压气化，，（冷却对对象得以降降温）。经经压缩机将将高温高压压制冷剂压压送冷凝器器内把热传传给周围空空气而冷凝凝成液态制制冷剂。再经贮液干干燥器---膨胀阀阀—蒸发器器开始新工工作循环注意意：整个循环过过程中，制冷剂只有有物态的变变化（物理理变化），，无化学变化化。只起吸、放放热的作用用本身的性质质没有改变变。7.冷冻机机油空调压缩机机使用的润润滑油称为为冷冻机油油，它必须须能在高温温和低温条条件下都能能正常工作作。冷冻机油的的功用主要要是润滑压压缩机轴承承、活塞等等零件表面面。此外，，冷冻机油油还具有密密封作用。。随制冷剂循循环。系统统中的冷冻冻油不能多多也不能少少。国产冷冻机机油牌号有有13号、、18号、、25号和和30号4种。进口口冷冻机油油有SUNISO3GS、、SUNISO4GS、SUNISO5GS三种牌牌号。通常常选用国产产18号和和25号冷冷冻机油，，或进口SUNISO5GS冷冻机机油。2、空调压压缩机空调压缩机机是汽车空空调制冷装装置的心脏脏、动力元元件，用来来压缩和输输送制冷剂剂。3、冷凝器器冷凝器是一一种热交换换器，是把把来自压缩缩机的高温温高压气体体通过管壁壁和翅片将将其中的热热量传递给给冷凝器周周围的空气气。它的作作用和原理理正好与蒸蒸发器相反反。4、节流装装置节流装置有有热力膨胀胀阀、节流流孔管等类类型，是汽汽车制冷中中的重要部部件，起到到节流降压压、调节流流量、防止止“液击””和防止异异常过热的的控制作用用。5、蒸蒸发器器蒸发器器也是是一种种热交交换器器，它它利用用从节节流装装置来来的低低温低低压的的液态态制冷冷剂蒸蒸发时时吸收收周围围空气气中的的大量量热量量，从从而达达到车车内降降温的的目的的。6、辅辅助及及控制制元器器件空调系系统中中辅助助及控控制元元器件件有很很多，，主要要包括括贮液液干燥燥器(或气气液分分离器器)、、控制制电路路板、、各种种阀、、各种种开关关、管管路、、视镜镜以及及各种种指示示器和和控制制仪表表等。。它们们的作作用是是提供供必要要的条条件保保证系系统得得以正正常的的工作作。五、汽车空空调工工作原原理空调压压缩机机把低低温气气态制制冷剂剂（冷冷媒））压缩缩成高高温高高压气气态后后通过过高压压空调调管路路进入入冷凝凝器，，由于于车外外温度度低于于进入入冷凝凝器的的制冷冷剂温温度，，借助助于冷冷凝风风扇的的作用用。在在冷凝凝器中中的制制冷剂剂的大大量热热量被被车外外空气气带走走，从从而高高温、、高压压气体体被冷冷凝成成中温温、高高压的的液体体。这这种中中温、、高压压液体体流过过膨胀胀阀时时，由由于节节流作作用，，体积积突然然变大大而降降压，，变成成低温温、低低压的的雾状状物（（液体体）进进入蒸蒸发器器汽化化。由由于制制冷剂剂在管管内汽汽化时时的温温度低低于蒸蒸发器器管外外的车车内循循环风风，故故它能能自动动吸收收管外外空气气中热热量，，从而而使流流经蒸蒸发器器的空空气温温度降降低，，产生生了制制冷降降温的的效果果，汽汽化了了的制制冷剂剂被压压缩机机抽吸吸压缩缩，变变成高高温、、高压压的气气体，，又通通过高高压软软管送送向冷冷凝器器，这这样就就完成成了一一个制制冷系系统的的热力力循环环。汽车空调工工作原理.图1制制冷系统统工作原理理高压是如何何产生一、制冷系系统的低压压侧和高压压侧1、低温低低压液体制制冷剂进入入车厢内的的蒸发器在定压下汽汽化，由液液体变为低低温低压蒸蒸气2、经压缩缩机后成为为高于车内内空气的高高温高压气气体（70C，1.3-1.5Mpa））1低压(压缩机)转2高压制冷系统的的低压侧和和高压侧3、在冷凝凝器内将热热量释放给给车外的空空气，从而而冷凝成高高压的液体体制冷剂(1.3-1.5Mpa)，，4、最后经经过节流，，恢复为低低压低温的的液体状态态（0.13-0.30MPa，1-40C）。高压3(节流)转转低低压4即：在制冷冷系统中，，可分为两两个基本部部分高压侧：压压缩机出口口--冷凝凝器--膨膨胀阀入口口低压侧：膨膨胀阀出口口--蒸发发器--压压缩机入口口思考：