第03章汽车空调的结构原理

第三章汽车空调制冷系统的结构原理本章主要介绍汽车空调制冷系统的主要部件的结构和工作原理。

1/15/2023制冷系统组成1、感温包2、鼓风机3、蒸发器4、膨胀阀5、储液干燥器6、冷却风扇7、冷凝器8、压缩机1/15/20231/15/2023一、压缩机1/15/2023空调对配置制冷压缩机的要求汽车空调制冷压缩机是在汽车上运行的，故在性能方面就与一般用途的压缩机不同，主要有以下四点特殊要求：（1）在低速行使或怠速时具有效率高，制冷能力强的特点；在高速行使时又要求输入的功率低。（2）体积小，重量轻（3）耐高温和抗振性好（4）工作平稳1/15/2023压缩机发展历程第一代：使用时间最早、最长的第一代产品第二代：优点是没有连杆，主轴上惯性较小，结构紧凑，是目前主流第三代：共同特点是容积系数较高，润滑系统复杂第四代：最具前途的一种1/15/20231/15/2023压缩机的分类1/15/2023曲轴连杆式压缩机工作原理A）吸气过程B）排气过程1、排气阀片2、阀板3、吸气阀片4、活塞5、气缸6、曲轴连杆1/15/2023

工作过程压缩过程排气过程膨胀过程进气过程怎么和发动机的汽缸工作原理一样？1/15/2023气缸布置形式1/15/2023曲轴连杆式压缩机结构图1、轴封2、曲轴3、连杆4、吸气阀片5、排气阀片6、活塞7、气缸体8、曲轴箱1/15/2023曲轴连杆式压缩机轴封形式1、轴承2、轴封3、卡簧4、密封板5、O形圈1/15/2023顶开吸气阀控制方式1、液压泵2、油压调节阀3、液压控制器4、活塞连杆及缸套5、油压表6、低压表7、卸载液压缸8、能量控制阀9、轴封室10、过滤器11、三通阀1/15/2023顶开吸气阀控制方式21、液压缸2、活塞3、弹簧4、拉杆5、顶杆6、转动环7、顶杆弹簧8、吸气弹簧1/15/2023曲轴连杆式压缩机卸载阀控制A）压缩机正常工作B）压缩机卸载工作1、斜环2、活塞3、弹簧4、顶杆5、气缸套6、卸载阀片7、排气阀座8、排气阀片9、阀盖10、吸气阀片1/15/2023摆盘式压缩机工作原理1、主轴2、钢球3、活塞4、摇板5、楔块1/15/2023摆盘式压缩机工作过程1、摇板2、活塞3、楔盘4、主轴1/15/2023摆盘式压缩机结构图1－主轴2－轴封总成3－滑动轴承4－端面滚柱轴承5－前缸盖6－楔形块7、11－圆锥齿轮8－缸体9－钢球10－摇板滚柱轴承12－连杆13－活塞14－阀板垫15－吸气腔16－后盖17－阀板18－排气阀片19－排气阀20－压缩弹簧21－摇板22－后盖缸垫1/15/2023斜盘式压缩机工作原理1－回转轴2－斜板3－活塞4－钢球1/15/2023斜盘式与摆盘式压缩机对比A）斜盘式压缩机的活塞双向作用B）摆盘式压缩机的活塞单向作用1－回转斜盘2、4－活塞3－传动板5－摆盘1/15/2023斜盘式压缩机结构1－主轴2－压板3－带轮轴承4－轴封5－密封圈6－前阀板7－回油孔8－斜板9－吸油管10－后阀板11－轴承12－机油泵13－活塞14－后缸盖15－后气缸16－钢球17－钢球滑靴18－前后活塞球套19－前气缸20－前缸盖21－带轮22－电磁线圈1/15/2023旋转叶片式压缩机工作原理1/15/2023滚动活塞式压缩机工作原理1/15/2023压缩机的接口型式动力输入接口——电磁离合器与发动机的安装接口与管路相连的吸排气口接口1/15/2023电磁离合器结构原理1－压缩机端盖2－带轮3－传动带4－电磁线圈5－轴承6－压板7－主轴1/15/2023电磁离合器使用注意事项使用电压：离合器根据线圈电压大小，可分为12V和24V两种，主要以12V为主，不可用错；衔铁与压板间隙：此间隙非常重要。太小，则离合器脱开时，压板会拖着衔铁；若太大，则离合器工作时，两者之间接合不上。一般取0.25mm。表面清洁：离合器表面不允许有油污，否则会造成打滑。1/15/2023压缩机安装方式——直装式1/15/2023压缩机安装方式——吊耳式1/15/2023压缩机管路接口型式——羊角式1/15/2023压缩机管路接口型式——压板式1/15/2023冷凝器的作用把压缩机排出的高温高压制冷剂气体，通过冷凝器将热量散发到车外空气中，从而使高温高压的制冷剂冷凝成较高温度的高压液体。1/15/2023冷凝器的结构形式管片式管带式平流式1/15/2023管片式冷凝器1/15/2023管带式冷凝器1－接头2－铝制内肋扁管3－波形翅片1/15/2023平流式冷凝器1－圆筒集管2－铝制内肋扁管3－波形散热翅片4－连接管5－接头1/15/2023平流式冷凝器工作原理1/15/2023冷凝器的布置安装在发动机水箱的前面，两者重叠布置把发动机水箱和冷凝器安装在同一垂直平面内，并共用一台风扇，这种方式也称为冷凝器及水箱一体式1/15/2023冷凝器与水箱一体式1－冷凝器2－散热器3－安装支架1/15/2023冷凝器使用注意事项定期清洗和除去表面污泥和灰尘；翅片倒伏时，可用尖嘴钳校正；经常检查接口及表面是否有泄漏的油迹，及时排除。1/15/2023蒸发器的作用将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾气化，吸收蒸发器表面的周围空气的热量而降温，风机将冷风吹到车内，达到降温的目的。1/15/2023蒸发器的结构形式管片式管带式层叠式（板翅式）1/15/2023管片式蒸发器1/15/2023管带式蒸发器1/15/2023层叠式蒸发器1/15/2023层叠式蒸发器单个冲压片1/15/2023膨胀阀作用节流降压：使从冷凝器过来的高温高压液体制冷剂节流降压成为容易蒸发的低温低压雾状制冷剂进入蒸发器，即分开了制冷剂的高压侧和低压侧；自动调节制冷剂流量：根据制冷负荷的改变和压缩机转速的变化，自动调节制冷剂进入蒸发器的流量以满足制冷循环的需要。1/15/2023膨胀阀安装位置1/15/2023膨胀阀组成感温受压部分：由感温包、毛细管和动力室组成一个密封系统。动力室内有一块薄膜片可随着压力变化上下移动。阀体部分：阀体内有阀孔座、阀针、弹簧、顶杆、调节杆以及其它一些零件。1/15/2023内平衡式膨胀阀工作原理1－蒸发器2－感温包3－毛细管4－膨胀阀5－波形膜片6－推杆7－调节弹簧8－调张螺钉1/15/2023内平衡式膨胀阀结构1－阀体2－传动杆3、14－螺母4－阀座5－阀针6－弹簧7－调节杆座8－填料涵9－帽盖10－调节杆11－填料压盖12－感温包13－过滤器15－毛细管16－感应薄膜17－气箱盖1/15/2023外平衡式膨胀阀工作原理1－蒸发器2－感温包3－外部均压管4－毛细管5－膨胀阀6－波形膜片7－过热调整弹簧8－调整螺杆1/15/2023外平衡式膨胀阀结构1－阀针2－下阀体3－垫4－调节齿轮5－弹簧6－上阀体7－薄膜8－感温包9－薄膜内室10－薄膜外室11－平衡管接头1/15/2023膨胀阀的选用一般情况下，膨胀阀容量应比蒸发器能力大20％～30％根据蒸发器的压力损失来选用膨胀阀：当蒸发器压力损失较小时，宜选用内平衡式当蒸发器压力损失较大时，宜选用外平衡式汽车空调蒸发器内部阻力损失一般较大，多采用外平衡式膨胀阀1/15/2023膨胀阀使用注意事项热力膨胀阀虽然设置了调节螺杆，但是一般来说产品在出厂之前就已经调节好了，在使用过程中一般是不允许调节的；膨胀阀的阀体要垂直放置，不能倾斜安装，更不能颠倒安装；感温包一定要贴紧蒸发器出口管道，且接触面要除锈干净，当吸气管径小于25mm时，感温包贴在吸气管顶部，当管径大于25mm时，感温包包扎在水平管下侧45°或侧面中点。1/15/2023感温包安装方式1－感温包2－吸气管1/15/2023H型膨胀阀结构1－阀体2－灌充管3－动力头4－顶杆（兼感温包）5－膜片6－传动杆7－球阀8－弹簧9－弹簧座1/15/2023H型膨胀阀外形1/15/2023H型膨胀阀工作原理1－感温元件2－来自蒸发器3－至蒸发器4－球阀5－来自储液干燥器6－至压缩机1/15/2023H型膨胀阀优点性能稳定、抗振能力强可安装在离开蒸发器的其他地方，安装、调换方便1/15/2023节流管的结构1－毛细管2－壳体3－O形圈4－过滤网5－壳体6－壳体7－供液管1/15/2023变排量压缩机优点消除了由于离合器吸合脱开动作引起的发动机转速波动；在某些工况下（如低速、爬坡）可防止发动机熄火；减少了空调系统制冷温度的波动；功率消耗减少，最大可减少25％；大大改善低温环境中的舒适性。1/15/2023压缩机变排量控制举例A）全负荷工作B）部分负荷工作1－余隙容积变化阀2－排气腔3－活塞4－阀口5－三通电磁阀6－回气管7－工作管1/15/2023储液干燥器的功能贮存制冷剂：接受从冷凝器来的液体并加以贮存，根据蒸发器的需要提供所需的制冷剂量。过滤：将系统中经常会出现的杂质、脏物如锈蚀、污垢、金属微粒等过滤掉，这些杂质会损伤压缩机气缸壁和轴承，还会堵塞过滤网和膨胀阀。吸收系统中的湿气：汽车空调系统中要求湿气越少越好，因为湿气会造成“冰塞”并腐蚀系统管道等，使之不能正常工作。1/15/2023储液干燥器结构1－干燥器体2－干燥器盖3－视液玻璃镜4－易熔塞5－过滤器6－干燥剂7－引出管1/15/2023桑塔纳储液干燥器1－储液干燥器2－高低压开关3－加注阀4－堵帽5－观察窗1/15/2023储液干燥器使用注意事项垂直安装（一般偏斜在15°以内）。这样才可保证出口管将随制冷剂一起循环的冷冻润滑油压出储液干燥器，并流回压缩机，并保证出口到膨胀阀都是液态制冷剂，使膨胀阀正常工作；进出口不能接错。若接错进出管口。冷冻润滑油就会贮存在储液器内，压缩机没有足够的润滑油；同时，其出口还会有气泡，使膨胀阀无法正常工作；安装或维修制冷系统时，储液器应最后接入系统。防止新干燥剂吸收空气中的水分而破坏其干燥性能。1/15/2023气液分离器功用气液分离。将蒸发器出来的液态制冷剂缓冲，使其完全蒸发成气态制冷剂进入压缩机，防止“液击”；去除水分。气液分离器中同样装有干燥剂；贮存多余制冷剂。气液分离器本身也是一个容器。1/15/2023气液分离器结构原理1－干燥剂2－试验口3－出口管4－进口管5－制冷剂蒸气引出管6－放油孔7－滤网1/15/2023福特气液分离器1/15/2023视液镜功用加注制冷剂时观察加注量判断由于制冷剂泄漏引起的故障1/15/2023视液镜