第二章制冷系统

第二章汽车空调制冷系统类型与结构本章重点：压缩机电磁离合器制冷系统的组成轿车空调驱动形式大客车空调驱动方式1第一节制冷系统的主要组成第二章汽车空调制冷系统类型与结构23压缩和输送制冷蒸汽，并造成蒸发器中的低压、冷凝器中的高压，是整个系统的心脏。一压缩机第二章汽车空调制冷系统类型与结构第一节制冷系统的主要组成4是向车室外散发热量的设备。将制冷剂在蒸发器中吸收的热量和压缩机消耗功所转化的热量排放到车室外。二冷凝器第二章汽车空调制冷系统类型与结构第一节制冷系统的主要组成5使液态制冷剂的压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排向蒸发器并调节流入蒸发器的制冷剂流量。三膨胀装置（节流阀、膨胀阀）第二章汽车空调制冷系统类型与结构第一节制冷系统的主要组成6车室内的吸热设备。雾状液态制冷剂进入蒸发器蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，降低车内的温度，低温低压的制冷剂蒸气又被吸入压缩机。四蒸发器第二章汽车空调制冷系统类型与结构第一节制冷系统的主要组成7第二节汽车空调压缩机常见的制冷压缩机第二章汽车空调制冷系统类型与结构8压缩机的作用1压缩和输送制冷剂蒸汽；2使蒸发器内产生低压条件；不断地从蒸发器吸取低温低压的气态制冷剂，使蒸发器内保持低压以利于液态制冷剂的蒸发，同时可使节流装置将适量的制冷剂排入蒸发器。3将气态制冷剂加压输送给冷凝器。将气态制冷剂压缩到高温高压状态，为热量的散失创造条件，输送到冷凝器进行冷凝。压缩机被称为制冷系统的心脏。第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机9二压缩机的类型汽车空调压缩机主要采用容积式，即通过工作腔容积的增大或缩小来进行吸气或排气。汽车空调压缩机不同于冰箱压缩机：冰箱压缩机与电动机密封在一起---封闭式压缩机汽车空调压缩机由发动机驱动，属于开式压缩机，需要轴封。第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机10分类如下：第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机111曲轴连杆式

1）结构组成第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机122）工作原理第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机133）压缩机轴端的密封密封装置同曲轴3一起转动，由密封摩擦环与压缩机壳接触，形成动密封面。在弹簧的作用下，密封摩擦环与壳体间的轴向磨损得以自动补偿，从而起到良好的密封作用。第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机144）压缩机的润滑第二章汽车空调制冷系统类型与结构曲轴连杆式压缩机152摇板式压缩机

1）工作原理第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机162）结构组成

单向作用式第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机173斜盘式压缩机

1）工作原理双向作用式第二章汽车空调制冷系统类型与结构第二节汽车空调压缩机182）结构组成191)单作用式1缸体内壁为圆形；2转子和缸体非同心安装；3滑片沿转子转动方向后倾安装，以利抛出；4转子转动一周，每个工作腔完成一个工作循环---单作用式。4滑片式压缩机2）双作用式1缸体内壁为椭圆形；2转子和缸体同心安装；3滑片前倾安装，以减小所受剪切力；4转子转一圈，每个工作腔完成两个工作循环---双作用式；205三角转子式压缩机结构组成：1汽缸内壁为双弧外次摆线；2三角转子经齿轮被偏心轴带动；3三角尖始终与缸壁滑动接触；缸体两端压力平衡孔密封片连接柱排气阀吸气腔进气口排气口曲轴齿轮内啮合齿轮排气腔曲轴排气阀压缩腔三角转子角尖密封条第二节汽车空调压缩机第二章汽车空调制冷系统类型与结构21工作原理：偏心内齿轮带动三角转子转动--绕小齿轮公转、绕本身中心自转，使三个工作腔容积周期地发生变化。第二节汽车空调压缩机第二章汽车空调制冷系统类型与结构226涡旋式压缩机2324两渐开线型涡旋圈成180º装配，二者之间围成若干个密闭空间。与传统往复式压缩机相比，它具有体积小，重量轻，适应高速旋转，动作平稳，噪声小，效率高等优点。。定圈固定在机体上，动圈在偏心轴带动下绕定圈涡旋中心回旋公转,使得密闭空间的容积发生变化而吸气\排气。第二节汽车空调压缩机第二章汽车空调制冷系统类型与结构涡旋式压缩机257滚动活塞式压缩机滚动活塞式压缩机主要由曲轴、汽缸、滚动活塞、排气阀、吸气口、滑片和弹簧组成26滚动转子式压缩机螺杆式压缩机278变容量压缩机因为轿车空调压缩机的转速随发动机的转速变化而变化，所以轿车空调制冷能力受发动机转速影响----如何解决？汽车高速时不需要太低温度—减小系统制冷量—减小压缩机排量汽车低速时需要低温—增大系统制冷量—增大压缩机排量第二节汽车空调压缩机第二章汽车空调制冷系统类型与结构28车速较低时，为了获得低温，而需要压缩机满负荷工作。

电磁阀5如图示位置，将排气腔2与工作管7接通，高压气体将阀心推向右端堵住阀口4,压缩机按正常排气量工作，吸进多少排出多少----满负荷工作。第二节汽车空调压缩机第二章汽车空调制冷系统类型与结构29车速较高时，不希望温度太低，需要压缩机减小排气量，即部分负荷工作。

此时电磁阀转到图示位置，回气管6和工作管7接通。活塞左移压缩时，气体推动阀心左移，部分气体填充到余隙阀内，使排气量减少；活塞右移吸气时，余隙阀内的气体首先膨胀，减少了汽缸的吸气量。从而减少了制冷系统中制冷剂的循环量。第二节汽车空调压缩机第二章汽车空调制冷系统类型与结构30第三节换热器及其它主要部件一换热器换热器包括冷凝器和蒸发器按结构分类：管片式、管带式、平行流式、层叠式第二章汽车空调制冷系统类型与结构2工作原理制冷剂在冷凝器的管程内流动，管外吹过的空气（通过风机或汽车行驶产生的自然风）将其部分热量带走。（一）冷凝器1作用：把制冷剂从蒸发器吸收来的热和压缩机作功转换的热散失掉，将高温高压的气态制冷剂冷凝成中温高压的液态制冷剂。31组成工作过程：气态制冷剂从入口1进入在盘管2内流动的过程中，不断地将热量传递给管外流动的空气而被冷凝，最后从出口3流出。注意：入口在上，出口在下，以便制冷剂的流通。特点：制造工艺简单，散热效率低，因管程较长，所以压力损失大。1）管片式冷凝器

第三节换热器及其它主要部件第二章汽车空调制冷系统类型与结构322）管带式冷凝器散热效率较管片式高15%-20%，压力损失也较大。第二章汽车空调制冷系统类型与结构第三节换热器及其它主要部件33管带式冷凝器第三节换热器及其它主要部件第二章汽车空调制冷系统类型与结构343）平行流式冷凝器组成工作过程：制冷剂从一侧集流管进入，经过多条扁管流到另一侧集流管流出。在流经扁管的过程中，将热量经散热翅片散发掉。特点：散热面积大；散热均匀；流程短，压力损失小。现在室内取暖多用此形式第二章汽车空调制冷系统类型与结构第三节换热器及其它主要部件35平行流式冷凝器第二章汽车空调制冷系统类型与结构第三节换热器及其它主要部件36冷凝器总成第二章汽车空调制冷系统类型与结构第三节换热器及其它主要部件37（二）蒸发器1作用：使经过节流降压的液态制冷剂蒸发，从而吸收吹过蒸发器外壁的空气的热量，同时降低空气湿度。2工作原理：制冷剂在蒸发器管程内流动，与蒸发器外侧的热空气进行热交换，制冷剂因吸热而不断蒸发，外界空气因散失热量而降温。第二章汽车空调制冷系统类型与结构第三节换热器及其它主要部件383蒸发器类型1）管带式蒸发器采用铝管铝片、铜管铝片，经胀管而成，体积小、制冷量大、制冷均匀。第二章汽车空调制冷系统类型与结构第三节换热器及其它主要部件392）层叠式蒸发器第二章汽车空调制冷系统类型与结构第三节换热器及其它主要部件40后蒸发器总成第二章汽车空调制冷系统类型与结构第三节换热器及其它主要部件41位于冷凝器与蒸发器之间的高压管道上。小型空调装置中，过滤和干燥装置组装成一体，大型的空调装置，干燥过滤和储液器分开。1作用：①储存制冷剂储存由冷凝器过来的制冷剂，根据蒸发器的需要来提供所需制冷剂量；②对制冷剂进行干燥以防止系统内产生冰堵或腐蚀系统通道。③对制冷剂进行过滤防止杂质损伤摩擦表面或堵塞细小通道。二储液干燥过滤器--氟罐422结构原理：顶盖上设有进液孔、出液孔、观察窗观察窗：用于观察制冷系统内制冷剂的流动状态；滤网：由多层不同网目的金属滤网构成，中间添叠纱布或药棉；干燥剂：硅胶，干燥时呈蓝绿色，吸水后呈粉红色，可再生处理；分子筛：吸收水分和无机酸，可再生处理。干燥剂不能混用43安全熔塞：属压力保护装置当进口温度达到95℃，压力达到2.9Mpa时，易熔金属熔化，高压制冷剂排出而保护整个系统。443使用时注意事项：垂直安装（≤15°）以保证制冷机油和液态制冷剂的流出；进出口不能接错，否则压缩机得不到足够的润滑油，气态制冷剂会流向膨胀阀而降低制冷能力；安装系统时应最后接入储液器，以防止新的干燥剂吸湿。451膨胀阀作用：①节流降压--将储液器过来的高温高压液态制冷剂节流减压，变成雾状制冷剂，是制冷系统的高、低压侧分界点；②自动调节制冷剂流量--根据制冷负荷的改变及压缩机转速的改变，自动调节制冷剂流量以满足制冷需求，防止液击和制冷剂过热；类型：热力膨胀阀、H型膨胀阀三节流膨胀机构46（1）F型热力膨胀阀工作原理：设置在蒸发器的入口处，以蒸发器出口的过热度为信号，根据信号偏差，自动调整制冷剂的流量。根据平衡压力的取向不同而分为内平衡式外平衡式1膨胀阀471）内平衡式膨胀阀适用：压降低、蒸发器流程短及阻力小的制冷系统。结构组成：膨胀阀、毛细管、感温包感温包与膜片上腔通过毛细管相连，毛细管感温包内充注制冷剂，感温包安装在蒸发器出口管道上，感受蒸发器出口制冷剂温度

。1膨胀阀48工作原理：膜片上腔是毛细管、感温包内的压力，取决于蒸发器出口温度；膜片下面受到蒸发器入口制冷剂的压力作用及推杆的推力。阀芯即在感温包内压力与蒸发器进口制冷剂压力和弹簧力的共同作用下处于某一位置，使阀口保持一定开度。自动调节过程。。。对抗感温包毛细管内反馈压力的平衡压力取自于阀内部---内平衡式。1膨胀阀49对抗感温包毛细管内反馈压力的平衡压力取自于阀外部（蒸发器出口）---外平衡式。2）外平衡式膨胀阀适用：蒸发器压力损失较大的系统。

1膨胀阀50内、外平衡式膨胀阀的区别：膜片下腔感受的压力内平衡式蒸发器入口压力外平衡式蒸发器出口压力511膨胀阀52

1膨胀阀5354（2）H型膨胀阀位置1膨胀阀551）结构组成：2）工作原理：当蒸发温度较高时，感温元件伸长，推动推杆及球阀下移，阀口开大，阀口过流量增大。制冷剂蒸发量也增大，制冷能力增强；反之，制冷能力下降。滚珠密封舱到蒸发器自蒸发器膜推杆弹簧来自膨胀阀流向压缩机1膨胀阀感温元件563）特点：

感温元件直接处在蒸发器出口的制冷剂气流中，调节灵敏度高。该膨胀阀由于取消了F型热力膨胀阀中的感温包、毛细管和外平衡接管，结构紧凑，抗振可靠。1膨胀阀572膨胀节流管2膨胀节流管节流管直接安装于冷凝器和蒸发器之间管路中。58特点：不能调节流量，一次性使用，应用时要配合气液分离器----？节流管是一种固定孔口的节流装置，通过节流管的压力差和孔口大小决定制冷剂流量。59热力膨胀阀系统节流管系统1低压维修接头2高压维修接头3冷凝器4储液干燥器5热力膨胀阀6蒸发器7气液分离器8节流管60结构分离过程：气、液制冷剂从入口3进入，冲到挡板4而向下，液态制冷剂沉到罐底，经干燥过滤的气态制冷剂从下返到U型管的入口2，再经U型管经出口1排出。保证排出的制冷剂是液态。为什么？四气液分离器位置：作用：防止液态制冷剂进入压缩机。

61五油分离器位置：在压缩机和冷凝器之间作用：将制冷剂中的润滑油分离出来，以防止过多的润滑油进入换热器而影响传热效率。结构组成分离过程：高压气体进入后，容积的突阔使气压和流速迅速下降，加上滤网的阻挡，使油与气分离而沉到罐底。62六电磁离合器631作用：

将发动机的动力传递给压缩机，同时提供压缩机运转或停止的控制手段。电磁离合器由高低压开关和恒温控制器控制。2压缩机的几种驱动方式1）由发动机带动带轮驱动；2）发动机曲轴带水泵-水泵带轮驱动压缩机；

不用空调时将皮带摘下使压缩机停止工作。3）发动机带动电磁离合器----可以实现自动控制。643电磁离合器的结构原理6566674离合器常见故障诊断离合器不吸合或吸合不紧而滑动：1）检查离合器线圈；2）离合器空气间隙过大；3）高、低压开关断开（管路堵塞，制冷剂充注量过多、少）；4）环境温度过低（恒温器中开关断开）；5）恒温器失调。5使用注意事项：1）使用电压应相符。2）离合器表面不允许有油污存在。3）空气间隙一般在0.025mm.68七温度控制器原理：利用感温元件，将温度的变化转换成电气接触点切换变化，达到控制电路的通与断，使制冷设备的温度保持在设定的范围内。温度信号—电信号是制冷控制系统中的主要部件。作用:根据蒸发温度控制电磁离合器中电磁线圈的通断电,从而控制离合器的吸合或分离.69（1）机械式温控器(波纹管式恒温器)

波纹管式恒温器由感温驱动机构、温度设定机构和触点三部分组成。

（2）热敏电阻式恒温器热敏电阻是一种阻值随温度变化而改变的电阻元件。70八风机1.离心风机（鼠笼式风机）作用装在空调蒸发器里侧，将车内的热空气吹向蒸发器，由此不断循环使车厢内降温。工作原理：叶轮旋转时，沿轴向吸入的空气填充到叶片间隙，在离心力作用下沿圆周的切线方向吹出。712.轴流式风机作用：装在冷凝器的里侧，将冷凝器散发的热量鼓送到大气中。工作原理：当叶轮旋转时，空气在叶轮的鼓动下，沿着轴向流动。72压缩机冷凝器储液干燥过滤器蒸发器膨胀阀（风机）

反馈装置如感温包、毛细管，H型膨胀阀的自反馈制冷循环系统主要组成部件（电磁离合器）（风机）73一轿车空调系统组成通风装置：把车外新鲜空气吸进车内进行换气。暖气装置：把车内空气或吸进来的新鲜空气加热。冷气装置：把车内空气或吸进来的新鲜空气冷却或除湿。空气净化装置：净化空气，除去车内存在的灰尘和气味。控制装置：对制冷和暖风装置进行控制，使空调正常工作。第四节轿车空调制冷系统74二汽车空调制冷系统的分类目前主要采用单级压缩蒸气制冷循环系统，有四种类型：

热力膨胀阀-吸气节流阀系统储液器-阀组合系统离合器热力膨胀阀系统：离合器节流管系统。751．热力膨胀阀-吸气节流阀系统热力膨胀阀10在冷凝器和蒸发器之间，由蒸发器出口的毛细管感温包感受蒸发温度T，来调节膨胀阀阀口的大小，从而控制制冷剂流量Q---制冷能力；吸气节流阀7在蒸发器出口和压缩机进口之间，以便将蒸发压力控制在设定范围内。762．储液器-阀组合系统工作原理：制冷剂从冷凝器2流入储液器-阀组合件3,制冷剂降落到储液器底部，通过干燥剂除去水分后进入膨胀阀节流降压，再流向蒸发器4。从蒸发器出来的制冷剂蒸气流向吸气节流阀后，进入压缩机。图中3为吸气节流阀、膨胀阀、储液/干燥器组成的一个整体部件，储液器-阀组合件与蒸发器4的进\出口相连。773．离合器热力膨胀阀系统

工作原理：由热力膨胀阀来控制蒸发器供液量，从而保证蒸发压力在一定范围内变化。汽车加速时，压缩机转速随之增加，蒸发压力则随之降低，蒸发器表面易结霜。这时，压力开关或热敏开关使离合器脱开压缩机，使压缩机停机，待霜层融化后，压力开关或热敏开关又自动接通，压缩机开始运行，如此往复。781、膨胀阀2、储液干燥器3、压缩机4、冷凝器5、冷却风机6、蒸发器7、鼓风机离合器热力膨胀阀系统实际应用Bora、Jetta---膨胀阀式79原理：利用蒸发器出口温度来调节蒸发器进口处制冷剂的流量，出口温度低，流量小；出口温度高，流量大。制冷系统能够根据其制冷

来调节其制冷

。80节流管5结构简单耐用。但只能节流降压，不能控制蒸发器的供液量和蒸发压力，所以在蒸发器和压缩机之间须设置气液分离器2。

4．离合器节流管系统81E、节流管I、集液器A、压缩机C、冷凝器J、冷却风机F、蒸发器K、鼓风机离合器节流管系统具体应用Audi----节流管式82压缩机冷凝器储液干燥过滤器蒸发器膨胀阀（风机）

反馈装置（电磁离合器）（风机）旁通电磁阀的应用旁通阀83压缩机：压缩机设置在发动机旁边，由发动机通过皮带驱动。冷凝器-风机：冷凝器安装在发动机水箱旁边（前端）。储液干燥过滤器：冷凝器和蒸发器之间。膨胀阀：蒸发器入口处。蒸发器—风机：车室内仪表盘下。暖风芯：蒸发器下游。三轿车空调系统布置84手动空调85自动空调86四轿车空