第七章 车辆制冷系统

第七章车辆制冷系统第1页，课件共134页，创作于2023年2月第一节制冷系统的组成和分类第2页，课件共134页，创作于2023年2月一、制冷系统主要组成部分的作用①压缩机：吸入低温的制冷气体，将其压缩为高温高压的制冷气体后送出。②冷凝器：用车外送风机送入的车外空气对高温高压的制冷气体进行冷却，使其形成常温（约50℃）的高压制冷液制冷剂③干燥器：吸收制冷液中的水分。第3页，课件共134页，创作于2023年2月④毛细管：利用通道面积小的阻力管，使高压制冷液为低压的气液混合状态。制冷剂在减压的同时温度也将下降。⑤蒸发器：低温、低压的气液混合制冷剂，与通过车内热交换器室的车内空气进行热交换的同时变成气体。⑥制冷剂储罐：分离制冷剂气体和液体。第4页，课件共134页，创作于2023年2月二、制冷系统种类的划分1、按制冷剂种类划分为：氨制冷系统氟利昂制冷系统第5页，课件共134页，创作于2023年2月①蒸气压缩式氨制冷系统

蒸气压缩式氨制冷系统包括氨制冷剂系统、冷却水系统、冷冻水系统、排油系统、排除不凝性气体系统、紧急泄氨系统等。第6页，课件共134页，创作于2023年2月氨制冷系统图冷凝器储液罐蒸发器膨胀阀压缩机第7页，课件共134页，创作于2023年2月②蒸气压缩式氟利昂制冷系统

蒸气压缩式氨制冷系统包括:氟利昂制冷剂系统冷却水(或空气)系统冷冻水(或空气)系统第8页，课件共134页，创作于2023年2月氟利昂制冷系统图回热器蒸发器冷凝器压缩机膨胀阀第9页，课件共134页，创作于2023年2月2、按冷凝器冷却介质划分按制冷剂种类划分为：水冷式制冷系统空冷制冷系统第10页，课件共134页，创作于2023年2月水冷式制冷系统图第11页，课件共134页，创作于2023年2月空气冷却式制冷系统图窗式空气调节器制冷原理图第12页，课件共134页，创作于2023年2月3、按制冷剂冷却车内空气的方式不同

按制冷剂冷却车内空气的方式不同划分为：水冷式制冷系统（直接冷却式）空冷制冷系统（间接冷却式）第13页，课件共134页，创作于2023年2月①直接冷却式制冷系统

直接冷却式制冷系统是在需要降温的车上设置独立的制冷装置，蒸发器放在车内，制冷剂在蒸发器中蒸发时，直接吸收车内空气的热量而使其温度降低。每辆车可以安装一套或两套，甚至多套制冷机组，各套机组之间相百独立。第14页，课件共134页，创作于2023年2月直接冷却式制冷系统图1一循环风机；2一蒸发器；3一压缩机；4一冷凝器；5～膨胀阀第15页，课件共134页，创作于2023年2月直接冷却式制冷系统的特点

直接冷却式制冷系统的制冷剂通过蒸发器直接与车内空气进行热交换，换热效率高，降温速度快，而且设备较简单、紧凑，管理方便，易于实现操作和运转自动化。第16页，课件共134页，创作于2023年2月②间接冷却式制冷系统

间接冷却式制冷系统是在装有制冷机的冷冻车上，制冷剂在蒸发器中先冷却中间冷媒——盐水（也可用普通的水），然后再用盐水泵将低温的盐水送到需要降温的各个车厢的空气冷却器中去，在空气冷却器中盐水吸收车内空气的热量而使其温度降低。温度升高了的盐水返回蒸发器再重新冷却。第17页，课件共134页，创作于2023年2月间接冷却式制冷系统图l一压缩机；2一冷凝器；3一膨胀阀；4一蒸发器；5一盐水泵：6一空气冷却器(盘管)；7一冷凝风机；8一循环风机第18页，课件共134页，创作于2023年2月间接冷却式制冷系统的特点与直接冷却式相比较，间接冷却式制冷系统增加了一套中间冷媒(盐水)系统，制冷量损失较大，在蒸发温度相同时，所能制取的车内温度也较高，而且设备也较复杂，只用于多节式的机械冷藏车上。第19页，课件共134页，创作于2023年2月第一节完第20页，课件共134页，创作于2023年2月第二节铁路客车空调用制冷系统第21页，课件共134页，创作于2023年2月一、铁路客车分体式空调机组的制冷系统

分体式空调机组即传统的集中式空调机组是将制冷系统分成两个部分：车内部分车外部分铁路客车分体式空调机组早期用于地铁列车、干线高速列车、新型长途座车上。第22页，课件共134页，创作于2023年2月制冷系统组成车内部分：

为空气冷、热处理、输送和分配单元，置于客车顶端部，空气通过风管、布风器送人车内。气流组织一般采用上送风，下回风，从车端新风口引入新风；车外部分：为压缩冷凝部分，置于车外车下。第23页，课件共134页，创作于2023年2月典型的客车分体式空调机组的制冷系统示意图l一排气截止阀；2一吸气截止阀；3一压缩机；4一油分离器；5一回油阀；6__压力继电器；7一贮液器；8一截止阀；9一冷凝器；10一冷凝器风机：11一过滤器；12_干燥器；13一截止阀；14一凝结水管；15一电磁阀；16一热力膨胀阀；17一水盘；18一蒸发器；19一分液器；20一离心风机：21一高压压力表；22一轴压表；23一低压压力表蒸发器冷凝器及冷凝风机压缩机车内风机膨胀阀第24页，课件共134页，创作于2023年2月为了便于安装和检修，整个系统分成四大部分：压缩机箱、冷凝器箱、蒸发器组及阀门控制箱。压缩机箱和冷凝器箱悬挂在车体底架下，悬挂支点装有橡胶减振器，以防止机器振动刚性地传人车内。蒸发器组安装在车端的平顶板上部的通风系统内。阀门控制箱设在乘务员室内，以便于监督和管理。第25页，课件共134页，创作于2023年2月二、KLD系列车顶单元式客车空调机组

的制冷系统单元式空调机组是将压缩机、冷凝器、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、风机、蒸发器和空气预热器等集中在一个箱体里组成一个完整的单元。第26页，课件共134页，创作于2023年2月KLD40型单元式客车空调机组图第27页，课件共134页，创作于2023年2月KLD29型单元式客车空调机组图第28页，课件共134页，创作于2023年2月1、KLD40型单元式客车空调机组制冷系统原理图l一高压开关；2一压缩机；3一低压开关；4一气液分离器；5一通风机；6一蒸发器；7一电加热器；8一毛细管；9一干燥过滤器；l0一冷凝器；11一冷凝风机第29页，课件共134页，创作于2023年2月制冷系统的原理流程KLD40型单元式客车空调机组的一套制冷系统的原理流程为：

全封闭制冷压缩机2→风冷冷凝器→干燥过滤器9→毛细管8→蒸发器6→气液分离器4→压缩机2。空调控制装置可以根据车内温度的需要，控制开启空调机组的一套或两套制冷系统。第30页，课件共134页，创作于2023年2月制冷系统部分工作描述

由压缩机压缩成高温高压的R22蒸气，进入风冷冷凝器，经外界空气的强制冷却，冷凝成高温高压的液体；进入毛细管节流降压，变成低温低压的气液混合冷媒；然后进入蒸发器，吸收流过蒸发器的空气的热量，蒸发成低温低压的蒸气；再经过气液分离器，被压缩机吸人，完成一个制冷循环。第31页，课件共134页，创作于2023年2月为了防止系统在轻负荷工况下蒸发不完全的液体进人压缩机，特在蒸发器后设置了气液分离器，用以防止压缩机产生液击事故，并在热负荷大时用以补充系统的流量。第32页，课件共134页，创作于2023年2月制冷系统的制冷与除湿功能的实现压缩机不断工作，制冷系统达到连续制冷的效果。车内的空气通过蒸发器时，空气中的水分冷凝成水滴，被排到车外而起除湿作用。第33页，课件共134页，创作于2023年2月

制冷系统的压力保护高压压力继电器(ACB—QBll型)整定值为：高压断开(2.9±0.1)MPa高压自动复位(2.4±0.15)MPa。低压压力继电器(LCB—QA02型)整定值为：低压断开(0.19±0.05)MPa低压自动复位(0.32±0.05)MPa。第34页，课件共134页，创作于2023年2月车内通风量的控制

KLD40型单元空调装置的离心式通风机可根据需要选择强送风(高速挡)或弱送风(低速挡)。

正常运用时，制冷系统是根据需要调整温度控制器来自动选择强冷(两台压缩机工作)或弱冷(一台压缩机工作)的。第35页，课件共134页，创作于2023年2月寒冷季节的加热功能空调机组的电加热器7可用于在寒冷季节对送人车内的新鲜空气进行预热。由新风口引入的新鲜空气及车内循环空气，被机组的通风机5吸人，在电加热器7前混合加热，被加热的空气，由通风机5送人车内风道各格栅，向车内送热风，使温度逐渐上升，并由温度调节器自动调节车内空气温度，保持车内一定的舒适温度。第36页，课件共134页，创作于2023年2月2、KLD29型单元式客车空调机组制冷系统原理图l一高压开关；2一压缩机；3一低压开关；4一气液分离器；5一通风机；6一蒸发器；7一电加热器；8一毛细管；9一干燥过滤器；l0一冷凝器；11一冷凝风机第37页，课件共134页，创作于2023年2月制冷系统的原理流程（与KLD40类似）KLD29型单元式客车空调机组的一套制冷系统的原理流程为：

全封闭制冷压缩机2→风冷冷凝器→干燥过滤器9→毛细管8→蒸发器6→气液分离器4→压缩机2。空调控制装置可以根据车内温度的需要，控制开启空调机组的一套或两套制冷系统。第38页，课件共134页，创作于2023年2月三、CRH2动车组空调机组的制冷系统

CRH2动车组第39页，课件共134页，创作于2023年2月客室外部分设有：

压缩机

高压开关

客室外热交换器

客室外风机

制冷剂储罐

交流电抗器（1）客室外部分设备组成第40页，课件共134页，创作于2023年2月（2）客室内部分设备组成客室内部分采用密封结构内部设有：

客室热交换器

客室送风机

电热器

直流电抗器

排水泵

空气过滤网第41页，课件共134页，创作于2023年2月（3）控制部分控制部分采用密封结构，内部设有：逆变器逆变器用冷却器接触器盘1接触器盘2该单元设置在车辆的地板下侧。第42页，课件共134页，创作于2023年2月CRH2动车组空调机组的制冷系统原理图第43页，课件共134页，创作于2023年2月每个空调装置采用两套制冷机系统，其中室内热交换器、室外热交换器为两套系统共用。空调控制装置可以根据车内温度的需要，控制开启空调机组的一套或两套制冷系统和对压缩机进行变频控制。第44页，课件共134页，创作于2023年2月四、CRH1动车组空调装置制冷系统空气处理单元图CRH1动车组采用分体式空调系统，采用R134a制冷剂。第45页，课件共134页，创作于2023年2月Supplyairfan供风电扇Evaporator蒸发器Filter过滤器Supplyairfanmotor供风电扇电机Supplyair供风Outsideair室外风Returnair回风Pipeflanges管子法兰空气处理单元的主要组成部分第46页，课件共134页，创作于2023年2月压缩机–冷凝器单元图第47页，课件共134页，创作于2023年2月Condenserfanmotor冷凝器电扇电机Condenserfan冷凝器电扇Compressor压缩机Receiver

储夜器Condenser冷凝器压缩冷凝单元的主要部件示意第48页，课件共134页，创作于2023年2月CRH1动车组空调装置制冷系统图冷凝器车内空气处理单元压缩机冷凝风机第49页，课件共134页，创作于2023年2月CRH1动车组空调装置制冷系统组成及表述

1-压缩机（2台）2-冷凝器（2个）3-蒸发器（2个）4-过滤干燥器（2个）5-低压开关（2个）6-高压开关（2个）7-膨胀阀（2个）8-进气扇（2个）9-冷凝风机（2个）10-控制冷凝风机的压力开关

（2个）第50页，课件共134页，创作于2023年2月11-贮液器（2个）12-安全阀（2个）13-加液阀（2个）14-检视窗-湿度指示器（2个）15-检查阀（2个）16-吸入气体管路上的球阀(2个，带有Schrader阀门)17-热气旁通（2个）18-液态管路上的球阀（2个）19-电磁阀1-2,2-2（2个）20-电磁阀1-1,2-1（2个）21-冷量调节器（2个）22-气液混合器（2个）23-Schrader阀（4个）

第51页，课件共134页，创作于2023年2月驾驶室空调单元图第52页，课件共134页，创作于2023年2月Filter过滤器Evaporator蒸发器Heater加热器Supplyairfanunit供风电扇单元condenserfan冷凝器电扇Compressor压缩机Condenser冷凝器驾驶室单元–主要组成部分示意第53页，课件共134页，创作于2023年2月五、CRH5动车组空调装置制冷系统CRH5动车组为车顶单元式空调系统，采用R134a制冷剂。客室内空调系统包含两个独立的制冷回路，以保证当一套故障时，仍有50%的性能。空调控制装置可以根据车内温度的需要，控制开启空调机组的一套或两套制冷系统。第54页，课件共134页，创作于2023年2月CRH5动车组空调装置制冷系统1-回风阀门2-蒸发风机3-蒸发器4-加热器5-膨胀阀6-冷凝器7-压缩机8-冷凝风机9-新风阀门压缩机冷凝风机蒸发风机冷凝器膨胀阀蒸发器第55页，课件共134页，创作于2023年2月CRH5动车组空调装置制冷压缩机单元图第56页，课件共134页，创作于2023年2月CRH5动车组客室部分空调装置图第57页，课件共134页，创作于2023年2月CRH5动车组空调装置车上安装第58页，课件共134页，创作于2023年2月客室空调系统制冷剂循环图1-压缩机2-高压减振器3-止回阀4-冷凝器5-冷凝风机6-加夜阀7-干燥过滤器8-视液镜9-液体管电磁阀10-膨胀阀11-蒸发器12-蒸发风机13-低压减振器14-旁通阀15-压力控制16-电加热器膨胀阀蒸发器冷凝器冷凝风机压缩机第59页，课件共134页，创作于2023年2月CRH5动车组的司机室空调装置第60页，课件共134页，创作于2023年2月司机室空调系统制冷剂循环图1-压缩机2-高压减振器3-冷凝器4-冷凝风机5-干燥过滤器6-视液镜7-膨胀阀8-蒸发器9-蒸发风机10-低压减振器11-旁通阀12-压力控制13-电加热器蒸发器冷凝器压缩机膨胀阀第61页，课件共134页，创作于2023年2月司机室空调系统制冷剂循环司机室空调制冷剂循环由压缩机、高压减震管、冷凝器、冷凝风机、干燥过滤器、视液镜膨胀阀、蒸发器、蒸发器风机、低压减震管、旁通阀1、压力控制、电加热器等设备组成。第62页，课件共134页，创作于2023年2月第二节完第63页，课件共134页，创作于2023年2月第三节铁路冷藏车用制冷系统第64页，课件共134页，创作于2023年2月机械冷藏车具制冷速度快、温度调节范围大、车内温度分布均匀和运送迅速等特点，机械冷藏车适应性强，实现制冷、加热、通风换气以及融霜的自动化。新型机械冷藏车还设有温度自动检测、记录安全报警装置。所以铁路机械冷藏车在目前铁路冷藏运输中应用最广。第65页，课件共134页，创作于2023年2月我国铁路机械冷藏车的主要技术参数表

第66页，课件共134页，创作于2023年2月①采用双级制冷压缩机铁路机械冷藏车一般在选用R22或R12制冷剂时，均采用单机二级制冷压缩机，以保正在气温高、制冷机工作压力比较大时能正常制冷。一、机械冷藏车制冷系统的特点第67页，课件共134页，创作于2023年2月②设置蒸发器的融霜工况在机械冷藏车中，制冷设备主要在低温工况下工作，一般运输冷却和冻结货物时，蒸发温度在一30℃～一5℃之间，蒸发器表面温度低于0℃，而货物间的空气中总是含有一定数量的水蒸气，因此，机械冷藏车的蒸发器是经常带霜工作的。第68页，课件共134页，创作于2023年2月由于霜的导热系数比金属管小得多，所以蒸发器的霜层增加了传热热阻。霜层越积越厚，不仅会减小甚至可能堵塞蒸发器肋管间的空气通道，使蒸发器的传热量显著减少，使制冷设备的制冷量下降而引起车内温度回升。第69页，课件共134页，创作于2023年2月为了维持机械冷藏车制冷设备的正常工作，保证预定的车内温度，机械冷藏车的制冷系统必须考虑蒸发器的融霜，这是机械冷藏车制冷系统区别于客车空调制冷系统的重要特点。第70页，课件共134页，创作于2023年2月③机械冷藏车制冷系统一般具有三种工况：1．制冷工况2．融霜工况3．加热工况第71页，课件共134页，创作于2023年2月二、典型的机械冷藏车制冷系统说明第72页，课件共134页，创作于2023年2月1、B18型铁路机械冷藏车的制冷系统B18型车是我国铁路机械冷藏车的代表，它以10辆车固定编组，其中一辆为机械发电车兼乘务员生活车；另有9辆为货物车，货物车的制冷装置设在每辆车的两端，冷风机部分向两端插入车体内部，向车内吹送冷风，实现车箱内的降温。制冷机组车外部分有外罩，外罩两侧面有冷凝器风机进、排风百叶窗，其端面还设有新风进口。第73页，课件共134页，创作于2023年2月B18型铁路机械冷藏车的制冷系统图（制冷工况）蒸发器压缩机冷凝器膨胀阀储液罐融霜管路截止阀融霜电磁阀关闭

油水分离器第74页，课件共134页，创作于2023年2月B18型铁路机械冷藏车的制冷系统图（融霜工况）蒸发器压缩机冷凝器膨胀阀储液罐融霜管路截止阀融霜电磁阀开启

融霜压力开关动作油水分离器第75页，课件共134页，创作于2023年2月融霜时间由时间控制器给定，融霜60min后，时间控制器动作，关闭融霜电磁阀10，制冷系统又恢复正常工作。第76页，课件共134页，创作于2023年2月B18型铁路机械冷藏车的制冷系统图（加热工况）

加热器蒸发器风机

制冷设备不工作第77页，课件共134页，创作于2023年2月2、B19型铁路机械冷藏车的制冷系统

每套制冷加温机组主要由制冷压缩冷凝机组、蒸发器、电加热器和循环风机组及配电柜三部分组成。由于蒸发器、电加热器和循环风机置于货物间内，而压缩冷凝机组和配电柜在车外，为了保证车端的隔热性能，在端墙的开口处，用填装了聚苯硬质泡沫塑料的玻璃钢框来隔热，玻璃钢框外还用两道橡胶密封条密封。第78页，课件共134页，创作于2023年2月两套机组可以单独工作，也可以同时工作。每套机组可由各自的配电柜控制，也可由发电乘务车上的总配电柜集中控制。当外气温度为40℃，空车制冷车内最低温度可达一18℃，当外气温度为一45℃时，车内加温可达15℃。车内温度不均匀度不超过3℃。第79页，课件共134页，创作于2023年2月B19型铁路机械冷藏车的制冷系统（制冷工况）图蒸发器膨胀阀管式加热器冷凝器压缩机贮液器

融霜电磁阀关闭

第80页，课件共134页，创作于2023年2月B19型铁路机械冷藏车的制冷系统（融霜工况）图蒸发器膨胀阀管式加热器冷凝器压缩机贮液器

融霜电磁阀开启

第81页，课件共134页，创作于2023年2月B19型铁路机械冷藏车的制冷系统（加热工况）图管式加热器工作第82页，课件共134页，创作于2023年2月3、B20型铁路机械冷藏车制冷系统

B20型九节式机械冷藏车与B19型机械冷藏车的制冷机组相似，每辆货物车有两套FAI／356／2型的制冷机组，分别设置在车辆的两端。第83页，课件共134页，创作于2023年2月B20型铁路机械冷藏车制冷系统（制冷工况）图压缩机管式加热器膨胀阀蒸发器冷凝器贮液器

融霜电磁阀关闭

第84页，课件共134页，创作于2023年2月B20型铁路机械冷藏车制冷系统（融霜工况）图压缩机管式加热器膨胀阀蒸发器冷凝器贮液器

融霜电磁阀开启

第85页，课件共134页，创作于2023年2月B20型铁路机械冷藏车制冷系统（加热工况）图管式加热器工作蒸发器风机第86页，课件共134页，创作于2023年2月4、B22型铁路机械冷藏车制冷系统

B22机械冷藏车组为每组五节，中间为乘务发电车，两端各有两辆冷藏车。在每辆冷藏车车端的上部，各装有一套制冷加温装置。各冷藏车的制冷加温装置，可在乘务发电车中进行集中遥控操作，也可在各冷藏车内用配电柜进行操作。第87页，课件共134页，创作于2023年2月B22型铁路机械冷藏车制冷系统（制冷工况）图

冷凝器压缩机蒸发器车内加热器膨胀阀融霜电磁阀关闭第88页，课件共134页，创作于2023年2月B22型铁路机械冷藏车制冷系统（融霜工况）图

冷凝器压缩机蒸发器车内加热器膨胀阀融霜电磁阀开启第89页，课件共134页，创作于2023年2月B22型铁路机械冷藏车制冷系统（加热工况）图

蒸发器车内加热器工作第90页，课件共134页，创作于2023年2月5、蓝鲸型铁路机械冷藏车制冷系统

蓝鲸系列LFT98NR型和LFT98型铁路车用制冷机组为新型的机械冷藏车制冷系统。LFT198NR型制冷机组为本车内燃机驱动，适用于快速(120km／h)铁路机械冷藏车及公路半挂车等：LFl98型制冷机组为电驱动，适用于快速铁路机械冷藏车组和客货混编单节机械冷藏车等。

第91页，课件共134页，创作于2023年2月①新型铁路机械冷藏车(LFI98NR型机组)制冷系统冷藏车每辆车配两套制冷机组，并可同时运行或单独运行。两套系统由两台柴油发动机分别驱动。冷凝器横向进出风，并冷却压缩机。蒸发器为下进风，正向送风。制冷机组的工作分为制冷工况、融霜工况和加热工况。第92页，课件共134页，创作于2023年2月LFT98NR型机组制冷系统（制冷工况）

压缩机冷凝器蒸发器热力膨胀阀融霜电磁阀关闭融霜管第93页，课件共134页，创作于2023年2月LFT98NR型机组制冷系统(融霜工况)图

压缩机冷凝器蒸发器热力膨胀阀融霜电磁阀开启融霜管第94页，课件共134页，创作于2023年2月加热工况当车辆运行在寒冷地区，为了防止车内运输的冷却货冻坏，则通过电脑或手动发出加热信号，制冷机组进入加热工况，但此时蒸发器风机16继续运行。以保持车内空气的清洁度和各处温度的均匀。第95页，课件共134页，创作于2023年2月LFI98NR型机组制冷系统(融霜工况)图

压缩机冷凝器蒸发器热力膨胀阀融霜电磁阀开启融霜管第96页，课件共134页，创作于2023年2月②新型铁路机械冷藏车(LFT98型机组)制冷系统此制冷机组选用R22制冷剂，机组可在±45℃环境温度范围对冷藏车内货物进行制冷或加热，保持货物间温度一24℃一15℃，机组另设有新风调节装置，以满足不同运输条件。机组采用微电脑全自动控制，也可采用手动通风、制冷、加热、融霜等。第97页，课件共134页，创作于2023年2月LFT98型机组制冷系统(制冷工况）压缩机冷凝器蒸发器膨胀阀融霜管融霜电磁阀供夜电磁阀第98页，课件共134页，创作于2023年2月LFT98型机组制冷系统（融霜工况）压缩机冷凝器蒸发器膨胀阀减震软管融霜电磁阀开启供夜电磁阀关闭加热器第99页，课件共134页，创作于2023年2月LFT98型机组制冷系统（加热工况）压缩机不工作蒸发器风机工作加热器工作第100页，课件共134页，创作于2023年2月6、B10型单节机械冷藏车B10型单节机械冷藏车于1997年研制成功。该车型制冷系统有备用动力设备，不需要发电车联挂。因此，可以与任何货车或客车编组。该车型适用于多品种，小批量的铁路运货要求，能适应市场经济的发展方向。第101页，课件共134页，创作于2023年2月B10型单节机械冷藏车的NDM一94A型制冷／制热机组

制冷工况压缩机冷凝器

蒸发器热气旁通阀贮液器

22、23热气电磁阀关闭

第102页，课件共134页，创作于2023年2月融霜工况制冷机处于融霜工况时，利用压缩机排出的高温制冷剂