汽车空调系统检修 课件 项目三 汽车空调暖风、通风与配气系统的检修

项目三汽车空调暖风、通风与配气系统的检修项目三汽车空调暖风、通风与配气系统的检修案例引入视频：大学生mooc《新能源汽车空调系统的检测与维修》请进入mooc课程观看引入视频案例引入视频：大学生mooc《新能源汽车空调系统的检测与维修》3-1传统汽车空调暖风系统3-2新能源汽车空调暖风系统3-3汽车空调通风系统3-4汽车空调配气系统3-5空调滤芯的更换项目三汽车空调暖风、通风与配气系统的检修1.汽车空调暖风系统的作用与分类任务一传统汽车空调暖风系统汽车的取暖系统是将车外新鲜空气引入热交换器，吸收其中某种热源的热量，从而提高空气的温度，并将空气送入车内的装置。①与蒸发器一起共同将空气调节到使人感到舒适的温度。②在寒冷的冬季向车内提供暖气，提高车内空气的温度。③当车窗结霜，影响司机和乘客的视线，不利于行车安全时，可通过采暖装置吹出热风来除霜。1.汽车空调暖风系统的作用与分类任务一传统汽车空调暖风系统水暖式暖风装置气暖式暖风装置热源发动机余热式独立燃烧式使用热源综合预热式2.水暖式暖风系统的组成与工作原理任务一传统汽车空调暖风系统利用发动机的冷却循环水的余热作为热源，将其引入热交换器（加热器），由鼓风机将车厢内或车外部的空气吹过热交换器而使之升温。一般由控制阀、鼓风机、暖风水箱、节温器及相应的管路组成。任务一传统汽车空调暖风系统（1）冷却液控制阀冷却液控制阀一般安装在加热器芯的入水管前面，用来控制进入加热器芯的发动机冷却水的流量。（2）加热器芯加热器芯由管/叶片和容器组成，将管子弄扁可以改善传导并使加热性能变得更好，加热器芯上的水箱用来引导冷却液流经芯子，一般由黄铜或塑料和铝制成。2.水暖式暖风系统的组成与工作原理任务一传统汽车空调暖风系统（3）节温器节温器一般安装在发动机冷却液通道的出口处，通过感知发动机冷却液的温度控制冷却液的大小循环；目前大都使用石蜡式节温器。（4）加热器软管与卡箍一般有两根软管与加热器相连，一根进水软管和一根出水软管。通过卡箍进行固定连接并与加热器相连，经常采用的卡箍有恒定张力卡箍和涡轮式卡箍两种。回顾：汽车构造2.水暖式暖风系统的组成与工作原理任务一传统汽车空调暖风系统2.水暖式暖风系统的组成与工作原理使用暖气时，经发动机分流出的高温冷却液部分送入采暖装置的加热器芯，冷空气在鼓风机的作用下，通过加热器被加热后，由不同的出风口吹向乘客室。在加热器芯中被吸收热量的冷却液离开加热器被发动机水泵抽回发动机，完成一次循环。任务一传统汽车空调暖风系统3.气式暖风系统的组成与工作原理利用发动机排气管中的废气余热或冷却发动机后的热空气作为热源，通过热交换器加热空气，把加热后的空气输送到车厢内取暖；此种装置受车速变化的影响大，对热交换器的密封性、可靠性要求较高；气暖式暖气装置有两种：一种是气暖肋片式，另一种是气暖热管式。任务一传统汽车空调暖风系统在发动机排气管上装一段肋片管，管外套上外壳管内通发动机排气，外壳与管子之间的夹层中通空气，这段管子即是热交换器。在风机的作用下，将空气吸入并加热后送入车室。加肋片的目的在于增加换热面积以强化换热。值得注意的是排气中含有二氧化硫和水分等杂质，具有腐蚀性。因此，要求这管段的管材必须是耐腐蚀的，连接处应该密封严实，且应经常检查。3.气式暖风系统的组成与工作原理任务一传统汽车空调暖风系统其工作原理：车用发动机的废气流经热管的吸热端，而利用风机强制车室内空气流过热管的放热端，真空密闭的金属管内装入约占热管容积1/3的工作液体，在管子下部即吸热端的工作液体被发动机废气热流体加热，吸收热量后沸腾变为气体，由于气体的密度小而上升。3.气式暖风系统的组成与工作原理任务二新能源汽车空调暖风系统纯电动汽车没有发动机、插电式混动车型发动机不是实时工作的；没有了发动机，暖风系统就没有了热源，因而需要另外形式的制热装置；新能源汽车上普遍采用了电动空调压缩机和PTC加热器等来分别实现制冷和制热功能。1.概述任务二新能源汽车空调暖风系统2.热泵由传动带驱动的直流无刷电动机的电动汽车热泵式空调系统。空调系统的制冷/制热模式由四通换向阀转换；从原理上讲，该系统与普通的热泵空调并无区别，但是用于电动汽车上，其专门开发了双工作腔滑片压缩机、直流无刷电动机和逆变器控制系统。在热泵工况下，系统从融霜模式转为制热模式时，风道内换热器上的冷凝水将迅速蒸发，在风窗玻璃上结霜，影响驾驶的安全性。实线箭头表示制冷工况虚线箭头表示制热工况？任务二新能源汽车空调暖风系统2.热泵任务二新能源汽车空调暖风系统2.热泵把室外的热量泵入室内，但凡有这个能力的机组都叫热泵。冷暖空调比单冷空调就是多了一个转换阀，用于夏季冬季切换。风冷式热泵空调：用风扇冷却的空调外机=空气能热泵=风冷热泵都属于风冷式热泵空调；水冷式热泵空调：不带风扇的空调外机=水冷冷却热泵=接冷却塔冷却的空调=接地源水冷却的空调。热泵heatpump

是指其能量属性，欧美常用这个词，是指用电带动压缩机,把室内更热（冷），而另外一边更冷（热）。永远是一边冷一边热，但凡带这个属性的机器都叫热泵。全世界所有的带压缩机的可以冷暖使用的都叫热泵！

任务二新能源汽车空调暖风系统2.热泵任务二新能源汽车空调暖风系统2.热泵蒸发器冷凝器任务二新能源汽车空调暖风系统2.热泵任务二新能源汽车空调暖风系统2.热泵制冷循环可逆转新能源汽车热泵空调：热量的“搬运工”，将环境的热量“搬运”到车里。温差是它正常工作的首要条件。当室外温度低至零下几十度的时候，温差趋于零，热泵的制热效果会大幅受限。热泵是一种可以将低位热源的热能强制转移到高位热源的空调装置，类似可以将低处的水泵到高处的“水泵”。使用四通换向阀可以使热泵空调的蒸发器和冷凝器功能互相对换，改变热量转移方向，从而达到夏天制冷冬天制热的效果。热泵的理论基础来源于热力学逆卡诺循环，热泵型空调系统的制冷和制暖，均采用专用的电动压缩机驱动制冷或制热循环，其中冬季采暖时不再像现有电动空调这样只采用PTC制热，而是使用电动压缩机驱动实现制热。1）基于现有制冷剂R134a的热泵系统；2）制冷剂CO2的热泵技术；3）太阳能热泵空调系统。方案一：系统由电动空调压缩机、气液分离器、HVAC总成（包括车内冷凝器、蒸发器、蒸发风机、辅助加热PTC）、车外换热器以及多个电磁阀组成。总体上是在现有电动汽车普遍使用的电动空调基础上，使用电动压缩机，车外换热器为垂直“V"形翅片平行流换热器形式，在HVAC总成内部增加车内冷凝器和辅助加热PTC，在空调管路上增加多个电磁阀，通过控制多个电磁阀的开启和关闭，实现制冷剂流向控制。多个电磁阀的组合实现既可以切换冷媒流向，也可以膨胀冷媒的作用。使用电动压缩机，通过四通换向阀改变制冷剂的流向，采用电子膨胀阀可实现制冷剂的双向流动，车外换热器使用垂直“V”形翅片平行流换热器，增加辅助加热。任务二新能源汽车空调暖风系统3.PTC加热器PTC----PositiveTemperatureCoefficient---正温度系数，热敏电阻材料；温度降低，PTC电阻值随之减小，发热量反而会相应增加；按材质可以分为陶瓷PTC热敏电阻和有机高分子PTC热敏电阻；用于空调辅助电加热器的是陶瓷PTC热敏电阻；任务二新能源汽车空调暖风系统3.PTC加热器采用热敏陶瓷元件和波纹散热铝条经高温胶粘而成；具有热阻小、换热效率高等优点，是一种自动恒温、节省电能的电加热器产品；它最大的突出特点是安全性能好，任何情况下都不会发生类似于电热管类加热器表面“发红”的现象新能源汽车制热方式主要有PTC水加热器和PTC电加热两种。任务二新能源汽车空调暖风系统3.PTC加热器是通过加热冷却液的方式完成车辆制热功能；先利用水泵将储液壶里面的冷却液泵入PTC水加热器内，然后由PTC对其进行加热，加热后的冷却液流经暖风水箱使周围的空气温度上升，通过鼓风机将热量输送至空调出风口，以此提高车内温度，最后冷却液再流回储液壶，如此循环。PTC水加热器任务二新能源汽车空调暖风系统3.PTC加热器由两组波纹铝制半导体材料组成；空调控制器可以使两组独立或同时工作，以满足车辆的加热需求；空调控制器接收空调面板的加热请求信号，并采集车内外温度等信号，控制加热器工作。空调控制器与VCU通过CAN总线完成交互信息，当发生异常时可以及时发出警告信号并作出响应。PTC电加热器任务二新能源汽车空调暖风系统3.PTC加热器由两组波纹铝制半导体材料组成；空调控制器可以使两组独立或同时工作，以满足车辆的加热需求；空调控制器接收空调面板的加热请求信号，并采集车内外温度等信号，控制加热器工作。空调控制器与VCU通过CAN总线完成交互信息，当发生异常时可以及时发出警告信号并作出响应。PTC电加热器任务二新能源汽车空调暖风系统3.PTC加热器利用大功率器件(功率变换、驱动电机、电机控制器等)工作时产生的热量，对车内环境进行热交换。当热量不足时，启用辅助PTC加热器。余热+辅助PTC任务三汽车空调通风系统1.汽车通风系统的作用与分类将新鲜空气送进车室内，取代污浊空气的过程，称为通风。新鲜空气进入量必须大于排出和泄漏的空气量，保持车内压力大于车外压力。防止外面空气不经空调装置直接进入车内，而且能防止热空气排出，以及避免发动机废气通过回风道进入车内，污染空气。根据我国对轿车、客车空调的新鲜空气要求，换气量按人体卫生标准最低不少于20m3/（h·人），且车室内的CO2的体积分数一般应控制在0.03%以下，风速在0.2m/s左右。任务三汽车空调通风系统2.通风方式动压通风强制通风综合通风任务三汽车空调通风系统2.通风方式（1）动压通风自然通风；利用汽车行驶时对车身外部所产生的风压为动力，在适当的地方开设进风口和排风口，以实现车内的通风换气；车身外部大多受到负压，只有车前及前风窗玻璃周围为正压区；轿车的进风口设在车窗的下部正风压区，而且此处都设有进气阀门和内循环空气阀门，用来控制新鲜空气的流量；一般在汽车空调系统刚起动，而且车内外温差较大时，关闭外循环气道，采用内循环方式工作，这样可以尽快降低车内温度。普通轿车车身的模型进行风洞试验的表面压力分布图任务三汽车空调通风系统2.通风方式（1）动压通风排风口设置在轿车尾部负压区。由于动压通风不消耗动力，且结构简单，通风效果也较好，因此，轿车大都设有动压通风口。任务三汽车空调通风系统2.通风方式（2）强制通风利用鼓风机强制将车外空气送入车厢内进行通风换气的。需要能源和通风设备；在冷暖一体化的汽车空调上，大多采用通风、供暖和制冷的联合装置，将外气与汽车空调冷暖空气混合后送入车内，此种通风装置常见于高级轿车和豪华旅行车上。任务三汽车空调通风系统2.通风方式（3）综合通风动压通风+强制通风低速行驶时采用强制通风；高速行驶时采用动压通风；目前小型汽车上基本上都采用了综合通风的方式。任务三汽车空调通风系统3.空气净化车室外空气的净化+车室内循环空气的净化；含有CO2、CO、NOx、SOx、HC和烟雾降低了空调的舒适性能，对人体健康都会造成不利的影响，使人精神疲倦，容易造成行车事故。过滤除尘和静电集尘两种。任务三汽车空调通风系统3.空气净化（1）过滤除尘对尘埃起筛滤作用和拦截作用，还有惯性作用和扩散作用；主要用无纺布、过滤纤维纸组成干式纤维滤清器和金属网格浸油滤清器任务三汽车空调通风系统3.空气净化（1）过滤除尘干式纤维滤清器中对于较大粒度的尘埃，由于惯性作用，来不及随气流转弯而碰撞到孔壁上，在重力作用下跌掉下来；对于微小颗粒，在围绕交错的纤维表面作布朗运动时，和纤维接触而沉积下来，并且在与纤维摩擦中产生静电作用，被纤维吸附在其表面。其优点是简单、价廉，缺点是气流阻力太大。广泛应用于各种普通轿车空调系统中，仅能过滤空气中的灰尘和杂物，只需定期清理过滤网上的灰尘和杂物即可。任务三汽车空调通风系统3.空气净化（1）过滤除尘空调滤清器汽车四滤？任务三汽车空调通风系统3.空气净化（2）静电除尘静电除尘装置结构复杂、成本较高，一般只用于高级轿车和旅游车上；静电集尘器则以静电集尘方式把微小的颗粒尘埃、烟灰及汽车排出的气体中含有的微粒吸附在集尘板上。任务三汽车空调通风系统3.空气净化（2）静电除尘工作原理是：高压放电时产生的加速离子通过热扩散或相互碰撞而使浮游尘埃颗粒带电，然后在高压电场中库仑力的作用下，克服空气的阻力而被吸附在集尘电极板上。任务三汽车空调通风系统3.空气净化（2）静电除尘它通常安装在制冷、供暖采用内循环方式的大客车上，经过这种装置净化后的空气清洁度很高，可以充分满足对汽车舒适性的要求任务三汽车空调通风系统3.空气净化（2）静电除尘有些车辆的空气净化系统在滤清器中加入活性炭，可吸收空气中的异味；有些车辆在净化系统中设有烟雾传感器，当传感器检测到车内存在烟气时，便通过放大器自动使鼓风机以高速档运转，排出车内的烟气控制单元任务四汽车空调配风系统1.空调配风方式汽车空调配风系统作用主要是控制车内的暖气和冷气气流的流向、流速，以及控制车内的空气清新度，将新鲜空气引入车内，以提高乘员舒适性。系统根据空调的工作要求，可以将冷、热风按照配置送到驾驶室内，满足调节需要。汽车空调不仅能将新鲜空气引入车厢内，而且能将冷气、热风、新鲜空气有机地进行配合调节，形成冷暖适宜的气流吹出。任务四汽车空调配风系统1.空调配风方式（1）冷、暖风独立式当夏季气温炎热时，车内空气在风机吹送下，通过蒸发器芯冷却后，吹向车内降低车内温度。当冬季气温降低时，车内空气与车外空气混合，在风机的吹送下，通过加热器芯升温，从中、下风门输送到车内，或经上风口吹向风窗玻璃进行除霜。任务四汽车空调配风系统1.空调配风方式（2）冷、暖风转换式车内循环空气和外界新鲜空气经风门混合后，由风机送入。当选择制冷（COOLER）功能时，混合空气经蒸发器芯冷却后吹出。当选择制热功能时，混合空气经加热器芯升温后由地板风口吹出。当选择除霜功能时，热风由除霜风口吹向风窗玻璃。当加热器和蒸发器全部关闭时，送入车内的为自然风。任务四汽车空调配风系统1.空调配风方式（3）半空调方式车内循环空气和新鲜空气经风门调和混合后，先经过蒸发器冷却，后经风机送入风门调节，一部分或大部分进入加热器，冷气出口不再进行调节，已经被除湿。如果蒸发器不开，送出的是暖风；若加热器不开，则送出的是冷风；若两者都不开，则送出的是自然风。任务四汽车空调配风系统1.空调配风方式（4）全空调式全空调式也称空气混合式，其应用较为普遍，即新鲜空气和车内循环空气经风门调节后，由风机吹向蒸发器进行降温除湿，再经风门进入加热器加热，出来的冷气和热气混合后，按功能要求送入车内。可通过调节风门来控制混合气的温度。若关闭蒸发器，则送出的是暖气；若关闭加热器，则送出的是冷气；若两者均不开，则送出的是自然风。任务四汽车空调配风系统2.典型的配气系统汽车空调配气系统分为通风、制冷、再热系统；由三部分组成第一部分为空气进入段，主要由气源门和伺服器组成，用来控制室内循环空气和室外新鲜空气进入；第二部分为空气混合段，主要由蒸发器、加热器和调温门组成，用来调节所需温度的空气；第三部分为空气分配段，分别可使空气吹向面部、脚部和挡风玻璃上，主要包括中风门、下风门、除霜门和上、中、下风口任务四汽车空调配风系统2.典型的配气系统汽车空调配气系统分为通风、制冷、再热系统；由三部分组成第一部分为空气进入段，主要由气源门和伺服器组成，用来控制室内循环空气和室外新鲜空气进入；第二部分为空气混合段，主要由蒸发器、加热器和调温门组成，用来调节所需温度的空气；第三部分为空气分配段，分别可使空气吹向面部、脚部和挡风玻璃上，主要包括中风门、下风门、除霜门和上、中、下风口任务四汽车空调配风系统2.典型的配气系统第一部分为空气进入段，主要由气源门和伺服器组成，用来控制室内循环空气和室外新鲜空气进入；第二部分为空气混合段，主要由蒸发器、加热器和调温门组成，用来调节所需温度的空气；第三部分为空气分配段，分别可使空气吹向面部、脚部和挡风玻璃上，主要包括中风门、下风门、除霜门和上、中、下风口任务四汽车空调配风系统2.典型的配气系统当调温门处于全开位置状态时冷空气经过加热器，当调温门处于全闭位置状态时冷空气不经过加热器。这样只要调温门处于全开或全闭位置，就可得到最高或最低温度空气。另外，也可调节调温门处于全开或全闭之间的不同位置，得到不同温度和湿度的空气。分配段的除霜门、中风门、下风门，可调节空调风吹向挡风玻璃、乘员的中上部或脚部。另外，控制空调器内风机转速，调节空调风的流量，改变人体感觉的温度。任务四汽车空调配风系统2.典型的配气系统汽车空调的配风系统可以根据不同的需要，通过不同的气流挡板的动作调节温度、出风口切换和内外循环调节等。1）温度调节空调系统通过移动空气混合挡板，改变流经加热器芯的热空气和蒸发器的冷空气的比例来控制温度。任务四汽车空调配风系统2.典型的配气系统汽车空调的配风系统可以根据不同的需要，通过不同的气流挡板的动作调节温度、出风口切换和内外循环调节等。（2）内外循环控制内外循环控制是通过控制进气风挡位置来选择是车内循环还是车外部循环。一般情况下通常选择外