汽车空调构造与维修

主讲：朱明高级技师、经济师,工程师高级技艺专业教师汽车维修工高级考评员第一章、汽车空调设备的根本知识学习目的熟习汽车空调根本术语熟习汽车空调的分类与特点掌握汽车空调的功能、组成及任务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理的简称，用以调理车内的温度、湿度、气流速度、空气干净度等空气参数，为乘员提供清新温馨的车内环境。

二、汽车空调的任务环境

1.接受猛烈、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、汽车空调的任务方式

1.手动方式：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.半自动方式：经过程序安装检测空气温度和气流混合门位置来到达驾驶员选定的温馨度。

3.全自动方式：经过程序安装检测空气温度和气流混合门位置来到达驾驶员选定的温馨度，且系统具有缺点监控警示功能。

四、汽车空调的温馨性参数

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

普通坚持在30%~70%。

3.车内气流速度

夏季不超越0.5m/s，冬季0.3~0.35m/s。

4.车内降温、升温率

夏季坚持在1.5oC/min，冬季运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，程度方向温差：1.5oC。

6.车内换气量

每位乘员所需新颖空气量为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

出风口位置应尽量防止直吹令人觉得不温馨的部位，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、美等国那么采用(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、汽车空调设备的根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景象凝结：蒸气转变为液体形状。热量：1kcal/h=3.968Btu/h1kcal=4186.8J1Btu/h=0.252kcal/h1kw=860kcal/h1kw.h=3.6×106J第二节、汽车空调设备的根本知识比热容:1克的物质,当温度升高1摄氏度时,所需求的热量,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00KJ.湿度：空气中所含水分的高低称为湿度．第二节、汽车空调设备的根本知识第二节、汽车空调设备的根本知识汽车空调对汽车内的空气进展调理温度、湿度、流速干净度

满足人体温馨提供理想的人工气候环境含义：进展冷、暖、通风三种的调理。方式：汽车空调机采用的是蒸气紧缩式制冷一、汽车空调根本术语汽车空调系统由暖风安装、制冷安装、通风安装、空气净化安装和加湿安装中的一个或多个部件以及必要的控制部件等构成，用于调理乘员舱内的温度、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温馨的环境及新颖空气的系统。由紧缩机、冷凝器、贮液枯燥器、或气液分别器、节流元件、蒸发器、制冷剂管路和风机等构成，将车室内的热量传送给室外环境的安装。暖风安装由汽车发动机提供的余热或独立熄灭器产生的热量作为热源，用于车厢内采暖及风窗玻璃除霜和除雾的热交换安装。制冷安装二、汽车空调的分类1、按驱动方式分类〔1〕非独立式汽车空调系统

〔2〕独立式汽车空调系统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、按构外型式分类汽车空调按构外型式可分为整体式空调、分体式空调以及分散式空调。〔1〕整体式空调：将副发动机、紧缩机、冷凝器和蒸发器经过传动带、管道衔接成一个整体，安装在一个公用机架上，构成一个独立总成，由副发动机带动，经过车内通风管将冷风送入车内。〔2〕分体式空调：将紧缩机、冷凝器、蒸发器以及独立式空调的副发动机部分或全部分开布置，用管道联接成一个制冷系统。〔3〕分散式空调：将蒸发器、冷凝器、紧缩机等各部件分散安装在汽车各个部位，并用管道相联接。汽车空调只需具有如下几个功能，就根天性满足人们对温馨性的要求调理车内空气的温度，做到冬暖夏凉。调理车内空气的湿度。提供适宜的气流速度与气流方向。净化空气，保证车内空气的质量。汽车空调的第一功能是调理车内空气的温度汽车空调在冬季利用其采暖安装升高车厢内空气的温度。轿车和中小型汽车普通以发动机冷却循环水作为暖风的热源，而大型客车那么采用独立式加热器作为暖风的热源。在夏季，车内降温那么由制冷安装来完成。最早的手动空调就是采用此种方式，瑞风商务车的空调也是采用此方式。汽车空调的第二功能是调理车内空气的湿度普通汽车空调普通不具备这种功能，只需高级奢华汽车采用的冷暖一体化空调器，才干对车内的湿度进展适量调理。它经过制冷安装冷却降温去除空气中的水分，再由采暖安装升温，以降低空气的相对湿度。但汽车上目前还没有加装加湿安装，只能经过翻开车窗等通风设备，靠车外新颖空气来调理。车内相对湿度普通坚持在30%~70%为宜，超出此范围，人就会感到枯燥或闷热。汽车空调的第三功能提供适宜的气流速度与气流方向。空气的流速和方向对人体温馨性影响很大。由于人体生理特点，为了到达温馨觉得，自动空调普通在制冷时出风口处于吹脸，在取暖时出风口是吹脚。根据人体生理特点，头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感，因此，在布置空调出风口时，应采取上冷下暖的格式，即让冷风吹到乘员头部，暖风吹到乘员脚部。汽车空调的第四功能过滤净化车内空气，保证车内空气的质量由于车内空间小，乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况，所以进气门应处于外循环，以不断向车内补充外界的新颖空气，可采用强迫通风安装，或采用自然通风安装。为防止人体缺氧，产生疲劳、头痛和恶心等病症，车内每位乘客所需新颖空气量应为20~30m3/h，二氧化碳〔体积〕浓度应坚持在0.1%以下。车辆运用两种类型的通风安装，自然通风安装和强迫通风安装。第三节空调系统的根本组成与原理

由制冷系统、取暖系统、送风系统、电子控制系统组成。采暖系统制冷系统送风系统控制电路第2页汽车空调的组成汽车空调系统主要由制冷剂、紧缩机、蒸发器、冷凝器、节流安装和辅助控制元件等组成。膨胀阀式空调系统组成二、制冷系统的组成1紧缩机2冷凝器3枯燥瓶4膨胀阀5蒸发器二、制冷系统的组成制冷系统的组成膨胀管式空调系统的组成1紧缩机2冷凝器3节流管4蒸发器5贮液罐第三节空调系统的根本组成与原理

由制冷系统、取暖系统、送风系统、电子控制系统组成。

1.制冷系统

紧缩机未来自蒸发器低温低压的制冷剂气体，紧缩为高温高压的制冷剂气体，再送冷凝器冷却为中温高压的制冷剂液体，又流经储液枯燥瓶，按制冷负荷的需求，将多余的液体制冷剂储存，被枯燥后的制冷剂液体在膨胀阀〔由感温包制冷剂形状决议阀口大小〕节流降压，构成雾滴状的制冷剂在蒸发器大量蒸发、吸热，使蒸发器外外表温度下降〔鼓风机带动空气流过蒸发器，这些空气大部份热量传送到蒸发器而变为冷空气，再送至车内〕，吸热后制冷剂在紧缩机进气口的负压作用下，被吸进紧缩机气缸，制冷剂进展下一循环，而鼓风机出风口延续得到冷空气。如图1。图1制冷系统任务原理2.暖风系统

暖风系统用加热器引进发动机冷却水，水道设置暖水阀，这阀受控于驾驶员或电脑的指令。当暖水阀开启时，较热发动机冷却水流经加热器，使加热器升温。鼓风机带动空气流过加热器，加热器出来的空气是热空气。如图2。

3.送风系统

经过蒸发器、加热器处置后的空气，按驾驶员或电脑指定的送风方式，将空气送至指定的风口。

普通由三部份组成：第一部分为空气进口段，主要由控制新颖空气和室内循环的风门叶片和伺服机构组成，以改动进气源或车内外进气比例。第二部分为空气混合段，主要由蒸发器、加热器组成，用来提供所需温度的空气。第三部分为空气分配段，由各种风门和风口组成，实现预期送风方式的目的。

任务过程：新颖空气+车内空气〔或按比例〕→进入鼓机→空气进入蒸发器被吸热→由混合风门调理进入加热器→进入指定风口。

送风方式有：常见空气混合式和全热式。空气混合式：冷空气在空气混合风门的开度调理下，按一定的比例风量经过加热器。如图3。特点：节省部分冷量，冷暖混合不均，空气参数调理精度较差。全热式：冷空气全经过加热器。特点：空气参数调理精度较高。图3空气混合式送风系统图4真空操作系统自动空调送风系统风门伺服机构有：1〕真空伺服系统，利用真空马达内压力变化，拉动风门。如图4。图5电动机伺服系统2〕电动机伺服系统，由电脑指令电动机任务，电动机在不同电流作用下，转动的方向和角度可以改动。风门在电动机的拉动下，实现气流流向的转换或开启、封锁，如图5。图6自动空调电子控制系统

3.电子控制系统利用传感器或开关将外界气候、车内空气参数、发动机工况、驾驶员的指令等信号保送到电脑，电脑将风门电动机、紧缩机离合器、暖水阀，鼓风机等执行器，对系统任务进展优化控制。如图6。1、制冷剂制冷剂(俗称冷媒)是制冷系统中的一种任务介质，经过本身的“相态〞的变化来实现热交换，从而到达制冷的目的。根底知识——制冷剂一、液体形状变化过程与热的关系物质三种形状变化液态吸热汽态〔蒸发〕蒸发器制冷剂汽态车厢汽态放热液态〔冷凝〕冷凝器制冷剂液态车厢外二、制冷剂一种化学物质。是制冷系统中完成制冷循环的任务介质。蒸气紧缩制冷机运用的制冷剂(Refrigerant)，大多数是氟里昂Freon。国际用R表示。6.制冷剂汽车空调系统所用的制冷剂主要有R12和R134a两种。R12制冷剂的分子式为CF2Cl2，是一种无色、无味、无毒的气体，价钱相对低廉，且可回收反复运用，但它对大气臭氧层有一定的破坏作用。因此近年来逐渐被环保型R134a制冷剂取代，R134a的分子式为CH2FCF3。在运用中，绝对制止两种制冷剂交换运用。R12的十大特性1、无色、无味。2．中压制冷剂3．在大气压下沸点低4．密度较大，阻力小，管径较大。5．对密封件的要求6．有良好的电绝缘性能7．液态时对光滑油的溶解度无限制8．不溶于水9．与水产生化学反响10．防水措施：一定要严厉抽真空三、R12——(CFC-12)(十大特性)1．无色、无味；5350C以下不分解。2．中压制冷剂，正常蒸发温度小于00C、大于-700C，冷凝器内压力为0.3-2.0MPa压力较大，空气也不易进入。走漏时，光滑油一同漏出有明显油迹。3．在大气压下沸点低，沸点为-29.80C。凝固温度为-1580C。4．密度较大，阻力小，管径较大。5．对密封件的要求使天然橡胶变软、膨胀、起泡；对氯丁乙烯和氯丁胶制品破坏较小；对尼龙和氟塑制品破坏不明显。6．有良好的电绝缘性能。R12的特性7．液态时对光滑油的溶解度无限制，管路不积存光滑油；气态时对光滑油的溶解度有限并随压力增高、温度降低而增大。在气态路中，〔特别是蒸发器〕如有足够流速，不会产生油膜而影响传热。8．不溶于水，过量水分在低温、低压下，热量被吸收而构成冰塞。9．与水产生化学反响，生成盐酸—氢氟酸，对系统有腐蚀。10．防水措施：一定要严厉抽真空，选用水量小于20×10-6的冷冻机油。假设大于，枯燥器无能为力。四、R134a—HFC-134a

R134a〔HFC-134a〕是一种不会破坏臭氧层的制冷剂。无毒、无臭、与空气混合不爆炸。传统制冷剂含氯元素，暴露在高海拔的阳光下会分解释放氯，破坏地球的臭氧层。R134a—四大特性1．热物理性能。分子量、沸点、气化热，与R12相近。2．传热性能。优于R12。3．相容性能。与矿物油是非相容的，必需用合成光滑油。！！！4．00C和100C时的气化潜热〔KJ/Kg〕197.89和190.13。低于R12思索：制冷剂的任务循环：在紧缩机作用下，低温低压制冷剂在蒸发器中汲取流经的车厢空气热量而定压气化，〔冷却对象得以降温〕。经紧缩机将高温高压制冷剂压送冷凝器内把热传给周围空气而冷凝成液态制冷剂。再经贮液枯燥器---膨胀阀—蒸发器开场新任务循环注意：整个循环过程中，制冷剂只需物态的变化〔物理变化〕，无化学变化。只起吸、放热的作用本身的性质没有改动。7.冷冻机油空调紧缩机运用的光滑油称为冷冻机油，它必需能在高温暖低温条件下都能正常任务。冷冻机油的功用主要是光滑紧缩机轴承、活塞等零件外表。此外，冷冻机油还具有密封作用。随制冷剂循环。系统中的冷冻油不能多也不能少。国产冷冻机油牌号有13号、18号、25号和30号4种。进口冷冻机油有SUNISO3GS、SUNISO4GS、SUNISO5GS三种牌号。通常选用国产18号和25号冷冻机油，或进口SUNISO5GS冷冻机油。2、空调紧缩机空调紧缩机是汽车空调制冷安装的心脏、动力元件，用来紧缩和保送制冷剂。3、冷凝器冷凝器是一种热交换器，是把来自紧缩机的高温高压气体经过管壁和翅片将其中的热量传送给冷凝器周围的空气。它的作用和原理正好与蒸发器相反。4、节流安装节流安装有热力膨胀阀、节流孔管等类型，是汽车制冷中的重要部件，起到节流降压、调理流量、防止“液击〞和防止异常过热的控制造用。5、蒸发器蒸发器也是一种热交换器，它利用从节流安装来的低温低压的液态制冷剂蒸发时吸收周围空气中的大量热量，从而到达车内降温的目的。6、辅助及控制元器件空调系统中辅助及控制元器件有很多，主要包括贮液枯燥器(或气液分别器)、控制电路板、各种阀、各种开关、管路、视镜以及各种指示器和控制仪表等。它们的作用是提供必要的条件保证系统得以正常的任务。五、汽车空调任务原理空调紧缩机把低温气态制冷剂〔冷媒〕紧缩成高温高压气态后经过高压空调管路进入冷凝器，由于车外温度低于进入冷凝器的制冷剂温度，借助于冷凝风扇的作用。在冷凝器中的制冷剂的大量热量被车外空气带走，从而高温、高压气体被冷凝成中温、高压的液体。这种中温、高压液体流过膨胀阀时，由于节流作用，体积忽然变大而降压，变成低温、低压的雾状物〔液体〕进入蒸发器汽化。由于制冷剂在管内汽化时的温度低于蒸发器管外的车内循环风，故它能自动吸收管外空气中热量，从而使流经蒸发器的空气温度降低，产生了制冷降温的效果，汽化了的制冷剂被紧缩机抽吸紧缩，变成高温、高压的气体，又经过高压软管送向冷凝器，这样就完成了一个制冷系统的热力循环。汽车空调任务原理.图1制冷系统任务原理高压是如何产生一、制冷系统的低压侧和高压侧1、低温低压液体制冷剂进入车厢内的蒸发器在定压下汽化，由液体变为低温低压蒸气2、经紧缩机后成为高于车内空气的高温高压气体〔70C，1.3-1.5Mpa〕1低压(紧缩机)转2高压制冷系统的低压侧和高压侧3、在冷凝器内将热量释放给车外的空气，从而冷凝成高压的液体制冷剂(1.3-1.5Mpa)，4、最后经过节流，恢复为低压低温的液体形状〔0.13-0.30MPa，1-40C〕。高压3(节流)转