汽车空调系统技术培训ppt课件.ppt

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1、汽车空调系统简介,空调系统简介,空调系统简介,空调制冷系统工作原理,空调系统主要部件及功能,空调组成与分类,一、汽车空调的组成汽车安装空调系统的目的是为了调节车内空气温度、湿度，改善车内空气的流动，并且提高空气的清洁度。故汽车空调系统主要由以下几部分组成：、制冷装置：对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽舒适。 2、暖风装置：主要用于取暖，对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。 3、通风装置：将外部新鲜空气吸进车内，其通风和换气作用。同时，通风对防止风窗玻璃起雾也有良好作用。 4、加湿装置：在空气湿度较低的时候，对车内空气进行加湿，

2、以提高车内空气的相对湿度。 5、空气净化装置：除去车内空气中的尘埃、臭味、烟气及有毒气体，使车内空气变得清洁。,空调系统简介,空调组成与分类,二、汽车空调的分类 1、按功能分类 a、单一功能：指冷风、暖风各自独立，自成系统，一般大、中型客车上。 b、组合式是指冷、暖风合成用一个鼓风机、一套操纵机构。这种结构又分 冷、暖风分别工作和冷暖风可同时工作两种方式，多用于轿车上。 2、按驱动方式分类 a、非独立式汽车空调系统 b、独立式汽车空调系统,空调系统简介,空调系统简介,空调系统工作原理,Energy balance : PE + PW = PC,制冷循环原理,空调系统运作原理,50.0,10.0

3、,5.0,1.0,0.5,0.1,100,200,300,400,500,65,0,100,0.2,0.4,0.6,0.8,-60,-40,-20,20,40,60,压力,bar,焓 kJ/kg,压缩,冷凝,蒸发,过冷,过热,0,0,60,汽液混合,气态,饱和液态,饱和气态,液态,空调系统运作原理,制冷循环压焓图,节流,TXV,蒸发器,压缩机,储液罐,压力开关,冷凝器,空调系统运作原理,CCTXV 系统,空调系统运作原理,CCOT 系统,空调系统运作原理,一、制冷常用名词定义 1、温度是一个表征物体热能多少的物理量，分为摄氏温度（），华氏温度 和绝对温度K等。摄氏温度把在标准大气压下冰水混合物

4、的温度设定为0，水的沸点设定为100，间隔100等份每一等份为1。华氏温度把摄氏温度的32度定为0摄氏温度的212度定为100F ，间隔100等份每一等份为1F 。 绝对温度把摄氏零下273度设定为零点，单位间隔与摄氏温度相同。 C=K+2732、湿度是表征空气中含有水份多少的物理量。分为绝对湿度和相对湿度两种。 绝对湿度表示1m3湿空气中所含水蒸汽的质量。 相对湿度表示湿空气中实际含有的水蒸气量与相同温度下饱和湿空气含有的水蒸气量的比值，它说明湿空气的潮湿程度或接近饱和的程度。3、干球温度指用温度计的感温部分直接放置在空气中进行测量，这时得到的实际温度就是空气的干球温度。4、湿球温度是说明湿

5、空气所处的物理状态的物理量，不代表湿空气的真正温度，当大量的湿空气流过温度计的感温部位（被浸泡在水中的纱布包裹着）时，如果湿空气传给水的热量恰好等于水面蒸发所需的热量，并且水温维持不变，则该温度就是湿球温度。 测量湿球温度时，棉纱一端一定要浸入在蒸馏水中，温度计的感温部分距容器上沿10mm左右，空气的流动速度应在1.5m/s2.5m/s之间。,空调系统运作原理,5、工程压力就是指垂直作用在容器表面单位面积上的力。 a、绝对压力p_容器内实际压力 b、表压力由压力表测出的压力一般指高于大气压的相对压力 c、真空度由真空计测示的压力一般指低于大气压的相对压力 d、大气压因地球上方的大气质量所造成的

6、压力，是气压计指示的压6、显热：物体因吸收或放出热量而使温度发生变化，而相态没有发生变化此时的热量变化称为显热。7、潜热：物体吸收或放出热量而温度没有发生变化而是物体相态发生了变化时称为潜热。 8、焓是表征物体能量多少的物理量，它是物体所含的内能与推动功之和。它是一个复合的状态参数。二、制冷循环基本原理 在日常生活中，都有这种体会：当用酒精搽身体时，都会有凉的感觉。这说明当液体变成气体时吸收了热量，从而降低了温度。汽车空调制冷就是利用此基本原理，主要有三个要点： 1）液体变成气体时，需要吸收大量的热量，热量被吸收而温度随之降低。2）温度的变化不仅与物体内所含热量的大小有关，而且与物体的体积、质

7、量有关。3）热量的自然传递，只能从高温物体向低温物体传递。 假如我们想从25的汽车车厢里向35的车外放热，就必须要依靠机械设备，消耗功率来进行，这些设备和有关附件就组成了汽车空调制冷装置。,空调系统运作原理,汽车空调系统就是利用制冷剂在装置中蒸发时，吸收了车室内空气的热量，从而降低了空气温度，达到制冷目的。 1、制冷系统的组成 一般制冷装置主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、贮液干燥器、鼓风机及连接管路组成一个密闭系统（见下图）。,空调系统运作原理,2、制冷原理 单级制冷循环是由压缩过程、冷凝过程、节流膨胀过程、蒸发过程等四个基本过程组成（看制冷压焓图）。 压缩过程：启动汽车空调系统之后，压

8、缩机在发动机的带动下开始工作，驱使制冷剂在密封的空调系统中循环流动。压缩机将从蒸发器流回的低温低压的气态制冷剂，压缩成高温高压气体排出压缩机。压缩过程是等熵压缩过程，在这个过程中压缩机消耗外界能量将低温低压的过热蒸汽压缩成高温高压的过热蒸汽 。,空调系统运作原理,冷凝过程：高温高压的制冷剂气体经管路进入冷凝器内，在冷凝器内散热，温度降低，冷凝成液态制冷剂流出冷凝器，进入干燥器内，经过干燥、过滤后，呈液态沿管路流进膨胀阀。冷凝过程是等压过程，在整个过程中高温高压的过热蒸汽首先被冷却成饱和蒸汽，再经过等温等压的放热过程由饱和气态变成饱和液态，实现相态的转化，这段过程中利用的是物体潜热释放热量。在到

9、达膨胀阀入口以前，饱和液体经过进一步冷却形成具有一定过冷度的饱和液体。,节流过程：在进入膨胀阀前的高压液态制冷剂温度仍较高，这种状态的制冷剂在膨胀阀内发生节流膨胀，压力下降，蒸发成气态。节流膨胀过程是等焓膨胀过程。在这个过程中高压液体在经过突然变小的孔时发生不可逆转的压力损失，变成低温低压的气液混合物。 蒸发过程：制冷剂蒸发成气态，需要大量吸收车内流经蒸发器表面空气的温度，从而降低了气温，达到了制冷目的。蒸发器内制冷剂则完全蒸发，温度升高，流回压缩机，实现连续循环。蒸发过程是等压过程，在整个过程中冷媒首先蒸发成饱和的低温低压气体，再经过进一步的蒸发作用形成具有一定过热度的过热蒸汽。 在单级制冷

10、循环过程中，制冷能力的大小或制冷量的大小取决于冷媒循环量的多少和蒸发器入口到压缩机入口焓差1大小的乘积，压缩机入口到冷凝器入口的焓差2表示的是压缩机的压缩工，而冷凝器入口到膨胀阀入口的焓差3则代表了冷凝器所需要的散热量的大小。3和2的比值则代表了制冷系统的效率COP系数。,空调系统运作原理,空调系统运作原理,三、制热循环基本原理 采用水冷式发动机的冷却水作为热源，从发动机水套上，将冷却水引入车内的暖风装置中，由风机送风吹过暖风散热器表面，将流经的空气加热，使气温升高，冷却水再返回发动机（见下图）。 此种方法简单、经济，应用比较广泛。,空调系统简介,空调系统主要部件及功能,空调系统主要部件及功能

11、,冷凝器,压缩机,储液干燥器,HVAC 单元,控制面板,空调管路,空调系统的主要部件,HVAC 单元,空调系统主要部件及功能,内外循环风门,蒸发器,膨胀阀,加热器,风门,鼓风机,塑料壳体,执行器,控制面板,冷凝器,基本要求：高换热效果；体积小、重量轻；对制冷剂及空气的流阻小；耐腐蚀性好,空调系统主要部件及功能,功能：冷凝、散热,管片式,管带式,平流式,热力膨胀阀（TXV）,置于储液器与蒸发器之间，并与蒸发器相连,一、TXV 的功能：截流，降压控制制冷制冷却量 通过控制制冷剂流量，控制过热度 二、TXV的选择标准车辆的最大制冷量蒸发器结霜情况过热度系统稳定性,空调系统主要部件及功能,热力膨胀阀（

12、TXV）,空调系统主要部件及功能,三、膨胀阀分类：按膨胀阀的形状可分为F型、H型等； 按平衡方式可分为内平衡膨胀阀、外平衡膨胀阀；按调节方式分内置调节式和外置调节式。,H型,内平衡膨胀阀的主要构成有阀体、阀心、调节弹簧、弹性膜片、感温包毛细管、阀盖、推动连杆等部件。,F型内平衡,热力膨胀阀（TXV）,空调系统主要部件及功能,F型外平衡,外平衡膨胀阀与内平衡膨胀阀的主要区别在于外平衡膨胀阀具有独立的平衡管连接到蒸发器出口管，而内平衡膨胀阀则在膨胀阀出口处通过平衡孔的方式来实现，内平衡膨胀阀所感受到的平衡压力只是膨胀阀出口处的压力而不是蒸发器出口处的真实压力，当蒸发器的流通阻力超过0.5公斤时，必

13、须要考虑利用外平衡膨胀阀替代内平衡膨胀阀。,感温包感受到蒸发器出口处冷媒的温度并传递给内部的填充介质，根据PV=T内部填充介质给弹簧模片的力F1=T/V。同时弹簧模片还受到蒸发器出口冷媒压力F2和调节弹簧的压力F3当 F1=F2+F3时，阀的开度处于相对静止状态，当F1F2+F3时模片下移，传动干推动钢球下移，阀门开度增加。冷媒流量增加制冷能力增强，压力升高，温度降低，出口过热度减小。当F1F2+F3时模片上移，调节弹簧推动钢球上移，阀门开度减小。冷媒流量减小制冷能力降低，压力降低，温度升高，出口过热度增加。这种控制形式称为温度控制式膨胀阀，它利用的是蒸发器出口冷媒的 过热度来控制膨胀阀的开启

14、度，膨胀阀的开启度正比于蒸发器出口冷媒的过热度。当蒸发器内部液体流通阻力达到一定时（即蒸发器的压力损失达到一定值时）必须要考虑采用外平衡式膨胀阀或H型膨胀阀。,F1,F2,F3,弹性模片,阀芯部分,调节弹簧,空调系统主要部件及功能,截流管,截流管的功能 截流，降压 但不能控制过热度和制冷剂流量截流管选择标准派出空气温度过冷度蒸发器出空过热度压缩机排气温度及压力,始终安装在蒸发器入口处,空调系统主要部件及功能,蒸发器,为车厢提供必需的制冷量必需的制冷量由制冷系统的其他元件匹配得到，并且由车厢内的热力平衡及客户的要求决定。,空调系统主要部件及功能,选择的因素： 制冷能力（目标：4500w风量 45

15、0m3/h） HVAC 单元小 需采用超薄型 HVAC 单元重量要求 (目标 7kg） 需采用超薄型 降低通风阻抗 降低耗电量（目标：185w）,管带式,层叠式,RS平流式,压缩机,空调系统主要部件及功能,压缩机是汽车制冷装置的心脏，起着输送制冷剂蒸汽，保证制冷剂循环正常工作的作用。常见的压缩机一般是由离合器和机体组成。,1、电磁离合器 压缩机是靠发动机皮带传 动的，压缩机离合器就是用来断开或接通传动的装置（图）。电磁离合器主要有三个部分：皮带轮、离合器盘及电磁线圈。当电流通过线圈时，产生较强的磁场，使压缩机的离合器盘和皮带轮紧密贴合，靠磨擦驱动压缩机主轴旋转。当空调控制器把电流截断，磁场就消

16、失，离合器盘靠簧片的弹力把吸盘和皮带轮脱开，压缩机便停止了工作。,压缩机,空调系统主要部件及功能,2、压缩机机体 压缩机主要结构形式有：活塞式、 三角转子式、旋叶式、涡旋式、螺杆式压缩机。 压缩机机体主要由前端盖、缸体、后端盖、主轴斜盘、活塞及阀片组成（见下图），发动机驱动压缩机主轴，斜盘带动三个活塞作双向往复运动，每个活塞实现吸气及排气同时进行。,位于冷凝器与TXV之间，发动机舱内,储液干燥器,功能1 :向膨胀阀提供液态制冷剂储存液态制冷剂功能2 : 除去系统中的湿气（水分）功能3: 过滤杂质,空调系统主要部件及功能,气液分离器,功能: 向压缩机提供完全汽化的制冷剂 将制冷剂与润滑油的混合物

17、除湿并过滤杂质保证润滑油回到压缩机,位于蒸发器与压缩机之间,空调系统主要部件及功能,管路,连接各个空调元件形成制冷回路,功能：输送制冷剂，限制泄漏隔绝制冷剂与周围环境降低噪音及振动的传播保证制冷回路内的压力及绝热性方便安装于汽车内 (包括传感器与快速接头）,空调系统主要部件及功能,冷凝器,蒸发器,膨胀阀,储液罐,压缩机,蒸发器散热片部位,温控开关感温包,高压保护开关,低压保护开关,高压管路或贮液干燥器上,冷凝器与膨胀阀之间的高压管路或贮液干燥器上,温控开关、高压保护开关、低压保护开关的安装位置,控制电路,空调系统主要部件及功能,空调系统检查与维修,空调系统的检测方法,空调系统的故障与排除,空调

18、系统日常维护,空调系统检查与维修,空调系统日常维护,空调系统检查与维修,汽车空调日常维护及注意事项,要保证汽车空调的正常使用，需要经常对空调进行检查和维护。日常维护的项目主要有以下几种：1、检查系统性能及制冷效果 （1）首先把歧管式压力计的高、低压软管分别与系统的高、低压侧相连接。这时两个手动阀都处于关闭状态。 （2）起动汽车发动机，并使发动机转速保持在2000r/min左右。 （3）按下空调开关，冷风机风量开到最高档，待车内空气与外界空气充分对流后，关闭车窗，把空调拨杆放在制冷区。 （4）当外界环境温度为35左右，用干湿球温度计测得蒸发器出风口空气温度为1215时，则说明制冷效果正常。 （5

19、）待空调系统稳定后，通过歧管式压力计的高、低压表检查系统内制冷剂的压力。对R12为制冷剂的系统，若低压表的压力值为2.0105Pa左右，高压表的压力值为15105Pa左右；对R134a为制冷剂的系统，若低压表的压力值为2.0105Pa左右，高压表的压力值为16105Pa左右时，则说明系统工作正常。,空调系统检查与维修,2、检查压缩机及离合器对于非独立式汽车空调系统，压缩机是靠其轴端的电磁离合器通过皮带与发动机主轴相连的。日常维护方法为：（1）在空调系统未开启前，先检查连接皮带的张紧情况，太松了，容易打滑，太紧了，增加发动机负荷。可通过惰性轮来调节皮带的张紧度。（2）空调系统开启后，注意观察压缩

20、机的运行情况，看运行时有无剧烈震动，压缩机内部有无异常响声，皮带张紧情况，电磁离合器吸合与脱离情况等。（3）可通过观察压缩机轴封处有无油泽，以判断是否存在制冷剂泄漏现象。3、检查贮液干燥过滤器一般情况下，在贮液干燥过滤器上安装有视液玻璃，当系统工作时，可通过视液玻璃观察系统内制冷剂流动情况，并藉助判断系统工作情况。（1）清晰、无气泡，此时：若蒸发器进出风口温度正常，说明制冷剂充注合适，系统工作正常；若出风口温度过高，制冷效果不理想，而且停机后，仍有制冷剂在流动，说明制冷剂充注过多；若开、关空调，视液玻璃内无任何变化，同时制冷效果极差，而且压缩机进出口之间温差很小，说明制冷剂泄漏严重或已经漏光。

21、,空调系统检查与维修,（2）清晰、但经常见有气泡，特别是空调系统刚起动时气泡猛增，同时感觉制冷效果较差，说明系统缺少制冷剂。（3）若视窗内看到机油条纹，且制冷效果很差，说明系统内已基本上没有制冷剂了。要及时检漏、抽真空，补充制冷剂。（4）当用手触摸贮液干燥器时，若进出口之间无明显温差，则属正常，若进出口之间有明显温差或在出口处结霜，则说明贮液干燥器被污物严重堵塞，这时应更换贮液干燥过滤器。4、检查冷凝器及蒸发器有些汽车空调系统，冷凝器往往安装在汽车发动机水箱前面，或者安装在汽车的裙部。由于汽车运行条件恶劣，时间一长，冷凝器表面会被灰尘和泥浆污染，如不及时消除就会影响到冷凝器的散热效果。因此，要

22、经常注意冷凝器的清洁问题。（1）清洁冷凝器可以用高压水龙头冲洗，或采用软刷蘸清水刷洗。（2）对蒸发器，有些是装在仪表板下，或者是内藏于车内，为了保证清洁也要经常加以清洗。,空调系统检查与维修,5、检查风机无论是蒸发风机还是冷凝风机，其工作情况好坏都会对系统工作性能产生较大影响。因此平时要注意检查。主要是：（1）观察冷凝风机安装电线是否牢固，叶片形状是否正常。（2）工作时各档速度是否正常，有无异常响动。6、制冷剂泄漏检查由于汽车空调是安装在运动的汽车上，受汽车本身结构及安装空间限制，各部件之间一般采用软管连接，所以接头较多，压缩机又多为开启式，加上汽车运行条件恶劣，所以容易出现制冷剂泄漏。因此，

23、平时要经常加以检查。检查的主要部位和方法如下：（1）压缩机轴封处：若有有渍说明此处有泄漏。（2）各连接管道接头处：若有油渍说明此处有泄漏。（3）对于较易观察和容易接触的部位，可用肥皂水及卤素检漏灯进行检漏；对于不易观察和接触不到的部位可用卤素电子检漏仪进行检查。,空调系统检查与维修,7、抽真空在汽车空调系统的维修工作中经常遇到需要对系统抽真空。具体操作方法如下：（1）将歧管压力表和真空泵与系统正确连接。（2）打开岐管压力计上的高、低压阀，并启动真空泵，将系统压力抽至低压表真空度读数为0.07102kPa以下。（3）关闭高、低压阀，放置10分钟，表针不得有回升。8小时内压力回升不超过1.33kP

24、a，方能表示系统无泄漏。如有泄漏时，应再进行检漏并加以修理，然后再进行抽真空工作。8、充注制冷剂制冷系统经过抽真空并确认无泄漏后就可以开始充注制冷剂，充注制冷剂一般从高压侧充注及配合低压侧充注的方法。具体操作过程为：（1）将真空泵从岐管压力计中间软管脱离，并与装有制冷剂的容器连接起来。（2）打开制冷剂容器上的阀门，使中间软管内充满制冷剂，这时将中间软管与岐管式压力计中间管接头稍微拧松，利用制冷剂的压力驱赶管内的空气。,空调系统检查与维修,（3）将制冷剂容器倒置，这时打开岐管压力计高压侧的手动阀，制冷剂液体进入系统的高压侧，当达到平衡压力时关闭高压侧手动阀。一般情况下，系统内高压侧的平衡压力约为

25、（57）105Pa。（4）关闭高压侧手动阀，将制冷剂容器直立，起动发动机，并将发动机转速调至2000r/min左右。打开空调开关，空调风机风量开至最大，空调挡杆拨至制冷位置，缓慢开启岐管式压力计低压侧手动阀，这时制冷剂以气态形式进入系统低压侧。（5）随着制冷剂充注过程的进行，系统高、低压表的读数在不断发生变化。一般情况下，在外界环境温度为35左右时，当高压表读数在（1416）105Pa，低压表读数在（1.52）105Pa，同时测量车内蒸发器出风温度在1215范围内时，即认为制冷剂充注量合适。（6）在充注制冷剂时，应特别注意：不能从低压侧向系统内充注液体制冷剂以防压缩机液击；安装和拆卸岐管压力计

26、时动作一定要快，尽量减少制冷剂泄漏。由于不同的车型的空调系统结构尺寸不尽相同，所以制冷剂充注量也不一样。一般认为通过观察系统高、低压侧工作压力，结合对车内空调效果测试的方法判断制冷剂的充注量是比较合理的方法。,空调系统检查与维修,有泡沫：泡沫流的产生是因为液态制冷剂和气态制冷剂互相混合。,清澈：制冷剂完全是液态。,浑浊：油和制冷剂分离，制冷剂看上去有轻微乳白色。,有泡沫且浑浊：气态制冷剂和油分离，产生浅乳白色的泡沫流。,空调系统检查与维修,9、添加冷冻机油一般情况下，新安装好的汽车空调系统，冷冻机油都已加注好，如果运行中没有泄漏，就没有必要加冷冻机油。但是在检修时，特别是需要更换制冷系统的主要

27、部件时，就需要向系统补充一定量的冷冻机油。补充的数量按产品说明规格的要求而定。添加冷冻机油一般采用抽真空加注法，具体操作过程如下：（1）先对系统抽真空。（2）关闭高压侧手动阀。（3）关闭辅助阀。（4）把高压侧软管从表座卸下，并插入油杯内。（5）打开辅助阀，油从油杯内被吸入系统。（6）在油杯内的油即将被吸完时，立即关闭辅助阀，以免吸入空气。（7）把高压侧软管接头拧回表座，打开高压侧手阀，开动真空泵，先为高压侧软管抽真空，然后，再打开辅助阀，对系统抽真空，以便排除随油进入系统内的空气。,空调系统检查与维修,空调系统检测方法,空调系统检查与维修,常用的诊断方法,1） 看 用眼睛来观察整个空调系统。如

28、：查看视液镜，如发现视液镜里制冷剂中央有气泡，则说明系统内制冷剂不足。再例如发现管接头处有油迹，并粘有灰尘，往往说明有泄露。还应注意冷凝器表面是否有脏物、蒸发器回风网是否被灰堵住等。2 ）听 用耳朵听运转中的空调系统有无异常的声音。首先听压缩机电磁离合器有无发出刺耳的噪声，如有就可能是离合器打滑或皮带松动。听听风机的声音是否正常等。,空调系统检查与维修,3 ）摸 在无温度计的情况下，可用手触摸空调系统各部件及连接管路的表面。触摸高压回路（从压缩机出口冷凝器储液器膨胀阀进管）应呈较热状态，一般温度大致为：9055；低压回气管（从蒸发器压缩机）呈较冷状态，一般温度大致为：1015。若在某一部位进出

29、口之间有明显的温差，则说明该部位有异常，如储液罐有可能因为脏堵发生异常。4） 测 通过看、听、摸只能发现不正常的现象。但要做最后的结论，还要借助于有关的仪器、仪表来进行测试。用压力表检查：在室外温度为3035，压缩机转速在2000转/分时，风速档调至最高档、内循环，其正常情况是：低压在：0.150.2MPa ；高压在：1.421.47MPa，但有时气温偏高时，相应的高压可能随之升高，但最高不超过1.9MPa左右。用检漏仪检漏，在条件不具备的情况下可用肥皂水涂抹各接头处检验。用万用表检查，可以查出空调电路的故障。,空调系统检查与维修,空调系统的故障与排除方法,空调系统检查与维修,汽车空调空调故障与排除,空调系统检查与维修,空调系统检查与维修,空调系统检查与维修,空调系统检查与维修,附1,制冷系统的压力检查及排除方法,汽车空调制冷系统调试操作程序,将岐管表接到空调系统上,将真空接到岐管表系统上,开始抽真空,停止抽真空,查看真空表,真空表指针未动,抽真空,充入少量制冷剂,检漏,正常,加注制冷剂,在一次检漏,开启空调，观察高低压力是否正常,检查何处泄露并予以排除,真空表指针回升,异常,附 2,