汽车空调系统

汽车空调系统目录12345空调系统的组成元件空调系统的工作原理空调系统的应用与发展空调系统的设计要素空调系统的故障诊断空调系统的组成元件12345压缩机空调管路、膨胀阀暖风、蒸发箱总成控制器及传感器冷凝器总成空调系统关键元件的作用压缩机冷凝器蒸发器控制器膨胀阀释放热量，使制冷剂液态化压缩制冷剂，使制冷剂的温度、压力升高调节温度、风量、工作模式吸收热量，使制冷剂气态化降温、降压空调系统的工作原理制冷过程压缩过程节流过程冷凝过程蒸发过程制热过程制冷系统的工作过程如下：1、压缩过程当压缩机工作时，吸入从蒸发器出来的低压、低温的气态制冷剂，经过压缩后变成高压、高温的气态制冷剂，并排入冷凝器。2、冷凝过程在冷凝器中，制冷剂与车外空气进行热交换。由于制冷剂的温度比车外空气高，所以高压高温的气态制冷剂放出热量，并把热量通过冷凝器传递给流经冷凝器的车外空气，而自身冷凝变成高压、高温的液态制冷剂，并流到节流装置。3、节流过程经过节流装置（膨胀阀），高压高温的液态制冷剂变成低压、低温的液态制冷剂，并进入蒸发器。4、蒸发过程在蒸发器中，制冷剂与车内空气进行热交换。由于制冷剂的温度比车内空气低，低压、低温的液态制冷剂吸收流经蒸发器的车内空气热量，而自身蒸发变成低压、低温的气态制冷剂。1925---------1939--------1954--------1960--------1970空调系统的应用与发展单暖空调单冷空调冷暖一体空调全自动空调全自动、分区恒温空调通用汽车曲轴连杆式压缩机轴向活塞式压缩机旋转叶片式压缩机涡旋式压缩机压缩机技术发展工作方式分类一、曲轴连杆式压缩机优点：1.结构简单，而且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低；2.适应性强，能适应广阔的压力范围和制冷量要求，可维修性强。缺点：1.无法实现较高转速，机器大而重，不容易实现轻量化；2.排气不连续，气流容易出现波动，而且工作时有较大的振动。注：由于曲轴连杆式压缩机的上述特点，已经很少有小排量压缩机采用这种结构形式，曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。空调系统的应用与发展空调压缩机工作方式分类二、斜板式压缩机主要部件是主轴和斜板。各气缸以压缩机主轴为中心圆周布置，活塞运动方向与压缩机的主轴平行。大多数斜板式压缩机的活塞被制成双头活塞。双头活塞在相对的气缸中一前一后的滑动，一端活塞在前缸中压缩制冷剂蒸气时，另一端活塞就在后缸中吸入制冷剂蒸气。各缸均配有高低压气阀，另有一根高压管，用于连接前后高压腔。斜板与压缩机主轴固定在一起，斜板的边缘装合在活塞中部的槽中，活塞槽与斜板边缘通过钢球轴承支承。当主轴旋转时，斜板也随着旋转，斜板边缘推动活塞作轴向往复运动。空调系统的应用与发展三、旋转叶片式压缩机旋转叶片式压缩机的气缸形状有圆形和椭圆形2种。在圆形气缸中，转子的主轴与气缸的圆心有一个偏心距，使转子紧贴在气缸内表面的吸、排气孔之间。在椭圆形气缸中，转子的主轴和椭圆中心重合。转子上的叶片将气缸分成几个空间，当主轴带动转子旋转一周时，这些空间的容积不断发生变化，制冷剂蒸气在这些空间内也发生体积和温度上的变化。空调系统的应用与发展优点：1.体积小、重量轻，易于在狭小的发动机舱内进行布置；2.噪声和振动小，容积效率。缺点：1.加工精度要求很高，制造成本较高。四、涡旋式压缩机涡旋压缩机结构主要分为动静式和双公转式2种。目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要由动涡轮与静涡轮组成，动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和由端板上伸出的渐开线型涡旋齿组成，两者偏心配置且相差180°，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门的防转机构的约束下，由曲柄轴带动作偏心回转平动，即无自转，只有公转。空调系统的应用与发展优点：1.体积小、重量轻；2.气体泄漏量少，容积效率高；3.结构紧凑、高效节能、微振低噪以及工作可靠性。一、定排量压缩机定排量压缩机的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的提高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较大。它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度，压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作。当温度升高后，电磁离合器吸合，压缩机开始工作。定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时，压缩机停止工作。二、变排量空调压缩机变排量压缩机可以根据设定的温度自动调节功率输出。空调控制系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制压缩机的压缩比来自动调节出风口温度。在制冷的全过程中，压缩机始终是工作的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。当空调管路内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样就会降低制冷强度。当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度。空调系统的应用与发展空调压缩机工作原理分类空调系统的设计要素冷凝温度tc=63°，蒸发温度te=0°，膨胀阀前制冷剂过冷度△tsc=5°,蒸发器出口制冷剂气体过热度△tsh=5°,室外温度ti=35°,室内温度t0=27°，轿车行驶速度V=40Km/h平行流式结构。扁管外壁面高度=2mm，宽度=16mm。翘片：宽度Wf=16mm,高度Hf=8mm,厚度δt=0.135mm、翘片角度α1=27°,间距Lf=1.5mm。迎面风速=4.5m/S散热板：宽度Wt=58mm，高度Ht=2.5mm，铝板厚度δt=0.5mm.内部流到尺寸Hh=1mm,Wh=57mm翘片：宽度Wf=58mm,高度Hf=8mm,厚度δt=0.1mm、翘片角度α1=36°,间距Lf=2mm工作参数冷凝器蒸发器空调系统的设计要素太阳辐射热量：太阳直射辐射强度、太阳散射辐射强度、车体表面反射强度、车体外表面积、车体表面吸收系数。玻璃窗渗入热量：玻璃表面积、玻璃导热系数、压缩机排大气、吸大气压力、压缩机排气比焓、排气温度空调额定工况制冷系统所需制冷量→压缩机所需制冷量→测短期工况下压缩机制冷量→压缩机轴功率→通过校核选定压缩机型号冷凝器散热量=符合系数*系统热负荷制冷剂质量流量、空气体积流量、冷凝器扁管长度→冷凝器尺寸热负荷量压缩机选用冷凝器的设计空调系统的设计要素管片式、管带式、层叠式进口空气状态参量：干球温度27℃，相对湿润程度51%；出口空气状态参量：干球温度12℃，相对湿润程度90%；制冷剂循环量：0.042kg/s制冷剂制冷量→蒸发器变面积，散热板长度、数量空调系统匹配设计中，除应注重制冷系统内压缩机选配，冷凝器、蒸发器的形状尺寸设计，膨胀阀和贮液干燥器等器件的匹配关系。另外，换热器芯体、暖风箱壳体、管路结合的工艺控制。以使空调系统在运行时，其空调性能和噪音等指标都能达到最佳。蒸发器的设计其它空调系统的故障诊断空调维修注意事项（1）不要在密闭的空间或靠近明火处处理制冷剂；（2）必须戴防护眼镜；（3）避免液体的制冷剂进入眼睛或溅到皮肤上。如果液体制冷剂进入眼睛或碰到皮肤，不要揉，要立即用大量的冷水冲洗，要立即到医院找医生进行专业处理；（4）不要将制冷剂的罐底对着人，有些制冷剂罐底有紧急放气装置；（5）不要将制冷剂罐直接放在温度高于40℃的热水中。空调系统的故障诊断（1）异响　★压缩机电磁离合器损坏压缩机经常在高负荷下从低速到高速变速运转，而且电磁离合器的安装位置一般离地面较近，经常会接触到雨水和泥土，当电磁离合器内的轴承损坏时就会产生异响；★压缩机内部磨损压缩机传动皮带的松紧度也直接影响着电磁离合器的寿命。传动胶带过松，电磁离合器就容易出现打滑；传动胶带过紧，电磁离合器上的负荷就会增加。传动胶带松紧度不当时，轻则会引起压缩机不工作，重则会引起压缩机的损坏。当传动皮带工作时，如果压缩机带轮以及发电机带轮不在同一个平面内，就会降低传动胶带或压缩机的寿命。★电磁离合器的反复吸合发电机的发电量不足，空调系统压力过高，或者发动机负荷过大；★电磁离合器与压缩机安装面之间应该有间隙如果间隙过大，那么冲击也会增大，如果间隙过小，电磁离合器工作时就会与压缩机安装面之间产生运动干涉；★压缩机缺少润滑油，或者润滑油使用不当压缩机内部就会产生严重异响，甚至造成压缩机的磨损报废。压缩机故障空调系统的故障诊断（2）泄漏　制冷剂泄漏是空调系统的最常见问题。压缩机泄漏的部位通常在压缩机与高低压管的结合处，此处通常因为安装位置的原因，检查起来比较麻烦。空调系统内部压力很高，当制冷剂泄漏时，压缩机润滑油会随之损失，这会导致空调系统不工作或压缩机的润滑不良。空调压缩机上都有泄压保护阀，泄压保护阀通常是一次性使用，在系统压力过高进行泄压后，应该及时更换泄压保护阀。（3）不工作空调压缩机不工作的原因有很多，通常是因为相关电路的问题。可以通过给压缩机电磁离合器直接供电的方式初步检查压缩机是否损坏。压缩机故障空调系统的故障诊断★制冷剂过多造成制冷不足空调系统中制冷剂所占容积的比例是有一定要求的。如果所占比例太多，反而会影响其散热量。若在维修时过多地加入冷却机油，也会制冷系统的散热量下降。检修方法：从干燥罐上方视液镜中观察到。如果汽车空调在运转时从视液镜中看不到一点气泡，压缩机停转后也无气泡，那肯定是制冷剂过多。如果加压的冷却机油量过多，空调系统正常运转时，能从视液镜中看到较为混浊的气泡。★制冷剂过少造成制冷剂不足空调系统中制冷剂不足，从膨胀阀喷入蒸发器的制冷剂必须也会减少，则制冷剂在蒸发器内蒸发时。吸收的热量也将随之下降，制冷量也就下降了。检修方法：在空调正常运转时，若视液镜中有连续不断的缓慢的气泡产生，则制冷剂不足。若出现明显的气泡翻转的情况，则表示制冷剂严重不足。若从低压侧添加，禁止制冷剂瓶倒，若从高压侧加入禁止发动机启动。空调不制冷故障空调系统的故障诊断★制冷剂与冷冻机油内含杂质过多、微堵而引起制冷量不足空调系统中，制冷剂和冷冻机油内脏物过多，必然使过滤器的滤网出现堵塞，导致制冷通过能力下降，阻力加大，流向膨胀阀的制冷剂也会相对减少，故导致制冷量不足。★空调制冷系统中有水份渗入造成制冷不足在制冷系统中有一个部件是干燥罐（瓶），它的一个主要任务就是吸收制冷剂中的水份，以防制冷剂中水份过多导致制冷量下降。但当干燥罐内干燥剂处于吸湿饱和状态时，则水份就不能再被滤出，当制冷剂通过膨胀阀节流孔时，由于其压力和温度的因素下降，冷却剂中的水便会在小孔中产生结冻现象，并导致制冷剂流通不顺畅，阻力增大，或完全不能流动。检修方法：停机一会，待冰熔化后，制冷系统又会出现正常的状态。这是确认系统中有无水份的重要方法。空调不制冷故障空调系统的故障诊断★系统中有空气空调系统中一旦有空气进入，将会造成制冷管压力过高，制冷剂循环不良同样也引起制冷不足。此类故障主要是由于制冷系统密封性变差，或都在维修中抽真空不彻底而造成的。★空调压缩机皮带打滑压缩机皮带工作时打滑，引起传动效率下降，使压缩机转速下降，压缩制冷剂的输送下降，从而直接使空调系统制冷能力下降。检修方法：在发动机停转时，在驱动带中间位置用手拨动皮带，能转90°为佳，若转动角度过多，则说明驱动带松驰，应拉紧。空调不制冷故障空调系统的故障诊断★冷凝器散热能力下降由于汽车工作环境不同，装在汽车发动机前方的冷凝器表面会有泥土或杂物覆盖，从而使其散热能力下降。另外，冷却风扇的故障，也会导致冷凝器散热能力下降。★其它方面的原因1.电源、电压过低使压缩机电离合器吸力下降；2.电磁离合器压板与皮带盘间有油污，导致皮带出现“打滑”现象；3.蒸发器表面结霜；4.鼓风机电机转速下降；5.压缩机磨损或阀门关闭不严；6.空调管路对接密封不好，出现泄漏。空调不制冷故障