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1、第五章汽车空调系统5.1汽车空调中的制冷系统5.2汽车空调中的取暖系统与通风系统本章要求:1、理解汽车空调中制冷系统的结构2、掌握汽车空调中制冷系统的制冷原理3、了解汽车空调中取暖系统与通风系统的基本结构4、了解汽车空调中取暖系统与通风系统的工作原理汽车空调系统的功用及组成：汽车空调系统用以调节汽车车内空气的温度、湿度、风速与洁净度等。其基本组成包括制冷系统、取暖系统、通风系统和控制系统。汽车空调系统在轿车上的布置图5.1汽车空调中的制冷系统一、汽车空调制冷系统的结构原理1．汽车空调制冷系统的基本结构基本结构由压缩机、冷凝器与风扇、膨胀阀或孔管、储气干燥器、蒸发器与鼓风机以及连接
2、管路等组成。2．汽车空调制冷系统的工作原理物质蒸发为气态时要吸热，冷凝为液态时又会放热。汽车空调制冷系统利用压缩机运转,将使易蒸发的制冷剂在系统内不断循环,而使空调制冷剂经历着压缩升温、冷凝散热、节流膨胀和蒸发吸热四个过程。(1)压缩升温———由压缩机压缩制冷剂,从而将来自蒸发器低温(0℃)低压(147kPa)的气态制冷剂压缩成为高温(70~80℃)高压(1.47MPa)的气态制冷剂,并迫使制冷剂在系统内循环。(2)冷凝散热———将来自压缩机的高温(70~80℃)高压(1.47MPa)气态制冷剂由冷凝器及风扇散热而冷凝为高压(1.47MPa)低温(40~50℃)的液态制冷剂,然后
3、经过干燥储液器干燥、过滤与储存。(3)节流膨胀———将来自干燥储液器的低温(40~50℃)高压(1.47MPa)液态制冷剂,通过膨胀阀或孔管节流与喷射,变为低温(40~50℃)低压(147kPa)的液态制冷剂。(4)蒸发吸热———经膨胀阀或孔管节流与喷出的低温(40~50℃)低压(147kPa)液态制冷剂直接在蒸发器内激烈膨胀、沸腾和气化,需要吸收大量热量,从而不仅使液态制冷剂蒸发成为低温(0℃)低压(147kPa)的气态制冷剂,而且使蒸发器变得更冷。鼓风机使空气流经蒸发器并吹出冷风,从而实现车内的降温和制冷。制冷剂回到压缩机,重复上述的循环过程。3．制冷剂及冷冻机油（1）制冷剂
4、是一种极易沸腾挥发而又极易冷凝的流动介质,因而可用于热量转换及循环。汽车空调制冷剂的类型主要有：制冷剂R12与R134a。传统的空调制冷剂R12(氟利昂)的分子式为二氯二氟甲烷CF2Cl2，由于R12会破坏大气臭氧层,因此近年来正在被新型制冷剂四氟乙烷R134a所取代。R134a的制冷性能与R12基本相同,其理化特性有:①它的沸点随压力升高而升高，且在低温低压下极易液化，而在常压常温下极易气化,蒸发潜热很大(即液态气化时吸热量很大而气态液化时排热量很大),因而其空调制冷效率很高。但对臭氧层无破坏作用。它与冷冻机油可按任意比例互溶，而与水几乎不溶；由于它与R12的理化特性不同,两者
5、不能混用。缺点：R134a具有一定的温室效应。(2)冷冻机油—空调压缩机所用润滑油称为冷冻机油(可在低温下使用),它可以混入制冷剂中使用,以利用制冷剂循环来润滑空调压缩机的各摩擦表面,并起密封、冷却和降噪等作用。由于空调制冷系统所用制冷剂不同,因此其冷冻机油也不能混用。在R134a空调系统中,常用聚烃乙二醇PAG及聚酯类ESTER冷冻机油。二、汽车空调制冷系统中的基本元件汽车空调制冷系统中的基本元器件,包括制冷压缩机、热交换器(冷凝器与蒸发器)及其风扇、储液干燥器、膨胀阀、温度和压力控制、压缩机保护系统等。1．空调压缩机⑴功用：使制冷剂在系统内循环流动,完成制冷剂的吸热和放热过程
6、。⑵类型：有往复式、旋转式（包括斜盘式、刮片式、滚动活塞式、涡旋式、螺杆式等）目前轿车的空调压缩机常用旋转斜盘式⑶工作原理：⑶工作原理：发动机曲轴通过皮带轮驱动电磁离合器旋转,倘若电磁离合器接合,则驱动空调压缩机曲轴旋转通过斜盘机构或轴向凸轮摇板机构驱动各柱塞在各轴向汽缸中往复运动,使各轴向汽缸容积不断地增大或缩小,从而在簧片式吸气阀和排气阀的配合下,使两端汽缸分别进行吸气和排气。特点：结构紧凑,往复惯性力小,体积小和质量轻,而且汽缸数较多,排量较大,效率较高,振动和噪声也低,广泛应用于现代轿车的空调系统中;其缺点只是输气系数和绝热效率较低。2．冷凝器与蒸发器作用：冷凝器与蒸发器
7、都属于风吹式热交换器。冷凝器用于制冷剂散热;蒸发器则用于制冷剂吸热或制冷。结构：两者的结构基本相同,有管片式、管带式、鳍片式或层叠式等。层叠式蒸发器结构类似于暖气包,它由两片双面复合的冲压铝板呈平面排列,然后多片重叠,之间夹有蛇形散热铝带,不仅结构紧凑(层叠片较薄),而且换热效率高(比管带式高30%),是目前轿车R134a专用的新型蒸发器。3．储液干燥器与油气液分离器(1)储液干燥器安装在冷凝器与膨胀阀之间，由储液瓶与过滤器两部分组成,其作用是储存并干燥液态制冷剂,并滤除其中的水
