汽車空調制冷系統(tǒng)

1、汽車空調制冷系統(tǒng)第1頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五第2章汽車空調制冷系統(tǒng)2.1汽車空調的制冷原理2.1.1制冷方式2.1.2汽車空調制冷系統(tǒng)簡介2.1.3汽車空調制冷原理2.1.4汽車空調制冷系統(tǒng)的分類2.1.5汽車空調制冷系統(tǒng)的布置型式2.2制冷壓縮機2.2.1汽車空調制冷壓縮機概況2.2.2汽車空調定容量壓縮機結構及工作原理2.2.3汽車空調變容量壓縮機的結構與原理2.2.4電動壓縮機2.3其他部件第2頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五第2章汽車空調制冷系統(tǒng)2.3.1冷凝器2.3.2膨脹閥2.3.3孔管(CCOT)2.3.4蒸發(fā)器2.3.5儲

2、液干燥器2.3.6積累器2.3.7電磁離合器2.3.8電磁旁通閥2.3.9油分離器2.3.10風機第3頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.1汽車空調的制冷原理2.1.1 制冷方式2.1.2汽車空調制冷系統(tǒng)簡介2.1.3汽車空調制冷原理2.1.4汽車空調制冷系統(tǒng)的分類2.1.5汽車空調制冷系統(tǒng)的布置型式第4頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.1.1制冷方式1.液體汽化制冷2.氣體膨脹制冷3.渦流管制冷4.熱電制冷第5頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.液體汽化制冷第6頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2

3、.氣體膨脹制冷在氣體制冷機中，是利用高壓氣體的絕熱膨脹達到低溫狀況，并利用膨脹后的氣體在低壓下的吸熱過程制冷的。氣體絕熱膨脹的特性隨使用的設備而變，一般有兩種方式：一種方式是高壓氣體經膨脹機(活塞式或透平式)膨脹，此時有外功輸出，因而氣體溫降大，發(fā)熱時制冷量大，但膨脹機結構比較復雜；另一種方式是氣體經節(jié)流閥膨脹(通常為節(jié)流)，此時無外功輸出，氣體的溫降小，制冷量也小，但節(jié)流閥的結構較簡單且便于氣體流量的調節(jié)。這種膨脹方式在氣體制冷機中使用較少。第7頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五3.渦流管制冷圖2-1渦流管制冷工作原理圖1噴嘴2分離孔板3渦流室4調節(jié)閥5管子熱端6管子冷

4、端第8頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五4.熱電制冷圖2-2熱電制冷元件示意圖第9頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.1.2汽車空調制冷系統(tǒng)簡介(1)壓縮過程壓縮機吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排出壓縮機。(2)放熱過程高溫高壓的制冷劑氣體進入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并放出大量的熱。(3)節(jié)流過程溫度和壓力較高的制冷劑液體通過膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀(細小液滴)排出膨脹裝置。(4)吸熱過程霧狀制冷劑液體進入蒸發(fā)器，此時制冷劑沸點遠低于蒸發(fā)器內溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成

5、氣體。第10頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.1.2汽車空調制冷系統(tǒng)簡介圖2-3汽車空調制冷系統(tǒng)的組成示意圖第11頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.1.3汽車空調制冷原理1.制冷劑壓-焓圖及溫-熵圖2.汽車空調制冷系統(tǒng)熱力循環(huán)第12頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.制冷劑壓-焓圖及溫-熵圖圖2-4制冷劑壓-焓圖第13頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.制冷劑壓-焓圖及溫-熵圖圖2-5制冷劑溫-熵圖第14頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.汽車空調制冷系統(tǒng)熱力循環(huán)圖2-6

6、汽車空調制冷系統(tǒng)理論循環(huán)壓-焓圖第15頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.1.4汽車空調制冷系統(tǒng)的分類1.膨脹閥系統(tǒng)2.孔管系統(tǒng)第16頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.膨脹閥系統(tǒng)圖2-7汽車空調系統(tǒng)工作原理圖a)膨脹閥系統(tǒng)b)孔管系統(tǒng)1冷凝器2儲液干燥器3膨脹閥4蒸發(fā)器5低壓維修閥接頭6高壓維修閥接頭7孔管8氣液分離器第17頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.孔管系統(tǒng)孔管系統(tǒng)于1974年由美國通用汽車公司發(fā)明，也叫做循環(huán)離合器系統(tǒng)。第18頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.1.5汽車空調制冷系統(tǒng)的

7、布置型式(1)前送式蒸發(fā)器和鼓風機裝在車廂前部儀表面板下。(2)后送式蒸發(fā)器裝在車廂后部，冷氣從后部送出并由風扇吹往前排，名稱為行李箱型。(3)前后置式在車廂前部、后部均有冷卻器(包括膨脹閥、蒸發(fā)器、冷風出口)，而暖風器只裝在前部，名稱為空氣調節(jié)型。第19頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.2制冷壓縮機2.2.1汽車空調制冷壓縮機概況2.2.2汽車空調定容量壓縮機結構及工作原理2.2.3汽車空調變容量壓縮機的結構與原理2.2.4電動壓縮機第20頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.2.1汽車空調制冷壓縮機概況1.汽車空調對配置制冷壓縮機的要求2.汽

8、車空調制冷機的性能指標3.汽車空調制冷壓縮機應用概況第21頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.汽車空調對配置制冷壓縮機的要求1)汽車低速行駛時，應具有較強的制冷能力；在高速時，有較低的功率消耗。其目的是同時滿足汽車空調低速時的舒適性和汽車高速時的動力性要求。2)體積小、重量輕。目的是減輕汽車自重，提高汽車的動力性和經濟性。3)經久耐用、耐寒、耐高溫、易損零件少。因為汽車是在惡劣環(huán)境下運行的機器，且壓縮機又靠近發(fā)動機，因此有上述要求。4)工作穩(wěn)定、噪聲小。既要求壓縮機起動轉矩小，不破壞發(fā)動機的穩(wěn)定工況，又要求壓縮機本身的震動小，噪聲小。5)制造容易，價格低廉。第22頁，共

9、78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.汽車空調制冷機的性能指標第23頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五3.汽車空調制冷壓縮機應用概況1)曲軸連桿式壓縮機是使用時間最早、最長的第一代產品。2)翹板式和斜板式活塞壓縮機是第二代產品3)徑向活塞壓縮機雖然20世紀70年代便已問世，但在應用過程中，遇到了回轉式壓縮機的競爭，所以這種壓縮機至今沒有得到應有的重視。以上這幾種壓縮機均屬于往復活塞式壓縮機4)旋葉式、滾動活塞式、三角轉子式和螺桿式壓縮機可以稱為第三代產品。它們的共同特點是容積系數較高，都需要大量的粘度較高的冷凍油潤滑和密封，所以潤滑系統(tǒng)較復雜。5)渦旋式壓

10、縮機為第四代。第24頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.2.2汽車空調定容量壓縮機結構及工作原理1.曲軸連桿式壓縮機2.徑向活塞式壓縮機3.翹板式壓縮機4.斜板式壓縮機5.旋葉式壓縮機6.滾動活塞式壓縮機7.三角轉子式壓縮機8.螺桿式壓縮機9.渦旋式壓縮機第25頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.2.2汽車空調定容量壓縮機結構及工作原理圖2-8壓縮機的理想工作過程示意圖第26頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.曲軸連桿式壓縮機圖2-9曲軸連桿式壓縮機結構示意圖1軸封2曲軸3連桿4吸氣閥片5排氣閥片6活塞7氣缸體8曲軸箱第2

11、7頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.曲軸連桿式壓縮機圖2-10曲軸連桿式壓縮機的工作過程示意圖a)壓縮b)排氣c)膨脹d)吸氣1活塞2氣缸3進氣閥4排氣閥第28頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.徑向活塞式壓縮機圖2-11徑向活塞式壓縮機a)連桿徑向活塞式壓縮機b)滑環(huán)徑向活塞式壓縮機1氣缸2連桿3曲軸軸徑4活塞5基座6壓縮機軸7滑環(huán)第29頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五3.翹板式壓縮機圖2-12SD5翹板式壓縮機的結構圖1主軸2軸封總成3滑動軸承4端面滾柱軸承5前缸蓋6傳動板7錐齒輪8缸體9鋼球10翹板滾柱軸承11翹板

12、12錐齒輪13連桿14活塞15閥板墊16吸氣腔17后蓋18閥板19排氣閥片20排氣腔21壓緊彈簧22后蓋缸墊第30頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五4.斜板式壓縮機圖2-13斜板式壓縮機的結構圖1主軸2活塞3旋轉斜盤4吸氣閥5前排氣閥6前蓋7前缸半部8后缸半部9油底殼10后蓋11機油泵齒輪第31頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五4.斜板式壓縮機圖2-14斜板式壓縮機工作原理圖1雙頭活塞2、5鋼球3斜板4主軸第32頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五5.旋葉式壓縮機圖2-15旋葉式壓縮機軸向斷面圖1排氣口2進氣口3后端蓋4轉子5主軸

13、6帶輪軸承7軸封8前板9帶輪10軸承11前缸蓋12缸體13軸承14后端板15吸油管第33頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五5.旋葉式壓縮機圖2-16旋葉式壓縮機結構圖a)圓形氣缸b)橢圓形氣缸圖a1排氣閥2排氣孔3接觸點4轉子5吸氣孔6氣缸7葉片8油孔圖b1排氣簧片2進油孔3吸氣腔4主軸5機殼6缸體7葉片8轉子第34頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五6.滾動活塞式壓縮機圖2-17滾動活塞式壓縮機的工作原理圖1進氣口2曲軸3氣缸4滾動活塞5排氣閥6滑片7彈簧8壓縮腔9吸氣腔第35頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五7.三角轉子式壓縮

14、機圖2-18三角轉子式壓縮機的工作原理圖a)吸氣b)壓縮c)排氣d)排氣終了1吸氣孔2吸氣腔3三角轉子4頂密封5排氣腔6排氣閥7壓縮、排氣腔第36頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五8.螺桿式壓縮機圖2-19螺桿式壓縮機工作原理圖第37頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五9.渦旋式壓縮機圖2-20回旋機構示意圖1曲軸2曲柄銷3偏心套4傳動軸承5動渦旋盤6平衡塊7曲柄銷中心8驅動點第38頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五9.渦旋式壓縮機圖2-21渦旋式壓縮機的工作原理圖a)吸氣結束b)壓縮行程c)排出開始之前1固定圈2動圈3固定圈渦旋

15、中心4、5、6、8制冷劑蒸氣7最小壓縮容積9排氣口10動圈渦旋中心11開始壓縮容積(最大的月牙形容積)12回旋半徑第39頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.2.3汽車空調變容量壓縮機的結構與原理1.變容量斜板式壓縮機2.自動調節(jié)能量的旋葉式壓縮機3.變容量翹板式壓縮機第40頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.變容量斜板式壓縮機圖2-22變容量斜板式壓縮機結構示意圖a)壓縮機全負荷工作b)壓縮機部分負荷工作1余隙容積變化閥2排氣腔3活塞4閥口5三通電磁閥6回氣管7工作管第41頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.自動調節(jié)能量的

16、旋葉式壓縮機圖2-23自動調節(jié)能量的旋葉式壓縮機橫斷面示意圖1進氣管2O形圈3排氣閥4葉片5缸體6轉子7主軸8變容量槽9吸氣孔第42頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五3.變容量翹板式壓縮機圖2-24變容量翹板式壓縮機結構示意圖1主軸2軸封器3斜盤4翹盤5活塞蓋7控制閥8缸體9前蓋10離合器第43頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五3.變容量翹板式壓縮機圖2-25變容量翹板式壓縮機變排量機構示意圖1主軸2斜盤3軸套4驅動桿5長銷軸6短銷軸第44頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五3.變容量翹板式壓縮機圖2-26電動控制閥結構示意圖第4

17、5頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.2.4電動壓縮機對于電動汽車、燃料電池車等新動力汽車，空調采用電動壓縮機是最好的出路。對于混合動力車，一般也希望采用電動壓縮機，以保證在任何動力驅動時都有空調。也有的汽車廠開發(fā)的混合動力車還是采用常規(guī)的壓縮機，只在發(fā)動機驅動時開空調。轉換成電驅動模式時則一般停止空調，除非一定需要空調時，副發(fā)動機(如豐田)供電動模式時開空調的需要。20世紀80年代后期北美開始采用電動汽車，為適應這種汽車的需求，美國哈立森，日本三電、電裝等公司都相繼開發(fā)了電動壓縮機?，F在三電正在開發(fā)將電流變換器與壓縮機做成一體的渦旋式電動壓縮機。第46頁，共78頁，2

18、022年，5月20日，0點45分，星期五2.3其他部件2.3.1冷凝器2.3.2膨脹閥2.3.3孔管(CCOT)2.3.4蒸發(fā)器2.3.5儲液干燥器2.3.6積累器2.3.7電磁離合器2.3.8電磁旁通閥2.3.9油分離器2.3.10風機第47頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.1冷凝器1.管片式2.管帶式3.鰭片式第48頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.管片式管片式由銅質或鋁質圓管套上散熱片組成，如圖227所示。片與管組裝后，經脹管處理，使散熱片與散熱管緊密接觸，使之成為冷凝器總成。這種冷凝器結構比較簡單、加工方便，但散熱效果較差。一般用

19、在大、中型客車的制冷裝置上。第49頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.管片式圖2-27管片式冷凝器示意圖第50頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.管帶式圖2-28管帶式冷凝器示意圖1盤管2散熱片A氣態(tài)制冷劑B液態(tài)制冷劑第51頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五3.鰭片式圖2-29鰭片式冷凝器示意圖a)散熱片形狀b)冷凝器外形第52頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.2膨脹閥1.熱力膨脹閥工作原理2.各類膨脹閥結構和工作原理第53頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.2膨脹閥

20、圖2-30膨脹閥示意圖1蒸發(fā)器2膨脹閥第54頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.熱力膨脹閥工作原理圖2-31內平衡式熱力膨脹閥及外平衡式熱力膨脹閥結構示意圖1濾網2孔口3閥座4彈簧5出口6內平衡管第55頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.熱力膨脹閥工作原理圖2-32內平衡式熱力膨脹閥工作原理圖1針閥2過熱彈簧3調節(jié)螺釘4膜片5推桿6毛細管7蒸發(fā)器8濕蒸氣部分9過熱蒸氣部分10感溫包第56頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.各類膨脹閥結構和工作原理圖2-33膨脹閥的工作原理圖1毛細管2薄膜3進口4球閥5調整彈簧6出口7感溫包

21、8閥桿第57頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.各類膨脹閥結構和工作原理圖2-34H形熱力膨脹閥結構示意圖1感溫器2至壓縮機3自儲液干燥器來4彈簧5調整螺栓6球閥7至蒸發(fā)器進口8自蒸發(fā)器來第58頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.各類膨脹閥結構和工作原理圖2-35電磁式膨脹閥a)結構圖b) 流量特性1柱塞彈簧2柱塞3線圈4閥座5入口6閥桿7閥針8彈簧9出口第59頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.各類膨脹閥結構和工作原理圖2-36直動型電動式膨脹閥a)結構圖b)流量特性1轉子2線圈3閥桿4針閥5入口6出口第60頁，共78頁

22、，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.各類膨脹閥結構和工作原理圖2-37減速型電動式膨脹閥a)結構圖b)流量特性1轉子2線圈3閥桿4針閥5減速齒輪6入口7出口第61頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.3孔管(CCOT)圖2-38孔管結構示意圖1出口濾網2節(jié)流孔3密封圈4管外殼5進口濾網第62頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.4蒸發(fā)器1.管片式蒸發(fā)器2.管帶式蒸發(fā)器3.層疊式蒸發(fā)器第63頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五1.管片式蒸發(fā)器圖2-39管片式蒸發(fā)器示意圖第64頁，共78頁，2022年，5月20日，

23、0點45分，星期五2.管帶式蒸發(fā)器圖2-40管帶式蒸發(fā)器示意圖a)側視圖b)俯視剖面圖1制冷劑進口2制冷劑出口3空氣流向4管帶5散熱片第65頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五3.層疊式蒸發(fā)器圖2-41層疊式蒸發(fā)器示意圖第66頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.5儲液干燥器圖2-42儲液干燥器結構示意圖1干燥器體2干燥器蓋3視液玻璃鏡4易熔螺塞5過濾器6干燥劑7引出管第67頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.6積累器圖2-43積累器結構示意圖1來自蒸發(fā)器2氣體3液體4濾網5干燥劑6泄油孔7至壓縮機第68頁，共78頁，2

24、022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.7電磁離合器圖2-44電磁離合器工作原理圖1皮帶輪2軸承3壓縮機軸4線圈5壓力板6彈簧片7驅動盤第69頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.8電磁旁通閥圖2-45電磁旁通閥工作原理圖1壓縮機2吸入閥3排出閥4冷凝器5電磁旁通閥6蒸發(fā)器7膨脹閥8儲液干燥器第70頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.9油分離器圖2-46油分離器結構示意圖1進氣管2排氣管3濾網4手動回油閥5浮球閥6回油閥7筒體第71頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.10風機1.離心式風機2.軸流式風機1

25、.空調的制冷方式很多，常見的有以下四種：液體氣化制冷、氣體膨脹制冷、渦流管制冷和熱電制冷。2.汽車空調制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、儲液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風機等組成，各部件之間采用鋼管(或鋁管)和高壓橡膠管聯(lián)接成一個密閉系統(tǒng)。3.制冷系統(tǒng)工作時，制冷劑以不同的狀態(tài)在這個密閉系統(tǒng)內循環(huán)流動，每一循環(huán)有四個基本過程：壓縮過程、放熱過程、節(jié)流過程和吸熱過程。4.制冷劑的一些熱力過程如等壓、等容、等溫、等熵過程，在壓-焓圖中可直接表示出來。第72頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.10風機5.汽車空調制冷系統(tǒng)的布置型式按送風方式可分為前送式、后送式和前后置式三種。6.往復活塞式壓縮機的工作可分為壓縮、排氣、膨脹、吸氣四個過程。7.斜板式壓縮機進行變容量的形式很多，但是其原理相似，都是用電磁三通閥改變余隙容積的大小，使排氣量發(fā)生變化，從而改變制冷量的變化。8.膨脹閥也稱節(jié)流閥，是組成汽車空調制冷裝置的主要部件，其安裝在蒸發(fā)器入口處，是汽車空調制冷系統(tǒng)的高壓與低壓的分界點。9.孔管也是一種節(jié)流裝置，兩端都裝有濾網，以防止系統(tǒng)堵塞。第73頁，共78頁，2022年，5月20日，0點45分，星期五2.3.10風機10.蒸發(fā)器的作用是將膨脹閥出來的低壓制冷劑蒸發(fā)，吸收車內空氣的