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1、第2章汽车空调制冷技术基础第1页，此课件共79页哦 第一第一节 热力学基力学基础知知识 一、温度一、温度 温度是用来衡量物体冷热程度的物理量，测量温度的标尺称为温标。工程上常用的温标有：(1)摄氏温标：用符号t表示，单位为。它将标准大气压下冰的融点定为0，水的沸点定为100，两者之间平均分为100分度，每单位分度为摄氏1度，表示为1。(2)华氏温标：用符号F表示，单位为。它将标准大气压下冰的融点定为32，水的沸点定为212，两者之间均分为180分度，每单位分度为华氏1度，表示为1。第2页，此课件共79页哦表表2-1 三种温标的比较和换算方法三种温标的比较和换算方法 第3页，此课件共79页哦 (
2、3)热力学温标：热力学温标又称为绝对温标或开氏温标，用符号T表示，单位为K。这个温标所定义的热力学温度以绝对零度(273.16)为基准。三种温标的比较和换算方法如表2-1所示。用于测量温度的仪表称为温度计。测试汽车空调性能常用的温度计有：压力表式温度计、热电偶式温度计和热敏电阻式温度计(数字式)，它们是利用蒸汽的饱和压力和饱和温度的对应关系(压力表式温度计)或某些材料的热电效应进行温度测量的。下面介绍干球温度、湿球温度、干湿球温差、露点温度、冷凝温度、蒸发温度的相关知识。第4页，此课件共79页哦 1.干球温度和湿球温度干球温度和湿球温度 (1)干球温度是指用干球温度计测量空气温度时，干球温度计
3、所指示的温度。它就是我们通常使用的温度计所测量的空气温度。(2)湿球温度是指在稳定条件下，湿球温度计所指示的温度。如图2-1所示，在感温球上包上纱布，并把纱布的一端放在水槽中，靠毛细管现象把水吸上去，使感温球湿润。由于湿纱布上的水分蒸发需要吸收相应的汽化潜热，因此湿球温度计上的读数将要比干球温度计上的读数低一些，此时湿球温度计所指示的温度叫湿球温度。标准湿球温度计应在感温球周围有35 m/s的风速。第5页，此课件共79页哦 图2-1 湿球温度的测定 第6页，此课件共79页哦 2.干湿球温差干湿球温差 用干、湿球温度计分别测量未饱和空气时，干、湿球温度计所显示的温度不同。湿球温度低于干球温度，二
4、者形成的温差叫干湿球温差。这个温差越大，表明空气越干燥，反之，空气越潮湿。3.露点温度露点温度 将我们周围一定量的空气冷却后，空气的绝对湿度便降低，当相对湿度达到100%时，即干球温度和湿球温度相同时，空气中所含有的水蒸汽便成为饱和状态，再进一步冷却，水蒸汽便不能以其原来的状态存在下去，其中一部分凝结成露水。于是，我们把湿度为100%时的温度叫做凝结成露水的温度露点温度。第7页，此课件共79页哦 4.冷凝温度冷凝温度 在空调系统中，冷凝器中的制冷剂在一定高压下由气态变为液态时的温度称为冷凝 温度。5.蒸发温度蒸发温度 在空调系统中，蒸发器中的制冷剂低压汽化时的温度称为蒸发温度。第8页，此课件共
5、79页哦 二、湿度二、湿度 湿度用来表示空气的干湿程度。1 m3湿空气中所含水蒸汽的重量，叫空气的绝对湿度。由于湿空气是空气和水蒸汽的均匀混合物，因此绝对湿度在数值上等于水蒸汽的含量，用rw表示。绝对湿度只能说明湿空气在某一温度下实际所含水蒸汽的重量，但不能说明湿空气的吸湿能力。因此，采用湿空气的相对湿度来说明空气的潮湿程度，或说明空气接近饱和的程度。相对湿度就是湿空气中实际所含的水蒸汽量与同温度下饱和湿空气所含的水蒸汽量的比值。用公式表示，即第9页，此课件共79页哦 式中：rw空气的绝对湿度；rs饱和湿空气的密度；pw空气中水蒸汽的分压力；ps饱和湿空气中的水蒸汽分压力(简称饱和水蒸汽压力)
6、。第10页，此课件共79页哦 F F值越小，表示湿空气离饱和状态越远，空气越干燥，还能再吸收水分；反之，若F F值越大，则表示空气越潮湿，吸收水分的能力越差。当F F0时，则为干空气；当F F100%时，则为饱和空气，再也不能吸收水分了。湿空气在状态变化过程中，由于水分蒸发，水蒸汽凝结，其体积重量会发生变化。即使湿空气中的水蒸汽含量不变，由于温度变化，其体积也跟着变化，因此绝对湿度也将发生变化。第11页，此课件共79页哦 三、压力与真空度三、压力与真空度 压力就是固体、液体或气体垂直作用于物体表面上的力。在实际应用中是以作用于物体单位面积上的力来表示的，常用P表示，其单位为帕斯卡，简称帕(Pa
7、)。地球表面包围着一层很厚的空气层，我们称它为大气层，大气的重量对地球表面物体单位面积上所产生的压力称为大气压力(简称大气压)。我们把在地球纬度45，温度为0时，大气对海平面的压力称为标准大气压，它相当于101.325 kPa。第12页，此课件共79页哦 表示压力常用的方式有绝对压力、表压力和真空度。(1)绝对压力：它表示实际的压力值，是把完全真空状态作为零值。(2)表压力：通过压力表指示读出的压力值，称为表压力值。它是将标准大气压作为零值，在此基础上进行压力计量的结果。(3)真空度：低于大气压力的数值称为真空度。上述三种压力在制冷技术领域中经常应用，绝对压力在设计及查阅制冷剂、特性表时使用；
8、表压力在观察系统运行状况时使用；真空度则在维修系统抽真空时使用。它们之间的关系如图2-2所示，用公式表示如下：表压力 P表 绝对压力P绝大气压力B 真空度 P真 大气压力B绝对压力P绝 第13页，此课件共79页哦 图2-2 压力与真空度的关系第14页，此课件共79页哦 四、汽化与冷凝四、汽化与冷凝 1.汽化汽化 物质由液态变为气态的过程称为汽化。1 kg液体转变为气体需要的热量(单位为J或kJ)，叫做该物质的汽化热。汽化过程有两种形式，即蒸发和沸腾。蒸发是指在任何温度下液体表面上所发生的汽化过程，蒸发过程一般为吸热过程。沸腾是一种在液体表面和内部同时进行的汽化现象。任何一种液体只有在一定的温度
9、下才能沸腾，沸腾时的温度称为沸点。在一定压力下，蒸发可以在任何温度下进行，而沸腾只能在一定温度下发生。制冷剂在蒸发器内吸收了热量后，由液态汽化为蒸汽，这个过程就是沸腾。在制冷技术中，对蒸发一词通常理解为液体的沸腾过程。第15页，此课件共79页哦 在空调制冷系统中，主要是利用制冷剂在蒸发器内的低压下，不断吸收周围空气的热量进行汽化的过程来制冷的。这种过程通常是在蒸发器中以沸腾的方式进行，但习惯上称它为蒸发过程，并把沸腾时的温度称为蒸发温度，沸腾时所保持的压力称为蒸发压力。第16页，此课件共79页哦 2.冷凝冷凝 冷凝是指气态物质经过冷却(通过空气或水等热交换方式)使其转变为液体的过程。冷凝过程一
10、般为放热过程。在汽车空调制冷系统中，制冷剂在冷凝器中由气态凝结为液态的过程就是一个冷凝过程，同时放出热量，放出的热量由冷却空气带走。第17页，此课件共79页哦 五、饱和温度和饱和压力五、饱和温度和饱和压力 如果对制冷剂加热，则其中的一部分液体就会变成蒸汽；反之，如果制冷剂放出热量，则其中的一部分蒸汽又会变成液体(温度不变)。在这种制冷剂液体和蒸汽处于共存的状态下，液体和蒸汽是可以彼此转换的。处于这种状态的制冷剂蒸汽叫饱和蒸汽，这种状态下的制冷剂液体叫做饱和液体。饱和蒸汽的温度叫做饱和温度；饱和蒸汽的压力叫做饱和压力。汽化过程中，由饱和液体和饱和蒸汽组成的混合物称为湿饱和蒸汽，简称湿蒸汽。干饱和
11、蒸汽是指在容器中的液体全部蒸发成蒸汽的状态。第18页，此课件共79页哦 通常所说的沸点都是指液体在一个大气压下的饱和温度。对于不同的液体，在同一大气压下，它的饱和温度也是不同的，如表2-2所示。表表2-2 几种液体在一个标准大气压下的正常沸点几种液体在一个标准大气压下的正常沸点 第19页，此课件共79页哦 六、热量与热容六、热量与热容 1.热量热量 有热出入，温度就有变化，温度变化的大小和出入的热量成比例，这种热的量叫做热量。热量的单位为焦耳(J)。温度不同的物体接触时，热量从温度较高的物体传到温度较低的物体，或从同一物体内温度较高的部分传到温度较低的部分，直到温度趋于一致为止。热的传递有传导
12、、对流和辐射三种形式。第20页，此课件共79页哦 (1)传导。在物体(固体)两点之间有温差时，热量将通过物体内部从高温点向低温点移动，这种现象就是热的传导。一般来说，金属是热的良导体；而一些非金属，如木头、石棉等导热能力极差，称为绝热材料。(2)对流。气体和液体依它本身的流动使热量转移，这种热的传递方式称为热的对流。冷凝器就是利用空气对流进行冷却的。(3)辐射。它是指发热源直接向其周围的空间散发热量，通过辐射波将热量传递给其他物体的过程。热辐射和电波的传播很类似，其特点是热量由热源表面以光(电磁波)的形式连续发射，以光速传播，可以不依靠其他物质。第21页，此课件共79页哦 2.热容热容 把单位
13、质量的物质的温度升高1K所需要的热量称为热容。热容大的物体有不易热和不易冷的性质。热容的单位为J/K。第22页，此课件共79页哦 七、显热与潜热七、显热与潜热 物体受热，温度就会上升，温度上升到一定程度物体状态就会发生变化。冰加热后融化成水(固体液体)；水加热，温度上升到100开始沸腾汽化(液体气体)，这时即使继续加热，温度也不再升高。在水未达到100之前，所加的热能使温度上升，这种热能感觉出来，我们称之为显热，能用温度计测出。达到100以后，继续加的热，用于使液体变成气体，这种热叫做潜热，是不能用温度计测出的，如图2-3所示。第23页，此课件共79页哦 图2-3 显热与潜热第24页，此课件共
14、79页哦 潜热按物体状态变化不同，可分为以下几种：(1)液化潜热：从气体变成液体时放出的热叫做液化潜热；(2)凝固潜热：从液体变成固体时放出的热叫做凝固潜热；(3)熔解潜热：从固体变成液体时吸收的热叫做熔解潜热；(4)蒸发潜热：从液体变成气体时吸收的热叫做蒸发潜热；(5)升华潜热：从固体变成气体时吸收的热叫做升华潜热。第25页，此课件共79页哦 八、节流八、节流 在流体通路中，通道截面积突然缩小，流体压力便下降，如果此时产生气体，则总体积还要增大。这种变化只是状态的变化，与外界没有热和功的交换，因此流体的热量不变。这种状态变化称为节流，如图2-4所示。在空调制冷系统中，制冷剂在膨胀阀中的状态变
15、化就是节流过程。制冷剂被膨胀阀节流后，如果压力下降得比饱和压力还低，部分液体将变成饱和蒸汽，体积急剧增大。这时的蒸汽发热是由液体本身供给的，所以液体温度下降较大。第26页，此课件共79页哦 图2-4 节流示意图 第27页，此课件共79页哦 九、制冷能力与制冷负荷九、制冷能力与制冷负荷 1.制冷能力制冷能力 制冷机就是把热量不断地从低温物体转移给高温物体的装置。制冷能力的大小是以单位时间内所能转移的热量来表示的，单位为J/h。2.制冷负荷制冷负荷 为了把汽车内部的温度和湿度保持在一定的范围内，必须将来自车外太阳的辐射热和车内人体散发出的热量排除到大气中去。这两种热量的总和就叫做制冷负荷。由于汽车
16、制冷负荷受到车身形状及外界大气温度、湿度、车速等客观条件和乘员数量的影响，因此汽车空调系统的制冷负荷较大。第28页，此课件共79页哦 第二第二节 制制 冷冷 剂 一、制冷剂的概念一、制冷剂的概念 在制冷系统中用于转换热量并且循环流动的物质称为制冷剂。汽车空调是利用制冷剂蒸汽被压缩，压缩机驱动其循环流动实现制冷的。液体制冷剂在蒸发器低温下吸取被冷却对象的热量而汽化，使被冷却对象降温。然后，又在高温下把热量传给周围介质而冷凝成液体。如此不断循环，借助于制冷剂的状态变化，达到制冷的目的。第29页，此课件共79页哦 目前汽车空调系统使用的制冷剂通常有R12、R134a，英文字母R表示Refrigera
17、nt(制冷剂)，其数字代号使用的是美国制冷工程师协会(ASRE)编制的代号系统。制冷剂的种类很多，理论上只要能进行气、液两相转换的物质，均可作为蒸发制冷系统的制冷剂。但寻找制冷效率高，且对环境没有污染的制冷剂却很困难，目前使用的R134a只是R12的替代品，其排放物产生的温室效应仍然对环境有较大的危害。第30页，此课件共79页哦 二、二、R12制冷剂的特性制冷剂的特性 车用空调中曾广泛使用的制冷剂R12，分子式为CF2Cl2，化学名称为二氟二氯甲烷，是一种较为理想的制冷剂，主要特性如下：(1)R12无色、无刺激性臭味；一般情况下不具有毒性，对人体没有直接危害；不燃烧，无爆炸危险；热稳定性好。(
18、2)R12是一种中压制冷剂，正常蒸发温度小于0，冷凝器压力小于1.52.0 MPa，由于压力不是很高，降低了对冷凝器结构强度的要求。在大气压下R12的沸点为29.8，凝固温度为158，能在低温下正常工作。节流后损失小，有较大的制冷系数。第31页，此课件共79页哦 (3)R12对一般金属没有腐蚀作用，但对镁和镁含量超过2%以上的铝合金除外。R12在6070时若遇氧化铁、氧化铜，可促使其分解。(4)R12制冷系统对密封件有特殊要求：制冷系统的密封件不能使用天然橡胶制品，因为R12会导致橡胶变软、膨胀、起泡。对氯丁乙烯和氯丁胶制品破坏作用较小。对尼龙和塑料制品破坏作用不明显。(5)R12有良好的绝缘
19、性能，它对制冷系统电器绕组的绝缘性能无影响。第32页，此课件共79页哦 (6)R12液态时对润滑油的溶解度无限制，可以任何比例溶解。但气态时R12对润滑油的溶解度有限并随压力增高或温度降低而增大。R12与润滑油的这种互溶特性对制冷系统是有益的，因为R12液态时润滑油已溶解在其中并随R12一起流动，所以在这段管路中不会积存润滑油。在气态管路(特别是蒸发器)中，如果有足够的气体流速，则不会在蒸发器壁上产生油膜而影响传热效率，润滑油也能被带回到压缩机中去。但是，当压缩机曲轴箱中存在有互溶的R12气体和润滑油时，由于曲轴箱内的压力和温度是变化的，而一定压力和温度下的R12气体溶油量是一定的，当曲轴箱内
20、压力突然降低时，因溶解量要减小，于是原来溶解的R12就以沸腾形式从油中跑出，从而使曲轴箱中的一部分润滑油将随着R12蒸汽被带到压缩机气缸和系统中去，对制冷系统的工作带来不利影响。第33页，此课件共79页哦 (7)R12对水的溶解度很小，而且在气态与液态时，对水的溶解度也不同，气态高于液态。在制冷系统中，R12的含水量不得超过0.0025%。当有过量的水分随制冷剂运行，在通过膨胀阀时，低温低压下水分中的热量在被吸收前形成冰塞，堵塞制冷系统的循环通道，从而使空调的制冷系统失效。水与R12能产生化学反应，生成盐酸一氢氟酸，对系统有腐蚀作用。水与制冷系统中的酸、氧发生反应，会在压缩机的机件表面(压缩机
21、的轴套、系统管路)生成三氧化二铁和二氧化铜。这些物质的形成，反过来又分解R12，使制冷系统的效率下降。水的侵入是系统开始被腐蚀的信号。第34页，此课件共79页哦 水还能与系统中的酸、氧化物和其他杂质反应，形成金属盐，随着制冷剂和润滑油一起循环，加大运动机件的磨损及破坏电器的绝缘性能。水能使冷冻机油老化。它在氧的作用下，会生成一种油酸性质的絮状酸性物质，腐蚀金属表面，降低润滑效能。水与R12作用还能生成三氧化碳气体。这种气体在冷凝器中冷却后并不液化，成为一种不凝性气体，引起压缩机排气压力增高，制冷功耗增大，制冷效果下降。虽然在制冷系统中为了防止因水分的侵入影响制冷循环的正常运行而设有干燥器(干燥
22、罐)，但是干燥器的吸水功能极其有限(只能吸收约半滴水)，对于含量大于0.0025%的水分是无能为力的。第35页，此课件共79页哦 在制冷系统中水的存在是有百害而无一利的，必须采取严格的防水措施，才能保证系统正常工作。防水措施主要有：使用纯度高的制冷剂。在装配或维修制冷系统后，一定要严格地抽真空。选含水量小于0.002%的冷冻机油，而且要防止加注冷冻机油时侵入水。综上可以看出，R12是一种易于制造，原料来源丰富，价格相对低廉且可以回收重复使用的制冷剂。只是它对大气同温层的臭氧层有很强的破坏作用，因此，目前已经被新的制冷剂所替代。第36页，此课件共79页哦 三、三、R134a制冷剂的特性制冷剂的特
23、性 长期以来，汽车空调系统大多采用R12作为制冷剂。众所周知，R12因泄漏而进入大气会破坏地球的臭氧保护层，危害人类的健康和生存环境，引起地球的温室效应。据资料统计表明，现在大气层中CFC(即Cl、F、C三种元素)物质的75来自汽车空调系统泄漏的R12，这不能不引起人类的广泛关注。1987年国际上制定了控制破坏大气层的蒙特利尔议定书。我国于1991年加入该协议，并决定从1996年起，汽车空调的制冷剂开始使用R134a，到2000年全部使用R134a。因此，作为汽车维修人员，必须掌握使用新型制冷剂的空调系统的使用和维修方法。第37页，此课件共79页哦 R134a制冷剂的分子式为CH2FCF3，是
24、卤代烃类制冷剂中的一种，R134a制冷剂与R12制冷剂相比，其热物理性能如表2-3所示。从表中可以看出R134a的主要特性：(1)R134a的热力学性能，包括分子量、沸点、临界参数、饱和蒸汽压和汽化潜热等，均与R12相近，具有无色、无臭、不燃烧、不爆炸、基本无毒的特性。(2)R134a制冷剂的传热性能优于R12，当冷凝温度为4060、质量流量为 45200 kg/s时，R134a蒸发和冷凝传热系数比R12高出25%以上。因此，在换热器表面积不变的条件下，可减少传热温差，降低传热损失；当制冷量或放热量相等时，可减少换热器表面积。第38页，此课件共79页哦表表2-3 R12与与R134a的热物理性
25、能比较的热物理性能比较 第39页，此课件共79页哦 (3)用R134a替代R12后，原有的压缩机润滑油(简称压缩机油)必须更换，这是因为R134a本身与矿物油是非相溶的，必须使用合成润滑油来取代，如PAG类润滑油等。否则，系统将会损坏。(4)分子直径比R12略小，易通过橡胶向外泄露，也较易被分子筛吸收。(5)R134a的吸水性和水溶解性高。第40页，此课件共79页哦 四、四、R134a系统与系统与R12系统的区别系统的区别 R134a与R12具有不同的性质。表2-4列出了使用制冷剂R134a的系统相较于使用R12系统的变动情况。五、制冷剂使用注意事项五、制冷剂使用注意事项(1)装制冷剂的钢瓶，
26、应储存在阴凉、干燥、通风的库房中，防止受潮而腐蚀钢瓶，在运输过程中要严防振动和撞击。(2)要远离热源，不要把它存放在日光直射的场所或炉子附近。在充灌制冷剂时，对装制冷剂的容器加热，应在40以下的温水中进行，而不可将其直接放在火上烘烤。否则，会引起内储的制冷剂压力增大，导致容器发生爆炸。第41页，此课件共79页哦表表2-4 使用使用R134a时系统需要进行的改变时系统需要进行的改变 第42页，此课件共79页哦 (3)避免接触皮肤。因制冷剂在大气环境下会急剧蒸发，当其液体落到皮肤上时，会从皮肤上大量吸热而汽化，造成局部冻伤。尤其危险的是，当其进入眼球时，会冻结眼球中的水分，这就有可能造成失明的重大
27、事故。因此，在处理制冷剂时，应戴上眼镜和防护手套。若制冷剂触及眼睛，应尽快用冷水冲洗，不要用手或手帕揉眼，如有痛感时，可用稀硼酸溶液或2%以下的食盐水冲洗；如触及皮肤，应立即用大量清水冲洗，并马上涂敷凡士林，面积大时应立即到医院治疗。第43页，此课件共79页哦 (4)要避开明火。制冷剂不会燃烧和爆炸，但与明火接触时，会分解出对人体有害的气体(光气)。(5)要注意通风良好。当制冷剂排到大气中的含量超过一定量时，会使大气中的氧气浓度下降，从而使人窒息。因此，在检查和添加制冷剂，或打开制冷系统管路时，要在通风良好的地方进行操作。第44页，此课件共79页哦 第三第三节 冷冷 冻 机机 油油 一、冷冻机
28、油的作用一、冷冻机油的作用 冷冻机油是制冷压缩机的专用润滑油，它保证压缩机正常运转，可靠工作和延长使用寿命。在空调制冷系统中的作用如下：(1)润滑作用。压缩机是高速运动的机器，轴承、活塞、活塞环、曲轴、连杆等机件表面需要润滑，以减少阻力和磨损，延长使用寿命，降低功耗，提高制冷系数。第45页，此课件共79页哦 (2)密封作用。汽车使用的压缩机传动轴需要油封来密封，防止制冷剂泄漏。有润滑油，油封才起密封作用。同时，活塞环上的润滑油，不仅起减小摩擦的作用，而且起密封压缩机蒸汽的作用。(3)冷却作用。运动的摩擦表面会产生高温，需要用冷冻机油来冷却。冷冻机油冷却不足，会引起压缩机温度过热，排气压力过高，
29、降低制冷系数，甚至烧坏压缩机。(4)降低压缩机噪声。第46页，此课件共79页哦 二、冷冻机油的性能要求二、冷冻机油的性能要求 冷冻机油在空调制冷系统中完全溶于制冷剂中，并随制冷剂一起在制冷系统中循环。因此，冷冻机油的温度有时会超过120，而制冷剂的蒸发温度范围为3010，使冷冻机油工作在高温与低温交替的条件下。为保证其工作正常，对冷冻机油提出以下性能要求：第47页，此课件共79页哦 (1)冷冻机油的凝固点要低，在低温下具有良好的流动性。若低温流动性差，则冷冻机油会沉积在蒸发器内影响制冷能力，或凝结在压缩机底部，失去润滑作用而损坏运动部件。(2)冷冻机油应具有一定的粘度，且受温度的影响要小。温度
30、升高或降低时，其粘度随之变小或增大。与冷冻机油完全互溶的制冷剂会使冷冻机油变稀，因此应选用粘度较高的冷冻机油；但粘度也不宜过高，否则，需要的启动转矩增大，压缩机启动困难。所以，冷冻机油的粘度要选择适当。第48页，此课件共79页哦 (3)冷冻机油与制冷剂的溶解性能要好。在汽车空调制冷系统中，制冷剂与润滑油是混合在一起的。当制冷剂流动时，润滑油也随之流动，这就要求制冷剂与润滑油能够互溶。若二者不互溶，润滑油就会聚集在冷凝器和蒸发器的底部，阻碍制冷剂流动，降低换热能力。由于润滑油不能随制冷剂返回压缩机，压缩机将会因缺油而加剧磨损。(4)冷冻机油的闪点温度要高，具有较高的热稳定性，即在高温下不氧化、不
31、分解、不结胶、不积炭。(5)冷冻机油应无水分。若润滑油中的水分过多，则会在膨胀阀节流口处结冰，造成冰堵，影响系统制冷剂的流动。同时，油中的水分会使冷冻机油变质分解，腐蚀压缩机材料。第49页，此课件共79页哦 三、冷冻机油的性能特点三、冷冻机油的性能特点 空调系统中所使用的冷冻机油(即冷动机油)在不同的空调系统中(如R134a、R12)不能混用。对于R12空调系统使用的冷冻机油一般用国产冷冻机油18号或25号，进口冷冻机油一般使用日本SUNIS035GS。目前R134a空调系统中使用的是代号为PAG及ESTER的冷冻机油，下面对其性能特点进行重点介绍。第50页，此课件共79页哦 1.PAG(聚烃
32、乙二醇聚烃乙二醇)PAG是一种人工合成油，它由C、H及聚合物链所组成，有两种基本型，虽已进入实用阶段，但存在如下问题：(1)具有高吸湿力，易使制冷系统的节流元件(毛细管或膨胀阀)发生“冰堵”，因此要加大系统中干燥剂的装入量或提高干燥剂的吸湿能力。一般空调系统蒸发温度均在0以上，不会出现“冰堵”，而汽车空调的蒸发温度设计在0左右，就可能受其影响。第51页，此课件共79页哦 (2)高温下，它与R134a的互溶性降低，甚至不可溶，因此要特别注意改善系统的冷凝条件，勿使其冷凝温度(或压力)过高，这对汽车空调尤为重要。(3)润滑性比矿物油稍差。(4)对制冷系统现用的檬胶密封件及制冷剂输送软管有渗透作用。
33、第52页，此课件共79页哦 2.ESTER(聚酯类润滑油聚酯类润滑油)聚酯类润滑油是一种全成多元醇脂，由多元醇脂基油和添加剂配制而成。主要成分是季戊四醇、三甲基丙酮和各种直链或支链型酯酸。聚酯油与R134a互溶性好，与R11、R12等制冷剂也互溶，不会出现低温沉积现象。其吸水性比矿物油高，但水分与油是牢固结合的，在膨胀阀处不会结冰。原系统内残留的矿物油等物质对其性能影响不明显。由于在聚酯油中加了添加剂，因此其耐磨性能良好。它与聚丁腈橡胶、氧丁橡胶等弹性材料相溶性较好，与绝缘材料也有比较好的相溶性。第53页，此课件共79页哦 表2-5为PAG油与ESTER油、矿物油的性能比较。从表中可以看出，E
34、STER油与R134a的互溶性比PAG油与R134a的互溶性好。表表2-5 PAG油与油与ESTER油、矿物油性能比较油、矿物油性能比较第54页，此课件共79页哦 四、冷冻机油使用注意事项四、冷冻机油使用注意事项(1)必须严格使用原车空调压缩机所规定的冷冻机油牌号，或换用具有同等性能的冷冻机油，不得使用其他油来代替，否则，会损坏压缩机。(2)冷冻机油吸收潮气能力极强，所以，在加注或更换冷冻机油时，操作必须迅速。如没有准备好，不能立刻加油时，不得打开油罐。在加注完后应立即将油罐的盖子封紧储存，不得有渗透现象。第55页，此课件共79页哦 (3)不能使用变质的冷冻机油。冷冻机油变质的原因是多方面的，
35、归纳起来有如下几 方面：混入水分后，在氧气作用下会生成一种油酸性质的酸性物质，腐蚀金属零部件。这种油酸物质是絮状物质。高温氧化，当压缩温度过高时，油被氧化分解而碳化变黑。不同牌号的油混合使用时，由于不同牌号的冷冻机油所加的氧化剂不同而产生化学反应，引起变质，破坏了各自的冷冻机油。第56页，此课件共79页哦 (4)冷冻机油是不制冷的，同时还会妨碍热交换器的换热效果，因此只允许加到规定的用量，绝不允许过量使用，以免降低制冷量。(5)在排放制冷剂时要缓慢进行，以免冷冻机油和制冷剂一起喷出。第57页，此课件共79页哦 第四第四节 制冷系制冷系统的分的分类 汽车空调制冷系统基本上可分为两类：一类是压缩机
36、的开、关由压力开关或温度开关控制，即循环离合器系统；另一类是压缩机连续运转，即蒸发器压力控制系统。这两类系统还可以进一步划分。汽车空调系统既要保证蒸发器不结冰，又要保证达到最高的制冷效率。第58页，此课件共79页哦 1.循环离合器系统 1)使用孔管的循环离合器系统(CCOT)此类系统常用恒温开关控制，如图2-5所示。蒸发器温度上升(当毛细管温度上升到7时)，恒温开关3触点闭合，从而接通压缩机电磁离合器至蓄电池电路，压缩机运转，开始制冷。蒸发器6温度下降(当毛细管温度降至0时)，恒温开关3触点断开，切断压缩机电磁离合器电路，压缩机停转，停止制冷，如此往复循环。第59页，此课件共79页哦 1压缩机
37、电磁离合器 2冷凝器 3恒温开关 4孔管 5回油管 6蒸发器7接蓄电池 8积累器 9干燥剂 10压缩机高压侧低压开关，压力降至175 kPa时断开图2-5 安装恒温开关的CCOT系统 第60页，此课件共79页哦 1压缩机电磁离合器 2冷凝器 3孔管 4回油管 5蒸发器6积累器 7压力开关 8接蓄电池 9干燥剂图2-6 用压力开关控制的CCOT系统 第61页，此课件共79页哦 CCOT系统也可以用压力开关控制。压力开关装在积累器上，如图2-6所示。利用此开关控制压缩机开或停，达到控制制冷系统工作的目的。压力开关7内有一膜片和触点相连。作用于膜片上的压力低到一定水平时(当压力在138193 kPa
38、时)，触点断开，切断至压缩机电磁离合器的电路，压缩机停转。作用于膜片上的压力高到一定水平时(当压力在283351 kPa时)，触点闭合，接通蓄电池至压缩机电磁离合器的电路，压缩机运行。部分奥迪轿车空调就属于这一类循环离合器孔管系统(CCOT)。第62页，此课件共79页哦 1压缩机 2恒温开关 3毛细管 4膨胀阀 5储液干燥器 6液窗 7冷凝器 8蒸发器图2-7 使用膨胀阀的循环离合器系统 第63页，此课件共79页哦 2)使用热力膨胀阀的循环离合器系统 循环离合器膨胀阀系统用膨胀阀作为节流膨胀装置。但膨胀阀只能控制过热，不能保证蒸发器不结冰。为此，要装恒温开关，如图2-7所示。恒温开关2装在蒸发
39、器8上或风箱内，用以控制压缩机开或停。北京切诺基的空调就属于装有膨胀阀和恒温开关的循环离合器系统，但选用的是H形膨胀阀。第64页，此课件共79页哦 2.蒸发器压力控制系统蒸发器压力控制系统 只要选定空调功能，此类系统就连续运行。用吸气节流阀(STV)或先导阀操作的绝对压力阀(POA)或阀罐(VIR)控制蒸发器温度(在第三章中讲述)，以防止其结冰，并能保持系统的最高效率。1)STV和POA系统 此类系统用膨胀阀作为节流降压装置，储液干燥器装在高压侧，STV或POA阀装在低压侧，如图2-8所示。第65页，此课件共79页哦 1压缩机 2冷凝器 3储液干燥器 4热力膨胀阀 5液窗 6回油管 7蒸发器8
40、回液阀(3583 kPa)9吸气节流阀(STV)10排气压力表接口 11发动机歧管真空12STV压力检测接口 13外平衡管 14毛细管 15感温包图2-8 使用STV的蒸发器压力控制系统 第66页，此课件共79页哦 由此可见，蒸发器压力控制系统和循环离合器系统这两类汽车空调系统都可能装有热力膨胀阀，那么如何识别呢?如果低压侧装有STV或POA阀，就是前者；如果低压侧装有积累器，又用恒温开关或压力开关控制蒸发器温度，那就是后者。2)VIR系统 所谓阀罐(VIR)，就是把膨胀阀和POA阀都集中装在储液干燥器的上部，三者构成一个部件，既节省管路，又节省空间，而且性能可靠，如图2-9所示。第67页，此
41、课件共79页哦 1压缩机 2高压高温排气管 3冷凝器 4液态制冷剂管路 5VIR阀罐 6液态制冷剂管路 7蒸发器 8回气管 9回油管 10低压低温回气管图2-9 使用VIR的蒸发器压力控制系统 第68页，此课件共79页哦 从图2-9可见，共有4根外接软管。一从冷凝器来，传送高压液态制冷剂；二至蒸发器，输送低压液态制冷剂；三从蒸发器来，为气态制冷剂管路；四至压缩机进口，也是气态制冷剂管路。部分奥迪轿车的空调，就属于装用VIR的蒸发器压力控制系统。第69页，此课件共79页哦 第五第五节 汽汽车空空调制冷系制冷系统的工作原理的工作原理 蒸汽压缩式制冷装置是由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器这四大部件加
42、上一些辅助设备，用管道依次连接组成的。同样，汽车制冷系统也是由制冷四大部件以及辅助设备和耐氟软管组成的，制冷剂在封闭的系统中循环流动。下面就图2-10说明其制冷基本原理。第70页，此课件共79页哦 图2-10 汽车空调制冷系统的工作原理图 第71页，此课件共79页哦 压缩机运转时，将蒸发器内产生的低压低温蒸汽吸入气缸，经过压缩后，使蒸汽的压力和温度增高后排入冷凝器。在冷凝器中高温高压的制冷剂蒸汽与外面的空气进行热交换，放出热量使制冷剂冷凝成高压液体，然后流入储液干燥器，并过滤流出。经过膨胀阀的节流作用，压力和温度急剧下降，制冷剂以低压的气、液混合状态进入蒸发器。在蒸发器里，低压制冷剂液体沸腾汽
43、化，吸取车厢内空气的热量，然后又进入压缩机进行下一轮循环。这样，制冷剂便在封闭的系统内经过压缩、冷凝、节流和蒸发四个过程，完成了一个制冷循环。第72页，此课件共79页哦 在制冷系统中，压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸汽的作用，它是整个系统的心脏。膨胀阀对制冷剂起节流降压作用，同时调节进入蒸发器制冷剂液体的流量，它是系统高低压的分界线。蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在其中吸收被冷却空气的热量。冷凝器是放出热量的设备，从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功能所转化的热量一起从冷凝器中让冷却空气带走。压缩机所消耗的功起到了补偿作用，只有消耗了外界的功，制冷剂才能把从车内较低温度的空气中吸取的热量不断地传递
44、到车外较高温度的空气中去，从而达到制冷的目的。第73页，此课件共79页哦 当然，为提高空调系统的可靠性、安全性和舒适性，在系统中还有不少辅助控制元件，而且大型客车空调器比轿车空调器更复杂。图2-11是客车上采用的冷气装置流程示意图。图中除了基本循环的流程外，还有一路旁通回路。旁通回路的作用是制冷量调节，可根据热负荷大小来调整制冷量大小。第74页，此课件共79页哦 1压缩机 2排气管 3冷凝器 4旁通路 5风扇 6过冷器 7截止阀 8储液器 9供液管 10高压继电器 11过滤器 12视液器 13膨胀阀 14高压表 15鼓风机 16蒸发器17低压继电器 18低压表 19感温包 20平衡管 21自动
45、旁通阀 22电磁阀 23截止阀图2-11 客车制冷装置流程图第75页，此课件共79页哦 当热负荷较小时，电磁阀打开，有一半的制冷剂直接流到压缩机吸气管，而不经过冷凝器、储液器、蒸发器等部件。因此，制冷量减少，同时也减少了发动机的负载。当环境温度较低时，由于低压的作用而使自动旁通阀打开。这样，还能减少制冷量，使得蒸发器能够除霜。这种除霜方法称为压力式除霜。第76页，此课件共79页哦 实训项目目 制冷系制冷系统组成与分成与分类 1.目标 通过对汽车空调制冷系统组成与分类的学习，掌握制冷系统的组成部件、分类方法以及区别。2.设备、仪器与工具 桑塔纳、奥迪等车型的空调系统。3.内容(1)汽车空调制冷系
46、统基本上可分为两类：一类是压缩机的开和关由压力开关或温度开关控制，即循环离合器系统；另一类是压缩机连续运转，即蒸发器压力控制系统。这两类系统还可以进一步划分。汽车空调系统既要保证蒸发器不结冰，又要保证达到最高的制冷效率。第77页，此课件共79页哦 (2)循环离合器系统可分为：使用孔管的循环离合器系统(CCOT)与使用热力膨胀阀的循环离合器系统。孔管式循环离合器系统的主要组件有：压缩机、冷凝器、蒸发器、孔管、积累器等。膨胀阀式循环离合器系统的主要组件有：压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、储液干燥器等。(3)两种循环离合器系统的区别如图2-12所示。第78页，此课件共79页哦 图2-12 汽车空调两种循环离合器系统的区别 第79页，此课件共79页哦