《项目一汽车手动空调系统故障诊断与检修-《汽车舒适与安全系统检修》教学课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《项目一汽车手动空调系统故障诊断与检修-《汽车舒适与安全系统检修》教学课件.ppt（265页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、项目一目一 汽汽车手手动空空调系系统故障故障诊断与断与检修修汽车空调系统故障诊断与检修手动空调系统认知手动空调系统故障检修知知识目目标 掌握汽车空调的功能、组成和分类；掌握汽车空调的功能、组成和分类；掌握汽车空调制冷系统的组成及工作原理；掌握汽车空调制冷系统的组成及工作原理；了解制冷压缩机、蒸发器、膨胀阀、储液干燥器和控制部件了解制冷压缩机、蒸发器、膨胀阀、储液干燥器和控制部件的结构与工作原理；的结构与工作原理；熟悉汽车空调采暖系统、通风系统、空气净化系统和配气系熟悉汽车空调采暖系统、通风系统、空气净化系统和配气系统的结构、功用、基本原理。统的结构、功用、基本原理。项目一目一 汽汽车手手动空空
2、调系系统故障故障诊断与断与检修修能力要求能力要求 能够认知汽车空调的各部件；能够认知汽车空调的各部件；能够讲述汽车空调的制冷系统、采暖系统、通风系统、能够讲述汽车空调的制冷系统、采暖系统、通风系统、空气净化系统和配气系统的工作原理；空气净化系统和配气系统的工作原理；能够正确使用汽车空调维修的专用工具；能够正确使用汽车空调维修的专用工具；能够对手动空调进行检测与维修。能够对手动空调进行检测与维修。项目一目一 汽汽车手手动空空调系系统故障故障诊断与断与检修修任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知调节温度调节温度1.汽车空调的功能一、汽车空调在冬季利用其采暖装置升高车内的温度。轿车和中小型客车
3、一般以发动机冷却循环水作为暖气的热源，而大型客车则采用独立式加热器作为暖气的热源。在夏季，车内降温则由制冷装置完成。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知调节湿度调节湿度2.普通汽车空调一般不具备调节湿度的功能，只有高级豪华汽车采用的冷暖一体化空调器才能对车内的湿度进行适度调节。它通过制冷装置冷却、去除空气中的水分，然后由采暖装置升温以降低空气的相对湿度。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知调节气流调节气流3.空气的流速和方向对人体舒适性影响很大。夏季，气流速度稍大些，有利于人体散热降温，但过大的风直接吹到人体上，则会使人感到不舒服。舒适的气流速度一般约为0.25 m/s。冬季，
4、风速大了会影响人体保温，因而冬季采暖时气流速度应尽量小一些，一般为0.150.20 m/s。根据人体生理特点，头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感。因此，在布置空调出风口时，应采取上冷下暖的方式，即让冷风吹到乘员的头部，暖风吹到乘员的脚部。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知抗冲击力强抗冲击力强1.汽车空调的特点一、汽车空调安装在运动中的车辆上，承受剧烈、频繁的振动和冲击，因而汽车空调的各个零部件应有足够的强度和抗振能力，接头牢固并防漏。汽车空调制冷系统极易发生制冷剂的泄漏，破坏整个空调系统的工作条件，甚至破坏制冷系统的部件，所以各部件的连接要牢固，同时要经常检查系统内制冷剂的量。统计表
5、明，汽车空调因制冷剂泄漏而引起的故障约占全部故障的80%，而且泄漏频率很高。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知动力源多样动力源多样2.空调系统所需的动力来自发动机。轿车、中小型客车及工程机械，其空调所需的动力和驱动汽车的动力都来自同一发动机，这种空调系统称为非独立式空调系统；对于大型客车和豪华大中型客车，由于所需制冷量和暖气量大，一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设置独立的采暖设备，故称为独立式空调系统。非独立式汽车空调的采暖系统一般利用发动机的冷却水，独立式汽车空调则采用独立的采暖燃烧器。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知 (3)汽车都在野外工作，直接接受太阳的热、霜雪的
6、冷、风雨的潮湿，环境恶劣而千变万化。要使汽车空调能迅速地降温，在最短的时间里达到舒适的环境，就要求制冷量特别大。非独立式空调系统，由于汽车发动机的工况变化频繁，因此制冷系统的制冷剂流量变化大。例如，汽车高速运行时，发动机的转速高达6 000 r/min，而在怠速时仅为600700 r/min，两者相差10倍之多，导致压缩机输送的制冷剂流量变化大，这使得汽车空调因制冷效果不佳，引起压力过高或者压缩机的液击现象，从而发生事故。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知（1）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 2）采暖装置）采暖装置（3）通风装
7、置（4）加湿装置主要用于取暖，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。将外部新鲜空气吸入车内起通风和换气作用，同时对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。在空气湿度较低时，对车内空气进行加湿，以提高车内空气的相对湿度。（5）空气净化装置空气净化装置用以过滤空气及对空气进行消毒处理。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知汽车空调的分类汽车空调的分类2.(1)独立式空调。独立式空调配备专用的副发动机作为压缩机的动力源(如大客车空调)。1）按驱动方式分类(2)非独立式空调。非独立式空调由汽车主发动机带动，通过电磁离合器来驱动压缩机(如轿车、小型客车及货车空调等)。任任务一
8、一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知（2）分体式空调(1)整体式空调（3）分散式空调3）按结构形式分类任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知 (1)仪表台板式空调。它经常称为前置式空调，蒸发器安装在仪表台板下，与汽车内饰融为一体，布置美观，如微型轿车及微型单、双排座车的空调均采用这种形式。这种布置形式的优点是前排冷气效果好，第二排次之，但微型客车的第二排冷气效果则较差。(2)顶置式空调。蒸发器吊置于车内顶上，因此俗称顶置式空调，蒸发器一般安装于汽车中部，有的人称其为中央空调。这种布置形式的优点是车内整体降温平衡，克服了仪表台板式空调的缺点。4)4)按蒸发器的布置形式分类按蒸发器的布置形式
9、分类任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知 (1)单蒸单冷式空调。一个蒸发器、一个冷凝器，微型车的空调普遍采用这种方式，如夏利微型轿车和云雀微型轿车。(2)单蒸双冷式空调。一个蒸发器、两个冷凝器，一般是由于安装位置受限，冷凝器只能平置，无迎风效果，于是安装一个副冷凝器，主冷凝器与副冷凝器形成“串联”连接。5)5)按蒸发器和冷凝器的数量分类按蒸发器和冷凝器的数量分类任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知 (3)双蒸单冷式空调。两个蒸发器、一个冷凝器，这种结构一般是一个前置式(仪表台板式)蒸发器和一个顶置式蒸发器，两个蒸发器“并联”连接。前置式蒸发器主要用于前排(驾驶员)及第二排的制冷
10、，而顶置式蒸发器用于后两排的制冷，车内降温比较平衡。(4)双蒸双冷式空调。两个蒸发器、两个冷凝器，双蒸发器带来了系统的不匹配，特别是高压太高，而主冷凝器又由于空间的限制不能太大，这时需要增加副冷凝器，系统高压就会很理想，但这种布置形式结构复杂、管路接头多、易泄漏、成本较高，安装也困难。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知6)6)按控制方式分类按控制方式分类（1）手动空调手动空调的操纵机构一般为拉索式，也有少数为气动式（真空）。（2）半自动空调半自动空调一般用拨杆控制，设有温度键和功能选择键，操纵机构一般为气动式。（3）自动空调自动空调一般用按键控制，操纵机构一般为电动式。任任务一一 汽
11、汽车空空调系系统基本基本认知知1)1)日趋自动化日趋自动化汽车空调的发展趋势汽车空调的发展趋势2.近年来，随着电子计算机的普及并逐步应用到汽车空调系统，空调系统的控制效果日趋完善，空调设备的性能也越来越高。使用这种空调系统能进行全天候的空气调节，集制冷、采暖、通风功能于一体。在人为设定的最佳温度、湿度及风量的情况下，该系统可根据车厢内人员数量及其他情况的变化进行多挡位、多模式的微调，从而达到设定的最佳值，使车内始终保持舒适的人工气候环境，同时可进行故障自动诊断和数字显示，从而缩短其检修和准备时间。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知2)2)提高舒适性提高舒适性 目前正在开发一种全季节型
12、的空调系统，该系统具有换气、采暖、除湿、制冷等功能，夏天由发动机驱动制冷系统，冬天由加热器制热采暖，冷暖过渡季节（如梅雨季节）则采用制冷与采暖混合吹出温和风进行除湿，使车厢内的换气情况达到最佳状态。任任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知3)3)高效节能、小型轻量化高效节能、小型轻量化 为了提高压缩机性能，现已使用了制冷效率高的旋转式压缩机和三角转子压缩机。在冷凝器和蒸发器方面，管片式换热器已逐渐被管带式换热器取代，而散热性能更佳、结构更为紧凑的平行流冷凝器和层叠式蒸发器又有取代管带式换热器的趋势。在制冷管路方面，进行优化设计可以使管路结构更为合理，并在管路上装配防振橡胶块以防止共振等。任
13、任务一一 汽汽车空空调系系统基本基本认知知5)5)采有空调新技术采有空调新技术 空调的制冷方式有许多种，目前应用于汽车空调的制冷方式全部为蒸汽压缩式，其他制冷方式，如吸收式、吸附式、蒸汽喷射式、空气压缩式等则很少在汽车空调上采用。但利用发动机的余热来驱动制冷系统是一个理想的节能方案，所以世界各国都在研究这种新技术，如氢化物汽车空调系统、二氧化碳汽车空调系统、固体吸附式汽车空调系统和吸收式汽车空调系统等。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知汽车空调制冷系统的组成与工作原理汽车空调制冷系统的组成与工作原理1.汽车空调制冷系统一、如图1-2所示，汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器(集
14、液器)、膨胀阀(膨胀管)和蒸发器等组成。各部件之间采用铜管(或铝管)和高压橡胶管连接，构成一个密闭系统。制冷系统工作时，制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环包括以下四个基本过程。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知1)1)压缩过程压缩过程 压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压气体并排出压缩机。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知2)2)放热过程放热过程 高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并放出大量的热。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知3)3)节流膨胀过程节流膨胀过程 温度和压力较高的
15、制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状(细小液滴)排出膨胀装置。4)4)蒸发制冷过程蒸发制冷过程 雾状制冷剂进入蒸发器，因此时制冷剂的沸点远低于蒸发器内的温度，故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知1)1)膨胀阀式制冷系统膨胀阀式制冷系统汽车空调制冷系统的分类汽车空调制冷系统的分类2.膨胀阀式制冷系统又称传统空调系统，主要包括压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器和管路等部件，如图1-3所示。这种制冷系统中的膨胀阀可以根据制冷负荷的大小调节制冷剂的流量。图图1-3 1-3
16、 膨胀阀式制冷系统膨胀阀式制冷系统任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知1)1)膨胀管式制冷系统膨胀管式制冷系统 膨胀管式制冷系统又称循环离合器系统，主要包括压缩机、冷凝器、集液器、膨胀管、蒸发器和管路等部件，如图1-4所示。图图1-4 1-4 膨胀管式制冷系统膨胀管式制冷系统任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 从制冷的工作原理来看，它与膨胀阀式制冷系统无本质差别，只是将可调节流量的膨胀阀换成不可调节流量的膨胀管（孔管），因而结构更加简单。为了防止液态制冷剂进入压缩机而造成压缩机的损坏，可将储液干燥器安装在蒸发器的出口，并根据其作用更名为集液器；同时进行气液分离，液体留在器内，气体
17、进入压缩机，其他部分的工作过程与膨胀阀式的制冷循环相同。所有的汽车空调系统都是既要保证蒸发器不结冰，又要达到最高的制冷效率。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知汽车空调制冷系统的主要部件汽车空调制冷系统的主要部件3.汽车空调制冷系统一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、储液干燥器、管路、冷凝风扇等组成，图1-5所示为桑塔纳2000轿车的空调制冷系统图。汽车空调分高压侧和低压侧。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、储液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、集液器、回气管路和压缩机输入侧。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-5 1-5 桑塔纳桑塔纳20002
18、000轿车的空调制冷系统图轿车的空调制冷系统图11控制装置；控制装置；22进气罩；进气罩；33蒸发器；蒸发器；4S4S管；管；5D5D管；管；66冷凝器；冷凝器；7C7C管；管；88压缩机；压缩机；99储液干燥器；储液干燥器；10L10L管；管；1111加热器加热器任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知1)1)压缩机压缩机 压缩机是制冷系统中低压和高压、低温和高温的转换装置，是推动制冷剂在制冷系统中不断循环的动力源。图图1-6 1-6 压缩机的种类压缩机的种类任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 (1)汽车空调对配置制冷压缩机的要求。汽车空调制冷压缩机与一般用途的压缩机相比，在结构和
19、性能上有下列特殊的要求。制冷能力强，具有良好的低速性能，以确保汽车在低速行驶和怠速时也有足够的制冷能力。节省动力，尤其是汽车在高速行驶时动力消耗不能过大，否则不仅使经济性降低，还会影响汽车的动力性。压缩机的体积和质量都要小。压缩机在高温和颠震的情况下能正常工作。要求压缩机起动、运转平稳，震动小，噪声低，工作可靠。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 (2)汽车空调压缩机的结构与工作原理。曲轴连杆式压缩机。曲轴连杆式压缩机主要由曲轴连杆机构，进、排气阀，润滑机构和曲轴密封机构组成。曲轴连杆式压缩机的工作可分为以下四个过程，如图1-7所示。压缩过程：制冷气体在气缸内从进气时的低压升高到排气压
20、力的过程。排气过程：制冷气体从气缸向排气管输出的过程。膨胀过程：活塞从上止点向下移动到进气阀打开的过程。进气过程：制冷剂从进气阀进入气缸，直到活塞下行至下止点为止的过程。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-7 1-7 曲轴连杆式压缩机的工作过程曲轴连杆式压缩机的工作过程11活塞；活塞；22气缸；气缸；33进气门；进气门；44排气门排气门任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 斜盘式和摆盘式压缩机。斜盘式和摆盘式压缩机都是轴向往复活塞式压缩机，目前，它们是汽车空调压缩机中使用最为广泛的两种。国内常见的轿车，如奥迪、捷达及富康等的空调制冷系统皆采用斜盘式压缩机。此类压缩机主要由缸
21、体、活塞、主轴斜盘、前后缸盖、前后阀板、阀片、密封圈等组成。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-8 1-8 斜盘式与摆盘式压缩机原理与结构比较斜盘式与摆盘式压缩机原理与结构比较11斜盘；斜盘；2 2、44活塞；活塞；33传动板；传动板；55摇板摇板任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 旋叶式压缩机。旋叶式压缩机又称刮片式压缩机，是回转式压缩机的一种。它由旋叶式真空泵演变而来，是回转式压缩机中应用在汽车空调上最早的一种。旋叶式压缩机的气缸有圆形和椭圆形两类，叶片有两片、三片、四片、五片等几种。其中，圆形气缸配置的叶片为两片、三片、四片三种，如图1-9所示；椭圆形气缸配置的叶片
22、为四片、五片两种，如图1-10所示。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-9 1-9 圆形气缸的旋叶式压缩机圆形气缸的旋叶式压缩机11排气口；排气口；22底座；底座；33旋叶；旋叶；44转子；转子；55轴；轴；66进气口；进气口；77气缸；气缸；88排气口；排气口；99单向阀；单向阀；1010排气阀排气阀任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-10 1-10 椭圆形气缸的旋叶式压缩机椭圆形气缸的旋叶式压缩机任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 涡旋式压缩机。涡旋式压缩机是一种新型压缩机，主要适用于汽车空调，它与往复式压缩机相比，具有效率高、噪声低、振动小、质量轻、结
23、构简单等优点，是一种先进的压缩机。理论上，涡旋式压缩机涡旋圈的圈数越多，动作越平稳，效率越高。实际应用中，为了防止过压缩和受直径限制，一般汽车空调涡旋式压缩机的涡旋圈数选为2.53圈。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 涡旋式压缩机主要由具有涡旋叶片的动、定涡旋盘组成，相互错开180，在两个点上相互接触，相当于啮合作用。涡旋式压缩机的工作原理如图1-11所示。图图1-11 1-11 涡旋式压缩机的工作原理涡旋式压缩机的工作原理11定圈；定圈；22动圈；动圈；33定圈涡旋中心；定圈涡旋中心；4 4、5 5、6 6、88制冷剂蒸气；制冷剂蒸气；77最小压缩容积；最小压缩容积；99排气口；排
24、气口；1010动圈涡旋中心；动圈涡旋中心；1111开始压缩容积开始压缩容积(最大容积最大容积)；1212回旋半径回旋半径任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知2)2)冷凝器冷凝器 冷凝器是一个热交换器，其作用是将压缩机送来的高温、高压气态制冷剂进行冷却，使其冷凝为高压制冷剂液体。图图1-12 1-12 冷凝器结构形式冷凝器结构形式任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 冷凝器的结构从管片式向管带式发展，并主要向平流式(也是一种管带式结构)发展。平流式冷凝器的内部结构又在不断发展，以利于进一步提高换热效率和减轻质量，如从单元平流式发展成多元平流式。由于采取降低管片厚度、增加管子内肋片、翅
25、片开切口、改变翅片形状及开口角度等措施，加大了翅片散热面积，强化了气侧和液侧的热交换效率。上述技术发展，使冷凝器的尺寸和重量大幅度降低。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 目前，我国轿车上主要采用全铝管带式和平流式冷凝器，大型客车上主要采用铜管铝片式冷凝器，中型客车上几种形式都有，以管带式为主。例如，奥迪A6、宝来、别克、赛欧、帕萨特等车的空调均采用平流式冷凝器，桑塔纳轿车采用的是管带式冷凝器。对于轿车，冷凝器一般安装在发动机冷却系统散热器之前，利用发动机冷却风扇吹来的新鲜空气和行驶中迎面吹来的空气进行冷却。对于一些客车，冷凝器安装在车厢两侧、车厢后侧或车厢顶部。当冷凝器远离发动机散热
26、器时，在冷凝器旁都必须安装辅助冷却风扇进行强制风冷，加速冷却。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知3 3）蒸发器）蒸发器 蒸发器也是一个热交换器，其作用是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化，吸收蒸发器表面周围空气的热量而降温，风机再将冷风吹到车室内，达到降温的目的。蒸发器安装在驾驶室仪表台的后面，在蒸发器的下方还有接水盘和排水管。汽车车厢内的空间小，对空调尺寸有很大的限制，为此要求空调(主要是蒸发器)具有制冷效率高、尺寸小、质量轻等特点。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-13 1-13 管带式蒸发器管带式蒸发器11制冷剂出口；制冷剂出口；22外界空气；外界空气
27、；3 3、55散热翅片；散热翅片；44管带截面管带截面任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-14 1-14 层叠式蒸发器层叠式蒸发器任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知4)4)储液干燥器和集液器储液干燥器和集液器 (1)储液干燥器。储液干燥器用于膨胀阀式制冷系统，串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上，使从冷凝器来的高压制冷剂液体经过滤、干燥后流向膨胀阀。在制冷系统中，它起到储液、干燥和过滤液态制冷剂的作用。储液干燥器储存液化后的高压液态制冷剂，根据制冷负荷的大小需要，随时供给蒸发器，同时还可补充制冷系统因微量渗漏的损失量。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 储液干燥器如图
28、1-15所示，其主要由引出管、干燥剂、过滤器、进口、易熔塞、视液镜和出口等组成。从冷凝器来的液态制冷剂从进口进入，经过滤器和干燥剂除去水分和杂质后进入引出管，从出口流向膨胀阀。图图1-15 1-15 储液干燥器储液干燥器11引出管；引出管；22干燥剂；干燥剂；33过滤器；过滤器；44进口；进口；55易熔塞；易熔塞；66视液镜；视液镜；77出口出口任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 为了保证系统安全工作，目前使用的储液干燥器上都安装了高、低压保护开关。如果是立式储液干燥器，直立面的倾斜角不得大于15，它的进口应和冷凝器的出口相连通。通常，储液干燥器进口处都标记IN，或用箭头指示制冷剂流动
29、方向。维修人员应当记住，制冷剂是从储液干燥器下部流入膨胀阀进口的，如果接反会导致制冷量不足。安装时，储液干燥器是接入系统的最后一个部件。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 (2)集液器。集液器用于膨胀管式制冷系统，它和储液干燥器类似，但装在系统的低压侧压缩机入口处。集液器的主要功能是防止液态制冷剂液击压缩机。因为压缩机是容积式泵，设计上不允许压缩液体。集液器也用于储存过多的液态制冷剂，内含干燥剂，起储液干燥器的作用。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 集液器的结构如图1-16所示。集液器又称积累器，它装在系统低压侧，使制冷剂气液分离，即它积累的是液态制冷剂。图图1-16 1-1
30、6 集液器的结构集液器的结构11测试孔口；测试孔口；22干燥剂；干燥剂；33过滤器；过滤器；44泄油孔；泄油孔；55出气管出气管任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知5)5)膨胀阀和膨胀管膨胀阀和膨胀管 (1)膨胀阀。膨胀阀也称节流阀，安装在蒸发器的入口处，其作用是将储液干燥器的高温、高压的液态制冷剂从膨胀阀的小孔喷出，使其降压，体积膨胀，转化为雾状制冷剂，在蒸发器中吸热变为气态制冷剂；同时还可根据制冷负荷的大小调节制冷剂的流量，确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体。它的工作性能好坏是直接影响整个制冷系统能否正常工作的关键。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 外平衡式膨胀阀。外平
31、衡式膨胀阀主要由热敏管、压力弹簧、膜片、针阀、毛细管等组成，如图1-17所示。图图1-17 1-17 外平衡式膨胀阀外平衡式膨胀阀任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 膨胀阀的入口接储液干燥器，出口接蒸发器。其上部有一个膜片，膜片上方通过一条毛细管接一个感温包。感温包安装在蒸发器出口的管路上，内部充满制冷剂气体。蒸发器出口处的温度发生变化时，感温包内的气体体积也会发生变化，进而产生压力变化，这个压力变化作用于膜片的上方。膜片下方的腔室内还有一根平衡管通蒸发器出口。阀的中部有一个针阀，用于控制制冷剂的流量。针阀的下方有一个压力弹簧，弹簧的弹力试图使针阀关闭，弹力通过针阀上方的杆作用在膜片的
32、下方。可以看出，膜片共受到三个力的作用：一是感温包中制冷剂气体向下的压力，二是弹簧向上的推力，三是作用在膜片的下方蒸发器出口制冷剂的压力。阀的开度取决于这三个力综合作用的结果。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 当制冷负荷发生变化时，膨胀阀可以根据制冷负荷的变化自动调节制冷剂的流量，确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体并有一定的过热度。当制冷负荷减小时，蒸发器出口处的温度就会降低，感温包的温度也会降低，其中的制冷剂气体便会收缩，使膨胀阀膜片上方的压力减小，阀门就会在弹簧和膜片下方气体压力的作用下向上移动，减小阀门的开度，从而减小制冷剂的流量。反之，制冷负荷增大时，阀门的开度会增大，制
33、冷剂的流量增加。当制冷负荷与制冷剂的流量相适应时，阀门的开度保持不变，维持一定的制冷强度。大客车空调系统选用外平衡式膨胀阀。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 内平衡式膨胀阀。其结构与外平衡式膨胀阀的结构大同小异，如图1-18所示，不同之处在于内平衡式膨胀阀没有平衡管，膜片下方的气体压力直接来自蒸发器的入口。内平衡式膨胀阀的工作过程与外平衡式膨胀阀的工作过程完全相同。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-18 1-18 内平衡式膨胀阀内平衡式膨胀阀任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 H型膨胀阀。H型膨胀阀如图1-19所示，它是一种整体式膨胀阀，又称块阀，其取消了外平
34、衡式膨胀阀的外平衡管和感温包，直接与蒸发器进、出口相连。它有四个接口通往空调系统，其中两个接口和普通膨胀阀一样，一个接储液干燥器出口，一个接蒸发器入口。另外两个接口，一个接蒸发器出口，一个接压缩机进口。感温包和毛细管均由膜片下面的感温元件所取代，感温元件处在进入压缩机的制冷剂气流中。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-19 H1-19 H型膨胀阀型膨胀阀11感温器；感温器；22至压缩机；至压缩机；33自储液干燥器来；自储液干燥器来；44弹簧；弹簧；55调调整弹簧；整弹簧；66球阀；球阀；77至蒸发器进口；至蒸发器进口；88自蒸发器来自蒸发器来任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认
35、知知 H型膨胀阀实际上是把感温包缩到阀体内的回气通路上，从冷凝器来的制冷剂从入口进入膨胀阀，经节流后出来进入蒸发器，在蒸发器中吸热汽化，再进入H型膨胀阀另一腔内，使动力元件直接感受蒸发器出口的温度，然后进入压缩机。制冷剂第二次进入H型膨胀阀的过程相当于外平衡管的作用，通过膜片、顶杆及弹簧等的作用控制阀门的开度。H型膨胀阀具有结构简单、性能可靠的特点，在汽车上的应用越来越多。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 (2)膨胀管。膨胀管的结构如图1-20 所示。它是用于许多轿车空调制冷系统的一种固定孔口的节流装置，又称为孔管。它与膨胀阀的作用基本相同，只是将调节制冷剂流量的功能取消了。它是一根
36、细铜管，装在一根塑料套管内，塑料套管外环形槽内装有密封圈。膨胀管的节流孔径是固定的，入口和出口都有滤网，以防堵塞，直接安装在冷凝器出口和蒸发器进口之间。膨胀管不能维修，坏了只能更换。由于膨胀管没有运动部件，具有结构简单、成本低、可靠性高、节能等优点，因此美、日等国的许多高级轿车都采用膨胀管式制冷系统。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-20 1-20 膨胀管的结构膨胀管的结构任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知6 6）制冷剂和冷冻油）制冷剂和冷冻油 （1）制冷剂。在制冷系统中用于转换热量并循环流动的物质称为制冷剂。目前，汽车空调系统中使用的制冷剂有R12 和R134a 两种
37、，其特性比较见表1-1。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 （2）冷冻油。在制冷系统中，用于保证压缩机正常工作，不易磨损，随系统循环流动并和制冷剂相溶的油称为冷冻油(refrigeration oil)。目前，汽车空调系统中使用的冷冻油有R12 用矿物油和R134a 用合成油(RAG、POE)两种。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 冷冻油的作用。其作用包括润滑、冷却、密封和降噪。对冷冻油的要求。a.凝固点低，在低温下具有良好的流动性。b.具有一定的黏度，受温度影响较小。c.与制冷剂相溶性好。d.具有较高的热稳定性。e.化学性质稳定。f.不含水分。任任务二二 手手动汽汽车空空调
38、系系统认知知 冷冻油使用注意事项。a.冷冻油易吸水，用后应马上将盖拧紧。b.不能使用变质浑浊的冷冻油。c.不允许向系统添加过量的冷冻油，否则会影响汽车空调制冷系统的制冷量。d.不同牌号的冷冻油不能混用，以免造成变质。e.在排放制冷剂时要缓慢进行，以免冷冻油和制冷剂一起喷出。f.更换制冷系统部件时，应补充一定量的冷冻油，添加量见表1-2。g.在加注制冷剂时，应先加冷冻油，再加注制冷剂。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知电磁离合器电磁离合器1.空调制冷控制部件二、如图1-21所示，电磁离合器安装在压缩机前端面，成为压缩机总成的一部分，其作用是控制发
39、动机与压缩机的动力传递。空调制冷系统工作时，使发动机能驱动压缩机运转；制冷系统停止运行时，切断发动机到压缩机的动力传递。为了使空调系统的开、停不影响发动机的工作，压缩机的主轴不是与发动机曲轴直接相连，而是通过电磁离合器把动力传递给压缩机。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-21 1-21 电磁离合器电磁离合器11螺母；螺母；22吸盘；吸盘；33键；键；4 4、77扣环；扣环；55填隙片；填隙片；66电磁线圈；电磁线圈；88带轮带轮任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 电磁离合器是发动机和压缩机之间的一个动力传递机构，受空调开关、温度控制器、空调放大器、压力开关等控制，在需要
40、时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。因此，通过控制电磁离合器的接合与分离，就可接通与断开压缩机。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 电磁离合器由带轮、电磁线圈、压力板等主要部件组成。离合器有两种形式：一种为旋转线圈式，电磁线圈与带轮一起转动；另一种是固定线圈式，电磁线圈不转动，只有带轮转动。后者应用较广泛。电磁线圈固定在压缩机的外壳上，压力板与压缩机的主轴相连，带轮通过轴承套在轴上，可以自由转动。当空调开关接通时，电流通过电磁离合器的电磁线圈，电磁线圈产生电磁吸力，使压缩机的压力板与带轮接合
41、在一起，将发动机的动力通过带轮传递到压力板，带动压缩机运转。当断开空调开关时，电磁线圈的吸力消失，压力板与带轮分离，此时带轮通过轴承在压缩机的壳体上空转，压缩机停止运转。压力开关压力开关2.压力开关是空调系统的重要元件，分为高压开关和低压开关两种。它们的作用是保证系统在压力异常的情况下启动相应的保护电路，或者切断压缩机电磁离合器线圈，防止损坏系统部件。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知1 1）高压开关）高压开关 高压开关一般安装在制冷系统高压管路或储液干燥器上，用来防止制冷系统在异常的高压下工作，保护冷凝器和高压管路不会爆裂，压缩机的排气阀不会折断，以及压缩机其他零件和电磁离合器不损坏
42、。高压开关通常采用两种保护方式：一是接通冷凝器风扇高速挡电路，自动提高风扇转速，以便较快地降低冷凝器的温度和压力；二是切断压缩机电磁离合器电路，使压缩机停止运行。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 高压开关有触点常开型和触点常闭型两种类型，其结构如图1-22所示。常开型高压开关串联在冷凝器风扇电路中，膜片上方通高压侧制冷剂，下方作用一弹簧。正常情况下，制冷剂压力低于弹簧压力，触点断开，冷凝器风扇低速运转；当制冷剂压力异常升高时，制冷剂压力高于弹簧压力，触点闭合，冷凝器风扇高速运转，加强冷却。常闭型高压开关的触点串联在压缩机电磁离合器电路中，压力导入口则直接或通过毛细管连接在高压管路上。
43、正常情况下，制冷剂压力低于弹簧压力，触点闭合，压缩机运转；当制冷系统压力异常升高时，制冷剂压力大于弹簧压力，触点断开，压缩机停止运转；当制冷剂压力下降到正常值时，触点闭合，压缩机恢复运转。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-22 1-22 高压开关高压开关11接头；接头；22膜片；膜片；33外壳；外壳；44接线柱；接线柱；55弹簧；弹簧；66固定触点；固定触点；77活动触点活动触点任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知2)2)低压开关低压开关 当制冷系统的制冷剂不足或泄漏时，冷冻油也可能随着泄漏，系统的润滑便会不足，如果压缩机继续运行，将导致严重损坏。低压开关的功能就是感测制
44、冷系统高压侧的制冷剂压力是否正常，其结构如图1-23所示。它通常用螺纹接头直接安装在系统管路高压侧。当制冷剂压力正常时，动触点接通压缩机电磁离合器电路；当压缩机排出的制冷剂压力过低时，低压开关会自动切断电磁离合器电路，压缩机停止运行，以保护压缩机不会损坏。图图1-23 1-23 低压开关低压开关任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 低压开关的另一个功能，是在环境温度较低时自动切断电磁离合器电路，使压缩机在低温下自动停止运行，这样可减少动力消耗，达到节能的目的。其作用原理如下：当环境温度过低时，冷凝温度亦低，相应的压缩机排出的制冷剂的温度和压力也低。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知
45、知3)3)高、低压组合开关高、低压组合开关 目前，空调系统中的压力开关通常都是把高、低压开关组合成一体，同时具有低压开关和高压开关的功能，安装在储液干燥器上，这样既可减少重量和接口，又可降低制冷剂泄漏的可能性。高、低压组合开关如图1-24所示。多数组合压力开关可实现低压切断离合器控制电路、高压接通冷凝器风扇高速挡或切断离合器控制电路的双重功能，还有部分压力开关将上述三种功能集于一身，形成三功能压力开关。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-24 1-24 高、低压组合开关高、低压组合开关1 1、77静触点；静触点；22弹簧；弹簧；33接线柱；接线柱；44动触点；动触点；55金属膜片
46、；金属膜片；66销子销子任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知1)1)波纹管式温度控制器波纹管式温度控制器温度控制器温度控制器3.波纹管式温度控制器又称压力式温度控制器、机械式温度控制器，其主要作用是控制蒸发器表面温度不低于0，防止蒸发器表面结霜而影响系统工作。波纹管式温度控制器的结构如图1-25所示，主要由感温系统、调温装置和触点开闭机构组成。图图1-25 1-25 波纹管式温度控制器的结构波纹管式温度控制器的结构11离合器电磁线圈；离合器电磁线圈；22弹簧；弹簧；33毛细管；毛细管；44波纹管；波纹管；55转轴；转轴；66调节凸轮；调节凸轮；77调调节弹簧；节弹簧；88调节螺钉；调节螺
47、钉；99触点开关；触点开关；1010蓄电池蓄电池任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 感温系统是由毛细管和波纹管组成的一个密封腔，内部充满感温介质，毛细管插在蒸发器表面的翘片上，检测蒸发器出风口方向的表面温度。当蒸发器表面温度发生变化时，波纹管中感温介质的温度和压力也发生变化，使波纹管伸长或缩短，进一步控制触点开闭机构。调温装置由转轴、调节凸轮、调节弹簧、调节螺钉等组成，其功能是调节温度控制器的工作点，进而调节蒸发器表面温度。触点开闭机构由触点开关、弹簧、杠杆等组成，其功能是根据感温系统的动作，通过触点的开闭来接通或断开电磁离合器的电路。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 波纹管
48、式温度控制器的工作过程是：当蒸发器表面温度高于设定值时，波纹管伸长，触点开关闭合，压缩机运转，蒸发器表面温度下降；当蒸发器表面温度低于设定值时，在弹簧的作用下，触点开关断开，压缩机停转，蒸发器表面温度上升，直到触点开关再次闭合，压缩机运转。此过程不断循环，蒸发器表面温度维持在设定值附近。调节凸轮位置和弹簧的预紧力，可以改变蒸发器表面的温度。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知2)2)电子式温度控制器电子式温度控制器 目前，汽车空调中广泛采用电子式温度控制器，大多通过热敏电阻来实现。其控制电路如图1-26所示，主要由热敏电阻、温度调整电阻组成的温度检测电路，VT1、VT2组成的信号放大电路
49、和VT3、VT4组成的电子开关电路组成。热敏电阻具有负温度系数，通过小插片插在蒸发器出风口方向的翅片上，检测蒸发器表面温度。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知图图1-26 1-26 电子式温度控制器的控制电路电子式温度控制器的控制电路11电子式温度控制器；电子式温度控制器；22继电器；继电器；33压缩机电压缩机电磁离合器；磁离合器；44温度调整电阻；温度调整电阻；55热敏电阻热敏电阻任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 当温度调整电阻设定后，B点的电位取决于热敏电阻的大小。当车内温度高于设定值时，热敏电阻阻值变小，B点电位降低，三极管VT3截止，VT4导通，继电器线圈通电，触点闭
50、合，接通压缩机电磁离合器电路，压缩机运转，温度下降；当温度低于设定值时，热敏电阻阻值增大，B点电位升高，三极管VT3导通，VT4截止，继电器线圈断电，触点断开，切断压缩机电磁离合器电路，压缩机停转，温度上升。此过程不断循环，蒸发器表面的温度维持在设定值附近。任任务二二 手手动汽汽车空空调系系统认知知 调节温度调整电阻可改变A点电位，进而改变蒸发器表面设定温度。当温度调整电阻阻值减小时，A点电位降低，三极管VT1截止，VT2导通，B点电位降低，VT3截止，VT4导通，压缩机运转，设定温度降低；反之，温度调整电阻阻值增大时，设定温度升高。目前，电子式温度控制器都采用了专用集成电路模块，其电路大大简