空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)課件

1、暖風(fēng)系統(tǒng)汽車的暖風(fēng)系統(tǒng)可以將車內(nèi)的空氣或從車外吸入車內(nèi)的空氣加熱，提高車內(nèi)的溫度。汽車的暖風(fēng)系統(tǒng)有許多類型，按熱源的不同可分為熱水取暖系統(tǒng)、燃氣取暖系統(tǒng)、廢氣取暖系統(tǒng)等，目前小車上主要采用熱水取暖系統(tǒng)，大型車輛上主要采用燃氣取暖系統(tǒng)。3.1 熱水取暖系統(tǒng)6.3.1.1 熱水取暖系統(tǒng)的工作原理熱水取暖系統(tǒng)的熱源通常采用發(fā)動機的冷卻水，使冷卻水流過一個加熱器芯，再使用鼓風(fēng)機將冷空氣吹過加熱器芯加熱空氣，使車內(nèi)的溫度升高，見圖6-21。圖6-21 熱水取暖系統(tǒng)的工作原理6.3.1.2 熱水取暖系統(tǒng)的組成和部件的安裝位置熱水取暖系統(tǒng)主要由加熱器芯、水閥、鼓風(fēng)機、控制面板等組成，其在車上的安裝位置如圖6

2、-22所示。圖6-22 熱水取暖系統(tǒng)部件的安裝位置（1）加熱器芯 加熱器芯的結(jié)構(gòu)如圖6-23所示，由水管和散熱器片組成，發(fā)動機的冷卻水進入加熱器芯的水管，通過散熱器片散熱后，再返回發(fā)動機的冷卻系統(tǒng)。圖6-23 加熱器芯2）水閥 水閥用來控制進入加熱器芯的水量，進而調(diào)節(jié)暖風(fēng)系統(tǒng)的加熱量，調(diào)節(jié)時，可通過控制面板上的調(diào)節(jié)桿或旋鈕進行控制，其結(jié)構(gòu)見圖6-24。圖6-24 水閥（3）鼓風(fēng)機 鼓風(fēng)機由可調(diào)節(jié)速度的直流電動機和鼠籠式風(fēng)扇組成，其作用是將空氣吹過加熱器芯加熱后送入車內(nèi)。調(diào)節(jié)電動機的速度，可以調(diào)節(jié)向車廂內(nèi)的送風(fēng)量。鼓風(fēng)機的結(jié)構(gòu)見圖6-25。圖6-25 鼓風(fēng)機6.3.1.3 熱水取暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度的

3、方式 就暖風(fēng)系統(tǒng)而言，其溫度的調(diào)節(jié)方式有兩種，一種是空氣混合型，另一種是水流調(diào)節(jié)型。（1）空氣混合型 這種類型的暖風(fēng)系統(tǒng)在暖風(fēng)的氣道中安裝空氣混合調(diào)節(jié)風(fēng)門，這個風(fēng)門可以控制通過加熱器芯的空氣和不通過加熱器芯的空氣的比例，實現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)，目前絕大多數(shù)汽車均采用這種方式，其示意圖見圖6-26。圖6-26 空氣混合型暖風(fēng)系統(tǒng)（2）水流調(diào)節(jié)型 這類暖風(fēng)系統(tǒng)采用前述的水閥調(diào)節(jié)流經(jīng)加熱器芯的熱水量，改變加熱器芯本身的溫度，進而調(diào)節(jié)溫度。其調(diào)節(jié)的示意圖見圖6-27。圖6-27 水流調(diào)節(jié)型暖風(fēng)系統(tǒng)燃氣取暖系統(tǒng) 在大、中型客車上，僅靠發(fā)動機冷卻水的余熱取暖是遠遠滿足不了要求的，為此，在大客車中常采用燃氣取暖系統(tǒng)

4、。燃氣取暖系統(tǒng)的示意圖見圖6-27, 燃油和空氣在燃燒室中混合燃燒，加熱發(fā)動機的冷卻水，加熱后的水進入加熱器芯向外散熱，降溫后返回發(fā)動機再進行循環(huán)。 課件圖6-27 燃氣取暖系統(tǒng)4 制冷系統(tǒng) 制冷系統(tǒng)的作用是將車內(nèi)的熱量通過制冷劑在循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)轉(zhuǎn)移到車外，實現(xiàn)車內(nèi)降溫，其工作情況如圖6-29所示。制冷系統(tǒng)主要包括制冷循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分。目前各種車輛的制冷循環(huán)系統(tǒng)無多大區(qū)別，而控制系統(tǒng)在各車型中差別較大。本節(jié)主要介紹制冷循環(huán)部分。 圖6-29 制冷系統(tǒng).1 制冷循環(huán)從前述的制冷原理我們已經(jīng)知道，通過制冷循環(huán)可以將車內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到車外，根據(jù)目前車輛上采用的循環(huán)系統(tǒng)，大致可以分為膨脹閥式和膨

5、脹管式兩種循環(huán)方式。6.4.1.1 膨脹閥式制冷循環(huán)圖6-30為膨脹閥式的制冷循環(huán)，循環(huán)系統(tǒng)主要包括壓縮機、冷凝器、儲液干燥罐、膨脹閥和蒸發(fā)器和管路等主要部件。 課件圖6-30 膨脹閥式制冷循環(huán)系統(tǒng) 這種制冷循環(huán)的工作原理是壓縮機將氣體的制冷劑提高壓力（同時溫度也提高），目的是使制冷劑比較容易液化放熱。高壓的氣體制冷劑進入冷凝器，冷凝器風(fēng)扇使空氣通過冷凝器的縫隙，帶走制冷劑放出的熱量并使其液化。液化后的制冷劑進入儲液干燥罐，濾掉其中的雜質(zhì)、水分，同時存儲適量的液態(tài)的制冷劑以備制冷負荷發(fā)生變化時制冷劑不會斷流，從儲液干燥罐出來的制冷劑流至膨脹閥，從膨脹閥中的節(jié)流孔噴出形成霧狀制冷劑，霧狀的制冷劑

6、進入蒸發(fā)器，由于制冷劑的壓力急劇下降，便很快蒸發(fā)氣化，吸收熱量，蒸發(fā)器外部的風(fēng)扇使空氣不斷通過蒸發(fā)器的縫隙，其溫度下降，使車內(nèi)溫度降低，蒸發(fā)器出來的氣態(tài)制冷劑再進入壓縮機重復(fù)上述過程。這種循環(huán)系統(tǒng)中的膨脹閥可以根據(jù)制冷負荷的大小調(diào)節(jié)制冷劑的流量。 4.1.2 膨脹管式制冷循環(huán)（CCOT方式） 膨脹管式的制冷循環(huán)系統(tǒng)從制冷的工作原理來看，與膨脹閥式的制冷循環(huán)系統(tǒng)無本質(zhì)的差別，只不過將可調(diào)節(jié)流的膨脹閥換成不可調(diào)節(jié)流量的膨脹管，使其結(jié)構(gòu)更加簡單，其制冷循環(huán)如圖6-31所示。為了防止液態(tài)的制冷劑進入壓縮機而造成壓縮機的損壞，故這種循環(huán)系統(tǒng)將儲液干燥罐安裝在蒸發(fā)器的出口，并按照它所起的作用更名為集液器，

7、同時進行氣液分離，液體留在罐內(nèi)，氣體進入壓縮機，其他部分的工作過程與膨脹閥式的制冷循環(huán)相同。 課件圖6-31 膨脹閥式制冷循環(huán)系統(tǒng) 2 制冷循環(huán)系統(tǒng)的組成部件制冷循環(huán)系統(tǒng)中各部件在車上的安裝位置如圖6-32所示，下面對各主要組成部件分別予以介紹。圖6-32 制冷循環(huán)系統(tǒng)各部件的安裝位置6.4.2.1 壓縮機壓縮機的作用是將從蒸發(fā)器出來的低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑通過壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷?、高壓的氣態(tài)制冷劑，并將其送入冷凝器。目前在汽車空調(diào)系統(tǒng)中所采用的壓縮機有多種類型，比較常見的有斜盤式壓縮機、葉片式壓縮機、渦旋式壓縮機、曲軸連桿式壓縮機等。此外，壓縮機還可分為定排量和變排量的兩種型式，變排量壓縮機可根據(jù)

8、空調(diào)系統(tǒng)的制冷負荷自動改變排量，使空調(diào)系統(tǒng)運行更加經(jīng)濟。6.4.2.1.1 葉片式壓縮機（1）結(jié)構(gòu) 葉片式壓縮機的結(jié)構(gòu)見圖6-33，在葉輪上安裝有若干葉片，與機體形成幾個密封的空間，在機體上安裝有吸氣孔、排氣孔和排氣閥，在葉輪旋轉(zhuǎn)時，密封的空間的體積會發(fā)生變化，從而完成進氣、壓縮和排氣的過程。圖6-33 葉片式壓縮機的結(jié)構(gòu)（2）工作過程 葉片式壓縮機的工作過程見圖6-34。 課件圖6-34 葉片式壓縮機的工作過程4.2.1.2 旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機（1）結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機的結(jié)構(gòu)見圖6-35，這種壓縮機通常在機體圓周方向上布置有6個或者10個氣缸，每個氣缸中安裝一個雙向活塞形成6缸機或10缸機，

9、每個氣缸兩頭都有進氣閥和排氣閥?；钊尚北P驅(qū)動在氣缸中往復(fù)運動，活塞的一側(cè)壓縮時，另一側(cè)則為進氣。 課件圖6-35 旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機的結(jié)構(gòu)2）工作過程 旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機的工作過程見圖6-36，壓縮機軸旋轉(zhuǎn)時，軸上的斜盤同時驅(qū)動所有的活塞運動，部分活塞向左運動，部分活塞向右運動。圖中的活塞在向左運動中，活塞左側(cè)的空間縮小，制冷劑被壓縮，壓力升高，打開排氣閥，向外排出，與此同時，活塞右側(cè)空間增大，壓力減小，進氣閥開啟，制冷劑進入氣缸。由于進、排氣閥均為單向閥結(jié)構(gòu)，所以保證制冷劑不會倒流. 課件圖6-36 旋轉(zhuǎn)斜盤壓縮機的工作過程6.4.2.1.3 渦旋式壓縮機（1）結(jié)構(gòu) 渦旋式壓縮機的結(jié)構(gòu)如圖6-

10、37所示，其關(guān)鍵部件是渦旋定子和渦旋轉(zhuǎn)子，定子安裝在機體上，轉(zhuǎn)子通過軸承裝在軸上，轉(zhuǎn)子與軸有一定的偏心，定子與轉(zhuǎn)子安裝好后，可形成月牙形的密封空間，排氣口位于定子的中心部位，進氣口位于定子的邊緣。圖6-37 渦旋式壓縮機的結(jié)構(gòu)(2）工作過程 渦旋式壓縮機的工作過程見圖6-38，當(dāng)壓縮機旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子相對于定子運動，使兩者之間的月牙形空間的體積和位置都在發(fā)生變化，體積在外部進氣口處大，在中心排氣口處小，進氣口體積增大使制冷劑吸入，當(dāng)?shù)竭_中心排口部位時，體積縮小，制冷劑被壓縮排出。 課件圖6-38 渦旋式壓縮機的工作過程6.4.2.1.4 搖板式壓縮機（1）結(jié)構(gòu) 這種壓縮機是一種變排量的壓縮機，其結(jié)

11、構(gòu)如圖6-39所示，它的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機類似，通過斜盤驅(qū)動周向分布的活塞，只是將雙向活塞變?yōu)閱蜗蚧钊⒖赏ㄟ^改變斜盤的角度改變活塞的行程，從而改變壓縮機的排量。壓縮機旋轉(zhuǎn)時，壓縮機軸驅(qū)動與其連接的凸緣盤，凸緣盤上的導(dǎo)向銷釘再帶動斜盤轉(zhuǎn)動，斜盤最后驅(qū)動活塞往復(fù)運動。圖6-39 搖板式壓縮機的結(jié)構(gòu)（2）工作過程 壓縮制冷劑的工作過程此處不再重復(fù)，這里主要介紹一下變排量的原理，見圖6-40，這種壓縮機可以根據(jù)制冷負荷的大小改變排量，制冷負荷減小時，可以使斜盤的角度減小，減小活塞的行程，使排量降低。負荷增大時則相反。下面以負荷減小為例來說明壓縮機排量如何減小，制冷負荷的減小會使壓縮機低壓腔壓力

12、降低，低壓腔壓力降低可使波紋管膨脹而打開控制閥，高壓腔的制冷劑便會通過控制閥進入斜盤腔，使斜盤腔的壓力升高 課件圖6-40 搖板式壓縮機變排量的工作過程4.1.2.5 曲軸連桿式壓縮機 (1）結(jié)構(gòu) 這種壓縮機的結(jié)構(gòu)與發(fā)動機相似，由曲軸連桿驅(qū)動活塞往復(fù)運動，一般采用雙缸結(jié)構(gòu)，每缸上方裝有進排氣閥片，壓縮機的具體結(jié)構(gòu)見圖6-41。圖6-41 曲軸連桿式壓縮機的結(jié)構(gòu)2）工作過程 曲軸連桿式壓縮機的工作過程見圖6-42，整個工作過程由吸氣、壓縮和排氣三個過程組成，活塞下行時進氣閥開啟，制冷劑進入氣缸，活塞上行時，制冷劑被壓縮，當(dāng)達到一定壓力時，排氣閥打開，制冷劑排出。這種壓縮機由于體積較大，目前已很少

13、在小車上使用。 圖6-42 曲軸連桿式壓縮機的工作過程6.4.2.2 冷凝器冷凝器的作用是將壓縮機送來的高溫、高壓的氣態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑，制冷劑在冷凝器中散熱而發(fā)生狀態(tài)的改變。因此冷凝器是一個熱交換器，將制冷劑在車內(nèi)吸收的熱量通過冷凝器散發(fā)到大氣當(dāng)中。小型汽車的冷凝器通常安裝在汽車的前面（一般安裝在散熱器前），通過風(fēng)扇進行冷卻（冷凝器風(fēng)扇一般與散熱器風(fēng)扇共用，也有車型采用專用的冷凝器風(fēng)扇）。冷凝器的結(jié)構(gòu)如圖6-43所示，主要由管路和散熱片組成，有一個制冷劑的進口和一個出口。圖6-43 冷凝器6.4.2.3 儲液干燥器和集液器(1）儲液干燥器 儲液干燥器用于膨脹閥式的制冷循環(huán)，其作用是：

14、暫時存儲制冷劑，使制冷劑的流量與制冷負荷相適應(yīng)； 去除制冷劑中的水分和雜質(zhì)，確保系統(tǒng)正常運行；（如果系統(tǒng)中有水分，有可能造成水分在系統(tǒng)中結(jié)冰，堵塞制冷劑的循環(huán)通道，造成故障。如果制冷劑中有雜質(zhì)，也可能造成系統(tǒng)堵塞，使系統(tǒng)不能制冷。） 部分儲液干燥罐上裝有觀察玻璃，可觀察制冷劑的流動情況，確定制冷劑的數(shù)量； 有些儲液干燥罐上裝有易熔塞，在系統(tǒng)壓力、溫度過高時，易熔塞熔化，放出制冷劑，保護系統(tǒng)重要部件不被破壞； 還有些儲液干燥罐上安裝有維修閥，供維修制冷系統(tǒng)安裝壓力表和加注制冷劑之用； 有些車型的儲液干燥罐上裝有壓力開關(guān)，可在系統(tǒng)壓力不正常時，中止壓縮機的工作。儲液干燥器的結(jié)構(gòu)如圖6-44所示，干

15、燥器內(nèi)有濾網(wǎng)和干燥器，罐的上方有觀察玻璃及進口和出口。6-44 儲液干燥器（2）集液器 集液器用于膨脹管式的制冷系統(tǒng)，安裝在蒸發(fā)器出口處的管路中。由于膨脹管無法調(diào)節(jié)制冷劑的流量，因此蒸發(fā)器出來的制冷劑不一定全部是氣體，可能有部分液體，為防止壓縮機損壞，故在蒸發(fā)器出口處安裝集液器，一方面將制冷劑進行氣液分離，另一方面起到與儲液干燥器相同的作用，其結(jié)構(gòu)如圖6-45所示。 課件6-456.4.2.4 膨脹閥和膨脹管6.4.2.4.1 膨脹閥 膨脹閥安裝在蒸發(fā)器的入口處，其作用是將儲液干燥器來的高溫、高壓的液態(tài)制冷劑從膨脹閥的小孔噴出，使其降壓，體積膨脹，轉(zhuǎn)化為霧狀制冷劑，在蒸發(fā)器中吸熱變?yōu)闅鈶B(tài)制冷劑

16、，同時還可根據(jù)制冷負荷的大小調(diào)節(jié)制冷劑的流量，確保蒸發(fā)器出口處的制冷劑全部轉(zhuǎn)化為氣體。膨脹閥的結(jié)構(gòu)形式有三種，分別為外平衡式膨脹閥、內(nèi)平衡式膨脹閥和H型膨脹閥，下面分別予以介紹。（1）外平衡式膨脹閥 外平衡式膨脹閥的結(jié)構(gòu)見圖6-46，膨脹閥的入口接儲液干燥器，出口接蒸發(fā)器。膨脹閥的上部有一個膜片，膜片上方通過一條細管接一個感溫包，感溫包安裝在蒸發(fā)器出口的管路上，內(nèi)部充滿制冷劑氣體，蒸發(fā)器出口處的溫度發(fā)生變化時，感溫包內(nèi)的氣體體積也會發(fā)生變化，進而產(chǎn)生壓力變化，這個壓力變化就作用在膜片的上方。膜片下方的腔室還有一根平衡管通蒸發(fā)器出口。閥的中部有一閥門，閥門控制制冷劑的流量，閥門的下方有一調(diào)整彈簧

17、，彈簧的彈力試圖使閥門關(guān)閉，彈簧的彈力通過閥門上方的桿作用在膜片的下方。可以看出，膜片共受到三個力的作用，一個是感溫包中制冷劑氣體向下的壓力，一個是彈簧向上的推力，還有一個是蒸發(fā)器出口制冷劑的壓力，作用在膜片的下方，閥的開度取決于這三個力綜合作用的結(jié)果。 課件圖6-46 外平衡式膨脹閥當(dāng)制冷負荷發(fā)生變化時，膨脹閥可根據(jù)制冷負荷的變化自動調(diào)節(jié)制冷劑的流量，確保蒸發(fā)器出口處的制冷劑全部轉(zhuǎn)化為氣體并有一定的過熱度。當(dāng)制冷負荷減小時，蒸發(fā)器出口處的溫度就會降低，感溫包的溫度也會降低，其中的制冷劑氣體便會收縮，使膨脹閥膜片上方的壓力減小，閥門就會在彈簧和膜片下方氣體壓力的作用下向上移動，減小閥門的開度，

18、從而減小制冷劑的流量。反之制冷負荷增大時，閥門的開度會增大，增加制冷劑的流量。當(dāng)制冷負荷與制冷劑的流量相適應(yīng)時，閥門的開度保持不變，維持一定的制冷強度.（2）內(nèi)平衡式膨脹閥 內(nèi)平衡式膨脹閥的結(jié)構(gòu)與外平衡式膨脹閥的結(jié)構(gòu)大同小異，見圖6-47，不同之處在于內(nèi)平衡式膨脹閥沒有平衡管，膜片下方的氣體壓力直接來自于蒸發(fā)器的入口。內(nèi)平衡式膨脹閥的工作過程與外平衡式膨脹閥的工作過程完全相同。 課件圖6-47 內(nèi)平衡式膨脹閥（3）H型膨脹閥 采用內(nèi)、外平衡式膨脹閥的制冷系統(tǒng)，其蒸發(fā)器的出口和入口不在一起，因此需要在出口處安裝感溫包和管路，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如果將蒸發(fā)器的出口和入口做在一起，就可以將感溫包的管路去掉，這