汽車電器設(shè)備與維修第8章-汽車空調(diào)系統(tǒng)-電氣設(shè)備-國防科技大學(xué)課件

1、第8章 汽車空調(diào)系統(tǒng) 2第8章 汽車空調(diào)系統(tǒng)目 錄8.1 汽車空調(diào)系統(tǒng)概述8.2 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)8.3 汽車空調(diào)取暖、通風(fēng)、空氣凈化系統(tǒng)8.4 汽車空調(diào)控制系統(tǒng)8.5 汽車空調(diào)系統(tǒng)的使用與維護(hù)8.6 汽車空調(diào)系統(tǒng)常見故障診斷與排除2.汽車空調(diào)系統(tǒng)功能調(diào)節(jié)車內(nèi)濕度調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度調(diào)節(jié)車內(nèi)的空氣流速過濾凈化車內(nèi)空氣3.汽車空調(diào)系統(tǒng)類型1）按驅(qū)動方式分汽車空調(diào)系統(tǒng)按驅(qū)動方式的不同可分為獨(dú)立式和非獨(dú)立式。 （1）獨(dú)立式空調(diào)有專門的動力源驅(qū)動整個空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行。一般用于長途貨運(yùn)、高底板大客車等。（2）非獨(dú)立式空調(diào)直接利用汽車的行駛動力來運(yùn)轉(zhuǎn)。2）按空調(diào)性能分汽車空調(diào)系統(tǒng)按空調(diào)性能的不同可分為單一功能型和冷暖

2、一體式。 3）按控制方式分汽車空調(diào)系統(tǒng)按控制方式的不同可分為手動式和電控調(diào)節(jié)式。 經(jīng)濟(jì)性質(zhì)方面要求制冷劑價(jià)格低廉，容易采購。物理性質(zhì)方面要求制冷劑有較低的凝固點(diǎn)和較高的臨界溫度、較小的密度和黏度、較大的導(dǎo)熱和放熱系數(shù)，且應(yīng)具有一定的吸水性。 熱力性質(zhì)方面首先，要求制冷劑的蒸發(fā)壓力要稍高于大氣壓力；其次，制冷劑的冷凝壓力也不應(yīng)太高，以降低對制冷系統(tǒng)強(qiáng)度的要求。化學(xué)性質(zhì)方面要求制冷劑無毒、無害、無刺激性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，高溫下不易分解，不易燃燒及爆炸，對金屬及橡膠的腐蝕作用要小。 對制冷劑的要求1.制冷劑8.1.2 制冷劑和冷凍機(jī)油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無色、無刺激性氣味、不燃燒、不爆炸。汽化潛熱比R12大

3、，但質(zhì)量較小，導(dǎo)致制冷能力比R12略小或與之相當(dāng)。飽和蒸氣壓大體上講與R12相近。以18 為界，低于18 時(shí)，R134a的飽和蒸氣壓略低于R12，高于18 時(shí)相反。對人體無毒害作用，不破壞大氣臭氧層，在大氣層停留時(shí)間較短，溫室效應(yīng)影響小。12345吸水性和水溶解性比R12高。R134a與R12制冷劑是兩種不同的物質(zhì)，性質(zhì)有很大差異，一定不能混用。2）制冷劑的選擇R134a的基本性能如下：黏度黏度是用來衡量冷凍機(jī)油黏性的一個指標(biāo)。它是以定量冷凍機(jī)油通過一個毛細(xì)管所需要的時(shí)間來定義的。溫度越高，黏度就越小。凝固點(diǎn)冷凍機(jī)油剛好開始流動時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn)。冷凍機(jī)油與制冷劑相互混合溶解后，其凝固點(diǎn)會有所

4、降低。相容性相容性是指制冷劑與冷凍機(jī)油能夠形成混合物，在工作過程中不分離且不會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。也就是說，冷凍機(jī)油既要能與制冷劑充分混合，又必須能保持其油狀存在。2）冷凍機(jī)油的性能指標(biāo)冷凍機(jī)油的主要性能指標(biāo)有以下幾項(xiàng)：8.2 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng) 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、液體膨脹裝置和蒸發(fā)器等總成構(gòu)成。 如圖8-1所示，制冷系統(tǒng)工作時(shí)，制冷劑以不同的狀態(tài)在密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動。圖8-1 汽車空調(diào)系統(tǒng)制冷循環(huán)流程示意圖8.2.1 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成及工作原理模具加工方法壓縮機(jī)的作用（1）維持制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán)。（2）吸入來自蒸發(fā)器的低溫、低壓制冷劑蒸氣。（3）壓縮制冷劑蒸氣使

5、其壓力和溫度升高。（4）將制冷劑蒸氣送往冷凝器。1.壓縮機(jī)8.2.2 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的主要部件壓縮機(jī)主要有兩種類型。1）搖板式壓縮機(jī)搖板式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、工作平穩(wěn)、質(zhì)量小，各汽缸以壓縮機(jī)軸線為中心布置，活塞運(yùn)動方向平行于壓縮機(jī)的主軸，如圖8-2所示。圖8-2 搖板式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖1壓縮機(jī)主軸； 2傳動板； 3活塞； 4連桿； 5支撐鋼球； 6面板； 7搖板2）斜盤式壓縮機(jī) 斜盤式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、性能可靠。其主要零件是一根主軸，如圖8-3所示，斜盤用花鍵和主軸固定在一起，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動時(shí)，帶動斜盤轉(zhuǎn)動，依靠斜盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動驅(qū)動活塞做軸向往復(fù)運(yùn)動。圖8-3 斜盤式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖1主軸； 2活塞；

6、3斜盤； 4前蓋； 5前缸半部； 6后缸半部； 7油底殼； 8后蓋2.冷凝器1）管片式冷凝器 管片式冷凝器是汽車空調(diào)中早期采用的一種冷凝器，其制造工藝簡單，結(jié)構(gòu)如圖8-4所示。圖8-4 管片式冷凝器的結(jié)構(gòu)1制冷劑進(jìn)口； 2U形管； 3翹片； 4制冷劑出口2）管帶式冷凝器 管帶式冷凝器是由多孔扁管彎成蛇形管，并在其中安置散熱帶后焊接而成的，如圖8-5所示。 管帶式冷凝器的散熱效果比管片式冷凝器好一些（一般高15%左右），但工藝復(fù)雜，焊接難度大，且材料要求高，一般用在小型汽車的制冷系統(tǒng)中。圖8-5 管帶式冷凝器3）鰭片式冷凝器 鰭片式冷凝器是在扁平的多通管道表面直接加工出鰭片狀散熱片，然后裝配成冷

7、凝器。 由于散熱片與管子為一個整體，因而不存在接觸熱阻，故散熱性能好；另外，管、片之間無須復(fù)雜的焊接工藝，加工性能好，節(jié)省材料，而且抗振性也特別好。鰭片式冷凝器是目前較先進(jìn)的汽車空調(diào)冷凝器。 儲液罐的結(jié)構(gòu)如圖8-6所示。它主要由外殼、視液鏡、安全塞和引出管等組成。視液鏡用于觀察制冷劑在工作時(shí)的流動狀態(tài)，由此可判斷制冷劑量是否合適。圖8-6 儲液罐的結(jié)構(gòu)簡圖1外殼； 2蓋； 3視液鏡； 4安全塞； 5過濾器； 6干燥劑； 7引出管5.膨脹節(jié)流管 膨脹節(jié)流管是用于許多轎車制冷系統(tǒng)的一種固定孔口的節(jié)流裝置，又被稱為孔管、固定孔管。 由于不能調(diào)節(jié)流量，液體制冷劑很可能流出蒸發(fā)器而進(jìn)入壓縮機(jī)，造成壓縮機(jī)

8、液擊，所以裝有膨脹節(jié)流管的系統(tǒng)。膨脹節(jié)流管直接安裝在冷凝器出口和蒸發(fā)器進(jìn)口之間，用于將液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓。 膨脹節(jié)流管的結(jié)構(gòu)如圖8-7所示。它是一根細(xì)銅管，裝在一根塑料套管內(nèi)。在塑料套管外環(huán)形槽內(nèi)，裝有密封圈。密封圈就是用來密封塑料套管外徑和蒸發(fā)器進(jìn)口管內(nèi)徑向的配合間隙的。膨脹節(jié)流管兩端都裝有濾網(wǎng)，以防止系統(tǒng)堵塞。圖8-7 膨脹節(jié)流管結(jié)構(gòu)1出口濾網(wǎng)； 2密封圈； 3進(jìn)口濾網(wǎng) 目前，在有些車型上采用了廢氣水暖式取暖系統(tǒng)，它的安裝原理如圖8-9所示。在汽車排氣管處裝有一個熱水器，熱水器中的水（含防凍液）被高溫廢氣加熱到100 左右并送到空調(diào)的加熱器內(nèi)加熱車室內(nèi)的空氣。水在加熱器內(nèi)放熱冷卻，流回水箱

9、，再用水泵泵入熱水器中進(jìn)行周而復(fù)始的供熱循環(huán)。圖8-9 廢氣水暖式取暖系統(tǒng)安裝原理圖1加熱器； 2電磁換向閥； 3熱水器； 4汽車排氣管； 5水泵； 6水箱2.氣暖式取暖系統(tǒng)1）熱交換器式 熱交換器式取暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖8-10所示。工作時(shí)，通過廢氣閥門將汽車廢氣引入熱交換器中，將冷空氣加熱后由暖風(fēng)機(jī)送入各出風(fēng)口，用來取暖或除去霧霜。圖8-10 熱交換器式取暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1發(fā)動機(jī)水箱； 2發(fā)動機(jī)； 3排氣管； 4廢氣閥門； 5熱交換器； 6消聲器；7暖風(fēng)機(jī); 8暖風(fēng)機(jī)電機(jī)8.3.2 汽車空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)1）自然通風(fēng) 自然通風(fēng)是利用汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)壓，將外部空氣引入車內(nèi)循環(huán)后再排出，空氣的入口設(shè)在正壓

10、區(qū)，出口設(shè)在負(fù)壓區(qū)，形成空氣的自然流動。 如圖8-12所示為轎車外表面上的空氣壓力分布圖。車頭部位為正壓區(qū)，因此空氣進(jìn)口設(shè)在此處；車尾部位為負(fù)壓區(qū)，空氣排口一般設(shè)在后排座靠背兩側(cè)。圖8-12 轎車外表面上的空氣壓力分布圖 進(jìn)、排風(fēng)口部位的設(shè)置必須保證車內(nèi)略有正壓，即使車內(nèi)空氣壓力略高于外界大氣壓力，這樣才能防止有害氣體（如汽車尾氣）進(jìn)入車內(nèi)而危害人體健康。否則，在車窗玻璃緊閉的情況下，有可能造成人身中毒（如CO中毒），甚至危及生命。 轎車的自然通風(fēng)如圖8-13所示。圖8-13 轎車的自然通風(fēng)2）強(qiáng)制通風(fēng) 強(qiáng)制通風(fēng)是利用風(fēng)機(jī)強(qiáng)行引入一定比例的外部新鮮空氣，與車內(nèi)空氣混合，再經(jīng)處理（制冷、制熱、去

11、濕等）后從不同出風(fēng)口送入車內(nèi)。空調(diào)進(jìn)氣口都設(shè)有控制外來新鮮空氣和車內(nèi)空氣比例的閥門。在開啟空調(diào)初期和最大制冷（或供暖）位置時(shí)，外來空氣閥門一般被關(guān)閉，空氣由車內(nèi)空氣供給，以保證盡快降溫（或升溫）；在其他情況下，必須按比例引入外來新鮮空氣，外引入的空氣比例一般占10%35%。8.4 汽車空調(diào)控制系統(tǒng)8.4.1 汽車空調(diào)的控制元件1.溫度控制組件 溫度控制組件又稱恒溫器、溫度開關(guān)，它是汽車空調(diào)系統(tǒng)中的溫度控制部件，感受的溫度有蒸發(fā)器表面溫度、車內(nèi)溫度、大氣溫度等。2.壓力控制組件 壓力控制組件可分為兩類。一類是通斷型，也稱壓力開關(guān)，是一種隨壓力變化而斷開或閉合觸點(diǎn)的元件，又稱壓力繼電器，屬于保護(hù)元

12、件。另一類是調(diào)節(jié)型，也稱壓力調(diào)節(jié)器，對于所設(shè)定的壓力，執(zhí)行的是一個調(diào)節(jié)過程。3.電磁離合器 在非獨(dú)立式汽車空調(diào)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)的停、轉(zhuǎn)都是靠電磁離合器控制的，電磁離合器的吸合或釋放決定了空調(diào)系統(tǒng)是否工作。4.車速調(diào)節(jié)裝置 對于非獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)，由于發(fā)動機(jī)的功率一定，這樣，空調(diào)系統(tǒng)的工作對發(fā)動機(jī)功率輸出的分配有一定影響；反過來，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化同樣影響空調(diào)系統(tǒng)的工作性能。因此，為達(dá)到汽車在不同運(yùn)行情況下既保證車速的要求，又保證空調(diào)系統(tǒng)的正常工作，就出現(xiàn)了車速調(diào)節(jié)裝置。5.真空控制組件 多數(shù)轎車空調(diào)系統(tǒng)采用真空裝置作為控制元件，控制某些風(fēng)門或閥門的開、閉。這是由于汽車上有現(xiàn)成的真空來源，更主要的是真

13、空控制裝置結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)。下面主要介紹真空馬達(dá)，它是一種常用的真空控制組件。故障、安全報(bào)警空調(diào)控制節(jié)能控制顯示12345故障存儲1.計(jì)算機(jī)控制的全自動空調(diào)系統(tǒng)的功能全自動空調(diào)系統(tǒng)的功能主要有以下幾點(diǎn)。8.4.2 計(jì)算機(jī)控制的全自動空調(diào)系統(tǒng)2.計(jì)算機(jī)控制的全自動空調(diào)系統(tǒng)的組成 全自動空調(diào)系統(tǒng)在普通（手動）空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增設(shè)各種傳感器、程序裝置、伺服電機(jī)和控制模塊等帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)。駕駛員通過操作控制器總成上的鍵來選擇空調(diào)系統(tǒng)的工作模式和風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)通過程序裝置檢測空氣溫度，調(diào)節(jié)氣流混合門位置來達(dá)到并保持駕駛員預(yù)先設(shè)置的舒適程序。8.5 汽車空調(diào)系統(tǒng)的使用與維護(hù)8.5.1 汽車空調(diào)系統(tǒng)的正確使用

14、為了正確使用汽車空調(diào)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： （1）當(dāng)使用空調(diào)制冷時(shí)，其目的是降低車內(nèi)溫度，因此開啟汽車空調(diào)的環(huán)境溫度應(yīng)高于 5 。（2）開啟空調(diào)后，應(yīng)先檢查以下項(xiàng)目：冷凝風(fēng)扇是否能正常工作。通過視液鏡判斷制冷劑是否足量，若不足量，檢查是否有泄漏處。聽壓縮機(jī)運(yùn)行是否有不正常聲響。將手放在車廂的冷氣出口處應(yīng)能感覺到空氣溫度下降帶來的涼意。用手摸壓縮機(jī)進(jìn)、出口，以進(jìn)口涼、出口燙為正常。（3）炎夏季節(jié)，當(dāng)車輛在太陽下停放較長時(shí)間，導(dǎo)致車內(nèi)溫度很高時(shí)，上車后應(yīng)首先打開車門窗，散掉一部分熱空氣，然后開啟空調(diào)并進(jìn)入工作狀態(tài)，關(guān)閉車門窗，以減小空調(diào)負(fù)擔(dān)，提高空調(diào)效果。 （4）注意保持空調(diào)系統(tǒng)各部件的清潔，特別是冷

15、凝器和蒸發(fā)器，應(yīng)定期除塵并經(jīng)常檢查，以保持其良好的散熱效果，提高空調(diào)工作效率。 （5）在不使用空調(diào)的季節(jié)，每周應(yīng)開啟空調(diào)使其運(yùn)行510 min，使空調(diào)系統(tǒng)得到適當(dāng)潤滑，防止壓縮機(jī)等部件生銹，以保持空調(diào)系統(tǒng)良好的技術(shù)狀態(tài)。 （6）以下情況應(yīng)暫時(shí)停止使用空調(diào)： 發(fā)動機(jī)較長時(shí)間大負(fù)荷工作時(shí)。 發(fā)動機(jī)冷卻液溫度過高時(shí)。 汽車停車或發(fā)動機(jī)怠速時(shí)。 高溫下空調(diào)已運(yùn)行一段時(shí)間時(shí)。8.6 汽車空調(diào)系統(tǒng)常見故障診斷與排除8.6.1 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)常見故障診斷與排除汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)故障，大多是空調(diào)不制冷、制冷量不夠、間斷制冷、噪聲過大等。1.汽車空調(diào)不制冷1）診斷步驟汽車空調(diào)不制冷的診斷步驟如圖8-17所示。圖

16、8-17 汽車空調(diào)不制冷的診斷步驟2）故障分析與排除（1）總控制電路保險(xiǎn)絲熔斷，先查明原因，然后更換同規(guī)格的新保險(xiǎn)絲。（2）總控制線或搭鐵線斷開，先檢查各接線柱或搭鐵是否松動、脫開，若屬實(shí)，重新接好已松動或脫開處即可。（3）風(fēng)機(jī)損壞，用萬用表或試燈檢查風(fēng)機(jī)電機(jī)有無電流通過。若無電流，說明電機(jī)有故障，進(jìn)一步檢查修理或更換風(fēng)機(jī)電機(jī)。（4）風(fēng)機(jī)繼電器損壞，主要檢查繼電器線圈是否燒壞、觸頭是否完好，若有問題應(yīng)予以修理或更換。（5）電磁離合器線圈損壞，用萬用表或試燈檢查離合器線圈有無電流通過。若無電流，則應(yīng)相應(yīng)修理或更換離合器線圈。（6）膨脹節(jié)流管損壞，先檢查感溫包是否與蒸發(fā)器的出口管貼緊，若沒貼緊則應(yīng)

17、重新綁緊；然后檢查感溫包是否銹蝕，若銹蝕應(yīng)予以更換。（7）溫控器損壞，對于壓力機(jī)械式溫控器，應(yīng)檢查感溫包內(nèi)的物質(zhì)是否泄漏，各機(jī)構(gòu)觸點(diǎn)有無損壞；對于熱敏電阻式溫控器，應(yīng)先檢查調(diào)溫電阻是否損壞及熱敏電阻的特性是否正常，然后再檢查放大器有無問題。若存在上述故障，則應(yīng)予以修理或更換。（8）壓力開關(guān)故障，將被檢查的壓力開關(guān)短接，若制冷系統(tǒng)在此之前不能工作，而在壓力開關(guān)被短接之后又恢復(fù)工作，則說明該壓力開關(guān)有故障，對其應(yīng)予以修理或更換。（9）壓縮機(jī)軸封泄漏，檢查屬實(shí)后更換壓縮機(jī)軸封。（10）壓縮機(jī)不能起動，卸下壓縮機(jī)檢查、維修或更換。（11）壓縮機(jī)閥片損壞，檢查屬實(shí)后更換壓縮機(jī)閥片。（12）傳動帶過松或斷裂，張緊或更換傳動帶。2.汽車空調(diào)制冷量不夠汽車空調(diào)