客車空調(diào)系統(tǒng)課件 第3章 空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)與工作原理

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理客車空調(diào)技術(shù)制冷系統(tǒng)采暖系統(tǒng)除霜（霧）系統(tǒng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)加濕與空氣凈化系統(tǒng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)

第一節(jié)客車空調(diào)系統(tǒng)的控制與保護(hù)客車空調(diào)技術(shù)

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

第二節(jié)

第三節(jié)

第四節(jié)

第五節(jié)

第六節(jié)

第七節(jié)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、概述蒸氣壓縮制冷原壓制冷原理1.制冷的基本原理

(1)液體揮發(fā)成氣體時(shí)，需要吸收大量的熱量，熱量被吸收而溫度隨之降低；(2)溫度的變化不僅與物體內(nèi)所含熱量的大小有關(guān)，而且與物體的質(zhì)量和體積有關(guān)；(3)物體內(nèi)熱量的傳遞只能直接從高溫物體傳遞到低溫物體上，即高溫向低溫的傳熱。如果我們想使25℃的室內(nèi)向35℃的外界放熱，即由低溫向高溫傳熱，就必須依靠機(jī)械設(shè)備來(lái)完成。

2.常用的制冷方法1)冰制冷

2)機(jī)械制冷3)溫差電制冷4)氣體膨脹制冷5)絕熱放氣制冷6)磁制冷第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、概述3.制冷劑1)對(duì)制冷劑的物理、化學(xué)和熱力性質(zhì)的基本要求(1)對(duì)制冷劑物理性質(zhì)的要求應(yīng)有低的凝固點(diǎn)應(yīng)有高的臨界溫度相對(duì)密度和粘度小應(yīng)有一定的吸水性導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)大(2)對(duì)制冷劑化學(xué)性質(zhì)的要求無(wú)毒、無(wú)刺激性

具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性對(duì)金屬和對(duì)其它材料不產(chǎn)生腐蝕作用在高溫下應(yīng)不分解，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定與潤(rùn)滑油應(yīng)互溶，不起化學(xué)反應(yīng)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、概述3.制冷劑1)對(duì)制冷劑的物理、化學(xué)和熱力性質(zhì)的基本要求(3)對(duì)制冷劑熱力性質(zhì)的要求

制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)溫度要低制冷劑的冷凝壓力不宜太高絕熱指數(shù)小液體比熱小制冷劑蒸氣的比熱容小臨界溫度高，凝固溫度低2)幾種常見(jiàn)的制冷劑（1）R134a（2)R407C（3）R410A（4)R744（CO2）表3-1幾種常見(jiàn)制冷劑的關(guān)鍵參數(shù)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、概述3.制冷劑

冷凍機(jī)油——制冷設(shè)備使用的潤(rùn)滑油。冷凍機(jī)油一般處于與制冷劑接觸的環(huán)境中，其與制冷劑的溶解性對(duì)冷凍機(jī)油的潤(rùn)滑性有較大影響。其特性有物理和化學(xué)兩方面：

物理方面：主要有黏度、與制冷劑的互溶性、低溫流動(dòng)性、水溶性和絮狀凝固點(diǎn)等；化學(xué)方面：有摩擦面油膜形成能力、熱穩(wěn)定性、與制冷劑的反應(yīng)等。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、概述3.1.1.4冷凍機(jī)油4.冷凍機(jī)油

選擇冷凍機(jī)油時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）與制冷劑要互溶，并能保持一定的油膜黏度；（2）熱力及化學(xué)性能穩(wěn)定；（3）有良好的低溫流動(dòng)；（4）在壓縮機(jī)的高溫部位不應(yīng)產(chǎn)生積炭、氧化，具有較高的熱穩(wěn)定性；（5）含水量盡可能少，并具有良好的電氣絕緣性。1.蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

主要由壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液缸干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器等組成。1-感溫包；2-壓縮機(jī)；3-冷凝風(fēng)機(jī)；4-冷凝器；5-儲(chǔ)液罐；6-過(guò)濾器；7-干燥劑；8-吸液管；

9-蒸發(fā)風(fēng)機(jī)；10-蒸發(fā)器；11-膨脹閥圖3-1汽車制冷系統(tǒng)二、蒸氣壓縮式制冷原理第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理2.蒸汽壓縮式制冷循環(huán)原理

制冷劑液體在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量而汽化成低溫低壓的蒸氣①后，被壓縮機(jī)吸入，壓縮機(jī)消耗一定的功率將制冷劑壓縮成壓力、溫度較高的蒸氣②并排入冷凝器。高溫高壓的制冷劑蒸氣在冷凝器中被環(huán)境空氣（或水）冷卻，放出熱量而被冷凝成液體③。由于制冷劑液體的溫度要降到低于冷藏室的溫度才能送入蒸發(fā)器。為此，先讓高溫高壓的液體制冷劑③經(jīng)過(guò)膨脹閥節(jié)流降壓，同時(shí)溫度也降低，成為霧狀制冷劑④再進(jìn)入蒸發(fā)器。在蒸發(fā)器中，低壓低溫的制冷劑又吸收被冷卻物體的熱量，蒸發(fā)成低壓低溫的制冷劑蒸氣，再被壓縮機(jī)吸入。如此周而復(fù)始地循環(huán)。2.蒸氣壓縮式制冷循環(huán)原理第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、蒸氣壓縮式制冷原理圖3-2制冷循環(huán)原理圖

蒸氣式壓縮機(jī)制冷循環(huán)的原理如圖3-2所示。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、蒸氣壓縮式制冷原理

3.大客車上采用的制冷裝置工作流程

大客車上采用的制冷裝置工作流程如圖3-3所示。圖3-3大客車制冷裝置流程圖1-蒸發(fā)器；2-壓縮機(jī)；3-排氣管；4-冷凝器；5-冷凝風(fēng)機(jī)；6-旁通管；7-繼電器低壓；8-低壓表；9-感溫包；10-平衡管；11-自動(dòng)旁通閥；12-截止閥；13-膨脹閥；14-電磁閥；15-高壓繼電器；16-過(guò)冷器；17-截止閥；18-儲(chǔ)液器；19-供液管；20-過(guò)濾器；21-視液鏡；

22-高壓表；23-離心風(fēng)機(jī)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)

壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的心臟，是推動(dòng)制冷劑在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)的動(dòng)力，起著輸送制冷劑蒸氣，保證制冷循環(huán)正常工作的作用。壓縮機(jī)各種性能的好壞與噪聲大小、能量消耗、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性等直接相關(guān)。

1）對(duì)制冷壓縮機(jī)的性能要求（1）具有良好的低速性能；（2）高速運(yùn)行時(shí)輸入功率低；（3）體積小，重量輕；（4）能經(jīng)受惡劣的運(yùn)行條件，可靠性好；（5）對(duì)整車的不利影響小。

2）壓縮機(jī)性能指標(biāo)壓縮機(jī)性能指標(biāo)主要有：排氣量、制冷量、輸入功率、凈重和容積效率。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)

3）制冷壓縮機(jī)的分類（1）根據(jù)工作原理不同，可分為：容積型和速度型兩大類。

容積型壓縮機(jī)：通過(guò)活塞(或螺桿)在氣缸中運(yùn)動(dòng)所形成的可變工作容積來(lái)完成制冷劑蒸氣壓縮和輸送。

速度型壓縮機(jī)：亦稱離心式壓縮機(jī)。用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使制冷劑蒸氣產(chǎn)生壓力，同時(shí)獲得動(dòng)能，然后再通過(guò)擴(kuò)壓器、蝸殼使蒸氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?，從而完成壓縮和輸送制冷工質(zhì)的任務(wù)。

汽車制冷系統(tǒng)基本上都采用容積型壓縮機(jī)，主要有往復(fù)型和旋轉(zhuǎn)型兩大類。

往復(fù)型：常見(jiàn)的有曲軸連桿式、斜盤式等，常規(guī)動(dòng)力客車上的制冷系統(tǒng)多采用曲軸連桿式雙缸、四缸、六缸壓縮機(jī)和斜盤式壓縮機(jī)。

旋轉(zhuǎn)型：常見(jiàn)的有渦旋式和螺桿式等。

電動(dòng)客車的電動(dòng)空調(diào)多采用渦旋式壓縮機(jī)。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)

3）制冷壓縮機(jī)的分類（2）根據(jù)排量能否變化，又可分為定排量和變排量?jī)纱箢悺?/p>

特點(diǎn)：定排量壓縮機(jī)的排量無(wú)法隨環(huán)境和工況的改變而變化，導(dǎo)致汽車油耗增加７％~10％節(jié)能型變排量壓縮機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。變排量壓縮機(jī)可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車內(nèi)溫度等相關(guān)因素，自動(dòng)調(diào)節(jié)排量，對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，使制冷量與車室熱負(fù)荷實(shí)現(xiàn)完美匹配提高汽車的舒適性和降低燃油消耗。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程和結(jié)構(gòu)組成理論工作過(guò)程：a—b—c—d—a由吸氣、壓縮和排氣過(guò)程組成。

實(shí)際工作過(guò)程與理論工作過(guò)程不同，用４′—１′—２′—３′—４′表示。

實(shí)際工作過(guò)程與理論工作過(guò)程存在很大差別的原因：壓縮機(jī)有余隙容積，吸、排氣過(guò)程中存在流動(dòng)阻力損失；制冷劑氣體與氣缸等機(jī)件接觸處有熱交換等；吸排氣閥和活塞環(huán)等處還有泄漏損失；工作時(shí)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦面要消耗摩擦功等。壓縮機(jī)實(shí)際工作過(guò)程的輸氣量要小于理論過(guò)程，而功耗則大于理論過(guò)程。一般壓縮機(jī)的總效率為0.65~0.75。圖3-4壓縮機(jī)工作過(guò)程壓容圖及活塞行程示意圖第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)

（1）曲軸連桿式壓縮機(jī)

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作過(guò)程和結(jié)構(gòu)組成圖3-5曲柄連桿式壓縮機(jī)1-軸封總成；2-軸承；3-連桿；4-活塞銷；5-活塞環(huán)；6-低壓室；7-吸排氣閥總成；8-高壓室；9-低壓室；10-活塞；11-閥套；12-氣缸蓋；13-氣缸；14-端板；15-外殼；16-油底殼；17-曲軸；18-曲軸箱；19-飛輪

組成：①曲軸連桿機(jī)構(gòu)：由由活塞、活塞銷、曲軸、連桿和軸承等組成，借助于曲軸把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成對(duì)制冷劑氣體的壓縮。

②進(jìn)、排氣閥：由吸氣閥片、排氣閥片、閥門板、擋板等組成，靠制冷劑氣體的壓力變化開啟或關(guān)閉閥門，從而控制從蒸發(fā)器來(lái)的低溫低壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)入氣缸，或高溫高壓氣體排出送往冷凝器。

③潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)：有飛濺潤(rùn)滑及油泵潤(rùn)滑兩種，使?jié)櫥蛯?duì)摩擦副部位進(jìn)行潤(rùn)滑。

④軸密封機(jī)構(gòu)：主要采用機(jī)械密封式，保證軸封的固定部分(定環(huán))和回轉(zhuǎn)部分(動(dòng)環(huán))的接觸面有高度氣密性。

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)a）制冷劑氣體的吸入

b）制冷劑氣體的壓縮

圖3-6壓縮機(jī)工作過(guò)程1-氣缸；2-低壓室；3-高壓室；4-排出孔；5-吸入孔；6-排氣閥片；

7-活塞；8-吸氣閥片

（1）曲軸連桿式壓縮機(jī)

工作過(guò)程：曲軸連桿式壓縮機(jī)的工作過(guò)程如圖3-6所示。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成

（1）曲軸連桿式壓縮機(jī)

容量調(diào)節(jié)：如圖3-7所示。1-斜環(huán)2-活塞3-彈簧4-頂桿5-氣缸套6-卸載閥片7-排氣閥座8-排氣閥片9-閥蓋10-吸氣閥片a)壓縮機(jī)正常工作

b)壓縮機(jī)卸載工作圖3-7曲柄連桿式壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié)

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)

（1）曲軸連桿式壓縮機(jī)

油缸控制斜環(huán)：油缸控制斜環(huán)的工作如圖3-8所示。斜環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)依靠油缸中的油壓推動(dòng)，控制卸載閥片打開或關(guān)閉，使氣缸處于不工作或工作狀態(tài)。圖3-8油缸控制斜環(huán)工作

（2）斜盤式壓縮機(jī)4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)圖3-9斜盤式壓縮機(jī)1-主軸；2-斜盤；3-徑向軸承；4-止退軸承；5-活塞；6-圓球；7-圓盤；8-前缸蓋；9-后端蓋；10-進(jìn)氣室；11-排氣室；

12-殼體；13-油箱；14-油泵；

②氣缸活塞機(jī)構(gòu)主要由活塞、圓球、圓盤等組成。

①斜盤機(jī)構(gòu)主要由主軸、斜盤、徑向軸承和止推軸承等組成。

③進(jìn)排氣通路主要由進(jìn)氣室和排氣室組成。

④潤(rùn)滑機(jī)構(gòu)主要由殼體、油箱、油泵等組成。

主要由活塞、圓球、圓盤等組成?

（2）斜盤式壓縮機(jī)

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)圖3-10斜盤式壓縮機(jī)變?nèi)萘抗ぷ髟?-余隙容積調(diào)節(jié)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

斜盤式壓縮機(jī)變?nèi)萘抗ぷ髟恚翰捎秒姶湃ㄩy來(lái)調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)余隙容積大小，使排氣量發(fā)生變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)制冷量大小的目的。

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

（3）螺桿式壓縮機(jī)

利用一對(duì)互相嚙合的螺桿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷蒸氣的壓縮和輸送。螺桿式壓縮機(jī)不用設(shè)置吸氣、排氣閥片，壓縮蒸氣完全依靠陰陽(yáng)螺紋齒的嚙合來(lái)完成，其工作過(guò)程可以認(rèn)為是連續(xù)、無(wú)脈沖的。關(guān)鍵技術(shù)是嚙合線的密封性能。1-軸封2、8-圓柱軸承3-機(jī)體4-陽(yáng)轉(zhuǎn)子5-排氣端蓋6-鎖緊螺母7-軸承9-陰轉(zhuǎn)子圖3-11螺桿式壓縮機(jī)主機(jī)的典型結(jié)構(gòu)

（3）螺桿式壓縮機(jī)

主要特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量輕、體積小、占用空間小、排氣脈動(dòng)低；②無(wú)往復(fù)質(zhì)量慣性力，動(dòng)力平衡性能好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、機(jī)座振動(dòng)小；③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)件數(shù)量少，沒(méi)有氣閥、活塞環(huán)等易損件，精加工量少、材料消耗低、運(yùn)行周期長(zhǎng)、使用較為可靠、維修簡(jiǎn)單，有利于實(shí)現(xiàn)操縱自動(dòng)化；④排氣量不受排氣壓力的影響，在小排氣量時(shí)不發(fā)生喘振，在寬廣的工況范圍內(nèi)可保持較高的效率；⑤采用滑閥結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)能量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；⑥對(duì)進(jìn)液不敏感，可以采用噴油冷卻，在相同的壓力比下排氣溫度比活塞式低得多，因此單級(jí)壓力比高；⑦沒(méi)有余隙容積，容積效率高。4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

（3）螺桿式壓縮機(jī)

工作原理：

如圖3-12所示。圖3-12變?nèi)萘柯輻U式壓縮機(jī)的原理圖4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成a)全運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)b)卸載狀態(tài)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

（4）渦旋式壓縮機(jī)主要由動(dòng)渦旋盤、靜渦旋盤、十字滑環(huán)、曲軸和支架體等零部件組成。一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期內(nèi)的吸氣、壓縮、排氣過(guò)程如圖3-14所示。

1-吸氣口2-排氣口3-靜渦盤4-動(dòng)渦盤5-機(jī)架6-十字滑環(huán)7-曲軸(a)吸氣過(guò)程(b)壓縮過(guò)程(c)排氣過(guò)程

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成圖3-14渦旋壓縮機(jī)一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期圖3-13渦旋式壓縮機(jī)的典型結(jié)構(gòu)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

（4）渦旋式壓縮機(jī)1-活塞控制閥2-波紋管3-先導(dǎo)球閥4-旁通孔5-中間壓力室6-節(jié)流孔7-濾網(wǎng)8-渦旋排氣口9-排氣室10-耐磨板11-再循環(huán)氣體排出孔12-舌簧閥13-彈簧14-在循環(huán)氣體流15-通氣孔

4）常見(jiàn)制冷壓縮機(jī)的工作工程和結(jié)構(gòu)組成圖3-15變?nèi)萘繙u旋式壓縮機(jī)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1.制冷壓縮機(jī)1-鍵；2-主軸；3-壓板；4-軸套；5-滾動(dòng)軸承；6-銜鐵；7-帶輪；8-電磁線圈；

9-前缸蓋凸緣；10-固定板

電磁離合器的功能是控制發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)之間的動(dòng)力聯(lián)系。

電源接通，電磁離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞給壓縮機(jī)主軸，使壓縮機(jī)工作狀態(tài)；

電源斷開，電磁離合器便切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)之間的聯(lián)系，使壓縮機(jī)停止工作圖3-16電磁離合器結(jié)構(gòu)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理2.電磁離合器

1）冷凝器

（1）管片式冷凝器圖3-17管片式冷凝器結(jié)構(gòu)1-鋁箔片；2-銅管；3-氣態(tài)制冷劑；

4-液態(tài)制冷劑；5-空氣第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理3.換熱器三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

制冷系統(tǒng)中的一種熱交換器。制冷劑蒸氣在一定溫度和壓力下在冷凝器中變?yōu)橐后w，并將由此釋放的熱量傳給周圍的介質(zhì)空氣。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為管片式、管帶式、鰭片式和平行流式。

一種采用Ｕ形銅管套在鋁箱上構(gòu)成一排排帶肋片的蛇形管狀結(jié)構(gòu)的冷凝器。如圖

3-17所示。1）冷凝器

（2）管帶式冷凝器1-氣態(tài)制冷劑；2-鋁管；3-波形散熱帶；4-空氣；5-液態(tài)制冷劑圖3-18管帶式冷凝器結(jié)構(gòu)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理3.換熱器

一種將鋁管和波形散熱帶結(jié)合而成的冷凝器，如圖3-18所示。其完全利用空氣(行駛中的氣流和冷卻風(fēng)扇)來(lái)對(duì)高壓氣態(tài)制冷劑進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。

（3）鰭片式冷凝器b)冷凝器外形圖3-19鰭片式冷凝器結(jié)構(gòu)a)散熱管銑削出鰭片第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理3.換熱器

是一種在扁平的多通道散熱管表面直接銑削出鰭片狀散熱片，再裝配成的冷凝器，如圖3-19所示。由于鰭片和管為一整體，不存在接觸熱阻，散熱性能在管帶式的基礎(chǔ)上可提高5％。這種冷凝器節(jié)省材料，抗振性特別好，但是銑削加工時(shí)需要使用專用設(shè)備。1）冷凝器

1）冷凝器

（4）平行流冷凝器1-堵蓋；2隔片；3支架；4集流管；5扁管；6-護(hù)板；7翅片；8-堵片圖3-20平行流冷凝器第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理3.換熱器

典型的多元平行流冷凝器的集流管是分段的，中間由隔片隔開，起到分流和回流作用。每段的管子數(shù)不相等，進(jìn)入冷凝器時(shí)制冷劑呈氣態(tài)，比熱容最，管子數(shù)也最多，隨著制冷劑逐漸凝縮成液體，其比熱容和所占容積逐漸減小，管子數(shù)也相應(yīng)減少。變流程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既使冷凝器的有效容積得到最合理利用，又使制冷劑的流動(dòng)和換熱情況更趨合理。

2）蒸發(fā)器圖3-21板翅式蒸發(fā)器的單層結(jié)構(gòu)圖3-22翅片表面的傳熱過(guò)程第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理3.換熱器

蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中的另一個(gè)主要熱交換器，其功能是接收來(lái)自膨脹閥的汽—液混合制冷劑，使其中未氣化的液態(tài)制冷劑在較低溫度下沸騰轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵?，與需要降溫的空氣進(jìn)行熱交換。即利用制冷劑的蒸發(fā)潛熱吸收被冷卻介質(zhì)的熱量而使其溫度降低。汽車上常用的蒸發(fā)器根據(jù)其結(jié)構(gòu)分為管片式、管帶式和平行流式，其外形結(jié)構(gòu)與冷凝器基本相似。

1-液窗；2-進(jìn)口；3-出口；4-濾網(wǎng)；

5-干燥劑；6-吸出管；7-易熔塞

4.儲(chǔ)液干燥器

（1）接受從冷凝器來(lái)的制冷劑，并加以儲(chǔ)存，直到蒸發(fā)器需要時(shí)為止。

（2）過(guò)濾清潔制冷系統(tǒng)中因制造、裝配沒(méi)有處理干凈帶入的碎渣、塵埃和金屬微粒，或制冷劑不純凈而帶入的臟物等。

（3）吸收制冷劑中的水分。圖3-23典型的儲(chǔ)液干燥器第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

主要功能：

中、小型客車制冷系統(tǒng)中的儲(chǔ)液干燥器為整體式結(jié)構(gòu)(圖3-23)；大型客車的制冷系統(tǒng)中，有根據(jù)功能需要將儲(chǔ)液干燥器分成2~3種獨(dú)立結(jié)構(gòu)的型式。

一儲(chǔ)液干燥器頭部設(shè)有安全保護(hù)裝置。5.膨脹閥

熱力膨脹閥（簡(jiǎn)稱TXV）是制冷系統(tǒng)中的一種節(jié)流計(jì)量裝置，裝于冷凝器與蒸發(fā)器之間高壓管路上，自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑量，同時(shí)將液態(tài)制冷劑節(jié)流減壓成霧狀的濕蒸汽而噴入蒸發(fā)器中，以使制冷劑得到充分的蒸發(fā)。具有節(jié)流降壓、調(diào)節(jié)流量、防止“液擊”和異常過(guò)熱的控制作用（1）內(nèi)平衡式1-隔膜2-節(jié)流閥3-彈簧4-調(diào)整螺釘5-感溫包圖3-24內(nèi)平衡式熱力膨脹閥工作原理第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理1）熱力膨脹閥蒸發(fā)器內(nèi)部有壓力損失，到出口處壓力降低。同樣過(guò)熱度，出口處的溫度也相應(yīng)減小，感溫包感應(yīng)到的溫度就低些，產(chǎn)生的壓力也低。為了打開閥門，就需要較大的過(guò)熱度，這樣蒸發(fā)器內(nèi)過(guò)熱部分增加，效率降低。內(nèi)平衡式熱力膨脹閥只適于蒸發(fā)器內(nèi)部壓力損失小的場(chǎng)合采用。1）熱力膨脹閥（2）外平衡式圖3-25外平衡式膨脹閥工作原理第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理5.膨脹閥

外平衡式熱力膨脹閥適用于制冷負(fù)荷較大、制冷劑壓降較大的場(chǎng)合，一般大客車制冷系圖3-25外平衡式膨脹閥工作原理統(tǒng)多采用這種結(jié)構(gòu)。

特點(diǎn)：膜片下部空腔與蒸發(fā)器入口互不連通，而是通過(guò)外平衡管與蒸發(fā)器出口相連，工作時(shí)作用在膜片下部的制冷劑壓力不是節(jié)流后蒸發(fā)器進(jìn)口處的壓力，而是蒸發(fā)器出口處的壓力，這樣消除了蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)壓力下降的影響。

膨脹閥的原動(dòng)力是壓縮機(jī)吸入氣體的過(guò)熱度，應(yīng)保證由蒸發(fā)器內(nèi)出來(lái)的蒸氣過(guò)熱度為3~5℃。過(guò)熱度由調(diào)節(jié)膨脹閥尾部彈簧的預(yù)緊力來(lái)實(shí)現(xiàn)。2）電子膨脹閥

電子膨脹閥利用被調(diào)節(jié)參數(shù)產(chǎn)生的電信號(hào)，控制施加于膨脹閥上的電壓或電流，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)供液量的目的。

（1）電磁式電子膨脹閥1-柱塞；2-線圈；3-入口；4-閥座；5-閥桿；6-閥針；

7-彈簧；8-出口圖3-26電磁式電子膨脹閥a)結(jié)構(gòu)b)流量特性曲線第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理5.膨脹閥2）電子膨脹閥

（2）電動(dòng)式電子膨脹閥①直動(dòng)型電動(dòng)式電子膨脹閥

采用脈沖步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)針閥?？刂齐娐返拿}沖電壓按照一定邏輯關(guān)系作用到電機(jī)定子的各相線圈上時(shí)，永久磁鐵制成的電機(jī)轉(zhuǎn)子受磁力矩作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)螺紋傳遞使針閥上升或下降，調(diào)節(jié)閥的流量。1-閥桿；2-閥針；3-轉(zhuǎn)子；4-線圈；

5-入口；

6-閥座；7-出口

圖3-27直動(dòng)型電動(dòng)式電子膨脹閥a)結(jié)構(gòu)

b)流量特性曲線第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理5.膨脹閥2）電子膨脹閥（2）電動(dòng)式電子膨脹閥

②減速型電動(dòng)式電子膨脹步進(jìn)電機(jī)通過(guò)減速齒輪將其磁力矩傳遞給針閥，減速齒輪組放大了磁力矩的作用，因而步進(jìn)電機(jī)易與不同規(guī)格的閥體配合，滿足不同調(diào)節(jié)范圍的需要。1-轉(zhuǎn)子；2-線圈；3-閥座；4-出口；5-減速齒輪；6-閥桿；7-閥針；8-入口圖3-28減速型電動(dòng)式電子膨脹閥a)結(jié)構(gòu)b)特性曲線第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理5.膨脹閥

客車制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)風(fēng)機(jī)一般采用離心式風(fēng)機(jī)，冷凝風(fēng)機(jī)采用軸流式風(fēng)機(jī)。

由于循環(huán)工質(zhì)在通過(guò)膨脹閥后壓力和溫度均降低，熱空氣流經(jīng)蒸發(fā)器時(shí)吸收大量的冷量而變成冷空氣。蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的作用是加速這一過(guò)程，并將冷空氣吹入車內(nèi)，使車內(nèi)溫度得以下降；冷凝風(fēng)機(jī)則強(qiáng)化制冷劑的冷凝過(guò)程，確保流經(jīng)冷凝器的冷媒的熱量及時(shí)被外界空氣帶走。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

6.風(fēng)機(jī)

1）離心式風(fēng)機(jī)

組成:

主要由電機(jī)、風(fēng)機(jī)軸（與電機(jī)同軸）、葉片和殼體等組成。

特點(diǎn):風(fēng)壓高、風(fēng)量小、噪聲小。圖3-29離心式風(fēng)機(jī)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

6.風(fēng)機(jī)2）軸流式風(fēng)機(jī)

組成：主要由電機(jī)、風(fēng)機(jī)軸、風(fēng)機(jī)葉片和鍵等組成。

特點(diǎn)：風(fēng)量大、風(fēng)壓小、耗電量小、噪聲大。圖3-30軸流式風(fēng)機(jī)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

7.制冷管路

1）作用和要求

作用：連接壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器和儲(chǔ)液干燥器等主要部件，使之構(gòu)成一個(gè)完整的蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)。輸送制冷劑；具有吸振作用，減少振動(dòng)引起管路接頭處的泄露風(fēng)險(xiǎn)。

要求：有足夠的耐壓性、耐真空性和抗拉伸性，在正常的管路壓力和使用條件下不發(fā)生破裂和泄漏；管徑大小要合理，以減少制冷劑在管路中流動(dòng)的壓力損失；軟管和連接接頭結(jié)構(gòu)的泄露損失要?。桓魺岜匦阅芤?，能耐高溫或低溫；重量輕，成本低，加工方便。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

7.制冷管路

2）組成圖3-31汽車空調(diào)制冷管路由：軟管總成硬管總成管路接頭和密封件充注接口四部分組成。8.變頻器DC轉(zhuǎn)換電源（器）圖3-32電動(dòng)空調(diào)上使用的變頻器1-保險(xiǎn)絲2-高壓繼電器3-直流電抗器4-EMC濾波器5-變頻器6-外部操縱器7-壓縮機(jī)

1）變頻器

主要作用是將高壓直流電源（DC280～900V）變?yōu)榻涣麟娫矗?80V或220V）供電動(dòng)壓縮機(jī)或蒸發(fā)風(fēng)機(jī)和冷凝風(fēng)機(jī)使用，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)變頻控制。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理

2）

DC轉(zhuǎn)換器

圖3-33DC轉(zhuǎn)換器在電動(dòng)空調(diào)上的使用1-DC轉(zhuǎn)換器2-風(fēng)機(jī)調(diào)速模塊3-蒸發(fā)風(fēng)機(jī)4-冷凝風(fēng)機(jī)5-空調(diào)控制器

主要作用是將高壓直流電源（DC280～850V）變?yōu)榈蛪褐绷鱀C24V或DC12V電源供蒸發(fā)風(fēng)機(jī)和冷凝風(fēng)機(jī)使用。三、制冷系統(tǒng)各主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理8.變頻器DC轉(zhuǎn)換電源（器）第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理制冷系統(tǒng)采暖系統(tǒng)除霜（霧）系統(tǒng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)加濕與空氣凈化系統(tǒng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)客車空調(diào)系統(tǒng)的控制與保護(hù)第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第五節(jié)第七節(jié)第六節(jié)客車空調(diào)技術(shù)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

采暖系統(tǒng)

一、采暖系統(tǒng)的分類

第二節(jié)

根據(jù)熱源的不同，客車上裝備的采暖系統(tǒng)可分為水暖式、廢氣式、獨(dú)立式、綜合預(yù)熱式和電動(dòng)熱泵冷暖空調(diào)等多種型式。二、水暖式采暖系統(tǒng)

一般以水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻液為熱源，通過(guò)水泵將其送到分置于車內(nèi)的散熱器，由散熱器把風(fēng)機(jī)送來(lái)的空氣與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液進(jìn)行熱交換，空氣被加熱后送入車室內(nèi)供乘員取暖?；虿徊捎蔑L(fēng)機(jī)，由散熱器直接與車內(nèi)空氣進(jìn)行自然熱交換供乘員取暖。典型的水暖式采暖系統(tǒng)的主要組成部件如圖3-34所示。圖3-34水暖式采暖系統(tǒng)1-除霜器2-散熱器3-水管4-水泵及支架5-發(fā)動(dòng)機(jī)出水球閥6-發(fā)動(dòng)機(jī)回水球閥2023/11/26第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、水暖式采暖系統(tǒng)

水暖式采暖系統(tǒng)利用水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的熱量通過(guò)車內(nèi)熱交換器(散熱器)加熱車室內(nèi)空氣。車內(nèi)散熱器有強(qiáng)制散熱器和自然散熱器兩種。

１.強(qiáng)制散熱器

強(qiáng)制散熱器的主要部件是熱交換器和風(fēng)機(jī)，熱交換器的原理同空調(diào)蒸發(fā)器，多為管片式和管帶式，使用較多的是管片式。風(fēng)機(jī)有軸流式、離心式和貫流式三種。

一種常用的采用管片式換熱器和軸流式風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制散熱器結(jié)構(gòu)及其在車內(nèi)的安裝圖3-35所示。圖3-35強(qiáng)制散熱器1-熱交換器；2-風(fēng)機(jī)；3-外殼組合；4-蓋板2023/11/26第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、水暖式采暖系統(tǒng)

2.自然散熱器

自然散熱器的主要部件是熱交換器，無(wú)風(fēng)機(jī)，熱交換器一般為管片式。如圖3-36

所示。

特點(diǎn)：沒(méi)有風(fēng)機(jī)，散熱速度慢，常用于冬季溫度不是特別寒冷的區(qū)域。圖3-36自然散熱器1-銅管；2-鋁箔；3-外殼；4-放氣閥；5-進(jìn)出水口

設(shè)計(jì)時(shí)，一般沿車廂內(nèi)兩側(cè)壁從前到后布置。采用自然散熱器的客車車內(nèi)溫差小，溫度分布較為均勻。2023/11/26第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

特點(diǎn)：制熱裝置與制冷裝置集成為一體，制熱的熱盤管與制冷蒸發(fā)器共用風(fēng)機(jī)。冷暖空調(diào)通常與自然散熱器一起使用，前者用于車內(nèi)除濕和側(cè)窗玻璃除霧，后者則用于保持車內(nèi)溫度在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。3.冷暖空調(diào)二、水暖式采暖系統(tǒng)冷暖空調(diào)結(jié)構(gòu)如圖3-37所示。圖3-37冷暖空調(diào)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-蒸發(fā)器蓋板(左)；2-蒸發(fā)器中蓋板；3-蒸發(fā)器底座；4-蒸發(fā)器蓋板(右)；5-蒸發(fā)風(fēng)機(jī)；6-控制盒；7-蒸發(fā)器芯體；8-干燥過(guò)濾器；9-膨脹閥；10-儲(chǔ)液器；11-冷凝器芯體；12-冷凝器骨架；13-冷凝器蓋板；14-冷凝風(fēng)機(jī)；15-熱水電磁閥；16-暖風(fēng)芯體第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、廢氣式采暖系統(tǒng)

1.廢氣空氣式暖系統(tǒng)

利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣，在廢氣空氣式加熱器內(nèi)與車內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換的采暖系統(tǒng)。由于廢氣一旦泄漏就會(huì)混入車內(nèi)空氣，因此目前該系統(tǒng)在客車上已幾乎不再使用。

2.廢氣液體式采暖系統(tǒng)

利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣系統(tǒng)排出的廢氣，在廢氣液體式加熱器中加熱發(fā)動(dòng)機(jī)提供的冷卻液，之后通過(guò)車內(nèi)散熱器加熱車內(nèi)空氣。廢氣液體式加熱器的結(jié)構(gòu)如圖3-38所示。

圖3-38廢氣液體式加熱器1-煙門開關(guān)；2-進(jìn)氣口；3-消聲器；4-抱箍；5-主通道；6-熱交換盤管；7-進(jìn)水口；8-出水口；9-排氣口2023/11/26

根據(jù)廢氣加熱器功能的不同，可分為：?jiǎn)为?dú)加熱型，加熱、消音型和加熱、消音、催化型三種。

為了減少?gòu)U氣加熱器積碳對(duì)熱效率的影響，通常設(shè)置有除碳裝置。除碳的工作原理是：按下除碳控制開關(guān)5，除碳盒1內(nèi)的球閥打開，儲(chǔ)氣罐2中的高壓空氣即將除碳盒內(nèi)的除碳藥粉噴入廢氣加熱器3進(jìn)行除碳。

圖3-39廢氣加熱器除碳裝置1-除碳盒；2-儲(chǔ)氣管；3-廢氣加熱器；4-發(fā)動(dòng)機(jī)；5-控制開關(guān)

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、廢氣式采暖系統(tǒng)

2.廢氣液體式采暖系統(tǒng)2023/11/26第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理四、獨(dú)立式采暖系統(tǒng)

1.獨(dú)立空氣式采暖系統(tǒng)以燃油、燃?xì)?、電能或其它燃料為能源，以車?nèi)空氣為介質(zhì)，加熱后的空氣用于車廂內(nèi)取暖和風(fēng)窗玻璃除霜(霧)的采暖系統(tǒng)。其中，以燃油或燃?xì)鉃槿剂?，以空氣為介質(zhì)的稱獨(dú)立燃油（或燃?xì)猓┛諝馐讲膳到y(tǒng)；以電為能源，以空氣為導(dǎo)熱介質(zhì)的稱電空氣式采暖系統(tǒng)。

獨(dú)立燃油空氣式采暖系統(tǒng)的加熱器(暖風(fēng)機(jī))雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，消耗燃料，但不受車輛使用工況的影響且采暖迅速，可以滿足較高熱負(fù)荷的要求。以德國(guó)偉巴斯托HL6512

型獨(dú)立燃油空氣式加熱器為例，主要由燃燒室、熱交換器、供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部分組成，如圖3-40所示。圖3-40HL6512型獨(dú)立燃油空氣式加熱器1-新鮮空氣入口；2-暖風(fēng)出口；3-助燃空氣入口；4a、4b-燃燒廢氣出口；5-新鮮空氣風(fēng)扇；6-助燃空氣風(fēng)扇；7-電機(jī)；8-進(jìn)油管；9-燃油泵；10-電磁閥；11-旋轉(zhuǎn)式霧化器；12-燃燒室；13-電熱塞；14-熱交換器15-火焰檢測(cè)過(guò)熱保護(hù)裝置；16-恒溫器；17-過(guò)熱保險(xiǎn)絲2023/11/26第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

四、獨(dú)立式采暖系統(tǒng)

2.電空氣式加熱器

電空氣式加熱器亦稱PTC加熱器，是目前純電動(dòng)客車上使用較多的一種冬季車室加熱取暖裝置。電空氣式加熱器由出風(fēng)罩、PTC發(fā)熱體組合、左右側(cè)板、高壓接插器、風(fēng)機(jī)和底座等組成，如圖3-41所示。其中，最主要的部件是PTC發(fā)熱組合體和風(fēng)機(jī)（圖3-42）。

工作時(shí)PTC發(fā)熱組合體2通過(guò)高壓接插器4輸入高壓電源后發(fā)熱，利用低壓風(fēng)機(jī)5使吸入的被加熱空氣流經(jīng)PTC發(fā)熱組合體2，加熱后的空氣直接送到車室內(nèi)，為車內(nèi)取暖提供熱源。圖3-41電空氣式加熱器圖3-42PTC發(fā)熱體組合1-出風(fēng)罩；2-PTC發(fā)熱體組合；3-左側(cè)板;4-高壓接插器；5-風(fēng)機(jī)；6-右側(cè)板；7-底座2023/11/26第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

2.獨(dú)立液體式采暖系統(tǒng)以燃油、燃?xì)?、電能或其它燃料為能源，以液體（發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液）為介質(zhì)，與車內(nèi)空氣進(jìn)行熱交換后用于乘員取暖和風(fēng)窗玻璃除霜(霧)的采暖系統(tǒng)。以燃油或燃?xì)鉃槿剂希砸后w為介質(zhì)的稱獨(dú)立燃油（或燃?xì)猓┮后w式采暖系統(tǒng)；以電為能源，以液體為導(dǎo)熱介質(zhì)的稱電液體式采暖系統(tǒng)。四、獨(dú)立式采暖系統(tǒng)

圖3-44所示為獨(dú)立液體式采暖系統(tǒng)采用電噴霧化型燃油液體式加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。其與離心霧化型燃油液體加熱器的主要區(qū)別在于霧化器結(jié)構(gòu)和霧化方式不同。圖3-44電噴霧化型燃油液體式加熱器結(jié)構(gòu)示意圖1-進(jìn)風(fēng)罩；2-風(fēng)扇；3-點(diǎn)火線圈；4-主電機(jī)；5-聯(lián)接體；6-油泵組合；7-點(diǎn)火電極；8-進(jìn)水管；9-噴油嘴；10-水溫傳感器；11-燃燒室；12-水套體；13-過(guò)熱傳感器；14-出水管；15-旋片；16-散熱片；17-排煙管；18-電磁閥；19-點(diǎn)火傳感器；20-進(jìn)回油管2023/11/26第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理四、獨(dú)立式采暖系統(tǒng)

３.電液體式加熱器

和電空氣式加熱器一樣，電液體加熱器使用電能進(jìn)行制熱。其最大缺點(diǎn)是在純電動(dòng)車輛上冬季供乘員采暖使用時(shí)耗電量太大，從而嚴(yán)重降低了整車的續(xù)駛里程。與電空氣加熱器相比，電液體加熱器使用時(shí)額外增加了液體在管路流動(dòng)的熱損失。

a）外形

b)結(jié)構(gòu)爆炸圖1-上蓋；2-PCBA(裝配印刷電路板);3-上蓋密封圈;4-轉(zhuǎn)接板;5-出水口;6-下蓋密封圈;7-側(cè)板密封圈;8-側(cè)板;9-下蓋;

10-低壓線束;11-高壓線束;12-進(jìn)水口;13-

PTC發(fā)熱體組合圖3-46電液體式加熱器結(jié)構(gòu)示意圖第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理五、綜合預(yù)熱式式采暖系統(tǒng)

在水暖式采暖系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加獨(dú)立燃油（或燃?xì)猓┮后w式加熱器的采暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)既利用了水冷式發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水熱量，又可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，一般由水泵、獨(dú)立燃油（燃?xì)猓┮后w式加熱器、散熱器和連接管路等組成。圖3-47綜合預(yù)熱式采暖裝置1-水泵；2-燃油液體式加熱器；3-油箱；4-發(fā)動(dòng)機(jī)；5-水暖除霜(霧)設(shè)備；

6-風(fēng)道；7-冷暖空調(diào)；8-散熱器優(yōu)點(diǎn):發(fā)動(dòng)機(jī)怠速或負(fù)荷低導(dǎo)致供熱量不足時(shí)，用獨(dú)立燃油液體式加熱器補(bǔ)充熱源，滿足車內(nèi)取暖和前風(fēng)窗玻璃除霜要求；發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，可開啟獨(dú)立燃油加熱器給發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱，使得發(fā)動(dòng)機(jī)冬季起動(dòng)較為容易。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理六、電動(dòng)熱泵冷暖空調(diào)

電動(dòng)空調(diào)內(nèi)部增加四通換向閥，室外機(jī)（制冷時(shí)為冷凝器）在制熱時(shí)成為蒸發(fā)器從外部環(huán)境中吸取熱量；室內(nèi)機(jī)（制冷時(shí)為蒸發(fā)器）在制熱時(shí)變成冷凝器向車空氣放熱的采暖系統(tǒng)。典型的電動(dòng)熱泵冷暖空調(diào)的結(jié)構(gòu)如圖3-48所示。圖3-48電動(dòng)冷暖空調(diào)結(jié)構(gòu)示意圖

1-蒸發(fā)器蓋板；2-四通換向閥；3-電氣安裝板1；4-冷凝器蓋板；5-冷凝風(fēng)機(jī)板；6-冷凝風(fēng)機(jī)；7-冷凝風(fēng)機(jī)網(wǎng)罩；8-冷凝器芯體；9-玻璃鋼底座；10-電動(dòng)渦旋壓縮機(jī)；11-電氣安裝板2；12-氣液分離器；13-雙向膨脹閥；14-視液鏡；15-雙向干燥過(guò)濾器；16-蒸發(fā)風(fēng)機(jī)；17-蒸發(fā)器芯體；18-PTC電空氣采暖設(shè)備；19-新風(fēng)總成

制冷時(shí):四通閥不通電，D-C連通，E-S連通，系統(tǒng)工作于制冷循環(huán)狀態(tài)。制熱時(shí):四通閥通電，D-E連通，S-C連通，系統(tǒng)處于制熱循環(huán)狀態(tài)。

圖3-49電動(dòng)熱泵空調(diào)系統(tǒng)工作原理圖1-電動(dòng)壓縮機(jī)2-單向閥3-四通換向閥4-室內(nèi)機(jī)5-雙向膨脹閥6-雙向干燥過(guò)濾器7-室外機(jī)8-氣液分離器第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理六、電動(dòng)熱泵冷暖空調(diào)

電動(dòng)熱泵冷暖空調(diào)系統(tǒng)工作原理如圖3-49所示。

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理制冷系統(tǒng)采暖系統(tǒng)除霜（霧）系統(tǒng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)加濕與空氣凈化系統(tǒng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)客車空調(diào)系統(tǒng)的控制與保護(hù)第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第五節(jié)第七節(jié)第六節(jié)客車空調(diào)技術(shù)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

除霜(霧)系統(tǒng)是供客車前風(fēng)窗玻璃除霜和除霧的全套裝置的總稱。冬季，通過(guò)該系統(tǒng)產(chǎn)生的熱風(fēng)除去前風(fēng)窗玻璃外表面的霜和內(nèi)表面由乘員呼吸所產(chǎn)生的霧氣，有的還具備夏季產(chǎn)生冷氣來(lái)除去雨季前風(fēng)窗玻璃內(nèi)表面霧氣的功能。一、客車常用的除霜(霧)系統(tǒng)

1.電除霜（霧）系統(tǒng)

電除霜（霧）系統(tǒng)主要用于電動(dòng)客車，其主要部件電除霜器由發(fā)熱體和離心式風(fēng)機(jī)組成。根據(jù)發(fā)熱體使用的電壓平臺(tái)不同，可分為低壓電除霜器和高壓電除霜器。低壓電除霜器的發(fā)熱功率小，一般小于600W，只能用于除霧，不能用來(lái)除霜；高壓電除霜器的發(fā)熱功率大，一般為5kW以上，可以滿足前風(fēng)窗玻璃的除霜和除霧要求。典型的高壓電除霜器結(jié)構(gòu)如圖3-50所示。圖3-50高壓電除霜（霧）器1-出風(fēng)口；2-PTC發(fā)熱體組合；3-高壓接插器；4-風(fēng)機(jī)；5-蓋板組合；6-濾網(wǎng)罩組合

水暖除霜（霧）系統(tǒng)的主要部件水暖除霜器由熱交換器和離心式風(fēng)機(jī)組成。其中熱交換器有管片式、管帶式和平行流式三種，使用較多的是管片式。

根據(jù)風(fēng)機(jī)與水箱相對(duì)位置的不同，有吸風(fēng)式和吹風(fēng)式兩種型式。前者的特點(diǎn)是進(jìn)氣經(jīng)過(guò)熱交換器后再由離心風(fēng)機(jī)吹出到前風(fēng)窗玻璃內(nèi)表面；后者則是進(jìn)氣經(jīng)過(guò)離心式風(fēng)機(jī)和熱交換器后再吹到前風(fēng)窗玻璃內(nèi)表面。

按進(jìn)氣方式的不同，可分為內(nèi)進(jìn)風(fēng)除霜器、內(nèi)外循環(huán)除霜器和純外循環(huán)除霜器三種。一種典型的水暖除霜（霧）系統(tǒng)的除霜（霧）器結(jié)構(gòu)如圖3-51所示。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理2.水暖除霜（霧）系統(tǒng)一、客車常用的除霜(霧)系統(tǒng)圖3-51水暖除霜（霧）器1-出風(fēng)口；2-熱交換器；3-風(fēng)機(jī)；4-蓋板；5-濾網(wǎng)罩組合第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、客車常用的除霜(霧)系統(tǒng)

3.冷暖除霜（霧）系統(tǒng)

冷暖除霜(霧)系統(tǒng)的除霜(霧)裝置結(jié)構(gòu)如圖3-52所示，由安裝殼體、風(fēng)機(jī)、熱交換器、風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)總成和溫度傳感器等五部分組成。圖3-52冷暖除霜（霧）裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1-出風(fēng)口1；2-風(fēng)機(jī)；3-管路連接板；4-除霜溫度傳感器；5-熱交換器；6-進(jìn)水管；7-出風(fēng)口2；8-密封條；

9-膨脹閥；10-新風(fēng)罩；11-出水管；12-風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)總成；13-風(fēng)機(jī)固定罩；14-固定板；15-回風(fēng)口；

16-新風(fēng)口；17-滴水管；18-出風(fēng)罩；19-溫度傳感器；20-冷媒進(jìn)液管；21-冷媒出氣管；22-風(fēng)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)總成

冷暖除霜（霧）系統(tǒng)的工作通過(guò)儀表板上安裝的控制面板進(jìn)行操作控制。其在客車上實(shí)施的系統(tǒng)示意圖和控制原理如圖3-54和圖3-55所示。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、客車常用的除霜(霧)系統(tǒng)

3.冷暖除霜（霧）系統(tǒng)圖3-54冷暖除霜霧裝置系統(tǒng)示意圖圖3-55冷暖除霜霧控制原理第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、高寒地區(qū)的前風(fēng)窗玻璃除霜利用外界的干燥寒冷空氣經(jīng)加熱后通過(guò)儀表板上的風(fēng)口送出，在前風(fēng)窗玻璃內(nèi)側(cè)表面形成一風(fēng)幕，阻止車內(nèi)人員呼吸產(chǎn)生的濕空氣在玻璃內(nèi)表面結(jié)霜，從而保證駕駛員視野。

1.技術(shù)方案

１)引入并加熱外界干燥空氣通過(guò)在儀表板處安裝的除霜器外循環(huán)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。在除霜器上設(shè)置電動(dòng)風(fēng)門，儀表臺(tái)上設(shè)計(jì)除霜開關(guān)和外循環(huán)控制開關(guān)。按下開關(guān)時(shí)，電動(dòng)風(fēng)門打開，除霜器即與車外相通，在除霜風(fēng)機(jī)的作用下，車外干燥寒冷的空氣進(jìn)入除霜器與其內(nèi)的熱交換器進(jìn)行熱交換，熱交換器內(nèi)的防凍液來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)外界空氣比較污濁或有雪花時(shí)，可通過(guò)開關(guān)關(guān)閉除霜器的外循環(huán)，短時(shí)間內(nèi)采用車內(nèi)空氣循環(huán)加熱供前風(fēng)擋玻璃除霜。

2）儀表臺(tái)合理送風(fēng)在儀表臺(tái)內(nèi)設(shè)計(jì)一專用風(fēng)道，將除霜器產(chǎn)生的高溫干燥空氣通過(guò)兩個(gè)圓形橡膠伸縮風(fēng)管送入該風(fēng)道內(nèi)，橡膠伸縮風(fēng)管與風(fēng)道的接口位于風(fēng)道中部并形成一個(gè)穩(wěn)定的“靜壓腔”。該靜壓腔確保了儀表臺(tái)上與風(fēng)道連接的各個(gè)出風(fēng)口風(fēng)速基本均勻，對(duì)兩側(cè)靠近后視鏡處的出風(fēng)口增大風(fēng)速，以利于防止駕駛員觀察后視鏡處的車窗玻璃結(jié)霜。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

3）在前風(fēng)窗玻璃內(nèi)側(cè)表面形成一風(fēng)幕通過(guò)儀表臺(tái)上設(shè)計(jì)的出風(fēng)口的形式和布置位置來(lái)實(shí)現(xiàn)，以保證風(fēng)口的出風(fēng)速度控制在2～7m/s，且大小可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)除霜開關(guān)檔位控制來(lái)調(diào)節(jié)，并滿足噪聲控制的要求。出風(fēng)口的溫度、風(fēng)口形式和布置共同決定了可在前風(fēng)窗玻璃內(nèi)表面形成一個(gè)自儀表處一直到前成型車頂基本覆蓋全部前風(fēng)窗玻璃的干燥空氣風(fēng)幕，以有效阻止車內(nèi)乘員呼吸產(chǎn)生的濕空氣在玻璃內(nèi)表面結(jié)霜。二、高寒地區(qū)的前風(fēng)窗玻璃除霜

1.技術(shù)方案

2.關(guān)鍵技術(shù)

1）空氣濕度調(diào)節(jié)技術(shù)

在一定溫度和壓力條件下，單位質(zhì)量空氣所含的水蒸氣量為定值，當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到100%，如果水蒸氣繼續(xù)增加則必然會(huì)產(chǎn)生結(jié)露。要防止結(jié)露，必須提高溫度，使其可容納的水蒸氣更多，相對(duì)濕度隨之下降，就不會(huì)產(chǎn)生或減少結(jié)露或結(jié)霜。據(jù)測(cè)試，車長(zhǎng)12m的、乘員數(shù)50人的客車在環(huán)境溫度20℃條件下1h內(nèi)呼吸產(chǎn)生的水量約為2.5kg。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、高寒地區(qū)的前風(fēng)窗玻璃除霜

2.關(guān)鍵技術(shù)

２)靜壓不變的均勻送風(fēng)風(fēng)道設(shè)計(jì)技術(shù)

風(fēng)口的出風(fēng)速度大小由該處?kù)o壓決定，如果靜壓相等，相同出風(fēng)口的出風(fēng)量必然相等。要確保儀表臺(tái)上各個(gè)出風(fēng)口的出風(fēng)速度均勻，就必須在儀表臺(tái)內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)道以便形成一個(gè)穩(wěn)態(tài)的“靜壓腔”。

整個(gè)風(fēng)道內(nèi)全壓保持不變（全壓等于動(dòng)壓和靜壓之和，動(dòng)壓與風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速的平方成正比），且除霜器上的橡膠伸縮風(fēng)管位于風(fēng)道中部，在相同的風(fēng)道截面積條件下，儀表臺(tái)中部動(dòng)壓大，兩側(cè)動(dòng)壓小，也就是說(shuō)儀表臺(tái)中部的靜壓小，出風(fēng)兩側(cè)靜壓大出風(fēng)速度高，這對(duì)于解決駕駛員觀察后視鏡區(qū)域的車窗玻璃除霜較為有利。

設(shè)計(jì)時(shí)兩側(cè)風(fēng)道面積要略小于中部風(fēng)道面積，只要處理好中部風(fēng)道和兩側(cè)風(fēng)道的截面積，就基本可以實(shí)現(xiàn)既確保各個(gè)出風(fēng)口風(fēng)速相同，又使得吹向觀察后視鏡車窗玻璃的風(fēng)口風(fēng)速適當(dāng)增大。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、高寒地區(qū)的前風(fēng)窗玻璃除霜

所謂非等溫，意味著儀表臺(tái)出風(fēng)口溫度50℃，而駕駛區(qū)空間溫度約為20℃，靠近前風(fēng)窗玻璃表面空間的溫度則更低，這樣既有利于增加氣流的射程，還可避免外界-20℃的氣溫直接傳入車內(nèi)，迅速降低駕駛區(qū)溫度造成駕駛員和導(dǎo)游的不舒適。

受限貼附射流，是指從儀表臺(tái)長(zhǎng)條形風(fēng)口吹出的50℃高溫空氣受到前風(fēng)擋玻璃的限制，只能與另一側(cè)駕駛區(qū)的空氣進(jìn)行熱交換，所以沿射流射程所混入的空氣量比自由射流時(shí)約減少一半，因此射流衰減慢，射程與同樣風(fēng)口的自由射流的射程相比可增加至車頂前成型頂處，有利于在前風(fēng)窗玻璃內(nèi)側(cè)表面形成一干燥的風(fēng)幕。

2.關(guān)鍵技術(shù)３)非等溫受限貼附射流技術(shù)除霜噴口位置示意圖制冷系統(tǒng)采暖系統(tǒng)除霜（霧）系統(tǒng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)加濕與空氣凈化系統(tǒng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)客車空調(diào)系統(tǒng)的控制與保護(hù)第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第五節(jié)第七節(jié)第六節(jié)

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理客車空調(diào)技術(shù)一般，未采用空調(diào)技術(shù)的客車都采用動(dòng)壓通風(fēng)。利用車輛行駛時(shí)大氣對(duì)車身外部所產(chǎn)生的風(fēng)壓，在適當(dāng)?shù)胤介_設(shè)進(jìn)風(fēng)口與排氣口，以及利用側(cè)窗的開啟來(lái)實(shí)現(xiàn)車內(nèi)通風(fēng)。最簡(jiǎn)單的是除側(cè)窗外在車頂開設(shè)若干個(gè)頂風(fēng)窗或在車身前圍開設(shè)進(jìn)風(fēng)口，也有為適應(yīng)雨天通風(fēng)（頂窗、側(cè)窗不能開啟），在前風(fēng)窗帽檐處開設(shè)進(jìn)風(fēng)口，在車內(nèi)兩側(cè)側(cè)窗上部設(shè)置通風(fēng)道和出風(fēng)口，在最后一根立柱處設(shè)置排氣口的方法，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)通風(fēng)。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

第四節(jié)通風(fēng)換氣系統(tǒng)

客車上設(shè)計(jì)通風(fēng)換氣系統(tǒng)目的，是為了隨時(shí)從車外引入新鮮空氣來(lái)凈化車內(nèi)的污濁空氣，調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度和濕度。同時(shí)，通風(fēng)對(duì)防止車窗玻璃起霧也有著積極作用?？蛙嚿喜捎玫耐L(fēng)形式有動(dòng)壓通風(fēng)(亦稱自然通風(fēng))、強(qiáng)制通風(fēng)和綜合通風(fēng)三種形式。一、動(dòng)壓通風(fēng)圖3-56大客車行駛時(shí)的風(fēng)壓分布

一般進(jìn)風(fēng)口應(yīng)設(shè)在正壓區(qū)，排氣口應(yīng)設(shè)在負(fù)壓區(qū)。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、強(qiáng)制通風(fēng)換氣

１.多功能強(qiáng)制通風(fēng)換氣裝置

多功能強(qiáng)制通風(fēng)換氣裝置是采用電動(dòng)風(fēng)扇（換氣扇）強(qiáng)制空氣的進(jìn)入或抽出，以達(dá)到通風(fēng)換氣的目的。

強(qiáng)制通風(fēng)裝置多用于裝有空調(diào)的大型客車，一般設(shè)計(jì)有五種功能，中、大型客車安裝2～3個(gè)通風(fēng)換氣扇就可以滿足多種氣候條件下的通風(fēng)換氣要求。圖3-57國(guó)產(chǎn)強(qiáng)制通風(fēng)扇結(jié)構(gòu)

某國(guó)產(chǎn)DF234C強(qiáng)制通風(fēng)換氣扇結(jié)構(gòu)圖3-57所示，有五種功能：（1）停止（2）自然通風(fēng)（3）吸氣（4）排氣（5）循環(huán)第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

2.帶車頂逃生功能的強(qiáng)制通風(fēng)換氣裝置二、強(qiáng)制通風(fēng)換氣圖3-58帶逃生功能的車頂強(qiáng)制通風(fēng)裝置

這種強(qiáng)制通風(fēng)換氣裝置具有兩個(gè)功能：

（1）車頂逃生功能

逃生口從車外和車內(nèi)均可以打開，供乘客在關(guān)鍵時(shí)逃生，逃生口尺寸為780×510mm。如圖3-58所示。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、強(qiáng)制通風(fēng)換氣2.帶車頂逃生功能的強(qiáng)制通風(fēng)換氣裝置

（2）換氣功能工作時(shí)軸流風(fēng)扇通電后，車內(nèi)污濁空氣通過(guò)通風(fēng)換氣裝置頂部?jī)蓚?cè)排出車外，如圖3-59所示。圖3-59強(qiáng)制通風(fēng)裝置換氣通道

客車上使用的單獨(dú)通風(fēng)裝置安裝在車頂上，由進(jìn)氣系統(tǒng)和負(fù)壓排氣系統(tǒng)等組成。其進(jìn)氣系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、開啟裝置、迷宮風(fēng)道和車內(nèi)風(fēng)道等；排氣系統(tǒng)由排氣孔、防雨罩口框和裝飾罩等組成。進(jìn)氣系統(tǒng)的外形尺寸如圖3-60所示。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、強(qiáng)制通風(fēng)換氣

3.單獨(dú)通風(fēng)裝置

圖3-60進(jìn)氣系統(tǒng)外形尺寸

當(dāng)氣壓大于1.01325bar時(shí)，車廂內(nèi)氣體由排氣系統(tǒng)自動(dòng)排出，其外形尺寸如圖3-61所示。圖3-61排氣系統(tǒng)外形尺寸1-罩殼；2-口框圖3-62單獨(dú)通風(fēng)裝置在客車上的布置安裝示意圖（單位：mm）

單獨(dú)通風(fēng)裝置在整車上布置安裝如圖3-62所示。1-進(jìn)氣系統(tǒng)；2-排氣系統(tǒng)；3-風(fēng)道；4-密封膠；5-安裝支架；

6-罩殼；7-裝飾罩；8-密封條第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、強(qiáng)制通風(fēng)換氣

3.單獨(dú)通風(fēng)裝置

綜合通風(fēng)，是在指一輛車上同時(shí)采用強(qiáng)制通風(fēng)和動(dòng)壓通風(fēng)。采用這種通風(fēng)方式雖然車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，但節(jié)省能源，經(jīng)濟(jì)性好。

在春秋季節(jié)，用動(dòng)壓通風(fēng)導(dǎo)入涼爽的車外空氣，以取代制冷裝置工作，同樣可以保證舒適性。

這種通風(fēng)方式在早、中期裝有空調(diào)的大型客車上得到普遍應(yīng)用，近年來(lái)由于全密封式車身結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，僅在普通型客車上還有所采用。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、綜合通風(fēng)制冷系統(tǒng)采暖系統(tǒng)除霜（霧）系統(tǒng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)加濕與空氣凈化系統(tǒng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)客車空調(diào)系統(tǒng)的控制與保護(hù)第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第五節(jié)第七節(jié)第六節(jié)

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理客車空調(diào)技術(shù)

常見(jiàn)的空氣加濕器有三種型式：超聲波、電加熱和純凈型加濕器。

1.超聲波加濕器

原理：超聲波高頻振蕩。將水霧化為1～5μm的超微粒子，通過(guò)風(fēng)動(dòng)裝置將水霧擴(kuò)散到空氣中，達(dá)到均勻加濕空氣的目的。

優(yōu)點(diǎn)：加濕強(qiáng)度大，加濕均勻，效率高，省電，使用壽命長(zhǎng)。

缺點(diǎn)：對(duì)水質(zhì)要求較高。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

第五節(jié)加濕與空氣凈系統(tǒng)一、空氣加濕

冬季，車外氣溫較低，含濕量不高，經(jīng)加熱后送入車室內(nèi)的空氣可能使車內(nèi)相對(duì)濕度過(guò)低而不能滿足舒適性要求；干燥的空氣也十分容易產(chǎn)生靜電。空氣中不同程度地含有各種灰塵和雜質(zhì)，不僅影響乘員的舒適和健康，也不利于空調(diào)設(shè)備工作。需要采取有效措施清除空氣中的粉塵、煙味、臭味及有害氣體。2023/11/26

2.純凈型加濕器

原理：通過(guò)分子篩蒸發(fā)技術(shù)除去水中的鈣鎂離子，解決水質(zhì)不好造成的“白粉”問(wèn)題。

優(yōu)點(diǎn)：采用模糊控制，隨溫度、濕度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)加濕量；運(yùn)用動(dòng)平衡原理將環(huán)境相對(duì)濕度控制在人體最適宜的45％~65％RH之間；

通過(guò)水幕洗滌空氣，將空氣加濕的同時(shí)也可凈化空氣；

過(guò)濾空氣和殺滅細(xì)菌，不僅使加濕更加純凈，還能以凈水洗滌空氣，有效去除空氣中的污染，促進(jìn)室內(nèi)空氣循環(huán)；不受水質(zhì)限制。

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、空氣加濕

在車輛空調(diào)設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的電極式加濕器結(jié)構(gòu)如圖3-63所示。圖3-63電極式加濕器1-接線柱2-外殼3-保溫層4-電極5-進(jìn)水管6-橡皮短管7-溢水管8-蒸汽出口

在金屬或耐裂陶瓷做成的圓筒中盛上一定高度的水，將三根不銹鋼棒或炭棒插入其中作為電極，與三相電源聯(lián)接。電極棒通電后有電流從水中通過(guò)，水相當(dāng)于電阻。水被加熱而產(chǎn)生的蒸汽由排出管引至欲加濕的空氣中去，直接與空氣混合。水位愈高，導(dǎo)電面積愈大，水位高低決定了產(chǎn)生蒸汽量的多少。水位高度一般由溢水管的高低來(lái)調(diào)節(jié)。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理一、空氣加濕

蒸汽發(fā)生量與所需的電功率Ｎ：式中：D—蒸汽發(fā)生量，kg/h;

izq

—蒸汽的焓,一般取izq＝2678.9ｋJ/kg；Ｑ—產(chǎn)生D千克蒸汽需要的熱量,ｋJ/h.

電極式加濕器若圓筒內(nèi)無(wú)水時(shí)電流就不接通，安全性好，加濕量容易控制；缺點(diǎn)是容易積水垢，電極易腐蝕。二、空氣凈化第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理1.空氣凈化原理采用五道過(guò)濾方式，確保過(guò)濾后的空氣成為富含負(fù)離子的清新空氣。5）負(fù)離子圖3-64車用空氣凈化器的原理

活性碳強(qiáng)效吸附

HEPA高效過(guò)濾光觸媒凈化富含負(fù)離子的清新空氣車內(nèi)污濁空氣初效過(guò)濾

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理3.空氣凈化器類型二、空氣凈化

根據(jù)風(fēng)機(jī)是否單獨(dú)使用，空氣凈化器可以分為獨(dú)立式（圖3-66）和非獨(dú)立式（圖3-67）兩種。非獨(dú)立式凈化器將凈化器和天窗集成為一體，具有空氣凈化和逃生功能。

圖3-66獨(dú)立式空氣凈化器圖3-67非獨(dú)立式空氣凈化器

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理制冷系統(tǒng)采暖系統(tǒng)除霜（霧）系統(tǒng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)加濕與空氣凈化系統(tǒng)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)客車空調(diào)系統(tǒng)的控制與保護(hù)第一節(jié)第二節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第五節(jié)第七節(jié)第六節(jié)客車空調(diào)技術(shù)

通過(guò)外部設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)電池電芯的工作溫度，使之始終能在合適的溫度范圍內(nèi)工作。對(duì)于鋰電池，電芯溫度的最佳工作狀態(tài)是20～35℃。溫度較低時(shí)其容量衰減，功率性能下降；溫度較高時(shí)自放電風(fēng)險(xiǎn)增加，內(nèi)部負(fù)反應(yīng)增多，影響電池的可用容量，降低了使用壽命和效率。電池?zé)峁芾戆▋刹糠郑?/p>

電池降溫：夏天當(dāng)電池溫度過(guò)高時(shí)，通過(guò)熱管理系統(tǒng)給電池降溫，避免電池產(chǎn)生不可逆的熱反應(yīng)而造成安全事故；

電池加熱：冬天當(dāng)電池溫度過(guò)低時(shí)，能夠給電池加熱，保證充放電性能，同時(shí)避免電池低溫工作時(shí)在負(fù)極產(chǎn)生析鋰而造成內(nèi)部短路等風(fēng)險(xiǎn)。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理第六節(jié)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)一、電池?zé)峁芾淼哪康?/p>

電池?zé)峁芾淼慕禍胤绞街饕凶匀焕鋮s、強(qiáng)迫風(fēng)冷、液冷和制冷劑直冷四種。

1.自然冷卻

不采用任何設(shè)備，僅靠周圍環(huán)境空氣對(duì)電池包進(jìn)行冷卻。

2.強(qiáng)迫風(fēng)冷直接將車內(nèi)空氣或空調(diào)出風(fēng)或車外對(duì)流風(fēng)引入電池安裝艙，對(duì)電池包進(jìn)行冷卻。

3.液冷引空調(diào)出風(fēng)或采用單獨(dú)蒸汽壓縮式制冷循環(huán)設(shè)備的制冷劑對(duì)冷卻液進(jìn)行降溫，冷卻液進(jìn)入電池包內(nèi)換熱板，與其上部安裝的電芯進(jìn)行熱傳導(dǎo)，從而實(shí)現(xiàn)降溫的目的

4.制冷劑直冷

直接將單獨(dú)蒸汽壓縮式制冷循環(huán)設(shè)備的制冷劑引入電池包內(nèi)部換熱板，與其上部安裝的電芯進(jìn)行熱傳導(dǎo)來(lái)給電池降溫

第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理二、電池?zé)峁芾淼念愋?/p>

幾種電池?zé)峁芾硇问礁饔袃?yōu)缺點(diǎn)，表3-3從冷卻和加熱性能、體積和重量、控制難易程度、能耗、系統(tǒng)成本、技術(shù)難易程度、工藝可靠性和風(fēng)險(xiǎn)等角度，對(duì)幾種電池?zé)峁芾硇问竭M(jìn)行了比較。第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理三、性能比較第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理四、客車常用電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.簡(jiǎn)易機(jī)組

簡(jiǎn)易機(jī)組集板式換熱器、水泵、風(fēng)機(jī)和PTC加熱器為一體,其結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)原理如圖3-68所示。圖3-68簡(jiǎn)易機(jī)組結(jié)構(gòu)圖

1-換熱器；2、5-電磁閥門；3-水溫傳感器；4-水溫傳感器；6-PTC；7-風(fēng)機(jī)；8-控制器；9-水泵第三章客車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理四、客車常用電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.簡(jiǎn)易機(jī)組圖3-69簡(jiǎn)易機(jī)組系統(tǒng)原理圖優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格相對(duì)低廉。缺點(diǎn)：沒(méi)有獨(dú)立制冷系統(tǒng)，需從車廂內(nèi)抽取冷空氣來(lái)降低冷卻液溫度，導(dǎo)致制冷量較小不適合在電池持續(xù)運(yùn)行工況大于1.2Ｃ時(shí)使用。受到空調(diào)系統(tǒng)工作狀態(tài)的影響，使用具有局限性。

采用簡(jiǎn)易機(jī)組的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的工作原理如圖3-69所示。

收到制冷信號(hào)后，電磁閥1打開，電磁閥2關(guān)閉，風(fēng)機(jī)和水泵開始工作，由引風(fēng)管從風(fēng)道內(nèi)抽取的冷空氣通過(guò)機(jī)組內(nèi)的板式換熱器與系統(tǒng)中的冷卻液完成熱交換，然后通過(guò)水泵將冷卻液送入電池組內(nèi)部的換熱器中，從而達(dá)到降低電池溫度的目的。