汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)PPT課件

1、第第2章汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)章汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)2.1汽車空調(diào)的制冷原理2.2制冷壓縮機(jī)2.3其他部件第1頁(yè)/共78頁(yè)第第2章汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)章汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)第2頁(yè)/共78頁(yè)2.1汽車空調(diào)的制冷原理汽車空調(diào)的制冷原理制冷方式第3頁(yè)/共78頁(yè)1.液體汽化制冷2.氣體膨脹制冷3.渦流管制冷4.熱電制冷第4頁(yè)/共78頁(yè)1.液體汽化制冷第5頁(yè)/共78頁(yè)2.氣體膨脹制冷在氣體制冷機(jī)中，是利用高壓氣體的絕熱膨脹達(dá)到低溫狀況，并利用膨脹后的氣體在低壓下的吸熱過程制冷的。氣體絕熱膨脹的特性隨使用的設(shè)備而變，一般有兩種方式：一種方式是高壓氣體經(jīng)膨脹機(jī)(活塞式或透平式)膨脹，此時(shí)有外功輸出，因而氣體溫降大，發(fā)熱時(shí)制冷

2、量大，但膨脹機(jī)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；另一種方式是氣體經(jīng)節(jié)流閥膨脹(通常為節(jié)流)，此時(shí)無(wú)外功輸出，氣體的溫降小，制冷量也小，但節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單且便于氣體流量的調(diào)節(jié)。這種膨脹方式在氣體制冷機(jī)中使用較少。第6頁(yè)/共78頁(yè)3.渦流管制冷圖2-1渦流管制冷工作原理圖1噴嘴2分離孔板3渦流室4調(diào)節(jié)閥5管子熱端6管子冷端第7頁(yè)/共78頁(yè)4.熱電制冷圖2-2熱電制冷元件示意圖第8頁(yè)/共78頁(yè)(1)壓縮過程壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排出壓縮機(jī)。(2)放熱過程高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并放出大量的熱。(3)節(jié)流過程溫度和壓力較

3、高的制冷劑液體通過膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀(細(xì)小液滴)排出膨脹裝置。(4)吸熱過程霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。第9頁(yè)/共78頁(yè)圖2-3汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成示意圖第10頁(yè)/共78頁(yè)1.制冷劑壓-焓圖及溫-熵圖2.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)熱力循環(huán)第11頁(yè)/共78頁(yè)1.制冷劑壓-焓圖及溫-熵圖圖2-4制冷劑壓-焓圖第12頁(yè)/共78頁(yè)1.制冷劑壓-焓圖及溫-熵圖圖2-5制冷劑溫-熵圖第13頁(yè)/共78頁(yè)2.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)熱力循環(huán)圖2-6汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)理論循環(huán)壓-焓圖第14頁(yè)/共78頁(yè)1.膨脹閥系統(tǒng)2.孔管系統(tǒng)第15頁(yè)/共78頁(yè)1

4、.膨脹閥系統(tǒng)圖2-7汽車空調(diào)系統(tǒng)工作原理圖a)膨脹閥系統(tǒng)b)孔管系統(tǒng)1冷凝器2儲(chǔ)液干燥器3膨脹閥4蒸發(fā)器5低壓維修閥接頭6高壓維修閥接頭7孔管8氣液分離器第16頁(yè)/共78頁(yè)2.孔管系統(tǒng)孔管系統(tǒng)于1974年由美國(guó)通用汽車公司發(fā)明，也叫做循環(huán)離合器系統(tǒng)。第17頁(yè)/共78頁(yè)(1)前送式蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機(jī)裝在車廂前部?jī)x表面板下。(2)后送式蒸發(fā)器裝在車廂后部，冷氣從后部送出并由風(fēng)扇吹往前排，名稱為行李箱型。(3)前后置式在車廂前部、后部均有冷卻器(包括膨脹閥、蒸發(fā)器、冷風(fēng)出口)，而暖風(fēng)器只裝在前部，名稱為空氣調(diào)節(jié)型。第18頁(yè)/共78頁(yè)2.2制冷壓縮機(jī)制冷壓縮機(jī)第19頁(yè)/共78頁(yè)1.汽車空調(diào)對(duì)配置制冷壓縮機(jī)

5、的要求2.汽車空調(diào)制冷機(jī)的性能指標(biāo)3.汽車空調(diào)制冷壓縮機(jī)應(yīng)用概況第20頁(yè)/共78頁(yè)1.汽車空調(diào)對(duì)配置制冷壓縮機(jī)的要求1)汽車低速行駛時(shí)，應(yīng)具有較強(qiáng)的制冷能力；在高速時(shí)，有較低的功率消耗。其目的是同時(shí)滿足汽車空調(diào)低速時(shí)的舒適性和汽車高速時(shí)的動(dòng)力性要求。2)體積小、重量輕。目的是減輕汽車自重，提高汽車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。3)經(jīng)久耐用、耐寒、耐高溫、易損零件少。因?yàn)槠囀窃趷毫迎h(huán)境下運(yùn)行的機(jī)器，且壓縮機(jī)又靠近發(fā)動(dòng)機(jī)，因此有上述要求。4)工作穩(wěn)定、噪聲小。既要求壓縮機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，不破壞發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定工況，又要求壓縮機(jī)本身的震動(dòng)小，噪聲小。5)制造容易，價(jià)格低廉。第21頁(yè)/共78頁(yè)2.汽車空調(diào)制冷機(jī)的性能指

6、標(biāo)第22頁(yè)/共78頁(yè)3.汽車空調(diào)制冷壓縮機(jī)應(yīng)用概況1)曲軸連桿式壓縮機(jī)是使用時(shí)間最早、最長(zhǎng)的第一代產(chǎn)品。2)翹板式和斜板式活塞壓縮機(jī)是第二代產(chǎn)品3)徑向活塞壓縮機(jī)雖然20世紀(jì)70年代便已問世，但在應(yīng)用過程中，遇到了回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)，所以這種壓縮機(jī)至今沒有得到應(yīng)有的重視。以上這幾種壓縮機(jī)均屬于往復(fù)活塞式壓縮機(jī)4)旋葉式、滾動(dòng)活塞式、三角轉(zhuǎn)子式和螺桿式壓縮機(jī)可以稱為第三代產(chǎn)品。它們的共同特點(diǎn)是容積系數(shù)較高，都需要大量的粘度較高的冷凍油潤(rùn)滑和密封，所以潤(rùn)滑系統(tǒng)較復(fù)雜。5)渦旋式壓縮機(jī)為第四代。第23頁(yè)/共78頁(yè)1.曲軸連桿式壓縮機(jī)2.徑向活塞式壓縮機(jī)3.翹板式壓縮機(jī)4.斜板式壓縮機(jī)5.旋葉式壓縮機(jī)

7、6.滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)7.三角轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)8.螺桿式壓縮機(jī)9.渦旋式壓縮機(jī)第24頁(yè)/共78頁(yè)圖2-8壓縮機(jī)的理想工作過程示意圖第25頁(yè)/共78頁(yè)1.曲軸連桿式壓縮機(jī)圖2-9曲軸連桿式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1軸封2曲軸3連桿4吸氣閥片5排氣閥片6活塞7氣缸體8曲軸箱第26頁(yè)/共78頁(yè)1.曲軸連桿式壓縮機(jī)圖2-10曲軸連桿式壓縮機(jī)的工作過程示意圖a)壓縮b)排氣c)膨脹d)吸氣1活塞2氣缸3進(jìn)氣閥4排氣閥第27頁(yè)/共78頁(yè)2.徑向活塞式壓縮機(jī)圖2-11徑向活塞式壓縮機(jī)a)連桿徑向活塞式壓縮機(jī)b)滑環(huán)徑向活塞式壓縮機(jī)1氣缸2連桿3曲軸軸徑4活塞5基座6壓縮機(jī)軸7滑環(huán)第28頁(yè)/共78頁(yè)3.翹板式壓縮機(jī)圖2-1

8、2SD5翹板式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1主軸2軸封總成3滑動(dòng)軸承4端面滾柱軸承5前缸蓋6傳動(dòng)板7錐齒輪8缸體9鋼球10翹板滾柱軸承11翹板12錐齒輪13連桿14活塞15閥板墊16吸氣腔17后蓋18閥板19排氣閥片20排氣腔21壓緊彈簧22后蓋缸墊第29頁(yè)/共78頁(yè)4.斜板式壓縮機(jī)圖2-13斜板式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1主軸2活塞3旋轉(zhuǎn)斜盤4吸氣閥5前排氣閥6前蓋7前缸半部8后缸半部9油底殼10后蓋11機(jī)油泵齒輪第30頁(yè)/共78頁(yè)4.斜板式壓縮機(jī)圖2-14斜板式壓縮機(jī)工作原理圖1雙頭活塞2、5鋼球3斜板4主軸第31頁(yè)/共78頁(yè)5.旋葉式壓縮機(jī)圖2-15旋葉式壓縮機(jī)軸向斷面圖1排氣口2進(jìn)氣口3后端蓋4轉(zhuǎn)子5主軸6帶

9、輪軸承7軸封8前板9帶輪10軸承11前缸蓋12缸體13軸承14后端板15吸油管第32頁(yè)/共78頁(yè)5.旋葉式壓縮機(jī)圖2-16旋葉式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)圖a)圓形氣缸b)橢圓形氣缸圖a1排氣閥2排氣孔3接觸點(diǎn)4轉(zhuǎn)子5吸氣孔6氣缸7葉片8油孔圖b1排氣簧片2進(jìn)油孔3吸氣腔4主軸5機(jī)殼6缸體7葉片8轉(zhuǎn)子第33頁(yè)/共78頁(yè)6.滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)圖2-17滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)的工作原理圖1進(jìn)氣口2曲軸3氣缸4滾動(dòng)活塞5排氣閥6滑片7彈簧8壓縮腔9吸氣腔第34頁(yè)/共78頁(yè)7.三角轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)圖2-18三角轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)的工作原理圖a)吸氣b)壓縮c)排氣d)排氣終了1吸氣孔2吸氣腔3三角轉(zhuǎn)子4頂密封5排氣腔6排氣閥7壓縮、排

10、氣腔第35頁(yè)/共78頁(yè)8.螺桿式壓縮機(jī)圖2-19螺桿式壓縮機(jī)工作原理圖第36頁(yè)/共78頁(yè)9.渦旋式壓縮機(jī)圖2-20回旋機(jī)構(gòu)示意圖1曲軸2曲柄銷3偏心套4傳動(dòng)軸承5動(dòng)渦旋盤6平衡塊7曲柄銷中心8驅(qū)動(dòng)點(diǎn)第37頁(yè)/共78頁(yè)9.渦旋式壓縮機(jī)圖2-21渦旋式壓縮機(jī)的工作原理圖a)吸氣結(jié)束b)壓縮行程c)排出開始之前1固定圈2動(dòng)圈3固定圈渦旋中心4、5、6、8制冷劑蒸氣7最小壓縮容積9排氣口10動(dòng)圈渦旋中心11開始?jí)嚎s容積(最大的月牙形容積)12回旋半徑第38頁(yè)/共78頁(yè)1.變?nèi)萘啃卑迨綁嚎s機(jī)2.自動(dòng)調(diào)節(jié)能量的旋葉式壓縮機(jī)3.變?nèi)萘柯N板式壓縮機(jī)第39頁(yè)/共78頁(yè)1.變?nèi)萘啃卑迨綁嚎s機(jī)圖2-22變?nèi)萘啃卑迨?/p>

11、壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖a)壓縮機(jī)全負(fù)荷工作b)壓縮機(jī)部分負(fù)荷工作1余隙容積變化閥2排氣腔3活塞4閥口5三通電磁閥6回氣管7工作管第40頁(yè)/共78頁(yè)2.自動(dòng)調(diào)節(jié)能量的旋葉式壓縮機(jī)圖2-23自動(dòng)調(diào)節(jié)能量的旋葉式壓縮機(jī)橫斷面示意圖1進(jìn)氣管2O形圈3排氣閥4葉片5缸體6轉(zhuǎn)子7主軸8變?nèi)萘坎?吸氣孔第41頁(yè)/共78頁(yè)3.變?nèi)萘柯N板式壓縮機(jī)圖2-24變?nèi)萘柯N板式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1主軸2軸封器3斜盤4翹盤5活塞蓋7控制閥8缸體9前蓋10離合器第42頁(yè)/共78頁(yè)3.變?nèi)萘柯N板式壓縮機(jī)圖2-25變?nèi)萘柯N板式壓縮機(jī)變排量機(jī)構(gòu)示意圖1主軸2斜盤3軸套4驅(qū)動(dòng)桿5長(zhǎng)銷軸6短銷軸第43頁(yè)/共78頁(yè)3.變?nèi)萘柯N板式壓縮機(jī)圖2-2

12、6電動(dòng)控制閥結(jié)構(gòu)示意圖第44頁(yè)/共78頁(yè)對(duì)于電動(dòng)汽車、燃料電池車等新動(dòng)力汽車，空調(diào)采用電動(dòng)壓縮機(jī)是最好的出路。對(duì)于混合動(dòng)力車，一般也希望采用電動(dòng)壓縮機(jī)，以保證在任何動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)都有空調(diào)。也有的汽車廠開發(fā)的混合動(dòng)力車還是采用常規(guī)的壓縮機(jī)，只在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)開空調(diào)。轉(zhuǎn)換成電驅(qū)動(dòng)模式時(shí)則一般停止空調(diào)，除非一定需要空調(diào)時(shí)，副發(fā)動(dòng)機(jī)(如豐田)供電動(dòng)模式時(shí)開空調(diào)的需要。20世紀(jì)80年代后期北美開始采用電動(dòng)汽車，為適應(yīng)這種汽車的需求，美國(guó)哈立森，日本三電、電裝等公司都相繼開發(fā)了電動(dòng)壓縮機(jī)。現(xiàn)在三電正在開發(fā)將電流變換器與壓縮機(jī)做成一體的渦旋式電動(dòng)壓縮機(jī)。第45頁(yè)/共78頁(yè)2.3其他部件其他部件第46頁(yè)/共78頁(yè)1

13、.管片式2.管帶式3.鰭片式第47頁(yè)/共78頁(yè)1.管片式管片式由銅質(zhì)或鋁質(zhì)圓管套上散熱片組成，如圖227所示。片與管組裝后，經(jīng)脹管處理，使散熱片與散熱管緊密接觸，使之成為冷凝器總成。這種冷凝器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、加工方便，但散熱效果較差。一般用在大、中型客車的制冷裝置上。第48頁(yè)/共78頁(yè)1.管片式圖2-27管片式冷凝器示意圖第49頁(yè)/共78頁(yè)2.管帶式圖2-28管帶式冷凝器示意圖1盤管2散熱片A氣態(tài)制冷劑B液態(tài)制冷劑第50頁(yè)/共78頁(yè)3.鰭片式圖2-29鰭片式冷凝器示意圖a)散熱片形狀b)冷凝器外形第51頁(yè)/共78頁(yè)1.熱力膨脹閥工作原理2.各類膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理第52頁(yè)/共78頁(yè)圖2-30膨脹

14、閥示意圖1蒸發(fā)器2膨脹閥第53頁(yè)/共78頁(yè)1.熱力膨脹閥工作原理圖2-31內(nèi)平衡式熱力膨脹閥及外平衡式熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)示意圖1濾網(wǎng)2孔口3閥座4彈簧5出口6內(nèi)平衡管第54頁(yè)/共78頁(yè)1.熱力膨脹閥工作原理圖2-32內(nèi)平衡式熱力膨脹閥工作原理圖1針閥2過熱彈簧3調(diào)節(jié)螺釘4膜片5推桿6毛細(xì)管7蒸發(fā)器8濕蒸氣部分9過熱蒸氣部分10感溫包第55頁(yè)/共78頁(yè)2.各類膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理圖2-33膨脹閥的工作原理圖1毛細(xì)管2薄膜3進(jìn)口4球閥5調(diào)整彈簧6出口7感溫包8閥桿第56頁(yè)/共78頁(yè)2.各類膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理圖2-34H形熱力膨脹閥結(jié)構(gòu)示意圖1感溫器2至壓縮機(jī)3自儲(chǔ)液干燥器來(lái)4彈簧5調(diào)整螺栓6球閥7至

15、蒸發(fā)器進(jìn)口8自蒸發(fā)器來(lái)第57頁(yè)/共78頁(yè)2.各類膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理圖2-35電磁式膨脹閥a)結(jié)構(gòu)圖b) 流量特性1柱塞彈簧2柱塞3線圈4閥座5入口6閥桿7閥針8彈簧9出口第58頁(yè)/共78頁(yè)2.各類膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理圖2-36直動(dòng)型電動(dòng)式膨脹閥a)結(jié)構(gòu)圖b)流量特性1轉(zhuǎn)子2線圈3閥桿4針閥5入口6出口第59頁(yè)/共78頁(yè)2.各類膨脹閥結(jié)構(gòu)和工作原理圖2-37減速型電動(dòng)式膨脹閥a)結(jié)構(gòu)圖b)流量特性1轉(zhuǎn)子2線圈3閥桿4針閥5減速齒輪6入口7出口第60頁(yè)/共78頁(yè)圖2-38孔管結(jié)構(gòu)示意圖1出口濾網(wǎng)2節(jié)流孔3密封圈4管外殼5進(jìn)口濾網(wǎng)第61頁(yè)/共78頁(yè)1.管片式蒸發(fā)器2.管帶式蒸發(fā)器3.層疊式蒸發(fā)器第

16、62頁(yè)/共78頁(yè)1.管片式蒸發(fā)器圖2-39管片式蒸發(fā)器示意圖第63頁(yè)/共78頁(yè)2.管帶式蒸發(fā)器圖2-40管帶式蒸發(fā)器示意圖a)側(cè)視圖b)俯視剖面圖1制冷劑進(jìn)口2制冷劑出口3空氣流向4管帶5散熱片第64頁(yè)/共78頁(yè)3.層疊式蒸發(fā)器圖2-41層疊式蒸發(fā)器示意圖第65頁(yè)/共78頁(yè)圖2-42儲(chǔ)液干燥器結(jié)構(gòu)示意圖1干燥器體2干燥器蓋3視液玻璃鏡4易熔螺塞5過濾器6干燥劑7引出管第66頁(yè)/共78頁(yè)圖2-43積累器結(jié)構(gòu)示意圖1來(lái)自蒸發(fā)器2氣體3液體4濾網(wǎng)5干燥劑6泄油孔7至壓縮機(jī)第67頁(yè)/共78頁(yè)圖2-44電磁離合器工作原理圖1皮帶輪2軸承3壓縮機(jī)軸4線圈5壓力板6彈簧片7驅(qū)動(dòng)盤第68頁(yè)/共78頁(yè)圖2-45

17、電磁旁通閥工作原理圖1壓縮機(jī)2吸入閥3排出閥4冷凝器5電磁旁通閥6蒸發(fā)器7膨脹閥8儲(chǔ)液干燥器第69頁(yè)/共78頁(yè)圖2-46油分離器結(jié)構(gòu)示意圖1進(jìn)氣管2排氣管3濾網(wǎng)4手動(dòng)回油閥5浮球閥6回油閥7筒體第70頁(yè)/共78頁(yè)1.離心式風(fēng)機(jī)2.軸流式風(fēng)機(jī)1.空調(diào)的制冷方式很多，常見的有以下四種：液體氣化制冷、氣體膨脹制冷、渦流管制冷和熱電制冷。2.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機(jī)等組成，各部件之間采用鋼管(或鋁管)和高壓橡膠管聯(lián)接成一個(gè)密閉系統(tǒng)。3.制冷系統(tǒng)工作時(shí)，制冷劑以不同的狀態(tài)在這個(gè)密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，每一循環(huán)有四個(gè)基本過程：壓縮過程、放熱過程、節(jié)流過程和吸熱過程。

18、4.制冷劑的一些熱力過程如等壓、等容、等溫、等熵過程，在壓-焓圖中可直接表示出來(lái)。第71頁(yè)/共78頁(yè)5.汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的布置型式按送風(fēng)方式可分為前送式、后送式和前后置式三種。6.往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的工作可分為壓縮、排氣、膨脹、吸氣四個(gè)過程。7.斜板式壓縮機(jī)進(jìn)行變?nèi)萘康男问胶芏?，但是其原理相似，都是用電磁三通閥改變余隙容積的大小，使排氣量發(fā)生變化，從而改變制冷量的變化。8.膨脹閥也稱節(jié)流閥，是組成汽車空調(diào)制冷裝置的主要部件，其安裝在蒸發(fā)器入口處，是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的高壓與低壓的分界點(diǎn)。9.孔管也是一種節(jié)流裝置，兩端都裝有濾網(wǎng)，以防止系統(tǒng)堵塞。第72頁(yè)/共78頁(yè)10.蒸發(fā)器的作用是將膨脹閥出來(lái)的低壓制冷劑蒸發(fā)，吸收車內(nèi)空氣的熱量，從而達(dá)到車內(nèi)降溫之目的。11.儲(chǔ)液干燥器簡(jiǎn)稱儲(chǔ)液器，安裝在冷凝器和膨脹閥之間，主要由外殼視液窗、安全熔塞和管接頭等組成。12.積累器是一種特殊形式的儲(chǔ)液干燥器，用于回氣管路中的氣液分離。13.電磁離合器是發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)之間的一個(gè)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，受空調(diào)A/C開關(guān)、溫控器、空調(diào)放大器