汽車空調系統(tǒng)F自動空調電控系統(tǒng)學習教案

1、會計學1汽車空調系統(tǒng)汽車空調系統(tǒng)(xtng)F自動空調電控系自動空調電控系統(tǒng)統(tǒng)(xtng)第一頁，共116頁。第1頁/共116頁第二頁，共116頁。第2頁/共116頁第三頁，共116頁。第3頁/共116頁第四頁，共116頁。也提高了工作效率和安全性。n本節(jié)主要內容：n 1. 制冷原理n 2. 制冷劑與冷凍機油n 3. 汽車空調系統(tǒng)的功能及組成第4頁/共116頁第五頁，共116頁。 汽車空調所采用的蒸氣壓縮式制冷就是利用液態(tài)制冷劑汽化，發(fā)生相變吸熱來產生冷效應。 如圖6.1所示，低溫低壓液態(tài)制冷劑進入用來冷卻車內空氣的蒸發(fā)器，在定壓下汽化。由于制冷劑汽化時的溫度低于環(huán)境溫度，因此能自動吸收空氣中

2、的熱量，使空氣溫度下降，產生冷效應。制冷劑吸熱汽化，由液體變成低溫低壓蒸氣，然后被壓縮機壓縮變成高于環(huán)境溫度的高溫高壓氣體，進入冷凝器將熱量釋放給外界空氣，從而冷凝成高壓的液態(tài)制冷劑，最后經過節(jié)流閥，變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊簯B(tài)制冷劑，再進入蒸發(fā)器汽化吸熱，這樣就完成了一個(y )制冷循環(huán)。第5頁/共116頁第六頁，共116頁。項目項目 制冷劑制冷劑代號代號 R12R12R22R22R134aR134a化學式化學式CClCCl2 2F F2 2CHClFCHClF2 2CHCH2 2F-CFF-CF3 3分子量分子量120.9120.986.586.5102.3102.3標準大氣壓下沸點（標準大氣壓下沸

3、點（）-29.8-29.8-40.8-40.8-26.2-26.2臨界溫度（臨界溫度（）111.80111.8096.1096.10101.14101.14臨界壓力（臨界壓力（MPaMPa）4.1254.1254.9754.9754.0654.065臨界密度（臨界密度（kg/mkg/m3 3）558558525525511511飽和液體密度（飽和液體密度（2525）（）（kg/mkg/m3 3）131113111192119212061206飽和蒸氣比容（飽和蒸氣比容（2525）（）（m m3 3/kg/kg）0.02710.02710.02350.02350.03100.0310汽化潛熱（汽

4、化潛熱（kJ/kgkJ/kg）151.5151.5205.4205.4197.5197.5ODPODP值（臭氧破壞潛能值）值（臭氧破壞潛能值）1.01.00.10.1第6頁/共116頁第七頁，共116頁。第7頁/共116頁第八頁，共116頁。第8頁/共116頁第九頁，共116頁。性能性能 潤滑油潤滑油 PAGPAG油油PAGPAG油油與與R134aR134a互溶性互溶性ESTERESTER油油ESTERESTER油油熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性較好較好較好較好吸濕性吸濕性好好好好潤滑性潤滑性差差差差與橡膠相容性與橡膠相容性較好較好較好較好電絕緣性電絕緣性差差差差第9頁/共116頁第十頁，共116頁。夏季空

5、氣流速稍大有利于人體散熱降溫，冬季氣流速度過大影響人體保溫，因此夏季舒適風速一般為0.25m/s，冬季的舒適風速一般為0.20m/s。n過濾凈化車內空氣：由于車內空間小，乘員密度大，車內極易出現(xiàn)缺氧，而車外道路上的粉塵等又容易進入車內造成空氣污濁，影響乘員的身體健康，因此要求空調必須具有補充車外新鮮空氣、過濾和凈化車內空氣的功能。第10頁/共116頁第十一頁，共116頁。第11頁/共116頁第十二頁，共116頁。第12頁/共116頁第十三頁，共116頁。第13頁/共116頁第十四頁，共116頁。 吸氣節(jié)流閥在蒸發(fā)器出口和壓縮機進口(jn ku)之間，以便將蒸發(fā)壓力控制在設定值范圍內。第14頁/

6、共116頁第十五頁，共116頁。第15頁/共116頁第十六頁，共116頁。第16頁/共116頁第十七頁，共116頁。膨脹閥來控制蒸發(fā)器供液量，從而保證蒸發(fā)壓力在一定范圍(fnwi)內變化。汽車車速增加時，壓縮機轉速隨之增加，蒸發(fā)壓力則隨之降低，蒸發(fā)器表面結霜。這時，壓力開關或熱敏開關使離合器脫開壓縮機，使壓縮機停機，待霜層融化后，壓力開關或熱敏開關又自動接通，壓縮機開始運行。第17頁/共116頁第十八頁，共116頁。第18頁/共116頁第十九頁，共116頁。n制冷系統(tǒng)工作時，制冷劑以不同的狀態(tài)在這個密閉系統(tǒng)內循環(huán)流動，汽車空調系統(tǒng)的制冷循環(huán)流程如圖第19頁/共116頁第二十頁，共116頁。第2

7、0頁/共116頁第二十一頁，共116頁。第21頁/共116頁第二十二頁，共116頁。劑蒸氣使其壓力和溫度升高，并將制冷劑蒸氣送往冷凝器。其原理與普通空氣壓縮機相似，只是密封程度要求更高。n目前應用于汽車制冷系統(tǒng)的壓縮機，主要采用容積型制冷壓縮機。第22頁/共116頁第二十三頁，共116頁。往復活塞式往復活塞式 曲軸連桿式曲軸連桿式直列式直列式 、V V型型 、W W型型 、S S型型 變容曲軸連桿式變容曲軸連桿式徑向活塞式徑向活塞式軸向活塞式軸向活塞式翹板式翹板式 、斜板式、斜板式旋轉式旋轉式 旋葉式旋葉式氣缸圓形氣缸圓形 、氣缸橢圓形、氣缸橢圓形 變容旋葉式變容旋葉式轉子式轉子式滾動活塞式滾

8、動活塞式 、三角轉子式、三角轉子式 螺桿式螺桿式單轉子螺桿單轉子螺桿 、雙轉子螺桿、雙轉子螺桿 變容螺桿式變容螺桿式渦旋式渦旋式變容渦旋式變容渦旋式第23頁/共116頁第二十四頁，共116頁。圖所示。n主要零件是主軸和斜板。各氣缸以壓縮機主軸為中心布置，活塞運動方向與壓縮機的主軸平行。第24頁/共116頁第二十五頁，共116頁。第25頁/共116頁第二十六頁，共116頁。第26頁/共116頁第二十七頁，共116頁。第27頁/共116頁第二十八頁，共116頁。第28頁/共116頁第二十九頁，共116頁。第29頁/共116頁第三十頁，共116頁。第30頁/共116頁第三十一頁，共116頁。第31頁

9、/共116頁第三十二頁，共116頁。風機吹進車室內，就可使車內獲得冷氣。第32頁/共116頁第三十三頁，共116頁。第33頁/共116頁第三十四頁，共116頁。第34頁/共116頁第三十五頁，共116頁。第35頁/共116頁第三十六頁，共116頁。第36頁/共116頁第三十七頁，共116頁。第37頁/共116頁第三十八頁，共116頁。第38頁/共116頁第三十九頁，共116頁。第39頁/共116頁第四十頁，共116頁。第40頁/共116頁第四十一頁，共116頁。第41頁/共116頁第四十二頁，共116頁。閥時，汽車空調制冷系統(tǒng)要在低壓側安裝集液器。集液器是一種特殊形式(xngsh)的儲液干燥器

10、，其結構如圖6.21所示。第42頁/共116頁第四十三頁，共116頁。第43頁/共116頁第四十四頁，共116頁。第44頁/共116頁第四十五頁，共116頁。第45頁/共116頁第四十六頁，共116頁。n軸流式風機主要由電軸流式風機主要由電機、風機軸、風機葉片、鍵等機、風機軸、風機葉片、鍵等組成，如圖組成，如圖6.236.23所示。葉片固所示。葉片固定定(gdng)(gdng)在骨架上，葉片常在骨架上，葉片常做成做成3 3、4 4、5 5片不等，葉片骨片不等，葉片骨架穿在電機軸上，由鍵帶動旋架穿在電機軸上，由鍵帶動旋轉。轉。第46頁/共116頁第四十七頁，共116頁。第47頁/共116頁第四十

11、八頁，共116頁。第48頁/共116頁第四十九頁，共116頁。外溫差較大，車窗玻璃會結霜或起霧，影響司機和乘客的視線，不利于安全行車，這時可以用暖風來除霜和除霧。第49頁/共116頁第五十頁，共116頁。第50頁/共116頁第五十一頁，共116頁。第51頁/共116頁第五十二頁，共116頁。第52頁/共116頁第五十三頁，共116頁。第53頁/共116頁第五十四頁，共116頁。第54頁/共116頁第五十五頁，共116頁。第55頁/共116頁第五十六頁，共116頁。第56頁/共116頁第五十七頁，共116頁。第57頁/共116頁第五十八頁，共116頁。器放置在被測部位，溫度的變化使得波紋管內壓力

12、發(fā)生變化，導致波紋管伸長或縮短，并將此位移信號通過頂端作用點A傳遞出去。在彈簧力的作用下，A點的位移與感溫介質壓力變化呈線性關系。第58頁/共116頁第五十九頁，共116頁。第59頁/共116頁第六十頁，共116頁。第60頁/共116頁第六十一頁，共116頁。第61頁/共116頁第六十二頁，共116頁。機停止工作。當溫度上升后，金屬片受熱后逐漸平伸，觸點又閉合，從而接通電路。如此反復達到控溫的目的。n雙金屬片式恒溫器的特點是結構簡單、不宜損壞(snhui)且價格便宜。但作為直接感受溫度的部件，必須整體放置在蒸發(fā)箱內，因此，為安裝帶來了不便。也正是這個原因，波紋管式恒溫器的應用要比雙金屬片式恒溫

13、器廣泛。第62頁/共116頁第六十三頁，共116頁。置在被測溫度之處，如空調系統(tǒng)的風道內，同時(tngsh)用導線與晶體管放大電路系統(tǒng)相連（見圖6.31）。第63頁/共116頁第六十四頁，共116頁。用時要精心挑選。圖6.32是熱敏電阻的特性曲線。第64頁/共116頁第六十五頁，共116頁?？s機缸蓋上，作用結果是使電磁離合器電源中斷，壓縮機停轉。一種是裝在蒸發(fā)器出口管路上，作用結果是泄漏(xilu)報警燈亮。這兩種結構的目的都是防止由于缺少制冷劑，造成壓縮機因缺乏潤滑油而過熱損壞。n過熱開關是一種溫度-壓力感應開關。在正常情況下，此開關處于斷開位置(見圖6.33)。第65頁/共116頁第六十六

14、頁，共116頁。第66頁/共116頁第六十七頁，共116頁。器壓力，以防止其表面結冰。同時，調節(jié)裝置中都有一個旁通管路，可保證少量制冷劑及冷凍潤滑油的不斷循環(huán)。用于汽車空調系統(tǒng)的壓力調節(jié)器有蒸發(fā)壓力調節(jié)器(EPR)、導閥控制吸氣節(jié)流閥(POA)、組合閥(VIR)等。下面主要介紹壓力開關。n壓力開關屬于保護元件(yunjin)，是一種隨壓力變化而斷開或閉合觸點的元件(yunjin)，又稱壓力繼電器。它由壓力引入裝置、動力器件和觸點等組成，在系統(tǒng)中感受著制冷劑壓力的變化，當系統(tǒng)中壓力過高或過低時壓力開關起作用，防止系統(tǒng)在異常壓力情況下工作，起到了保護作用。第67頁/共116頁第六十八頁，共116頁

15、。第68頁/共116頁第六十九頁，共116頁。第69頁/共116頁第七十頁，共116頁。第70頁/共116頁第七十一頁，共116頁。形，動觸點(ch din)向箭頭方向移動，觸點(ch din)1接通，壓縮機正常工作。n高壓保護當制冷劑壓力高于高限值時(3.14MPa)，此時制冷劑壓力不僅高于彈簧壓力，而且高于金屬膜片的彈力。這時，金屬膜片由拱形變平，推動銷子6向箭頭方向移動，并使得高于觸點(ch din)7，電路斷開，壓縮機停止工作。第71頁/共116頁第七十二頁，共116頁。第72頁/共116頁第七十三頁，共116頁。第73頁/共116頁第七十四頁，共116頁。軸自由轉動，軸自由轉動，其側

16、面平整，其側面平整，開有條形槽孔，開有條形槽孔，表面粗糙，以表面粗糙，以便銜鐵吸合后便銜鐵吸合后有較大的摩擦有較大的摩擦(mc)(mc)力。帶力。帶槽有單槽、雙槽有單槽、雙槽和齒形槽等。槽和齒形槽等。帶輪以沖壓件帶輪以沖壓件居多，以使它居多，以使它的另一側有一的另一側有一定空間可嵌入定空間可嵌入線圈繞組。線線圈繞組。線圈繞組是用于圈繞組是用于產生電磁場的，產生電磁場的，有固定式和轉有固定式和轉動式兩種。固動式兩種。固定式線圈被固定式線圈被固定在壓縮機殼定在壓縮機殼體上，有引線體上，有引線引出供接電源引出供接電源使用。銜鐵組使用。銜鐵組件由驅動盤、件由驅動盤、摩擦摩擦(mc)(mc)板、板、復位

17、彈簧等組復位彈簧等組成，整個組件成，整個組件靠花鍵與壓縮靠花鍵與壓縮機主軸連接。機主軸連接。第74頁/共116頁第七十五頁，共116頁。n于非獨立式空調系統(tǒng)，由于發(fā)動機的功率一定，這樣，空調系統(tǒng)的工作對發(fā)動機功率輸出的分配有一定影響；反過來，發(fā)動機轉速的變化同樣(tngyng)影響空調系統(tǒng)的工作性能。因此，為達到汽車在不同運行情況下既保證車速的要求，又保證空調系統(tǒng)的正常工作就出現(xiàn)了車速調節(jié)裝置。第75頁/共116頁第七十六頁，共116頁。第76頁/共116頁第七十七頁，共116頁。稍有提高，達到帶負荷的低速穩(wěn)定運轉的目的。這類裝置稱為怠速提升裝置。n 怠速繼電器n是一種集成電路，感應來自點火線

18、圈的脈沖信號，所需控制的轉速設定值可由人工調節(jié)。若發(fā)動機怠速轉速低于設定值，繼電器不吸合，則壓縮機停轉。怠速繼電器的線路圖有多種。第77頁/共116頁第七十八頁，共116頁。熱敏電阻阻值升高到使三極管VT2導通，三極管VT3截止，繼電器1觸點分開，壓縮機停轉。第78頁/共116頁第七十九頁，共116頁。第79頁/共116頁第八十頁，共116頁。第80頁/共116頁第八十一頁，共116頁。第81頁/共116頁第八十二頁，共116頁。一定真空度，上、下腔室的壓差使得彈簧被壓縮，傳動桿向上移動，帶動風門(閥門)動作(見圖6.40b)。第82頁/共116頁第八十三頁，共116頁。第83頁/共116頁第

19、八十四頁，共116頁。n根據控制方法的不同可分為以下三種形式。n（1）由鼓風機開關和調速電阻聯(lián)合控制n（2）電控模塊通過大功率晶體管控制n（3）晶體管與調速電阻器組合型第84頁/共116頁第八十五頁，共116頁。第85頁/共116頁第八十六頁，共116頁。第86頁/共116頁第八十七頁，共116頁。時，風機速度又降為低速。n相反地，如果車內溫度比所選定的溫度低得多，在加熱狀態(tài)下，風機將被起動為高速；而當車內溫度上升后，風機速度降為低速。第87頁/共116頁第八十八頁，共116頁。第88頁/共116頁第八十九頁，共116頁。設計上一般都將水箱冷卻風扇和冷凝器風扇組裝在一起，利用一個或二個風扇對水

20、箱和冷凝器進行散熱。車型不同，則配置風扇的數(shù)量不同，控制線路設計方面差異也很大，但其控制方式則大同小異，一般根據水溫信號和空調信號共同(gngtng)控制，同時滿足水箱散熱和冷凝器散熱需要，下面就一些較典型的冷凝器散熱風扇電路進行分析。第89頁/共116頁第九十頁，共116頁。第90頁/共116頁第九十一頁，共116頁。有兩種轉速，即低速和高速。風扇電動機轉速的改變是通過(tnggu)改變線路中電阻值的方法實現(xiàn)的。從圖中可看出，起關鍵控制作用的是AC開關和水溫開關。當空調開關開啟時，常速風扇繼電器通電工作。由于線路中串聯(lián)了一個電阻，風扇低速運轉。當冷卻系統(tǒng)水溫達到8992C時，水箱風扇也是低速

21、運轉；一旦發(fā)動機水溫升至97101時，水箱風扇高速運轉，以加強散熱效果。第91頁/共116頁第九十二頁，共116頁。第92頁/共116頁第九十三頁，共116頁。第93頁/共116頁第九十四頁，共116頁。第94頁/共116頁第九十五頁，共116頁。第95頁/共116頁第九十六頁，共116頁。器完成風扇的轉速控制方法外，還可采用專用控制器對風扇進行控制。它根據空調信號和水溫信號進行聯(lián)合控制。第96頁/共116頁第九十七頁，共116頁。風扇高速轉動。水溫控制水箱風扇、冷凝器風扇及空調系統(tǒng)的過程如下：n TEMP1。當水箱冷卻水溫高于該范圍時，控制單元會將VTl打開，而使水箱風扇(低速)和冷凝器風扇(低速)運轉。n TEMP2。當水箱冷卻水溫高于該范圍時，控制單元會將VT2打開，而使水箱風扇(高速)和冷凝器風扇(高速)運轉。n TEMP3。當水箱冷卻水溫高于該范圍時，控制單元會將VT3關閉，而使空調壓縮機停止運轉。第97頁/共116頁第九十八頁，共116頁。高級轎車都采用這種布置和控制方式，見圖6.50，兩個(l