汽車空調(diào)技術(shù)

汽車空調(diào)技術(shù)第一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日課程介紹選用教材：孫余凱等編著《汽車空調(diào)檢修入門》人民郵電出版社，2006主要內(nèi)容：以目前社會(huì)擁有量較大的汽車為對(duì)象，介紹了汽車空調(diào)的基礎(chǔ)知識(shí)、主要部件的結(jié)構(gòu)與工作原理、制冷系統(tǒng)的溫度控制、通風(fēng)暖風(fēng)與配氣系統(tǒng)、空調(diào)控制電路的工作原理及分析方法、微電腦控制系統(tǒng)和汽車空調(diào)系統(tǒng)的故障診斷與維護(hù)。第二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日課時(shí)安排總課時(shí)：56課時(shí)課時(shí)數(shù)備注第一章4剩余課時(shí)用來(lái)期中考試和復(fù)習(xí)第二章8第三章10第四章6第五章8第六章6第七章10第三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第一章汽車空調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)內(nèi)容

1汽車空調(diào)概況

2汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成與分類

3熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

4制冷劑與冷凍油教學(xué)要求通過(guò)本單元的學(xué)習(xí)，應(yīng)對(duì)汽車空調(diào)的系統(tǒng)組成、分類有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，牢固掌握汽車空調(diào)與其它空調(diào)不同的獨(dú)特特點(diǎn)。第四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)汽車空調(diào)概況基本功能：改善駕駛員的工作條件；提高乘員的舒適性。舒適性指標(biāo)：汽車乘室內(nèi)的溫度、濕度、空氣流速、含氧量、有害氣體含量、噪聲、壓力、氣味、灰塵、細(xì)菌等參數(shù)。第五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日舒適帶范圍舒適的溫度：

夏：20℃～28℃。

冬：16℃～18℃。

舒適相對(duì)濕度：50%～70%。

換氣量：20～30（m3/h）

風(fēng)速：

0.075～0.2（m/s）

CO2含量：

＜0.03%

CO含量：

＜0.01（%）

減速度：

＜3（m/s-2）

震動(dòng)：

＜0.2（mm）

噪聲：

＜45（dB）

第六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的特點(diǎn)1、制冷劑容易泄漏。

由于汽車在顛簸不平得道路上快速移動(dòng)，振動(dòng)厲害，連接處容易松動(dòng)，冷凝器容易受飛石擊傷或泥漿腐蝕，產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。

汽車是運(yùn)動(dòng)中的物體，要能適應(yīng)道路顛簸等各種路況，對(duì)包括汽車空調(diào)系統(tǒng)各組成部件在內(nèi)的汽車空調(diào)零部件振動(dòng)、噪聲。安全可靠等方面的技術(shù)要求更嚴(yán)格。為保證空調(diào)系統(tǒng)工作的可靠性，減少制冷劑的泄漏，對(duì)壓縮機(jī)的密封、制冷劑管路的連接和冷凝器防腐蝕與防擊傷等措施，都有比普通空調(diào)要求更高的要求。

第七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的特點(diǎn)2、不便于用電力做為動(dòng)力源，必須要用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱主機(jī)）或輔助發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱輔機(jī)）來(lái)帶動(dòng)壓縮機(jī)。

在動(dòng)力源的處理上，汽車空調(diào)比普通的房間空調(diào)要困難的多，至今為止，其壓縮機(jī)不是靠主發(fā)動(dòng)機(jī)就是靠輔助發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

當(dāng)空調(diào)壓縮機(jī)由汽車主發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，其制冷能力隨車速和負(fù)荷的變化較大。

當(dāng)汽車慢速行駛或怠速狀態(tài)時(shí)，其制冷能力較小，難以維持穩(wěn)定的空調(diào)工況，甚至于無(wú)法正常工作。第八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的特點(diǎn)3、要求制冷量大，降溫迅速。

1）車廂內(nèi)乘員密度大，人體散發(fā)熱量多，熱負(fù)荷大。做為空調(diào)的對(duì)象，汽車車室容積狹小，人員密集，有時(shí)還流動(dòng)性較大，車身熱工性能和密封性能都較差，其熱、濕負(fù)荷大，氣流分布難以均勻，要求所配備的車用空調(diào)機(jī)組制冷量要大，能降溫迅速。

2）太陽(yáng)入射熱負(fù)荷大，而車廂隔熱困難。車內(nèi)溫度決定于暴露在太陽(yáng)下得表面積與室內(nèi)容積之比以及門窗面積與車室表面積之比。

3）在我國(guó)大部分地區(qū)，夏季汽車長(zhǎng)時(shí)間停在烈日之下，車內(nèi)溫度會(huì)上升到50℃以上。第九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的特點(diǎn)4、系統(tǒng)中冷媒（制冷劑）流量變化幅度大，設(shè)計(jì)困難。

對(duì)于主機(jī)帶動(dòng)得空調(diào)系統(tǒng)，由于汽車車速變化大，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速得變化可從600r/min變到4000r/min，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)成正比，因而轉(zhuǎn)速變化也可能高達(dá)7倍，這樣對(duì)系統(tǒng)的流量控制、冷量控制、系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。

第十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的特點(diǎn)5、由于汽車結(jié)構(gòu)緊湊，制冷裝置的安裝位置也很緊湊，各種車型必需有專門的車內(nèi)冷氣設(shè)備，蒸發(fā)器總成的通用化很困難。

汽車本身結(jié)構(gòu)非常緊湊，可供安裝空調(diào)設(shè)備的空間極為有限，不僅對(duì)車用空調(diào)裝置的外形、體積和質(zhì)量要求較高，而且對(duì)其性能和選型也會(huì)帶來(lái)影響。

第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的特點(diǎn)6、由于車廂高度低，風(fēng)量分配不易均勻，因而車內(nèi)的溫度分布不易均勻。7、當(dāng)車用空調(diào)裝置消耗汽車主發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力時(shí)，必須考慮其對(duì)汽車動(dòng)力與操作性能的影響，也必須考慮由于車速變化幅度大或變化頻繁，給空調(diào)系統(tǒng)制冷劑流量控制、制冷量控制、系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)的影響。

第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的發(fā)展史（1）從其使用方面

–原始的空調(diào)方式：開(kāi)窗換氣

–1927年：最早由加熱、通風(fēng)裝置、空氣過(guò)濾器組成，功能僅是供暖通風(fēng)

–30年代末，制冷技術(shù)應(yīng)用到汽車上，開(kāi)始真正意義的汽車空調(diào)

–60年代，制冷技術(shù)普及應(yīng)用到汽車上。技術(shù)日趨完善、功能日趨全面

第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的發(fā)展史（2）從其功能技術(shù)應(yīng)用方面

–單一供暖空調(diào)（1927年），現(xiàn)仍用于部分寒冷帶的車輛

–單一供冷空調(diào)（1939年），現(xiàn)仍用于部分熱帶的車輛

–冷暖型空調(diào)（1954年），具有降溫，除濕、通風(fēng)、過(guò)濾、除霜等調(diào)節(jié)功能

–1964以前，汽車空調(diào)依靠人工控制，現(xiàn)大量用于低檔車輛上。

–1964年以后，自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用于汽車空調(diào)，空調(diào)在用戶設(shè)定的溫度范圍內(nèi)自動(dòng)運(yùn)行，現(xiàn)用于高級(jí)小車及高級(jí)大客車上。

–1977年，電腦芯片控制用于汽車空調(diào)上，數(shù)字化顯示、控制更精確?？照{(diào)與汽車行駛之間的動(dòng)力協(xié)調(diào)性更好；空調(diào)更舒適?，F(xiàn)用于豪華汽車如別克、凌志等。第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日我國(guó)汽車空調(diào)工業(yè)的發(fā)展第一階段（20世紀(jì)60年代初~20世紀(jì)70年代末）：利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排出廢氣或冷卻循環(huán)水產(chǎn)生的熱量來(lái)供給車室內(nèi)采暖。第二階段（20世紀(jì)80年代初~20世紀(jì)90年代初）：從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)的制冷技術(shù)、空調(diào)生產(chǎn)線和生產(chǎn)技術(shù)。第三階段（20世紀(jì)90年代~現(xiàn)在）：國(guó)內(nèi)有了一批形成生產(chǎn)規(guī)模的汽車空調(diào)制造企業(yè)。第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日汽車空調(diào)的發(fā)展方向提高舒適性更趨自動(dòng)化注重環(huán)保小型節(jié)能第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成與分類一、汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成1．制冷系統(tǒng)2．采暖系統(tǒng)3．送風(fēng)系統(tǒng)4．控制電路5．加濕系統(tǒng)6．空氣凈化系統(tǒng)第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日1．制冷系統(tǒng)1-壓縮機(jī)2-蒸發(fā)器3-液窗4-儲(chǔ)液干燥器5-冷凝器6-膨脹閥第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日2．采暖系統(tǒng)1-加熱器2-發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水管3-熱水閥4-發(fā)動(dòng)機(jī)出水管5-預(yù)熱管第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日

3．送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)氣模式風(fēng)門鼓風(fēng)機(jī)混合氣模式風(fēng)門氣流模式風(fēng)門導(dǎo)風(fēng)管第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日4．控制電路點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、A／C開(kāi)關(guān)、電磁離合器、鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)及調(diào)速電阻器、各種溫度傳感器、制冷劑高低壓力開(kāi)關(guān)、溫度控制器、送風(fēng)模式控制裝置、各種繼電器?？刂齐娐分饕歉鶕?jù)各種溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等信號(hào)，通過(guò)電磁離合器控制空調(diào)壓縮機(jī)的工作。第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日控制電路圖第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日5、加濕系統(tǒng)6、空氣凈化系統(tǒng)第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日二、汽車空調(diào)系統(tǒng)的分類1、按功能分類1）單一功能2）組合式2、按驅(qū)動(dòng)方式分類1）非獨(dú)立式汽車空調(diào)系統(tǒng)2）獨(dú)立式汽車空調(diào)系統(tǒng)第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)了解用在汽車空調(diào)上的專業(yè)術(shù)語(yǔ)；知道各個(gè)術(shù)語(yǔ)的含義；第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)制冷劑與冷凍油制冷劑在制冷系統(tǒng)中用于轉(zhuǎn)換熱量并且循環(huán)流動(dòng)的物質(zhì)稱為制冷劑。制冷劑在制冷過(guò)程中的作用是什么呢？

目前的汽車空調(diào)都是利用制冷劑的狀態(tài)變化來(lái)轉(zhuǎn)移熱量、實(shí)現(xiàn)制冷的！簡(jiǎn)單地說(shuō)：制冷劑是運(yùn)送能量的媒介。第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日制冷劑的要求1、物理性質(zhì)的要求制冷劑應(yīng)有低的凝固點(diǎn)，能在低溫下工作。制冷劑應(yīng)有高的臨界溫度。制冷劑的密度和粘度要小，以減少在制冷系統(tǒng)中的流動(dòng)阻力。制冷劑應(yīng)有一定的吸水性，以防止制冷系統(tǒng)的“冰堵”現(xiàn)象。制冷劑的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)要大，以提高換熱能力。第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日制冷劑的要求2、化學(xué)性質(zhì)的要求制冷劑應(yīng)無(wú)毒、無(wú)刺激性，對(duì)人體健康無(wú)損害。制冷劑應(yīng)不易燃燒、不易爆炸。制冷劑對(duì)金屬的腐蝕作用要小。制冷劑在高溫下應(yīng)不分解，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。制冷劑與冷凍潤(rùn)滑油應(yīng)互溶，不起化學(xué)反應(yīng)，不改變冷凍潤(rùn)滑油的特性。第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日制冷劑的要求3、熱力學(xué)性質(zhì)的要求制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)溫度要低，相應(yīng)的蒸發(fā)壓力也低，但蒸發(fā)壓力應(yīng)稍高于大氣壓力。制冷劑的冷凝壓力不宜過(guò)高，太高對(duì)制冷設(shè)備的強(qiáng)度要求也相應(yīng)提高，會(huì)引起壓縮機(jī)功耗增加。絕熱指數(shù)要小，以便使壓縮機(jī)功耗減小，并且在壓縮終了時(shí)氣體的溫度不會(huì)過(guò)高。液體比熱容要小，以便使節(jié)流過(guò)程的損失減小。制冷劑蒸氣的單位容積制冷量要大，以減少制冷劑循環(huán)量。循環(huán)的熱力完善度盡可能大。第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日常用制冷劑汽車空調(diào)制冷劑目前主要有兩種：

R12、134a（HFC一134a）

R12歷史較長(zhǎng)且使用普遍，但氣體內(nèi)含有氯分子會(huì)破壞大氣層中的臭氧層而導(dǎo)致溫室效應(yīng)，所以數(shù)年前世界各國(guó)代表聚會(huì)蒙特利爾簽定了議定書，規(guī)定要在近年停止生產(chǎn)和使用氟里昂類產(chǎn)品，其中R12首當(dāng)其沖。

134a是九十年代開(kāi)始使用的品種，由于不含氯分子對(duì)臭氧層沒(méi)有破壞作用，對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)的改動(dòng)較少，被聯(lián)合國(guó)有關(guān)組織推薦使用，在粵港等地被稱為“環(huán)保雪種”，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外新車的空調(diào)系統(tǒng)很多都使用了134a制冷劑。

第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日R12制冷劑替代原則

(1)對(duì)環(huán)境的影響，即是否破壞臭氧層，是否加劇溫室效應(yīng)；替代物不能含氯原子CI。因?yàn)槠茐某粞鯇拥淖锟準(zhǔn)拙褪菑腃FC中分解出來(lái)的氯原子；符合環(huán)境保護(hù)的要求，ODP值為零，GWP值較低。

(2)優(yōu)良的熱力性能；

(3)安全性，如無(wú)毒，不可燃；

(4)系統(tǒng)的耐久性，包括熱力學(xué)、化學(xué)穩(wěn)定性與材料以及材料、潤(rùn)滑油的相容性等；

(5)制造成本低，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，便于管理等。第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日制冷劑R134aR134a不含氯原子，對(duì)臭氧層無(wú)破壞作用，溫室效應(yīng)影響??；R134a熱力性質(zhì)穩(wěn)定并與R12相近；R134a和R12的物理特性非常接近R134a的毒性也很小，不可燃，安全性能較好。

R134a是汽車空調(diào)的首選替代工質(zhì)！??！第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日表1-4說(shuō)明：1、R134a制冷劑的傳熱性能優(yōu)于R12。2、R134a與礦物冷凍油不相容，需使用合成潤(rùn)滑油來(lái)取代。第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日使用制冷劑的注意事項(xiàng)裝制冷劑的鋼瓶，應(yīng)貯存在陰涼、干燥、通風(fēng)的庫(kù)房中，防止受潮而腐蝕鋼瓶，在運(yùn)輸過(guò)程中要嚴(yán)防震動(dòng)和撞擊。要遠(yuǎn)離熱源，忌放在日光直射的場(chǎng)所或爐子附近。避免接觸皮膚。要避開(kāi)明火。要注意通風(fēng)良好。第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日冷凍潤(rùn)滑油冷凍潤(rùn)滑油是一種在高、低溫工況下均能正常工作的特殊潤(rùn)滑油。有如下幾個(gè)作用：潤(rùn)滑作用冷卻作用密封作用降低壓縮機(jī)噪聲第三十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日冷凍潤(rùn)滑油性能要求1、冷凍油的凝固點(diǎn)要低，在低溫下具有良好的流動(dòng)性。2、冷凍油應(yīng)具有一定的粘度，且受溫度的影響要小。3、冷凍潤(rùn)滑油與制冷劑的溶解性能要好。4、冷凍潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)溫度要高，具有較高的熱穩(wěn)定性。5、冷凍潤(rùn)滑油應(yīng)無(wú)水分。第三十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日冷凍潤(rùn)滑油與R12相容冷凍潤(rùn)滑油的選擇國(guó)產(chǎn)冷凍機(jī)油牌號(hào)有13號(hào)、18號(hào)、25號(hào)和30號(hào)4種。進(jìn)口冷凍機(jī)油有SUNISO3GS、SUNISO4GS、SUNISO5GS三種牌號(hào)。通常選用國(guó)產(chǎn)18號(hào)和25號(hào)冷凍機(jī)油，或進(jìn)口SUNISO5GS冷凍機(jī)油。與R134a相容冷凍潤(rùn)滑油的選擇目前能與R134a相容的冷凍潤(rùn)滑油只有聚烴基乙二醇（PAG）和聚脂油（ESTER）兩類。第三十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日冷凍潤(rùn)滑油使用注意事項(xiàng)（1）冷凍潤(rùn)滑油易吸水，