汽車空調(diào)系統(tǒng)-2

3.汽車蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)工作原理

汽車蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)工作時(shí)，制冷劑以不同的狀態(tài)（物態(tài)）在密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，每一循環(huán)包括四個(gè)基本過程：1）蒸汽壓縮過程

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處低溫（約0℃）低壓（約0.147MPa）的氣態(tài)制冷劑，將其壓縮成高溫（70～80℃）、高壓（約1.471MPa）的蒸汽排出壓縮機(jī)。2）冷凝放熱過程

高溫、高壓的過熱制冷劑蒸汽進(jìn)入冷凝器，壓力和溫度降低。當(dāng)制冷劑的溫度降至40～50℃時(shí)，制冷劑由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，同時(shí)放出大量的熱。3）節(jié)流膨脹過程

液態(tài)制冷劑流到儲(chǔ)液干燥器后，在儲(chǔ)液干燥器中除去水分和雜質(zhì)，由管道流入節(jié)流膨脹閥。溫度和壓力較高的液態(tài)制冷劑通過膨脹閥裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細(xì)小液滴）排出膨脹裝置。

膨脹閥閥口的橫截面積可作動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以控制制冷量的流量，確保制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。4）蒸發(fā)吸熱過程

低溫低壓的霧狀制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器后，通過蒸發(fā)器的壁面吸收蒸發(fā)器周圍環(huán)境（車廂）中空氣的熱量而沸騰汽化，從而可降低車箱內(nèi)空氣溫度。

在冷卻風(fēng)機(jī)（亦稱鼓風(fēng)機(jī)）的作用下，車箱內(nèi)的冷、熱空氣加速對流，提高了空調(diào)制冷效果。在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱汽化后的制冷劑蒸汽再次被壓縮機(jī)吸入，然后重復(fù)上述過程。

由此可知，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)傳熱系統(tǒng)，通過制冷劑的物態(tài)變化和循環(huán)流動(dòng)把車廂內(nèi)的熱量傳送到車外，使車內(nèi)溫度降低。8.2.4汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)組成1.壓縮機(jī)1）壓縮機(jī)的作用與分類作為汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的核心部件，壓縮機(jī)（compressor）具有兩個(gè)重要功能：壓縮機(jī)吸氣時(shí)相當(dāng)于一個(gè)真空泵，使系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生低壓，吸入蒸發(fā)器中低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑。然后，在壓縮過程中將氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫、高壓狀態(tài)并輸入冷凝器，維持制冷劑在制冷系統(tǒng)管路中循環(huán)流動(dòng)。

壓縮機(jī)是蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)中低壓和高壓、低溫和高溫的轉(zhuǎn)換裝置，其正常工作是實(shí)現(xiàn)熱交換的必要條件。

汽車空調(diào)制冷容積式壓縮機(jī)種類繁多。按排量變化與否可分為定量式和變量式兩大類。常用的定量式壓縮機(jī)按運(yùn)動(dòng)形式和主要零件形狀不同，又可分為往復(fù)活塞式和旋轉(zhuǎn)活塞式兩大類。常用的軸向活塞式壓縮機(jī)有斜盤式和搖板式兩種。2）斜盤式壓縮機(jī)

斜盤式壓縮機(jī)也稱斜板式壓縮機(jī)，是一種軸向往復(fù)活塞式壓縮機(jī)。目前，斜盤式壓縮機(jī)是汽車空調(diào)中使用最為廣泛的一種壓縮機(jī)。

圖8-8斜盤式壓縮機(jī)剖視圖1-主軸；2-壓板；3-帶輪軸承；4-軸封；5-密封圈；6-前閥板；7-回油孔；8-斜盤；9-吸油管；10-后閥板；11-軸承；12-機(jī)油泵；13-活塞；l4-后缸蓋；15-后氣缸；16-鋼球；17-鋼球滑靴；18-前后活塞球套；19-前氣缸；20-前缸蓋；21-帶輪；22-電磁線圈圖8-9斜盤運(yùn)動(dòng)原理2.冷凝器1）冷凝器的作用

汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的冷凝器（condenser）是一種由管子與散熱片組合起來的熱交換器。

轎車的冷凝器一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)散熱器之前，利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇吹來的新鮮空氣和行駛中迎面吹來的空氣流進(jìn)行冷卻。

對于一些大、中型客車和一些面包車，則把冷凝器安裝在車廂兩側(cè)或車廂后側(cè)和車廂的頂部。當(dāng)冷凝器遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器時(shí)，在冷凝器旁都必須安裝輔助冷卻風(fēng)扇進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷，加速冷卻。

其作用是對壓縮機(jī)排出的高溫高壓制冷劑蒸汽進(jìn)行冷卻，使之凝結(jié)成高溫高壓的液體。制冷劑蒸汽放出的熱量由周圍空氣帶走，排到大氣中。2）冷凝器的結(jié)構(gòu)類型（1）管片式冷凝器。圖8-10管片式冷凝器1-進(jìn)口；2-散熱片；3-出口；4-制冷劑散熱管管片式冷凝器結(jié)構(gòu)比較簡單，加工方便，但散熱效果較差。管片式冷凝器一般用在大中型客車的制冷裝置上。（2）管帶式冷凝器。

管帶式冷凝器的傳熱效率比管片式冷凝器可提高15%～20％，但它的制造工藝復(fù)雜，焊接難度大，且材料要求高，一般用在小型汽車的制冷裝置上。圖8-11管帶式冷凝器1-氣態(tài)制冷劑；2-異型扁管；3-波紋散熱片；4-液態(tài)制冷劑（3）平流式冷凝器。圖8-12平流式冷凝器1—圓柱形集管；2—鋁制內(nèi)肋扁管；3—波形散熱翅片；4—跨接管；5—管接頭平流式冷凝器具有制冷劑側(cè)的壓力小、傳熱系數(shù)高、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊和制冷劑充注量少等特點(diǎn)。平流式冷凝器適合與采用R134a為制冷劑的制冷系統(tǒng)配套使用。3.蒸發(fā)器1）蒸發(fā)器的作用

蒸發(fā)器（evaporator）是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中的另一個(gè)熱交換器，其作用與冷凝器相反，是將經(jīng)過節(jié)流降壓后的液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰汽化，吸收蒸發(fā)器表面周圍空氣的熱量而使之降溫，風(fēng)機(jī)再將冷風(fēng)吹到車室內(nèi)，達(dá)到降溫的目的。2）蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)類型（1）管片式蒸發(fā)器。管片式蒸發(fā)器由銅質(zhì)或鋁質(zhì)圓管套上鋁翅片組成，經(jīng)脹管工藝使鋁翅片與圓管緊密相接觸。其結(jié)構(gòu)較簡單、加工方便，但其換熱效率較差。圖8-13管片式蒸發(fā)器（2）管帶式蒸發(fā)器。管帶式蒸發(fā)器由多孔扁管與蛇形散熱鋁帶焊接而成，工藝比管片式復(fù)雜，需采用雙面復(fù)合鋁材（表面覆一層0.02mm～0.09mm厚的焊藥）及多孔扁管材料。這種蒸發(fā)器換熱效率可比管片式提高10％左右。圖8-14管帶式蒸發(fā)器1—進(jìn)口；2—出口；3—空氣；4—管子；5—翅片；6—散熱口（3）層疊式蒸發(fā)器。

層疊式蒸發(fā)器由兩片沖成復(fù)雜形狀的鋁板疊在一起組成制冷劑通道，每兩片通道之間夾有蛇形散熱鋁帶。這種蒸發(fā)器也需要雙面復(fù)合鋁材，且焊接要求高，因此，加工難度最大，但其換熱效率也最高，結(jié)構(gòu)也最緊湊。采用新型制冷劑R134a的汽車空調(diào)多采用這種層疊式蒸發(fā)器。圖8-15層疊式蒸發(fā)器4.膨脹閥與孔管1）膨脹閥

膨脹閥（expansionvalve）安裝在蒸發(fā)器入口管路上，是一種感壓和感溫自動(dòng)閥，用以調(diào)整和控制制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的流量，保證制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)。需要注意