01汽車空調(diào)原理與維修第一部分

汽車空調(diào)原理與維修CONTENTS目錄空調(diào)電氣控制原理與維修4汽車自動(dòng)空調(diào)5汽車空調(diào)的維護(hù)、檢修與故障排除6空調(diào)系統(tǒng)概述1空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成2汽車空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)3情境一：空調(diào)制冷系統(tǒng)的原理一、制冷的物理學(xué)基礎(chǔ)第一部分：空調(diào)系統(tǒng)概述假設(shè)將一個(gè)帶有水龍頭的容器放入絕熱良好的盒子中，容器中裝有在常溫下易于揮發(fā)的液體。當(dāng)打開水龍頭時(shí)，容器內(nèi)的液體便會(huì)從盒子內(nèi)的空氣中帶走揮發(fā)所需的熱量，并轉(zhuǎn)化成氣體而逸出。二、物理學(xué)基本概念1物理狀態(tài)的變化2氣體的冷凝物質(zhì)由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)是一種可逆現(xiàn)象。物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程就叫冷凝。空調(diào)制冷系統(tǒng)中的制冷劑在冷器中由高溫高壓氣體變成液態(tài)。在A點(diǎn)和B點(diǎn)之間，在100℃恒溫下，水蒸氣向空氣中釋放出熱量，便由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)。從B點(diǎn)到C點(diǎn)，物質(zhì)從100℃“冷卻”到80℃（液態(tài)）。發(fā)生這一變化的設(shè)備稱為冷凝器。3液體的蒸發(fā)瓶子中，制冷劑在700kPa的壓力下處于液體狀態(tài)。打開開關(guān)R。制冷劑在100kPa的壓力（大氣壓力）下以-29.8℃的溫度流進(jìn)蛇形管。制冷劑吸收周圍空氣的熱量，周圍的空氣溫度便從27℃冷卻至10℃，制冷劑從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。發(fā)生這一變化的設(shè)備稱為蒸發(fā)器。4制冷循環(huán)該系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、空調(diào)管路和蒸發(fā)器等組成。該系統(tǒng)是一個(gè)填充R134a制冷劑作為傳熱介質(zhì)的封閉回路。在系統(tǒng)內(nèi)，制冷劑經(jīng)歷兩種壓力和溫度模式。低壓和低溫模式從膨脹閥開始，經(jīng)蒸發(fā)器到壓縮機(jī)，在膨脹閥內(nèi)，制冷劑降低壓力及溫度，然后在蒸發(fā)器內(nèi)改變其狀態(tài)，從中溫液態(tài)到低溫蒸汽，以吸收經(jīng)過蒸發(fā)器周圍空氣的熱量。高壓和高溫模式從壓縮機(jī)開始，經(jīng)冷凝器到膨脹閥，制冷劑在通過壓縮機(jī)時(shí)增加壓力及溫度，然后在冷凝器內(nèi)釋放熱量到大氣中，并改變其狀態(tài)，從高溫蒸汽到中高溫液態(tài)?？照{(diào)制冷系統(tǒng)示意圖制冷劑在封閉的系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流和蒸發(fā)四個(gè)過程，完成一個(gè)制冷循環(huán)。制冷循環(huán)壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽的作用，是整個(gè)系統(tǒng)的“心臟”。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器吸收的熱量連同壓縮機(jī)消耗功能所轉(zhuǎn)化的熱量一起從冷凝器將冷卻空氣帶走。膨脹閥對(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用，調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器制冷劑液體的流量，是系統(tǒng)高低壓的分界線。蒸發(fā)器是輸出冷量的設(shè)備，制冷劑在其中吸收被冷卻空氣的熱量實(shí)現(xiàn)降溫。過熱制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，因壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并放出大量的熱量。制冷系統(tǒng)的工作原理1234壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排出壓縮機(jī)。溫度和壓力較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，以霧狀排出膨脹裝置。霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，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。在蒸發(fā)過程中，大量吸收周圍的熱量，而后低溫低壓的制冷劑蒸汽又進(jìn)入壓縮機(jī)。放熱過程壓縮過程節(jié)流過程吸熱過程溫度是物體冷暖程度的量度，常用T或t表示。常用的溫度表示單位是攝氏度，用符號(hào)“℃”表示?？梢杂萌A氏度、開氏度表示，符號(hào)是°F和K。三、汽車制冷技術(shù)基本術(shù)語1溫度用以測(cè)量溫度的儀表稱為溫度計(jì)。測(cè)試汽車空調(diào)的溫度計(jì)有玻璃棒溫度計(jì)、半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)和熱電偶溫度計(jì)。過冷過熱當(dāng)壓力不變時(shí)，讓液體的溫度低于該壓力相對(duì)應(yīng)的飽和溫度的熱力過程稱為過冷。這時(shí)液體稱為過冷液體，其溫度稱為過冷溫度。飽和溫度與過冷溫度之差稱為過冷度。讓蒸發(fā)器中的干飽和蒸汽繼續(xù)定壓吸熱的熱力過程稱為過熱。其結(jié)果使干飽和蒸汽成為過熱蒸汽。過熱蒸汽的溫度稱為過熱溫度，其比干飽和蒸汽的飽和溫度更高，兩者之間的溫度差稱為過熱度。在蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)吸入和排出的蒸汽都是過熱蒸汽。2壓力壓力是指物體所承受的與表面垂直的作用力。在國際單位制中，單位為帕斯卡（Pa）。在汽車空調(diào)系統(tǒng)中，利用壓力表可以測(cè)量制冷系統(tǒng)高、低壓力和真空度。檢修過程中遇到的壓力，是指液體或氣體在系統(tǒng)內(nèi)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)壁面的作用力。通常用每平方米壁面上作用力表示。壓力表指示的壓力是系統(tǒng)內(nèi)的壓力與外界大氣壓力的差值，稱為工作壓力或表壓力。用壓力表測(cè)大氣壓力，指示值為0。當(dāng)制冷劑的壓力高于大氣壓力時(shí)，其值稱為表壓力；當(dāng)制冷劑的壓力低于大氣壓力時(shí)，其值稱為真空。在英制單位中，壓力的單位是用每平方英寸多少磅力表示的，它的符號(hào)是lbf/in2(psi)。llbf/in2是指每平方英寸的作用力為1磅力。英制壓力表的指示值單位用psig表示，g代表表壓力。絕對(duì)壓力、大氣壓力、表壓力、真空的相互關(guān)系3濕度濕度表示空氣里含有水蒸氣的量。一定體積和溫度的空氣中含有水蒸氣越多，空氣越潮濕，反之越干燥。濕度用百分比表示，在汽車空調(diào)中可用溫度計(jì)來測(cè)量。人體感覺舒適的濕度為50%～70%之間。4制冷劑R12制冷劑R12是氟利昂類制冷劑，化學(xué)名稱為二氟二氯甲烷，分子式是CF2Cl2。R134a制冷劑新環(huán)保型制冷劑R134a，化學(xué)名稱為四氟乙烷。R134a制冷劑與R12制冷劑不相容，兩種制冷劑不可混合，否則將導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞。注意5冷凍機(jī)油制冷系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)部件壓縮機(jī)，其運(yùn)轉(zhuǎn)如同其他機(jī)械一樣需要油來潤滑，以保證其機(jī)件間減少磨損。制冷系統(tǒng)中使用的潤滑油稱為冷凍機(jī)油，是一種不起泡沫、不含硫的高級(jí)潤滑油，其特點(diǎn)是凝點(diǎn)低。不同牌號(hào)的冷凍機(jī)油不能混用，混用會(huì)造成冷凍機(jī)油黏度降低。在制冷循環(huán)中，冷凍機(jī)油始終與制冷劑接觸或混合，并隨制冷劑一起循環(huán)于制冷系統(tǒng)各部分。除對(duì)壓縮機(jī)各運(yùn)動(dòng)部件起潤滑及密封作用外，還可協(xié)助潤滑制冷系統(tǒng)控制閥的運(yùn)動(dòng)機(jī)件。6熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射熱傳導(dǎo)：熱量通過直接接觸來傳播熱量。熱對(duì)流：通過氣體或液體循環(huán)流動(dòng)傳播熱量。熱輻射：以射線來傳遞熱量。7.顯熱和潛熱水在達(dá)到100℃以前，加熱會(huì)使溫度上升，所加的熱稱為顯熱。潛熱可分為汽化潛熱、液化潛熱、固化潛熱、升華潛熱、溶解潛熱。水在達(dá)到100℃以后，加熱溫度不再升高，但可以使液體變成氣體，這種所加的熱稱為潛熱。物體的顯熱與潛熱8.節(jié)流在流體通路中，若通道突然縮小，液體受到阻力，壓力下降。這種變化稱為節(jié)流。在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，制冷劑在膨脹閥中的狀態(tài)變化就是節(jié)流過程。制冷劑被膨脹閥節(jié)流后，如果壓力下降得比飽和壓力還低，部分液體將變成蒸汽，體積急劇增大。一、填空題1.溫度的標(biāo)定方法有__________、__________、__________三種。2.在制冷技術(shù)中，“過冷”是對(duì)__________而言的；“過熱”是對(duì)__________而言的。3.熱量的傳遞方式有__________、__________、__________三種方式。4.汽車空調(diào)系統(tǒng)中使用的制冷劑有兩種，它們是__________和__________。5.制冷劑全部蒸發(fā)完畢的點(diǎn)叫__________點(diǎn)，當(dāng)吸收另外的熱量后，就稱其為__________。6.攜帶潛熱的制冷劑在__________內(nèi)放出熱量，與此同時(shí)其狀態(tài)由__________變?yōu)開_________。7.在流體通路中，若通道突然縮小，液體受到阻力，壓力下降。這種變化稱為__________。二、判斷題（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）1.在制冷技術(shù)中，“過冷”是對(duì)氣體而言；“過熱”是對(duì)液體而言。（）2.液化是液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)，是吸熱過程。（）3.汽化是由液態(tài)轉(zhuǎn)變成氣態(tài)，是吸熱過程。（）4.沸騰是在一定溫度或壓力下，從液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生劇烈的汽化現(xiàn)象。（）5.節(jié)流是可逆過程。（）三、選擇題1.汽車空調(diào)設(shè)備的制冷劑主要是（）A.R12B.R22C.R134D.R134a2.下列說法正確的是（）A.從氣體變成液體時(shí)放出的熱叫作液化潛熱B.從液體變成氣體時(shí)所需的熱叫作蒸發(fā)潛熱C.從固體變成液體時(shí)吸收的熱叫作熔解潛熱D.從固體直接變成氣體時(shí)吸收的熱叫作升華潛熱情境二：汽車空調(diào)的分類與構(gòu)成一、汽車空調(diào)的分類與組成（一）按自控程度分類按自控制程度可分為手動(dòng)空調(diào)（MTC）和自動(dòng)空調(diào)（ATC）兩種。在電子控制的手動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中，進(jìn)氣源、空氣溫度、空氣分配及鼓風(fēng)機(jī)速度等功能都是駕駛員通過旋鈕或撥桿進(jìn)行調(diào)節(jié)手動(dòng)選擇的。頤達(dá)手動(dòng)空調(diào)控制面板頤達(dá)自動(dòng)空調(diào)控制面板自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控并調(diào)節(jié)溫度、鼓風(fēng)機(jī)速度和空氣分配。自動(dòng)模式提供了最適宜的系統(tǒng)控制，不需要手動(dòng)干預(yù)。手動(dòng)模式允許忽略單個(gè)功能的自動(dòng)運(yùn)行。（二）按驅(qū)動(dòng)方式分類汽車空調(diào)根據(jù)壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)形式的不同分為獨(dú)立式和非獨(dú)立式兩種。壓縮機(jī)是由專門的副發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，空調(diào)系統(tǒng)不受主發(fā)動(dòng)機(jī)的影響。一般用于長途貨運(yùn)、高大中巴等車。1.獨(dú)立空調(diào)非獨(dú)立式汽車空調(diào)系統(tǒng)廣泛用于轎車、貨車、輕型客車及工程汽車上。2.非獨(dú)立空調(diào)非獨(dú)立式驅(qū)動(dòng)的轎車空調(diào)系統(tǒng)獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)制冷和采暖系統(tǒng)各自分開，由兩個(gè)完全獨(dú)立的冷風(fēng)機(jī)和暖風(fēng)機(jī)所組成，各有各的送風(fēng)機(jī)，控制系統(tǒng)也是完全分開的。制冷時(shí)完全是吸入車內(nèi)空氣，采暖時(shí)既可吸入車內(nèi)空氣，也可吸入車外新風(fēng)。電力驅(qū)動(dòng)空調(diào)用于特種車輛，主要是在停車時(shí)空調(diào)處于工作狀態(tài)，利用地面電源，此時(shí)壓縮機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，但同時(shí)仍需增加直流電源（汽車空調(diào)的電氣元件是按直流電方式工作的）。三電公司推出的渦旋式電動(dòng)壓縮機(jī)就是以電力為動(dòng)力源的。3.電力驅(qū)動(dòng)空調(diào)冷暖分開型冷暖合一型全功能型在暖風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)上增加蒸發(fā)器芯子和冷氣出風(fēng)口，但制冷和采暖各自分開，不能同時(shí)工作。此種形式雖然結(jié)構(gòu)合一，但供冷和采暖的功能仍然是分開的。集制冷、除濕、采暖、通風(fēng)和凈化于一體，既可供冷氣，又可供暖氣，還可進(jìn)行通風(fēng)和除塵。在蒸發(fā)器和加熱器之間設(shè)置了一個(gè)可以連續(xù)調(diào)節(jié)的混合風(fēng)門。（三）按功能分類分為冷暖分開型、冷暖合一型和全功能型。冷暖分開型汽車空調(diào)冷暖合一型汽車空調(diào)全功能型汽車空調(diào)空氣處理系統(tǒng)示意圖自動(dòng)變速器擋位有六個(gè)位置和七個(gè)位置兩種。（四）按送風(fēng)方式分類直吹式風(fēng)道式兩側(cè)風(fēng)道布置在車頂轉(zhuǎn)角處，一般不占用車內(nèi)有效空間，對(duì)乘客行車影響不大，要求車窗框離車頂有一定距離。中央送風(fēng)道的優(yōu)缺點(diǎn)與兩側(cè)風(fēng)道相反，為不影響乘客行車，風(fēng)道必須做得很扁，同時(shí)車廂頂要設(shè)計(jì)得較高一些。（五）按結(jié)構(gòu)形式分類整體式將副發(fā)動(dòng)機(jī)、壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器通過傳動(dòng)帶、管道連接成一個(gè)整體，安裝在一個(gè)專用機(jī)架上，構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立總成，由副發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，通過車內(nèi)送風(fēng)管將冷風(fēng)送入車室內(nèi)。分散式將蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)等各部件分散安裝在汽車各個(gè)部位，并用管道相連接。轎車、中小型客車及貨車都采用這種結(jié)構(gòu)型式。分體式將壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器以及獨(dú)立式空調(diào)的副發(fā)動(dòng)機(jī)部分或全部分開布置，用管道連接成一個(gè)制冷系統(tǒng)。分散式空調(diào)器的主要部件及位置整體式空調(diào)分體車頂置空調(diào)器的主要部件及位置二、汽車空調(diào)的功能汽車空調(diào)的功能主要有調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度和除霜等，從而為乘客和駕駛員創(chuàng)造新鮮舒適的車內(nèi)環(huán)境，減輕駕駛員的疲勞度，提高行車安全性。01020503041.車內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)駕駛員根據(jù)氣候的變化，通過調(diào)節(jié)或設(shè)定空調(diào)控制面板上的溫度調(diào)節(jié)開關(guān)，調(diào)節(jié)或設(shè)定自己適應(yīng)的車內(nèi)溫度。2.車內(nèi)濕度的調(diào)節(jié)通過制冷裝置冷卻去除空氣中的水分，由取暖裝置升溫，降低空氣的相對(duì)濕度。3.車內(nèi)濕度和氣流速度的調(diào)節(jié)根據(jù)人體生理特點(diǎn)，在布置空調(diào)出風(fēng)口時(shí)，應(yīng)采取上冷下暖的方式。4.車內(nèi)空氣過濾、凈化要求汽車空調(diào)具有補(bǔ)充車外新鮮空氣、過濾和凈化車內(nèi)空氣的功能。設(shè)進(jìn)風(fēng)門、排風(fēng)門、空氣過濾器和空氣凈化裝置等。5.除霜功能汽車空調(diào)具有除霜功能，通過暖風(fēng)來除去擋風(fēng)玻璃上的霜，維持駕駛員視線清晰，提高駕駛安全性。三、汽車空調(diào)的特點(diǎn)1.動(dòng)力源多樣按驅(qū)動(dòng)方式分為獨(dú)立式和非獨(dú)立式?？照{(diào)所需要的動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)汽車的動(dòng)力都是來自汽車本身的發(fā)動(dòng)機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)叫非獨(dú)立式空調(diào)。專用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)制冷壓縮機(jī)和設(shè)置獨(dú)立的采暖設(shè)備稱之為獨(dú)立式空調(diào)系統(tǒng)。2.抗沖能力強(qiáng)汽車空調(diào)各接頭極易松動(dòng)，導(dǎo)致制冷劑泄露，破壞整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的工作條件，甚至破壞制冷系統(tǒng)的部件。各部件的連接要牢固，要經(jīng)常檢查系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑量。3.結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕由于汽車本身的特點(diǎn)，要求汽車空調(diào)的結(jié)構(gòu)緊湊，能在有限的空間進(jìn)行安裝，而且安裝了空調(diào)之后，不致于使汽車增重太多，影響其他性能。4.制冷、制熱能力強(qiáng)車內(nèi)乘員密度大，產(chǎn)生的熱量多，熱負(fù)荷大，冬天人體需要的熱量也較大。汽車為了減輕自重，隔熱層?。婚T窗多、面積大，汽車隔熱性能差，熱量流失嚴(yán)重。汽車在野外行駛，環(huán)境惡劣，氣溫千變?nèi)f化。一、填空題1.汽車空調(diào)按驅(qū)動(dòng)方式分為________、________、________。2.汽車空調(diào)按功能分為________