汽车空调制冷新技术

汽车空调制冷新技术

汽车空调制冷新技术

［摘要］随着汽车工业蒸蒸日上，现代轿车技术日新月异，汽车空调制冷新技术更是发展迅速。本文重点论述汽车空调制冷系统上的四种新技术。

［关键词］变排量压缩机无电离合器主副冷凝器电控节流管

随着科学技术的飞速发展、社会生活水平的不断提高，加上近几年全球气候日益变暖，人们对汽车的舒适性要求也越来越高。汽车空调制冷系统作为提供汽车舒适性的附件越来越被人们重视，空调技术在车上的应用越来越广泛。

现代汽车空调制冷系统有三种型式：膨胀阀式制冷系统、节流管式制冷系统、EPR 阀式制冷系统（仅限于澳大利亚使用的凌志LS400 轿车）。三种制冷系统的工作原理基本相同：开启空调A/C 开关，空调压缩机工作后，使制冷剂在整个制冷系统内进行循环流动。在流动过程中，完成了“吸气压缩、冷凝放热、节流雾化、蒸发吸热”四个过程。空调制冷系统有五大核心机件：压缩机、冷凝器、蒸发器、干燥过滤器（或气液分离器）、膨胀阀（或节流管、EPR 阀）。现代轿车制冷系统“高新技术”的核心体现在以下几个方面：空调压缩机由定排量压缩机，逐渐变为机械变排量压缩机，再发展为电控变排量压缩机；压缩机采用无电离合器技术；节流管逐渐代替膨胀阀，而电控节流管又逐渐代替普通机械节流管；冷凝器与干燥过滤器做成一体，而且可单独对干燥剂进行更换。

一、变排量压缩机技术

由变排量压缩机组成的变排量空调系统，能够在运行过程中根据转速、排气压力等信号的变化以及汽车运行状况和外界环境条件而自行调节排量, 达到节能、降噪和实现车厢环境最优化控制的目的, 并且变排量空调系统都设置了循环风门( 车内循环方式), 在空调不运行时也能够隔绝车外的空气,使车厢内的空气保持恒温状态。行驶中如果车外的污染超标, 循环风门还能起到抵挡混浊空气入侵的作用。新设计的风量分配方式以及新风门, 能根据乘员调定的温度自动地调节风量、气流分配方式, 还能根据车外日照强度自行调节空气循环的方向。所以，变排量压缩机应用越来越广泛，而且变排量空调压缩机可以装在恒温膨胀阀式空调系统上, 也可以装在节流管式空调系统上。空调的变排量压缩机分为机械式变排量压缩机和电控变排量压缩机。机械式变排量压缩机常用的有摇盘式变排量压缩机，主要由活塞组、变排量揺盘、大扭力皮带盘、多重保护开关、排量控制阀、高压释放阀等组成。“改变揺盘的倾角→改变活塞的有效行程→改变压缩机的排量”是变排量压缩机改变排量的实质。电控变排量压缩机是在机械变排量压缩机的基础上改进而来的压缩机，机械部分变化不大，关键在于对揺盘后方压力的控制上。

电控变排量压缩机是靠由ECU 控制的控制阀来改变揺盘的倾斜角。电控变排量压缩机没有设置电磁离合器，没有温控开关。空调启动后，压缩机一直不停地工作，看起来压缩机一直在工作，但受控制阀控制，压缩机不一定能产生吸力与压力，即不一定能实现制冷。

图1 斜盘式变量压缩机

二、无电压缩机离合器技术

图2 无电离合器正常传递动力状况

安装无电离合器的电控变排量压缩机，其动力仍来自发动机。压缩机与发动机之间仍通过“离合器”连接，但电控变排量压缩机的离合器既不会与发动机皮带轮分离，也不会与压缩机输入轴分离，始终与二者结合在一起。但这种结合不是刚性连接的，而是利用其间夹持着的橡胶块来传递动力，过载时可通过打滑来保护。

当压缩机负荷在正常范围时，皮带轮、橡胶缓冲块、压缩机输入轴之间靠摩擦力

传力，三者紧紧相连，做为一体运转，其工作情况如图2所示；但当压缩机阻力过大时，橡胶缓冲块会在皮带轮与压缩机输入轴之间起缓冲、打滑保护作用，从而避免皮带被拉断或因打滑而拉伤、过热、老化等。离合器打滑时各机件之间的关系如图 3 所示。

图3 无电离合器打滑状况

无论是断裂，还是严重打滑，对发动机的正常工作将会造成致命的危害。这种无电离合器即省去了电路部分，又可起到很好的保护作用。若橡胶老化时，将导致皮带过早打滑，压缩机输入轴与皮带轮不同步，制冷量下降，制冷效果变差。因此，可通过发动机转速传感器与压缩机转速传感器及时发现，及时更换离合器或用粉笔作下记号，查找旋转体是否旋转同步。

三、主副冷凝器技术

部分汽车上安装有主、副冷凝器，如图4所示。这种冷凝器分为冷凝部分和过冷部分，同时还有一个起储液干燥器作用的调节器（该调节器下方安装一个螺塞，在此处可方便地更换干燥剂）。这种形式的冷凝器可改善冷却能力，但加注制冷剂时，需在气泡消失后，再添加大约100g 的制冷剂，否则将会造成制冷能力不足，所以在这种系统的检查中，看不到气泡也不一定说明制冷剂充足。

图4 副冷凝器制冷系统

四、电控节流管技术

节流管式制冷系统用膨胀节流管代替膨胀阀。节流管不但结构简单，成本降低；无运动件，工作可靠，使用寿命长；同时节省能耗（由于有气液分离器，压缩机在纯气态制冷剂下起动，使起动容易，可节能15～30%）。但节流管无法控制制冷剂流量，即无法直接满足制冷负荷变化的需求，需要依赖压缩机的开停来满足负荷变化的需求，带来了噪声、耗电与结构复杂。为此，现代高档轿车使用电控节流管，在节流管原先优势的前题下，直接调控制冷循环排量，使压缩机的控制大大简化。总之，随着现代科学技术的不断发展，汽车空调制冷技术也在不断地飞速发展。有飞机空调技术、航天空调技术作先导，汽车空调也必定有更好的明天。汽车空调新技术的发展，也必将使汽车变得更加舒适，使用更加方便，但结构也必将更为复杂，使维修工的工作难度越来越大，挑战越来越大。

汽车空调系统故障诊断方法

一:看

一般大客车空调制冷系统的高压液路上单独设有一玻璃观察窗，小型车的观察窗一般则装在干燥过虑器罐上。空调系统运行过程中，通过系统的玻璃观察窗，可以大致判断制冷流量是否合适。

(1)如果观察窗内气刨持续流出，制冷剂几乎像飘舞一样，说明系统内的制冷剂很少。此时高压侧与低压侧几乎没有温差。

(2)如果有少量气泡以1～2秒的间隔间隙性地出现，说明系统内的制冷剂不充分。此时高压侧温热，低压侧微凉。

(3)如果观察窗大体上透明，仅在提高或降低发动机转速时，偶尔出现气泡说明系统内制冷剂量适当。此时高压侧热（压缩机出口处温度约为70℃），低压侧凉（压缩机入口处温度约为5℃）。

(4)系统内制冷剂过多时，在系统其他条件都正常的情况下，从观察窗完全看不到气泡。这种结果与制冷剂适量条件下所观察到的结果没有明显差异，但此时高压侧温度