汽车空调制冷系统原理图
公开课汽车空调制冷系统课件
可以分为单冷型和冷暖型两种。单冷型汽车空调制冷系统只能提供冷气，而冷 暖型汽车空调制冷系统则可以同时提供冷气和暖气。
02
汽车空调制冷系统的工 作原理
制冷剂的工作原理
制冷剂
在汽车空调制冷系统中，制冷剂是一种循环流动的物质，通过吸收和释放热量来实现制冷 效果。
制冷剂循环
在制冷过程中，制冷剂在蒸发器中吸收热量，使周围空气温度降低。然后，制冷剂被压缩 机压缩成高温高压气体，经过冷凝器散热后，再通过膨胀阀减压降温，最后再次进入蒸发 器完成循环。
功能
汽车空调制冷系统的主要功能是 降低车内温度、去除车窗雾气、 去除车内的异味等，为乘客提供 舒适的车内环境。
汽车空调制冷系统的组成
制冷剂
制冷剂是汽车空调制冷系统中传递冷量的物质，通过在蒸 发器和冷凝器之间的循环流动，实现车内温度的降低。
冷凝器
冷凝器是汽车空调制冷系统中的散热部件，将高温高压的 制冷剂气体冷却成液态，释放出热量。
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目录
• 汽车空调制冷系统概述 • 汽车空调制冷系统的工作原理 • 汽车空调制冷系统的维护与保养 • 汽车空调制冷系统的设计与优化 • 汽车空调制冷系统的教学案例
01
汽车空调制冷系统概述
汽车空调制冷系统的定义与功能
定义
汽车空调制冷系统是用于调节汽 车内部温度和湿度的系统，主要 由制冷剂、制冷压缩机、冷凝器 、蒸发器等组成。
异响或不正常的噪音
检查压缩机、冷凝器和其他部件是否有松动或损坏，需要更换或紧 固。
漏水或结冰
检查排水管道是否堵塞或泄漏，确保排水正常；同时检查蒸发器的温 度传感器是否正常工作。
04
汽车空调制冷系统的设 计与优化
汽车空调—制冷原理
概念：一种用于机械制冷系统的气体
1、物理性质（冰点、临界温度、黏度、吸水性） 2、化学性质（无毒、无刺激、不易燃烧、不易爆炸、 腐蚀性小、不分解、与润滑油互溶） 3、热力学性质（蒸发温度低、冷凝压力低、质量体 积小） 4、经济性
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制冷剂
项目 制冷剂代号 化学式 分子量 标准大气压下沸点（℃） 临界温度（℃） 临界压力（MPa） 临界密度（kg/m3） 饱和液体密度（25℃）（kg/m3） R12 CCl2F2 120.9 -29.8 111.80 4.125 558 1311 R22 CHClF2 89.5 -40.8 99.10 4.975 525 1192 0.0235 205.4 R134a CH2F-CF3 102.3 -29.2 101.14 4.065 511 1206 0.0310 197.5 0.1
1－回转斜盘
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2、4－活塞
3－传动板
5－摆盘
旋转叶片式压缩机工作原理
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滚动活塞式压缩机工作原理
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变排量压缩机
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控制阀控制原理
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变排量压缩机优点
• 消除了由于离合器吸合脱开动作引起的
• •
•
•
发动机转速波动； 在某些工况下（如低速、爬坡）可防止 发动机熄火； 减少了空调系统制冷温度的波动； 功率消耗减少，最大可减少25％； 大大改善低温环境中的舒适性。
冷凝：是指气态物质经过冷却(通过空气或水等热交换方 式)使其转变为液体的过程。冷凝过程一般为放热过程。 在汽车空调制冷系统中，制冷剂在冷凝器中由气态凝 结为液态的过程就是一个冷凝过程，同时放出热量，放出 的热量由冷却空气带走。
汽车电器设备与维修第8章 汽车空调系统
热力性质方面
首先，要求制冷剂的蒸发压力要稍 高于大气压力；其次，制冷剂的冷 凝压力也不应太高，以降低对制冷 系统强度的要求。
2）制冷剂的选择 R134a的基本性能如下：
饱和蒸气压大体上讲与R12相近。 以18 ℃为界，低于18 ℃时， R134a的饱和蒸气压略低于R12， 化学性质稳定，无色、无 高于18 ℃时相反。 刺激性气味、不燃烧、不 爆炸。
8.3.2 汽车空调通风系统
1）自然通风 自然通风是利用汽车行驶时产生的风压，将外部空气引入车内循环后 再排出，空气的入口设在正压区，出口设在负压区，形成空气的自然流动。 如图8-12所示为轿车外表面上的空气压力分布图。车头部位为正压区， 因此空气进口设在此处；车尾部位为负压区，空气排口一般设在后排座靠 背两侧。
图8-8水暖式取暖系统的结构 1—散热器； 2—散热器盖； 3—补偿水桶； 4—散热器出水软管； 5—风扇传 动带； 6—暖风机出水软管； 7—管箍； 8—暖风机芯； 9—暖风机进水软管； 10—节温器； 11—冷却风扇；12—护风圈； 13—散热器进水软管
目前，在有些车型上采 用了废气水暖式取暖系统，
2）热管换热器式 热管换热器式取暖系统 中的热管换热器垂直安装在 车厢底板上下，底板之上为 冷凝放热段，底板之下为废 气加热段，其安装原理如图 8-11所示。
图8-11热管换热器安装原理图 1—车头窗口； 2—新鲜空气进口； 3—汽车底板； 4—废 气进口； 5—空气出口； 6—热管换热器隔板； 7—废气出口
冷冻机油可润滑压缩机轴承、 活塞、活塞环、曲轴、连杆等 运动件表面，减少运动阻力和 磨损，降低功率消耗，延长压 缩机使用寿命。
密封
冷冻机油渗入油封密封处防止 漏油，同时在活塞环与缸壁间 形成油膜防止制冷剂泄漏。
汽车空调工作原理及管路连接简图
汽车空调工作原理及管路连接简图尽管汽车空调的空调系统的原理与其它空调系统是相同的，但汽车空调是移动式车载的空调装置，它与固定式空调系统相比，动转条件更恶劣，随汽车行驶的颤振，空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏，空调系统的维修与保养也比固定式频繁，空调装置中风路系统在吸入新风时常常会将尘土吸入，堵塞过滤网及蒸发器，在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去。
造成臭氧层消耗，破坏了环境。
二、汽车空调的组成汽车空调一般主要由压缩机(compressor)、电控离合器、冷凝器（condenser）、蒸发器（evaporator）、膨胀阀(expansion valve)、贮液干燥器（receiver drier）、管道（hoses）、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuum solenoid)、怠速器和控制系统等组成。
汽车空调分高压管路和低压管路。
高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。
贮液干燥器实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。
一方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。
另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。
贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分的作用。
冷凝器和蒸发器它们虽然叫法不一样，但结构类似。
它们都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置。
冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从气态凝成液态。
其原理与发动机的散热水箱相近（区别只在于水箱的水一直是液态而已），所以它经常被安装在车头，与水箱一起，共同享受来自前方的习习凉风。
总之冷凝器是哪里凉快哪里去，以便其散热冷凝。
蒸发器与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收热量的场所。
压缩机是空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂在系统内循环的动力源。
管道由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。
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第二节 汽车空调压缩机的构造与工作原理
一、空调压缩机的作用 空调压缩机是汽车空调的核心部件，它由发动机通过皮带驱动，负责吸入空调蒸 发器出口处的低温低压气态制冷剂，并把制冷剂加压，压缩成为高温高压的气态 制冷剂，然后排向冷凝器，为制冷剂在制冷系统的管路内循环流动提供动力。
二、汽车空调压缩机的安装位置 就轿车而言，汽车空调压缩机是 用固定托架安装在发动机气缸体 上，当电磁离合器接合时，由发 动机通过皮带传动带动压缩机运 转。如图3-６所示。
三、汽车空调制冷系统的分类 现在汽车空调制冷系统可分为两类：一类是膨胀阀式制冷系统，另一类是孔管式 制冷系统。
(一)膨胀阀式空调制冷系统 膨胀阀式空调制冷系统结构如
图3-2所示。主要由压缩机、 冷凝器、贮液枯燥器、膨 胀阀、蒸发器和鼓风机等 组成。
图3-2 膨胀阀式空调制冷系统
1.压缩机 压缩机由发动机通过皮带驱动，吸入蒸发器出口处的低温低压的气态制冷剂，把 制冷剂压缩成高温高压的气态排向冷凝器。 2.冷凝器 对于轿车的冷凝器安装在水箱前端，高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，制 冷剂得到冷却风扇的散热，由于压力及温度的降低，制冷剂气态冷凝成液态，并 放出大量的热。从冷凝器出来后，制冷剂呈高温高压的液态。 3.储液枯燥过滤器 高温高压的液态制冷剂在储液枯燥过滤器内得到储存、枯燥水份、过滤杂质。 4.膨胀阀 高温高压的液态制冷剂通过膨胀阀的节流孔节流后体积变大，制冷剂的压力和湿 度急剧下降，以雾状〔细小液滴〕排向膨蒸发器。 5.蒸发器 雾状液态制冷剂进入蒸发器，制冷剂液态蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周 围的热量，降低车内的温度，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。
2.冷凝放热过程 高温高压的过热制冷剂气体高于 环境的温度，进入冷凝器后将热 量传向大气进行热交换。由于压 力及温度的降低，制冷剂气体冷 凝成液体，并放出大量的热。此 过程作用是排热、冷凝。
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风暖式取暖装置工作原理图
三、汽车空调系统的工作原理
2、通风净化装置的工作原理
自然通风：利用车身结构的自然通风，在车身内外壁面上开设进出风口，
二、汽车空调系统的组成
制冷装置—储液干燥罐
储液干燥器用于膨胀阀式制冷系统中，用来暂时储存液态制冷剂。同时， 其中的干燥器用于去除制冷剂中的水分和杂质，确保系统正常运行。
二、汽车空调系统的组成
制冷装置—液气分离器
液气分离器用于膨胀管式的制冷系统中，主要用于将制冷剂进行液气分离， 防止液态制冷剂液击压缩机。液气分离器安装于蒸发器出口处的管路中。
二、汽车空调系统的组成
电气控制装置
电气控制装置主要是对鼓风机、冷凝风扇、压缩机电磁离合器进行控制的 装置。
三、汽车空调系统的工作原理
1、取暖装置的工作原理
机缸体出来的热的冷却 水，分流一部分进入热交换 器芯，再利用鼓风机强迫冷 空气通过热交换器芯（如图 所示），被加热后的空气送 入车厢，用来取暖或进行风 窗除霜。
旋钮A——选择温度 旋钮B——鼓风机 旋钮C——出风口调节 按键D——开启循环空气运行模式 按键E——空调开关按钮
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二、汽车空调系统的组成
汽车空调系统一般由取暖装置、制冷装置，通风净化及电气控制装置等四 部分组成。
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二、汽车空调系统的组成
制冷装置—压缩机
压缩机是汽车空调制冷装置的心脏，其作用是将低压低温的气态制冷剂压 缩成高压高温的气态制冷剂，并推动制冷剂在系统中循环流动。
汽车空调制冷系统原理图
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汽车空调制冷系统原理图
汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。
如图1所示，各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。
制冷系
统工作时，制冷记忆不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环又四个基本过程：
汽车空调制冷系统
1、压缩过程：压缩机吸入蒸发器出口处的低温抵压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排除压缩机。
2、散热过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并排出大量的热量。
3、节流过程：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排除膨胀装置。
4、吸热过程：雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。
在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。
上述过程周而复始的进行下去，便可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。
专业资料整理。
汽车空调的结构原理
２汽车空调的结构原理汽车空调的组成结构按其功能可有：制冷系统、加热系统、分配通风系统、空气净化系统和调节控制系统五大部分。
２.1 汽车空调制热系统原理加热系统也称为采暖系统。
汽车空调的采暖装置按热量来源可分为余热式和独立式两类。
余热式采暖是利用汽车发动机工作时产生的剩余热量采暖，它又分为水暖式和气暖式两种。
为了节省能源,大多数汽车空调采暖使用发动机循环冷却水即水暖式。
在制暖时，空调压缩机、冷媒体等制冷系统部件不参加工作，热能来源于汽车发动机冷却水。
发动机的热量以传导方式被冷却液吸收，流动的高温冷却液进入加热器，使加热器得到加温，低温空气流经加热器，空气被加热，达到制热的目的。
（而有的柴油车由于水温上升慢，为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)制热系统的部件有：加热器、节温器、水泵、散热器、热水阀、等等。
2.２汽车空调分配通风系统空气分配主要是利用空气分配箱，其原理参见图2－1 所示。
空气分配箱的结构大同小异,与空气分配箱连接的是空气输送（送风）机构,它主要由送风道(或通风软管)和通风口等部件组成.汽车空调器要满足向乘员头部、足部、左右方向送出冷风、热风或新风，以及风窗送风除霜除雾，所以有一套比较复杂的风门控制系统。
空气输送机构的构造与分布因车而异。
图 2-1 空气分配箱（空调总成)的工作原理Fiｇurｅ２－1 ａir distｒｉｂuｔiｏｎ boｘ(air cｏnditiｏnｉｎg ａsseｍblｙ） pｒinciple of woｒｋ通风一般分为自然通风和强制通风。
自然通风是利用汽车行驶时，根据车外所产生的风压不同，在适当的地方,开设进风口和出风口来实现通风换氧。
强制通风是采用鼓风机强制空气进入和流动的方式，这种方式在汽车行驶时,常与自然通风一起工作。
通风将外部新鲜空气吸进车室内，起通风、换气和调湿作用.同时,通风造成室内空气流动,对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。
如果通风口阻塞,车窗玻璃上可能出现雾气。
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. 汽车空调制冷系统原理图
汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成。
如图1所示，各部件之间采用铜管（或铝管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统。
制冷系统工作时，制冷记忆不同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环又四个基本过程：
汽车空调制冷系统
1、压缩过程：压缩机吸入蒸发器出口处的低温抵压的制冷剂气体，把它压缩成高温高压的气体排除压缩机。
2、散热过程：高温高压的过热制冷剂气体进入冷凝器，由于压力及温度的降低，制冷剂气体冷凝成液体，并排出大量的热量。
3、节流过程：温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排除膨胀装置。
4、吸热过程：雾状制冷剂液体进入蒸发器，因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度，故制冷剂液体蒸发成气体。
在蒸发过程中大量吸收周围的热量，而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。
上述过程周而复始的进行下去，便可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。
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