【文章內(nèi)容簡介】 壓縮機 的軸封，造成壓縮機軸封處制冷劑泄漏。所以要檢查離合器軸承損壞的早期跡象 。 汽車空調(diào)新技術 由于空調(diào) CFC 對大氣的臭氧層破壞相當嚴重；能源消耗也相當大，一般轎車空調(diào)要消耗 8﹪ 12﹪的轎車發(fā)動機動力。當前環(huán)境保護問題和能源問題越來越受到重視，新型汽車 空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)品一旦成熟，我國汽車空調(diào)業(yè)又將面臨新的挑戰(zhàn)。當今的新型空調(diào)有氫化物汽車空調(diào)系統(tǒng)、二氧化碳汽車空調(diào)系統(tǒng)、固固體吸附式汽車空調(diào)系統(tǒng)、吸收式汽車空調(diào)系統(tǒng)等。 業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 7 第二章 汽車空調(diào)的組成與控制原理 現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng) 的組成 現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)由制冷系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、通風和空氣凈化裝置及控制系統(tǒng)組成。 、 電控離合器、冷凝器 、 蒸發(fā)器 、 膨脹閥 、 貯液干燥器 、 管道 、 冷凝風扇、真空電磁閥 、 怠速器和控制系統(tǒng)等組成。汽車空調(diào)分高壓管路和低壓管路。高壓側(cè)包括壓縮機輸出側(cè)、高 壓管路、冷凝器、貯液干燥器和液體管路；低壓側(cè)包括蒸發(fā)器、積累器、回氣管路、壓縮機輸入側(cè)和壓縮機機油池 。 ,起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽的作用。 壓縮機分：不可變排量和可變排量兩種。 空調(diào)壓縮機按內(nèi)部工作方式不同來分分為：曲柄連桿式（由曲柄，連桿，活塞，進排氣閥等組成）；搖盤式壓縮機（由主軸，圓錐齒輪，斜形板，連桿，活塞，進排閥和搖板等組成）； 斜盤式壓縮機 （由主軸，斜盤，氣缸，活塞，進排閥等組成）目前有這三種。蒸汽的作用。 壓縮機常見的故障診斷診斷與排除 ⑴ 蒸發(fā)器結(jié)霜：高壓壓力正常，低壓壓力偏低。原因及判斷蒸發(fā)器表面結(jié)滿灰塵，蒸發(fā)器表面瓷片碰傷；溫度控制器失靈；鼓風機風量減?。L量開關，變速電阻器是否損壞）。排除方法為清洗及整理蒸發(fā)器表面，檢修溫控器、鼓風機、風量開關、變速電阻器。當更換蒸發(fā)器時，必須往系統(tǒng)內(nèi)加注 30ml50ml 冷凍油。 ⑵ 異響：電磁離合器異響或壓縮機內(nèi)部異響。原因及判斷當啟動空調(diào)后有異常響聲（排除共振產(chǎn)生的噪聲），斷開 A/C 開關后，若還有異常響聲，說明離合器異響。排除方法為先看空調(diào)皮帶、安裝螺絲是否松動，皮帶是否有油、皮帶是否磨損。若若電磁力離合器有問題，只需更換電磁離合器，而不必更換離合器總成。若仍無法解決，需要繼續(xù)深入判斷。 ⑶ 離合器燒毀：離合器燒毀。原因及判斷線圈溫度過高燒毀或壓縮機咬死。排除方法判斷壓縮機內(nèi)部是否失效。若無只需更換離合器總成。 ⑷ 壓縮機不通電：壓縮機不工作。原因及判斷導線斷或表皮脫落。排除方法更換線圈環(huán)部件。 業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 8 3. 貯液干燥器 —— 實際上是一個貯存制冷劑及吸收制冷劑水分、雜質(zhì)的裝置。一方面，它相當于汽 車的油箱，為泄露制冷劑多出的空間補充制冷劑。另一方面，它又像空氣濾清器那樣，過濾掉制冷劑中摻雜的雜質(zhì)。貯液干燥器中還裝有一定的硅膠物質(zhì)，起到吸收水分的作用。 ⑴ 儲液干燥器的檢修 其主要是用來儲存多余制冷劑、吸附系統(tǒng)內(nèi)的水分、過濾系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)或臟物，保證系統(tǒng)正常工作。一旦干燥過濾器吸附水分達到飽和狀態(tài)和濾網(wǎng)被臟物堵塞，就必須更換新的。其操作過程如下。 ① 排除系統(tǒng)內(nèi)的制冷劑。 ② 拆下儲液干燥器，為防止潮氣進入系統(tǒng)內(nèi)，應用堵頭塞住儲液干燥器兩端的連接管口。 ③ 更換新的儲液干燥器，并向壓縮機內(nèi)添加 1020ml的冷 凍潤滑油。 ④ 最后對制冷劑系統(tǒng)檢漏、抽真空、充注制冷劑。 —— 它們雖然叫法不一樣，但結(jié)構(gòu)類似。它們都是在一排彎繞的管道上布滿散熱用的金屬薄片，以此實現(xiàn)外界空氣與管道內(nèi)物質(zhì)的熱交換的裝置。冷凝器的冷凝指的是其管道內(nèi)的制冷劑散熱從氣態(tài)凝成液態(tài)。其原理與發(fā)動機的散熱水箱相近（區(qū)別只在于水箱的水一直是液態(tài)而已），所以它經(jīng)常被安裝在車頭，與水箱一起，共同享受來自前方的習習涼風。總之冷凝器是哪里涼快哪里去，以便其散熱冷凝。蒸發(fā)器與冷凝器正好相反，它是制冷劑由液態(tài)變成氣態(tài)（即蒸發(fā)）吸收熱量的場所。 冷凝 器與蒸發(fā)器常見故障診斷與排除 ⑴ 冷凝器 ① 檢漏 冷凝器的主要故障時泄露，用電子檢漏儀檢測冷凝器是否有泄露，如果有泄露應卸下冷凝器，堵住進、出口，充入 500700kPa 壓力的氮氣，將冷凝器泡入水中查出泄漏點進行焊補。 ② 翅片整理 冷凝器的翅片是冷凝器最容易損壞的部位，損壞的形式通常是翅片倒塌，會影響通風量，降低熱交換效率，可用小螺釘旋具、鑷子或鋸片小心修復。 ③ 清潔 冷凝器都是安置在汽車前方向，容易受沙土、昆蟲、殘葉等的侵蝕與覆蓋，必須全面清潔。 ④ 支架修理 冷凝器支架容易產(chǎn)生裂紋、變形和腐蝕，出現(xiàn)裂紋時要 根據(jù)受力情況進行焊修和加強，變形應矯正，最后作防腐處理。 ⑵ 蒸發(fā)器 業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 9 ① 檢漏 蒸發(fā)器的主要故障是泄露，用電子檢漏儀檢測蒸發(fā)器是否有泄露，如果有泄露可將蒸發(fā)器堵住進出口，再充入 200300kPa 壓力的氮氣，將蒸發(fā)器泡入水中查出泄漏點，進行焊補。 ② 翅片整理 與冷凝器的翅片類似，可用小螺釘旋具、鑷子或鋸片小心地修復。 結(jié)構(gòu)類型有內(nèi)平衡熱力膨脹閥、外平衡熱力膨脹閥、孔管（膨脹管）、 H型膨脹閥、 F 型膨脹閥，組合閥六種形式。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)使用的膨脹閥是一種感壓和感溫自動控制式膨脹閥，膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入 口管路上。其作用有：一是降低制冷壓力保證蒸發(fā)器內(nèi)沸騰蒸發(fā)；二是調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器的制冷劑流量，以適應制冷負荷變化的需要。需要注意的是膨脹閥并不控制蒸發(fā)器的溫度。 膨脹閥常見的故障診斷及排除 ⑴ 磨損 膨脹閥磨損后，可用內(nèi)六角扳手旋動彈簧座調(diào)整螺塞，調(diào)節(jié)彈簧壓力，通常只調(diào)整 1/4 圈左右，不可過量調(diào)節(jié)，如果是不可調(diào)節(jié)的膨脹閥則必須更換。 ⑵ 堵塞 膨脹閥堵塞，可用清洗劑清洗。 由于維修膨脹閥必須系統(tǒng)放空，工序很復雜，因此不建議維修，更換更合理。 空調(diào)制冷機理 熱力 學第一定律：熱能可以從一個物體傳遞給另一個物體，也可以與機械能或其他能量相互轉(zhuǎn)換，在傳遞和轉(zhuǎn)換過程中能量的總值不變。 空調(diào)中的制冷系統(tǒng)，是另一種能量轉(zhuǎn)換裝置。用它來實現(xiàn)從溫度較低物體拿出“熱量”而釋放到溫度較高的環(huán)境當中，從而使物體的溫度降低到環(huán)境溫度以下并維持較低的溫度。向高溫環(huán)境釋放的熱量，是由外界對制冷系統(tǒng)輸入機械功轉(zhuǎn)換來的。任何制冷方式都需要消耗機械功。 熱力學第二定律：熱量只能自發(fā)地從高溫的物體轉(zhuǎn)移到低溫的物體，熱量從冷物體轉(zhuǎn)移到熱物體必須消耗其他形式的能量。 熱機中的燃燒熱量不可能全部轉(zhuǎn)換為 機械功，總要有一部分熱量放出給溫度較低的環(huán)境。 制冷系統(tǒng)中，冷物體的熱量不能自發(fā)地向溫度高的環(huán)境轉(zhuǎn)移，必須利用制冷機構(gòu)實現(xiàn)由低溫物體向高溫物體的熱量傳遞，必須消耗制冷機的機械功作為由低溫向高溫傳遞熱量的補償。 根據(jù)熱力學定律，熱傳導的過程是有方向性的，即熱量總是從高溫流向低溫，這個過程可以向一個方向自發(fā)地進行，但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進行。 業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 10 汽車空調(diào)同樣是要將具有較低溫度的車內(nèi)空氣中的熱量轉(zhuǎn)移到具有較高溫度的大氣中去，使車內(nèi)空氣一直保持較低溫度。這是一種熱流的逆循環(huán)，這就需要借助于制冷機構(gòu)來完成。 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)就是利用壓縮機的機械能將室內(nèi)的熱量聚集，使其溫度上升到高于室外環(huán)境溫度，而使熱量向外傳遞。傳熱的介質(zhì)是冷媒 (R134a)，冷媒經(jīng)加壓、減壓等機械循環(huán)，使冷媒在液態(tài)、氣態(tài)轉(zhuǎn)換過程中進行吸熱和放熱循環(huán)，從而達到低溫向高溫傳熱的目的。制冷機理如圖所示。 空調(diào)制冷機構(gòu) 是汽車制冷系統(tǒng)的心臟，是推動制冷劑在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)的動力源，變排量壓縮機還起著根據(jù)熱負荷大小調(diào)節(jié)制冷劑循環(huán)量的作用。 汽車空調(diào)對配置制冷壓縮機的要求 汽車空調(diào)制冷壓縮機主要采用容積式壓縮機。汽車空調(diào)壓縮機的動力，大部分來自汽車發(fā)動機。因此根據(jù)汽車本身的特點，對應用的壓縮機提出如下要求： ⑴ 汽車低速行駛時，應具有較強的制冷能力；在高速時，有較低的功率消耗。其目的是同時滿足汽車空調(diào)低速時的舒適性和汽車高速時的動力性要求。 ⑵ 體積小、重量輕。目的是減輕汽車自重，提高汽車的動力性和經(jīng)濟性。 ⑶ 經(jīng)久耐用、耐寒、耐高溫、易損零件少。因為汽車是在惡劣環(huán)境下運行的機器，且壓縮機又靠近發(fā)動機，因此有上述要求。 ⑷ 工作穩(wěn)定、噪聲小。既要求壓 縮機起動轉(zhuǎn)矩小，不破壞發(fā)動機的穩(wěn)定工況，又要求壓縮機本身的震動小，噪聲小。 ⑸ 制造容易，價格低廉。 在壓縮機的性能指標中，主要有排氣量、制冷量、輸入功率、凈重和容積效率。 壓縮機的排氣量是指在單位時問里，所排出的蒸氣量轉(zhuǎn)換成吸氣狀態(tài)時輸出的體積大小。單位用 m3或 L／ h表示。 對于汽車空調(diào)壓縮機而言，由于發(fā)動機工況不斷變化，壓縮機的轉(zhuǎn)速亦不斷變化，所以用每一個循環(huán)的排氣量作為排氣量指標，即 Vh = Π D2SZ／ 4 式中 Vh—— 壓縮機一個循環(huán)的排氣量，單位為 cm3／ r； D—— 氣缸直徑，單位為 cm； S—— 活塞行程，單位為 cm； 業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 11 Z—— 氣缸數(shù)。 由于實際的排氣量受到排氣閥門的阻力、余隙容積、等熵指數(shù)、制冷劑泄漏及運行工況等因素影響，實際排氣量永遠小于理論值。這樣可用容積效率來表示二者的關系 λ = V39。h／ Vh 式中 λ —— 壓縮機的容積效率，又稱輸氣系 數(shù)； V39。h—— 實際排氣量。 壓縮機的制冷量 Q為 Q = Meγ =Aλ Vhγ／ CV 式中 Q—— 每轉(zhuǎn)的制冷量，單位為 w／ r； Me—— 每轉(zhuǎn)的排氣質(zhì)量，單位為 kg； γ —— 制冷劑每 lkg 的汽化潛熱，單位為 J／ kg； λ —— 壓縮機的輸氣系數(shù)； CV—— 制冷劑在吸氣狀態(tài)的比體積，單位為 m3／ kg； Vh—— 理論排氣量，單位為 m3／ h。 要計算汽車空調(diào)壓縮機每小時的制冷量，必須規(guī)定空調(diào)壓縮機的標準工況。對汽車空調(diào)壓縮機而言，其標準工況為：壓縮機轉(zhuǎn)速 1800r／ min，冷凝器表面溫度為 55℃，冷凝器進口干球溫度為 67℃，濕球溫度為 59． 5℃，風扇高速轉(zhuǎn)動。 空調(diào)制冷循環(huán) 汽車空調(diào)整個制冷工況為四個過程循環(huán)。 （壓縮機） 制冷壓縮機是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟。 壓縮機吸入蒸發(fā)器出口處得低溫低壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓氣體排放出壓縮機。 壓縮過程就是聚熱過程，將熱量聚集，以使熱量從高溫向低溫傳遞。 其壓縮過程即 為 壓縮機將冷媒佛里昂或 a134（液態(tài)）以約 15kg 壓力經(jīng)（高壓）管道輸向冷凝器散熱（溫度與壓力均有下降），過濾后經(jīng)管道進入膨 脹閥并向蒸發(fā)器釋放（氣態(tài)）冷媒（吸熱或叫釋放冷氣）進行熱交換，熱交換完成后經(jīng)（約4kg 低壓）管道流回壓縮機再循環(huán)。 （冷凝器） 冷凝器是一種由管子與散熱片組合起來的熱交器。 通過熱交換裝置，即冷凝器（也稱 散熱器 ）。高壓高溫制冷劑氣 體在其中將熱業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 12 量傳遞給外界（實際為放熱）而冷凝（冷卻）成高壓液體，從而又改變了制冷劑的形態(tài)，由高壓蒸氣改變成高壓液體，但壓力未改變。 （膨脹閥） 膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口處，是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的高壓與低壓的分界點。 通過 節(jié)流裝置 ，即 節(jié)流閥 （也稱 調(diào)節(jié)閥 或膨脹閥，在汽車空調(diào)中通常叫膨脹閥或孔管）。制冷劑的高壓液體經(jīng)過閥的狹窄通道使其流量和壓力得到節(jié)流變小而成為低壓液體進入蒸發(fā)器，此時制冷劑的流量和壓力雖然變了，但制冷劑的液體形態(tài)仍未改變。 （蒸發(fā)器） 蒸發(fā)器也是一種熱交換器，也稱冷卻器，是制冷循環(huán)中獲得冷氣的直接器件。 通過熱交換裝置，即蒸發(fā)器。低壓液體在其中與外界（駕駛室）內(nèi)的熱量進行熱交換（即傳熱，實際為吸熱）而產(chǎn)生沸騰（汽化）現(xiàn)象。從而使空間的溫度不斷得到降低。沸騰（汽化）后產(chǎn) 生低壓制冷劑蒸氣，