1、汽车空调结构与维修汽车空调结构与维修项目二项目二 汽车空调制冷系统的结构与原理汽车空调制冷系统的结构与原理汽车空调制冷系统的组成及原理 汽车空调分类 汽车空调压缩机汽车冷气装置的换热器节流装置过滤装置项目二项目二 汽车空调制冷系统的结构与原理汽车空调制冷系统的结构与原理教学目标与要求教学目标与要求 了解空调制冷系统的工作过程及原理;认识制冷系统中各元件的结构及原理;了解汽车空调系统的结构与类型;熟悉空调压缩机的结构及工作原理;了解空调压缩机的作用及类型;掌握常见车型空调压缩机的拆装及检修;熟悉电磁离合器的结构及原理;熟悉冷凝器和蒸发器的构造及原理;熟悉冷凝器和蒸发器的检修;项目二项目二 汽车空
2、调制冷系统的结构与原理汽车空调制冷系统的结构与原理教学目标与要求教学目标与要求 熟悉膨胀阀和节流管的构造及原理;熟悉节流膨胀装置的检修;熟悉储液干燥器和集液器的构造及原理;掌握储液干燥器和集液器的检修;掌握制冷系统管路的连接。项目二项目二 汽车空调制冷系统的结构与原理汽车空调制冷系统的结构与原理空调系统既可以制冷,又可以取暖,还可以通风和净化空气等。制冷系统是空调重要的组成部分,你是否观察过家用空调的组成部分,并了解各部分的结构特点?在汽车空调制冷系统的学习中,首先要明确制冷系统各元件的结构、作用、位置及其工作原理,然后才能在分析检测的基础上快速排除各种故障。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组
3、成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理 制冷系统的作用 一、一、制冷系统是空调重要的组成部分,制冷剂在封闭的系统中循环流动。在夏季时,制冷系统能根据要求,对驾驶室和车厢内的空气进行冷却,降低车内的温度,让乘员感到舒适;在冬季时,制冷系统能够让进入车厢内的空气先经过制冷装置冷却降温,除去空气中的水分,降低空气的相对湿度(除湿作用)。其调节车内空气的原理如图2-1所示。图图2-12-1汽车空调制冷系统调节车汽车空调制冷系统调节车内空气的原理内空气的原理任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理 制冷系统的组成 二二、汽车空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器组成
4、(简称空调四大件),另外还有一个比较重要的组成部件,即储液干燥器。其系统组成及布置如图2-2所示。图图2-22-2汽车空调制冷系统组成及布置汽车空调制冷系统组成及布置任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理各部件由下列三种管路连成空调系统:(1)高压软管用于连接压缩机和冷凝器。(2)液体管路用于连接冷凝器和蒸发器。(3)回气管路用于连接蒸发器和压缩机。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理 制冷原理 三三、图图2-32-3HFCHFC分子结构图分子结构图任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理图图2-4
5、2-4汽车空调制冷系统的工作过程汽车空调制冷系统的工作过程 任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理发动机带动压缩机运转,将蒸发器送来的低温低压制冷剂蒸汽吸入压缩机内进行压缩后,变成高温高压的气体(约为70,1.51.7 MPa),送给冷凝器使气态制冷剂液化并放出热量(温度降到50 左右),成为中温中压的液体,冷凝器处装有风扇以提高制冷剂液化及散热效果。从冷凝器出来的液态制冷剂流经膨胀阀时,从其小孔喷出成为低压雾状制冷剂并进入蒸发器。在蒸发器内由于容积变大、压力降低,制冷剂汽化,由液态变为气态,同时需要大量吸热。这时用鼓风机使车厢内的热空气流过蒸发器,经热交换后变
6、为冷空气进入车厢,降低车内温度。从蒸发器出来的气态制冷剂又进入压缩机,重新进行新一轮制冷循环。如此周而复始,系统不断地将车厢内的热量转送到大气中去,达到降低车厢内空气温度的目的。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理 制冷系统的分类 四四、汽车空调制冷系统基本分为两类:循环离合器系统和蒸发器压力控制系统。前者是使压缩机的开/停由压力或温度开关控制,后者是使压缩机连续运转。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理循环离合器系统循环离合器系统1.(1)循环离合器孔管系统。该系统用一根固定式节流管代替热力膨胀阀对制冷剂进行节流减压降温作用
7、,称为循环离合器孔管(cycling clutch orifice tube,CCOT)系统。该系统常用恒温开关控制,如图2-5所示。当蒸发器温度上升时,恒温开关触点闭合,从而接通压缩机电磁离合器至蓄电池电路,压缩机运转,开始制冷;当蒸发器温度下降到一定水平时,恒温开关触点断开,切断离合器电路,压缩机停转,停止制冷,如此往复循环。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理图图2-52-5用恒温开关控制的用恒温开关控制的CCOTCCOT系统系统1压缩机离合器;2冷凝器;3恒温开关(当毛细管温度下降至0 时断开,当毛细管温度上升至7 时闭合);4接蓄电池;5蒸发器;6回
8、流管;7孔管;8干燥剂;9储液器;10压缩机高压侧压力开关任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理CCOT系统也可以用压力开关控制。压力开关安装在储液器上,如图2-6所示。利用压力开关控制压缩机的开、停,以达到控制制冷系统工作的目的。压力开关内有一膜片和触点相连。当作用于膜片上的压力低到一定值时,触点断开,至离合器的电路被切断,压缩机停转;当作用于膜片上的压力高到一定值时,触点闭合,接通蓄电池至离合器的电路,压缩机运行。奥迪100型轿车的空调采用的就是循环离合器孔管系统。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理图图2-62-6用压力开
9、关控制的用压力开关控制的CCOTCCOT系统系统1压缩机离合器;2冷凝器;3孔管;4蒸发器;5回流管;6储液器;7压力开关;8接蓄电池;9干燥剂任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理(2)循环离合器膨胀系统。循环离合器膨胀系统的膨胀阀只能控制过热,不能保证蒸发器不结冰。因此要将恒温开关安装在蒸发器上或风箱内,用于控制压缩机的起动和停止,如图2-7所示。北京切诺基空调采用的就是该系统,但选用的是H形膨胀阀。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理图图2-72-7用膨胀阀的循环离合器膨胀系统用膨胀阀的循环离合器膨胀系统1压缩机;2恒温开
10、关;3毛细管;4储液干燥器;5膨胀阀;6冷凝器;7视液窗;8蒸发器任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理蒸发器压力控制系统蒸发器压力控制系统2.蒸发器压力控制系统也称传统温控系统,只要选定空调功能,该系统就连续运行。(1)STV和POA系统。用吸气节流阀(suction throttling valve,STV)或先导阀操作的绝对压力调节阀(pilot operated absolute,POA)控制蒸发器温度,防止其结冰。用膨胀阀作为节流降压装置,储液干燥器安装在高压侧,STV或POA阀安装在低压侧,如图2-8所示。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽
11、车空调制冷系统的组成及原理图图2-82-8装用装用STVSTV的蒸发器压力控制系统的蒸发器压力控制系统1压缩机;2冷凝器;3储液干燥器;4热力膨胀阀;5视液窗;6回流管;7蒸发器;8加液阀;9吸气节流阀;10排气压力表接口;11发动机真空歧管;12STV压力检测接口;13感温包;14外平衡管;15毛细管任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理这两类汽车空调系统都可以安装热力膨胀阀,区别它们时看低压侧装置。若装有STV或POA阀,则是蒸发器压力控制系统;若装有储液器,又用恒温开关或压力开关控制蒸发器温度,则是循环离合器膨胀系统。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及
12、原理汽车空调制冷系统的组成及原理(2)VIR系统。该系统用阀罐(VIR)控制蒸发器温度,即把膨胀阀和POA阀都集中安装在储液干燥器的上部,三者构成一个部件(阀罐),如图2-9所示。这样既节省管路,又节省空间,且性能可靠。在图2-9中,四根外接软管4、6、9、10分别传送高压液态、低压液态、气态制冷剂。长春第一汽车制造厂生产的部分奥迪100型轿车空调采用的是VIR蒸发器压力控制系统。任务一任务一 汽车空调制冷系统的组成及原理汽车空调制冷系统的组成及原理图图2-92-9装用装用VIRVIR的蒸发器压力控制系统的蒸发器压力控制系统1压缩机;2高压高温排气;3冷凝器;4液态制冷剂;5VIR阀罐;6液态
13、制冷剂管路;7蒸发器;8吸气管路;9回流管;10低压低温回气管任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类装有车用空调的汽车,为什么有的汽车上有一台发动机,有的汽车上却有两台发动机?有的空调既可以制冷又可以取暖,而有的空调却只能制冷呢?由于汽车的类型、用途等各不相同,因此,其空调系统在许多方面(如动力的来源、功能的完善程度、送风方式、气流组织、布置形式等)都有很大区别,具体采用何种方式主要取决于汽车的结构及用途。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类 按驱动方式分类 一一、非独立式空调非独立式空调1.非独立式空调用主发动机通过皮带传动带动空调压缩机运转,由电磁离合器控制两者之间的动力传递。电源接通,
14、电磁离合器吸合,压缩机运转制冷;电源切断,电磁离合器断电分离,压缩机停转,如图2-10所示。图图2-102-10非独立式空调工作原理图非独立式空调工作原理图任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类优点:结构简单,噪声小,便于安装布置。缺点:消耗发动机10%15%的动力,降低汽车后备功率,影响汽车的动力性。非独立式空调主要用于轿车、货车及小型客车上。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类独立式空调独立式空调2.独立式空调专门用一个副发动机带动空调压缩机运转,其运行过程稳定,不受主发动机工作情况的影响,如图2-11所示。图图2-112-11独立式空调工作原理独立式空调工作原理任务二任务二 汽车空调分
15、类汽车空调分类优点:制冷与行驶互不影响,制冷量大,制冷效果稳定。缺点:结构复杂,成本高,噪声大,布置难度大。独立式空调主要装于大客车上。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类电力驱动空调电力驱动空调3.电力驱动空调用于特种车辆,如雷达指挥车、营房车等,主要是在停车时为使空调处于工作状态,利用地面 电源,压缩机由电动机驱动,但同时仍需增加直流电源(汽车空调的电气元件是按直流电方式工作的)。日本三电公司推出的涡旋式电动压缩机就是以电力为动力源的。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类 按布置形式分类 二二、整体式空调整体式空调1.整体式空调是将副发动机、压缩机、冷凝器、蒸发器等通过皮带和管道连成一
16、个整体,安装在一个专门机架上,构成一个独立总成,其动力源为副发动机,最终由送风管将冷风送入车内。这种形式主要用于独立式空调系统的布置,如图2-12所示。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类图图2-122-12整体式空调整体式空调任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类分体式空调(以车顶外置式为例)分体式空调(以车顶外置式为例)2.蒸发器与冷凝器组合成一体,与压缩机分开。压缩机由主机或辅机带动。由辅机带动的,则压缩机与辅机组合在一起,有专用机架,机架上还有发动机水箱、辅助发电机等。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类其热交换装置有三类:一是放在汽车车顶上方,称车外顶置式空调器,如图2-13(a
17、)所示;二是放在汽车后侧,称后置式空调器,如图2-13(b)所示;三是与压缩机组对称放在车架侧面,称为底置分体式空调器,如图2-13(c)所示。图图2-132-13分体式空调分体式空调 任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类分散式空调分散式空调3.分散式空调是将压缩机、冷凝器、蒸发器等各部件分散安装于车上部位,用管道相互连接。这种布置形式用于非独立式空调系统,如图2-14所示。图图2-142-14分散式空调分散式空调任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类 按送风方式分类 三三、直吹式空调直吹式空调1.直吹式空调将气流直接从空调器送风面板吹出,也称仪表板式空调,其结构简单,送风阻力小,但车内送风
18、均匀性差。非独立式空调系统一般采用这种方式。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类风道式空调风道式空调2.风道式空调是将气流用风机送到塑料风道,然后由塑料风道送到车顶或座位下的出风口吹出。这种方式送风均匀,但结构复杂且送风阻力大。独立式空调系统一般采用这种方式。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类 按功能分类 四四、冷暖分开型冷暖分开型1.冷暖分开型空调将制冷与供暖完全分开,各自独立控制,结构分开布置。这种形式占用空间较多,主要用于早期的汽车空调上,现已淘汰。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类冷暖合一型冷暖合一型2.冷暖合一型空调是在制冷系统的基础上增装加热器及暖风出口,但制冷与采暖不能
19、同时工作,其结构形式如图2-15所示。缺点:需要驾驶员手动控制其出风量和冷暖转化模式(也就是人们日常所说的手动空调),给驾驶员行车操作带来了不便。图图2-152-15冷暖合一型空调冷暖合一型空调任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类全功能型全功能型3.全功能型空调集制冷、供暖、除霜、去湿、通风、净化等功能于一体,由于其功能完善,提高了乘员的舒适性,因此越来越多的汽车空调采用了这种形式。全功能型空调系统的布置如图2-16所示。图图2-162-16全功能型空调系统的布置全功能型空调系统的布置任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类(2)空气内循环或进新风的暖气。(3)各种工况下的除湿。(4)从冷到暖
20、连续改变的温度控制。全功能型空调又可分为空气混合型和再加热型两种,因此对全功能型空调的功能可归纳如下:(1)空气内循环或进新风的冷气。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类 按控制方式分类 五五、手动空调手动空调1.手动空调用拉钮或旋钮控制,一般设有开关键、调温键、调风键等。其操纵机构一般为拉索式,也有少数为气动式(真空)。手动空调控制面板如图2-17所示。图图2-172-17手动空调控制面板手动空调控制面板任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类半自动空调半自动空调2.半自动空调一般用拉钮控制,设有温度选择键和功能选择键,其控制面板如图2-18所示。半自动空调的操纵机构一般为气动式。图图2-1
21、82-18半自动空调控制面板半自动空调控制面板任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类全自动空调全自动空调3.全自动空调一般用按键控制;其操纵机构一般为电动式,也有少数为电控气动式。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类 空调系统的布置原则 六六、空调系统在轿车上的布置原则空调系统在轿车上的布置原则1.(1)压缩机支架。保证主机与离合器皮带轮的两个皮带槽在同一平面内,要能便于调节皮带张紧力、更换皮带及拆装压缩机;支架要有足够的强度和刚性;支架与发动机有相同的振动频率。(2)空调器与发动机有良好的匹配,保证不会因开空调而造成发动机熄火、水箱开锅等现象。必要时应配置相应的怠速控制系统和超车脱离装置。
22、任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类(3)冷凝器应有良好的冷却条件,包括良好的通风条件、合理的导风措施、合适的间隙尺寸(冷凝器与水箱、冷凝器与风扇等)、是否需要增加冷凝风扇等。(4)送风歧管要考虑尽量减少气流阻力,其内表面要光滑。(5)要考虑电平衡,必要时加大发电机功率和蓄电池容量。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类空调系统在客车上的布置原则空调系统在客车上的布置原则2.(1)动力来源。从汽车发动机功率、经济性等方面考虑是采用主机带动还是采用辅机带动。(2)蒸发器布置。从车型大小、车内高度、裙部空间及经济性等方面考虑蒸发器采用通用型分体式,还是整体式
23、;是内置式,还是外置式;是一个,还是分成两个;等等。(3)冷凝器布置。从通风散热条件、允许的空间位置等方面考虑,若冷凝器布置在侧面裙部位置,则应考虑可否在车身上开通风窗口;若冷凝器布置在底面,则应有防止碎石击伤的防护网罩;若布置在水箱前面,则应考虑加设冷却风扇。任务二任务二 汽车空调分类汽车空调分类(4)送风管路。送风管路要尽量减小送风阻力,合理组织气流分配;转弯处应有圆弧过渡,分流处应加设导流板和分流板;内表面应光滑;管道截面要有足够尺寸;车内风管表面应有防结露措施,车外风管应有良好的隔热保湿措施。(5)机组布置要考虑整车质量平衡和用电平衡。(6)机组布置还应考虑便于维修保养。(7)压缩机支
24、架的考虑与轿车相同。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机将汽车发动机与变速器之间的动力连接或切断的元件是离合器。在汽车空调系统中也有离合器,称为电磁离合器,它用于控制连接或切断发动机与汽车空调压缩机之间的动力。空调压缩机和电磁离合器是汽车空调系统的重要组成部件。若空调压缩机和电磁离合器出现电磁离合器从动盘打滑,电磁线圈烧坏,排气阀破裂,压缩机卡死、泄漏、异响等故障,将导致汽车空调系统不能正常工作。如果有上述故障发生,应当及时检修电磁离合器或更换空调压缩机。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机 压缩机的作用及分类 一一、汽车空调压缩机是空调制冷系统的心脏,是维持制冷剂在制冷系统中循环
25、流动的动力来源,其作用是使制冷剂保持循环。压缩机从低压侧吸入制冷剂蒸汽,对制冷剂进行加压,然后经过压缩由冷凝器排出。汽车空调制冷压缩机主要采用容积式压缩机,其外形如图2-19所示。图图2-192-19汽车空调压缩机外形汽车空调压缩机外形任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机压缩机的性能指标主要有排气量、制冷量、输入功率、净重和容积效率。压缩机的排气量是指在单位时间内所排出的蒸汽量转换成吸气状态时输出的体积大小,单位为m2/h或L/h。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机汽车空调压缩机的作用汽车空调压缩机的作用1.由制冷原理可知,压缩机作为制冷系统中必不可少的元件,压缩机的工作使制冷剂
26、在系统内不断循环,达到制冷的目的。它的作用就像人们的心脏一样,当压缩机转动时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸汽吸入并压缩,然后在高温高压(约为70、1 471 kPa)的状况下排出,压缩机的作用如下:任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机(1)抽吸作用。在压缩机的入口处形成低压区,使来自蒸发器低压状态的制冷剂被吸入压缩机内,如图2-20所示。(2)压缩作用。压缩机工作,把低温低压的气体压缩成高温高压的气体,如图2-21所示。图图2-202-20抽吸作用抽吸作用图图2-212-21压缩作用压缩作用任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机汽车空调压缩机的分类汽车空调压缩机的分类2.目前,正
27、式应用在汽车空调上的压缩机不少于三十种,根据缸数不同可分为1缸、2缸、3缸、4缸、6缸或10缸;根据设计结构不同有往复式、回转式和变容量式三种,如图2-22所示。不同的车型采用的压缩机型号也有所不同。图图2-222-22压缩机的分类压缩机的分类任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机 往复式活塞压缩机的构造及工作原理 二二、往复式活塞压缩机在汽车中应用比较广泛。往复式是指活塞做来回的往复运动,它的驱动方法一般有三种:曲轴驱动、摆盘式驱动和斜盘式驱动。曲轴驱动式由于设计体积比较大,因此大多用于一些排量较大的压缩机(多装备在一些大型客车上);而斜盘驱动式结构简单,因此多用于一些小排量的压缩机(多
28、装备在轿车上),如图2-23所示。图图2-232-23往复式活塞压缩机往复式活塞压缩机任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机曲轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机1.任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机图图2-242-24曲轴连杆式压缩机的结构曲轴连杆式压缩机的结构任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机并联双缸压缩机有A-206、A-209和A-210三种型号,每转排量分别为98.4 mL、147.6 mL和164 mL,制冷量和消耗功率如表2-1所示。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机摆盘式压缩机摆盘式压缩机2.摆盘式压缩机的最大优点是工作平稳、结构紧凑、体积小,适用于车厢空
29、间狭小的车型。其铸造材料为铝合金,以减轻汽车自重。摆盘式压缩机的工作原理如图2-25所示。图图2-252-25摆盘式压缩机的工作原理摆盘式压缩机的工作原理1压缩机主轴;2转子(端面凸轮);3活塞;4连杆;5支撑钢球;6圆锥齿轮;7翘板任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机各气缸以压缩机轴线为中心布置,活塞和翘板用连杆相连。翘板齿轮中心有一钢球定位,并把翘板支撑其上沿圆周方向摆动。工作时,翘板的任何一边被向后推动,相对的另一边就向前移动,每个活塞依次进行压缩和吸气行程。翘板的圆周可以沿输入轴轴线方向前后移动,但不能绕轴线转动,即翘板上的圆锥齿轮的轮齿只能进、出固定圆锥齿轮相应的齿槽。输入轴的
30、一端固定一个端面凸轮,凸轮驱动翘板,迫使活塞进行往复循环。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机该类压缩机与曲轴连杆式压缩机一样,均有进、排气阀片,工作循环也具有压缩、排气、膨胀和吸气四个过程。当活塞向左运动时,该气缸处于膨胀和吸气两个过程;而摆盘另一端的活塞做反向的向右移动,使该气缸处于压缩和排气两个过程。主轴每转动一周,一个气缸便完成上述压缩、排气、膨胀和吸气的一次循环。一般一个摆盘配有五个活塞,相应的五个气缸在主轴转动一周时就有五次排气过程。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机日本三电公司生产的SD-5型摆盘式压缩机构造如图2-26所示。图图2-262-26SD-5SD-5型摆
31、盘式压缩机构造型摆盘式压缩机构造任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机斜盘式压缩机斜盘式压缩机3.斜盘式压缩机是一种轴向往复式压缩机。目前,它是汽车空调压缩机中使用最广泛的一种,如奥迪100型轿车、捷达轿车及富康轿车等都采用斜盘式压缩机。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机斜盘式压缩机的工作过程如表2-2所示。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机斜盘式压缩机的双头活塞各在相对应的气缸(一前一后)中滑动。双头活塞的一头在前缸中压缩蒸汽时,双头活塞的另一头在后缸中吸入蒸汽;反向时,作用互相对调。各气缸均装有进、排气门,另有一根用于连通前、后高压腔的排气管。双头活塞中间开槽与斜盘装合
32、,因此可由斜盘驱动其沿气缸前、后滑动。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机国外生产的斜盘式压缩机主要有美国通用汽车公司生产的A-6型和DA-6型;日本电装公司生产的斜盘式压缩机及该公司为克莱斯勒公司生产的C-171型,为福特公司生产的FS-6型。后两家公司本身也生产这类压缩机,结构大同小异。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机图2-27所示为DA-6型斜盘式活塞压缩机的构造。图图2-272-27DA-6DA-6型斜盘式活塞压缩机的构造型斜盘式活塞压缩机的构造1前板和轮毂;2带轮轴承;3带轮;4离合器线圈;5螺栓(六件);6轴封;7前缸盖;8、22缸盖垫;9、21阀板;10、20吸气
33、簧片阀;11前缸体;12主轴和斜盘;13活塞(三对);14止推轴承;15主轴承;16钢球护座(六件);17活塞钢球(六件);18密封圈;19后缸体;23后缸盖;24系统控制开关;25高压安全阀任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机 回转式压缩机的构造及工作原理 三三、回转式压缩机是一种能做回转运动的容积式压缩机,机体内气体的压缩是通过容积的变化来实现的。回转式压缩机包括旋叶式压缩机、转子式压缩机、螺杆式压缩机和涡旋式压缩机。下面以旋叶式压缩机为例介绍回转式压缩机的构造及工作原理。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机(1)圆形气缸旋叶式压缩机(2)椭圆气缸旋叶式压缩机旋叶式压缩机的旋叶
34、式压缩机的气缸有两种形式:气缸有两种形式:任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机圆形气缸旋叶式压缩机圆形气缸旋叶式压缩机1.在圆形气缸中,转子是偏心安装的,转子外圆非常贴近泵腔的一侧。叶片或滑片随转子转动,并可在槽内径向滑动,以便与气缸内壁共同形成密封,如图2-28所示。图图2-282-28圆形气缸旋叶式压缩机圆形气缸旋叶式压缩机任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机转子顺时针运转,制冷剂蒸汽从进气口进入,密封在叶片与气缸壁之间的空腔内。当转子叶片转过180角时,制冷剂蒸汽在密封腔内被压缩,直至从排气口排出。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机图2-29所示为美国约克VR492型
35、旋叶式压缩机的构造。图图2-292-29美国约克美国约克VR492VR492型旋叶式压缩机的构造型旋叶式压缩机的构造任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机椭圆气缸旋叶式压缩机椭圆气缸旋叶式压缩机2.图2-30所示为椭圆气缸旋叶式压缩机的工作过程。按单位质量计,这种压缩机的制冷量高于任何其他类型的汽车空调压缩机。图图2-302-30椭圆气缸旋叶式压缩机的工作过程椭圆气缸旋叶式压缩机的工作过程任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机如图2-31所示,这种压缩机有两个叶片,又有两组进、排气口,因而压缩机轴每转一次,就发生四次进、排气过程。制冷剂蒸汽从进气口进入并被压缩,然后经排气口排出。图中只
36、标明旋转0、45、90和135的情况。图图2-312-31椭圆气缸旋叶式压缩机的工作顺序椭圆气缸旋叶式压缩机的工作顺序任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机 变排量压缩机的构造及工作原理 四四、变排量压缩机活塞的工作行程可以根据高、低压比率而改变。活塞行程的改变直接影响压缩机的压缩比率,从而调节制冷剂的输出量,改变制冷效率。在正常工作情况下压缩机是持续运转的,压缩机离合器不发生离合动作。V-5型变排量压缩机的结构如图2-32所示,压缩机排量与活塞行程的关系如表2-3所示。图图2-322-32V-5V-5型变排量压缩机的结构型变排量压缩机的结构任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机任务三
37、任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机旋转斜盘的倾斜度决定了活塞的行程。旋转斜盘的倾斜度取决于腔内压力、活塞顶部和底部的压力及斜盘前后的弹簧力。旋转斜盘斜度变化的工作原理如图2-33所示。图图2-332-33旋转斜盘斜度变化的工作原理旋转斜盘斜度变化的工作原理任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机斜盘箱内的压力由调节阀控制,调节阀和活塞行程的工作过程如表2-4所示。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机 压缩机电磁离合器的构造及工作原理 五五、汽车空调压缩机是发动机通过带轮驱动的,电磁离合器用于控制压缩机与发动机带轮之间的动力连接。电磁离合器可以按照空调控制面板或系统指令的要求使压缩机工
38、作或停止。它的主要部件是定子、转子和压盘。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机老式空调系统使用的是一种电磁旋转线圈,该电磁旋转线圈是安装在带轮内的并随带轮旋转。离合器的电接头是由固定电刷总成和旋转滑环构成的。现在的汽车空调系统采用固定线圈式离合器,电磁线圈安装在压缩机的端盖上,并用电接头直接连接线圈导线。电磁离合器的结构如图2-34所示。图图2-342-34电磁离合器的结构(剖面)电磁离合器的结构(剖面)任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机电磁离合器的结构电磁离合器的结构1.如图2-34所示,电磁离合器由定子、转子、压盘、带轮等组成。(3)压盘。压盘又称衔铁盘,与压缩机轴用键固定在
39、一起。(2)转子。其靠内表面的滚针轴承支撑,随带轮一起转动。(1)定子。电流流过电磁线圈时定子产生吸力,吸合压盘。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机电磁离合器的工作原理电磁离合器的工作原理2.由于转子上的带轮通过传动带与发动机曲轴相连接,因此只要发动机运转,带轮就随之转动。电磁离合器未通电时,压缩机不工作。当打开制冷开关时,定子线圈中有电流通过而产生磁力,吸引压盘,使之压在转子的摩擦片上并借助摩擦力使离合器作为一个整体工作,从而带动压缩机主轴运转,如图2-35所示。图图2-352-35电磁离合器的结构(实物电磁离合器的结构(实物)任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机电磁离合器的分
40、类电磁离合器的分类3.电磁离合器按形状可分为F型、G型、R型和P型。(1)F型。F型电磁离合器用于曲轴式压缩机,如图2-36所示。(2)G型。G型电磁离合器用于曲轴式压缩机,如图2-37所示。图图2-362-36F F型电磁离合器型电磁离合器图图2-372-37G G型电磁离合器型电磁离合器任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机(3)R型。R型电磁离合器用于斜盘式和叶片式压缩机,如图2-38所示。(4)P型。P型电磁离合器用于斜盘式和叶片式压缩机,如图2-39所示。图图2-382-38R R型电磁离合器型电磁离合器图图2-392-39P P型电磁离合器型电磁离合器任务三任务三 汽车空调压缩
41、机汽车空调压缩机电磁离合器的间隙电磁离合器的间隙4.需要注意需要注意任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机 实训一实训一 常见车型空调压缩机的拆卸与安装现以桑塔纳3000为例,介绍该车装备的SE7PV16AR134a空调压缩机和电磁离合器的拆装检修,其内容主要包括四个方面:空调压缩机皮带的拆卸与安装、空调压缩机的拆卸与安装、电磁离合器的拆卸与安装、电磁离合器的检修。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机空调压缩机皮带的拆卸空调压缩机皮带的拆卸1.器材设备准备:桑塔纳3000整车、扭力扳手、冷媒回收与充注机、桑塔纳专用工具等。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机空调压缩机皮带的拆卸
42、步骤(见图2-40)如下:(1)用内六角扳手旋松空调压缩机下方的两个连接螺栓(箭头B)。(2)沿顺时针方向旋转皮带张紧调节螺栓(箭头A)直至皮带放松。(3)用套筒扳手将皮带从带轮上向汽车前进方向脱出。如更换皮带,应拆卸发动机前悬置;如仅拆卸空调压缩机,可不拆卸发动机前悬置。图图2-402-40空调压缩机皮带的拆卸步骤空调压缩机皮带的拆卸步骤任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机需要注意需要注意任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机空调压缩机的拆卸空调压缩机的拆卸2.空调压缩机的拆卸步骤(见图2-41)如下:图图2-412-41空调压缩机的拆卸步骤空调压缩机的拆卸步骤1空调压缩机(型号:
43、SE7PV16AR134a);2六角组合螺栓(40 Nm);3压缩机支架;4带肩六角螺栓(40 Nm);5内六角螺栓(40 Nm);6皮带张紧支架;7皮带张紧高节螺栓;8压缩机皮带;9内六角组合螺栓(40 Nm)任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机(2 2)拆卸空调压缩机上的高、低压管并封闭管口,防止异物进入。拔下电磁离合器线束插头。拆下压缩机皮带。将整车举升到适当高度,旋出压缩机紧固螺栓,从压缩机支架上取下空调压缩机。(1 1)(3 3)(4 4)任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机需要注意需要注意任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机空调压缩机的安装空调压缩机的安装3.(1
44、 1)(2 2)(3)(4)用扭力扳手以规定的力矩拧紧固定螺栓。更换高、低压管的密封圈。根据情况补充制冷剂。必须使离合器多楔带带轮和发动机皮带轮的带槽处在同一平面内。任务三任务三 汽车空调压缩机汽车空调压缩机空调压缩机皮带的安装空调压缩机皮带的安装4.空调压缩机皮带的安装步骤(见图2-42)如下:(1)将皮带套在带轮上,注意运转方向。(2)用套筒扳手沿顺时针方向旋转调节螺栓(箭头所示),直至皮带张紧。(3)用拇指按压皮带中部(约为98 Nm的力矩),变形量为510 mm即可。(4)用扭力扳手将空调压缩机下方的两个连接螺栓拧紧,力矩为40 Nm。图图2-422-42空调压缩机皮带的空调压缩机皮带
45、的安装步骤安装步骤 任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器汽车空调的热转换装置包括冷凝器和蒸发器。冷凝器大多布置在车头前部、侧面或车底,其上经常会沾有地面的泥浆。这些泥浆会降低冷凝器的散热效率,同时易造成冷凝器的管子烂穿,因此清洁、检查冷凝器表面是空调系统日常维护的重要内容。蒸发器通常置于车内。由于蒸发器经常出现泄漏故障,一旦发生泄漏,将严重影响汽车空调系统的正常工作,因此必须学会对蒸发器进行拆卸和检修。任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器 冷凝器 一一、汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器,其采用强制风冷式散热。作用:对压缩机排出
46、的高压高温制冷剂蒸汽散热(将热量排向大气)降温,使其凝结为液态高压制冷剂。冷凝器按结构形式不同可分为管片式、管带式、鳍片式和平行流动式冷凝器。任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器管片式冷凝器管片式冷凝器1.管片式冷凝器由铜质或铝质圆管套上散热片组成。散热片与圆管组装后,经膨胀和收缩处理,使散热片与圆管紧密接触,以保证热传递的顺畅并与其他附件组合成为冷凝器总成。这种冷凝器的结构比较简单,加工方便,但其散热效果差,一般用在大中型客车的制冷装置上。管片式冷凝器的结构如图2-43所示。图图2-432-43管片式冷凝器的结构管片式冷凝器的结构 任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气
47、装置的换热器管带式冷凝器管带式冷凝器2.管带式冷凝器是由多孔扁管与S形散热带焊接而成的。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器的好(其散热效果一般可达10%左右),但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高,一般用在小型汽车的制冷装置上。管带式冷凝器的结构如图2-44所示。图图2-442-44管带式冷凝器的结构管带式冷凝器的结构任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器鳍片式冷凝器鳍片式冷凝器3.鳍片式冷凝器是扁平的多孔管道表面直接锐出鳍片状散热片,然后装配成冷凝器。由于散热的鳍片与管子为一个整体,因而存在接触热阻,散热性能特别好。另外,管片之间无需复杂的焊接工艺,加工性能好,节省材料,而
48、且抗振性也特别好,是目前较先进的汽车空调冷凝器。鳍片式冷凝器的结构如图2-45所示。图图2-452-45鳍片式冷凝器的结构鳍片式冷凝器的结构任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器平行流动式冷凝器平行流动式冷凝器4.平行流动式冷凝器也是一种管带式结构。如图2-46所示,它由圆桶集管、铝制内肋扁管、波形散热翅片及连接管组成,它是为适应R134a制冷剂而研制的新结构冷凝器。图图2-462-46平行流动式冷凝器的结构平行流动式冷凝器的结构任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器冷凝器的日常维护与维修冷凝器的日常维护与维修5.1 1)日常维护)日常维护(1)冷凝器的外部散热
49、片应定期清理,因为灰尘、昆虫、树叶及外来其他异物积聚在散热片间,使空气不能通过,降低了冷凝器的散热能力,使制冷效率降低或不制冷。另外,冷凝器的散热片及盘管表面的灰尘层和油层也会影响冷凝器的散热。冷凝器散热片及盘管必须保持表面干净才有最好的散热性能,因此应经常对其进行检查清洁,并用软毛刷和水清洗。任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器需要注意需要注意任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器(2)冷凝器的内部盘管泄漏也是常见故障,因为冷凝器承受高温高压,所以漏洞不宜自行采用焊接方法修理,通常由专业修理人员修理,或发现冷凝器有泄漏后更换新品。任务四任务四 汽车冷气装置的
50、换热器汽车冷气装置的换热器2)2)维修维修(1)拆下冷凝器顶部的制冷剂进入气管,并拆下管路和进口密封O形圈。拆下冷凝器底部的液态制冷剂流出管,并拆下管路和出口密封O形圈。拆下并保存好支撑冷凝器的连接螺栓及螺母,从车上取下冷凝器。拆下顶盖固定机构和其他妨碍拆卸冷凝器的导线与部件。(2)(3)(4)任务四任务四 汽车冷气装置的换热器汽车冷气装置的换热器安装冷凝器时需要注意:在连接冷凝器的管接头时,分清制冷剂的进口和出口。从压缩机输出的高压气态制冷剂,必须从冷凝器上端进口进入,然后流动到下部管道,冷凝成液态的制冷剂沿下端出口流出,进入储液干燥器,此顺序绝对不能接反;否则会引起制冷系统压力升高,冷凝器