1、汽车电气设备与检修第九章 汽车空调制作人：覃维献制作人：覃维献人民邮电出版社配套多媒体课件第九章第九章 汽车空调汽车空调汽车电气设备与检修第九章 汽车空调学习目标学习目标 了解汽车空调的功用与特点。了解制冷剂与冷冻机油的特性。掌握汽车空调制冷原理与制冷过程。掌握制冷系统的主要部件的结构与工作原理。了解汽车空调采暖与通风方式。掌握汽车空调的维护与检修。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调章节导航章节导航9.1 9.1 概述概述 9.2 9.2 汽车空调制冷系统汽车空调制冷系统 9.3 9.3 采暖系统与通风系统采暖系统与通风系统 9.4 9.4 汽车空调操纵系统汽车空调操纵系统 9.5 9.5 汽
2、车空调控制电路举例汽车空调控制电路举例 9.6 9.6 汽车空调系统的使用与维护汽车空调系统的使用与维护 章章 节节 导导 航航汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.1 概述9.1.1 汽车空调系统的功用（1）舒适的温度：夏季2228，冬季1618。（2）舒适的相对湿度：夏季是50%60%，冬季是40%50%。（3）舒适的空气流速：在0.2m/s以下为好，并且以低速流动为佳。（4）舒适的清洁度：充足的氧气，清洁的空气。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.1.2 汽车空调系统的特点（1）抗冲击能力强。（2）动力源多样。（3）电力控制源多样。（4）制冷效果强。（5）控制方式不一样。（6）结构紧凑
3、、质量小。（7）车内风量分配不均匀。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.1.3 汽车空调的基本组成和类型1汽车空调的基本组成汽车空调的基本组成汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.1.3 汽车空调的基本组成和类型1汽车空调的基本组成汽车空调的基本组成（1）制冷系统，对客厢内空气或进入客厢的新鲜空气进行冷却或除湿。（2）暖风系统，对客厢内空气或进入客厢的新鲜空气进行加热和除湿。（3）通风系统，将外部新鲜空气引进客厢内，进行通风和换气。（4）空气净化装置，除去客厢内空气中的尘埃、异味，使空气清洁。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.1.3 汽车空调的基本组成和类型2汽车空调的类型汽车空调的类型
4、（1）按空调压缩机驱动方式分 独立式空调和非独立式空调。（2）按空调功能分 单一功能型和冷暖一体型两种。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.1.4 汽车空调常用制冷剂和冷冻机油1制冷剂制冷剂（1）对制冷剂的要求。低沸点，但不能低于大气压，以免空调系统产生负压而吸入空气。空调系统冷凝压力不宜太高，以降低对空调系统强度的要求，且减小压缩机功耗。无害、无毒、无刺激性。不易燃，不易爆，无腐蚀性。来源丰富，价格合理。有较小的绝热指数和较大的汽化潜热，以减小制冷剂的用量。能与冷冻机油互溶且不起化学反应。较大的导热和放热系数。泄漏时易检测。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调1制冷剂制冷剂（2）车用制冷剂。
5、R12。R134a。无色、无味、无毒、不易燃烧、不易爆炸，化学性质稳定。不破坏臭氧层，在大气层停留时间短，温室效应影响大。粘度较低，流动阻力较小。分子直径比R12略小，易外泄，能被分子筛吸收。与矿物油不相溶，与氟橡胶不相溶。吸水性和水溶性比R12高。汽化热高，定压比热大，具有较好的制冷能力。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调1制冷剂制冷剂（3）制冷剂使用时的注意事项。操作制冷剂时，不要与皮肤接触，应戴防护目镜，以免冻伤皮肤和眼球。避免振动和放置高温处，以免发生爆炸。远离火苗，避免R12分解产生有毒气体。R134a和R12不能混用，否则易损坏压缩机。制冷剂应放置在40以下的地方保存。汽车电气设备
6、与检修第九章 汽车空调2冷冻机油冷冻机油 作用是润滑润滑、密封密封、冷却冷却、降低噪声降低噪声，制冷剂与冷冻油互溶，冷冻机油和制冷剂一起循环。使用注意事项如下:（1）必须严格使用该车空调压缩机所规定的冷冻油牌号或更换同等性能的冷冻油，不得使用其他油来代替。（2）冷冻油吸收潮气能力极强，所以操作必须迅速，如没有准备好，不能立刻加油时，不得打开油罐，在加注完后应立即将油罐的盖子封紧储存，不得有渗透现象。（3）不能使用变质的冷冻油。（4）冷冻油是不制冷的，还会妨碍热交换器的换热效果，所以只允许加到规定的用量，绝不允许过量使用，以免降低制冷效果。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.2 汽车空调制冷系
7、统汽车空调制冷系统 9.2.1 制冷的基本原理 用酒精棉擦拭身体时，会有凉爽的感觉，这说明当液体变成气体时吸收了热量，从而降低了温度。汽车制冷原理亦如此，它是通过消耗一定的动力，把制冷剂由气体转变成液体，然后再利用液体转变成气体过程中吸收外部热量来达到汽车制冷的目的。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.2.2 制冷系统的组成及制冷循环工作过程汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.2.2 制冷系统的组成及制冷循环工作过程（1）压缩过程。发动机运转时，通过曲轴皮带轮驱动空调压缩机运转，将低温低压的制冷剂蒸气从蒸发器中吸入，并加压成高温（约高温（约65）高压（约高压（约1300kPa）的蒸气）的蒸
8、气输入冷凝器。（2）冷凝过程。冷凝器中高温高压的蒸气，在冷却风扇的作用下，将热量散发到空气中，使制冷剂冷凝变成高温（约高温（约55）高压（约）高压（约1300kPa）液态）液态。（3）膨胀过程。高压液态制冷剂经膨胀阀节流后进入蒸发器膨胀成气体，压力和温度下降，将其转变成低温（约零下低温（约零下5）低压（约）低压（约150kPa）的液态的液态制冷剂送入蒸发器。（4）蒸发过程。低温低压液态制冷剂流经蒸发器时，不断吸收车内空气的热量而蒸发成低温（约低温（约0）低压（约）低压（约150kPa）的气态）的气态制冷剂。从蒸发器流出的气态制冷剂又被压缩机吸入而进入下一次制冷循环。汽车电气设备与检修第九章 汽
9、车空调9.2.3 制冷系统主要部件汽车空调制冷压缩机是汽车空调的心脏，多用容积式压缩机。名称细分类型往复活塞式曲轴连杆式径向活塞式轴向活塞式翘板式斜盘式旋转式旋叶式圆形气缸椭圆形气缸转子式滚动活塞式三角转子式螺杆式涡旋式1压缩机压缩机汽车电气设备与检修第九章 汽车空调1压缩机压缩机小轿车普遍采用斜盘式压缩机。斜盘式压缩机具有工作可靠，结构紧凑，体积小，重量轻，排气脉冲比曲轴连杆式小，能方便地直接安装在发动机机体上。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调1压缩机压缩机1-主轴；主轴；2、5-钢珠；钢珠；3-斜盘；斜盘；4-双向活塞双向活塞汽车电气设备与检修第九章 汽车空调2冷凝器冷凝器 作用作用：把
10、来自压缩机的高温高压气体，通过管壁和散热片将其中的热量传递给冷凝器周围的空气，从而使高温、高压的气态制冷使高温、高压的气态制冷剂冷凝成中温、高压的液体剂冷凝成中温、高压的液体。（1）汽车用空调冷凝器的性能要求。要有较高的散热效率。结构、重量、尺寸、空间合理。抗振性能好。冷凝空气阻力小。耐腐蚀性能好。（2）种类。冷凝器主要有管带式、管片式、鳍片式等类型，桑塔纳GSi轿车所采用的冷凝器为管带式。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调3蒸发器蒸发器 作用作用：将经过节流降压后的液态/气态混合物制冷剂在蒸发器内沸腾汽化，吸收蒸发器表面周围的热量而降低温度，风机再将冷空气送入车厢，从而达到车内降温的目的。（
11、1）对蒸发器性能的要求。重量轻、体积小、散热面空气阻力小，散热效率高。耐腐蚀，抗振性能好。材料低温性能好，无毒性，冲击后不产生火花，且价格便宜。（2）蒸发器的种类。主要有管片式、管带式、层叠式。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调4干燥瓶干燥瓶 作用作用：临时性地存储一下制冷剂，根据制冷负荷的需要，随时供给蒸发器，并对系统中的水分和杂质进行干燥和过滤，即存储制冷剂、过滤杂质、吸收湿气。（1）干燥瓶的组成。干燥瓶主要由储液器、干燥器、过滤器、观察窗（视液窗）和安全装置等 几部分构成。（2）干燥剂的种类。干燥剂主要有 硅胶和分子筛两种。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调5膨胀阀膨胀阀又称节流阀，有热
12、力膨胀阀、H型膨胀阀、节流膨胀管等类型。（1）热力膨胀阀。热力膨胀阀的作用。（a a）节流降压节流降压：将从干燥瓶来的中温、高压的液态制冷剂降压为容易蒸发的低温、低压的雾状制冷剂，进入蒸发器，即分开了制冷剂的高压侧和低压侧。（b b）调节制冷剂流量调节制冷剂流量：由于制冷剂负荷的改变以及压缩机转速的改变，要求流量作相应调节，以保持车内温度稳定，膨胀阀能自动调节进入蒸发器的流量，以满足制冷剂循环要求。（c c）防止液击和异常过热防止液击和异常过热：由于感温元件能控制制冷剂流量的大小，保证蒸发器尾部有一定量的过热度，从而保证蒸发器容积的有效作用，避免液态制冷剂进入压缩机而造成液击现象，同时又将过热
13、度控制在一定范围内。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调5膨胀阀膨胀阀 热力膨胀阀的结构及工作原理。有内平衡式和外平衡式两种。内平衡式热力膨胀阀内平衡式热力膨胀阀的膜片下面的制冷剂压力是从阀体内部通道传递来的膨胀阀孔的出口压力，主要由阀门、膜盒、膜片、调节弹簧、毛细管等组成。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调5膨胀阀膨胀阀 外平衡式热力膨胀阀的膜片下面的制冷剂压力是通过外接管，从蒸发器出口处引来的压力，主要由热敏管、压力弹簧、膜片室、阀门、毛细管等组成。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调5膨胀阀膨胀阀（2）H形膨胀阀。是一种整体式膨胀阀，又称块阀，取消了外平衡式普通膨胀阀的外平衡管和感温包，直接
14、与蒸发器进、出口相连，主要由阀体、感温元件、阀球、调节螺栓和预紧弹簧组成。H形膨胀阀结构紧凑、工作可靠，普遍采用。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.2.4 汽车空调控制部件1 1电磁离合器电磁离合器 由压力板（前板）、带轮（转子）及电磁线圈组成，其作用是将汽车发动机的动力传递给压缩机主轴，使压缩机运转，完成制冷循环。压缩机的工作或停转由电磁离合器线圈电源的通断进行控制。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.2.4 汽车空调控制部件2 2温度控制器温度控制器 简称温控器，又称为恒温器。为了充分发挥蒸发器的最大冷却能力，同时又不致造成蒸发器表面的冷凝水结冰、结霜而堵塞蒸发器换热片之间的空气通道
15、，蒸发器表面的温度应当控制在14。作用作用：根据蒸发器表面温度的高低，接通和切断空调压缩机电磁离合器线圈电路，使蒸发器表面温度保持在规定的范围内（一般为14）。常用的温控器有波纹管式波纹管式（如桑塔纳轿车和奥迪100型轿车空调系统采用的温控器）和热敏电阻式热敏电阻式两种。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.2.4 汽车空调控制部件2 2温度控制器温度控制器（1）波纹管式温度控制器。波纹管式温控器又称为压力式温控器，其结构如图9-12所示，主要由感温管、波纹伸缩管、温度调节凸轮、弹簧、触点等组成。在感温管内充有制冷剂饱和液体，一端与温控器内的波纹伸缩管相连通，另一端插入蒸发器吸热片内2025c
16、m。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.2.4 汽车空调控制部件2 2温度控制器温度控制器（2）热敏电阻式温度控制器。热敏电阻式温控器又称为电子控制式温控器，由热敏电阻式蒸发器温度传感器，电子放大电路、电磁离合器继电器等组成。这种温控器具有反应迅速、控制精度高等优点。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.2.4 汽车空调控制部件3 3压力开关压力开关也称压力继电器或压力控制器，分为高压开关和低压开关两种，安装在制冷系统的高压侧管路上。当制冷系统中制冷剂压力出现异常时，迅速切断电磁离合器电路，而使压缩机停止工作，待压力恢复后，压缩机又正常工作，保护了制冷系统不损坏。汽车电气设备与检修第九章 汽
17、车空调9.2.4 汽车空调控制部件4 4减压安全阀减压安全阀 安装在压缩机缸体上，如果高压端的压力升至3.434.14MPa，减压安全阀就会开启，以降低压力，通常它和高压开关起双层保护，一旦减压安全阀开启，就必须予以更换。5 5怠速提升装置怠速提升装置 汽车空调制冷系统在工作时会消耗发动机功率，因此排气量较小的发动机，一旦将冷气开启，则会因功率消耗而使怠速降低，出现发动机怠速不稳定的现象，甚至使发动机熄火，因此设计这种装置使发动机怠速在制冷系统工作时自动升高，以维持正常的怠速。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.3 采暖系统与通风系统9.3.1 采暖系统 采暖是汽车空调中的功能之一，是将车外
18、新鲜空气引入到热交换器，吸收其中某种热源的热量，从而提高空气的温度，并将热空气送入车内，达到人体保暖和车窗玻璃除霜的目的。按所使用的热源形式的不同，汽车采暖系统大致分为水暖水暖式式、独立热源式独立热源式、综合预热式综合预热式和发动机排气加热式发动机排气加热式暖气装置。水暖式利用发动机的冷却液热量采暖，多用于轿车；独立热源式，装有专门的燃烧供热暖风装置，多用于客车和货车；综合预热式，既利用发动机的冷却热量，又装有燃烧预热的综合加热暖风装置，多用于大客车。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调1水暖式暖气装置水暖式暖气装置水流调节型空气混合型二合一改良组合型（a）空气混合型）空气混合型 （b）改良组合
19、型）改良组合型 （c）水流调节型）水流调节型汽车电气设备与检修第九章 汽车空调2发动机排气加热式暖气装置此种加热形式含热量较高，能够提供足够暖气来调节车内的温度，适合北方严寒地区，但气体中含有腐蚀性气体和有毒气体CO，这种取暖器必须耐腐蚀、密封性好，一旦穿孔后果不堪设想，所以安装时一般加装报警器。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.3.2 通风系统1气流组织过程气流组织过程 向车内提供温度适宜的干净空气。空气进气段：主要由用来控制新鲜空气和室内循环空气的风门叶片和伺服器组成 汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.3.2 通风系统1气流组织过程气流组织过程 空气进气段 空气混合段：由加热器和蒸
20、发器组成，提供所需温度的空气。空气分配段：使空气吹向面部、脚部和风窗玻璃上。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调2通风配气方式 汽车空调系统不仅能将新鲜空气引入车厢内，而且能将冷气、热风及新鲜空气有机地进行混合调节，形成冷暖适宜的气流并吹入车厢。（1）空气混合式）空气混合式 汽车电气设备与检修第九章 汽车空调2通风配气方式（2）全热式（再热式）全热式（再热式）汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.4 汽车空调操纵系统汽车空调操纵系统 1换气控制换气控制 主要由内外循环键完成来控制换气门。当换气控制置于外循环位置时，换气控制门开启，使车厢外新鲜空气进入车厢内产生换气作用；换气键置于内循环位置时，换
21、气控制门关闭，车厢内空气经由鼓风机在车厢内循环，此时开冷气可使车厢内空气温度快速降低。2温度控制温度控制 主要由冷暖混合控制门和水流阀来完成控制的，使吹入车厢内的空气控制在适当的温度。3风向控制风向控制 主要由风向键控制操作通风控制门、底板控制门及除雾控制门等开启及关闭，来完成风的走向控制。4风量控制风量控制 主要由鼓风机转速控制杆控制风量的大小，它可通过挡位的选择控制风量，挡位越高，风量越大。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.5 汽车空调控制电路举例汽车空调控制电路举例 下面以桑塔纳轿车分析空调系统控制电路的控制过程。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调控制电路分析控制电路分析汽车电气设备
22、与检修第九章 汽车空调控制电路分析控制电路分析汽车电气设备与检修第九章 汽车空调控制电路分析控制电路分析汽车电气设备与检修第九章 汽车空调控制电路分析控制电路分析汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.6 汽车空调系统的使用与维护汽车空调系统的使用与维护 9.6.1 9.6.1 汽车空调系统使用注意事项汽车空调系统使用注意事项（1）使用前按标准量加足制冷剂，清除冷凝器、加热器上的污垢，放净蒸发器排水器的积水。（2）关闭车窗、车门，否则会降低制冷效率。（3）调整风口、风向。（4）避免暴晒，以免加重空调负担。（5）正确使用空调控制面板上的操作按钮。（6）要作常规检查和定期维护。（7）经常注意软管是否
23、磨损、老化、堵塞。（8）电路是否短路，熔丝是否匹配。（9）制冷剂、冷冻机油的正确选用和保存。（10）不要让制冷剂进入眼睛。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.6.2 汽车空调系统常用的故障诊断方法 1看 用作状态，重点是通过干燥瓶上的观察窗看到的制冷剂情况。其检查条件是启动发动机，控制发动机转速为2000r/min左右，鼓风机转速为最高挡，按下A/C开关，将温度调至最低，打开左、右出风口，关闭所有车门及车窗。通过观察窗看到的制冷剂情况可能有4种。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.6.2 汽车空调系统常用的故障诊断方法 2听听 用耳朵聆听运转中的空调系统有无异常声音。如果有噪声则可能是电磁
24、线圈老化，吸力不足，通电后由于打滑而产生噪声，也可能是离合器片磨损造成间隙过大使离合器打滑。听压缩机是否有液击声。如果有液击声，可能是制冷剂过多或膨胀阀开度过大，应释放制冷剂或调整膨胀阀。除此之外，就是压缩机内部损坏。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.6.2 汽车空调系统常用的故障诊断方法 3摸摸 用手感觉压缩机的进气管和排气管之间应该有明显的温度差，前者发凉、后者发烫。用手感觉比较冷凝器进入管和排出管的温度，正常情况下，前者热一些，冷凝器上部温度比下部温度要高。用手摸储液干燥器前后温度应一致。冷凝器输出管到膨胀阀输入管之间是制冷剂高压、高温区，温度应该均匀一致。如果在感知高压管温度时，出
25、现温差变化比较大，则说明此处可能堵了。低压管路比较凉，用手摸膨胀阀前、后要有明显的温差，即前热后凉。膨胀阀出口到压缩机之间的软管应该凉而不结霜，正常情况应为结霜后即化，用肉眼看到的只是化霜后结成的水珠。用手感觉车内出风口有凉的感觉，车内保持适应人体的正常温度。如果高压管路、低压管路没有明显温差，说明制冷系统不工作或系统泄漏，制冷剂严重不足。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.6.3 汽车空调系统的使用维护基本操作1工具、设备和材料工具、设备和材料 检漏仪 汽车电气设备与检修第九章 汽车空调2维护的基本操作（1）回收。（2）检漏。包括外观检测漏法，肥皂水检查法，检漏仪检漏法，抽真空做气密性实验
26、法，打压检漏法。（3）抽真空。（4）加注冷冻机油。选择适量和与制冷系统相匹配的冷冻机油进行加注。（5）加注制冷剂。运行前应从高压侧加注孔加注，运行时应从低压侧加注孔加注。加注时应选用合适的制冷剂，把压力表组管道中的空气排放干净。（6）检验起动发动机。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调9.6.2 汽车空调系统常用的故障诊断方法 4测（1）用检漏仪。用检漏仪检查各接头是否有泄漏。（2）用歧管压力表。用歧管压力表检查制冷系统的压力。（3）用万用表。依据电路图原理用万用表检查空调电路故障。（4）用温度计。蒸发器：不结霜的前提下，蒸发器表面温度越低越好。冷凝器：正常工作时，冷凝器入口温度为7090，冷凝
27、器出口温度为5065。储液干燥器：正常情况下应为50。入口温度较出口温度高，说明储液干燥器堵塞。汽车电气设备与检修第九章 汽车空调习题与复习题习题与复习题 一、选择题一、选择题1下列关于R134a制冷剂的特点说法，错误的是（）。A无色、无味、无毒、不易燃烧、不易爆炸，化学性质稳定 B不破坏臭氧层，在大气层停留时间短，温室效应影响也很小 C黏度较低，流动阻力较小 D分子直径比R12大，不易外泄2汽车空调系统下列（）装置能够将气体制冷剂变为液态。A蒸发器 B膨胀阀 C冷凝器 D压缩机3干燥瓶的安装在（）。A压缩机与冷凝器之间 B蒸发器与压缩机之间 C冷凝器与膨胀阀之间 D蒸发器与膨胀阀之间4车厢内
28、夏季舒适的温度是（）。A2228B2025 C1618 D1516汽车电气设备与检修第九章 汽车空调习题与复习题习题与复习题二、判断题二、判断题1汽车空调刚工作时，从观察窗上出现短暂的气泡，这说明制冷剂不足。（）2冷凝器安装在车厢内的仪表台下面。（）3小王开汽车空调时，总是有“嗒”的一声响，这说明汽车空调有故障。（）4发动机运转时压缩总是运转的。（）5制冷循环过程分为压缩、膨胀、冷凝、蒸发4个过程。（）6空调常用的故障诊断方法是看、听、摸与测。（）7汽车空调制热的热能是来自发动机中的冷却液的热量。（）汽车电气设备与检修第九章 汽车空调习题与复习题习题与复习题三、思考题三、思考题 1简述汽车空调的功用。2简述汽车空调的组成。3汽车空调的4个制冷过程是什么？各过程的特点如何？4汽车空调制冷系统主要由哪些部件所组成，各部件的功用是什么？5结合图9-22分析桑塔纳汽车空调的电路原理，并写出不制冷的电路检测诊断流程图。6如何正确使用汽车空调？7汽车空调的日常保养有哪些？汽车电气设备与检修第九章 汽车空调THETHE ENDENDTHANKS
