4第四章 汽车空调制冷系统[110页]

第一节 汽车空调制冷系统工作原理
图4-2 膨胀阀式制冷循环系统
第二节 汽车空调制冷系统主要部件结构与原理
汽车空调制冷系统包括压缩机、冷凝器、储液干燥器（集液器）、 膨胀阀（膨胀管）和蒸发器等主要部件。下面分别介绍主要部件的结构 与原理。
一、压缩机
制冷压缩机是汽车空调制冷系统的“心脏”，其作用是维持制冷剂 在制冷系统中的循环，吸入来自蒸发器的低温、低压制冷剂蒸气，压缩 制冷剂蒸气使其压力和温度升高，并将制冷剂蒸气送往冷凝器。压缩机 和膨胀阀是制冷系统中低压和高压、低温和高温的分界线。
第二节 汽车空调制冷系统主要部件结构与原理
（二）汽车空调压缩机应用概况 目前，正式应用在汽车空调上的压缩机不少于30种，按其运动形式 和主要零件形状可以分为往复活塞式和旋转式两种，具体分类如图4-3所 示。
图4-3 空调压缩机分类
第二节 汽车空调制冷系统主要部件结构与原理
汽车空调制冷压缩机的结构、性能、特点及应用情况如下： （1）曲轴连杆式压缩机是使用时间最早、最长的第一代产品。目前 仍然应用在家用制冷装置和空调器上，中型曲轴连杆式压缩机仍在公共 汽车和旅游客车上大量应用。 （2）摆盘式和斜盘式活塞压缩机是第二代产品。它的优点是没有连 杆，主轴上惯性较小，结构紧凑，从1953年至今，汽车空调应用仍以它 为主。 （3）径向活塞压缩机虽然20世纪70年代便已问世，但它在应用过 程中，遇到了回转式压缩机的竞争，所以这种压缩机至今没有得到应有 的重视。 以上这几种压缩机均属于往复活塞式压缩机。往复活塞式压缩机共 同的特点是活塞做往复运动，所以，运动惯性力大，转速的提高受到了 限制。这样在相同体积下与其他制冷机比较，其制冷量小，振动大，容 积效率较低，特别是惯性力对转速的限制，是它们可能被旋转式压缩机 取代的根本原因。
第一节 汽车空调制冷系统工作原理
2．膨胀管式制冷循环系统 膨胀管式制冷循环系统也叫循环离合器系统，主要包括压缩机、冷 凝器、集液器、膨胀管、蒸发器和管路等主要部件，见图4-2。 从制冷的工作原理来看，与膨胀阀式的制冷循环系统无本质的差别， 只不过将可调节流量的膨胀阀换成不可调节流量的膨胀管，使其结构更 加简单。为了防止液态的制冷剂进入压缩机而造成压缩机的损坏，可将 储液干燥器安装在蒸发器的出口，并根据其作用更名为集液器，同时进 行气液分离，液体留在器内，气体进入压缩机，其他部分的工作过程与 膨胀阀式的制冷循环相同。 所有的汽车空调系统，都是既要保证蒸发器不结冰，又要达到最高 的制冷效率。
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第二节 汽车空调制冷系统主要部件结构与原理
（一）汽车空调对配置制冷压缩机的要求 汽车空调制冷压缩机与一般用途的压缩机相比，在结构和性能上有 下列特殊的要求： （1）制冷能力强，具有良好的低速性能，以确保汽车在低速行驶和 怠速时也有足够的制冷能力。 （2）节省动力，尤其是汽车在高速行驶时动力消耗不能过大；否则， 不仅使经济性降低，还会影响汽车的动力性。 （3）对于轿车和轻型汽车来说，压缩机必须在发动机舱有限的空间 内安装固定，因此，要求压缩机的体积和质量都要小。 （4）汽车在高温怠速下，发动机舱里的压缩机温度可达120℃；汽 车行驶时颠簸振动也很大，要求压缩机在高温和颠簸振动的情况下能正 常工作。 （5）要求压缩机启动、运转平稳，振动小，噪声低，工作可靠。
1．膨胀阀式制冷循环系统 膨胀阀式系统也叫传统空调系统，主要包括压缩机、冷凝器、储液 干燥器、膨胀阀、蒸发器和管路等主要部件，见图4-1。
第一节 汽车空调制冷系统工作原理
图4-1 膨胀阀式制冷循环系统 ND-高压；HD-低压
第一节 汽车空调制冷系统工作原理
这种制冷循环系统的工作原理是压缩机将气体的制冷剂压力和温度 同时提高，目的是使制冷剂比较容易液化放热。高压的气体制冷剂进入 冷凝器，冷凝器风扇使空气通过冷凝器的缝隙带走制冷剂放出的热量并 使其液化，液化后的制冷剂进入储液干燥器，滤掉其中的杂质、水分， 同时储存适量的液态制冷剂以备制冷负荷发生变化时制冷剂不会断流， 从储液干燥器出来的制冷剂流至膨胀阀，从膨胀阀中的节流孔喷出雾状 制冷剂，雾状制冷剂进入蒸发器。由于制冷剂的压力急剧下降，便很快 蒸发汽化，吸收热量，蒸发器外部的风扇使空气不断通过蒸发器的缝隙， 使其温度下降，车内温度下降，蒸发器出来的气态制冷剂再进入压缩机 重复上述过程。这种循环系统中的膨胀阀可以根据制冷负荷的大小调节 制冷剂的流量。
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汽车空调构造与维修
杨柳青 主编
2020/5/2
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绪论 汽车空调概述 汽车空调技术基础 汽车空调制冷系统 汽车空调的采暖与通风系统 汽车空调的控制系统 独立式汽车空调系统 汽车空调维修专用设备 汽车空调系统维护与检修 汽车空调系统故障诊断与排除 汽车空调系统维修后的性能调试
第一节 汽车空调制冷系统工作原理
二、汽车空调制冷系统的分类
从前述的制冷原理我们已经知道，通过制冷循环可以将车内的热量 转移到车外，根据目前车辆上采用的循环系统，汽车空调制冷系统一般 分为两类：一类是膨胀阀式制冷循环系统，另一类是膨胀管式制冷循环 系统，它们的区别是所用的节流膨胀装置的结构不同，储液干燥器的安 装位置不同。
第四章 汽车空调制冷系统
第一节 汽车空调制冷系统工作原理 第二节 汽车空调制冷系统主要部件结构与原理
第一节 汽车空调制冷系统工作原理
一、空调制冷系统的工作原理
汽车空调制冷系统由压缩机、冷凝器、储液干燥器（集液器）、膨 胀阀（膨胀管）、蒸发器和鼓风机等组成。各部件之间采用铝管（或铜 管）和高压橡胶管连接成一个密闭系统，制冷系统工作时，制冷剂以不 同的状态在这个密闭系统内循环流动，每个循环有以下4个基本过程。
1．压缩过程 压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压的制冷剂气体，把它压缩成高 温高压气体排出压缩机。 2．放热过程 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，并放出大量的热。
第一节 汽车空调制冷系统工作原理
3．节流膨胀过程 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）排出膨胀装置。 4．吸热制冷过程 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汽又进入压缩机。上述过程周而复始地进行，便 可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。