空调制冷系统组成部件及结构图
空调器制冷系统原理及常见故障图文解析（简单易懂值得收藏）
空调器制冷系统原理及常见故障图⽂解析（简单易懂值得收藏）空调器的制冷制热基本原理空调器的制冷零部件介绍制冷系统常见故障分析制冷系统案例分析与讨论家⽤空调⽅案设计及常⽤专业术语空调器的制冷制热基本原理⼏个重要概念：焓：⽤于流体，指特定温度作为起点时物质所含的热量。
1标准⼤⽓压，0℃的焓值为0.焓随流体的状态、温度和压⼒等参数变化，当对流体加热或加给外功时，焓就增⼤；反之，流体被冷却或蒸汽膨胀向外作功，焓就减少。
熵：是⼀个导出的热⼒状态参数，当制冷剂吸收热量时，熵值必须增加，反之放热时，熵值减少；熵值的变化，可以判断制冷剂与外界之间热流的变化。
节流：指流体通过狭⼩截⾯时压⼒降低，不作外功，⽽且节流前后⼀定距离处的速度不变的过程。
如果制冷剂通过的电⼦膨胀阀，由于冷媒流速较⼤，通过阀门截⾯的时间短，冷媒基本来不及与外界进⾏热交换，这种情况当作绝热节流处理。
临界状态：在饱和状态中，液态和⽓态两相共存。
但当饱和温度继续升⾼，到达某⼀温度时，物质的液相和⽓相的区别就会消失，这时液相不再存在，此时对应状态点为临界点。
显热和潜热：显热是指物体被加热或冷却时只有温度变化⽽⽆相变（或形态变化）时所得到或放出的热量；潜热是指物体相变⽽温度不变时吸收或放出的热量。
空调器的制冷循环流程进⾏制冷运⾏时，来⾃室内机蒸发器的低压低温制冷剂⽓体被压缩机吸⼊压缩成⾼压⾼温⽓体，排⼊室外机冷凝器，通过轴流风扇的作⽤，与室外的空⽓进⾏热交换⽽成为中温⾼压的制冷剂液体，经过⽑细管的节流降压、降温后进⼊蒸发器，在室内机的风扇作⽤下，与室内需调节的空⽓进⾏热交换⽽成为低压低温的制冷剂⽓体，如此周⽽复始地循环⽽达到制冷的⽬的。
空调器的⼯作原理流程图(制冷)单级压缩蒸⽓制冷循环空调器的制热循环当进⾏制热运⾏时，电磁四通换向阀动作，使制冷剂按照制冷过程的逆过程进⾏循环。
制冷剂在室内机换热器中放出热量，在室外机换热器中吸收热量，进⾏热泵制热循环，从⽽达到制热的⽬的。
汽车空调制冷系统培训课件
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。
空调通风制冷系统循环基本示意图课件
新风系统
新风系统负责向室内提供新鲜空气，以保持室内空气的新 鲜度和质量。
新风系统包括新风口、新风管道和排风机等部件。通过排 风机将室外新鲜空气引入室内，与回风进行混合，以满足 室内空气品质的要求。
空气过滤与净化
空气过滤与净化系统负责对进入室内的空气进行过滤和净化，去除空气中的尘埃 、细菌等污染物。
。
易于维护
系统设计应便于日常维护和保 养，降低维护成本。
节能减排技术应用
变频技术
通过变频器调节压缩机转速， 实现制冷量的无级调节，提高
系统能效。
热回收技术
利用排气的热量回收用于加热 生活用水或室内空气，减少能 源浪费。
智能控制技术
采用智能控制系统，根据室内 外温湿度和运行工况自动调节 系统参数，实现节能运行。
空调通风制冷系统循环 基本示意图课件
目 录
• 空调通风制冷系统概述 • 空调通风系统 • 制冷循环系统 • 空调通风制冷系统的维护与保养 • 空调通风制冷系统的设计与优化
空调通风制冷系统
01
概述
系统组成与功能
01
02
03
制冷系统
主要负责吸收和转移热量 ，通过制冷剂循环实现室 内温度的降低。
通风系统
常见故障及排除方法
制冷效果不佳
检查制冷剂是否充足，冷凝器是 否清洁，以及空调通风口是否畅
通。
噪音过大
检查空调通风制冷系统的各个部件 是否有松动或损坏，及时修复或更 换。
电气故障
检查电气线路和元件是否有故障， 及时修复或更换。
系统性能检测与调整
性能检测
定期对空调通风制冷系统进行性 能检测，包括制冷效果、噪音、 耗电量等指标的检测。
调整与优化
第三章 汽车空调制冷系统原理
③ 体积 ④ 可靠性高， ⑤ 运转
小，重量 能经受恶劣的
平稳，噪
轻，满足 运行条件。要 声低，振
汽车对零 求压缩机能耐 动小，启
部件小型化 高温、高压 动转矩小，
的要求。
和振动冲击，减少压缩机
保证密封 对汽车的不
性能良好。利影响。
汽车空调压缩机的作用
① 压缩机是一个动力源，促使制冷剂在系统内循环流动。 若没有它，制冷剂则无法流动，更不能转移热量。
图3-8 回转斜盘式压缩 机
1－驱动轴；2－活塞；3－钢球；4－支承盘（滑靴）； 5－机壳（缸体）；6－斜板；7－轴封；8－前盖； 9－推力滚针轴承；10－油池；11－后盖； 12－油泵齿轮；13－阀板
图3-9 回转斜盘式压缩机结构示意图
摇摆斜盘式压缩机与回转斜盘式压缩机原理大致相同，其活塞是单作用 式的，不是双向式活塞，用摇板来代替斜盘驱动活塞工作。
层叠式蒸发器的结构如图3-23所示。
图3-23 层叠式蒸发器结构示意图
3Hale Waihona Puke 4 节流膨胀机构为了使制冷剂在蒸发器内更容易吸热蒸发，有必要将从冷凝器出来的高 压液态制冷剂进行减压处理，从而变成低压的容易蒸发的雾状制冷剂。这任
务是由节流膨胀机构承担的。常用的节流元件一般有热力膨胀阀、毛细 管或节流孔管。
构。管片式结构与冷凝器基本相同，只是管片的间距小一 些，蒸发器厚度方向的尺寸稍厚。管带式蒸发器的扁管比 冷凝器的宽，而且是竖向弯曲，便于蒸发器表面的冷凝水 排走。目前用得最广泛的是管片式和管带式，其次是层叠 式。
层叠式蒸发器由多层有序排列的矩形铝制薄板和夹在这些薄板之间的蛇形散热片 组成。其原理是从膨胀阀来的低压雾状制冷剂进入蒸发器底部的管内，吸收车内热量， 由于热交换很迅速，所以制冷剂很快沸腾蒸发。蒸发产生的气泡向上运动，使上部箱 内完全充满汽化了的蒸气。
《汽车空调基础知识》制冷系统的组成
汽车空调制冷系统
蒸发器的组成：
螺旋管、翅片、入口管路和出口管路
汽车空调制冷系统
空调蒸发器的制冷原理：
空气流经蒸发器表面，汽化过程中制 冷吸收热量，空气中的水蒸气被冷凝在蒸发器上
形成小水滴，水滴聚集在蒸发器的底部，并排出
车外。
汽车空调制冷系统
冷凝器
作用：对压缩机排出的高温、高压气态制 冷剂进行冷却，视之凝结为液体。 位置：一般安装在散热器的前面
汽车空调制冷系统
热交换器：热交换器是蒸发器与冷凝器的统称。 空调热交换器是借助空气来进行热交换的，而空 气传递热量的效率很低，因此热交换器外侧都设 计有翅片来增大表面积，以增强传热效果。
空调的翅片
螺旋管
汽车空调制冷系统
蒸发器
作用：将经过节流降压后的液态制冷剂汽 化，吸收蒸发器周围空气的热量而使之降温，鼓 风机再讲冷风吹到乘客舱内。 位置：仪表台下方的空调箱壳体总成内。
知识回顾
• • • • • 1、制冷系统的主要元理是什么？ 5、用自己的话说出冷凝器的工作过程。
汽车空调基 础知识
---------制冷系统
知识点回顾
1、节流元件是什么的分界点？ 节流元件是区分高压与低压的一个分界点 2、节流元件的种类？ 节流管与膨胀阀
汽车空调制冷系统
制冷系统主要元件：
空调制冷系统主要组成部件包括压缩 机、热交换器（冷凝器和蒸发器）、节流元件、
干燥过滤器和制冷剂管路等。
这节课主要讲授蒸发器与冷凝器
冷凝器
汽车空调制冷系统 冷凝器结构：
汽车空调制冷系统
冷凝器工作原理：
空条冷凝器利用发动机冷却风扇将制 冷剂放出的潜热传送到空气中去。
汽车空调制冷系统
制冷循环系统的结构图
制冷循环系统的结构图制冷循环系统中各部件在车上的安装位置如图所示，下面对各主要组成部件分别予以介绍。
制冷循环系统各部件的安装位置压缩机压缩机的作用是将从蒸发器出来的低温、低压的气态制冷剂通过压缩转变为高温、高压的气态制冷剂，并将其送入冷凝器。
目前在汽车空调系统中所采用的压缩机有多种类型，比较常见的有斜盘式压缩机、叶片式压缩机、涡旋式压缩机、曲轴连杆式压缩机等。
此外，压缩机还可分为定排量和变排量的两种型式，变排量压缩机可根据空调系统的制冷负荷自动改变排量，使空调系统运行更加经济。
叶片式压缩机（1）结构叶片式压缩机的结构见图，在叶轮上安装有若干叶片，与机体形成几个密封的空间，在机体上安装有吸气孔、排气孔和排气阀，在叶轮旋转时，密封的空间的体积会发生变化，从而完成进气、压缩和排气的过程。
叶片式压缩机的结构（2）工作过程叶片式压缩机的工作过程见图。
叶片式压缩机的工作过程旋转斜盘式压缩机（1）结构旋转斜盘式压缩机的结构见图，这种压缩机通常在机体圆周方向上布置有6个或者10个气缸，每个气缸中安装一个双向活塞形成6缸机或10缸机，每个气缸两头都有进气阀和排气阀。
活塞由斜盘驱动在气缸中往复运动，活塞的一侧压缩时，另一侧则为进气。
旋转斜盘式压缩机的结构2）工作过程旋转斜盘式压缩机的工作过程见图，压缩机轴旋转时，轴上的斜盘同时驱动所有的活塞运动，部分活塞向左运动，部分活塞向右运动。
图中的活塞在向左运动中，活塞左侧的空间缩小，制冷剂被压缩，压力升高，打开排气阀，向外排出，与此同时，活塞右侧空间增大，压力减小，进气阀开启，制冷剂进入气缸。
由于进、排气阀均为单向阀结构，所以保证制冷剂不会倒流.涡旋式压缩机（1）结构涡旋式压缩机的结构如图6-37所示，其关键部件是涡旋定子和涡旋转子，定子安装在机体上，转子通过轴承装在轴上，转子与轴有一定的偏心，定子与转子安装好后，可形成月牙形的密封空间，排气口位于定子的中心部位，进气口位于定子的边缘。
汽车空调制冷系统原理图
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。
空调主要组成部件
西安大金庆安压缩机有限公司
基本组成——压缩机4
•从构造上分类
压缩机从构造上分类的话，有以下几种。 开放形 半密闭形 密闭形 全密闭形
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基本组成——开放型压缩机
①吸气侧闭锁阀
开放形压缩机． 用外部的原动力(电机等) 进行传动带驱动或直接连 轴器驱动，驱动轴的一端 是突出来的，以便连接。
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操作时注意事项
• • 安装的位置 在管道中，制冷机油或其他物质在制冷剂旁边流 动。因为这个原因，必须要小心以使这些物质不 会给导向电磁阀或主体带来坏的影响。另外因为 它的外壳安装位置的结构强度也有限制。
•
主体应该安装在其轴线处于水平的位置上，同时
电磁阀部分的轴心线应该设定在主体的轴心线水 平之上。
分流器
（distributor）
•
分流器
（distributor）
分流器 膨胀阀
• 用分流装置减少冷媒流动时
的阻抗，并且平均分配。安 装于热交换器的进出口，分
配进入热交换器的冷媒液体
感温筒
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截止阀
• • 截止阀 （stop valve)
阀盖
用来接通和切断冷媒回路的的。分为全 开与全闭状态，不调节冷媒的流量。在
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热力膨胀阀
• 鉴于自动膨胀阀的运行是为了蒸发器内 压力稳定的目的，热力膨胀阀的运行则 是为了保证蒸发器出口的吸入过热度在
一个稳定的温度水平。
• 热力膨胀பைடு நூலகம்有下列2种 内平衡式 外平衡式
冷凝器 弹簧
到感温筒 隔板
均压管
器蒸 发 感温筒内压力 隔板
汽车空调制冷系统的构造
汽车空调制冷系统的构造一、压缩机汽车空调是由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、节流管（用于孔管系统结构）、蒸发器、导管与软管、观察窗等组成。
1）压缩机压缩机俗称空调泵，其作用是使制冷剂保持循环。
压缩机的吸气侧抽吸制冷剂蒸气，制冷剂流过压缩机的出口或排放侧时加压( 温度也随之升高)，高压、高温的制冷剂被压出压缩机而流入冷凝器。
功能：压缩机有两个重要的功能：一是使系统内建立低压区，二是使制冷剂和冷冻油循环，把制冷蒸气从低压压缩至高压，两种功能同时完成。
①低压条件压缩机入口处的制冷剂处在低压状态，可使蒸发器内的制冷剂流出，使节流装置中适量的制冷剂流入蒸发器，空调系统中膨胀阀出口到压缩机入口之间是低压状态。
②压缩制冷剂压力的上升会使制冷剂所含热量增加，这对制冷剂在冷凝器内放热是必要的。
高压状态存在于压缩机出口到膨胀阀入口之间。
分类：目前使用的压缩机根据工作方式分为往复式和旋转式两种，应用最多是往复式。
压缩机实物图工作原理：（1）定排式往复压缩机：往复式压缩机的每个活塞均配备有一组吸气阀和排气阀及阀片。
当一只活塞处于进气行程时，则另一只活塞处于压缩行程。
通过吸气阀，活塞将制冷剂吸入气缸，然后在活塞的作用下，制冷剂经过排气阀排出去。
当活塞向下运动时，即处于进气行程时，由于活塞的吸力作用和排气阀上方的较高压力作用，排气阀保持关闭。
同时，吸气舌簧阀开启，低压制冷剂蒸气进入。
当活塞向上运动时，即处于压缩行程时，制冷剂经过排气阀排出，而吸气阀在相同的压力作用下保持关闭。
压缩机将系统的低压侧与高压侧分割开来。
进入压缩机的是一种低压并略微过热的制冷剂蒸气。
当制冷剂离开压缩机时，它是一种高压高温的制冷剂蒸气。
冷冻润滑油存放在压缩机的油底壳内，以便保持曲轴连杆和其他内部零件的润滑。
(2) 往复式变容量压缩机（分压力调节式，电磁阀调节式两种）①压力调节式变排量压缩机原理：压力调节式变排量压缩机的旋转运动由输入轴传递给驱动连杆机构，驱动连杆机构通过斜盘将旋转运动转换成5 个连杆的轴向运动。
空调系统分类,组成
—滤纸；21 — 分隔片； 3—2 密封胶； 4—木外框 — 滤纸； —分隔片；
3—密封胶；4—木外框
五、空气处理室
1.装配式金属空调箱 标准的分段大致有回风机段、混合段、预热 段、过滤段、表冷段、喷水段、蒸汽加湿段 、再热段、送风机段、能量回收段、消声段 和中间段等等。 装配式空调箱的大小一般以每h处理的空气 量来标定，小型的处理空气量为几百m3/h， 大型的为几万甚至几十万m3/h，目前国内产 品最大处理空气量达300000m3/h。
多功能 加热、冷却、加湿、减湿
第7章 建筑基本设备及其控制特性
7.3 空调与冷热源系统
7.3.3 空气处理的方法和设备
喷水室是一种多功能的空气调节设备
1—前挡水板；2—喷嘴与排管；3—后挡水板；4—底池；5—冷水管； 6—滤水器；7—循环水管；8—三通阀；9—水泵；10—供水管； 11—补水管；12—浮球阀；13—溢水器；14—溢水管；15—泄水管； 16—防水灯；17—检查门；18—外壳
（1）封闭式系统
ε N N W 冷却器 C O
（2）直流式系统
C
O 风机
（3）混合式系统
过滤器
空调系统组成
一般空调系统包括进风、过滤、热湿处理、输送和分配、 冷热源几部分
排风口 空气的输送和分配部分 回风道 送风道 回风 新风口 进风部分 空气过 滤部分 空气的 热湿处 理部分 室内送风口
（被调空气） 冷冻水 热水 室内回风口 冷热源部分
第7章 建筑基本设备及其控制特性
7.3 空调与冷热源系统
7.3.3 空气处理的方法和设备
空气的加湿方法
在空调系统中一般均采用向空气中喷蒸汽的办法进行加 湿。常用的喷蒸汽加湿方法有干蒸汽加湿和电加湿两种。 干蒸汽加湿是将由锅炉房送来的具有一定压力的蒸汽由 蒸汽加湿器均匀地喷入空气中。而电加湿则是用于加湿 量较小的机组或系统中。
汽车空调制冷系统原理结构及部件检修
第3章汽车空调制冷系统原理、结构及部件检修第一节汽车空调制冷系统工作原理教学内容:汽车空调制冷系统工作原理1.汽车空调制冷系统的组成2.汽车空调制冷系统工作原理3.制冷系统的分类教学重点:制冷系统的组成和工作原理。
教学难点：制冷系统的工作原理。
教学目标：要掌握制冷系统的组成及各部件的作用。
了解制冷系统的分类，深刻理解循环离合器控制系统、蒸发器压力控制系统的工作原理。
教学过程：一：复习冷凝与蒸发制冷剂二：知识内容（一）：汽车空调制冷系统的组成制冷系统由压缩机、冷凝器、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、鼓风机、风扇、管道、制冷剂等组成。
上图为空调制冷系统循环部分的组成1—压缩机 2—冷凝器 3—低压开关 4—储液干燥罐 5—高压开关6—蒸发器 7—热控开关 8—膨胀阀上图制冷系统的结构（二）：汽车空调制冷系统工作原理从上图清晰的看出各部件的作用和制冷剂的循环状态。
工作原理压缩机运转时，将蒸发器内产生的低压低温蒸气吸入气缸，经过压缩后，使蒸气的压力和温度(约70℃~80℃,1500kPa)增高后排入冷凝器。
在冷凝器中，高温高压的制冷剂气体与外面的空气进行热交换，放出热量使制冷剂冷凝成高压液体(约50℃~60℃，1500kPa)，然后流入干燥储液器，并经过过滤干燥后流出。
经过膨胀阀的节流作用，制冷剂以低压的气液混合状态进人蒸发器。
在蒸发器里，低压制冷剂液体沸腾汽化，吸取车厢内空气的热量，然后又进人压缩机进行下一轮循环。
这样，制冷剂便在封闭的系统内经过压缩、冷凝、节流和蒸发四个过程.完成了一个制冷循环。
在制冷系统中，压缩机起着压缩和输送制冷剂气体的作用，它是整个系统的心脏。
膨胀阀起节流降压作用，同时调节进入蒸发器制冷剂液体的流量，它是系统高低压的分界线。
蒸发器是输出冷气的设备，制冷剂在其中吸收被冷却空气的热量，使空气降温。
冷凝器是放出热量的设备，蒸发器中吸收的热量、压缩机消耗功能所转化的热量，一起从冷凝器上散发出去，让冷却空气带走。
汽车空调制冷系统构造
二、储液干燥器 （一）功用 • 1.去除制冷系统内多余水分; • 2.防止制冷系统内杂质堵塞热力膨胀阀; • 3.贮存多余制冷剂 • 4.液气分离; • 5.载体的功用
(二)结构 一般都是做成圆筒状,因为筒状结构承压性能好,加工容易.易熔塞、 高低压开关及观察窗都安排在顶部；
（三）干燥剂 它是一种能从制冷剂液体或气体中吸收水分，而它本身
（一）片式蒸发器
结构较简单，加工方便，但换热效率较差。
（二）管带式蒸发器
这种蒸发器也需要双面复合铝材，且焊接要求高， 因此，加工难度最大，但其换热效率也高，结构 也最紧凑。
(三)蒸发器用风机组成
• 1.叶轮:通过叶片将机械能传递 给气体;
• 2.蜗壳:将离开叶轮的气流汇聚 起来,导向排出口;另外将气体 的部分动压经扩压而转变为静 压.
不溶于制冷剂的固体状物质； • 1.干燥方法及种类： • 1)甲醇喷射 • 2)硫酸钙封闭 • 3)活性氧化铝干燥； • 4)硅胶干燥 • 5)分子筛干燥
干燥剂选择应考虑因素: • 1.干燥剂吸水能力及冷冻油对吸水能力的影
响; • 2.干燥剂和制冷剂相容性; • 3.干燥剂的抗压强度及耐磨性; • 4.干燥剂的堆密度; • 5.干燥剂的价格; • 6.残余含水量;
同上 同上 同上 涡旋式 活塞式
生产厂家 上海易通 上海易通
日本电装
上海易通
同上 日本三电 同上 日本电装 日本精工 日本松下
日本电装 上海易通
同上 同上 同上 日本三菱重工 美国UTCarrier
3.2 热交换器
一、冷凝器
• 汽车空调冷凝器的作用是把压缩机排出的高温、高压制 冷剂气体，通过冷凝器将热量散发到车外空气中，从而 使高温、高压的制冷剂气体冷凝面较高温度的高压液体。 汽车空调冷凝器有管片式、管带式及平行流式三种结构 形式。
空调系统重要部件介绍(带图)
1、压缩机压缩机是整个空调系统的核心,也是系统动力的源泉.整个空调的动力，全部由压缩机来提供，压缩机就相当于把一个实物由低势位搬到高势位地方去,在空调中它的目的就是把低温的气体通过压缩机压缩成高温的气体，最后气体在换热器中和其他的介质进行换热，所以说压缩机的好坏会直接影响到整个空调的效果。
2、换热器根据在空调上的作用不同，可分为冷凝器和蒸发器。
现在就冷凝器和蒸发器的分类和区别述说一下。
(1)冷凝器：冷凝器的作用是将压缩机排出的高温高压的制冷剂过热蒸汽冷却成液体或气液混合物.制冷剂在冷凝器种放出的热量由冷却介质（水或空气）带走.冷凝器按其冷却介质和冷却的方式，可以分为水冷式、空气冷却式、水和空气混合冷却式三种类型.（2）蒸发器：蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的。
蒸发器的种类：蒸发器按冷却介质的不同,分为冷却液体载冷剂、冷却空气或其他气体的两大类型.3、节流部件节流部件是制冷系统不可缺少的四大部件之一。
它的作用是使冷凝器出来的高压液体节流降压，使液态制冷剂在低压（低温）下汽化吸热。
所以，它是维持冷凝器中为高压、蒸发器为低压的重要部件。
节流部件按形式,可分为毛细管和节流阀。
前者,用在较小的制冷设备中，如电冰箱中装在冷凝器和蒸发器之间的毛细管即是节流机构的一种。
后者用在较大的制冷设备中。
在大、中型装置中应用的节流机构为节流阀，常用的节流阀有三种，即手动膨胀阀、浮球调节阀和热力膨胀阀，后两种为自动调节的节流阀.膨胀阀按膨胀的类型可分为电磁膨胀阀和热力膨胀阀等。
4、气液分离器（蒸发器及压缩机之间）在蒸发器中,由于液体在蒸发器中蒸发，由液体变为气体的过程，由于考虑负荷的变化，可能会有一部分的制冷剂未全部蒸发，而会直接进入到压缩机。
由于液体的不可压缩性，所以在未进入压缩机之前，首先要通过气液分离器，以确保进入压缩机全部为汽体,保证压缩机能正常的运转。
制冷原理之各部件图片
气体在高速旋转的叶轮中获得高速度后，再在环行通 道（即扩压器和蜗室）将速度动能变为压力位能，从而提高 气体的压力。气体每经过一级叶轮和扩压器所能升高的压力 是有限的，当压力比大时，需采用多级压缩。
▪ 运行动画
离心式压缩机冷水机组
离心式压缩机冷水机组
5、冷凝器
▪ 空气冷却式冷凝器（风冷） 运行动画
空气分离器
作用：排除制冷系 统中的空气及其它 不凝性气体。
低压循环桶
▪ 低压循环桶：将节流后的闪发气体和回气携带的液 滴分离，让液体进入冷却设备，提高传热效率。
节流阀
节流阀的作用： 对制冷系统中高压液态制冷剂进行节流，达到降压和调节
流量的目的。
节流阀运行动画
冷风机
3、家用空调
▪ 1 窗式空调机 动画
活塞式压缩机冷水机组
回转式压缩机
▪ 滚动转子式压缩机原理：
转子连接在一根偏心旋转轴上，当转子顺时针旋转时，汽缸右边 的容积在增加，制冷剂气体被吸入气缸里；而汽缸左边的容积在减少， 气体被压缩，并从排气口送入冷凝器，当转子上部与汽缸上部接触时， 压缩过程终止，并开始进入下一个循环。
▪ 运行动画
回转式压缩机
翅片管式冷凝器
运行动画1
管带式冷凝器（风冷）
多元平形流冷凝器（风冷）
套管式冷凝器（水冷）
水冷式冷凝 器运行动画
套管式冷凝器
壳管式冷凝器
▪ 壳管式冷凝器运行动画
壳、盘管式冷凝器
运行动画
蒸发式冷凝器
和壳管式冷凝器 并联运行动画
淋激式冷凝器
运行动画
6、蒸发器
类似与冷凝器的分类 风冷： 翅片管式蒸发器，管带式蒸发器，蛇管式蒸发器等 水冷： 干式壳管式蒸发器，满液式蒸发器，套管式蒸发器等
空调管路基础知识简介
2、压缩机—冷凝器管路为高压管： ➢ 一般选用Φ12mm铝管，整条管路弯曲半径均为20mm，两弯点间最短直线段长
度要大于12mm。（与压缩机和冷凝器对接的接口尺寸要匹配） ➢ 这根管路同样必须包含有橡胶软管部分，目的是便于压缩机端的装配及缓冲
发动机的振动。一般选用外径18.4mm胶管。
3、冷凝器—蒸发器管路为高压管： ➢ 一般选用Φ8、 Φ 9mm铝管，整条管路弯曲半径均为15mm，两弯点间最短直
四层结构：从外表层到内表层依次为：外胶层、承压层、内胶层、尼龙层，
其中承压层由具有一定强度和直径的金属丝编制或缠绕而成，大大提高了胶管
的承载强度。
目前我公司使用的胶管为四层结构，为避免尼龙层破损，在铝管上涂抹一
层密封胶，既加强了密封，又防止铝管与尼龙层扣压时破损。 编织层
外胶层
尼龙层 PA 内胶层 EPDM 编织层 PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯） 外胶层 EPDM QC/T664-2000、SAE J2064-1998
1、蒸发器—压缩机管路为低压管： ➢ 一般选用Φ16mm铝管，整条管路弯曲半径均为25mm，两弯点间最短直线段长
度要大于12mm。（与膨胀阀和压缩机对接的接口尺寸要匹配） ➢ 这根管路必须包含有橡胶软管部分，目的是缓冲发动机的振动，同时便于装
配。一般选用外径22.8mm胶管，扣管部分长33，在扣管方向上不应有其他结 构影响扣管工艺（离扣管处保持20mm距离）。胶管走向尽量自然，避免局部 变形量过大导致早期老化，胶管长度一般在200mm以上，若走向不利于缓冲 胶管长度还应加大。
五、设计、布置的注意点 ➢ 间隙：一般铝管部分与车身钣金等固定件之间间隙要求在5~10mm，，可根
据现有管卡设计。胶管部分考虑到压缩机振动，保证足够的间隙，同时管 路与各高温件保持一定距离，以免管路温度过高影响空调制冷效果或老化 胶管。 ➢ 防断裂：发动机的振动是造成管路断裂的直接原因。 目前容易断裂的地方有：压缩机进出口、扣管地方、 若管路固定管夹强度差，固定的部分受力，就会导致断裂
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制冷循环系统的组成部件
制冷循环系统中各部件在车上的安装位置如图所示，下面对各主要组成部件分别予以介绍。
制冷循环系统各部件的安装位置
压缩机
压缩机的作用是将从蒸发器出来的低温、低压的气态制冷剂通过压缩转变为高温、高压的气态制冷剂，并将其送入冷凝器。
目前在汽车空调系统中所采用的压缩机有多种类型，比较常见的有斜盘式压缩机、叶片式压缩机、涡旋式压缩机、曲轴连杆式压缩机等。
此外，压缩机还可分为定排量和变排量的两种型式，变排量压缩机可根据空调系统的制冷负荷自动改变排量，使空调系统运行更加经济。
叶片式压缩机
（1）结构叶片式压缩机的结构见图，在叶轮上安装有若干叶片，与机体形成几个密封的空间，在机体上安装有吸气孔、排气孔和排气阀，在叶轮旋转时，密封的空间的体积会发生变化，从而完成进气、压缩和排气的过程。
叶片式压缩机的结构
（2）工作过程叶片式压缩机的工作过程见图6-34。
图6-34 叶片式压缩机的工作过程
旋转斜盘式压缩机
（1）结构旋转斜盘式压缩机的结构见图，这种压缩机通常在机体圆周方向上布置有6个或者10个气缸，每个气缸中安装一个双向活塞形成6缸机或10缸机，每个气缸两头都有进气阀和排气阀。
活塞由斜盘驱动在气缸中往复运动，活塞的一侧压缩时，另一侧则为进气。
旋转斜盘式压缩机的结构
2）工作过程旋转斜盘式压缩机的工作过程见图，压缩机轴旋转时，轴上的斜盘同时驱动所有的活塞运动，部分活塞向左运动，部分活塞向右运动。
图中的活塞在向左运动中，活塞左侧的空间缩小，制冷剂被压缩，压力升高，打开排气阀，向外排出，与此同时，活塞右侧空间增大，压力减小，进气阀开启，制冷剂进入气缸。
由于进、排气阀均为单向阀结构，所以保证制冷剂不会倒流.
涡旋式压缩机
（1）结构涡旋式压缩机的结构如图6-37所示，其关键部件是涡旋定子和涡旋转子，定子安装在机体上，转子通过轴承装在轴上，转子与轴有一定的偏心，定子与转子安装好后，可形成月牙形的密封空间，排气口位于定子的中心部位，进气口位于定子的边缘。
涡旋式压缩机的结构
(2）工作过程涡旋式压缩机的工作过程见图，当压缩机旋转时，转子相对于定子运动，使两者之间的月牙形空间的体积和位置都在发生变化，体积在外部进气口处大，在中心排气口处小，进气口体积增大使制冷剂吸入，当到达中心排口部位时，体积缩小，制冷剂被压缩排出。
涡旋式压缩机的工作过程
摇板式压缩机
（1）结构这种压缩机是一种变排量的压缩机，其结构如图6-39所示，它的结构与旋转斜盘式压缩机类似，通过斜盘驱动周向分布的活塞，只是将双向活塞变为单向活塞，并可通过改变斜盘的角度改变活塞的行程，从而改变压缩机的排量。
压缩机旋转时，压缩机轴驱动与其连接的凸缘盘，凸缘盘上的导向销钉再带动斜盘转动，斜盘最后驱动活塞往复运动。
摇板式压缩机的结构
（2）工作过程压缩制冷剂的工作过程此处不再重复，这里主要介绍一下变排量的原理，见图，这种压缩机可以根据制冷负荷的大小改变排量，制冷负荷减小时，可以使斜盘的角度减小，减小活塞的行程，使排量降低。
负荷增大时则相反。
下面以负荷减小为例来说明压缩机排量如何减小，制冷负荷的减小会使压缩机低压腔压力降低，低压腔压力降低可使波纹管膨胀而打开控制阀，高压腔的制冷剂便会通过控制阀进入斜盘腔，使斜盘腔的压力升高
摇板式压缩机变排量的工作过程
曲轴连杆式压缩机
(1）结构这种压缩机的结构与发动机相似，由曲轴连杆驱动活塞往复运动，一般采用双缸结构，每缸上方装有进排气阀片，压缩机的具体结构见图6-41。
曲轴连杆式压缩机的结构
2）工作过程曲轴连杆式压缩机的工作过程见图，整个工作过程由吸气、压缩和排气三个过程组成，活塞下行时进气阀开启，制冷剂进入气缸，活塞上行时，制冷剂被压缩，当达到一定压力时，排气阀打开，制冷剂排出。
这种压缩机由于体积较大，目前已很少在小车上使用。
曲轴连杆式压缩机的工作过程
冷凝器
冷凝器的作用是将压缩机送来的高温、高压的气态制冷剂转变为液态制冷剂，制冷剂在冷凝器中散热而发生状态的改变。
因此冷凝器是一个热交换器，将制冷剂在车吸收的热量通过冷凝器散发到大气当中。
小型汽车的冷凝器通常安装在汽车的前面（一般安装在散热器前），通过风扇进行冷却（冷凝器风扇一般与散热器风扇共用，也有车型采用专用的冷凝器风扇）。
冷凝器的结构如图所示，主要由管路和散热片组成，有一个制冷剂的进口和一个出口。
冷凝器
储液干燥器和集液器
(1）储液干燥器储液干燥器用于膨胀阀式的制冷循环，其作用是：
①暂时存储制冷剂，使制冷剂的流量与制冷负荷相适应；
②去除制冷剂中的水分和杂质，确保系统正常运行；（如果系统中有水分，有可能造成水分在系统中结冰，堵塞制冷剂的循环通道，造成故障。
如果制冷剂中有杂质，也可能造成系统堵塞，使系统不能制冷。
）
③部分储液干燥罐上装有观察玻璃，可观察制冷剂的流动情况，确定制冷剂的数量；
④有些储液干燥罐上装有易熔塞，在系统压力、温度过高时，易熔塞熔化，放出制冷剂，保护系统重要部件不被破坏；
⑤还有些储液干燥罐上安装有维修阀，供维修制冷系统安装压力表和加注制冷剂之用；
⑥有些车型的储液干燥罐上装有压力开关，可在系统压力不正常时，中止压缩机的工作。
储液干燥器的结构如图6-44所示，干燥器有滤网和干燥器，罐的上方有观察玻璃及进口和出口。
储液干燥器
（2）集液器集液器用于膨胀管式的制冷系统，安装在蒸发器出口处的管路中。
由于膨胀管无法调节制冷剂的流量，因此蒸发器出来的制冷剂不一定全部是气体，可能有部分液体，为防止压缩机损坏，故在蒸发器出口处安装集液器，一方面将制冷剂进行气液分离，另一方面起到与储液干燥器相同的作用，其结构如图所示。
膨胀阀和膨胀管
膨胀阀膨胀阀安装在蒸发器的入口处，其作用是将储液干燥器来的高温、高压的液态制冷剂从膨胀阀的小孔喷出，使其降压，体积膨胀，转化为雾状制冷剂，在蒸发器中吸热变为气态制冷剂，同时还可根据制冷负荷的大小调节制冷剂的流量，确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体。
膨胀阀的结构形式有三种，分别为外平衡式膨胀阀、平衡式膨胀阀和H型膨胀阀，下面分别予以介绍。
（1）外平衡式膨胀阀外平衡式膨胀阀的结构见图6-46，膨胀阀的入口接储液干燥器，出口接蒸发器。
膨胀阀的上部有一个膜片，膜片上方通过一条细管接一个感温包，感温包安装在蒸发器出口的管路上，部充满制冷剂气体，蒸发器出口处的温度发生变化时，感温包的气体体积也会发生变化，进而产生压力变化，这个压力变化就作用在膜片的上方。
膜片下方的腔室还有一根平衡管通蒸发器出口。
阀的中部有一阀门，阀门控制制冷剂的流量，阀门的下方有一调整弹簧，弹簧的弹力试图使阀门关闭，弹簧的弹力通过阀门上方的杆作用在膜片的下方。
可以看出，膜片共受到三个力的作用，一个是感温包中制冷剂气体向下的压力，一个是弹簧向上的推力，还有一个是蒸发器出口制冷剂的压力，作用在膜片的下方，阀的开度取决于这三个力综合作用的结果。
外平衡式膨胀阀
当制冷负荷发生变化时，膨胀阀可根据制冷负荷的变化自动调节制冷剂的流量，确保蒸发器出口处的制冷剂全部转化为气体并有一定的过热度。
当制冷负荷减小时，蒸发器出口处的温度就会降低，感温包的温度也会降低，其中的制冷剂气体便会收缩，使膨胀阀膜片上方的压力减小，阀门就会在弹簧和膜片下方气体压力的作用下向上移动，减小阀门的开度，从而减小制冷剂的流量。
反之制冷负荷增大时，阀门的开度会增大，增加制冷剂的流量。
当制冷负荷与制冷剂的流量相适应时，阀门的开度保持不变，维持一定的制冷强度.
（2）平衡式膨胀阀平衡式膨胀阀的结构与外平衡式膨胀阀的结构小异，见图，不同之处在于平衡式膨胀阀没有平衡管，膜片下方的气体压力直接来自于蒸发器的入口。
平衡式膨胀阀的工作过程与外平衡式膨胀阀的工作过程完全相同。
平衡式膨胀阀
（3）H型膨胀阀采用、外平衡式膨胀阀的制冷系统，其蒸发器的出口和入口不在一起，因此需要在出口处安装感温包和管路，结构比较复杂。
如果将蒸发器的出口和入口做在一起，就可以将感温包的管路去掉，这就形成了所谓的H型膨胀阀，见图。
H型膨胀阀
H型膨胀阀中也有一个膜片，膜片的左方有一个热敏杆，热敏杆的周围是蒸发器出口处的制冷剂，制冷剂的温度的变化（制冷负荷变化）可通过热敏杆使膜片右方的气体的压力发生变化，从而使阀门的开度变化，调节制冷剂的流量以适应制冷负荷的变化。
H型膨胀阀具有结构简单、工作可靠的特点，现在汽车应用越来越广。
膨胀管膨胀管的作用与膨胀阀的作用基本相同，只是将调节制冷剂流量的功能取消了。
其结构见图。
膨胀管的节流孔径是固定的，入口和出口都有滤网。
由于节流管没有运动部件，具有结构简单、成本低、可靠性高、节能的优点，因此美、日等国有许多高级轿车采用膨胀管式制冷循环。
膨胀管
蒸发器
蒸发器也是一个热交换器，膨胀阀喷出的雾状制冷剂在蒸发器中蒸发，吸收通过蒸发器空气中的热量，使其降温，达到制冷的目的，在降温的同时，溶解在空气中的水分也会由于温度降低凝结出来，蒸发器还要将凝结的水分排出车外。
蒸发器安装在驾驶室仪表台的后面，其结构如图所示，主要由管路和散热片组成，在蒸发器的下方还有接水盘和排水管。
蒸发器
空调制冷系统工作时，鼓风机的风扇将空气吹过蒸发器，空气和和蒸发器的制冷剂进行热交换，制冷剂气化，空气降温，同时空气中的水分凝结在蒸发器的散热片上，并通过接水盘和排水管排出车外。