第二章 汽车空调的制冷工作原理与结构

(3)膨胀过程 (4)吸气过程
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2.3 压缩机
总述：完成吸气过程后，活塞又从下止点 向上止点运动，重新开始压缩过程，如此周而 复始，循环不已。压缩机经过压缩、排气、膨 胀和吸气四个过程，将蒸发器内的低压蒸气吸 人使其压力升高后排人冷凝器，完成抽吸、压 缩和泵送制冷剂的作用。
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2.3 压缩机
第二章汽车空调的制冷工作原理与结构
作业:
1、叙述汽车空调制冷系统的工作原理 2、制冷剂的定义、分类及其差别 3、冷冻机油作用、性能特点
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2.3 压缩机
一、对汽车空调压缩机的特殊要求 1、在低速行驶或怠速时具有效率高，制冷能 力强的特点；在高速行驶时又要求输入的功率 低。 2、体积小重量轻。 3、耐高温和抗振性好。 4、工作平稳。
（二）制冷剂的分类 1、制冷剂R12学名二氯二氟甲烷，分子式CF2C12，第一位数字1 表示由甲烷衍生，第二位数字表示氟的原子个数。 2、R134a学名四氟乙烷，分子式为CF3CH2F，分子量102.031。
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2.2 制冷剂与冷冻机油
（三）制冷剂R12的性能特点 1、R12的性能特点 1）R12在常温、常压下为无色无味气体，相对密度约为空气的4.18倍。 2）在正常大气压下，其蒸发温度为—29.8℃，凝固温度为-158℃ 3）R12渗透能力强，能渗透过极微小的细缝。由于它无臭、无味、渗 透时不易发现。需用专门的仪器或方法进行检测。 4）R12化学性能稳定，不易燃烧，与空气混合时不爆炸，对人体无毒 害，但与火焰接触时会分解为有毒的气体。 5）R12能与冷冻油完全互溶，任意混合，但与水几乎互不相溶，因此， 在蒸发温度低于0℃时，若制冷系统中混合有水分，就会在膨胀阀部 位形成冰塞，使制冷工作无法进行。
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2.4.2 蒸发器
二、蒸发器 1、蒸发器的作用 是将经过节流降压后的液态制冷剂在蒸发器
内沸腾汽化，吸收蒸发器表面周围空气的热量 而降温，风机再将冷风吹到车室内，达到降温 的日的。
2、蒸发器的结构 管片式、管带式、层叠式三种。
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2.4.2 蒸发器
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2.4.3 节流膨胀阀
三、节流膨胀阀 汽车空调的节流膨胀机构主要是热力膨胀
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第二章汽车空调的制冷工作原理与结构
本章主要内容：
2.1 制冷原理 2.2 制冷剂与冷冻机油 2.3 压缩机 2.4 汽车空调其它部件
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2.1 制冷原理的思考问题
1、制冷系统各组件的作用 2、制冷剂在各组件的状态变化
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2.1 汽车空调制冷系统的工作原理
一、制冷系统的组成
汽车制冷系统是由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器 四大部件以及辅助设备和耐氟软管组成，制冷剂在封 闭的系统中循环流动。
阀。另外，还有H型膨胀阀、膨胀节流管以及 组合阀等。
(一)热力膨胀阀 1、热力膨胀阀的作用 (1)节流降压 (2)自动调节制冷剂流量 (3)控制制冷剂流量、防止液击和异常过热 发生。
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2.4.3 节流膨胀阀
2、热力膨胀阀的结构及工作原理 热力膨胀阀有外平衡和内平衡两种形式 （以外平衡式热力膨胀阀为例） (1)结构 主要由热敏管、压力弹簧、膜片，均衡管、 膜片室，阀门、毛细管等组成。
存，根据蒸发器的需要提供所需制冷剂量。 (2)过滤杂质 将系统中经常会出现的杂质、脏物，
如锈迹、污垢、金属粒等过滤掉，这些杂质会损伤压 缩机气缸壁和轴承，还会堵塞过滤网和膨胀阀。
(3)吸收湿气 汽车空调制冷系统中湿气要求越少 越好，因为湿气会造成“冰塞”并腐蚀系统管道等， 使之不能正常工作。
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2.4.1 冷凝器
管带式与平行流式的区别：
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2.4.1 冷凝器
3、提高冷凝器性能考虑的因素： 1)增加换热面积，提高空气侧和制冷剂侧的换 热量。 2)提高冷凝器内工质流体温度和流量分配的均 匀度。 3) 增加通道截面积，提高单位时间内的制冷 剂流量和流速。降低制冷剂在冷凝器中的压力 损失，可以减少压缩机耗功。
3、膨胀阀 经过膨胀阀的节流作用，制冷剂以低压的汽液混合状态进入蒸发器。
4、蒸发器 在蒸发器里，低压制冷剂液体沸腾气化，吸取车厢内空气的热量，然后又 进入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。
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2.1 汽车空调制冷系统的工作原理
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2.1 汽车空调制冷系统的工作原理
2、制冷剂在各组件的状态变化
1）压缩机 低温低压气态→高温高压的气态
2）冷凝器 高温高压的气态→高温高压的液态
3）膨胀阀 高温高压的液态→低温低压的液态
4）蒸发器 低温低压的液态→低温低压的气态
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2.2 制冷剂与冷冻机油
一、制冷剂
(一)定义 在制冷系统中用于转换热量并循环流动的物质称为制冷剂。目前 汽车空调系统中常用的制冷剂有R12、R134a两种。其中字母“R” 是Refrigerant(制冷剂)的简称。
2.4.6 电磁离合器
2、结构 由带轮、压力板及轴承等组成。
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2.4.7 维修辅助阀
七、维修辅助阀 在轿车空调系统中，为了简化制冷系统，压缩机
上不设辅助阀，而用维修接口来代替，每个维修接口 上都装有一个施拉尔阀。
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第二章汽车空调的制冷工作原理与结构
作业:
4、叙述汽车空调活塞式压缩机的工作过程 5、热力膨胀阀的作用是什么？主要有哪两 种形式？简述内平衡热力膨胀阀的工作原理， 如何调整膨胀阀？
(3)压缩作用 压缩机吸入的是低温低压的制冷剂蒸 气，只有经过它的压缩，才能把低温低压的制冷剂蒸 气转变为高温高压的制冷剂蒸气。制冷剂蒸气进入冷 凝器后才能向外界排出热量。
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2.3 压缩机
2、活塞式压缩机的工作过程
活塞式压缩机对制冷剂蒸气的压缩是由活塞在气缸内改变工作容积 来完成的。
(1)压缩过程 (2)排气过程
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2.4.3 节流膨胀阀
(2)工作原理
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2.4.3 节流膨胀阀
3、热力膨胀阀的安装方法 (1)膨胀阀应安装在蒸发器的入口管上，阀体垂直放置， 不宜倾斜安装，更不要颠倒安装。 (2)感温包应安装在蒸发器出口的一段水平的吸气管上， 并应远离压缩机吸气口1.5m以上，其位置应低于膨胀 阀，且感温包要水平放置，以保证感温工质液体始终 在感温包中。 (3)感温包同蒸发器接触面锈迹应除尽，阀体应垂直放 置，不宜倾斜安装，更不要颠倒安装。
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2.4.3 节流膨胀阀
(4)感温包不应安装在吸气管的积液处，否则，感温 包就不能感测到真正的过热度。
(5)当吸气管径小于25mm时，感温包贴在吸气管 的顶部；当吸气管径大于25mm时，感温包包扎在水 平管的下侧45°处或者侧面中点处，图3—34所示。感 温包无论如何不能贴附在水平吸气管的底部，以防管 子底部积油等因素影响感温包的正确感温。
六、电磁离合器 1、工作原理 汽车空调系统的压缩机主轴上都装有电磁离合器，
其作用是通电或断电时，可以控制压缩机停或开。它 是压缩机与带轮之间的连接件，只要发动机在运转， 离合器的带轮总是在旋转。只有当电磁线圈通电时离 合器才被吸上而使压缩机工作。而电磁离合器的电源 通断由一个温度控制器来控制。
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2.3 压缩机
二、汽车空调压缩机的作用与工作过程 1、汽车空调压缩机的作用 (1)抽吸作用 有了压缩机的抽吸作用，才能使蒸发
管内的压力降低。制冷剂才能在低温下沸腾，从而使 系统向车厢内排出冷气。
(2)循环泵作用 制冷剂在系统中需要不断地循环， 压缩机就是制冷剂循环的动力来源(故也有人把其称为 空调泵)。
三、汽车空调 压缩机的分类
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2.3 压缩机
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2.3 压缩机
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2.4.1 冷凝器
一、冷凝器 1、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成较高温度的高 压液体。
2、分类 管片式、管带式及平行流式三种结构形式。
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2.2 制冷剂与冷冻机油
(四) R12与R134a汽车空调系统的差别
1、两者特征上的差别
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2.2 制冷剂与冷冻机油
2、R134a系统的改动项目
编号 项目
说明
编号 项目
说明
1
制冷剂
R12→R134a
7 干燥剂
硅胶→沸石
2
冷冻油
矿物质油→合成油
8
熔化螺栓
停止使用改用安全 阀
改变O形密封材料
内衬加进尼龙层
3
管道
9
软管
改变管道街头形状
改变软管材料
4
压缩机
5
维修阀
改变封口 改变螺孔尺寸
10
安全阀
3.14MPa→3.43MP a
11
Biblioteka Baidu
压力开关
2.65MPa→3.14MP a
6
冷凝器
改进散热性能
12 膨胀阀
改变流动特性
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2.2 制冷剂与冷冻机油
二、冷冻机油
（一）作用 压缩机使用的润滑油叫做冷冻机油。它具有润滑、密封、冷 却、降低压缩机噪声等作用。
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2.2 制冷剂与冷冻机油
2、R134a的性能特点 1）R134a为无色易挥发的液体，常温常压下极易挥发，有微芳香 味，25℃时液体密度为1.21。 2）在标准大气压下，熔点为-101℃,沸点为-26.4℃不燃烧,不易溶 于水。 3）无毒不燃。 4）缺点是改装设备需要更换有潜在腐蚀性、价格昂贵、有强吸湿 性的多元醇酯类润滑油，需要进行系统清洗和除湿，生产成本和 更换成本都较高。
(6)外平衡管应接在感温包安装部位后面10mm处， 以免制冷剂在蒸发管内的流动阻力使膨胀阀产生误动 作；
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2.4.3 节流膨胀阀
(二)H型膨胀阀
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2.4.3 节流膨胀阀
(三)膨胀节流管
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2.4.4 储液干燥器
四、储液干燥器 1、作用 (1)储存制冷剂 接受从冷凝器来的液体并加以储
三、总结 1、制冷系统各组件的作用
1）压缩机 压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸气的作用，它是整个系统的心脏。 2）冷凝器 冷凝器是放出热量的设备．从蒸发器中吸收的热量连同压缩机消耗功能 所转化的热量一起从冷凝器让冷却空气带走。 3）膨胀阀 膨胀阀对制冷剂起节流降压作用，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。 4）蒸发器 蒸发器是输出冷量的设备，制冷剂在其中吸收被冷却空气的热量实现降 温。
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2.2 制冷剂与冷冻机油
（二）对冷冻机油的要求 在选择冷冻机油时，必须注意空调压缩机内部冷冻机油所处的状态， 如排气温度、排气压力、吸气温度等。概括起来要注意以下几点： 1)即使溶于制冷剂时，也要有能保持一定油膜的粘度； 2)与制冷剂、有机材料和金属等在高温或低温下接触也不应起反应， 其热力及化学性能十分稳定； 3)在制冷循环的最低温度部位也不应有结晶状的石蜡分离、析出或凝 固，从而保持较低的流动点； 4)含水量极少； 5)在压缩机排气阀附近的高温部位不应产生积炭、氧化，具有较高的 热稳定性。
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2.1 汽车空调制冷系统的工作原理
二、制冷基本原理
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2.1 汽车空调制冷系统的工作原理
1、压缩机 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增高后排入冷凝器。
2、冷凝器 在冷凝器中高温高压的制冷剂蒸气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，然后流人干燥贮液器，并过滤流出。
2.4.4 储液干燥器
2、结构 由干燥器盖、干燥器体 、引出管、过滤部分、 干燥部分组成。
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2.4.5 视液镜
五、视液镜 又称氟利昂液体指示器。它的作用： (1)用来指示制冷剂流动状况，当发生缺液或含有
水分时，观察玻璃能显示不同颜色和气泡。 (2)能视察管路中冷冻油流动情况。
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2.4.6 电磁离合器
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2.2 制冷剂与冷冻机油
（三）冷动机油性能特点 空调系统中所使用的冷冻油在不同的空调系统中不能混用。 1、R12空调系统使用的冷冻油一般用国产冷冻油18号或25号， 进口冷冻油一般使用日本SUNIS03～5GS。 2、R134a空调系统中使用的是代号为PAG及ESTER的冷冻机油。
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