第1章汽车空调基础知识

通风装置 风门布置图
（4）空气净化装置 除去车内空气中的尘埃、臭味、烟气及有毒气体，
产生有毒的光气 ➢ 4.禁止直接烤制冷剂钢瓶 ➢ 5.防止与人接触，发生冻伤
1.2.2 冷冻油
冷冻油的概念：制冷设备使用的润滑油，是保证保
证压缩机正常可靠运转的必要条件，延长压缩机寿命，减 少机件磨损。
冷冻油的作用：
润滑压缩机：轴承、活塞、活塞环、曲轴等； 密封：防止制冷剂泄漏； 冷却摩擦表面； 降噪：减少运到表面的振动； 制冷剂与冷冻油可以互溶，因此它们一起循环。
与整车生产企业相似，面临着国外汽 车空调企业的挑战；
要逐步走向专业化、规模化，注重创 新。
大型的专业化汽车空调供货商：上海德
尔福汽车空调有限公司、杰克赛尔汽车空调有限 公司、广州豪华汽车空调有限公司、湖北沙市电 工仪表集团
1.1.4 汽车空调的发展方向
1、日趋自动化（信息全面，操控方便） 2、提高舒适性（冷风、暖风独立循环） 3、高效节能、小型轻量化（压缩机、冷凝
1.2.1 制冷剂
制冷剂的命名方法
对乙烷系的同素异构体都有相同的编 号，但最对称的一种，其编号后面不 带任何字母。若同素异构体变得越来 越不对称，则附加a、b、c等字母；
如CHF2-CHF2，表示R134，CH2FCF3表示为R134a。
1.2.1 制冷剂
制冷剂的性能：
与所含的氟、氯、氢、碳原子的多少有密切的 联系；
1.2.1 制冷剂
注意事项：
3）密封装置，不能互用：若把R12系统的O型密封 圈、压缩机边缘和软管部分错用在R134a中会 产生膨胀起泡而泄露。
R134a与现在常用的橡胶材料不相容，特别是 对氟橡胶。与氢化丁腈橡胶(HNBR)、三聚乙丙 烯橡胶(EPDM) 有较好的相容性。
4）由于R134a的分子比R12小，更主要的是R134a 对橡胶和塑料的膨胀性比R12大，所以R134a分子 的穿透性较强。因此，排出软管和吸入软管要改动。
1.2.1 制冷剂
注意事项：
5）干燥剂要改动：采用R12时，一般采用型 4A-XH-5分子筛。由于R134a分子具有极性， 亲水性强，所以选用新型分子筛XH-7和XH-9作 为干燥剂。
6）膨胀阀差异：由于制冷特性不同膨胀阀开起 压力值也不同，由于二者的的金属相容性不同， 因此膨胀阀内的弹簧材料也不同。
第1章汽车空调基础知识
《汽车车身电控》
——汽车空调部分
0、什么是空调？
空调
空气
调节
第一章 汽车空调基础知识
1.1 汽车空调概况 1.2 制冷剂与冷冻油 1.3 汽车空调系统的组成与分类
重点：
汽车空调制冷剂的选择原则 制冷剂R12与R134a的特性及使用注意事项
1.1 汽车空调概况
子式多一个B，其原子数用r来表示。例如，R12B2， 则为CF2B2.;
1.2.1 制冷剂
制冷剂的命名方法
R后面是三位数，则表示为乙烷、丙烷、丁烷 系列的氟利昂衍生物。其中，乙烷衍生的氟利昂， R后面首位数字用1表示，丙烷衍生的氟利昂，则 R后面用2表示，丁烷衍生的氟利昂，R后面用3表 示。
很明显，其碳原子数m等于首位数加1；氢原子 数n等于R后面的第二位数字减去1；R后面的第三 位数字表示氟原子数p；氯原子数，对乙烷衍生物 s=6-p-n，对丙烷衍生物为s=8-p-n，对丁烷衍生物 为s=10-p-n。
4）吸收式汽车空调系统
以热能为动力， 利用由两种沸点不同 的物质组成溶液的气 液平衡特性来完成制 冷循环。 以氨—水为制冷 剂的工质对。
5）二级制冷循环汽车空调系统
将有不安全因素的 制冷工质循环放置在车 厢外侧（如发动机机舱 内），通过中间制冷剂 将车外蒸发器的冷量带 入车厢内的风机热交换 器中。
空调
汽车空调
大众化 普及化
1.1.1 汽车空调性能评价指标
空调
空气 1.温度
调节
制冷供暖
2.湿度
去湿（40—60%）
3.流速
0.2m/s
4.清洁度
通风净化除霜
1.1.2 汽车空调的发展
低级
高级
单一供暖 数字化 微机控制
形象化
单一制冷
冷暖一体
降温
除湿
自动控制
通风 过滤
自动化
除霜
1.1.3 我国汽车空调的发展
1.2.1 制冷剂
制冷剂的命名方法
例如：R12表示甲烷衍生的氟利昂制冷剂，其分子 通式中的碳原子数m=1，氢原子数n=1-1=0，氟 原子数p=2，氯原子数s=4-n-p=2。R12的分子式 为CF2Cl2;化学名称为二氟二氯甲烷。
又例如R22的分子式为CF2Cl；化学名称为二氟一
氯甲烷。 分子式中C——甲烷 如果用溴原子来代替氟利昂中的某些氯原子，则分
R12基本特性：
1）无色，弱味；毒性小，不燃烧，不爆炸 2 ） 400℃以上时，明火接触会分解出光气 3 ）水在R12中溶解度小，并随温度降低减小 4 ）常温下，与润滑油以任意比例互溶 5 ）不腐蚀一般金属，镁及铝镁合金除外 6 ）能膨润天然橡胶和塑料。 7 ）易通过不严密的密封面泄漏 8）阳光照射会分解出氯离子，从而会导致大气臭氧层
H C
C
F
F
F
CF 3-CH F2
1.2.1 制冷剂
R12与R134a相比：
保持制冷系统不变的情况下，仅将R12换为 R134a是可行的。
替换之后的制冷系统性能变化不大 仅从输出冷量看，还稍有提高
1.2.1 制冷剂
R12 与R134a同车对比实验：
1）车内温度：R134a系统降温快，正常车速下所能保 持的车内温度比R12要低1.1 ℃，怠速时送风温度略高； 2）压缩机吸气压力：R134a略高 3）压缩机排气压力：R134a略高（0.15MPa）
2）两级金属氢化物汽车空调系统
该空调无腐蚀、无磨损，运动部件少，耐行车过程中的振 动冲击，采用氢气作为能量载体，属于天然工质，不存在 对大气臭氧层的破坏作用，为环保型空调。
2）两级金属氢化物汽车空调系统
通过金属氢化物与氢气之间可逆反应的热效应来实现 制冷，利用汽车尾气中的废热作为高温热源，外界大气环境 作为中温热源来驱动金属氢化物制冷循环，采用两对金属氢 化物反应器交替制冷来实现汽车室内空气温度的连续调节。
1.2 制冷剂与冷冻油
制冷剂—空调使用的制冷介质
汽车空调是由制冷剂循环流动实现制冷的，液 体制冷剂在蒸发器中低温下吸取被冷却对象的热 量而汽化，使被冷却的对象降温，然后又在高温 下把热量传给周围介质而冷凝成液体，如此不断 循环。
汽车空调系统就是借助制冷剂状态变化达到制冷 目的。
1.2.1 制冷剂
3）固体吸附制冷汽车空调系统
利用某些固体物质在一定 温度和压力下能吸附某种气体 或水蒸气，在另一种温度和压 力下又能把它释放出来的特性， 通过吸附与解吸的过程，从而 起到压缩机作用。
通过真空阀1使低温低压制冷 剂蒸汽被发生器的吸附剂吸附， 通过高压阀2使发生器内解吸的 制冷剂蒸汽进入冷凝器冷凝。
通过节流阀3使发生器两侧形 成压差，实现制冷剂高温冷凝 和低温蒸发。
破坏。
因此，R12是《蒙特利尔议定书》中的第一 批禁用制冷剂。
1.2.1 制冷剂
R134a基本特性：
1）无色无臭，不燃烧不爆炸，基本无毒，稳定 2）不破坏大气臭氧层，在大气层中停留寿命短 3）粘度低，流动阻力小 4）分子直径比R12略小易泄漏 5）与矿物油不互溶，与氟橡胶不相容 6）吸水性和水溶性比R12高 7）汽化潜热高、比定压热容大F，具有H较好的制冷能力。
1.2.1 制冷剂
制冷剂的命名方法
➢ 蒸汽压缩式制冷机使用的制冷剂大部分都是氟利 昂，国际上用英文字母R来表示（取英文制冷剂 Refrigerant的第一个字母）。
➢ 氟利昂是饱和碳氢化合物的卤族元素的衍生物， 即卤族元素的氟，氯，有时加入溴原子取代饱和 碳氢化合物，如甲烷，乙烷的氢原子所得的化合 物，因而氟利昂品种繁多。
1.2.1 制冷剂
R12：
➢ 过去R12最常用于汽车空调的制冷剂 ➢ 在标准大气压下沸点温度低，为-29.8℃ ➢ 凝固温度更低，为-155℃ ➢ 在低温下正常工作； ➢ 临界温度高（112℃），常温下能冷凝液化，制
冷系数高； ➢ 高于-30℃时，饱和蒸气压力大于大气压，防止
空气进入
1.2.1 制冷剂
1.2.1 制冷剂
制冷剂的命名方法
例如R142，表示乙烷衍生的氟利昂，乙烷 分子式为C2H6，则m=2，n=4-1=3，p=2， s=6-3-2=1。R142的分子式为C2H3F2Cl，化 学名称为二氟一氯乙烷。
同样，R134的分子式为C2H2F4，R123的分 子是为C2HF2Cl，R216的分子是为C2F6Cl2， 等等。
组成：由加热器、水阀、水管、发动机冷却液组成 。
l一加热器 2一发动机进水管 3一水阀 4一发动机出水管 5—预热管
（3）通风装置
功用：将外部新鲜空气吸进车内，起通风和换气作用。同 时，通风对防止风窗玻璃起雾也起着良好作用。
组成：由进气模式风门、鼓风机、混合气模式风门、气流 模式风门、导风管等组成 。
R134a比R12怠速排气压力高很多，且大于相应的饱 和蒸汽压的差值，这是因为较大的压缩功耗转换成较多 的热，而怠速时车辆散热不良，因此又会引起排气压力 提高，更增加了压缩功耗，如此恶性循环。
1.2.1 制冷剂
注意事项：
1）因为不能溶于一种润滑油，所以R12 与 R134a不能混用。
2）压缩机油不通用： R134a因为分子中没有 氯原子，不能像R12那样在压缩机运动部件 之间生成润滑性能好的氯化物薄层，而且 R134a与矿物油不相容。因此要寻找一种润 滑性能很好的，与R134a相容性好的润滑材 料。
7）蒸发器结构不同。 R134a采用层叠式蒸发 器以提高换热能力。