城市轨道交通车辆电气运行与维修项目6 车辆空调控制

知识描述
(1)概述 车辆的每节车配有两台独立的车顶一体式空调机组，用于客室、司 机室的通风和空调，每节车两台机组的运行由一个ACU网络终端设备 控制板来控制。带司机室的A车还配有独立的司机室通风机，可通过 手动旋钮对风量做多级调节。
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正常情况下，由空调机组提供给每节车的总风量为8500m/h，3 在 列车交流供电失效的情况下，提供客室和司机室紧急通风约45min，全 部为新风。
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④送风机。送风机为两台离心式风扇，兼有吸风和送风的双重功 能。一方面，通过新风格栅吸入新风，并使它与回风混合，另一方面将 经过蒸发器冷却、减湿后的空气通过风机输送到客室的送风管道中，并 被送到客室内，达到调节客室温度、湿度的目的。
⑤热力膨胀阀。膨胀机构位于冷凝器之后，它使从冷凝器来的高 压制冷剂液体在流经膨胀机构后，压力被降低而进入蒸发器，它除了起 节流作用外，还起调节进入蒸发器制冷剂流量的作用。通过膨胀机构 的调节，使制冷剂离开蒸发器时有一定的过热度，避免制冷剂液体进入 压缩机。
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图6.4 一体式空调机组
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压缩机/冷凝器室主要包括的部件有:1个螺杆式压缩机、2台冷凝 风机、2个冷凝器、4个压力开关、1个压缩机卸载阀、贮液器、干燥 过滤器、湿度/流量显示器等，如图6.6所示。
(2)制冷循环系统 首先车辆空调是车辆中的主要负荷，其设备也较大，因此在设计 中，大多数采用设备置顶，并通过风道，将冷风送入客室。首先了解制 冷系统的一般构成。该系统中主要设备有:压缩机、冷凝器、蒸发器、冷 凝风机、蒸发风机，如图6.3所示。
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图6.5
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图6.6
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空调机组采用的是双螺杆制冷压缩机，机体内装有一对相互啮合、 具有旋向相反的螺旋形齿的转子，其齿面凸起的转子称阳转子，齿面凹 进的转子称阴转子，齿槽、机体内壁面和端盖等共同构成了工作容积。
车辆空调设备安装于车辆的顶部，如图6.1和图6.2所示。
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图6.1
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图6.2
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整个系统分为两大循环系统:一是制冷循环系统；二是风循环 系统。
为了增强换热时的空气流动循环，空调机组采用强迫通风的对流 冷却，并通过两台轴流式风机来强化制冷剂在冷凝器中的凝结放热 过程。
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两台轴流式风机通过引接高压处的压力，由控制器根据压力变化 情况来控制风机的启停和运转台数。
③蒸发器。制冷剂在蒸发器内吸热汽化，由液态变成气态，因此制 冷剂在蒸发器内为汽化吸热过程。在蒸发器中，来自膨胀阀出口处的 制冷剂，通过分配器从管子的一端进入蒸发器，吸热汽化，并在到达另 一端时让制冷剂全部汽化，从而吸收管外被冷却空气的热量，空气的热 量被蒸发器内的制冷剂吸收后温度降低，达到冷却空气的目的。
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项目6 车辆空调控制
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任务1 车辆空调系统结构
任务目标
1.掌握车辆空调系统的基本结构。 2.掌握空调系统的工作原理。
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任务重点
1.掌握制冷工作过程。 2.掌握风系统工作过程。
知识准备
电气识图、电工基础、计算机网络技术。
由于螺杆具有较好的刚性和强度，吸、排气口又无阀片，故一旦液
体制冷剂通过时，不容易产生“液击”。 ②冷凝器和冷凝风机。冷凝器为主要的热交换设备，高压、过热的
制冷剂蒸汽在冷凝器中放出热量后，凝结成饱和液体或过冷液体。 车辆用空调装置采用的是空气冷却式冷凝器，制冷剂在管内冷凝，
空气在管外流动，制冷剂放出的热量被空气带走。检修过程中需定期 清扫和清洗冷凝器，其目的是增强换热器的传热系数，提高制冷剂和管 壁间的换热系数，保证机组的正常运行和设计的制冷量。
在自动模式下，每节车的控制板根据环境气候条件来决定机组的 工作方式，并自动调节机组的制冷量，保证客室的温度不高于27℃，相 对湿度不大于65%。空调机组的出风口与车内主风道通过风道连接， 在出风口配有幅流风机。空调机组处理后的空气经车内主风道由送风
口送达客室，起到调节车内空气温度、湿度的目的。
单元式空调机组具有结构紧凑、体积小、互换性好的特点，由于主 要部件集中布置，缩短了连接管路，可减少管路的泄漏，且便于在车顶 的检修和维护。
(3)组成和工作原理 车辆的空调机组由空气处理室和压缩机/冷凝器室两部分构成，并 被组合在一个不锈钢制的箱体内，通过4个安装座与减震垫一起被固 定在车顶上，如图6.4所示，空调机组包括连接软风道在内的尺寸为: 长×宽×高为2950mm×1850mm×455mm，每台机组的质量为
889kg。 空气处理单元主要包括的部件有:回风调节板、新风调节板、蒸发
空调机组的主要部件: ①制冷压缩机。制冷压缩机的作用是将来自蒸发器的低温、低压 气态制冷剂压缩成高温、高压的气体。
空调机组的制冷压缩机采用的是全封闭螺杆式压缩机，压缩机、螺 杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构 简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。
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器、送风机、紧急逆变电源、制冷管路电磁阀、热力膨胀阀、空气挡板调 节用电磁阀、温度传感器、新风气动风缸、回风气动风缸、新风百叶窗、 新风过滤器(金属材料)、混合空气过滤器(无纺布材料)等，其结构如 图6.5所示。
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图6.3 制冷系统
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