汽车空调基础知识及制冷原理

城市轨道交通车辆及操作
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空调的基础知识（续）
37 ℃
245Ｋ
90 °F
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空调的基础知识（续）
2、干球温度和湿球温度
干球温度即为普通温度计测量的温度 湿球温度是在温度计上包裹湿布，由于水的蒸发造成温 度指示下降，此时的温度成为湿球温度 既有干球温度计和湿球温度计的装置称为干湿计，可用 来测量大气中的相对湿度。
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(一)氟利昂(Freon)类制冷剂：（P8）
氟里昂（R-12）是老式制冷剂，它破坏大气中的臭氧层， 使太阳的紫外线直接照射到地球，对植物和动物造成伤害。 国际环保组织决定，至2006年全球禁止使用Ｒ12制冷剂。
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热力学基础知识
1、热量
1）热量传递的途径有：传导、对流、辐射。
（1）热传导： 热在物质内直接传送称为热传导。
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热力学基础知识（续）
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五、冷冻润滑油（简称冷冻油）
(一)冷冻油的作用（P10） 1、润滑：冷冻油可润滑压缩机轴承、活塞、活塞环、 曲轴、连杆等运动件表面，减少运动阻力和磨损，降 低功率消耗延长使用寿命。 2、密封：冷冻油渗入油封密封处防止漏油，同时在 活塞环与缸壁间形成油膜防止制冷剂泄漏。 3、冷却：冷冻油能及时带走摩擦表面产生的热量， 防止压缩机温度过高。 4、降低压缩机噪声：冷冻油在摩擦面间可起到缓和 两零件冲击减小运动噪声的作用。
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空调的基础知识（续）
干湿计：即有干球温度计和湿球温度计的装置。
讨论：若干球温度计和湿球温度计差值大，空气的相对湿度怎样？
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制冷基本原理（续）
将上述两个过程组合起来，就可以形成一个制冷循环 。从制 冷循环可以看出，所谓制冷就是通过制冷剂的状态变化（气态 →液态，放热；液态→气态，吸热）将一个地方（蒸发器周围） 的热量带到另一个地方（冷凝器周围）。
制冷基本原理（续）
70 PSI
制冷基本原理
1、制冷的基本思路
利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。
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制冷基本原理（续）
请仔细观察左 图，总结一下 制冷基本原理。
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空调的一般组成
通风装置：把室外的新鲜空气吸进室内进行换气的装置。 暖气装置：加热室内或吸进来的新鲜空气，使室内加温 （有时还除湿）的装置。 冷气装置：对室内或吸进来的新鲜空气进行冷却或除湿 的装置。
空气净化装置：除去室内存在的灰尘及难闻气味，使空
气净化的装置。
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空调的基础知识（续）
3）华氏温标(°F) 将标准大气压下水的冰点定为32°F，而沸点定为 212°F，二者之间180等分，每一份定为1°F。在欧美国家 应用较广。 摄氏与华氏之间存在下列换算关系： t＝5(F-32)/9 F＝9t/5+32 式中：t－摄氏温度 F－华氏温度
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空调是用来改善环境舒适性的设备，它可以调节空气 的温度、湿度，保持车内的空气清洁。 空调的功能
调节湿度
调节温度
调节气流 净化空气
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(二)冷冻油的种类与选择
1、冷冻油的种类（P11） 1)国产冷冻油：有13、 18、25、30四种牌号（按粘度） 2)进口冷冻油：SUNISO系列3GS、4GS、5GS冷冻油。 3)聚脂类润滑油(ESTER):由多元醇酯基础油和添加剂配 成，用于R134a制冷剂的润滑（前两种属矿物油，与R134a 不相容）。 2、冷冻油的选择 使用R134a制冷剂一般选ESTER润滑油。
释放热量变成液体。高温制冷剂在冷凝器中冷凝。
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制冷四大金刚
节流装置 (膨胀阀) ：
液体经过节流装置使压力下降。
孔板、热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等
蒸发器：
液体制冷剂进入蒸发器蒸发为气体。 制冷剂在蒸发器中吸收热量。
本课程的教学目标：
1、使学生掌握汽车空调系统的作用、组成及工作原理； 2、掌握汽车空调系统的基本维护作业； 3、掌握汽车空调系统常见故障的诊断排除方法。 说明：（结合授课计划） 本课程为考查课。教学分理论教学和实验两部分。 成绩由平时成绩（20%）、实验成绩（30%）和笔 试成绩（50%）三部分综合评定。
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热力学基础知识（续）
4、显热和潜热
显热：不改变物质状态 只引起物质温度变化的 热量。 潜热：不改变物质温度 只改变物质状态的热量。
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液 体
液 体
低温 低圧
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膨胀阀 （膨胀）
●降低冷媒压力 ●调整冷媒流量
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高 温
高圧
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制冷四大金刚
压缩机：
作用：提升压力 低压（低温）气体被吸入压缩机并被压缩成高压（高温）气体。
冷凝器：
从压缩机出来的高温制冷剂气体进入冷凝器，在一定压力下
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空调的基础知识
一、物质的基本状态参数 １、温度 最常用的温度计：水银温度计和酒精温度计。温度计的 温标一般有：摄氏温标、华氏温标（欧美用）和绝对温标。 1)摄氏温标(℃):是选用纯水在一个大气压下的冰点作为 0℃，沸点作为100℃，把这两者之间100等分，每一份定为 1℃的温度表示体系。 2)绝对温标(Ｋ)：把水的冰点定为+273.16Ｋ，沸点定为 373.16Ｋ，且理论上把物体内部完全停止分子热运动之点 定为绝对零度，即0(Ｋ)。 摄氏温标与绝对温标之间的关系如下：T＝t+273.16
空调的基础知识（续）
3、压力（P3）
单位面积上所受的垂直作用力称为压力（物理上叫压强）。 压力的国际单位是帕斯卡，简称帕，用Ｐa表示。 1Ｐa=1Ｎ/M2 因Ｐa这个单位太小，故实际中常用千帕（ｋＰa）或 兆帕（ＭＰa）。 1ｋＰa=1000Ｐa 1ＭＰa=106Ｐa 物理上，将纬度45°海平面上的常年平均气压称为 1个标准大气压。 1标准大气压=101.3ｋＰa 工程上，压力单位常用kgf/cm2，称为工程大气压。
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四、制冷剂
制冷剂是制冷循环中传热的载体，通过状态的变化吸收和放 出热量，因此要求制冷剂在常温下很容易气化，加压后很容易 液化，而且在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量。同时 制冷剂还应具备以下的性质： 不易燃易爆； 无毒； 无腐蚀性； 对环境无害。 制冷剂的英文名称为refrigerant，所以常用其头一个字母R 来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如R12、R22、R134a 等。
（2）热对流 ：热对流是受热的液体或气体运动传递热量
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（3）热辐射：热辐射是以红外线的方式发射和传递热量。
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制冷基本原理（续）
2、制冷循环
提高压力，强 制冷却，使制 冷剂从气体转 化为液体而放 出热量。
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制冷基本原理（续）
高压的液体通 过小孔，迅速 膨胀降压、气 化而吸热。
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低温 低压 气 体
压缩机
（压缩）
气体
●耗电做功使低温低压冷媒气体 变为高温高压气体
高 温 高 压
蒸发器 （蒸发）
●空气吸收冷媒的冷量使 液态冷媒变为气态
冷凝器 （冷凝）
●向空气放出冷媒的热量使 气态冷媒变为液态
ຫໍສະໝຸດ Baidu 热力学基础知识（续）
5、空气湿度
绝对湿度：单位容积空气中所含水蒸气的数量。 相对湿度：在某一温度下，空气中实际含水蒸气量（以
重量计）与空气在该温度下所能含水蒸气量之比。
湿度的测量通常用干湿球温度计（干湿计）
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使用R12制冷剂破坏臭氧层
(二)新型环保制冷剂R134a（四氟乙烯）
R134a在大气压下的沸腾点为-26.9℃，在98kPa的 压力下沸腾点为-10.6℃。如果在常温常压下将其释放， R134a便会立即吸收热量开始沸腾并转化为气体，对 R134a加压后，它也很容易转化为液体。
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热力学基础知识（续）
2、汽化
物质从液态转变为气态的过程。
汽化的方式：蒸发（表面汽化）、沸腾（表面及内部 同时汽化）。
加快汽化的措施：提高温度、降低表面压力。
3、液化 物质从气态转变为液态的过程。 加快液化的措施：降低温度、提高压力。
热力学基础知识（续）
2）常用的热量单位
卡：在标准大气压下，将1g纯水加热或冷却，使其温度 升高或降低1℃时，所吸进或放出的热量即为1卡，用 Cal表示，因卡的单位太小，工程上常用千卡即大卡表示， 其符号为kcal。 焦耳：作用着1N力的作用点在力的方向上移动1m所做 的功，叫1焦耳，焦耳用“J”表示。 在国际单位制中，将热量单位与功的单位统一为“焦 耳”。
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新型环保制冷剂R134a
R134a的特性
1、如何促使R134a 从气态变为液态？ 升压、降温 2、如何促使R134a 从液态变为气态？ 降压、升温
仔细观察曲线后回答
使用134a注意事项
1）将原来的矿物型冷冻油更换为合成型冷冻 油（因为矿物型冷冻油与R134a不互溶）； 2）更换新型连接软管及密封橡胶件；（新型 管的表面一般都印有R134a专用的标记，这种 管其内部增补了尼龙树脂层，外层为氢化晴聚 丁橡胶）。
蒸发器
膨胀阀
低压 高压
压缩机
液体
263 PSI
蒸气
冷凝器 城市轨道交通车辆及操作
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制冷基本原理（续）
四个必要组成部分:
压缩机 冷凝器 节流（膨胀）装置 蒸发器
70 PSI
蒸发器
膨胀阀
低压 高压
压缩机
液体
冷凝器
263 PSI 蒸气