汽车空调的总体认知.ppt

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1、项目一汽车空调总体认知,一、项目要求,【知识要求】1了解汽车空调的功能与组成 2理解汽车空调的类型和工作特点 3理解汽车空调控制面板各功能键的含义 4理解热力学基础知识及其在汽车空调中的应用,【能力要求】1能在现场对汽车空调进行认识和操作 2能认识不同车型的汽车空调的组成和安装位置 3能现场观察汽车空调各部分的工作情况和特点 4能进行汽车空调的各种控制操作重点掌握内容：汽车空调控制面板的操控，汽车空调的整体认知。,二、相关知识,（一）汽车空调的基本概念（二）汽车空调技术的发展（三）汽车空调的特点（四）汽车空调的组成（五）汽车空调的分类（六）汽车空调控制面板,汽车空调是家用空调的延伸，可对汽车驾

2、驶室和车厢内的温度、湿度、流速和清洁度等参数进行调节，使驾驶员和乘客感到舒适。衡量汽车空调质量的指标主要有如下4个。,（一）汽车空调的基本概念,在夏季，人感到最舒适的温度是2228；而在冬季，则是1618。另外，人体面部所需求的温度比足部略低，即要求“头凉足暖”，温差大约为2。,1温度,湿度的指标用相对湿度来表示。人觉得最舒适的相对湿度在50%70%之间，所以汽车空调的湿度参数要求控制在此范围内。,2湿度,汽车发动机废气中的一氧化碳、道路上的粉尘、野外的花粉都容易进入车厢内，造成车内空气混浊，影响司乘人员的身体健康。因此，汽车空调必须具有对车内空气进行过滤的功能，以保证车内空气的清新度。,3清

3、洁度,人在流动的空气中比在静止的空气中感觉要舒服，这是因为流动的空气能促使人体内外散热。所以，空气流速是汽车空气调节的重要内容之一，通常空气流速在0.2m/s为好，并且以低速流动为佳。,4流速,汽车空调技术是随着汽车的普及和高新技术的应用而发展起来的。汽车空调技术的发展经历了由低级到高级、由单一功能到多功能的5个阶段。第一阶段，单一取暖。第二阶段，单一冷气。,（二）汽车空调技术的发展,第三阶段，冷暖一体化。随着汽车空调技术的改进，目前的冷暖一体化汽车空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。这种方式目前仍然在大量的经济型汽车上使用，是目前使用量最大的一种方式。第四阶段，自动控制。,第五

4、阶段，微机控制。微机控制的汽车空调功能增加了，且数字化显示。微机根据车内外的环境条件，控制汽车空调的工作，实现了汽车空调运行与汽车运行的相互统一，极大地提高了调节效果，节约了燃料，从而提高了汽车的整体性能和舒适性。,汽车空调的特点如下所述。要求制冷量大，降温迅速。,（三）汽车空调的特点,不便于用电力作为动力源，必须要用汽车发动机（简称主机）或辅助发动机（简称辅机）来带动压缩机。这就决定了汽车空调压缩机只能采用开启式结构，这带来了轴封要求高、制冷剂容易泄漏的问题。当汽车慢速行驶或怠速状态时，其制冷能力较小，难以维持稳定的空调工况，甚至无法正常工作。,系统中冷媒（制冷剂）流量变化幅度大，设计困难。

5、冷凝温度高。制冷剂容易泄漏。,汽车本身结构非常紧凑，可供安装汽车空调设备的空间也极为有限，这不仅对汽车空调的外形、体积和质量要求较高，而且对其性能和选型也会产生影响。由于车厢高度低，风量分配不易均匀，因而车内的温度分布也不易均匀。,当汽车空调装置消耗主机的动力时，必须考虑其对汽车动力与操作性能的影响，也必须考虑车速变化幅度大或变化频繁给汽车空调制冷剂流量控制、制冷量控制、系统设计带来的影响。,汽车空调主要由制冷装置、暖风装置、通风装置、加湿装置、空气净化装置和控制装置等部分组成。制冷装置：对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却或除湿，使车内空气变得凉爽舒适。,（四）汽车空调的组成,暖风装

6、置：主要用于取暖，对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行加热，达到取暖、除湿的目的。通风装置：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的作用。,加湿装置：在空气湿度较低的时候，对车内空气进行加湿，以提高车内空气的相对湿度。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，使车内空气变得清洁。控制装置：对制冷和暖风装置的温度、压力进行控制，同时对车内空气的温度、风量、流向进行控制，保证汽车空调的正常工作。,（五）汽车空调的分类,1按功能分类,单一功能：指冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大、中型客车上。组合式：指冷、暖风合用一个鼓风机、一套操

7、纵机构。这种结构又分为冷、暖风分别工作和冷、暖风可同时工作两种方式，多用于轿车上。,独立式汽车空调：非独立式汽车空调：目前，绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种汽车空调。,2按驱动方式分类,在汽车空调系统中，温度的控制和风量的混合配送是由控制面板完成的。由于汽车空调的自动化程度不同，控制面板有手动、半自动真空和全自动3种。,（六）汽车空调控制面板,手动、半自动真空控制面板的控制键形式有所不同，但它们的功能键控制的内容基本相同。桑塔纳、切诺基等车均采用这种控制面板，如图1-1所示。其主要功能键的作用如下所述。,1手动、半自动真空控制面板与功能,图1-1 手动、半自动真空控制面板,它主要用于控制汽

8、车空调的取暖、制冷、冷暖风或除霜，具体功能选择键的名称和作用如下：OFF停止位置，MAX快速降温位置，A/C（或NORM）汽车空调位置，VENT自然通风位置，FLOOR（或HEATER）暖气位置，MIX（或BI-LEVEL）分层送冷位置。,（1）功能选择键,对于手动系统，温度键主要用于控制调温门的位置。当其位于COOL（冷端）或WRAM（暖端）时，调温门在拉绳作用下分别关闭或打开流经加热器的空调风，当其位于两者中间任意位置时，可得到不同比例的暖空气与冷空气的混合空气。,（2）温度键,调风键主要用于控制空调器内鼓风机的转速。手动系统一般有4个调速挡，即HI（高速）、LO（低速）、M1（中速1）、

9、M2（中速2）。其调节原理是通过改变串联在风机电路中的电阻来达到调速的目的。,（3）调风键,半自动汽车空调系统对送风量的控制，有LO（低）、AUTO（自动）和HI（高）3挡，它是按照操作者对空调的要求来工作的。高挡通常在车内外温差大时采用；而低挡则正好相反。自动挡可以根据环境温度的变化自动调整送风量在高、中、低位置。,它属于一个电路开关，用于控制后风窗除霜电热丝电源的通断，指示灯用于提醒乘员不要忘记切断电源。,（4）后风窗除霜键（DEF）,它是半自动汽车空调特有的功能键，其主要作用有以下两个。当车内温度接近或者达到设定温度时，使风机转入低速运行状态，以节省能源。在车内外温差不大时，停止制冷、采

10、暖工作，而转入吸入外循环风的工作方式，这样既可以节省能源，又可以使车内空气质量得到很好的保证。,（5）经济运行键（ECONOMY）,当选择 键位置时，风会分两部分，一部分由中央出风口吹向面部，另一部分从下出风口吹向脚部。当选择 键位置时，所有的风从中央出风口吹向面部。当选择 键位置时，大部分风从下出风口吹向脚部，只有少量的风吹向面部。当选择 键位置时，风会从除霜口吹向风窗玻璃而对玻璃降霜。,（6）出风方式键,当该键处于 位置时，属于外循环模式，使车外的新鲜空气进入车厢内。选择这个模式时，车外的空气将由鼓风机吹向车厢内。当该键处于 位置时，属于内循环模式，使车厢内的空气在车厢内部循环，这时车外的

11、空气无法进入车厢。,（7）内外循环键,图1-2所示是全自动控制系统的控制面板图，各功能键的作用如下所述。,2全自动控制面板与功能,图1-2 全自动控制系统的控制面板图,按下此键即关掉汽车空调，车外空气不再进入车内，可防止车外被废气及灰尘污染的空气进入车内。,（1）OFF键,此键是经济键。按下此键，温度、鼓风机速度、暖风及新鲜空气的分配都进行自动调节，汽车空调压缩机被关掉，只有新鲜空气或暖风通过鼓风机吹入车内。,（2）ECON键,此键是自动键，适用于各种天气状态，一旦达到设定的温度，空调鼓风机将以最低的转速运转；若温度发生变化，调节系统会通过改变鼓风机转速和调节温度门进行调节。天气寒冷时，暖空气

12、从下出风口吹出，少部分暖空气吹到风窗玻璃上进行除霜；天热时，冷风从中央出风口吹出。,（3）AUTO键,此键是混合气按键，其工作位置、温度、鼓风机转速的调节与AUTO键功能相同，但空气的分配不同，暖风和冷风按给定的路线以相同的流量从中央出风口和下出风口吹出，只有少量空气吹到风挡玻璃上。,（4）BI-LEV键,此键是除霜键，按下此键，大部分空气通向风窗玻璃进行除霜、除雾。此时空调鼓风机以高速运转。,（5）DEF键,此键用来调节车内温度，范围在1829。按一下WARMER键，温度可升高l，超过29时，显示“HI”；按一下COOLER键，温度下降1，低于l8时，显示“LO”。HI和LO分别对应于全自动

13、空调的最大采暖和最大制冷能力，在这两个位置上温度自动调节不起作用。,（6）WARMER和COOLER键,此键是一个辅助功能键，是为降低或提高鼓风机转速而设置的。按下LO或HI键，空调鼓风机的转速就会下降或提高；如果要使LO或HI键回位，取消其辅助作用，只要按一下其他任何一个键即可。,（7）LO-HI键,此键为外部温度键。按下此键，将显示外部温度值，同时该键左侧的检查指示灯亮。天气寒冷时，鼓风机只有在发动机冷却液加温到50时才开始运转，以此键指示温度是否合适。如果点火开关接通后约lmin，OUTSIDE TEMP键左边的指示灯闪亮，则表示空调系统有故障；如果在行驶中有故障，光敏二极管同样也会显示

14、。,（8）OUTSIDE TEMP键,在OUTSIDE TEMP键的下方是温度指示选择开关和键。按下键时，显示温度为摄氏温度；而按下键时，显示温度为华氏温度。该面板功能键的组合控制，还可以完成对汽车空调系统的自诊断功能，故障码在显示屏幕上自动显示。,三、项目实施,（一）现场对汽车空调控制面板进行操控（二）汽车空调系统的总体结构认知,（一）现场对汽车空调控制面板进行操控,1汽车空调控制面板的操控,启动发动机，并预热至正常工作温度，使发动机处于怠速运转状态。按AUTO键，汽车空调进入工作状态，发动机运转速度提高，出风口出风量大。,天气寒冷时，大部分暖风从下出风口吹出，少部分暖风吹到风挡玻璃上进行除

15、霜。天气炎热时，冷风从中央出风口吹出。一旦达到设定的温度，汽车空调鼓风机将以最低的转速运转；若温度发生变化，调节系统会通过改变鼓风机转速和调节温度门进行调节。,按左右+、键，改变设定温度。按一下+键，温度可升高1，超过29时，显示“HI”；按一下键，温度下降1，低于18时，显示“LO”。HI和LO分别对应于全自动汽车空调的最大采暖和最大制冷能力。按中间+、键，可提高或降低鼓风机的转速。关闭空调则再按AUTO键即可。,感受面板中央出风口吹出的凉风（如有其他出风口，也吹出凉风），驾驶室内温度下降，空气湿度降低，感觉越来越舒适。驾驶室温度一旦达到设定的温度，汽车空调鼓风机将以最低的转速运转。,2汽车

16、空调调节效果的体验,按调温按钮，改变驾驶室的设定温度，体验温度和出风量的变化。按调风按钮，改变出风量，体验风量的变化。按内外循环按钮，改变内外循环，观察和感觉车外空气从进风口进入车内，体验空气质量的变化。按ECON键，改变汽车空调的工作模式，观察和感觉压缩机或鼓风机的工作变化，体验汽车空调工作情况的变化。,（二）汽车空调系统的总体结构认知,1汽车空调在汽车上布置位置的认识,图1-4 汽车空调部件的布置位置,（1）冷凝器和储液干燥器安装在汽车的前部，与汽车发动机散热器左右并排或前后重叠放置，便于冷凝器和储液干燥器通风散热；电动冷却风扇置于冷凝器的前端或后端，以加强通风散热。（2）双重压力开关安装

17、在储液干燥器上，用于感应汽车空调制冷系统高压端的压力。（3）汽车空调压缩机安装在发动机前端，通过发动机曲轴皮带轮驱动运转工作。,（4）膨胀阀和蒸发器安装在汽车驾驶室的仪表下面，便于向驾驶室吹风配气，如图1-5所示。蒸发器位于通风配气通道中；暖风系统加热器、鼓风机也置于其中，夏季将蒸发器周围的低温空气吹入驾驶室，冬季将加热器周围的暖空气吹入驾驶室，如图1.5所示。,图1-5 汽车空调通风部件在汽车上的布置,（5）由金属管道或橡胶软管连接制冷系统上述各部件，在汽车空调压缩机的作用下，制冷剂在上述部件和管道中循环流动，作为制冷系统热传递的媒介，,（6）通风配气通道总体位于驾驶室仪表台的下面。进风口通

18、过进风风门连通前挡风玻璃下的大气和驾驶室室内，进风风门控制汽车空调通风系统的内外循环；出风口通过各气流方式风门连通驾驶室出风口，如仪表台中部出风口、仪表台下部下出风口、驾驶室侧出风口、驾驶室后排座中部的后出风口等。,（7）各风门通过伺服电动机控制，安装在风门一侧，直接或间接控制风门的开闭和转动。（8）暖风系统热水阀位于发动机冷却系统与汽车空调加热器之间的管道上，用于控制发动机热水进入加热器的量。（9）汽车空调控制面板位于驾驶室仪表板的中部，驾驶员可通过右手进行操作控制。,（10）室外温度传感器位于汽车前保险杠处，不受发动机高温的影响，能够真实地感应车外温度；室内温度传感器位于通风口的进风管道内

19、，用于感应驾驶室温度；蒸发器温度传感器位于蒸发器散热片之间，用于感应蒸发器的表面温度；发动机水温传感器安装在发动机水循环管道上，有的与发动机电脑共用；太阳光传感器位于仪表台上、挡风玻璃下，用于感应太阳光的强弱。空气质量传感器的位置与室内温度传感器相同。,（11）汽车空调系统电路中各继电器和熔断丝位于发动机仓接线盒中。（12）汽车空调控制电脑位于驾驶室仪表台下。,汽车空调工作过程中，压缩机离合器有吸合和不吸合两种情况，即压缩机有运转工作和不工作两种情况。汽车空调工作过程中，散热器和冷凝器风扇有低速运转和高速运转两种情况。,2汽车空调各部件工作情况的观察,汽车空调工作过程中，在储液干燥器上的视液窗

20、处观察制冷剂的流动情况。视液窗有透明、气泡、泡沫、油纹和雾状几种情况。汽车空调工作过程中，亲手触摸制冷系统的高压管道和低压管道，以感觉温度的差别和变化。,四、拓展知识,（一）热力学基础知识（二）热力学基础知识在汽车空调制冷系统中的应用,（一）热力学基础知识,1温度,温度是用来衡量物体冷热程度的物理量。干球温度：通常指使用温度计所测量的空气温度。湿球温度：由于湿纱布上的水蒸发吸收相应的汽化潜热，湿球温度计上的读数比干球温度计上的读数要小一些，此时的温度称为湿球温度。,干、湿球温度差：湿球温度低于干球温度的差值。露点温度：当空气湿度达到100%，干、湿球温度相同时，空气中的水汽便成为饱和状态，其中

21、一部分水凝结成露水，此时的温度为露点温度。冷凝温度：制冷剂在一定压力下，由气态变成液态时的温度。蒸发温度：制冷剂在低压下，由液态汽化时的温度,湿度用来表示空气的含湿程度，是指湿空气中实际所含水汽的重量与同温度下饱和湿空气所含水汽重量之比值。1m3湿空气中所含水汽的重量，称为空气的绝对湿度。,2湿度,压力：是指固体、液体或气体垂直作用于物体表面上的力。绝对压力：实际压力值，把真空状态作为零值。表压力：通过压力表读出的压力值，将大气压力作为零值，在此基础上进行压力计量（较常用）。,3压力和真空度,真空度：是指低于大气压力的数值（较常用）。气压力和真空度之间的关系如图1-10所示。,图1-10 气压

22、力和真空度之间的关系,汽化：物体由液态变为气态的过程。冷凝：气态物质经过冷却使其转变为液体的过程,4汽化与冷凝,制冷剂液体和气体处于共存的状态时，液体和蒸汽是可以彼此转换的，处于这种状态的制冷剂蒸汽称为饱和蒸汽。,5饱和温度和饱和压力,饱和蒸汽的温度称为饱和温度，温度降低时，蒸汽将变为液体，放出液化潜热；温度升高则相反。饱和蒸汽的压力称为饱和压力，压力降低时，液体将变为蒸汽，吸收汽化潜热；压力升高则相反。,热量：温度变化的大小和出入的热量成正比，这种热的量称为热量。热量传递有3种形式：传导、对流、辐射。热容：把单位质量物体的温度升高1K所需要的热量称为热容。,6热量和热容,水在达到100以前，

23、加热会使温度上升，这种能用温度计测量出的所加的热称为显热。水在达到100以后，加热不能使温度升高，但可以使液体变成为气体，这时所加的热称为潜热。潜热分为汽化潜热、液化潜热、固化潜热、升华潜热、溶解潜热。物体的显热与潜热如图1-11所示。,7显热与潜热,图1-11 物体的显热与潜热,在流体通路中，若通道突然缩小，液体压力便下降，如果此时产生气体则总体积还要增大，这种变化称为节流，如图1-12所示。,8节流,图1-12 流体的节流,单位时间内所能转移的热量称为制冷能力。汽车空调必须将来自车外的辐射、热传递和人体散发出的热量，排到大气中去，这种热量的总和称为热负荷。,9制冷能力和制冷负荷,汽车空调压

24、缩机将制冷剂压缩，升高制冷剂压力，使其达到的饱和蒸汽温度，并进入冷凝器进行降温液化。在冷凝器中，冷凝器风扇将制冷剂降温，使制冷剂温度达到饱和蒸汽温度以下而液化，放出大量的液化潜热，并排入大气中。,（二）热力学基础知识在汽车空调制冷系统中的应用,制冷剂经管道和干燥器，进入膨胀阀，膨胀阀将制冷剂节流膨胀降压，使制冷剂达到饱和蒸汽压力，并进入蒸发器进行汽化。汽化的制冷剂在蒸发器中吸收大量的汽化潜热，将蒸发器周围的空气温度降低，低温空气在鼓风机的作用下，循环流入驾驶室，以降低驾驶室的空气温度。,同时，蒸发器外表面温度降低，当低于空气中水蒸汽的饱和蒸汽温度时，水蒸汽液化成水排出驾驶室，使驾驶室湿度降低，

25、达到除湿效果。,汽车空调的整体认知，主要是认知汽车空调主要部件的外形结构、安装分布位置和基本功能，熟悉汽车空调控制面板各功能键的含义并会操控其工作，知道如何观察汽车空调的工作状况。同时，理解汽车空调的基本理论、热力学基础知识基本概念和热力学基础知识在汽车空调中的应用。,小 结,本项目以汽车空调整体认知为载体，通过实际操作控制汽车空调并感受其效果，提高学生学习汽车空调课程的兴趣。通过现场认知汽车空调主要部件在汽车上的布置和观察在汽车空调工作过程中主要部件的工作情况，使学生明确本课程的学习任务，加深对汽车空调基本理论的理解，也为后面的学习打下坚实的基础。,1简述汽车空调的功能和组成。2试述汽车空调的使用特点。3简述常见汽车空调控制面板各按钮的含义。4试述汽车空调主要部件在汽车上的布置位置。5解释饱和温度、饱和压力、液化潜热、汽化潜热和节流等名词。6理解上述名词在汽车空调制冷系统中的应用。,习题及思考题,