汽车车身电子技术-第二章汽车空调系统.ppt
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1、第二章 汽车空调系统,第一节 概述 第二节 汽车空调的制冷系统 第三节 汽车空调系统的自动控制 第四节 捷达轿车空调系统 第五节 奥迪A6轿车空调系统,下一页,第二章 汽车空调系统,第六节 凌志轿车空调系统 第七节 空调系统常用检查保养工具 第八节 空调系统常用检查保养操作 第九节 汽车空调系统的使用与故障维修,返回,上一页,第一节 概述,一、汽车空调的功能汽车空调的功能是通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境,即对车内的温度、湿度、气流速度进行调节,并具有净化空气的功能。1 调节车内温度 2 调节车内的湿度 3 调节车内的空气流动 4 过滤净化车内空气,下一页,第一节 概述,二、汽车空调的组
2、成1 制冷系统 2 加热系统 3 通风系统 4 操纵控制系统 5 空气净化系统 三、汽车空调制冷系统的热负荷 1 通风换气热负荷 2 传导热负荷 3 辐射热负荷,下一页,上一页,第一节 概述,4 乘员热负荷 四、汽车空调的特点 由于汽车这个“移动房间”的特殊工作环境,它与建筑空调有许多不同之处,具体表现在以下各个方面。在炎热的夏季,由于汽车车厢容积小,而且车窗占的面积比例相对较大,易受阳光直射。汽车空调制冷压缩机要由汽车发动机来驱动,因此对汽车的动力性、经济性均有一定的影响。在由发动机驱动时,汽车空调的制冷性能受发动机转速影响,但即使是怠速运转,也要保证车内温度凉爽适宜。,下一页,上一页,第一
3、节 概述,汽车车厢内乘员所占空间比例较大,加上座椅和其他机械装置的高低不平,直接影响了车厢内的风速分布和温度分布的均匀性,从而影响了人体的舒适性。冷凝压力偏高。制冷剂容易泄漏。在汽车空调制冷系统中循环的制冷剂流量变化范围较大 五、对汽车空调系统的要求 汽车空调应保证在任何条件下,车厢内部都具有舒适的温度范围和气流平均速度。,下一页,上一页,第一节 概述,汽车空调的控制机构和操纵机构要灵活、方便、可靠。汽车空调的零部件要求可靠、体积小、质量轻、安装维修方便。汽车空调应具有快速制冷和快速采暖的能力。汽车空调冷气装置工作时,对汽车的动力性和经济性的影响要尽可能地小。汽车空调在汽车上的结构布局要紧凑合
4、理,零部件安装要有防振措施,保证汽车空调在剧烈颠簸振动条件下能可靠地工作。,返 回,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,一、制冷循环 1 制冷剂饱和蒸气气压曲线 制冷剂是在制冷回路里循环工作的介质,R12制冷剂的饱和蒸气气压曲线见图2-1,曲线上方是气态区,下方是液态区。2 制冷循环 制冷循环见图2-2,制冷系统主要由制冷剂和四大机件组成,四大机件即压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。制冷循环包括以下四个过程:(1)压缩过程,下一页,第二节 汽车空调的制冷系统,(2)冷凝过程(3)膨胀过程(4)蒸发过程3 制冷剂(1)对制冷剂的要求与冷冻机油互溶,不起化学反应,不改变润滑油的特性。不易燃烧,不易爆
5、炸;无毒、无刺激性;不腐蚀金属和橡胶件。在蒸发器内容易蒸发,蒸发温度低。蒸发压力应该稍高于大气压力,防止制冷系统产生负压而吸进空气,使制冷能力下降。,下一页,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,冷凝压力不宜太高,如果冷凝压力太高,对制冷设备、管路的要求也会提高,并且引起压缩机功耗增加。制冷剂在高温下不易分解,化学性质稳定。(2)制冷剂的种类制冷剂R12。制冷剂R134a。4 冷冻润滑油(1)冷冻润滑油的作用润滑作用,下一页,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,冷却作用 密封作用 降低压缩机噪声(2)对冷冻润滑油的要求 冷冻润滑油的凝固点要低,在低温下具有良好的流动性。冷冻润滑油应具有一定的粘度
6、,且受温度的影响要小。冷冻润滑油与制冷剂的溶解性能要好。冷冻润滑油的闪点温度要高,具有较高的热稳定性,即在高温下不氧化、不分解、不结胶、不积炭。,下一页,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,冷冻润滑油的化学性质要稳定,与制冷剂和其他材料不起化学反应。二、制冷循环主要零件 1 压缩机 斜盘式压缩机的结构见图2-3。斜盘式压缩机的工作原理见图2-4。2 电磁离合器电磁离合器的作用是切断或接通压缩机的工作。汽车空调压缩机所用电磁离合器有旋转线圈式与固定线圈式两种。,下一页,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,旋转线圈式电磁离合器在压缩机转动时与带轮一起旋转,线圈的两端各自焊接在两个铜环上,通过两个电
7、刷输入励磁电流。固定线圈式电磁离合器的结构见图2-6。3 冷凝器 汽车空调冷凝器有管片式、管带式及平行流式三种结构形式。(1)管片式冷凝器管片式冷凝器结构见图2-7。(2)管带式冷凝器管带式冷凝器的结构见图2-8。,下一页,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,(3)平行流冷凝器平行流冷凝器也是一种管带式结构,平行流冷凝器结构见图2-9。它由圆筒集管、铝制内肋扁管、波形散热翅片及连接管组成。4 蒸发器 蒸发器的作用与冷凝器的作用相反,制冷剂起吸热作用,流经蒸发器的空气受到冷却。制冷系统工作时,高压液态制冷剂通过膨胀阀膨胀而压力降低,变成湿蒸气进入蒸发器芯管,吸收散热片及周围空气的热量。,下一页,
8、上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,5 膨胀阀 汽车空调的节流膨胀装置主要是热力膨胀阀。另外,还有组合式阀、电子膨胀阀等。(1)热力膨胀阀的作用热力膨胀阀是一种膨胀节流装置,它是制冷系统中自动调节制冷剂流量的元件,广泛应用于各种空调制冷系统中。热力膨胀阀一般有三个作用:节流降压。自动调节制冷剂流量。,下一页,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,控制制冷剂流量,防止液击和异常过热发生。(2)热力膨胀阀的结构热力膨胀阀有内平衡和外平衡两种形式。下面以外平衡式膨胀阀为例说明热力膨胀阀的结构。外平衡式膨胀阀的工作原理见图2-13。(3)H型膨胀阀H型膨胀阀是一种整体型膨胀阀,它取消了外平衡式膨胀阀的外
9、平衡管和感温包,使其直接与蒸发器进出口相连。H型膨胀阀结构见图2-15。,下一页,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,6 储液干燥过滤器 储液干燥过滤器的作用是储存制冷剂,除去制冷剂中的水分,过滤制冷剂中的杂质。储液干燥过滤器的结构见图2-17。7 管路管路把制冷系统各元件连成一个封闭系统。由于发动机在工作时会产生抖动,安装在发动机上的压缩机也会随之抖动。三、CCOT制冷系统,下一页,上一页,第二节 汽车空调的制冷系统,在制冷系统中用一个固定节流的管子取代热力膨胀阀,起到节流降压作用,优点是节流装置简单可靠,价格便宜,缺点是节流装置不能随着压缩机转速的变化和车内制冷负荷的变化调节供给蒸发器制冷
10、剂的流量。CCOT制冷系统见图2-18。在液体分离器内,也同样设置有过滤、干燥的结构,从蒸发器流出的制冷剂湿蒸气通过液体分离器的进口1进入液体分离器内。湿蒸气中的液滴和油滴落到液体分离器壳体8的底部。在液体分离器的底部有一环形毛毡袋4,毛毡袋内装有分子筛干燥剂5,用于吸收液体制冷剂和油中的水分。,返 回,上一页,第三节 汽车空调系统的自动控制,手动控制的空调系统的鼓风机转速、出风温度和送风方式都是由驾驶员操纵和控制的,因此手动空调系统无法根据阳光照射强度、发动机热辐射和人体热负荷等因素的变化进行调节。一、传感器 1 车内温度传感器 2 车外环境温度传感器 3 蒸发器温度传感器 4 光照传感器
11、5 水温传感器 6 压缩机锁止传感器,下一页,第三节 汽车空调系统的自动控制,二、空调ECU 1 计算所需送风温度 2 车内温度控制 3 风机转速控制 风机转速控制电路见图2-22。4 进风方式控制 5 送风方式控制 6 压缩机控制,下一页,上一页,第三节 汽车空调系统的自动控制,1 进风控制伺服电动机该电动机控制进风方式,电动机的转子经连杆与进风挡风板相连,见图2-26。2 空气混合伺服电动机空气混合伺服电动机连杆转动位置及电动机内部电路见图2-283 送风方式控制伺服电机该电动机连杆(挡风板)的位置及电动机内部电路见图2-29。4 最冷控制伺服电机最冷控制伺服电机的挡风板位置及内部电路见图
12、2-30。,返 回,上一页,第四节 捷达轿车空调系统,1 压缩机都市先锋轿车空调压缩机采用的是日本三电公司SD7V16型变排量压缩机,变排量压缩机能够随制冷负荷的变化或压缩机转速变化,无级改变压缩机的排量,达到制冷要求。该系统有较大的制冷范围,并对发动机无冲击负荷,故有较好的舒适性及节能的特点。2 冷凝器采用管带式冷凝器。,下一页,第四节 捷达轿车空调系统,3 蒸发器采用铝管、铝片式结构。4 三挡压力开关位于压缩机与冷凝器之间,由隔膜、叠形弹簧、轴和两对触点组成,见图2-34。5 管路用了三根橡胶软管和三根铝管。二、通风系统 新鲜空气/循环空气真空阀的作用是接通或关闭新鲜空气进气口。,下一页,
13、上一页,第四节 捷达轿车空调系统,三、加热系统四、操纵控制系统 1 操纵介绍(1)操纵滑键和开关操纵滑键和开关见图2-40。(2)操作功能风窗及侧窗除霜 风窗和侧窗除雾:功能滑键A拨至位置7。快速暖车:将功能滑键A拨至位置6,将温度滑键B拨至最右端。,下一页,上一页,第四节 捷达轿车空调系统,采暖至舒适温度:根据需要,将功能滑键A拨至位置4或位置7。摄取新鲜空气:将功能滑键A拨至位置5。最大制冷:关闭所有车窗。常规制冷:将功能滑键A拨至位置3或位置4。2 拉丝操纵温度风门由温度滑键通过拉丝来控制,通过拉丝调整温度风门处于不同位置,就可以实现温度调节。3 真空操纵系统捷达轿车空调控制操纵机构中除
14、温度风门由拉丝直接操纵外,其余的风门都是通过真空阀操纵的。其空调系统的真空管路布置情况见图2-41。,下一页,上一页,第四节 捷达轿车空调系统,(1)真空罐(2)单向阀(3)真空阀 4 电气控制(1)外部温度开关作用是在环境温度小于5 时,切断压缩机电磁离合器。外部温度开关的位置在刮水电机附近。(2)三挡压力开关制冷回路高压侧压力低于0.22 MPa或制冷回路高压侧压力高于3.2 MPa,断开压缩机电磁离合器,实现高压保护和低压保护。,下一页,上一页,第四节 捷达轿车空调系统,(3)双温开关(4)冷却风扇(5)空调继电器 打开空调时,空调继电器吸合,电磁离合器吸合,散热器风扇低速转。(6)风扇
15、继电器 在冷却水温超过105 或制冷回路高压侧压力高于1.6 MPa时,风扇继电器使冷却风扇以高速运转。,返 回,上一页,第五节 奥迪A6轿车空调系统,一、概述奥迪A6轿车的空调系统属于自动空调,座舱左右各设有单独的温度调节装置,可以分别在1829 之间调节。二、制冷系统制冷系统属于CCOT制冷系统,即利用一个固定节流的管子取代膨胀阀对制冷剂进行降压节流。奥迪A6轿车的制冷回路元件见图2-42。1 压缩机 2 电磁离合器 3 冷凝器,下一页,第五节 奥迪A6轿车空调系统,4 蒸发器 5 液体分离器 6 节流阀 7 制冷剂管路 8 空调压力开关F129三、加热系统 加热系统由暖风散热器(热交换器
16、)、发动机冷却液软管、辅助加热器等组成,见图2-45。如果下列条件同时满足,柴油喷射控制单元将通过加热继电器来接通辅助加热器:经济行车按钮未按下;进气温度低于5;冷却液温度低于80;发动机处于运转状态。,下一页,上一页,第五节 奥迪A6轿车空调系统,四、通风系统 通风系统包括鼓风机、风道和各个空气风门。风门包括通风风门、新鲜空气/空气再循环风门、左温度控制风门、右温度控制风门、除霜风门、脚坑风门和中央风门。通风风门和新鲜空气/空气再循环风门是联动的,由伺服电机V71控制。左温度控制风门和右温度控制风门可以单独调节,每个温度控制风门又分成两块风门。1 鼓风机(1)调整机构通风风门和新鲜空气/空气
17、再循环风门是联动的,由伺服电机V71驱动,见图2-49。,下一页,上一页,第五节 奥迪A6轿车空调系统,(2)新鲜空气运动情况(3)通风模式高速行驶时按照空调工作状态逐渐关闭,保证进入座舱内的气流保持恒定。(4)空气再循环模式3 空气分配车内空气的分配由各个风门控制,控制风门就可以把空气引到各个出风口,各个出风口见图2-54。(1)除霜风门(2)中央风门和脚坑风门,下一页,上一页,第五节 奥迪A6轿车空调系统,4 温度风门座舱左右侧可以设定不同的温度,通过空气分配箱,空气可以分别按照冷、热两种不同温度进入左右座舱,见图2-57。五、操纵控制系统1 奥迪A6轿车自动空调的操纵控制显示单元如图2-
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