ch03-汽车空调制冷系统构造(10级使用)课件.ppt
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- ch03 汽车空调 制冷系统 构造 10 使用 课件
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1、第三部分第三部分汽车空调制冷系统构造与检修3.1 制冷压缩机3.2 热交换器3.3 膨胀阀和膨胀节流管3.4 储液干燥器和气液分离器3.5 制冷系统其他辅助设备 空调压缩机(及离合器)冷凝器(及冷却风扇)蒸发器(及鼓风机)节流减压元件(孔管或膨胀阀)积累器或储液干燥器。温度和压力控制系统、压缩机保护系统 高压蒸气管路、高压液体管路和低压蒸气管路。空调制冷系统主要部件 3.1.1、制冷压缩机的作用1、抽吸作用:吸入制冷剂使蒸发器内的压力降低。2、压缩作用:将低温低压的制冷剂蒸汽压缩为高温高压的制冷剂蒸汽。3、循环作用:将制冷剂送入冷凝器,维持制冷剂在系统内的循环。使得制冷过程连续地进行。3.1.
2、2、对汽车空调压缩机的特殊要求1、汽车低速时行驶时,有较强的制冷能力,而在高速时,要求低能耗;2、体积小,重量轻;3、经久耐用,易损零件少;4、工作稳定,噪音小;5、制造容易,价格低廉。3.1.3、汽车空调压缩机的分类 空调压缩机的型式较多,主要分为两大类:往复式:曲轴连杆式(二、三、四缸);斜板式(斜盘式、摇板式);辐射式旋转式:转子式(滑动活塞、三角转子、刮片式);蜗旋式;螺杆式。目前应用比较多的主要有:曲轴活塞式压缩机(并列双缸、V形双缸);斜盘活塞式压缩机;摇板活塞式压缩机;旋转叶片式压缩机等。3.1 制冷压缩机视频3.1.4、汽车空调压缩机的工作过程四个基本热力过程:压缩:将吸入到气
3、缸中的制冷剂蒸汽压缩;排气:将被压缩的制冷剂蒸汽排出;膨胀:残留在余隙容积中未排出的气体膨胀;吸气:吸入新的制冷剂蒸汽。结构:类似于往复活塞式内燃机,但气阀不一样。气缸的布置形式:有直列式、V型、W型等。3.1.5、曲轴连杆式压缩机工作原理:3.1.5、曲轴连杆式压缩机(一班)视频V型4缸曲轴连杆式压缩机机体:3.1.6、斜板式压缩机 斜板式压缩机属于轴向往复活塞式压缩机。其特点是活塞运动方向与压缩机轴线平行。根据活塞的布置及作用方式,斜板式压缩机又可分为斜盘式(双向活塞)和摇板式(单向活塞)两种形式。结构与工作原理:斜盘式压缩机是一种带有双向活塞的轴向活塞式压缩机,其工作原理如右图所示。主要
4、零件是主轴和斜板。各气缸以压缩机主轴为中心布置,活塞运动方向与压缩机的主轴平行。斜盘式压缩机(二班)视频斜盘式压缩机剖面图斜盘式压缩机工作原理视频摇板式压缩机(三班)摇板式压缩机也属于轴向往复活塞式压缩机的一种。但它只有单向(单作用)活塞。摇板式压缩机与离合器定径节流管 调节阀摇板滑轨弹簧驱动毂腔内压力底部活塞定径节流管高压顶部低压Pin 驱动销Cam Rotor驱动杆Front Thrust Bearing前推力轴承Rotor皮带轮Center Sleeve中心轴套Pin 袖套扣Main Shaft 主轴Spring 复位弹簧Piston活塞Wobble Plate行星盘Oil Plug油塞
5、Push Rod连杆Valve Plate阀板Cylinder Head后盖Head Bolt后盖螺钉Cylinder Block缸体Monorail导向板Slider滑动销Coil 线圈Lip Seal轴封Armature Plate吸盘Main Bearing主轴承Front Housing前盖 Control Valve控制阀压缩机型号SP-10类型斜盘式排量(cc/r)110缸数10缸径(mm)27.7冷冻油PAG105注油量(cc)150允许工作转速8007800制冷量(W)4400外形尺寸(mm)108165冷凝器总成冷凝器芯结构平行流式规格520319.520换热量(W)1200
6、0风量(m3/h)1200额定电压(V)12蒸发器总成蒸发器芯结构层叠式规格235208.450制冷量(W)3500风量调节手动高/中/低三档膨胀阀型式F型规格1.0T(USA)最大风量500制冷剂R134a3.1.7、滑片式压缩机 滑片式压缩机也称为旋叶式压缩机。结构与工作原理:旋叶式压缩机的气缸形状有两种形状,一种是圆形,一种是椭圆形。视频结构与工作原理:特点:结构简单,体积小,重量轻,比活塞式压缩机体积可减小4050%,重量也可减轻4050%;零部件少,易损件少,磨损小,可靠性较高;往复惯性力较小,旋转惯性力可完全平衡,故振动小,运转平稳;没有吸气阀,吸气时间长,余隙容积小,效率高。缺点
7、是加工及装配精度要求高。3.1.8、滚动转子式制冷压缩机3.1.9、蜗旋式制冷压缩机结构与工作原理:视频特点:效率高;力矩变化小,振动小,噪音低;结构简单,重量轻,体积小,运动件少;没有进、排气阀,易损件少,可靠性好。缺点是制造加工及装配精度要求高。3.1.10、螺杆式制冷压缩机结构与工作原理:特点:与活塞式相比,转速高、重量轻、体积小;没有往复惯性力,运转平稳,振动小;结构简单,另部件少运动件少;没有气阀,活塞等易损件,可靠性好,维修简单;输气量大;对气体中含有液体不敏感,可以采用喷油冷却。缺点是运转噪音大;制造装配精度要求高;可以达到的终端压力没有往复活塞式压缩机高;反转后极易损坏螺杆。喷
8、油的作用:降低排气温度;增加螺杆结合面的密封效果;对零部件进行润滑,提高部件使用寿命;对气流声波和震动有阻尼作用,降低噪音;冲洗机械杂质,减小磨损。螺杆压缩机须配有油的处理设备:油箱、油水分离器、油冷器、油过滤器,油压调节阀等。3.1.11、检修汽车空调压缩机的注意事项大客车一般使用往复式压缩机,曲柄连杆机构出现问题还可以修复,但小轿车一般使用旋转斜盘式压缩机,对修复技术要求高,需要由专业人员在有备件的情况下才能修理,一般情况下只能整体更换;视频1视频2拆压缩机前应准备一有刻度的容器用以盛冷冻机油,若冷冻机油已变质,应及时更换;拆卸压缩机时须备有适当的工具,按正确的顺序(维修手册规定的顺序)进
9、行拆卸,不可盲目拆检或试拆;拆卸过程中要及时记录零件原有标记及零部件之间的相互关系、位置和方向;拆下的零件应分组保管,不得混淆或丢失;拆下的零件清洗后应浸入冷冻机油内,以防腐蚀、受潮;拆下的管件类清洗后要用木塞、或布团等物将管口、孔口堵住以防异物、赃物掉入;装配完毕,须用1.6MPa的氮气作密性试验:堵严压缩机排气口,从吸气口打入氮气后,将整台压缩机浸入水中,不得有气泡从压缩机中冒出;修复后的压缩机应进行性能试验。3.1.12、空调压缩机引起系统制冷不足的原因及应采取的措施压缩机正常运转,但制冷不足:(1)压缩机进气压力过高,而排气压力过低 检查气阀及其垫片;检查缸体垫片;(2)压缩机进、排气
10、压力均过低:检查制冷剂是否足够,查漏;整个系统检查。压缩机不能正常运转,使得制冷不足:(1)检查传动皮带松紧度;(2)检查离合器间隙;(3)检查离合器线圈电压、电流是否合要求;(4)检查压缩机轴,是否过度磨损或卡滞,若有则更换压缩机。3.1.13、压缩机常见故障及其原因 压缩机是空调系统的心脏,它主要的功能就是使制冷剂循环,建立压差。其常见故障有:1、皮带轮轴承烧蚀,异响 2、系统污染,活塞堵死,异响,空调无调节能力.3、阀片破裂,系统建不起压差。3.1 制冷压缩机 1、皮带轮轴承烧蚀在压缩机的故障中,数量是最多的。这与它的工作状况,所处的环境有很大的关系,车辆在泥泞的路面行驶,积水的路面高速
11、行驶,维修时压缩机表面沾染油污等均会导致皮带轮损坏,没有挡泥板等保护设施会使压缩机工况更恶劣。此故障多会导致压缩机运行时异响,引起轴承磨损,皮带轮运行偏心,离合器线圈被磨损等。条件好的维修站可以对皮带轮部分进行更换以消除故障。3.1 制冷压缩机1、皮带轮轴承烧蚀 2、系统污染,活塞堵死,异响,空调无调节能力。系统污染可以有很多原因造成,制冷剂混用,润滑油混用,系统进水,干燥剂散逸等等,均可造成污染。因此这就是我们一再强调要有一个好的维修环境,专用设备,有保障的备件供应原因所在。2、系统污染,活塞堵死,异响,空调无调节能力 3、阀片破裂,系统建不起压差。压缩机除了上述的故障外,还有因碰撞导致皮带
12、轮运转偏心,也有由于混杂其他物质导致活塞连杆球头断裂的,离合器吸盘表面沾染油迹导致吸盘打滑等,这些都可以使压缩机损坏,使压缩机卡死、异响,离合器线圈烧毁,建不起高低压。蒸发器冷凝器3.2.1、汽车空调冷凝器液态制冷剂 高温气态制冷剂 冷却风扇冷凝器发动机散热器 冷空气 被加热环境空气作用:通过冷凝器使压缩机排出的高温高压气态制冷剂与外部环境空气发生热量交换,使高温高压制冷剂温度降低,冷凝成高压液态制冷剂。布置:一般布置在汽车的头部,侧面,或车底部。轿车的冷凝器一般布置于车的头部,与发动机冷却水合用一个风扇。视频有管片(管翅)式、管带式、鳍(qi)片式、平行式等多种形式。冷凝器的结构(1)管片式
13、 是汽车空调中早期采用的一种冷凝器,制造工艺简单,由铜质或铝质圆管套上散热片组成。片与管组装后,经胀管法处理,使散热片胀紧在散热管上。这种冷凝器散热效果较差。一般用在大中型客车的制冷装置上。(2)管带式 它是由多孔扁管弯成蛇管形,并在其中安置散热带后焊接而成。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般高15%左右),但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。制冷剂入口制冷剂出口管带式冷凝器结构实例(3)鳍片式 它是在扁平的多通管道表面直接加工出鳍片状散热片,然后装配成冷凝器。由于散热鳍片与管子为一个整体,因而不存在接触热阻,故散热性能好;另外,管、片之间无需复杂
14、的焊接工艺,加工性好,节省材料,而且抗振性也特别好。所以,是目前较先进的汽车空调冷凝器。冷凝器故障模式及判定:对于轿车来讲,冷凝器一般与散热水箱安装在一起,又没有防护装置,因此很容易被飞溅的泥浆和石子堵塞击伤,导致泄漏,泄漏是冷凝器主要的故障模式。由于平流式冷凝器下部出液管管口数量不多,因此如果系统内有污染,那麽在这一部分极易堵塞。因此冷凝器堵塞是冷凝器的又一故障模式。如果冷凝器泄漏,从冷凝器表面上看有很明显的迹象,即有油污泄漏,同时也可以利用干燥氮气对其加压测试,即可判定。如果冷凝器堵塞,那末,从对冷凝器表面温度的感知可以做出初步判定,其周边温度就会有差异。利用干燥氮气和相关压力表,可以测出
15、对比值,从而对冷凝器做出判定。视频3.2.2、汽车空调蒸发器来自膨胀阀的液体制冷剂气体制冷剂 蒸发器作用:蒸发器是汽车空调制冷系统中的另一个热交换器,其作用是使经过截流降压后的液态制冷剂在蒸发器内沸腾汽化,吸收蒸发器表面周围空气的热量,风机将蒸发器周围的冷风吹入车内,达到降温的目的。特点:要求换热效率高、尺寸小、重量轻、各种车形状各异、不能互换。故制造难度较一般空调大。视频蒸发器的主要结构形式:有管片式、管带式和层叠(板翅)式三种结构。视频B-气体制冷剂 散热片排管 A-来自膨胀阀的液体制冷剂框架C-车厢热空气B-气体制冷剂 D-吹出的冷气 管片式:由铜质或铝质圆管上套上铝散热片组成。加工制造
16、较容易。但换热效果没有后两种好。管片式蒸发器实例(奇瑞车空调用)管带式:由多孔扁管与蛇形散热带焊接而成。制造工艺比管片式复杂。焊接技术难度较大。但换热效果比管片式好。层叠(板翅)式:由两片冲成复杂形状的铝板叠在一起组成制冷剂流道,每两片流道之间夹有蛇形散热带。此种形式 制造工艺最复杂、但换热效果最好。三种形式相比较:管片式结构简单、加工方便,但换热效率较差。管带式比管片式工艺复杂,效率可提高10%左右。层叠式加工难度最大,但其换热效率也最高,结构也最紧凑,换热效率比管带式高约10%左右。蒸发器箱总成构造:有时也称为车内空调器。包括蒸发器芯子、膨胀阀、鼓风机、温度 控制器、温度传感器、鼓风机调速
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