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【車?yán)锏目照{(diào)原理是什么意思】專題汽車空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理與使用

天氣越來(lái)越熱了,又到了使用空調(diào)的季節(jié)了。很多車主朋友發(fā)現(xiàn),閑置了一個(gè)冬天的空調(diào),再使用時(shí)竟然不制冷了。那么汽車空調(diào)究竟為什么會(huì)制冷呢?今天老侯就把汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作原理給大家講解一下,我們共同來(lái)學(xué)習(xí)。

空調(diào)系統(tǒng)的概念及功能

汽車空調(diào)是指對(duì)汽車室內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)的裝置,用以調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、氣流速度、空氣潔凈度等,從而為乘員創(chuàng)造清新舒適的車內(nèi)環(huán)境。

汽車空調(diào)有什么功能:

在人們的潛意識(shí)里,汽車空調(diào)的作用就是夏天出冷風(fēng)、冬天出熱風(fēng),實(shí)質(zhì)上汽車空調(diào)的作用可歸結(jié)為四個(gè)作用:

制冷作用即說(shuō)的夏天出冷風(fēng),空調(diào)制冷系統(tǒng)吸收車內(nèi)熱量,降低車內(nèi)溫度,我們對(duì)空調(diào)的維修主要集中在制冷系統(tǒng)的維修;加熱作用即說(shuō)的冬天出暖風(fēng),客車有單獨(dú)的制熱裝置,而轎車多數(shù)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),利用冷卻液在車內(nèi)散發(fā)熱量,升高車內(nèi)的溫度;實(shí)現(xiàn)對(duì)車內(nèi)空氣的換氣和凈化;控制車內(nèi)空氣的濕度:通過(guò)冷熱空氣的混合,從而良好的控制汽車車內(nèi)的空氣濕度;

汽車空調(diào)的性能指標(biāo)

溫度人體感覺(jué)最舒適的溫度范圍20~28℃。夏天車內(nèi)溫度控制在25℃,冬天在18℃。濕度人體感覺(jué)最舒適的相對(duì)濕度50~70%。汽車空調(diào)要求控制在此范圍。清新度測(cè)量氧氣和二氧化碳、一氧化碳的濃度

汽車空調(diào)系統(tǒng)包括制冷裝置、加熱裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置和控制裝置四部分。轎車廣泛采用的是冷暖一體式空調(diào)系統(tǒng)。其布置型式是將蒸發(fā)器、暖風(fēng)散熱器、離心式鼓風(fēng)機(jī)、操縱機(jī)構(gòu)等組裝在一起,稱為空調(diào)器總成。

汽車空調(diào)系統(tǒng)的制冷裝置

制冷裝置是我們多數(shù)人認(rèn)為的空調(diào),典型的結(jié)構(gòu)包括空調(diào)壓縮機(jī)、冷凝器、冷凝器散熱風(fēng)扇、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機(jī)及相關(guān)的空調(diào)管路。在封閉的系統(tǒng)內(nèi)充注著制冷劑,制冷劑在壓縮機(jī)的作用下循環(huán)流動(dòng),在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的冷凝器由氣態(tài)液化為液態(tài),放出熱量;而在車內(nèi)由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài),吸收熱量,從而降低車內(nèi)的溫度。上述過(guò)程周而復(fù)始的進(jìn)行下去,便可達(dá)到降低蒸發(fā)器周圍空氣溫度的目的。

為了配合冷凝器和蒸發(fā)器正常工作,需要兩個(gè)風(fēng)扇:冷凝器處的風(fēng)扇用于散熱降溫,蒸發(fā)器片的風(fēng)扇常被稱為鼓風(fēng)機(jī),吹過(guò)蒸發(fā)器的氣流防止蒸發(fā)器表面結(jié)霜,并給車內(nèi)帶來(lái)冷風(fēng)。

以膨脹閥為界,膨脹閥之前(壓縮機(jī)-冷凝器-儲(chǔ)液干燥過(guò)濾器-膨脹閥)的制冷劑呈高溫高壓狀態(tài),稱為高壓側(cè),相應(yīng)的管道稱為高壓管;膨脹閥之后(膨脹閥-蒸發(fā)器-壓縮機(jī))的制冷劑呈低溫低壓狀態(tài),稱為低壓側(cè),相應(yīng)的管道稱為低壓管;

現(xiàn)在汽車空調(diào)采用的制冷系統(tǒng)有兩種,分別稱為膨脹閥式和孔管式(又叫節(jié)流閥式)兩種。

孔管式系統(tǒng)與熱力膨脹閥系統(tǒng)相比,將節(jié)流裝置由熱力膨脹閥改為孔管,由孔管產(chǎn)生節(jié)流作用。由于孔管作為固定孔口節(jié)流件,無(wú)法調(diào)節(jié)制冷劑流量,從而無(wú)法保證蒸發(fā)器出口的制冷劑的完全蒸發(fā)為氣態(tài),所以在蒸發(fā)器和壓縮機(jī)之間設(shè)置了氣液分離器,使未蒸發(fā)完的液態(tài)制冷劑分離出來(lái),暫存于氣液分離器的下部,由于該分離器處于高溫的發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi),它很快就會(huì)蒸發(fā)成為氣態(tài),從而保證了壓縮機(jī)的安全運(yùn)行。

汽車空調(diào)系統(tǒng)的制熱裝置

汽車空調(diào)系統(tǒng)的制熱裝置就是汽車的暖風(fēng)系統(tǒng),大多數(shù)汽車的加熱裝置就是一個(gè)與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水道連接的暖風(fēng)水箱(暖風(fēng)水箱就好象我們家里的暖氣片),在系統(tǒng)中有一個(gè)鼓風(fēng)機(jī),使冷空氣通過(guò)暖風(fēng)水箱,迅速將熱量散向車內(nèi)。

汽車空調(diào)系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)裝置

鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小以控制車內(nèi)通風(fēng)量的多少,達(dá)到控制車內(nèi)溫度的目的;

空氣的內(nèi)外循環(huán)模式:控制鼓風(fēng)機(jī)抽氣的來(lái)源是車內(nèi)的空氣還是車外的空氣;制冷時(shí)一般采取內(nèi)循環(huán)模式,即鼓風(fēng)機(jī)抽取的是車內(nèi)的空氣;

空氣的溫度、濕度調(diào)節(jié):空氣經(jīng)過(guò)制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器降溫、而經(jīng)過(guò)暖風(fēng)水箱加熱升溫,控制空氣流經(jīng)暖風(fēng)水箱的比例,實(shí)現(xiàn)車內(nèi)空氣溫度和濕度的調(diào)節(jié);

出風(fēng)模式的調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)向哪個(gè)部位出風(fēng):向上部出風(fēng)、或向面板出風(fēng)、或向腳下出風(fēng)、或兩個(gè)部位同時(shí)出風(fēng)等;

空氣調(diào)節(jié)裝置主要部件有鼓風(fēng)機(jī)、內(nèi)外循環(huán)控制閥門(mén)、溫度調(diào)節(jié)閥、和風(fēng)道調(diào)節(jié)閥組成,與對(duì)應(yīng)的空調(diào)控制面板的對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)控制。

鼓風(fēng)機(jī)氣流通過(guò)蒸發(fā)器,內(nèi)外循環(huán)控制閥用于控制鼓風(fēng)機(jī)氣流來(lái)源:選擇內(nèi)循環(huán)時(shí),鼓風(fēng)機(jī)從車內(nèi)抽取空氣;選擇外循環(huán)時(shí),鼓風(fēng)機(jī)從車外抽取空氣。當(dāng)打開(kāi)空調(diào)制冷裝置時(shí),應(yīng)選擇內(nèi)循環(huán)模式,而很多汽車當(dāng)打開(kāi)空調(diào)制冷裝置時(shí),自動(dòng)改為內(nèi)循環(huán)模式。

溫度調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)出風(fēng)口的溫度,鼓風(fēng)機(jī)的氣流先通過(guò)蒸發(fā)器降溫、再通暖風(fēng)水箱加熱,這一過(guò)程有些自相矛盾。事實(shí)上,在冬天開(kāi)暖風(fēng)時(shí),空調(diào)壓縮機(jī)是不工作的;而夏天打開(kāi)空調(diào)制冷時(shí),有些車型通過(guò)一個(gè)水閥來(lái)關(guān)閉暖風(fēng)水箱的高溫水流?,F(xiàn)在更多的汽車空調(diào)設(shè)計(jì)暖風(fēng)水箱之前加一個(gè)閥板,來(lái)引導(dǎo)來(lái)自蒸氣器的氣流全部或部分通過(guò)暖風(fēng)水箱,來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度的濕度的調(diào)節(jié)。

出風(fēng)口調(diào)節(jié)比較容易理解,用于調(diào)節(jié)最終的氣流吹向玻璃、面部或腳部。

空氣調(diào)節(jié)裝置的控制有兩種方式:拉線式和電機(jī)驅(qū)動(dòng)式,早期的汽車空調(diào)控制面板通過(guò)拉線操作,實(shí)現(xiàn)內(nèi)外空氣循環(huán)切切換,冷暖空氣混合的溫度調(diào)節(jié)和出風(fēng)模式的調(diào)節(jié)。

汽車空調(diào)系統(tǒng)的控制裝置

車載空調(diào)按照控制系統(tǒng)為劃分標(biāo)準(zhǔn)把空調(diào)系統(tǒng)分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種空調(diào)系統(tǒng)。

手動(dòng)空調(diào)

手動(dòng)空調(diào)只能手動(dòng)對(duì)冷/熱風(fēng)的溫度和風(fēng)量進(jìn)行粗略的分級(jí)調(diào)節(jié),不能設(shè)定車內(nèi)空調(diào)的具體溫度。

自動(dòng)空調(diào)

自動(dòng)空調(diào)可以根據(jù)已設(shè)定的溫度,自動(dòng)調(diào)節(jié)從而保持車內(nèi)溫度的恒定。自動(dòng)空調(diào)的功能包括車內(nèi)溫度和濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)、回風(fēng)和送風(fēng)模式自動(dòng)控制以及運(yùn)轉(zhuǎn)方式和換氣量控制等功能。電控單元將根據(jù)駕駛員或乘客通過(guò)空調(diào)顯示控制面板上的按鈕進(jìn)行的設(shè)定,使空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行,并根據(jù)各種傳感器輸入的信號(hào),對(duì)送風(fēng)溫度和送風(fēng)速度及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整,使車內(nèi)的空氣環(huán)境保持最佳狀態(tài)。另外自動(dòng)空調(diào)有自檢裝置,可以及早發(fā)現(xiàn)故障隱患。

根據(jù)自動(dòng)化程度的不同,可以分為半自動(dòng)空調(diào)和全自動(dòng)空調(diào)。

半自動(dòng)空調(diào)

空調(diào)控制單元根據(jù)環(huán)境溫度,設(shè)置溫度, 蒸發(fā)箱出口溫度和駕駛條件等信息,控制空調(diào)壓縮機(jī)的結(jié)合與斷開(kāi);高壓傳感器感知制冷回路中的壓力,向空調(diào)控制單元和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元傳遞信號(hào),使散熱風(fēng)扇接通并投入相應(yīng)的轉(zhuǎn)速;蒸發(fā)器出口溫度傳感器感受到0℃時(shí),壓縮機(jī)關(guān)閉不再向外輸出功率,與外部調(diào)節(jié)的壓縮機(jī)相配合使用時(shí),蒸發(fā)箱后出口溫度可在0℃--10℃之間調(diào)節(jié)。

全自動(dòng)空調(diào)

空調(diào)系統(tǒng)主要零部件

空調(diào)壓縮機(jī)

維持制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán),吸入來(lái)自蒸發(fā)器的低溫、低壓制冷劑蒸汽,壓縮制冷劑蒸汽使其壓力和溫度升高,并將制冷劑蒸汽送往冷凝器。

空調(diào)壓縮機(jī)分為定排量和變排量?jī)煞N類型,在較高級(jí)的全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)中使用變排量壓縮機(jī)。在壓縮機(jī)的頭部有電磁離合器, 控制發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī) 之間的動(dòng)力聯(lián)系。

冷凝器

作用:將制冷劑的能量傳遞給環(huán)境,使高溫、高壓的制冷劑蒸汽變成為高溫、高壓的制冷劑的液體。 結(jié)構(gòu):管帶式、管片式

汽車空調(diào)的制冷效果是否良好,和冷凝器的散熱效果有直接的關(guān)系。多數(shù)汽車?yán)淠靼惭b在發(fā)動(dòng)機(jī)水箱前部,與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水箱共用冷卻風(fēng)扇。夏天,外界溫度本身就高,打開(kāi)空調(diào)后發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷增大,加之冷凝器的熱負(fù)荷共同造成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫過(guò)高。而發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)高的冷卻水溫使冷凝器的散熱能力下降,空調(diào)制冷效果不良。

所以及時(shí)清理冷凝器和水箱外的雜質(zhì)是保證空調(diào)系統(tǒng)正常工作的重要保證。

儲(chǔ)液干燥過(guò)濾器高溫高壓的液態(tài)制冷劑在儲(chǔ)液干燥過(guò)濾器內(nèi)得到儲(chǔ)存、干燥水份、過(guò)濾雜質(zhì)。

汽液分離器

功能:使制冷劑充分汽化,保證壓縮機(jī)不產(chǎn)生液擊;同時(shí)起干燥、過(guò)濾制冷劑。

膨脹閥

高溫高壓的液態(tài)制冷劑通過(guò)膨脹閥的節(jié)流孔節(jié)流后體積變大,制冷劑的壓力和溫度急劇下降,以霧狀(細(xì)小液滴)排向膨蒸發(fā)器。

膨脹閥有兩個(gè)作用,一是節(jié)流作用,高溫高壓的液態(tài)制冷劑通過(guò)膨脹閥節(jié)流后體積變大,制冷劑的壓力和溫度急劇下降;另一個(gè)作用是調(diào)節(jié)制冷劑流量的作用,因?yàn)橥ㄟ^(guò)膨脹閥的制冷劑要在蒸發(fā)器內(nèi)完全蒸發(fā)為氣態(tài),吸收?qǐng)?zhí)量,如果流量過(guò)大,在蒸發(fā)器內(nèi)沒(méi)有完全蒸發(fā),部分液壓制冷劑回流到壓縮機(jī),會(huì)造成壓縮機(jī)的損壞。所以膨脹閥要保證制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)正好蒸發(fā)完成。

節(jié)流短管

對(duì)制冷劑進(jìn)行節(jié)流降壓,使之成為低溫、低壓的氣液兩相體

蒸發(fā)器

霧狀液態(tài)制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器,制冷劑液態(tài)蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過(guò)程中大量吸收周圍的熱量,降低車內(nèi)的溫度,而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進(jìn)入壓縮機(jī)。

三功能壓力開(kāi)關(guān)

制冷劑

又稱制冷工質(zhì),它是制冷系統(tǒng)中完成制冷循環(huán)的工作介質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸取被冷卻對(duì)象的熱量蒸發(fā)成低壓蒸氣后,被壓縮機(jī)壓縮為高壓蒸氣,在冷凝器內(nèi)將熱量傳遞給冷卻介質(zhì)(如空氣或水)而被冷凝成液體,然后被節(jié)流降壓后重新回到蒸發(fā)器,進(jìn)行連續(xù)制冷。所以制冷劑是制冷裝置完成能量交換的重要載體,制冷劑的特性對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)的性能起著非常重要的作用。

汽車空調(diào)中常用的制冷劑R134a。

冷凍潤(rùn)滑油

又叫冷凍油,它的作用是 潤(rùn)滑、冷卻、密封、降噪 。

制冷系統(tǒng)的正確使用與保養(yǎng)

1、不要在太陽(yáng)暴曬下,停車時(shí)使用空調(diào)

2、剛上車使用空調(diào)時(shí),將風(fēng)量開(kāi)關(guān)開(kāi)至最大擋,使車內(nèi)溫度迅速下降。在使用變排量空調(diào)系統(tǒng)時(shí),不要長(zhǎng)時(shí)間使用最小風(fēng)量擋

3、保持冷凝器表面干凈,使冷凝壓力下降,提高制冷效果。

4 、在不使用空調(diào)季節(jié)里,必須每星期讓空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)一次,每次運(yùn)行5-10 分鐘。(若冬天制冷系統(tǒng)啟動(dòng)不出來(lái),可直接對(duì)壓縮機(jī)離合器線圈通電,使之運(yùn)轉(zhuǎn)。

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