汽车空调制冷系统的基本构造(汽车空调系统的结构和工作原理是怎样的)
时间:2023-09-10 11:14:34 整理: • 1人看过
夏天来了,天气越来越热。大家开车上路基本都会开空音。同时,夏季也是汽车空调节故障的高频期,最常见的有空调节无制冷、制冷能力不足、空调节异味等。,这给我们的日常用车带来了很多麻烦。那么为什么汽车空调节系统可以制冷呢?它的结构和工作原理是什么?常见故障怎么解决?让我们来讨论这些问题。
所谓汽车空调节系统,是指能够调节汽车车厢内空气体的温度、湿度、气流速度和洁净度的装置,旨在为车内乘客创造清新舒适的乘坐环境。它的作用不仅仅是制冷,还有制热(暖风)、车内空气体的通风净化、车内空气体的湿度控制等。一个理想的汽车空空调系统可以将车内温度控制在20 ~ 28℃之间,相对湿度控制在50 ~ 70%之间。因此,汽车空调节系统在结构上包括制冷装置、加热装置、空气体调节装置和控制装置四部分。现在汽车上普遍使用的是冷暖空一体式调节系统,其布局是将蒸发器、暖风散热器、离心式鼓风机和控制机构组装在一起,称为空调节总成。
我们通常所说的“汽车空调节”一般是指汽车空调节系统中的制冷装置,也是结构和原理最复杂、故障率最高的装置。主要由空可调压缩机、冷凝器、蒸发器、储液干燥过滤器(汽液分离器)、膨胀阀(节流阀)、电控系统、风量分配系统、制冷剂、冷冻润滑油、空可调管路等组成。这是它们的结构和工作原理。
1。空调节压缩机:空调节压缩机是汽车空调节系统的动力源,其作用是使制冷系统中循环的制冷剂保持一定的压力。它从蒸发器中吸出低温低压的制冷剂蒸气,将其压缩,使其压力和温度升高,送入冷凝器冷却降压。
汽车//k0/]调节系统使用的空调节压缩机一般为轴向柱塞泵,分为固定泵和变量泵两种。两者的主要区别在于驱动柱塞的斜盘角度是否可变:固定泵的斜盘角度是固定的,每个循环压缩的制冷剂的量是相同的。只要启动,消耗的功率是固定的;变量泵的斜盘角度可以随着空调节系统的负载变化而变化:空调节系统负载大,斜盘倾角大,每个循环压缩的制冷剂的量也大,空调节系统的制冷量也大,消耗的功率也大;反之空调节系统负荷小,斜盘倾角小,每个循环压缩的制冷剂量也小,空调节系统制冷量也小,耗电量也小。
空压缩机通常由发动机通过皮带驱动。压缩机头部有一个电磁离合器。通电时,离合器接合,使压缩机驱动轴与皮带轮结合,带动压缩机内的斜盘转动,使柱塞往复运动吸入并压缩制冷剂,使其在系统内循环。如果定排量空压缩机的工作时间是间歇的,其工作时间由电磁离合器控制;可变排量空调节压缩机连续工作。只要空调节系统开启,其电磁离合器就一直处于接合状态,通过改变排量来调节空调节系统的负载。相对而言,变排量空可调压缩机的工作平顺性更好,负载连续调节,节能效果更好,所以在更先进的车辆上使用的自动空可调系统中一般都采用变排量压缩机。
2。冷凝器:冷凝器的作用是将空压缩机排出的高温高压气态制冷剂通过冷凝器向车外的空气体散热,使高温高压气态制冷剂冷凝成温度更高的高压液体。一般安装在发动机水箱前部,与发动机冷却水箱共用冷却风扇。结构上有三种类型:管式、管式和平流式。
3。蒸发器:蒸发器的作用是将液体制冷剂在蒸发器中节流降压后沸腾汽化,吸收蒸发器表面周围空气体的热量并降温,再由风机向车厢内吹入冷空气,达到降温的目的。蒸发器一般安装在驾驶室工作台中,结构上有管式、管带式、层叠式三种。
冷凝器和蒸发器统称为汽车空调度系统换热器。蒸发器负责替换车内的热量,冷凝器负责将热量辐射到车外。它们的性能直接影响汽车空空调的制冷性能,对它们的要求是散热快、散热量大、效率高、占用空间小空所以保持它们表面的清洁尤为重要。很多车辆空的散热性能很差,就是这两个设备表面脏,散热不好造成的。因此,及时清理冷凝器和水箱外的杂质是保证空调节系统正常运行的重要保证。
4。膨胀阀(节流阀):目前汽车空空调制冷系统有两种,称为膨胀阀式和节流管式(也叫节流阀式),它们的主要区别是节流膨胀机构的不同。膨胀阀,也称为热膨胀阀,安装在蒸发器的前面。其主要作用是:一是节流,使高温高压液态制冷剂经过膨胀阀节流后体积变大,制冷剂压力和温度急剧下降;二是自动调节制冷剂的流量,使进入蒸发器的制冷剂刚好在蒸发器中蒸发。根据控制原理的不同,可分为内部平衡型和外部平衡型。
节流阀的作用和膨胀阀的作用类似。也使得高温高压液态制冷剂节流后体积增大,制冷剂在吸收大量热量的同时压力和温度急剧下降,从而达到制冷的目的。它和膨胀阀的区别在于它不能根据工况的变化来调节制冷剂的流量。其优点是结构简单,成本低,可靠性高,节能环保,所以很多美系和日系车型都采用了这种节流方式。但这样就必须在蒸发器和压缩机之间设置气液分离器,将未完全蒸发的液态制冷剂分离出来,防止液体冲击空压缩机,保证压缩机的安全运行。
5。储液干燥过滤器(汽液分离器):一般储液干燥过滤器与冷凝器组装在一起,用于临时储存冷凝器液化的制冷剂,并进行干燥过滤处理,以保持制冷剂干燥清洁,防止系统中的杂质和污物堵塞滤网和膨胀阀,划伤空压缩机的缸壁、柱塞和轴承,防止制冷剂中的水分冻结堵塞膨胀阀。膨胀阀制冷系统采用普通储液干燥过滤器。气液分离器一般用于节流阀制冷系统,其作用类似于储液干燥过滤器,也有过滤干燥制冷剂的作用。主要区别是储液干燥过滤器一般安装在冷凝器后面,而汽液分离器一般安装在空调节压缩机前面,吸收制冷剂中的液态制冷剂,防止液体冲击空调节压缩机。
6。电控系统:为了使汽车空调节系统正常工作,保持车厢内适当的温度和湿度,系统中需要一系列控制元件和调节执行机构,主要包括温度控制器、高低压开关、过热保护开关、空调节放大器和空调节继电器。目前汽车中的空调制控制系统已经从手动空调制逐渐发展到自动空调制,微机自动控制得到广泛应用。
根据电控系统的复杂程度,汽车空调节系统大致可以分为手动空调节和自动空调节两种。手动空调节只能手动分阶段大致调节冷/热风的温度和风量,无法在车内设置空调节的具体温度。自动空调节可以根据驾驶员设定的温度和运行模式及时调节送风温度和速度,控制单元可以根据环境温度、设定温度、蒸发器出口温度和行驶条件以及各种传感器输入的信号及时调节送风温度和速度,使车内空空气环境保持在最佳状态。另外,自动空调度有自检装置,可以自动发现空调度系统中的隐患,并以故障码的形式报告给司机。
7。空气分配系统:空气分配系统又叫空汽车空气调节装置空调节系统,主要包括鼓风机转速的调节、空空气内外循环方式的调节、空空气温湿度的调节、出风口方式的调节等。空空气调节装置的主要部件有鼓风机、内外循环控制阀、温度调节阀、风道调节阀、空调节滤芯等。控制方式有拉线式和电动式两种(现在有很多电动式),与空调节控制面板上的开关一一对应来控制空。
8。制冷剂:制冷剂又称制冷工质,是制冷系统中完成制冷循环的工质。制冷剂在蒸发器中吸收被冷却物体的热量并蒸发成低压蒸汽,然后被压缩机压缩成高压蒸汽,再在冷凝器中通过向冷却介质(如空气体或水)传热而冷凝成液体,再经节流降压后返回蒸发器继续制冷。因此,制冷剂是制冷设备中进行能量交换的重要载体,制冷剂的特性对汽车空调节系统的性能起着非常重要的作用。目前汽车空空调普遍使用R134a,属于环保型制冷剂,制冷效果不如R12(氟利昂),但不会破坏臭氧层。
9。冷冻润滑油:空压缩机使用的润滑油称为冷冻润滑油或冷冻机油。是一种特殊的润滑油,在高低温条件下都能正常工作。它的主要作用是润滑压缩机的轴承、活塞等零件的表面,以减少运行阻力和磨损,降低功耗,延长零件的使用寿命。二是具有冷却功能,几乎带走运动表面摩擦产生的热量,防止压缩机因温度过高而损坏;三是能渗透到各摩擦面形成油封,起到防止制冷剂泄漏的作用;四是降低压缩机运行噪音,不断冲洗摩擦面,带走磨屑,减少摩擦部件的磨损。
10、空调节管路:空调节管路用于柔性连接空调节系统中的各部分,形成一个封闭的系统,能承受一定的振动和冲击。要求具有良好的密封性能和一定的抗压能力,与制冷剂和冷冻润滑油相容,不发生化学反应而腐蚀泄漏。
以上是汽车空调节系统中的主要部件,那么这些部件是如何组合并运行制冷的呢?
这些元件组成一个封闭的系统,系统中充满制冷剂,制冷剂在空可调压缩机的作用下循环,在发动机舱的冷凝器中由气体液化为液体,释放热量;在车内,它从液体蒸发成气体,吸收热量,从而降低车内温度。重复上述过程,使车内温度逐渐降低,直至达到设定温度,空调节压缩机停止工作,制冷剂不再流动,空调节系统停止制冷;当车内温度升高时空压缩机重新组合恢复制冷。重复这个过程,使车内温度保持在设定范围内。这是汽车空调节系统的基本制冷原理。
在这个系统中,膨胀阀(压缩机-冷凝器-储液干燥过滤器-膨胀阀)前的制冷剂处于高温高压状态,称为高压侧,对应的管路称为高压管;膨胀阀(膨胀阀-蒸发器-压缩机)后的制冷剂处于低温低压状态,称为低压侧,对应的管路称为低压管。我们可以在车上用手测试这些管道的温度,从而判断空调节系统是否正常工作。
汽车空调节系统最常见的故障是无制冷或制冷不良,主要故障原因是制冷剂不足。一般长时间运行的车辆会因系统泄漏导致制冷剂不足,或因管路损坏导致制冷剂泄漏,控制系统或压缩机故障的情况很少。还有一个普遍现象就是汽车低速不制冷空,高速制冷正常。这种情况一般是冷凝器脏了造成的,清洁冷凝器外表面即可。
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