汽車空調(diào)工作原理
互聯(lián)網(wǎng) xiucheren123 汽車電器維修 2008-05-15
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汽車空調(diào)工作原理 一．汽車空調(diào)的工作原理 其實(shí)汽車空調(diào)和我們熟悉的家用空調(diào)制冷原理是一樣的。都是利用R12或是R134a壓縮釋放的瞬間體積急劇膨脹就要吸收大量熱能的原理制冷。(由于R12對(duì)大氣臭氧層的破壞，出于環(huán)保的要求發(fā)達(dá)國(guó)家從1996年開(kāi)始改用R134a做制冷劑)汽車空調(diào)的構(gòu)造和家用的分體空調(diào)類似，它的壓縮機(jī)往往是安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，并用皮帶驅(qū)動(dòng)（也有直接驅(qū)動(dòng)的），冷凝器安裝在汽車散熱器的前方，而蒸發(fā)器在車?yán)锩妫ぷ鲿r(shí)從蒸發(fā)器出來(lái)的低壓氣態(tài)致冷劑流經(jīng)壓縮機(jī)變成高壓高溫氣體，經(jīng)過(guò)冷凝器散熱管降溫冷卻變成高壓低溫的液體，再經(jīng)過(guò)貯液干燥器除濕與緩沖，然后以較穩(wěn)定的壓力和流量流向膨脹閥，經(jīng)節(jié)流和降壓最后流向蒸發(fā)器。致冷劑一遇低壓環(huán)境即蒸發(fā)，吸收大量熱能。車廂內(nèi)的空氣不斷流經(jīng)蒸發(fā)器，車廂內(nèi)溫度也就因此降低。液態(tài)致冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器后再次變成低壓氣體，又重新被吸入壓縮機(jī)進(jìn)行下一次的循環(huán)工作。在整個(gè)系統(tǒng)中，膨脹閥是控制致冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的機(jī)關(guān)，致冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器太多就不易蒸發(fā)而太少冷氣又會(huì)不夠，因此膨脹閥是調(diào)節(jié)中樞。而壓縮機(jī)是系統(tǒng)的心臟，系統(tǒng)循環(huán)的動(dòng)力源泉。 盡管汽車空調(diào)的空調(diào)系統(tǒng)的原理與其它空調(diào)系統(tǒng)是相同的，但汽車空調(diào)是移動(dòng)式車載的空調(diào)裝置，它與固定式空調(diào)系統(tǒng)相比，動(dòng)轉(zhuǎn)條件更惡劣，隨汽車行駛的顫振，空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑比固定式更容易泄漏，空調(diào)系統(tǒng)的維修與保養(yǎng)也比固定式頻繁，空調(diào)裝置中風(fēng)路系統(tǒng)在吸入新風(fēng)時(shí)常常會(huì)將塵土吸入，堵塞過(guò)濾網(wǎng)及蒸發(fā)器，在清洗過(guò)程中又往往會(huì)把制冷劑泄放到大氣中去。造成臭氧層消耗，破壞了環(huán)境。 二．汽車空調(diào)的組成 汽車空調(diào)一般主要由壓縮機(jī)(compressor)、電控離合器、冷凝器（condenser）、蒸發(fā)器（evaporator）、膨脹閥(expansion valve)、貯液干燥器（receiver drier）、管道（hoses）、冷凝風(fēng)扇、真空電磁閥(vacuum solenoid)、怠速器和控制系統(tǒng)等組成。汽車空調(diào)分高壓管路和低壓管路。高壓側(cè)包括壓縮機(jī)輸出側(cè)、高壓管路、冷凝器、貯液干燥器和液體管路；低壓側(cè)包括蒸發(fā)器、積累器、回氣管路、壓縮機(jī)輸入側(cè)和壓縮機(jī)機(jī)油池。 貯液干燥器——實(shí)際上是一個(gè)貯存制冷劑及吸收制冷劑水分、雜質(zhì)的裝置。一方面，它相當(dāng)于汽車的油箱，為泄露制冷劑多出的空間補(bǔ)充制冷劑。另一方面，它又像空氣濾清器那樣，過(guò)濾掉制冷劑中摻雜的雜質(zhì)。貯液干燥器中還裝有一定的硅膠物質(zhì)，起到吸收水分的作用。 冷凝器和蒸發(fā)器——它們雖然叫法不一樣，但結(jié)構(gòu)類似。它們都是在一排彎繞的管道上布滿散熱用的金屬薄片，以此實(shí)現(xiàn)外界空氣與管道內(nèi)物質(zhì)的熱交換的裝置。冷凝器的冷凝指的是其管道內(nèi)的制冷劑散熱從氣態(tài)凝成液態(tài)。其原理與發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱水箱相近（區(qū)別只在于水箱的水一直是液態(tài)而已），所以它經(jīng)常被安裝在車頭，與水箱一起，共同享受來(lái)自前方的習(xí)習(xí)涼風(fēng)。總之冷凝器是哪里涼快哪里去，以便其散熱冷凝。蒸發(fā)器與冷凝器正好相反，它是制冷劑由液態(tài)變成氣態(tài)（即蒸發(fā)）吸收熱量的場(chǎng)所。 壓縮機(jī)——是空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟，它是一種使制冷劑在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的動(dòng)力源。 管道——由于要注入一定壓力的制冷劑，所以必須采用金屬管道。特別是從壓縮機(jī)到冷凝器到制冷劑瓶到膨脹閥這段，由于屬系統(tǒng)的高壓段，所以比其它管道有更高的耐高壓要求。 壓縮機(jī)——顧名思義，壓縮機(jī)就是起壓縮的作用，它的作用是使制冷劑完成從氣態(tài)到液態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，達(dá)到制冷劑散熱凝露的目的。同時(shí)在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)，壓縮機(jī)還是管路內(nèi)介質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)的壓力源，沒(méi)有它，系統(tǒng)不僅不制冷而且還失去了運(yùn)行的動(dòng)力。 壓縮機(jī)的分類： 活塞式:活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)酷似發(fā)動(dòng)機(jī)，有曲軸、連桿、活塞、氣缸等，但因?yàn)樗⒉划a(chǎn)生能量，所以噴油咀、火花塞等就沒(méi)有了。長(zhǎng)途貨動(dòng)車或大客車因?yàn)榭臻g較大，所以體積較大、損耗較小的活塞式壓縮機(jī)常被使用。 斜盤式：一般的轎車、小型商用車所使用的都是斜盤式壓縮機(jī)。因?yàn)槠潴w積小、質(zhì)量輕，易于在狹小的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)安裝排布，所以廣為使用。 雖然結(jié)構(gòu)上有很大的區(qū)別，但實(shí)際上這兩種壓縮機(jī)都是把來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成壓縮機(jī)內(nèi)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并以此對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的管路形成壓力，達(dá)到壓縮制冷劑的目的。 汽車空調(diào)不需要如家用空調(diào)般每次關(guān)機(jī)后必須停三幾分鐘再開(kāi)，實(shí)際上車用空調(diào)即使在冬天也應(yīng)每周開(kāi)啟一下，讓各零件得到潤(rùn)滑。另外，隔塵網(wǎng)也應(yīng)注意檢查，如附上太多灰塵則要及時(shí)更換。位于車頭的冷凝器在每次洗車時(shí)最好用高壓水槍沖洗，以防散熱葉片被雜物（昆蟲(chóng)、樹(shù)葉等）堵塞影響散熱效果。 值得一提的是，壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸是通過(guò)磁性離合器及皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連取得動(dòng)力的。為什么要有一個(gè)磁性離合器呢？因?yàn)楫?dāng)裝在蒸發(fā)器出風(fēng)口的傳感器感知出風(fēng)的溫度不夠低時(shí)，它就會(huì)通過(guò)電路使壓縮機(jī)的磁性離合器閉合，這樣壓縮機(jī)隨發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)制冷。而當(dāng)出風(fēng)溫度低于設(shè)定的溫度，它則控制磁性離合器切離，這樣壓縮機(jī)不工作。如果這一控制失靈，那么壓縮機(jī)將不斷工作，使蒸發(fā)器結(jié)冰造成管道壓力超標(biāo)，最終破壞系統(tǒng)甚至造成損壞。 目前大部分小汽車（主要指民用小車）上用的制冷劑有R-12制冷劑和R-134a制冷劑兩種。R-12制冷劑是一種普通制冷劑，含有會(huì)破壞臭氧層的物質(zhì)--氟利昂，而且在明火下會(huì)生成對(duì)人體有害的物質(zhì)；而R-134a是一種新型環(huán)保制冷劑，具有無(wú)毒、無(wú)色、不燃不爆、熱穩(wěn)定性好等性質(zhì)，更重要的是R-134a制冷劑不損害臭氧層。 這兩種制冷劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)互不相同，所以在汽車上是不通用的。而且它們配套使用的制冷劑油也不可互溶。如果加錯(cuò)制冷劑會(huì)令系統(tǒng)損壞，如對(duì)膠管的腐蝕等。R134a之所以用來(lái)替代R12，是因?yàn)槠錈崃π再|(zhì)與R12相似，是一種不含氯的氟利昂，其臭氧破壞系統(tǒng)為零，所以，現(xiàn)在的新車基本都已使用R134a，即人們常說(shuō)的環(huán)保制冷劑。 三．汽車空調(diào)系統(tǒng)分類（按動(dòng)力源分） 1．獨(dú)立式空調(diào)：有專門的動(dòng)力源（如第二臺(tái)內(nèi)燃機(jī)）驅(qū)動(dòng)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行。一般用于長(zhǎng)途貨運(yùn)、高地板大中巴等車上。獨(dú)立式空調(diào)由于需要兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，燃油消耗高，同時(shí)造成較高的成本，并且其維修及維護(hù)十分困難，需要十分熟練的發(fā)動(dòng)機(jī)維修人員，而且發(fā)動(dòng)機(jī)配件不易獲得，尤其是進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)；另外設(shè)計(jì)和安裝更容易導(dǎo)致系統(tǒng)質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生，而額外的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)更增加了發(fā)生故障的概率。 2．非獨(dú)立式空調(diào)：直接利用汽車的行駛動(dòng)力（發(fā)動(dòng)機(jī)）來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)的空調(diào)系統(tǒng)。非獨(dú)立式空調(diào)由主發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，并由電磁離合器進(jìn)行控制。接通電源時(shí)，離合器斷開(kāi)，壓縮機(jī)停機(jī)，從而調(diào)節(jié)冷氣的供給，達(dá)到控制車廂內(nèi)溫度的目的。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于安裝布置、噪音小。由于需要消耗主發(fā)動(dòng)機(jī)10%-15%的動(dòng)力，直接影響汽車的加速性能和爬坡能力。同時(shí)其制冷量受汽車行駛速度影響，如果汽車停止運(yùn)行，其空調(diào)系統(tǒng)也停止運(yùn)行。盡管如此，非獨(dú)立式空調(diào)由于其較低的成本（相對(duì)獨(dú)立式空調(diào)），可*的質(zhì)量，已逐漸成為市場(chǎng)的主導(dǎo)產(chǎn)品。目前，絕大部分轎車、面包車、小巴都使用這種空調(diào)。目前非獨(dú)立式空調(diào)。 四．汽車空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn) (1)空調(diào)裝置運(yùn)行時(shí)振動(dòng)較大 前面已提到汽車空調(diào)裝置是移動(dòng)式車載空調(diào)裝置，由于道路不平，汽車在行駛中顛簸振動(dòng)大，所以裝置中連接管道應(yīng)采用撓性制冷劑管道。 (2)冷凝器緊靠著發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱器,所以它的冷凝溫度往往是低高的,所以其運(yùn)行工況比其它空調(diào)裝置惡劣。 (3)汽車空調(diào)系統(tǒng)的壓縮機(jī)是直接由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，它是通過(guò)一個(gè)皮帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)壓縮機(jī)不工作時(shí)，壓縮機(jī)可以與發(fā)動(dòng)機(jī)脫開(kāi)，它是通過(guò)一個(gè)電子離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)的�？照{(diào)系統(tǒng)停止工作時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查皮帶的松緊，以確定離合器動(dòng)作是否正確，有時(shí)離合器因軸承的損壞而影響壓縮機(jī)的軸封，造成壓縮機(jī)軸封處制冷劑泄漏。所以要檢查離合器軸承損壞的早期跡象。 |
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