空調(diào)暖風(fēng)系統(tǒng)課件

1、暖風(fēng)系統(tǒng)汽車的暖風(fēng)系統(tǒng)可以將車內(nèi)的空氣或從車外吸入車內(nèi)的空氣加熱，提高車內(nèi)的溫度。汽車的暖風(fēng)系統(tǒng)有許多類型，按熱源的不同可分為熱水取暖系統(tǒng)、燃?xì)馊∨到y(tǒng)、廢氣取暖系統(tǒng)等，目前小車上主要采用熱水取暖系統(tǒng)，大型車輛上主要采用燃?xì)馊∨到y(tǒng)。3.1 熱水取暖系統(tǒng)6.3.1.1 熱水取暖系統(tǒng)的工作原理熱水取暖系統(tǒng)的熱源通常采用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水，使冷卻水流過(guò)一個(gè)加熱器芯，再使用鼓風(fēng)機(jī)將冷空氣吹過(guò)加熱器芯加熱空氣，使車內(nèi)的溫度升高，見(jiàn)圖6-21。圖6-21 熱水取暖系統(tǒng)的工作原理6.3.1.2 熱水取暖系統(tǒng)的組成和部件的安裝位置熱水取暖系統(tǒng)主要由加熱器芯、水閥、鼓風(fēng)機(jī)、控制面板等組成，其在車上的安裝位置如圖6

2、-22所示。圖6-22 熱水取暖系統(tǒng)部件的安裝位置（1）加熱器芯 加熱器芯的結(jié)構(gòu)如圖6-23所示，由水管和散熱器片組成，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水進(jìn)入加熱器芯的水管，通過(guò)散熱器片散熱后，再返回發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)。圖6-23 加熱器芯2）水閥 水閥用來(lái)控制進(jìn)入加熱器芯的水量，進(jìn)而調(diào)節(jié)暖風(fēng)系統(tǒng)的加熱量，調(diào)節(jié)時(shí)，可通過(guò)控制面板上的調(diào)節(jié)桿或旋鈕進(jìn)行控制，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-24。圖6-24 水閥（3）鼓風(fēng)機(jī) 鼓風(fēng)機(jī)由可調(diào)節(jié)速度的直流電動(dòng)機(jī)和鼠籠式風(fēng)扇組成，其作用是將空氣吹過(guò)加熱器芯加熱后送入車內(nèi)。調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度，可以調(diào)節(jié)向車廂內(nèi)的送風(fēng)量。鼓風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-25。圖6-25 鼓風(fēng)機(jī)6.3.1.3 熱水取暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)溫度的

3、方式 就暖風(fēng)系統(tǒng)而言，其溫度的調(diào)節(jié)方式有兩種，一種是空氣混合型，另一種是水流調(diào)節(jié)型。（1）空氣混合型 這種類型的暖風(fēng)系統(tǒng)在暖風(fēng)的氣道中安裝空氣混合調(diào)節(jié)風(fēng)門，這個(gè)風(fēng)門可以控制通過(guò)加熱器芯的空氣和不通過(guò)加熱器芯的空氣的比例，實(shí)現(xiàn)溫度的調(diào)節(jié)，目前絕大多數(shù)汽車均采用這種方式，其示意圖見(jiàn)圖6-26。圖6-26 空氣混合型暖風(fēng)系統(tǒng)（2）水流調(diào)節(jié)型 這類暖風(fēng)系統(tǒng)采用前述的水閥調(diào)節(jié)流經(jīng)加熱器芯的熱水量，改變加熱器芯本身的溫度，進(jìn)而調(diào)節(jié)溫度。其調(diào)節(jié)的示意圖見(jiàn)圖6-27。圖6-27 水流調(diào)節(jié)型暖風(fēng)系統(tǒng)燃?xì)馊∨到y(tǒng) 在大、中型客車上，僅靠發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的余熱取暖是遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了要求的，為此，在大客車中常采用燃?xì)馊∨到y(tǒng)

4、。燃?xì)馊∨到y(tǒng)的示意圖見(jiàn)圖6-27, 燃油和空氣在燃燒室中混合燃燒，加熱發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水，加熱后的水進(jìn)入加熱器芯向外散熱，降溫后返回發(fā)動(dòng)機(jī)再進(jìn)行循環(huán)。 課件圖6-27 燃?xì)馊∨到y(tǒng)4 制冷系統(tǒng) 制冷系統(tǒng)的作用是將車內(nèi)的熱量通過(guò)制冷劑在循環(huán)系統(tǒng)中循環(huán)轉(zhuǎn)移到車外，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)降溫，其工作情況如圖6-29所示。制冷系統(tǒng)主要包括制冷循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分。目前各種車輛的制冷循環(huán)系統(tǒng)無(wú)多大區(qū)別，而控制系統(tǒng)在各車型中差別較大。本節(jié)主要介紹制冷循環(huán)部分。 圖6-29 制冷系統(tǒng).1 制冷循環(huán)從前述的制冷原理我們已經(jīng)知道，通過(guò)制冷循環(huán)可以將車內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到車外，根據(jù)目前車輛上采用的循環(huán)系統(tǒng)，大致可以分為膨脹閥式和膨

5、脹管式兩種循環(huán)方式。6.4.1.1 膨脹閥式制冷循環(huán)圖6-30為膨脹閥式的制冷循環(huán)，循環(huán)系統(tǒng)主要包括壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液干燥罐、膨脹閥和蒸發(fā)器和管路等主要部件。 課件圖6-30 膨脹閥式制冷循環(huán)系統(tǒng) 這種制冷循環(huán)的工作原理是壓縮機(jī)將氣體的制冷劑提高壓力（同時(shí)溫度也提高），目的是使制冷劑比較容易液化放熱。高壓的氣體制冷劑進(jìn)入冷凝器，冷凝器風(fēng)扇使空氣通過(guò)冷凝器的縫隙，帶走制冷劑放出的熱量并使其液化。液化后的制冷劑進(jìn)入儲(chǔ)液干燥罐，濾掉其中的雜質(zhì)、水分，同時(shí)存儲(chǔ)適量的液態(tài)的制冷劑以備制冷負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)制冷劑不會(huì)斷流，從儲(chǔ)液干燥罐出來(lái)的制冷劑流至膨脹閥，從膨脹閥中的節(jié)流孔噴出形成霧狀制冷劑，霧狀的制冷劑

6、進(jìn)入蒸發(fā)器，由于制冷劑的壓力急劇下降，便很快蒸發(fā)氣化，吸收熱量，蒸發(fā)器外部的風(fēng)扇使空氣不斷通過(guò)蒸發(fā)器的縫隙，其溫度下降，使車內(nèi)溫度降低，蒸發(fā)器出來(lái)的氣態(tài)制冷劑再進(jìn)入壓縮機(jī)重復(fù)上述過(guò)程。這種循環(huán)系統(tǒng)中的膨脹閥可以根據(jù)制冷負(fù)荷的大小調(diào)節(jié)制冷劑的流量。 4.1.2 膨脹管式制冷循環(huán)（CCOT方式） 膨脹管式的制冷循環(huán)系統(tǒng)從制冷的工作原理來(lái)看，與膨脹閥式的制冷循環(huán)系統(tǒng)無(wú)本質(zhì)的差別，只不過(guò)將可調(diào)節(jié)流的膨脹閥換成不可調(diào)節(jié)流量的膨脹管，使其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，其制冷循環(huán)如圖6-31所示。為了防止液態(tài)的制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)而造成壓縮機(jī)的損壞，故這種循環(huán)系統(tǒng)將儲(chǔ)液干燥罐安裝在蒸發(fā)器的出口，并按照它所起的作用更名為集液器，

7、同時(shí)進(jìn)行氣液分離，液體留在罐內(nèi)，氣體進(jìn)入壓縮機(jī)，其他部分的工作過(guò)程與膨脹閥式的制冷循環(huán)相同。 課件圖6-31 膨脹閥式制冷循環(huán)系統(tǒng) 2 制冷循環(huán)系統(tǒng)的組成部件制冷循環(huán)系統(tǒng)中各部件在車上的安裝位置如圖6-32所示，下面對(duì)各主要組成部件分別予以介紹。圖6-32 制冷循環(huán)系統(tǒng)各部件的安裝位置6.4.2.1 壓縮機(jī)壓縮機(jī)的作用是將從蒸發(fā)器出來(lái)的低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑通過(guò)壓縮轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷?、高壓的氣態(tài)制冷劑，并將其送入冷凝器。目前在汽車空調(diào)系統(tǒng)中所采用的壓縮機(jī)有多種類型，比較常見(jiàn)的有斜盤式壓縮機(jī)、葉片式壓縮機(jī)、渦旋式壓縮機(jī)、曲軸連桿式壓縮機(jī)等。此外，壓縮機(jī)還可分為定排量和變排量的兩種型式，變排量壓縮機(jī)可根據(jù)

8、空調(diào)系統(tǒng)的制冷負(fù)荷自動(dòng)改變排量，使空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)。6.4.2.1.1 葉片式壓縮機(jī)（1）結(jié)構(gòu) 葉片式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-33，在葉輪上安裝有若干葉片，與機(jī)體形成幾個(gè)密封的空間，在機(jī)體上安裝有吸氣孔、排氣孔和排氣閥，在葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封的空間的體積會(huì)發(fā)生變化，從而完成進(jìn)氣、壓縮和排氣的過(guò)程。圖6-33 葉片式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)（2）工作過(guò)程 葉片式壓縮機(jī)的工作過(guò)程見(jiàn)圖6-34。 課件圖6-34 葉片式壓縮機(jī)的工作過(guò)程4.2.1.2 旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)（1）結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-35，這種壓縮機(jī)通常在機(jī)體圓周方向上布置有6個(gè)或者10個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸中安裝一個(gè)雙向活塞形成6缸機(jī)或10缸機(jī)，

9、每個(gè)氣缸兩頭都有進(jìn)氣閥和排氣閥?；钊尚北P驅(qū)動(dòng)在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞的一側(cè)壓縮時(shí)，另一側(cè)則為進(jìn)氣。 課件圖6-35 旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)2）工作過(guò)程 旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)的工作過(guò)程見(jiàn)圖6-36，壓縮機(jī)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸上的斜盤同時(shí)驅(qū)動(dòng)所有的活塞運(yùn)動(dòng)，部分活塞向左運(yùn)動(dòng)，部分活塞向右運(yùn)動(dòng)。圖中的活塞在向左運(yùn)動(dòng)中，活塞左側(cè)的空間縮小，制冷劑被壓縮，壓力升高，打開排氣閥，向外排出，與此同時(shí)，活塞右側(cè)空間增大，壓力減小，進(jìn)氣閥開啟，制冷劑進(jìn)入氣缸。由于進(jìn)、排氣閥均為單向閥結(jié)構(gòu)，所以保證制冷劑不會(huì)倒流. 課件圖6-36 旋轉(zhuǎn)斜盤壓縮機(jī)的工作過(guò)程6.4.2.1.3 渦旋式壓縮機(jī)（1）結(jié)構(gòu) 渦旋式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖6-

10、37所示，其關(guān)鍵部件是渦旋定子和渦旋轉(zhuǎn)子，定子安裝在機(jī)體上，轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承裝在軸上，轉(zhuǎn)子與軸有一定的偏心，定子與轉(zhuǎn)子安裝好后，可形成月牙形的密封空間，排氣口位于定子的中心部位，進(jìn)氣口位于定子的邊緣。圖6-37 渦旋式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)(2）工作過(guò)程 渦旋式壓縮機(jī)的工作過(guò)程見(jiàn)圖6-38，當(dāng)壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子運(yùn)動(dòng)，使兩者之間的月牙形空間的體積和位置都在發(fā)生變化，體積在外部進(jìn)氣口處大，在中心排氣口處小，進(jìn)氣口體積增大使制冷劑吸入，當(dāng)?shù)竭_(dá)中心排口部位時(shí)，體積縮小，制冷劑被壓縮排出。 課件圖6-38 渦旋式壓縮機(jī)的工作過(guò)程6.4.2.1.4 搖板式壓縮機(jī)（1）結(jié)構(gòu) 這種壓縮機(jī)是一種變排量的壓縮機(jī)，其結(jié)

11、構(gòu)如圖6-39所示，它的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī)類似，通過(guò)斜盤驅(qū)動(dòng)周向分布的活塞，只是將雙向活塞變?yōu)閱蜗蚧钊⒖赏ㄟ^(guò)改變斜盤的角度改變活塞的行程，從而改變壓縮機(jī)的排量。壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮機(jī)軸驅(qū)動(dòng)與其連接的凸緣盤，凸緣盤上的導(dǎo)向銷釘再帶動(dòng)斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)，斜盤最后驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)。圖6-39 搖板式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)（2）工作過(guò)程 壓縮制冷劑的工作過(guò)程此處不再重復(fù)，這里主要介紹一下變排量的原理，見(jiàn)圖6-40，這種壓縮機(jī)可以根據(jù)制冷負(fù)荷的大小改變排量，制冷負(fù)荷減小時(shí)，可以使斜盤的角度減小，減小活塞的行程，使排量降低。負(fù)荷增大時(shí)則相反。下面以負(fù)荷減小為例來(lái)說(shuō)明壓縮機(jī)排量如何減小，制冷負(fù)荷的減小會(huì)使壓縮機(jī)低壓腔壓力

12、降低，低壓腔壓力降低可使波紋管膨脹而打開控制閥，高壓腔的制冷劑便會(huì)通過(guò)控制閥進(jìn)入斜盤腔，使斜盤腔的壓力升高 課件圖6-40 搖板式壓縮機(jī)變排量的工作過(guò)程4.1.2.5 曲軸連桿式壓縮機(jī) (1）結(jié)構(gòu) 這種壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)與發(fā)動(dòng)機(jī)相似，由曲軸連桿驅(qū)動(dòng)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一般采用雙缸結(jié)構(gòu)，每缸上方裝有進(jìn)排氣閥片，壓縮機(jī)的具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-41。圖6-41 曲軸連桿式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)2）工作過(guò)程 曲軸連桿式壓縮機(jī)的工作過(guò)程見(jiàn)圖6-42，整個(gè)工作過(guò)程由吸氣、壓縮和排氣三個(gè)過(guò)程組成，活塞下行時(shí)進(jìn)氣閥開啟，制冷劑進(jìn)入氣缸，活塞上行時(shí)，制冷劑被壓縮，當(dāng)達(dá)到一定壓力時(shí)，排氣閥打開，制冷劑排出。這種壓縮機(jī)由于體積較大，目前已很少

13、在小車上使用。 圖6-42 曲軸連桿式壓縮機(jī)的工作過(guò)程6.4.2.2 冷凝器冷凝器的作用是將壓縮機(jī)送來(lái)的高溫、高壓的氣態(tài)制冷劑轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑，制冷劑在冷凝器中散熱而發(fā)生狀態(tài)的改變。因此冷凝器是一個(gè)熱交換器，將制冷劑在車內(nèi)吸收的熱量通過(guò)冷凝器散發(fā)到大氣當(dāng)中。小型汽車的冷凝器通常安裝在汽車的前面（一般安裝在散熱器前），通過(guò)風(fēng)扇進(jìn)行冷卻（冷凝器風(fēng)扇一般與散熱器風(fēng)扇共用，也有車型采用專用的冷凝器風(fēng)扇）。冷凝器的結(jié)構(gòu)如圖6-43所示，主要由管路和散熱片組成，有一個(gè)制冷劑的進(jìn)口和一個(gè)出口。圖6-43 冷凝器6.4.2.3 儲(chǔ)液干燥器和集液器(1）儲(chǔ)液干燥器 儲(chǔ)液干燥器用于膨脹閥式的制冷循環(huán)，其作用是：

14、暫時(shí)存儲(chǔ)制冷劑，使制冷劑的流量與制冷負(fù)荷相適應(yīng)； 去除制冷劑中的水分和雜質(zhì)，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行；（如果系統(tǒng)中有水分，有可能造成水分在系統(tǒng)中結(jié)冰，堵塞制冷劑的循環(huán)通道，造成故障。如果制冷劑中有雜質(zhì)，也可能造成系統(tǒng)堵塞，使系統(tǒng)不能制冷。） 部分儲(chǔ)液干燥罐上裝有觀察玻璃，可觀察制冷劑的流動(dòng)情況，確定制冷劑的數(shù)量； 有些儲(chǔ)液干燥罐上裝有易熔塞，在系統(tǒng)壓力、溫度過(guò)高時(shí)，易熔塞熔化，放出制冷劑，保護(hù)系統(tǒng)重要部件不被破壞； 還有些儲(chǔ)液干燥罐上安裝有維修閥，供維修制冷系統(tǒng)安裝壓力表和加注制冷劑之用； 有些車型的儲(chǔ)液干燥罐上裝有壓力開關(guān)，可在系統(tǒng)壓力不正常時(shí)，中止壓縮機(jī)的工作。儲(chǔ)液干燥器的結(jié)構(gòu)如圖6-44所示，干

15、燥器內(nèi)有濾網(wǎng)和干燥器，罐的上方有觀察玻璃及進(jìn)口和出口。6-44 儲(chǔ)液干燥器（2）集液器 集液器用于膨脹管式的制冷系統(tǒng)，安裝在蒸發(fā)器出口處的管路中。由于膨脹管無(wú)法調(diào)節(jié)制冷劑的流量，因此蒸發(fā)器出來(lái)的制冷劑不一定全部是氣體，可能有部分液體，為防止壓縮機(jī)損壞，故在蒸發(fā)器出口處安裝集液器，一方面將制冷劑進(jìn)行氣液分離，另一方面起到與儲(chǔ)液干燥器相同的作用，其結(jié)構(gòu)如圖6-45所示。 課件6-456.4.2.4 膨脹閥和膨脹管6.4.2.4.1 膨脹閥 膨脹閥安裝在蒸發(fā)器的入口處，其作用是將儲(chǔ)液干燥器來(lái)的高溫、高壓的液態(tài)制冷劑從膨脹閥的小孔噴出，使其降壓，體積膨脹，轉(zhuǎn)化為霧狀制冷劑，在蒸發(fā)器中吸熱變?yōu)闅鈶B(tài)制冷劑

16、，同時(shí)還可根據(jù)制冷負(fù)荷的大小調(diào)節(jié)制冷劑的流量，確保蒸發(fā)器出口處的制冷劑全部轉(zhuǎn)化為氣體。膨脹閥的結(jié)構(gòu)形式有三種，分別為外平衡式膨脹閥、內(nèi)平衡式膨脹閥和H型膨脹閥，下面分別予以介紹。（1）外平衡式膨脹閥 外平衡式膨脹閥的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6-46，膨脹閥的入口接儲(chǔ)液干燥器，出口接蒸發(fā)器。膨脹閥的上部有一個(gè)膜片，膜片上方通過(guò)一條細(xì)管接一個(gè)感溫包，感溫包安裝在蒸發(fā)器出口的管路上，內(nèi)部充滿制冷劑氣體，蒸發(fā)器出口處的溫度發(fā)生變化時(shí)，感溫包內(nèi)的氣體體積也會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生壓力變化，這個(gè)壓力變化就作用在膜片的上方。膜片下方的腔室還有一根平衡管通蒸發(fā)器出口。閥的中部有一閥門，閥門控制制冷劑的流量，閥門的下方有一調(diào)整彈簧

17、，彈簧的彈力試圖使閥門關(guān)閉，彈簧的彈力通過(guò)閥門上方的桿作用在膜片的下方?？梢钥闯觯て彩艿饺齻€(gè)力的作用，一個(gè)是感溫包中制冷劑氣體向下的壓力，一個(gè)是彈簧向上的推力，還有一個(gè)是蒸發(fā)器出口制冷劑的壓力，作用在膜片的下方，閥的開度取決于這三個(gè)力綜合作用的結(jié)果。 課件圖6-46 外平衡式膨脹閥當(dāng)制冷負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，膨脹閥可根據(jù)制冷負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷劑的流量，確保蒸發(fā)器出口處的制冷劑全部轉(zhuǎn)化為氣體并有一定的過(guò)熱度。當(dāng)制冷負(fù)荷減小時(shí)，蒸發(fā)器出口處的溫度就會(huì)降低，感溫包的溫度也會(huì)降低，其中的制冷劑氣體便會(huì)收縮，使膨脹閥膜片上方的壓力減小，閥門就會(huì)在彈簧和膜片下方氣體壓力的作用下向上移動(dòng)，減小閥門的開度，

18、從而減小制冷劑的流量。反之制冷負(fù)荷增大時(shí)，閥門的開度會(huì)增大，增加制冷劑的流量。當(dāng)制冷負(fù)荷與制冷劑的流量相適應(yīng)時(shí)，閥門的開度保持不變，維持一定的制冷強(qiáng)度.（2）內(nèi)平衡式膨脹閥 內(nèi)平衡式膨脹閥的結(jié)構(gòu)與外平衡式膨脹閥的結(jié)構(gòu)大同小異，見(jiàn)圖6-47，不同之處在于內(nèi)平衡式膨脹閥沒(méi)有平衡管，膜片下方的氣體壓力直接來(lái)自于蒸發(fā)器的入口。內(nèi)平衡式膨脹閥的工作過(guò)程與外平衡式膨脹閥的工作過(guò)程完全相同。 課件圖6-47 內(nèi)平衡式膨脹閥（3）H型膨脹閥 采用內(nèi)、外平衡式膨脹閥的制冷系統(tǒng)，其蒸發(fā)器的出口和入口不在一起，因此需要在出口處安裝感溫包和管路，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。如果將蒸發(fā)器的出口和入口做在一起，就可以將感溫包的管路去掉，這