汽车空调基础知识及制冷原理.ppt

本课程的教学目标： 1、使学生掌握汽车空调系统的作用、组成及工作原理； 2、掌握汽车空调系统的基本维护作业； 3、掌握汽车空调系统常见故障的诊断排除方法。 说明：（结合授课计划） 本课程为考查课。教学分理论教学和实验两部分。 成绩由平时成绩（20%）、实验成绩（30%）和笔 试成绩（50%）三部分综合评定。,空调是用来改善环境舒适性的设备，它可以调节空气的温度、湿度，保持车内的空气清洁。 空调的功能,调节湿度 调节温度 调节气流 净化空气,通风装置：把室外的新鲜空气吸进室内进行换气的装置。 暖气装置：加热室内或吸进来的新鲜空气，使室内加温 （有时还除湿）的装置。 冷气装置：对室内或吸进来的新鲜空气进行冷却或除湿 的装置。 空气净化装置：除去室内存在的灰尘及难闻气味，使空 气净化的装置。,空调的一般组成,一、物质的基本状态参数 、温度 最常用的温度计：水银温度计和酒精温度计。温度计的温标一般有：摄氏温标、华氏温标（欧美用）和绝对温标。 1)摄氏温标():是选用纯水在一个大气压下的冰点作为0，沸点作为100，把这两者之间100等分，每一份定为1的温度表示体系。 2)绝对温标()：把水的冰点定为+273.16，沸点定为373.16，且理论上把物体内部完全停止分子热运动之点定为绝对零度，即0()。 摄氏温标与绝对温标之间的关系如下：Tt+273.16,空调的基础知识,3）华氏温标(°F) 将标准大气压下水的冰点定为32°F，而沸点定为 212°F，二者之间180等分，每一份定为1°F。在欧美国家应用较广。 摄氏与华氏之间存在下列换算关系： t5(F-32)/9 F9t/5+32 式中：t摄氏温度 F华氏温度,空调的基础知识（续）,37 245 90 °F,空调的基础知识（续）,2、干球温度和湿球温度 干球温度即为普通温度计测量的温度 湿球温度是在温度计上包裹湿布，由于水的蒸发造成温度指示下降，此时的温度成为湿球温度 既有干球温度计和湿球温度计的装置称为干湿计，可用来测量大气中的相对湿度。,空调的基础知识（续）,干湿计：即有干球温度计和湿球温度计的装置。,空调的基础知识（续）,讨论：若干球温度计和湿球温度计差值大，空气的相对湿度怎样？,3、压力（P3） 单位面积上所受的垂直作用力称为压力（物理上叫压强）。 压力的国际单位是帕斯卡，简称帕，用a表示。 1a=1/M2 因a这个单位太小，故实际中常用千帕（a）或 兆帕（a）。 1a=1000a 1a=106a 物理上，将纬度45°海平面上的常年平均气压称为 1个标准大气压。 1标准大气压=101.3a 工程上，压力单位常用kgf/cm2，称为工程大气压。,空调的基础知识（续）,1、热量 1）热量传递的途径有：传导、对流、辐射。,（1）热传导： 热在物质内直接传送称为热传导。,热力学基础知识,（2）热对流 ：热对流是受热的液体或气体运动传递热量,热力学基础知识（续）,（3）热辐射：热辐射是以红外线的方式发射和传递热量。,热力学基础知识（续）,2）常用的热量单位 卡：在标准大气压下，将1g纯水加热或冷却，使其温度 升高或降低1时，所吸进或放出的热量即为1卡，用Cal表示，因卡的单位太小，工程上常用千卡即大卡表示，其符号为kcal。 焦耳：作用着1N力的作用点在力的方向上移动1m所做的功，叫1焦耳，焦耳用“J”表示。 在国际单位制中，将热量单位与功的单位统一为“焦耳”。,热力学基础知识（续）,2、汽化 物质从液态转变为气态的过程。 汽化的方式：蒸发（表面汽化）、沸腾（表面及内部同时汽化）。 加快汽化的措施：提高温度、降低表面压力。 3、液化 物质从气态转变为液态的过程。 加快液化的措施：降低温度、提高压力。,热力学基础知识（续）,4、显热和潜热,显热：不改变物质状态只引起物质温度变化的热量。 潜热：不改变物质温度只改变物质状态的热量。,热力学基础知识（续）,5、空气湿度 绝对湿度：单位容积空气中所含水蒸气的数量。 相对湿度：在某一温度下，空气中实际含水蒸气量（以重量计）与空气在该温度下所能含水蒸气量之比。 湿度的测量通常用干湿球温度计（干湿计）,热力学基础知识（续）,1、制冷的基本思路,利用液体的蒸发可以吸收周围环境的热量。,制冷基本原理,请仔细观察左图，总结一下制冷基本原理。,制冷基本原理（续）,2、制冷循环,提高压力，强制冷却，使制冷剂从气体转化为液体而放出热量。,制冷基本原理（续）,高压的液体通过小孔，迅速膨胀降压、气化而吸热。,制冷基本原理（续）,将上述两个过程组合起来，就可以形成一个制冷循环 。从制冷循环可以看出，所谓制冷就是通过制冷剂的状态变化（气态液态，放热；液态气态，吸热）将一个地方（蒸发器周围）的热量带到另一个地方（冷凝器周围）。,制冷基本原理（续）,蒸发器,冷凝器,70 PSI,263 PSI,低压,高压,压缩机,膨胀阀,蒸气,液体,制冷基本原理（续）,四个必要组成部分: 压缩机 冷凝器 节流（膨胀）装置 蒸发器,制冷基本原理（续）,制冷四大金刚,压缩机： 作用：提升压力 低压（低温）气体被吸入压缩机并被压缩成高压（高温）气体。 冷凝器： 从压缩机出来的高温制冷剂气体进入冷凝器，在一定压力下 释放热量变成液体。高温制冷剂在冷凝器中冷凝。,节流装置 (膨胀阀) ： 液体经过节流装置使压力下降。 孔板、热力膨胀阀、电子膨胀阀、毛细管等,蒸发器： 液体制冷剂进入蒸发器蒸发为气体。 制冷剂在蒸发器中吸收热量。,制冷四大金刚,四、制冷剂,制冷剂是制冷循环中传热的载体，通过状态的变化吸收和放出热量，因此要求制冷剂在常温下很容易气化，加压后很容易液化，而且在状态变化时要尽可能多的吸收或放出热量。同时制冷剂还应具备以下的性质： 不易燃易爆； 无毒； 无腐蚀性； 对环境无害。 制冷剂的英文名称为refrigerant，所以常用其头一个字母R来代表制冷剂，后面表示制冷剂名称，如R12、R22、R134a等。,(一)氟利昂(Freon)类制冷剂：（P8） 氟里昂（R-12）是老式制冷剂，它破坏大气中的臭氧层，使太阳的紫外线直接照射到地球，对植物和动物造成伤害。国际环保组织决定，至2006年全球禁止使用12制冷剂。,使用R12制冷剂破坏臭氧层,(二)新型环保制冷剂R134a（四氟乙烯）,R134a在大气压下的沸腾点为-26.9，在98kPa的压力下沸腾点为-10.6。如果在常温常压下将其释放，R134a便会立即吸收热量开始沸腾并转化为气体，对R134a加压后，它也很容易转化为液体。,新型环保制冷剂R134a,R134a的特性,仔细观察曲线后回答,1、如何促使R134a从气态变为液态？ 升压、降温 2、如何促使R134a从液态变为气态？ 降压、升温,1）将原来的矿物型冷冻油更换为合成型冷冻油（因为矿物型冷冻油与R134a不互溶）； 2）更换新型连接软管及密封橡胶件；（新型管的表面一般都印有R134a专用的标记，这种管其内部增补了尼龙树脂层，外层为氢化晴聚丁橡胶）。,使用134a注意事项,五、冷冻润滑油（简称冷冻油） (一)冷冻油的作用（P10） 1、润滑：冷冻油可润滑压缩机轴承、活塞、活塞环、 曲轴、连杆等运动件表面，减少运动阻力和磨损，降 低功率消耗延长使用寿命。 2、密封：冷冻油渗入油封密封处防止漏油，同时在 活塞环与缸壁间形成油膜防止制冷剂泄漏。 3、冷却：冷冻油能及时带走摩擦表面产生的热量， 防止压缩机温度过高。 4、降低压缩机噪声：冷冻油在摩擦面间可起到缓和 两零件冲击减小运动噪声的作用。,(二)冷冻油的种类与选择 1、冷冻油的种类（P11） 1)国产冷冻油：有13、 18、25、30四种牌号（按粘度） 2)进口冷冻油：SUNISO系列3GS、4GS、5GS冷冻油。 3)聚脂类润滑油(ESTER):由多元醇酯基础油和添加剂配成，用于R134a制冷剂的润滑（前两种属矿物油，与R134a不相容）。 2、冷冻油的选择 使用R134a制冷剂一般选ESTER润滑油。,