汽车空调制冷系统的工作原理-汽车空调制冷系统的工作原理为
1、压缩过程:压缩机将蒸发器低压侧的低温低压气态制冷剂压缩成高温的气态制冷剂,送往冷凝器冷却降温。
2、冷凝过程:送往冷凝器的过热气态制冷剂,在温度高与外部温度很多时,向外散热进行热交换,制冷剂被冷凝成中温的液态制冷剂。
3、膨胀过程:冷凝后的液态制冷剂经过膨胀阀使制冷剂流过空间体积增大,其压力和温度急剧下降,变成低温的湿蒸汽,以便进入蒸发器中迅速吸热蒸发。在膨胀过程同时进行流量控制,以便供给蒸发器所需的制冷剂,从而达到控制温度的目的。
3、蒸发过程:液态制冷剂通过膨胀阀变为低温低压的湿蒸气,流经蒸发器不断吸热汽化转变成低温低压的气态制冷剂,吸收乘室内空气的热量。从蒸发器流出的气态制冷剂又被吸入压缩机,增压后泵入冷凝器冷凝,进行制冷循环。
简述汽车空调的组成和分类
随着造车技术的不断创新,人们对车辆舒适度的要求也越来越高,而空调系统就是决定车辆舒适度的一个重要环节。顾名思义,空调就是空气温度调节设备。在了解汽车空调制冷系统之前,我们先来了解一下工作原理。
一、认识汽车空调制冷系统
1、汽车空调制冷系统工作原理
我们在初中物理课上学过,水汽释放热量后液化,液态水吸收热量后蒸发汽化。根据这个原理,人类发明了空调。实验证明,利用氟利昂完成热量转换最为有效。但是现在家用空调都采用无氟制冷了,为什么绝大多数车型还是需要添加氟利昂?这主要和制冷效果和成本有关。汽车空调使用的压缩机体积小,而且需要占用部分发动机的动力,工作效率十分有限,想达到瞬间制冷的效果还得使用氟利昂。
2、空调四大部件
汽车空调系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四个主要部件组成,中间由管路连接。
(1)压缩机是空调系统中的“心脏”,他在蒸发箱和冷凝器之间,负责吸入低压的制冷剂气体,压缩后输送到冷凝器。这期间压缩机起着两大作用,一是压缩气体,二是为制冷剂循环提供动力。常见的压缩机有往复式和旋转式,虽然工作方式不同,但是作用是一样的。
随着技术的革新,现在很多车辆都采用自动变频空调,自动检测并保持车内温度,与之相应的就是可变量压缩机。
(2)冷凝器是一个冷热交换的装置,它将空调管路中制冷剂的热量迅速散发到空气中,将制冷剂转化为液态。为了便于散热,冷凝器一般都装在汽车散热器的前端,与散热器共享风扇。根据冷却使用的介质不同,冷凝器有蒸发式、风冷式、水冷式、混合式等。
(3)膨胀阀在蒸发器前面,又叫调节阀或者节流阀,它会把高压液态制冷剂转化为低压气态制冷剂,是保证制冷剂进入蒸发箱后能够更高效工作的部件,它起到节流降压的作用。
(4)蒸发器也是一个冷热交换的装置,和冷凝器性质一样。只不过冷凝器的作用是散热,而蒸发器的作用是吸热。
3、空调四大部件如何工作
压缩机将气态的制冷剂(比如氟利昂)压缩,制冷剂温度和压力随之升高,到达冷凝器迅速散热转化成液态,液态的制冷剂经过空调管路进入膨胀阀,迅速气化变成气态低温的状态,最后进入蒸发器吸收热量,蒸发器变冷,经过蒸发器表面的空气也就变冷了,风机把变冷的空气吹到车内最终完成制冷。
二、常见的故障与解决方法
空调制冷系统故障的原因有很多种,第一步建议先拆除空调滤清器,检查出风口的温度,空调出风口的正常温度应该在7至9摄氏度左右。虽然把手放在空调出风口可以感受到空调制冷效果,但我们建议使用温度测试仪,很多家用万用表也带有温度测试功能。大面积的玻璃、被晒得发烫的中控台会使车辆驾驶舱的温度轻松超过40摄氏度,而且车辆整体也在不断地散热。只有出风口的温度低于设置温度,才能在最短时间内中和车内温度,达到制冷效果。下面就分享一下空调系统检修经验。
1、查看空调系统管路、冷凝器以及滤清器是否被杂物堵塞。
(1)空调系统用久了,管道可能会被灰尘堵住,而且灰尘中夹杂着大量细菌会损害健康。
(2)冷凝器分为上、下两个部分,温差达到20到25摄氏度才能正常工作,冷凝器堵塞也会不制冷。
(3)空调滤清器未及时更换,更换劣质的滤清器或者滤清器方向安装错误,都会造成空调制冷效果下降。
2、查找漏点。一旦空调不制冷了,大部分人都会先想到是否缺制冷剂(氟利昂),缺氟可能是空调系统中有漏点。如果漏点小,可以使用空调堵漏剂解决,这种方式比较经济,不用放出氟利昂;如果漏点比较大就需要维修或更换损坏的部分。
3、查看是否添加过量制冷剂。制冷剂添加量超出标准值,空调系统内部压力太大,压缩机就会开启自我保护功能而停止工作,也就不制冷了。
4、查看干燥罐是否达到饱和状态,如果达到饱和要及时更换。干燥罐的作用是吸收制冷剂中的水分,避免水分进入管道影响制冷效果。
5、检查散热风扇转速是否正常。散热风扇有低速、高速两个档,虽然风扇一直在转,如果高速挡没有正常运转,一旦空调压缩机压力过大就会启动自我保护功能,从而停止工作。
6、检查蒸发箱。蒸发箱内部堵塞或者蒸发箱表面很脏,制冷效果也会变差。蒸发箱在仪表台内部,检查的时候可以用内窥镜。如果维修更换蒸发箱的话,就要拆除仪表台了,工作量是非常大的,下图是福特福睿斯更换蒸发箱。
三、维护与保养
1、定期更换冷冻油。空调压缩机就如同汽车发动机,也需要冷冻油润滑,冷冻油时间长了会产生杂质影响工作,建议4年一换。空调系统保养时,更换冷冻油这一个步骤很容易被忽视,所以很多老车都不得不因此更换压缩机。压缩机价格很高,而且拆装起来很麻烦,这时冷冻油和氟利昂也不得不同步更换了。
2、添加制冷剂(氟利昂)。加注制冷剂的标准操作流程是通过低压管加注,但在实际操作中,也可以从高压管加注。制冷剂瓶口朝下加的是液态,瓶口朝上加的是气态,在加注时一定要分清制冷剂的气态和液态。更换制冷剂时要抽干空调内部的水分,时间要保证十到十五分钟。
3、更换气门芯。空调高、低压管上的气门芯更换也是广大车主朋友容易忽视的问题。在更换冷冻油的时候,我们都会更换气门芯,这是专用气嘴,空调管路的气门芯和轮胎气门芯的工作原理是一样的,里面也是橡胶结构,时间长了也会老化。
需要注意的是,空调系统内部压力非常大,更换高低压管路气门芯的时候,需要先泄出内部压力,氟利昂也就随时放走了。所以气门芯本身价格并不高,如果损坏需要单独更换,那么冷冻油和氟利昂的费用也得算上。
4、空调制冷系统的维护保养中,出现频率最高的就是氟利昂费用,但是氟利昂本身没有保质期,是不需要更换的,这到底是为什么呢?
这是因为在维修空调系统的时候,只要是拆装循环管路中的部件,就会使真空环境消失,管路中的氟利昂和冷冻油也就失效了。而且冷冻油和氟利昂是混在一起的,更换冷冻油的时候,氟利昂也会消失在空气中,所以这两部分的费用在空调系统维修中从不缺席。
大家在进行空调系统维修的时候,不要心疼多出的那部分氟利昂和冷冻油的费用。而且现在很多品牌都有复合产品,使我们在更换时更加方便,最常用的是三种:单纯氟利昂、氟利昂冷冻液2合1、氟利昂冷冻液检查液3合1。单纯的氟利昂费用较低;2合1的优势在于能够同时更换氟利昂和冷冻液;在2合1的基础上,3合1还能迅速查出空调系统的漏点。大家可以根据使用需求选择适合的产品。
5、空调系统中最常用的耗材是空调滤清器,建议每一万公里或者半年更换一次,一般是夏季和冬季到来之前。如果行驶里程多,行驶环境差,要增加更换频率。
大部分车型的空调滤清器在副驾驶手套箱附近,有些车型的空调外循环进风口在前风挡玻璃雨篦子下边,这些相对比较容易更换。也有很多车型的位置比较奇葩,比如福特福克斯要拆除油门踏板才能取下空调滤清器。
还有些车型有多个空调滤清器,比如奥迪Q5就有两个,不知道的话每次只更换一个也会造成。当然,最无语的还是部分法系车,空调滤清器在发动机舱防火盖板的后边,没有说明书的话连维修技师都找不到。
有些车主不想多花钱,就会选择很便宜的产品。但是空调滤清器不仅要过滤外部空气中的杂质,还要过滤空调系统中的细菌,用劣质的产品可能会导致呼吸道疾病。还有些劣质的空调滤清器透气性能极差,直接阻挡了冷风。我们就遇到过检查不出空调问题的车主,最后发现是新更换的劣质空调滤芯阻挡了风道中的冷气。四轮侠提醒大家,正规厂家的汽车配件一分钱一分货,没有性价比一说,不要图便宜更换了劣质产品。
因为空调系统在车辆内部比较深的位置,拆装起来非常不便,所以维修保养空调系统的费用,配件仅仅占一小半儿甚至是三分之一,工时费会占到大部分。说到这里,大家也就明白了为什么空调系统维修起来相关费用高。由于大家对空调系统的维修保养不了解,也就不愿意花费高昂的费用保养维护。而且保养起来拆装不便,很多维修技师也不会主动建议做,这些都是空调系统越用越差的原因。一般情况下,没有受到外部的损伤,空调系统中大部分部件的损坏几率并不大,往往都是带病上路导致小病变大病。所以做好空调系统的日常维护是非常重要的。
四、空调保养小知识
1、选择使用正规厂家生产的空调滤清器。
2、空调滤清器不要装反,装反后堵塞风口。
3、两年做一次空调系统全面的清洗。
4、带橡胶气门芯的空调,记得在保养时更换橡胶气门芯。
5、冬季吹前风挡模式的时候,为了瞬间清除玻璃雾气,是启动空调的,雾气消失后应立即切换回正常的制热方向,避免油耗增加。
6、经常清理爱车上的树叶和昆虫尸体等杂物,防止掉进空调进风口后影响进气效果。
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汽车空调制冷系统的工作原理
一、制冷系统的构成与工作原理
如下图所示,汽车空调制冷系统包括空调压缩机,冷凝器,储液罐(现在汽车基本都是和冷凝器一体),蒸发器,空调管路,膨胀阀等。随着汽车空调技术的发展,现在蒸发器,膨胀阀基本上都集成在空调HVAC上了,HVAC除了这两个,还集成了鼓风机,暖风装置及空调系统各类传感器和执行器等。
图1 空调制冷系统组成图
空调制冷系统的工作是制冷剂不断气化和液化的过程,以压缩机和膨胀阀中心为界,可以把整个制冷循环分为高、低压两个部分,详细可以通过上图进行了解。制冷剂在系统的循环过程可以分为4个工作过程,如下:
1.压缩。蒸发器处理后的低温低压的制冷剂气体,经过压缩机吸入并压缩成高温高压的气体,然后输入到冷凝器。
2.冷凝放热。高温高压的制冷剂气体进入冷凝器,由于压力及温度的降低,制冷剂气体冷凝成液体,并放出大量的热到外界大气中。
3.节流。温度和压力较高的制冷剂液体通过膨胀装置后体积变大,压力和温度急剧下降,以雾状(细小液滴)排出膨胀阀。这是制冷剂高、低压的分界线,膨胀阀有节流的作用。
4.蒸发。雾状制冷剂液体进入蒸发器,因此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度,故制冷剂液体蒸发成气体。在蒸发过程中大量吸收周围的热量,而后低温低压的制冷剂蒸气又进入压缩机。
图2 制冷剂流向与状态变化
上述过程周而复始的进行下去,便可达到降低蒸发器周围空气温度的目的。与此同时,鼓风机将冷空气抽进车内,并将车内热空气排出,从而使车内温度降低,取得制冷效果。
二、空调取暖系统构成和工作原理
现在汽车主要充分利用发动机的冷却后的冷却液的余热进行制暖,这种方式通常也称为水冷。当制暖效果要求更高时,一般会辅助相关的PTC加热器进行加热,最终达到良好的制暖的效果。空调取暖系统主要部件为热交换器,主要用于取暖,对车室内空气或由外部进入车室内的新鲜空气进行加热,达到取暖、除湿的目的。
图3 空调取暖系统
如上图所示,发动机上的冷却水控制阀将分流出来的一路冷却水送入暖风机的加热器芯进行热交换,放热后的冷却水再经加热器出水管回流至发动机;同时,冷空气被鼓风机吸入到加热器芯子进行加热,经由不同的风口吹入车厢内部,进行风窗除霜和取暖。通过控制冷却水控制阀的开闭和流水量大小,可调节暖风机的供热量。
一、空调通风系统构成与工作原理
将新鲜的空气送入车内,并排出污浊空气的过程成为通风。空调通风系统可以有效的保证车内空气的新鲜,同时通风也可以对风窗玻璃进行除雾。我国对汽车空调的空气质量已有了严格的标准,要求人均每小时输入的新鲜空气量不少于20。
汽车空调的通风主要有三种方式,自然通风、强制通风与综合通风。
1)自然通风
汽车空调中的外循环系统指的就是自然通风。自然通风是利用汽车行驶过程中车身内外表面产生的风压差,在适当的地方开设通风口,通常进气口设在副驾驶的前方,空气经过空气室盖板后通过车身上的通风口后进入室内,排气口也称泄压口设置在左右侧围钣金上,室内空气从这里流出室外,最终实现在密闭状态下的车内空气的通风换气。当然最自然的通风就是开风窗或天窗。
如下图所示,车身内外壁面上开设进出风口,利用车辆行驶时产生的风压,将外部空气引入车内循环后再排出。
图4 空调通风系统通风口
空气的入口设在正压区,出口设在负压区,形成空气的自然流动。进、排口设置必须保证车内空气略有正压,使车内空气压力略高于外界大气压力,防止有害气体进入车内。
2)强制通风
当汽车车速低,或停车时,车身内外表面气压差不足,仅仅依靠自然通风不能保证车内空气的新鲜,此次需要强制通风。强制通风的主要部件是鼓风机,鼓风机工作时,将车外新鲜空气强制送入车厢内,最终实现通风换气。
3)综合通风
综合通风是指汽车上同时采用自然通风和强制通风。目前汽车上基本都是采用综合通风的方式。
二、空调净化系统构成与工作原理
空气的清洁与净化是乘客重要的需求,因此汽车空调还必须保证通风过程送入的新鲜空气是健康的,这也就要求汽车空调能够对输入的空气进行净化,这个系统过程也称为空调净化系统。
汽车在公路上行驶时,车外空气中最大的污染是各种悬浮粉尘。悬浮粉尘主要由固体物质破碎形成的固体颗粒、汽车尾气排出的含有CO、CO2、SO2等有害气体、还有各种烟雾、花粉、细菌等组成。而且车内循环空气受到人的活动和工作过程的污染,如人体呼出的CO2、身体散发出的汗味,这些都影响人体的健康,降低了空调的舒适性。
因此,汽车空调净化的目的就是除去这些有害气体及粉尘,使车内保持清洁舒适的空气环境。
汽车空调的净化包括两部分,即室外流入室内的空气净化和室内循环空气的净化。
汽车行驶过程中,粉尘是最大的污染物,空调净化系统对室外空气中粉尘的净化,主要采取过滤除尘和静电除尘两种形式。
图6 空调净化系统流程图
1)过滤除尘
过滤除尘实在空调系统的送风和回风口处设置空气滤清装置,主要是对尘埃等颗粒物进行过滤。
2)静电除尘
静电除尘是在空气进口的过滤器后面再设置一套静电除尘装置。静电除尘是利用高压电极产生高压电场,对空气进行电离,使尘粒带电,然后在电场作用下产生定向运动,沉降在正负电极上而实现对空气的过滤除尘。
图7 空调空调净化系统工作原理
空调净化系统的去除异味和有毒气体的形式主要有3种,即活性炭、催化反应器和负离子发生器。
1)利用活性炭
利用活性炭去除异味是汽车空调净化系统的主要方法,活性炭能过吸附空气中有毒有气味的成分,如汗臭,烟味和人体发出的各种异味,另外还能吸收有害的氯化物和硫化物。
2)催化反应器
对于室外流入室内的空气中的有毒气体CO,NOX,HC等几乎不起吸附作用,鼓需要另外的催化反应器将这些气体进行净化。其化学反应式为:
3)负离子发生器
空气中含有三类离子,为轻离子、中力子、重离子,这些离子都是带电离子,其中带负电荷的离子称为负离子,负离子对人体健康有利。负离子发生器就是利用电晕放电使空气负离子化的装置,目前高档车这个装置基本都是标配了。
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汽车空调制冷系统的基本工作原理是什么?
汽车空调装置的制冷系统都是采用蒸汽压缩式制冷原理,它主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个主要部件组成,并用管路连接成一个封闭的循环系统,让制冷剂从液态变成气态时吸收热能,通过这种方式来实现制冷。通俗地来讲,汽车空调与家用空调工作原理相同,最大的区别就在于汽车空调使用发动机带动压缩机,而家用空调用电动机带动。
扩展资料:
制冷不佳的原因
1、制冷剂泄漏
制冷剂就是“氟”,而它不是消耗品,有可能因为密封圈老化、线路磨损等状况出行泄漏。所以常说的“加氟”可以解决,但一定要找到泄漏的原因,否则加多少也是徒劳。
2、压缩机故障
压缩机靠发动机带动,传输皮带打滑或其他现象导致动力传输不到位,使得压缩机无法正常工作;或是压缩机本身出现故障问题,导致无法正常工作。
3、空调滤芯过脏
空调滤芯过脏,导致出风量小,直接影响到空调的制冷效果。所以及时更换空调滤芯可以解决这个问题,同时对空气的过滤也有一定帮助。此外,经过一冬天的时间,夏天第一次打开制冷时,有的空调会喷发出恶臭,请及时清理空调管路,消灭空调系统中的细菌、霉菌和异味,保持车内有个清新、健康的空气。
百度百科——汽车空调系统
中关村在线——车内空调就要大用,不出冷气是啥原因?
01
当空调开关打开之后,压缩机就会从蒸发器中吸收制冷剂,吸收之后对制冷剂进行加压,从而转换成高温高压的制冷剂。
02制冷剂移动到冷凝器之后就会进入到干燥器中,在干燥器中进行过滤,并且部分制冷剂会停留于此。
03通过干燥器过滤之后流通节流装置,这个时候进行减压,就成为了低温低压形态的制冷剂。
04最后低温低压形态的制冷器就会进入到蒸发器中,这个时候蒸发器就会经由空气进行降温,从而就由经鼓风机将冷气送到车厢内了。
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