汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)總成、蒸發(fā)器總成、冷凝器總成等構(gòu)成。
由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑從蒸發(fā)器中抽出,并將其壓入冷凝器。高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器時液化而進(jìn)行熱交換(釋放熱量),熱量被車外的空氣帶走。高壓液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥的節(jié)流作用而降壓,低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中氣化而進(jìn)行熱交換(吸收熱量),蒸發(fā)器附近被冷卻了的空氣通過鼓風(fēng)機(jī)吹入車廂。氣態(tài)制冷劑又被壓縮機(jī)抽走,泵入冷凝器,如此使制冷劑進(jìn)行封閉的循環(huán)流動,不斷將車廂內(nèi)的熱量排到車外,使車廂內(nèi)的氣溫降至適宜的溫度。
1.作用
壓縮機(jī)是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的“心臟”,其作用是維持制冷劑在制冷系統(tǒng)中的循環(huán),吸入來自蒸發(fā)器的低溫低壓制冷劑蒸氣,壓縮制冷劑蒸氣使其壓力和溫度升高,并將制冷劑蒸氣送往冷凝器。
2.工作原理
(1)定排量壓縮機(jī)
定排量壓縮機(jī)的排氣量隨著發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高而成比例提高,它不能根據(jù)制冷的需求而自動改變功率輸出,而且對發(fā)動機(jī)油耗的影響比較大。它的控制一般通過采集蒸發(fā)器出風(fēng)口的溫度信號,當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度時,壓縮機(jī)電磁離合器松開,壓縮機(jī)停止工作;當(dāng)溫度升高后,電磁離合器結(jié)合,壓縮機(jī)開始工作。定排量壓縮機(jī)也受空調(diào)系統(tǒng)壓力的控制,當(dāng)管路內(nèi)壓力過高時,壓縮機(jī)停止工作。
(2)變排量壓縮機(jī)
變排量壓縮機(jī)可以根據(jù)設(shè)定的溫度自動調(diào)節(jié)功率輸出??照{(diào)控制系統(tǒng)不采集蒸發(fā)器出風(fēng)口的溫度信號,而是根據(jù)空調(diào)管路內(nèi)壓力的變化信號控制壓縮機(jī)的壓縮比來自動調(diào)節(jié)出風(fēng)口溫度。在制冷的全過程中,壓縮機(jī)始終是工作的,制冷強(qiáng)度的調(diào)節(jié)完全依賴裝在壓縮機(jī)內(nèi)部的壓力調(diào)節(jié)閥來控制。當(dāng)空調(diào)管路內(nèi)高壓端的壓力過高時,壓力調(diào)節(jié)閥縮短壓縮機(jī)內(nèi)活塞行程以減小壓縮比,這樣就會降低制冷強(qiáng)度;當(dāng)高壓端壓力下降到一定程度,低壓端壓力上升到一定程度時,壓力調(diào)節(jié)閥則增大活塞行程以提高制冷強(qiáng)度。
1.作用
蒸發(fā)器的作用是將從膨脹閥出來的低壓制冷劑蒸發(fā)而吸收車內(nèi)空氣的熱量,從而達(dá)到車內(nèi)降溫的目的。蒸發(fā)器有管片式、管帶式和層疊式。目前我國轎車上主要采用全鋁層疊式和管帶式蒸發(fā)器,大型客車上主要采用銅管鋁片式蒸發(fā)器,中型客車上幾種型式都有,以管帶式為主。
2.工作原理
從膨脹閥或節(jié)流孔管流出、直接進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑由于體積突然膨脹而變成低溫低壓霧狀物微粒液體。這種狀態(tài)的制冷劑很容易氣化,氣化時將吸收周圍大量的熱量,空調(diào)風(fēng)機(jī)強(qiáng)制使進(jìn)入車內(nèi)的空氣從蒸發(fā)器表面流過,通過管片將熱量傳給蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑,通過吸收熱量使液態(tài)的制冷劑氣化。
1. 作用
冷凝器最重要的作用就是完成制冷系統(tǒng)的熱量交換。冷凝器是汽車空調(diào)中的散熱裝置,將壓縮機(jī)壓縮過程中冷媒產(chǎn)生的熱量發(fā)散到車外空間中,使壓縮機(jī)出來的高溫高壓氣體變?yōu)橹袦馗邏阂后w。
2. 工作原理
制冷劑被壓縮機(jī)壓縮到冷凝器,冷凝器的末端有毛細(xì)管,毛細(xì)管會產(chǎn)生阻力,使從壓縮機(jī)壓縮過來的氣態(tài)制冷劑液化而達(dá)到放熱的效果。
1. 儲液干燥器在空調(diào)系統(tǒng)中的作用
由于汽車空調(diào)正常工作時,制冷劑的供應(yīng)量大于蒸發(fā)器的需要量,所以高壓側(cè)液態(tài)制冷劑有一定的儲存量;同時,隨著季節(jié)的變化,在系統(tǒng)不運(yùn)行或檢修、更換系統(tǒng)內(nèi)的零件時,可以將系統(tǒng)中的制冷劑收入到高壓側(cè)進(jìn)行儲存,以免制冷劑泄漏。因此在汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中,需設(shè)置儲液干燥器(下圖)來臨時存儲冷凝器液化的制冷劑并進(jìn)行干燥和過濾處理。
儲液干燥器用于膨脹閥式制冷循環(huán),其具體作用體現(xiàn)在以下3 個方面:
(1)儲存制冷劑。接收從冷凝器來的液體并加以儲存,根據(jù)蒸發(fā)器的需要提供所需制冷劑量。
(2)過濾雜質(zhì)。將系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的雜質(zhì)、臟物,如銹跡、污垢、金屬粒等過濾掉,這些雜質(zhì)、臟物會損傷壓縮機(jī)氣缸壁和軸承,還會堵塞過濾網(wǎng)和膨脹閥。
(3)吸收濕氣。汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)中濕氣要求越少越好,因?yàn)闈駳鈺斐伞氨辈⒏g系統(tǒng)管道等,使之不能正常工作。
2.儲液干燥器的結(jié)構(gòu)及工作原理
儲液干燥器由干燥器蓋、干燥器體、引出管、過濾部分、干燥部分組成。干燥器蓋上設(shè)有進(jìn)液孔和出液孔,并裝有視液玻璃和易熔塞。易熔塞的中部開有小孔,孔中灌有低熔點(diǎn)金屬。當(dāng)高壓側(cè)壓力達(dá)到2.9MPa、溫度達(dá)到95℃時,低熔點(diǎn)金屬熔化,并把制冷劑排放到大氣中去,防止整個系統(tǒng)遭受損壞。視液玻璃用來觀察制冷系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的流動狀況。
有些儲液干燥器上還裝有維修閥,供維修制冷系統(tǒng)安裝壓力表和加注制冷劑之用;有些車型的儲液干燥器上裝有壓力開關(guān),可在系統(tǒng)壓力不正常時,中止壓縮機(jī)工作(下圖)。
儲液干燥器的工作原理▲
1—制冷劑入口;2—制冷劑出口;3—過濾網(wǎng);4—干燥劑;5—輸液管;6—水分
膨脹閥安裝在蒸發(fā)器入口處,主要作用有2個:
(1)節(jié)流作用。高溫高壓的液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹閥的節(jié)流孔節(jié)流后,成為低溫低壓的霧狀制冷劑,為制冷劑的蒸發(fā)創(chuàng)造條件。
(2)控制制冷劑的流量。進(jìn)入蒸發(fā)器的液態(tài)制冷劑,經(jīng)過蒸發(fā)器后,制冷劑由液態(tài)蒸發(fā)為氣態(tài),吸收熱量,降低車內(nèi)的溫度。膨脹閥控制制冷劑的流量,保證蒸發(fā)器的出口完全為氣態(tài)制冷劑,若流量過大,出口含有液態(tài)制冷劑,可能進(jìn)入壓縮機(jī)產(chǎn)生液擊;若流量過小,提前蒸發(fā)完畢,造成制冷不足。
膨脹閥按照平衡方式不同,分內(nèi)平衡式和外平衡式。外平衡式膨脹閥又分為F 型和H 型兩種結(jié)構(gòu)型式。
內(nèi)平衡式膨脹閥的結(jié)構(gòu) ▲
內(nèi)平衡式膨脹閥的工作原理 ▲
1—毛細(xì)管;2—膜片;3—感溫包;
4—蒸發(fā)器;5—閥桿;6—壓力彈簧;7—球閥
外平衡式膨脹閥的結(jié)構(gòu) ▲
外平衡式膨脹閥的工作原理 ▲
1—毛細(xì)管;2—膜片;3—感溫包;4—蒸發(fā)器;
5—閥桿;6—壓力彈簧;7—球閥
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