制冷系統(tǒng)

汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、貯液干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器和鼓風(fēng)機(jī)等組成。各部件之間采用銅管（或鋁管）和高壓橡膠管連接成一個(gè)密閉系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)工作時(shí)，制冷劑以不同的狀態(tài)在這個(gè)密閉系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，每個(gè)循環(huán)有四個(gè)基本過(guò)程： 1、壓縮過(guò)程：壓縮機(jī)吸入蒸發(fā)器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體，把它壓縮成高溫高壓的氣體排出壓縮機(jī)。 2、散熱過(guò)程：高溫高壓的過(guò)熱制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器，由于壓力及溫度的降低，制冷劑氣體冷凝成液體，并排出大量的熱量。 3、節(jié)流過(guò)程：溫度和壓力較高的制冷劑液體通過(guò)膨脹裝置后體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細(xì)小液滴）排出膨脹裝置。 4、吸熱過(guò)程：霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器，因此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度，故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過(guò)程中大量吸收周?chē)臒崃�，而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進(jìn)入壓縮機(jī)。上述過(guò)程周而復(fù)始的進(jìn)行，達(dá)到降低蒸發(fā)器周?chē)諝鉁囟鹊哪康摹?/p>

1壓縮機(jī)

不同的車(chē)型使用不同的壓縮機(jī)，甚至同一種車(chē)型也有不同的壓縮機(jī)，常用的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)類(lèi)型有曲軸連桿式、斜盤(pán)式和旋轉(zhuǎn)式等。在眾多種類(lèi)的壓縮機(jī)里曲軸連桿式壓縮機(jī)技術(shù)最成熟，因此，轎車(chē)空調(diào)中大部分采用曲軸連桿式壓縮機(jī)。圖5—18所示為曲軸連桿式壓縮機(jī)工作原職圖�；钊�4由曲軸連桿6帶動(dòng)，在氣缸5內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。氣缸蓋上有兩個(gè)閥片，一個(gè)是吸氣閥片3，吸入低壓制冷劑氣體，另一個(gè)是排氣閥片1，排出高壓制冷劑氣體。圖5—18a所示活塞正在下行，壓縮機(jī)處于吸氣行程；圖5—18b所示活塞正在上行，壓縮機(jī)處于排氣行程。圖5—19所示為斜盤(pán)式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
　　斜盤(pán)式壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)只有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的斜盤(pán)，氣缸分布在斜盤(pán)兩側(cè)，相對(duì)的兩個(gè)氣缸是一個(gè)缸孔，相對(duì)兩個(gè)氣缸中的兩個(gè)柱寒也在斜盤(pán)兩側(cè)相對(duì)，并連成一體作雙向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以氣缸總是成對(duì)出現(xiàn)。相對(duì)的兩個(gè)柱塞也可理解成一個(gè)雙向柱寒，中間有一個(gè)缺口，斜盤(pán)從缺口處插入，兩者滑動(dòng)連接，即：斜盤(pán)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，柱塞作直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)左側(cè)的氣缸吸氣時(shí)，右側(cè)便是壓縮排氣。圖5—20所示為斜盤(pán)式壓縮機(jī)工作原理示意圖。
　　斜盤(pán)式和曲軸式壓縮機(jī)一樣，都是靠活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)壓縮和傳送制冷劑的，壓縮行程所產(chǎn)生的高壓氣流會(huì)引起缸體振動(dòng)和噪聲，且曲軸由發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng)，其轉(zhuǎn)速受到限制。新型的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，是利用多個(gè)轉(zhuǎn)子在氣缸中作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，制冷劑蒸汽在回轉(zhuǎn)過(guò)程中被逐漸壓縮，這種壓縮機(jī)無(wú)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，振動(dòng)及噪聲都非常小，且能高速運(yùn)轉(zhuǎn)，有取代往復(fù)式壓縮機(jī)的趨勢(shì)。

2冷凝器

冷凝器的入口必須在頂部，冷凝后的液態(tài)制冷劑才能流到底部進(jìn)入儲(chǔ)液/干燥器。一般安裝于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液箱前面，借助于冷卻風(fēng)扇，及時(shí)把熱空氣吹出車(chē)外。在材料選擇上，應(yīng)使用熱傳導(dǎo)效果好的鋁管或銅管。為了增加制冷劑與散熱管的接觸面積，一般把圓管做成扁平管，同時(shí)使用扁平管還增加了散熱氣流通道，增強(qiáng)了冷凝效果。通常進(jìn)入冷凝器的制冷劑氣體溫度約為80～120℃，制冷劑的壓力約為1400～1800kPa(14～18kgf/cm2)，在冷凝器中制冷劑經(jīng)空氣冷卻到液態(tài)的溫度約為50～65℃。
　　冷凝器的檢查：冷凝器和發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器安裝在一起，檢查時(shí)應(yīng)先檢查冷凝器外部散熱片是否破裂、堵塞，接頭和軟管有無(wú)損傷、泄漏等。如散熱片堵塞，應(yīng)用清水沖洗，沖洗后用壓縮空氣吹干；若散熱片彎曲，應(yīng)用尖嘴鉗或其他工具加以矯正。如發(fā)現(xiàn)冷凝器漏氣，應(yīng)進(jìn)行焊補(bǔ)或更換。需要拆卸冷凝器時(shí)，應(yīng)按照制冷劑排出方法緩慢地從冷凝器中排出制冷劑，拆開(kāi)連接管后應(yīng)及時(shí)封住管口，防止潮氣進(jìn)入。冷凝器修理裝車(chē)后，制冷系統(tǒng)應(yīng)補(bǔ)加50m1的制冷劑，并對(duì)接頭進(jìn)行漏氣試驗(yàn)。

3蒸發(fā)器

蒸發(fā)器的功能與冷凝器相反，它把從膨脹閥減壓后流出的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)成低壓氣體，在蒸發(fā)過(guò)程中，從車(chē)室內(nèi)吸收熱量，使車(chē)室內(nèi)空氣溫度降低。經(jīng)冷卻的空氣凝結(jié)空氣中的水分，形成小水珠附著在蒸發(fā)器冰涼的金屬管壁或散熱片上，使車(chē)室內(nèi)的空氣保持干燥低溫，令人感覺(jué)舒適。
　　蒸發(fā)器的檢查：蒸發(fā)器一般安裝在車(chē)內(nèi)隱蔽的地方，檢查時(shí)應(yīng)先拆除外部裝飾件，并拆下蓄電池接地線。需要拆下蒸發(fā)器時(shí)，應(yīng)緩慢排出制冷劑，并及時(shí)封住拆卸的管口。在蒸發(fā)器上一般安裝有壓力開(kāi)關(guān)和膨脹閥，拆卸時(shí)應(yīng)注意保護(hù)。蒸發(fā)器的檢查和冷凝器相同，應(yīng)檢查散熱片有無(wú)堵塞、裂紋等，如堵塞應(yīng)進(jìn)行清潔處理；如更換蒸發(fā)器，應(yīng)向壓縮機(jī)補(bǔ)注40～50m1的壓縮機(jī)潤(rùn)滑油。安裝完畢后，應(yīng)抽真空，補(bǔ)加制冷劑并對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行性能試驗(yàn)。

4儲(chǔ)液/干燥器

制冷劑經(jīng)冷凝器冷卻液化后儲(chǔ)存在儲(chǔ)液/干操器內(nèi)，并進(jìn)行干燥吸濕處理，去除制冷劑中的水分，因?yàn)槿暨M(jìn)入系統(tǒng)的水分過(guò)多，干燥劑飽和而失效，會(huì)導(dǎo)致水分在膨脹管或膨脹閥出口處凝結(jié)而造成冰塞，同時(shí)水分還會(huì)使R12產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性的鹽酸及氫氟酸，嚴(yán)重腐蝕管路。干燥劑也可放在一個(gè)金屬網(wǎng)篩袋內(nèi)，并用一個(gè)金屬?gòu)椈蓱覓炱饋?lái)；也可直接將干燥劑袋放入罐中無(wú)須定位，如果搖動(dòng)干燥器罐聽(tīng)到響聲是正常的。汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)中存在強(qiáng)烈振動(dòng)，空調(diào)壓縮機(jī)的磨損管路內(nèi)壁腐蝕顆粒的剝落，形成一些游離顆粒隨制冷劑一起流動(dòng)。這樣會(huì)加劇系統(tǒng)內(nèi)機(jī)械磨損，同時(shí)可能引起系統(tǒng)堵塞，因而空調(diào)系統(tǒng)還應(yīng)有過(guò)濾制冷劑的功能。一般小型汽車(chē)上的空調(diào)系統(tǒng)都是將儲(chǔ)液、干燥、過(guò)濾三者于一體，以使結(jié)構(gòu)緊湊、裝配方便。這種類(lèi)型的儲(chǔ)液干燥器結(jié)構(gòu)如圖5—21所示。
　　儲(chǔ)液/干燥器一般裝于空調(diào)系統(tǒng)的高壓側(cè)，也有汽車(chē)將儲(chǔ)液/干燥器裝于空調(diào)系統(tǒng)低壓側(cè)蒸發(fā)器的出口處，以保證系統(tǒng)中過(guò)量的液態(tài)制冷劑不進(jìn)入壓縮機(jī)。為了直觀地看到系統(tǒng)中制冷劑的狀態(tài)，在儲(chǔ)液/干燥器的上端開(kāi)有觀察窗。
　　觀察窗用來(lái)直接觀察系統(tǒng)中制冷劑的流動(dòng)并確定制冷劑量是否過(guò)量或不足、系統(tǒng)運(yùn)行是否正常等。觀察窗一般安裝在儲(chǔ)液/干燥器的出口側(cè)，也可放在液體管路中任何一點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，視窗中無(wú)氣泡；若有氣泡，表示系統(tǒng)有故障或泄漏。但在冬天里，視窗中出現(xiàn)持續(xù)氣泡是正�，F(xiàn)象。從觀察窗對(duì)制冷劑流動(dòng)情況進(jìn)行檢查及判斷的方法如圖5—22所示。
　　1)如果從觀察窗看到很清晰，說(shuō)明兩種可能：系統(tǒng)內(nèi)是空的，沒(méi)有制冷劑，看起來(lái)像個(gè)空玻璃瓶；系統(tǒng)內(nèi)制冷劑充足，看起來(lái)像盛滿(mǎn)水的玻璃瓶。要區(qū)別這兩種情況，可以檢查出風(fēng)口有無(wú)冷氣送出來(lái)。
　　2)如果從觀察窗看到常起氣泡，說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)制冷劑不足。但是，如果系統(tǒng)內(nèi)制冷劑充足，也可能有氣泡，那是由于制冷劑含有潮氣的緣故，此時(shí)應(yīng)更換新的儲(chǔ)液/干燥器。如更換新的儲(chǔ)液/干燥器，應(yīng)補(bǔ)加20m1的潤(rùn)滑油和一定量的制冷劑。
　　3)如果從觀察窗看到氣泡數(shù)量猛增，看起來(lái)像是泡沫，說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)制冷劑嚴(yán)重不足。
　　4)如果從觀察窗看到機(jī)油條紋，說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有制冷劑。運(yùn)行時(shí)油滴掛在觀察窗上，有時(shí)油滴離開(kāi)觀察窗，玻璃上留下了油痕。
　　5)如果向冷凝器噴水后不見(jiàn)觀察窗內(nèi)出現(xiàn)氣泡，則表明制冷劑量過(guò)多。
　　有的儲(chǔ)液/干燥器上還裝有易熔塞，易熔寒是一種保護(hù)裝置。當(dāng)系統(tǒng)壓力及溫度異常時(shí)即可泄放制冷別，以保護(hù)空凋系統(tǒng)的安全。易熔塞一般裝在儲(chǔ)液/干燥器頭部，用螺塞擰入。螺塞中間是一種低熔點(diǎn)的鉛錫合金，當(dāng)制冷劑溫度達(dá)到95～105℃時(shí)，易熔合金熔化，制冷劑溢出，以避免系統(tǒng)中其他零件的損壞。在R134a系統(tǒng)中，取消了易熔塞，而用壓力安全閥來(lái)代替。
　　儲(chǔ)液/干燥器安裝在冷凝器和膨脹閥之間，其入口標(biāo)有“IN“或“→”，安裝時(shí)與冷凝器出口聯(lián)接不可接反。另外應(yīng)注意，R12和R134a干燥器中的干燥劑不相容。儲(chǔ)液/干操器的檢查：如需要拆卸干燥器時(shí)，應(yīng)緩慢排出制冷劑，拆卸輸入和輸出管后，應(yīng)及時(shí)封住管口儲(chǔ)液/干燥器應(yīng)定期維護(hù)，即時(shí)更換或烘干干燥劑，清除濾網(wǎng)上的雜質(zhì)，并清洗濾網(wǎng)，保持儲(chǔ)液/干燥器對(duì)液態(tài)制冷劑有效的儲(chǔ)存、過(guò)濾、干燥功能。當(dāng)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)，儲(chǔ)液/干燥器的濾網(wǎng)干燥劑必須更換，因干燥劑吸濕性很強(qiáng)，如果將它暴露在空氣中，在不超過(guò)5min時(shí)間內(nèi)它就會(huì)失效，故應(yīng)使它保持密封狀態(tài)，一旦打開(kāi)應(yīng)很快把它置于儲(chǔ)液/干燥器內(nèi)。如果干燥劑無(wú)法更換，應(yīng)更換整個(gè)儲(chǔ)液/干燥器。如果空調(diào)制冷系統(tǒng)發(fā)生臟堵或水堵，必須抽空，并更換儲(chǔ)液/干燥器。

5電磁離合器

電磁離合器是發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)之間的一個(gè)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，受空洞A/C開(kāi)關(guān)、溫控器、空調(diào)放大器、壓力開(kāi)關(guān)等控制，在需要時(shí)接通或切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)之間的動(dòng)力傳遞。另外，當(dāng)壓縮機(jī)過(guò)載時(shí)，它還能起到一定的保護(hù)作用。因此，通過(guò)控制電磁離合器的結(jié)合與分離，就可接通與斷開(kāi)壓縮機(jī)。
　　在汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中，電磁離合器一般安裝在壓縮機(jī)前端面，成為壓縮機(jī)的一部分。電磁離合器有兩種型式，一種為旋轉(zhuǎn)線圈式，即電磁線圈與帶輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。另一種是固定線圈式，即電磁線圈不轉(zhuǎn)動(dòng)，只有帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)。后者應(yīng)用較廣泛。
　　電磁線圈固定在壓縮機(jī)的外殼上，摩擦板與壓縮機(jī)軸相連接，在彈簧作用下，摩擦板和帶輪脫離。帶輪通過(guò)軸承套在軸上，隨發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期旋轉(zhuǎn)。只要電磁線圈不通電，則帶輪與壓縮機(jī)軸是分離狀態(tài)，即空轉(zhuǎn)；當(dāng)電流通過(guò)電磁線圈時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁吸力，使壓縮機(jī)的摩擦板與帶輪吸合，將發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩傳遞給壓縮機(jī)軸，使壓縮機(jī)軸旋轉(zhuǎn)。
　　電磁離合器的故障診斷主要是對(duì)電磁線圈進(jìn)行檢查，檢查方法如下：
　　(1)電壓檢測(cè)法如圖5—25所示，檢查電磁
　　離合器供電電壓，應(yīng)省24V或12V電壓，如不正常，應(yīng)檢查空洞開(kāi)關(guān)和線路。
　　(2)電流檢測(cè)法如圖5-26所示，電磁線圈在12V時(shí)，電流一般為3．0～3．6A，電阻為3．6～4．0Ω如果線圈短路則電流會(huì)過(guò)大；若電流值為0，則說(shuō)明線圈斷路。如果電阻過(guò)小為短路；電阻無(wú)窮大，則為斷路。電磁線圈在24V時(shí)，電流強(qiáng)度為4～5A，電阻為4．8～6Ω。
　　空調(diào)開(kāi)關(guān)和電磁線圈一般工作比較穩(wěn)定可靠，出現(xiàn)故障的機(jī)會(huì)較少，當(dāng)壓縮機(jī)電磁離合器不能結(jié)合時(shí)，應(yīng)先檢查控制繼電器及空調(diào)的電控元件等，在確認(rèn)電磁線圈上工作電壓不正常后，才需檢測(cè)電磁線圈是否有故障。
　　壓縮機(jī)電磁離合器噪聲異常的故障現(xiàn)象與排除方法如表5—1所示，壓縮機(jī)的故障現(xiàn)象及修理方法如表5-2所示。

6集液器

集液器又稱(chēng)為積累器或液氣分離器，它和儲(chǔ)液/干燥器類(lèi)似，通常裝在膨脹管式空調(diào)系統(tǒng)中，因而它是膨脹管式空調(diào)系統(tǒng)的特征之—。集液器的另一名稱(chēng)是回氣積累器，它的主要功能是防止液態(tài)制冷劑液擊壓縮機(jī)。因?yàn)閴嚎s機(jī)是容積式泵，設(shè)計(jì)上不允許壓縮液體。集液器裝在系統(tǒng)低壓側(cè)，制冷劑從集液器上部進(jìn)入，液態(tài)制冷劑落入容器底部，氣態(tài)制冷劑積存在上部，并經(jīng)上部出氣管進(jìn)入壓縮機(jī)。由此可見(jiàn)，集液器積累的是液態(tài)制冷劑，它使制冷劑氣液分離。在容器底部，出氣管回彎處裝有帶小孔的過(guò)濾器，允許少量積存在出氣管回彎處的冷凍油返回壓縮機(jī)，但液體制冷劑不能通過(guò)，因而要用特殊過(guò)濾材料。集液器也用于儲(chǔ)存過(guò)多的液態(tài)制冷劑，內(nèi)含干燥劑，起儲(chǔ)液/干燥器的作用。控制蒸發(fā)器溫度的壓力開(kāi)關(guān)，常裝在積液器上。

7風(fēng)機(jī)

汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)采用的風(fēng)機(jī)，大部分是靠電機(jī)帶動(dòng)的氣體輸送機(jī)械，它對(duì)空氣進(jìn)行增壓，以便將冷、暖空氣送到所需要的車(chē)廂內(nèi)，或?qū)⒗淠魉闹艿臒峥諝獯档杰?chē)外，因而風(fēng)機(jī)在空洞系統(tǒng)中是十分重要的設(shè)備。風(fēng)機(jī)按其氣體流向與風(fēng)機(jī)主軸的相互關(guān)系，可分為離心式風(fēng)機(jī)和軸流式風(fēng)機(jī)兩種。
　　1．離心式風(fēng)機(jī)
　　離心式風(fēng)機(jī)的空氣流向與風(fēng)機(jī)主軸成直角，它的特點(diǎn)是風(fēng)壓高、噪音小。蒸發(fā)器通常采用這種風(fēng)機(jī)，因?yàn)轱L(fēng)壓高可迅速將冷空氣吹到車(chē)廂內(nèi)，工作效率較高。噪音是設(shè)計(jì)空調(diào)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，車(chē)廂內(nèi)噪音小，乘員不致于感到不適而過(guò)早疲勞。離心式風(fēng)機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)軸(與電動(dòng)機(jī)同軸)、風(fēng)機(jī)葉片、風(fēng)機(jī)殼體等組成，如圖5—28所示。風(fēng)機(jī)葉片有直葉片、前彎片、后彎片等形狀，隨葉片形狀不同，所產(chǎn)生的風(fēng)量和風(fēng)壓也不同。
　　2．軸流式風(fēng)機(jī)
　　軸流式風(fēng)機(jī)的空氣流向與風(fēng)機(jī)主軸平行，它的特點(diǎn)是風(fēng)量大、風(fēng)壓小、耗電少、噪音大。冷凝器通常采用這種風(fēng)機(jī)，因?yàn)轱L(fēng)量大可將冷凝器四周的熱空氣迅速吹走。耗電少是車(chē)用電器最重要的要求。而風(fēng)壓小、噪音大的缺點(diǎn)，對(duì)冷凝器來(lái)說(shuō)不是大問(wèn)題，因?yàn)槔淠靼惭b在發(fā)動(dòng)機(jī)前部，只要將其四周的熱空氣吹離即可，并不要求將熱空氣吹很遠(yuǎn)，所以風(fēng)壓小不影響冷凝器正常工作；另外安裝在車(chē)廂外面的風(fēng)機(jī)噪音大也不會(huì)影響到車(chē)內(nèi)。軸流式風(fēng)機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)軸、風(fēng)機(jī)葉片、鍵等組成，如圖5—29所示。葉片固定在骨架上，葉片常做成三、四、五片不等，葉片骨架穿在電機(jī)軸上，由鍵帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

8汽車(chē)空調(diào)軟管結(jié)構(gòu)

汽車(chē)空調(diào)軟管主要用于輸送液態(tài)或氣態(tài)制冷劑，有持久的耐熱性、耐臭氧性和耐油性。軟管帶有尼龍襯層，極大地提高了軟管的抗?jié)B透能力，減少了對(duì)大氣臭氧層的破壞。汽車(chē)空調(diào)軟管結(jié)構(gòu)圖如圖5—30所示、管接頭外形圖如圖5—31所示、桑塔納2000空調(diào)軟管如圖5—32所示。