汽车空调结构与维修 教学课件 ppt 作者 谢永光 课题一 汽车空调检修基础知识

汽车空调结构与维修,课题一 汽车空调检修基础知识,任务一 认识汽车空调 学习目标 熟悉汽车空调系统的功能。 掌握汽车空调系统的组成。 认识制冷系统中的各元件。 了解汽车空调系统对环境污染的影响。,【设疑和引入】 汽车空调与一般家用空调有近乎相同的功用。 夏天制冷，为乘客带来阵阵凉风；冬天制热，给乘客带来丝丝暖意。 那么它是由哪些部分组成？又有哪些类型呢？,汽车空调分为非独立式和独立式两种，在轿车中经常使用的是非独立式汽车空调。,【基础知识】 一、汽车空调的发展 汽车空调技术是随着汽车的普及和高新技术的应用而发展起来的。 汽车空调技术的发展经历了由低级到高级、由单一功能到多功能的5个阶段。,1第一阶段（单一取暖） 2第二阶段（单一冷气） 3第三阶段（冷暖一体化） 4第四阶段（自动控制） 5第五阶段（微机控制）,图1-1-1 自动空调控制面板,二、汽车空调的功能,汽车空气调节的内容主要包括以下几个方面。 1温度 对空气温度的调节包括冬季加热和夏季降温两种情况。 加热一般是利用冷却水或排气管的余热来进行的；降温则必须用专门的制冷设备，即汽车空调制冷系统来进行。,2湿度,空气的湿度是指空气中水蒸气的含量百分数。 对湿度的调节一般都是降低湿度，即除湿，特别是在夏季尤其如此。 在同样的温度下，湿度越大，人感到越热。,3空气洁净度,汽车门窗长时间关闭，车内充满了人呼出的二氧化碳、排出的汗味等各种影响空气洁净的气味，因此必须将这些难闻气味除去。,4空气流动速度,汽车空调系统的空气流动速度包含下面两个方面的含义。 （1）车内、外空气的交换速度，即引入外界新鲜空气的比例，外界新鲜空气进入量的多少由新鲜空气阀门开度的大小来控制。,（2）内部空气的流动速度，主要解决车厢内温度不均现象。,三、汽车空调的组成,一般轿车空调主要由制冷系统、通风配气系统、取暖系统及电气控制系统组成，如图 1-1-2所示。 各系统的元件组成如表1-1-1所示。,图1-1-2 汽车空调结构方框图,表1-1-1 空调系统各系统的元件组成,四、汽车空调的特点,汽车空调主要有以下特点。 1动力源多样 汽车空调系统按驱动方式有独立式和非独立式。,轿车、轻型车、中小型客车及工程机械，其空调所需要的动力和驱动汽车的动力都是来自汽车本身的发动机，这种空调系统叫非独立空调。,2抗冲能力强,汽车在颠簸不平的路面行驶时，汽车空调系统承受剧烈、频繁的振动和冲击，因此汽车空调的各个零部件应有足够的强度和抗震能力，接头牢固并防漏。,3结构紧凑、质量小,由于汽车本身的特点，要求汽车空调结构紧凑，能在有限的空间进行安装，而且安装了空调后，不至于使汽车增重太多，影响其他性能。,4制冷/制热能力强,根据气候的不同，要求汽车空调的制冷/制热能力大，其原因有以下几方面。 （1）车内乘员密度大，产生的热量多，热负荷大，而冬天人体所需要的热量也大。,（2）汽车为了减轻自重，隔热层薄；汽车的门窗多、面积大，所以汽车隔热性能差热量流失严重。,（3）汽车在野外行驶，直接受到太阳的照晒、霜雪的冷、风雨的潮湿，环境恶劣，千变万化。,五、汽车空调的分类,汽车空调的分类如表1-1-2所示。,表1-1-2 汽车空调的分类,六、汽车空调对环境的影响,地球大气层是由一层稀薄的气体组成的，这层气体包裹着地球，主要由氧和氮以及一些稀有气体构成，如表1-1-3所示。,表1-1-3 空调对环境污染的原理,任务二 制冷基础知识及相关概念,学习目标 了解汽车空调的有关热力学基础知识 掌握歧管压力表的使用 掌握干、湿球温度计的使用,【设疑和引入】 在汽车空调系统中，对其进行“问诊”通常也使用到温度计，温度、压力等有关热力学基础知识是使用温度计和歧管压力表的基础。,【基础知识】 一、物质的基本状态参数 （一）温度 温度是物体冷、热程度的量度。 物体温度的高低，可用温度计来量度。 最常用的温度计有：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，如图1-2-1所示。,图1-2-1 温度的标定方法,1摄氏温标,摄氏温标（）是选用纯水在101.3kPa （1atm）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华氏温标,将标准大气压下水的冰点定为32而沸点定为212，二者之间180等分，每一份定为1。 华氏温标（）在欧美国家的日常生活中应用较广。,摄氏与华氏之间存在下列换算关系： t = 5/9 × (F32) = (F32)/1.8 F = 9/5 × t + 32 = 1.8 × t + 32 式中：t摄氏温度； F华氏温度。,3绝对温标,在摄氏温标的基础上，把水的冰点定为+273.16K，沸点定为373.16K，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0K。,摄氏温标与绝对温标（K）之间的关系如下： T = t + 273.15 式中，T绝对温度。 用以测量温度的仪表称为温度计。,图1-2-2 常用温度计,（二）压力,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（压强）的国际单位是帕斯卡，简称帕，用Pa表示。 1Pa = 1N/m²,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：101.3kPa（760mmHg）= 0.101 3MPa,工程上，压力单位常用kgf/cm²，称为工程大气压。 西欧有些国家采用lbf/in²（磅力/英寸²）作为工程上的压力单位。,（三）饱和温度和饱和压力,如果制冷剂吸热，则其中的一部分液体就会变成蒸气；反之，如果制冷剂放热，则其中的一部分蒸气又会变成液体（温度不改变）。,通常所说的沸点都是指液体在标准大气压下的饱和温度。 对于不同的液体，在同一压力下，它的饱和温度也是不同的，如表1-2-1所示。,表1-2-1 几种液体在一个标准大气压下的正常沸点,制冷剂的主要特征之一就是其沸点低，这样才能利用制冷剂液体在低温下汽化吸热来变为气态，同时还要求制冷剂在规定的工作温度范围内，其饱和压力不要过高或过低。 饱和蒸气的温度与压力之间有一定的关系，即压力越高饱和温度也越高，如表1-2-2所示。,表1-2-2 汽化的影响因素及原理,续表,技能实训一 歧管压力表的使用,器材设备准备：歧管压力表、制冷剂罐、制冷系统、真空泵、抹布等。 1歧管压力表的结构 歧管压力表是由两个压力表（低压表和高压表）、两个手动阀（高压手动阀和低压手动阀）、三个软管接头（一个接低压工作阀，一个接高压工作阀，一个接制冷剂罐或观察窗、真空泵吸入口组成的。,图1-2-3 歧管压力表,2歧管压力表的工作原理,当具有一定压力的被测工质从接头进入弹簧管时，由于弹簧管内外压力差的作用，使弹簧管膨胀变形，通过拉杆使扇形齿轮转一角度，从而带动小齿轮和指针也转过一个角度，指针所指的读数便是所测的压力。,3歧管压力表的功能,（1）检测压力。如图1-2-4（a）所示，当高压手动阀和低压手动阀同时关闭，则可对高压侧和低压侧进行压力检测。,（2）抽真空。如图1-2-4（b）所示，当高压手动阀和低压手动阀同时全开时，全部管路接通，在中间接头接上真空泵，便可以对系统进行抽真空。,（3）加注制冷剂。如图1-2-4（c）所示，当高压手动阀关闭，低压手动阀打开，中间接头接到制冷剂钢瓶上或冷冻机油瓶上，则可向系统充注气态。,（4）放空或排出制冷剂。如图1-2-4（d）所示，当低压手动阀关闭，高压手动阀打开，则可使系统向外放开，排出冷却剂。,图1-2-4 歧管压力表的结构,4歧管压力表的连接,（1）关闭歧管压力表的高、低压手动阀门。 （2）将歧管压力表的检测软管接到制冷系统的检修阀上，高压侧软管接头与高压侧检修阀相连，低压侧软管接头与低压侧检修阀相连。,（3）连接时，要保证连接牢固，接头能顶开检修阀的气门。 （4）中间黄色检测软管按需要连接真空泵、制冷剂罐或者密封、放空，如图1-2-5所示。,图1-2-5 歧管压力表的连接,使用注意事项： （1）歧管压力表是一件精密仪表，必须细心维护，不得损坏，且要保持清洁。,（2）不使用时，要防止水或脏物进入软管。 （3）使用时要把管中的空气排出。,（4）压力表接头与软管连接时，只能用手拧紧，不能用工具拧紧。 （5）R12与R134a不可使用同一个歧管压力表组。,（四）比容,每千克物质所占有的容积，称为比容，其单位为m³/kg。可见比容与密度互为倒数。,二、热力学基础知识,（一）热量 热量是物体分子，不规则热运动动能大小的量度。 热量可从高温处，向低温处传递，其传递方式有3种，如图1-2-9所示。,图1-2-9 热量传递方式,传导：热量在物体内部从高温端向低温端直接传递的现象。 对流：在液体或气体中，通过其自身的流动，把热量从一处传递到另一处的现象。,辐射：火焰或加热到高温的固体表面，会向外发放出射线，并向周围传热，热的这种传递方式称为辐射。,常用的热量单位有以下几个。 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，所加进或放出的热量即为 1 卡，用 cal 表示。,焦耳：作用着1N力的作用点在力的方向上移动lm所做的功，叫 1 焦耳，焦耳用“J”表示。,（二）汽化,物质从液态转变为气态的过程称为汽化。 汽化的方式有蒸发与沸腾两种。 蒸发：在液体表面进行的汽化现象称为蒸发。 沸腾：在液体表面和内部同时进行的汽化现象叫沸腾。,（三）液化,物质从气态转变为液态的过程称为液化。 对气体冷却或对其加压，都可使气体液化。,（四）凝结,汽化的相反过程，即当蒸气在一定的压力下冷却到一定温度时，它就会由气态转变为液态。 该过程是冷却过程，如图1-2-10所示。,图1-2-10 汽化、凝结示意图,（五）比热,将1kg物质的温度每升高（或降低）1K所需要吸收（或放出）的热量数值称为比热。,（六）显热,在对物质加热的过程中，只要物质的状态不发生变化，那么加入的热量就会使物质的温度升高，这种不改变物质状态只引起物质温度变化的热量称为“显热”。,（七）潜热,这种不改变物质温度而只改变物质状态的热量称为“潜热”。,1汽化潜热,1kg液体全部变成同温度的气体，所需吸收的热量称为汽化潜热（kJ/kg）。,2溶解潜热,lkg固体全部变成同温度的液体，所需吸收的热量称为溶解潜热（kJ/kg）。,（八）空气湿度,空气湿度是指空气中所含水蒸气量的多少。 空气湿度的表示方法有以下3种。 1绝对湿度 单位容积空气中所含水蒸气的质量，称为空气的绝对湿度（kg/m3）。,2含湿量,在湿空气中，与单位质量干空气同时并存的水蒸气量，称为该空气的含湿量（湿空气是由干空气和水蒸气组成的），其单位为kg/kg干空气。,3相对湿度,空气中水蒸气的分压力与同温度下饱和水蒸气分压力之比，称为相对湿度。 它表示空气接近饱和的程度。 相对湿度 = 空气中水蒸气的分压力/同温度下饱和水蒸气的分压力 × 100%,（九）过热蒸气,蒸气的温度高于其饱和温度（可简单理解为沸点）时，称为过热蒸气。,（十）过热度,过热蒸气的温度与其饱和温度之差，称为过热度。,（十一）空气的干、湿球温度,在汽车空调系统中，常用干、湿球温度计来测量空气的温度和湿度，如图1-2-11和图1-2-12所示。 干、湿球温度计是由两支完全相同的水银温度计组成的，其中一支温度计就是一般的水银温度计，叫干球温度计，它测出的是干球温度，也就是平常意义上的温度。,图1-2-11 干、湿球温度计,图1-2-12 干、湿球温度计,另一支温度计是在水银温度计的水银球上裹有湿纱布，此即湿球温度计，它测出的温度叫湿球温度。 下面以水为例说明相变过程，如图1-2-13所示。,图1-2-13 水的相变过程,技能实训二 干、湿球温度计的使用,1水壶中装入清洁的水。将纱带装入水壶中使纱带完全湿透。,210分钟以后，读取干球（DRY）温度值A与湿球（WET）温度值B。然后求取干、湿二球示值的差值。中间表格中垂直往下和B水平交