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文檔簡介

1、第三章 汽車空調制冷系統基本結構 第三章 汽車空調制冷系統根本構造 第一節 緊縮機第二節 熱交換器第三節 儲液枯燥器與集液器第四節 膨脹節流安裝第五節 吸氣節流閥控制的蒸發器壓力制冷系統第三章 汽車空調制冷系統基本結構 第一節第一節 壓壓 縮縮 機機緊縮機是汽車空調制冷系統的心臟,其作用是維持制冷緊縮機是汽車空調制冷系統的心臟,其作用是維持制冷劑在制冷系統中的循環流動,吸入來自蒸發器的低溫低壓劑在制冷系統中的循環流動,吸入來自蒸發器的低溫低壓制冷劑蒸汽,緊縮制冷劑蒸汽,使其壓力和溫度升高,并制冷劑蒸汽,緊縮制冷劑蒸汽,使其壓力和溫度升高,并將制冷劑蒸汽送往冷凝器。緊縮機和膨脹閥是制冷系統中將制

2、冷劑蒸汽送往冷凝器。緊縮機和膨脹閥是制冷系統中低壓和高壓、低溫暖高溫的分界處。低壓和高壓、低溫暖高溫的分界處。汽車空調緊縮機與普通用途的緊縮機相比,在構造和性汽車空調緊縮機與普通用途的緊縮機相比,在構造和性能上有以下特殊的要求:能上有以下特殊的要求:(1) 制冷才干要強,尤其要求有良好的低速性能,以確制冷才干要強,尤其要求有良好的低速性能,以確保汽車在低速行駛和怠速時也有足夠的制冷才干。保汽車在低速行駛和怠速時也有足夠的制冷才干。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 (2) 要節省動力,尤其是汽車在高速行駛時動力耗費不能過大,否那么不僅使經濟性降低,還會影響汽車的動力性能。 (3) 對于轎車和輕型

3、汽車來說,緊縮機必需在發動機艙有限的空間內安裝和固定,因此要求緊縮機的體積和質量都要小。 (4) 車在高溫怠速情況下,發動機艙里的緊縮機溫度可達120;汽車行駛時顛簸振動也很大,要求緊縮機在高溫暖顛振的情況下能正常任務。 (5) 要求緊縮機啟動、運轉平穩,振動小,噪聲低,任務可靠。 用于汽車制冷系統的緊縮機按其運動方式可分為往復活塞式和旋轉式兩大類,詳細還可細分為 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 另外,汽車制冷系統的緊縮機按緊縮機任務時任務容量能否變化可分為定容量式和變容量式。往復活塞式曲軸連桿式徑向活塞式軸向活塞式擺盤式斜盤式旋轉式旋葉式轉子式螺桿式旋渦式圓形汽缸橢圓形汽缸滾動活塞式三角轉

4、子式第三章 汽車空調制冷系統基本結構 一、曲軸連桿式緊縮機一、曲軸連桿式緊縮機 曲軸連桿式緊縮機是一種早期運用較為廣泛的制冷緊縮曲軸連桿式緊縮機是一種早期運用較為廣泛的制冷緊縮機,如今大、中型客車中依然在運用。此類緊縮機的活塞在機,如今大、中型客車中依然在運用。此類緊縮機的活塞在氣缸內不斷地運動,改動了氣缸的容積,從而在制冷系統中氣缸內不斷地運動,改動了氣缸的容積,從而在制冷系統中起到了緊縮和保送制冷劑的作用。緊縮機的任務可分為緊縮、起到了緊縮和保送制冷劑的作用。緊縮機的任務可分為緊縮、排氣、膨脹、吸氣四個過程,如圖排氣、膨脹、吸氣四個過程,如圖3-1所示。所示。第三章 汽車空調制冷系統基本結

5、構 1活塞 2氣缸 3吸氣閥 4排氣閥圖3-1 曲軸連桿式緊縮機任務過程 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1. 緊縮過程 活塞在曲軸的帶動下在氣缸內運動,當活塞運轉到缸內最低點(下止點-)時,氣缸內充溢了由蒸發器吸入的制冷劑氣體。當活塞上行時,吸氣閥被封鎖,而排氣閥因缸內壓力降低而不能翻開。因此,活塞上行,缸內體積減少,即氣缸任務容積不斷變化,密閉在缸內的制冷劑氣體的壓力和溫度不斷升高。當活塞向上挪動到一定位置(-)時,即缸內氣體壓力略高于排氣閥上部的壓力時,排氣閥便被翻開,開場排氣。制冷劑氣體在氣缸內從進氣時的低壓升高到排氣時的壓力的過程稱為緊縮過程。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 2.

6、 排氣過程 活塞繼續向上運轉,氣缸內的制冷劑氣體壓力不再升高,而是不斷地經過排氣閥向排氣管輸出,直到活塞運動到最高位置(上止點-)時,排氣過程終了。制冷劑氣體從氣缸向排氣管輸出的過程稱為排氣過程。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 3. 膨脹過程 當活塞運轉到上止點位置時,由于緊縮機的構造及工藝等緣由,活塞頂部與氣閥座之間存在一定的間隙,該間隙所構成的容積稱為余隙容積。排氣過程終了時,由于該間隙內有一定數量的高壓氣體,當活塞再下行時,排氣閥已封鎖,可吸氣閥并不能馬上翻開,使得吸氣管內的氣體不能很快進入氣缸。這是由于殘留的高壓氣體還需在氣缸容積增大后膨脹,使其壓力下降到氣缸內的壓力稍低于吸氣管道內

7、的壓力時,吸氣閥才干翻開。活塞從上止點向下挪動到吸氣閥翻開位置(-)的過程,稱為膨脹過程。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 4. 吸氣過程 活塞繼續下行,吸氣閥翻開,低壓制冷劑氣體便不斷地由蒸發器經吸氣管和吸氣閥進入氣缸,直到活塞下行至下止點為止,這一過程稱為吸氣過程。 完成吸氣過程后,活塞又上行,重新開場緊縮過程,如此周而復始,不斷循環。緊縮機經過緊縮、排氣、膨脹、吸氣等四個過程,將蒸發器內的低壓制冷劑氣體吸入,使其壓力升高后排入冷凝器,因此,緊縮機起吸入、緊縮和保送制冷劑的作用。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-2 擺盤式緊縮機任務原理 1活塞2壓塊3鋼球4搖板5主軸6楔形傳動板第三

8、章 汽車空調制冷系統基本結構 二、擺盤式緊縮機二、擺盤式緊縮機 1. 任務原理任務原理 擺盤式緊縮機的任務原理如圖擺盤式緊縮機的任務原理如圖3-2所示。所示。 氣缸以緊縮機的軸線為中心,均勻分布,連桿聯接活塞氣缸以緊縮機的軸線為中心,均勻分布,連桿聯接活塞1和擺盤,兩端采用球形萬向聯軸器,使擺盤的擺動和活塞和擺盤,兩端采用球形萬向聯軸器,使擺盤的擺動和活塞1的挪動相協調而不發生干涉。擺盤中心用鋼球的挪動相協調而不發生干涉。擺盤中心用鋼球3作支承中心,作支承中心,并用一對固定的錐齒輪限制擺盤只能搖動而不能轉動。主軸并用一對固定的錐齒輪限制擺盤只能搖動而不能轉動。主軸和楔形傳動板和楔形傳動板6聯接

9、在一同。聯接在一同。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 緊縮機任務時,主軸帶動楔形傳動板6一同旋轉。由于楔形傳動板6的轉動,迫使擺盤以鋼球3為中心,進展左右搖擺挪動。擺盤和楔形傳動板6之間的摩擦力,使擺盤具有轉動的趨勢,但是這種趨勢被一對錐齒輪所限制,使得擺盤只能左右挪動,并帶動活塞在氣缸內作往復運動。 該類緊縮機與曲軸連桿式一樣,均有吸氣和排氣閥片,任務循環也具有緊縮、排氣、膨脹、吸氣四個過程。當活塞向右運動時,該氣缸處于膨脹、吸氣兩個過程,而擺盤另一端的活塞作反向的向左挪動,使該氣缸處于緊縮、排氣兩個過程。主軸每轉動一周,一個氣缸便要完成上述的緊縮、排氣、膨脹、吸氣的一個循環。普通一個擺盤

10、配有五個活塞,這樣相應的五個氣缸在主軸轉動一周時,就有五次排氣過程。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-3 擺盤式緊縮機的剖視圖1后缸蓋2閥板3排氣閥片4排氣腔5彈簧6后蓋缸墊7主軸8軸封總成9滑動軸承10端面滾子 軸承11前缸蓋12楔形傳 動板13錐齒輪14缸體15鋼球16擺盤圓柱滾子軸承17擺盤18錐齒輪19連桿20活塞21閥板墊22吸氣腔第三章 汽車空調制冷系統基本結構 2. 主要構造 圖3-3是SD-5擺盤式緊縮機的剖視圖。 該緊縮機的特點是將擺盤17和楔形傳動板12的滑動配合面改為滾子軸承,楔形傳動板12與前缸蓋接觸面亦改為滾子軸承,并將楔形傳動板12掏空,大部分零件也改用鋁合金

11、資料。這樣改良后緊縮機構造更緊湊,分量更輕,壽命更長,而且價錢低廉。SD-5型緊縮機的主要構造為:主軸和五個氣缸軸線平行,缸體14上均勻分布著五個軸向氣缸,氣缸內的活塞20和擺盤17被連桿用球形萬向聯軸器聯接,經過滾子軸承10和16,使楔形傳動板12與前缸蓋和擺盤之間的滑動摩擦變為滾動摩擦,減少了摩擦阻力和零件的磨損,延伸了零件壽命。軸承9是一對滑動軸承,它和鋼球15一同支承主軸和楔形傳動板12的運動。鋼球9還起擺盤的支點作用。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 吸氣腔和楔形傳動板腔有通氣孔,使夾帶光滑油的制冷劑蒸汽先光滑一切的運動部件和油封后,再到氣缸中緊縮。 目前,擺盤式緊縮機已得到廣泛的運

12、用,如許多汽車修繕廠都采用三電公司的緊縮機來交換原有的汽車空調緊縮機。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 3. 變容量擺盤式緊縮機變容量擺盤式緊縮機 與普通擺盤式緊縮機相比,變容量擺盤式緊縮機最大與普通擺盤式緊縮機相比,變容量擺盤式緊縮機最大的改良是在后端蓋上裝了一個波紋管控制器和導向器。波的改良是在后端蓋上裝了一個波紋管控制器和導向器。波紋管放在吸氣腔內,受蒸汽氣壓控制,經過波紋管的動作紋管放在吸氣腔內,受蒸汽氣壓控制,經過波紋管的動作來控制排氣腔和擺盤室、吸氣腔和擺盤室之間的閥門通道。來控制排氣腔和擺盤室、吸氣腔和擺盤室之間的閥門通道。導向器根據擺盤室內壓力的大小,自動調理擺盤傾斜角度導向器

13、根據擺盤室內壓力的大小,自動調理擺盤傾斜角度的大小。擺盤傾角越大,活塞行程越長,排出的氣體亦越的大小。擺盤傾角越大,活塞行程越長,排出的氣體亦越多;反之,擺盤傾角越小,活塞行程越短,排氣量亦越少。多;反之,擺盤傾角越小,活塞行程越短,排氣量亦越少。角度小時制冷量少,耗能亦少。角度小時制冷量少,耗能亦少。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 當發動機轉速降低時,由蒸發器出來的蒸汽氣壓升高,使波紋管緊縮。當壓力大于0.35 MPa時,控制閥開啟低壓通道,封鎖高壓通道,這時擺盤室的蒸汽進入低壓腔,使擺盤室內氣壓變小。活塞緊縮時,兩端的壓差變大,導向器自動調理,以增大擺盤傾角來平衡活塞上增大的力矩。這樣

14、活塞行程變長,排氣量增多,蒸發器壓力亦增高。最終,活塞兩端的壓差使緊縮機滿負荷輸出緊縮蒸汽,制冷量最大。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 當發動機高轉速時,吸氣腔的壓力降低。當下降至0.3 MPa時,控制閥翻開高壓通道,封鎖低壓通道,高壓蒸汽進入擺盤室,使活塞緊縮時兩端的壓差變小,導向器自動調理減小擺盤傾角。這樣活塞行程縮短,排氣量減小,耗能降低。 由于變容量擺盤式可以在吸氣壓力0.300.35 MPa之間延續無級調理其輸氣量,從而實現了空調在不同工況下緊縮機的制冷量和功耗的合理匹配,極大限制地改善了汽車空調的溫馨性,并降低了能耗。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 三、斜盤式緊縮機三、斜盤

15、式緊縮機 斜盤式緊縮機是一種軸向往復活塞式緊縮機。目前,它斜盤式緊縮機是一種軸向往復活塞式緊縮機。目前,它是汽車空調緊縮機中運用最為廣泛的一種。國內常見的轎車,是汽車空調緊縮機中運用最為廣泛的一種。國內常見的轎車,如奧迪、捷達以及富康等轎車皆采用斜盤式緊縮機作為汽車如奧迪、捷達以及富康等轎車皆采用斜盤式緊縮機作為汽車空調的制冷緊縮機。空調的制冷緊縮機。 1. 任務原理任務原理 斜盤式和擺盤式緊縮機同屬于軸向往復活塞式緊縮機,斜盤式和擺盤式緊縮機同屬于軸向往復活塞式緊縮機,其構造如圖其構造如圖3-4所示。它們之間的不同是擺盤式的活塞運動所示。它們之間的不同是擺盤式的活塞運動屬單向作用式,而斜盤式

16、的活塞運動屬雙向作用式,所以有屬單向作用式,而斜盤式的活塞運動屬雙向作用式,所以有時又把它們分別稱作單向斜盤式緊縮機和雙向斜盤式緊縮機。時又把它們分別稱作單向斜盤式緊縮機和雙向斜盤式緊縮機。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1回轉斜盤 2活塞 3楔形傳動板 4活塞 5擺盤圖3-4 斜盤式與擺盤式緊縮機原理和構造比較(a) 斜盤式緊縮機的活塞雙向作用;(b) 擺盤式緊縮機的活塞單向作用 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-5是一種斜盤式緊縮機的剖面圖。斜盤式緊縮機的任務原理為:當主軸1帶動斜盤轉動時,斜盤便驅動活塞13做軸向挪動,由于活塞在前后布置的氣缸中同時做軸向運動,這相當于兩個活塞在做

17、雙向運動。即當前缸活塞向左挪動時,排氣閥片封鎖,余隙容積的氣體首先膨脹,在缸內壓力略小于吸氣腔壓力時,吸氣閥片翻開,低壓蒸汽進入氣缸開場了吸氣過程,不斷到活塞向左挪動到終點為止;當后缸活塞向左挪動時,開場緊縮過程,蒸汽不斷緊縮,壓力和溫度不斷上升,當緊縮蒸汽的壓力略大于排氣腔壓力時,排氣閥片翻開,轉到排氣過程,不斷到活塞挪動到左邊為止。這樣斜盤每轉動一周,前后兩個活塞各自完成吸氣、緊縮、排氣、膨脹過程,完成一個循環,相當于兩個任務循環。這意味著假設缸體截面均布五個氣缸和五個雙向活塞時,當主軸旋轉一周,相當于10個氣缸任務。所以稱這種五缸、五個雙向活塞布置的緊縮機為斜盤式十缸緊縮機。第三章 汽車

18、空調制冷系統基本結構 1主軸 2壓板 3帶輪軸承 4軸封 5密封圈 6前閥板 7回油孔 8斜板 9吸油管10后閥板 11軸承 12機油泵 13活塞 14后缸蓋 15后氣缸 16鋼球 17鋼球滑靴18前后活塞球套 19前氣缸 20前氣缸蓋 21帶輪 22電磁線圈圖3-5 斜盤式緊縮機剖視圖 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 2. 主要構造 斜盤式緊縮機的主要零件有缸體,前、后缸蓋,前、后閥板,活塞等。它的斜盤固定在主軸上,鋼球用滑靴和活塞的聯接架固定。鋼球的作用是使斜盤的旋轉運動經鋼球轉換為活塞的直線運動時,由滑動變為滾動。這樣可減少摩擦阻力和磨損,以及延伸滑板的運用壽命。如今斜盤和滑靴都以耐磨

19、、質輕的高硅鋁合金資料交換了當初運用的鑄鐵資料,活塞也用硅鋁合金資料,這樣既減輕了緊縮機運動機件的分量,又可提高緊縮機的轉速。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 由于斜盤式緊縮機的活塞雙向作用,因此在它的兩邊都裝有前、后閥總成,各總成上都裝有吸氣閥片和排氣閥片。且前、后缸蓋上都有各自相通的吸氣腔和排氣腔,吸、排氣缸用閥墊隔開。 其光滑方式有兩種,一種是采用油泵強迫光滑,它用于奢華型轎車和奢華小型巴士車,這種緊縮機具有較大制冷量;另一種設有油池,沒有油泵,依托光滑油和制冷劑一同循環時在吸氣腔內因壓力和溫度下降而分別出的光滑油來光滑緊縮機各組件,很顯然這與擺盤式緊縮機類似。 第三章 汽車空調制冷系

20、統基本結構 3. 變容量斜盤式緊縮機變容量斜盤式緊縮機 斜盤式緊縮機實現容量變化的方式很多,但原理均相斜盤式緊縮機實現容量變化的方式很多,但原理均相差不大,歸根結底都是采用電磁三通閥來調理氣缸內余隙差不大,歸根結底都是采用電磁三通閥來調理氣缸內余隙容積大小,使排氣量發生變化,從而到達調理制冷量大小容積大小,使排氣量發生變化,從而到達調理制冷量大小的目的。如圖的目的。如圖3-6所示,六缸斜盤式緊縮機每缸均配置一個所示,六缸斜盤式緊縮機每缸均配置一個余隙容積調理閥余隙容積調理閥1,運用一個電磁閥,運用一個電磁閥5控制。也有用多個電控制。也有用多個電磁閥控制六個缸的排氣量的緊縮機。磁閥控制六個缸的排

21、氣量的緊縮機。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 l余隙容積調理閥 2排氣腔 3活塞 4閥口 5三通電磁閥 6回氣管 7任務管圖3-6 斜盤式緊縮機變容量任務原理 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 正常負荷任務時,電磁閥與排氣腔任務管接通,高壓氣體將余隙容積調理閥1向右推,直至將閥口堵住,此時緊縮機為100%的負載,即以正常排氣量任務。 當需求降低緊縮機的排氣量時,電磁閥5與回氣管6和任務管7相通。當吸氣時,原來左端的高壓氣體經過任務管7、回氣管6送到吸氣氣缸。在活塞緊縮時,氣體推進余隙容積調理閥左移,留下一個空間,如圖3-6所示。當緊縮終了時,余隙容積調理閥1內的氣體保管下來。當活塞3右移時,

22、余隙容積調理閥內的高壓氣體首先膨脹,這樣就減少了氣缸的吸氣量和排氣量,相應功耗也就減少。至于每缸排氣量的減少量,普通按設計余隙容積減小75%來設計,相應功耗可減小50%。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 由以上所述可以看出,斜盤式緊縮機的容量是有級變化,這就遠不及擺盤式緊縮機輸氣的質量好。與此同時,采用單電磁閥控制多個氣缸的方式也不合理,這會引起排氣的動搖太大,相應地引起制冷量的急劇變化。所以,最好采用多電磁閥來控制多個氣缸,根據車內或車外溫度來決議變容的缸數。但這樣一來控制構培育變得復雜起來。因此,從變容的構造、耗能、空調溫馨性來說,擺盤式的整體性能比其他往復式緊縮機要好得多。第三章 汽車空

23、調制冷系統基本結構 四、旋葉式緊縮機四、旋葉式緊縮機 1. 任務原理任務原理 旋轉式緊縮機和往復式緊縮機都是依托氣缸容積的變化旋轉式緊縮機和往復式緊縮機都是依托氣缸容積的變化來到達制冷的目的的,但是旋轉式緊縮機任務容積的變化不來到達制冷的目的的,但是旋轉式緊縮機任務容積的變化不同于往復式緊縮機,它的任務容積變化除了周期性擴展和減同于往復式緊縮機,它的任務容積變化除了周期性擴展和減少外,其空間位置也隨主軸的轉動不斷發生變化。這類緊縮少外,其空間位置也隨主軸的轉動不斷發生變化。這類緊縮機只需進氣口的位置設置合理,完全可以不用進氣閥片,排機只需進氣口的位置設置合理,完全可以不用進氣閥片,排氣閥片那么

24、可根據需求來設置。旋轉式緊縮機根本上無余隙氣閥片那么可根據需求來設置。旋轉式緊縮機根本上無余隙容積,其任務過程普通只需進氣、緊縮、排氣三個過程,所容積,其任務過程普通只需進氣、緊縮、排氣三個過程,所以它的容積效率比往復式緊縮機高得多,可高達以它的容積效率比往復式緊縮機高得多,可高達80%95%。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 旋轉式緊縮機的轉子不存在往復運動帶來的慣性,所以平衡問題容易處理。這樣,旋轉式緊縮機可到達較高轉速,添加了制冷才干,減小了體積和分量,這一點對汽車空調顯得特別重要。 但是,由于旋轉式緊縮機任務容積不斷地變化,使得任務容積的密封面積較大,加上密封的地方大都是曲線,因此密封

25、構造復雜,密封性差。為此,必需借助光滑油來密封,而這又勢必呵斥光滑機構復雜,而且由于光滑油的導熱性差,呵斥空調機的換熱性能不良,又降低了它的制冷才干。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 由于旋轉式緊縮機的特點,近十年來,它已被廣泛地運用在汽車空調上,正在逐漸取代往復式緊縮機。下面對旋轉式緊縮機中的旋葉式緊縮機任務原理進展引見。 旋葉式緊縮機又稱刮片式緊縮機,是旋轉式緊縮機的一種。它由旋葉式真空泵演化而來。它是旋轉式緊縮機中運用在汽車空調上最早的一種。 旋葉式緊縮機的氣缸有圓形和橢圓形兩類。葉片有二片、三片、四片、五片等幾種。其中圓形氣缸配置的葉片為二、三、四片三種,如圖3-7所示。橢圓形氣缸配置

26、的葉片為四、五片兩種,如圖3-8所示。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1排氣孔 2缸蓋 3葉片 4轉子 5缸體 6進氣孔7排氣簧片 8主軸 9進油孔 10單向閥圖3-7 圓形氣缸的旋葉式緊縮機剖視圖(a) 日本松下SO形兩葉緊縮機;(b) 美國紐克VR形四葉緊縮機 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1機殼 2缸體 3葉片(共4片) 4轉子 5吸氣腔 6排氣簧片 7進油口 8主軸圖3-8 橢圓形氣缸的旋葉式緊縮機 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 在圓形氣缸的旋葉式緊縮機中,轉子的主軸相對氣缸的圓心有一偏心距,這使轉子緊貼在氣缸內外表的進氣孔和排氣孔之間。而在橢圓形氣缸中,轉子的主軸和橢圓的幾

27、何中心重合,轉子緊貼橢圓兩短軸上的內外表。這樣轉子的葉片和它們之間的接觸將氣缸分成幾個空間,當主軸帶動轉子旋轉一周時,這些空間的容積發生擴展減少歸零的循環變化。相應地制冷劑蒸汽在這些空間內發生吸氣排氣的循環。對于圓形氣缸而言,雙葉片式將空間分成兩個空間,主軸每旋轉一周,即有兩次排氣過程;三葉片那么有三次排氣過程。葉片越多,緊縮機的排氣脈沖越小,橢圓氣缸緊縮機也是如此。由于排氣閥設計在接近接觸線的位置,因此旋葉式緊縮機幾乎不存在余隙容積。 由此可見,旋葉式緊縮機由于不設吸氣閥,容積效率特別高,轉子可以高速運轉,因此制冷才干強。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1前板 2帶輪 3前端蓋 4軸承

28、5缸體 6后蓋板 7軸承 8吸油管 9排氣口10進氣口 11后端蓋 12轉子 13主軸 14帶輪軸承 15軸襯圖3-9 旋葉式緊縮機軸向剖視圖 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 2. 主要構造 圖3-9是旋葉式緊縮機的軸向剖視圖。 旋葉式緊縮機的主要零部件有缸體、轉子、主軸、葉片、排氣閥、后端蓋、帶有離合器的前端蓋和主軸的油襯。后端蓋6和前端蓋3上有兩個滾動軸承(4、7)支撐主軸轉動,后端還有一個油氣分別器。轉子上開槽的中心不經過轉子中心,而是斜置一個角度,以使葉片在轉子的斜置槽中自在滑動。葉片之所以在斜置槽中,目的是盡量減小葉片沿轉子槽運動時的阻力,以改善葉片在槽中自在滑動的情況。高壓光滑油

29、從槽的底面進入槽中,使葉片以浮動的方式接觸缸體曲面而實現密封,這樣既減小了密封彈簧的彈力,又提高了葉片的耐磨性。與此同時,離心力對無約束的葉片作用也能加強接觸面密封的可靠性。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 旋葉式緊縮機后端的排氣室內設有一個較大的空間,以用來分別油氣,使制冷劑蒸汽經分別后排出。油池里的光滑油在壓差作用下,經過輸油管壓入轉子的槽底,經過葉片和槽的間隙,進入氣缸。光滑油同時還流到轉子與前、后缸蓋板的間隙中,對端面的軸承和油封進展光滑,另外還對主軸承進展光滑。光滑后的油隨著制冷劑蒸汽經緊縮后,再前往油氣分別器。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1轉子 2主軸 3變容量槽 4吸氣孔

30、 5進氣管6O形圈 7排氣閥 8葉片 9缸體圖3-10 變容量旋葉式緊縮機 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 3. 變容量旋葉式緊縮機 圖3-10所示為一種雙葉片旋葉式緊縮機。它可根據發動機轉速的高低,自動調理制冷量。 這種緊縮機的任務原理為:在氣缸的吸氣孔4處,有一變容量槽3,當葉片刮過吸氣孔4時,進氣過程本來應該終了,但由于氣缸開有變容量槽3,因此在氣流慣性的作用下,繼續經過變容量槽3進展充氣,這樣可以提高充氣效率,又不影響下一氣缸的進氣過程。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 變容量槽3和葉片8構成一個缺口,經過該缺口槽進入氣缸的氣體流量正比于缺口截面積和流入時間的乘積,即流量K面積時間

31、葉片厚度。式中K為比例系數。低轉速時,葉片刮過變容量槽3的時間長,充氣量增大,制冷量大;高轉速時,葉片刮過變容量槽3的時間短,氣缸充氣量相對減少,制冷量減少,能耗降低。在一樣制冷量條件下,氣缸容積可以減小30%,而分量降低20%。從整體來看,不但能進展制冷量自動調理,還可減少功耗,這也是旋葉式緊縮機得到廣泛運用的緣由。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 五、滾動活塞式緊縮機五、滾動活塞式緊縮機 1. 任務原理任務原理 滾動活塞式緊縮機是一種新型的旋轉式緊縮機,有單缸、滾動活塞式緊縮機是一種新型的旋轉式緊縮機,有單缸、雙缸和變容量三種。該種緊縮機由于體積小,任務可靠,因雙缸和變容量三種。該種緊縮機

32、由于體積小,任務可靠,因此廣泛運用于汽車空調及其他空調和冰箱上。此廣泛運用于汽車空調及其他空調和冰箱上。 滾動活塞式緊縮機的任務原理如圖滾動活塞式緊縮機的任務原理如圖3-11所示。所示。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1吸氣口 2曲軸 3氣缸 4滾動活塞 5排氣閥6滑片 7彈簧 8緊縮腔 9吸氣腔圖3-11 滾動活塞式緊縮機的任務原理(a) 吸氣終止;(b) 緊縮;(c) 左室吸入,右室緊縮;(d) 左室吸入,右室排空 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 滾動活塞4內部是中空的,并且和曲柄的配合有很大的間隙,在間隙里充溢著光滑油。當曲軸2旋轉時,依托摩擦力引起滾動活塞4的轉動,并在離心力作用下

33、,使滾動活塞4的內外表和曲柄外外表緊緊接觸,呵斥滾動活塞4的幾何中心與曲軸中心不重合,即與氣缸中心不重合。接觸位置處在活塞中心和氣缸3中心連線的延伸線與氣缸交點上,且該接觸線與固定在氣缸上的刮片將氣缸空間分成兩部分。當曲柄旋轉時,活塞不但做本身滾動,而且在以氣缸的中心為圓心、偏心距為半徑的圓周上做盤旋運動(不是旋轉運動)。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 這兩種運動的合成,引起氣缸兩部分空間容積擴展減少的周期性變化。當進氣腔的空間容積不斷擴展時,制冷劑蒸汽不斷地從外面吸進,緊縮機處于進氣過程;而另一腔那么容積不斷減少,蒸汽不斷緊縮,處于緊縮過程。當壓力腔的蒸汽壓力略大于排氣腔時,那么排氣閥翻

34、開,將緊縮蒸汽排出氣缸外,處于排氣過程。曲軸旋轉一周,活塞與氣缸的接觸線也挪動一周,這樣緊縮機的兩個空間各自完成了進氣緊縮排氣三個過程的任務循環,兩個缸便完成了兩個任務循環。由于滾動活塞式緊縮機的吸氣過程是延續的,因此不用設置進氣閥,容積效率比較高。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 滾動活塞是在曲軸做旋轉運動時,在活塞與曲軸的接觸外表產生的摩擦力驅動下帶動活塞轉動的。由于摩擦面上構成有一層支承油膜,因此曲軸和轉子內外表的摩擦力不大,活塞的轉動速度比曲軸小得多。這樣,活塞在氣缸面上的運動呈一種滾動方式。它的刮片和滾動活塞的接觸部分也是滾動的。所以滾動活塞式緊縮機的摩擦功耗很小,這樣可以延伸運用壽

35、命。這一點與旋葉式的旋葉與氣缸接觸是滑動接觸不同,所以滾動活塞式緊縮機得到了廣泛的運用。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1進氣口 2排氣口 3檢修備用閥 4安裝架 5后蓋套 6滾動推力軸承7軸向止動螺栓 8平衡塊 9滾動軸承 10后端蓋 11曲軸 12葉片彈簧13前蓋套 14滾動軸承 15軸封總成 16離合器帶輪 17O形圈 18離合器壓板19卡環 20油封 21卡環 22離合器線圈 23止推密封 24刮片 25缸體26閥限位器 27油分別閥 28旋轉活塞 29吸油孔 30前端蓋 31排氣閥圖3-12 日本三菱SA-430滾動活塞式緊縮機剖面圖 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 2. 主要構

36、造 圖3-12所示的是一種滾動活塞式緊縮機的剖面圖。 滾動活塞式緊縮機的主要零件有曲軸,轉子,缸體,前、后端蓋和刮片。曲軸11由兩端面上的滾動軸承9和14支承,平衡塊8在曲軸尾端。彈簧12壓迫刮片24緊貼旋轉活塞28在缸體內滾動。不設吸氣閥,排氣閥采用圓柱形。由于圓柱形閥工藝性好,因此在氣缸上安裝和布置較方便。光滑采用壓差輸油的方式,即冷凝的光滑油在氣缸內光滑旋轉活塞與缸壁接觸部位及刮片后,和制冷劑一同排到機體底部,底部裝有不銹鋼篩網,用來分別油氣。分別后的油氣,其中蒸汽從排氣口排除,光滑油留在機體底部。在排氣高壓作用下,經過吸油孔29,油被送到滾動軸承、活塞內孔以及油封等處,而在底部的刮片和

37、彈簧都浸在油中。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 3. 變容量滾動活塞式緊縮機 圖3-13所示為一雙缸變容量滾動活塞式緊縮機。在該種緊縮機上,一根曲軸配有兩個串聯的滾動活塞和中間隔板,其他部分與單缸同。為方便平衡曲軸,兩個曲柄位置錯開180,這樣兩個活塞也相互錯開180,這使排氣延續進展,排氣量提高一倍,緊縮機的體積也更緊湊。滾動活塞式緊縮機的變容量是停頓其中一缸任務,讓其制冷量減少一半。其原理是:從排氣口9引一條管道到后缸的卸載閥,當電磁閥14封鎖時,卸載閥17在右邊,翻開后缸的吸氣口5,讓其雙缸全負荷任務。在車速很快時,蒸發器出口空氣溫度下降,接通電磁閥14,讓排氣高壓引入卸載閥17,閥

38、門移到左邊,封鎖后缸的吸氣入口,讓后缸處于空轉形狀,沒有制冷劑輸出。很顯然,這是一種突變的方式,所以輸出的冷空氣量和溫度動搖很大。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-13 雙缸變容量滾動活塞式緊縮機 l帶輪10后缸體2離合器板11外殼套3油封12吸氣腔4曲軸13擋油板5吸氣口14聯接納6滾動活塞15后缸蓋7前缸體16卸載閥8隔板17卸載彈簧9排氣口18前缸蓋第三章 汽車空調制冷系統基本結構 六、渦旋式緊縮機六、渦旋式緊縮機 渦旋式緊縮機是一種新型緊縮機,主要適用于汽車空渦旋式緊縮機是一種新型緊縮機,主要適用于汽車空調。它與往復式緊縮機相比,具有效率高、噪音低、振動調。它與往復式緊縮機相比,

39、具有效率高、噪音低、振動小、質量小、構造簡單等優點,是一種先進的緊縮機。小、質量小、構造簡單等優點,是一種先進的緊縮機。 1. 任務原理任務原理 渦旋式緊縮機主要由具有渦旋葉片圈的動、定兩渦旋渦旋式緊縮機主要由具有渦旋葉片圈的動、定兩渦旋盤所組成,相互錯開盤所組成,相互錯開180,在兩個點上相互接觸,相當于嚙,在兩個點上相互接觸,相當于嚙協作用。渦旋式緊縮機的任務原理如圖協作用。渦旋式緊縮機的任務原理如圖3-14所示。所示。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1固定圈 2動圈 3固定圈渦旋中心 4、5、6、8制冷劑蒸汽 7最小緊縮容積9排氣口 10動圈渦旋中心 11開場緊縮容積(最大容積) 1

40、2盤旋半徑圖3-14 渦旋式緊縮機任務原理(a) 吸氣終了;(b) 緊縮行程;(c) 排氣開場之前 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-14(a)是吸氣終了時,一對渦旋圈構成了兩對月牙描畫積,最大的月牙描畫積11將開場緊縮,動圈渦旋中心繞定圈渦旋中心繼續盤旋公轉,原來最大的月牙描畫積已緊縮,如圖3-14(b)所示。動圈被曲軸帶動而再作盤旋運動,被緊縮的容積減少到如圖3-14(c)所示最小緊縮容積7(此容積根據內容積比值確定)。這一月牙描畫積中的制冷劑蒸汽即與設在渦旋圈中心的排氣口相通。在緊縮的同時,動圈與定圈的外周又構成吸氣容積(4、8),再盤旋,再緊縮,如此周而復始完成吸氣、緊縮、排氣任

41、務過程。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 2. 主要構造 渦旋式緊縮機主要由固定渦旋盤、動渦旋盤、機架、聯接器和曲軸等組成,如圖3-15所示。動渦旋盤3上的葉片采用漸開線,與其嚙合的固定渦旋盤2上應是包絡線,因此動、靜兩個渦旋圈為一對漸開線曲線。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-15 渦旋式緊縮機構造簡圖 1排出口 2固定渦旋盤3動渦旋盤4機架5背壓腔 6十字環 7曲軸8吸入口 9背壓孔第三章 汽車空調制冷系統基本結構 實際上,渦旋式緊縮機渦旋圈的圈數愈多,動作愈平穩,效率愈高。實踐運用中,為了防止過緊縮和受直徑限制,普通汽車空調渦旋式緊縮機渦旋圈選2.53圈。 渦旋式緊縮機的盤旋機構如

42、圖3-16所示,經過盤旋機構產主盤旋運動(而不是旋轉運動)。當電磁離合器接通時,曲軸1轉動,曲柄銷驅動偏心套3盤旋運動,傳動軸承4也作盤旋,傳動軸承上的動渦旋盤5也作盤旋運動,即動盤渦旋繞固定渦旋盤作公轉盤旋運動。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 設置在偏心套上的平衡塊6可以平衡動渦旋盤的盤旋離心力。因此在運轉期間,渦旋盤緊縮室的徑向密封不取決于離心力,而主要取決于偏心套的盤旋力矩。該力矩是由作用于偏心套的氣體壓力的切向分力和作用在曲軸銷的動盤盤旋驅動力所構成的力偶產生的。兩偏心力的軸向位置是錯開的,為了堅持緊縮機的動平衡,曲軸和離合器設置了平衡塊。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-16

43、 盤旋機構 1曲軸2曲柄銷3偏心套4傳動軸承5動渦旋盤6平衡塊7曲柄銷中心8驅動點第三章 汽車空調制冷系統基本結構 動圈反面與前蓋之間裝有球形聯接機構。球形聯接機構有兩個作用:一個是起回轉止推軸承的作用,接受氣體的軸向壓力;另一個是防止動圈自轉并能消除軸向偏移。 動渦旋盤和固定渦旋盤在安裝時存在著180的相位角,從而使兩渦旋盤相互嚙合構成一系列的月牙描畫積。動渦旋盤由一個偏心距很小的曲軸帶動,使之繞固定渦旋盤的軸線運動。此外,在動渦旋盤背后利用一聯接機構,用來保證動渦旋盤和固定渦旋盤之間的相對運動。在此運動過程中,制冷劑蒸汽由渦旋盤的外邊緣被吸入到月牙形任務容積中,任務容積逐漸向中心挪動并減小

44、,使制冷劑蒸汽被緊縮,最后經中心部位的排氣口軸向排出,從而完成吸氣、緊縮和排氣的整個周期。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 七、空調緊縮機的研討與開展七、空調緊縮機的研討與開展 空調緊縮機種類較多,常見的有曲軸連桿式、斜盤式、空調緊縮機種類較多,常見的有曲軸連桿式、斜盤式、擺盤式、旋葉式、渦旋式、螺桿式及各種類型變容式緊縮機擺盤式、旋葉式、渦旋式、螺桿式及各種類型變容式緊縮機等假設干種,圖等假設干種,圖3-17所示為各種緊縮機表示圖。所示為各種緊縮機表示圖。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-17 各種緊縮機表示圖 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-17 各種緊縮機表示圖 第三章

45、 汽車空調制冷系統基本結構 曲軸連桿緊縮機的制造工藝較成熟,也較簡單,維修方便。但不平衡慣性力較大,氣流脈動大,因此振動和噪聲較大。斜盤式緊縮機沒有連桿構造,主軸上的慣性力小,構造緊湊,體積小、分量輕。由于是多缸臥式布置,氣流脈動較小,振動和噪聲也較低,但輸氣系數、絕熱效率較低。例如,在一樣的工況下,日本豐田消費的往復H102型緊縮機和斜盤式R62型緊縮機,輸氣系數分別為82.15%和68.95%,絕熱效率分別為91.143%和65.215%。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 至今汽車上廣泛運用的是斜盤式緊縮機和擺盤式緊縮機,但最近各種旋轉式緊縮機越來越多地在汽車空調上得到運用,且有取而代之之

46、勢。這是由于:其一,汽車工業對降低燃料耗費有了更嚴厲的要求,因此對空調緊縮機也提出了更高的性能規范;其二,鑄造工藝和數控切削工藝的精細化使緊縮機的外形復雜的關鍵部件之間的間隙小至幾微米,加工精度到達了旋轉式緊縮機所要求的程度。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 旋轉式緊縮機與活塞式緊縮機比較,有許多優點。如輸氣系數受冷凝溫度影響小,在一樣冷量情況下比活塞式的體積小,分量輕,平衡性好,排氣脈沖小,運轉平穩等。旋轉式緊縮機(包括旋葉式、滾動活塞式、螺桿式、渦旋式)在主軸上只需較小的不平衡質量,氣缸內壓力變化小,因此作用在旋轉式緊縮機上的力比作用在活塞式緊縮機上的力要小,振動也就小。螺桿式緊縮機和渦

47、旋式緊縮機由于沒有吸氣閥和排氣閥,氣流平穩,且可走濕行程。旋葉式緊縮機和螺桿式緊縮機還可進展能量調理,一切這些優點使得它們很適宜在汽車上安裝。當然,各類旋轉式緊縮機的加工工藝復雜,精度要求高,但這在鑄造工藝和數控切削工藝繼續精細化情況下是可以到達的。在國外,這些設計制造技術促成了新緊縮機的開發和設計改良任務的迅速開展。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 第二節第二節 熱熱 交交 換換 器器 汽車空調中的冷凝器和蒸發器統稱汽車空調中的冷凝器和蒸發器統稱為熱交換器。熱交換器的性能直接影響為熱交換器。熱交換器的性能直接影響汽車空調的制冷性能。其金屬資料耗費汽車空調的制冷性能。其金屬資料耗費大,體積大,

48、分量要占整個汽車空調安大,體積大,分量要占整個汽車空調安裝分量的裝分量的50%70%,它所占據的空間,它所占據的空間直接影響汽車的有效容積,布置起來很直接影響汽車的有效容積,布置起來很困難,所以,運用高效熱交換器是極為困難,所以,運用高效熱交換器是極為重要的。重要的。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-18 管片式冷凝器 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 一、冷凝器一、冷凝器 汽車空調冷凝器的作用是把緊縮機排出的高溫高壓制冷劑汽車空調冷凝器的作用是把緊縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體的熱量分發到車外空氣中,從而使高溫高壓的制冷劑氣體氣體的熱量分發到車外空氣中,從而使高溫高壓的制冷劑氣體冷凝成較

49、高溫度的高壓液體。汽車空調冷凝器有管片式、管帶冷凝成較高溫度的高壓液體。汽車空調冷凝器有管片式、管帶式及平行流式三種構造方式。式及平行流式三種構造方式。 1. 管片式冷凝器管片式冷凝器 圖圖3-18所示為管片式冷凝器的構造。它是汽車空調中常用所示為管片式冷凝器的構造。它是汽車空調中常用的一種冷凝器,制造工藝簡單,即用脹管法將鋁翅片脹緊在紫的一種冷凝器,制造工藝簡單,即用脹管法將鋁翅片脹緊在紫銅管上,管的端部用銅管上,管的端部用U形彎頭焊接起來即可。這種冷凝器清理形彎頭焊接起來即可。這種冷凝器清理焊接氧化皮較費事,而且其散熱效率較低。焊接氧化皮較費事,而且其散熱效率較低。第三章 汽車空調制冷系統

50、基本結構 2. 管帶式冷凝器 管帶式冷凝器的構造如圖3-19所示。它普通是將寬度為22 mm、32 mm、44 mm、48 mm的扁平管彎成蛇形管,在其中安頓散熱帶(即三角形翅板帶或其他類型板帶),然后進入真空加熱爐,將管帶間焊好。散熱片是復合片,共三片,上下片資料為鋁,并含有Si和Mg,中間一片也是鋁片,并含有Mn。將復合片疊片,并與扁管一同預熱保溫在570,在650的真空條件下進展焊接,焊接后用鉻酸作防氧化處置,并進展試漏。這種冷凝器的傳熱效率比管片式可提高15%20%。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1接頭 2鋁制內肋扁管 3波形翅片圖3-19 管帶式冷凝器 第三章 汽車空調制冷系統基

51、本結構 3. 平行流式冷凝器 平行流式冷凝器也是一種管帶式構造,圖3-20所示為平行流式冷凝器的構造圖。它由圓筒集管、鋁制內肋扁管、波形散熱翅片及聯接納組成。它是為順應新工質R134a而研制的新構造冷凝器。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1圓筒集管 2鋁制內肋扁管 3波形散熱翅片 4聯接納 5接頭圖3-20 平行流式冷凝器構造 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-21所示為平行流式冷凝器任務原理表示圖。它與普通管帶式冷凝器的最大區別是,管帶式只需一條扁管自始至終地呈蛇形彎曲,制冷劑只是在這一條通道中流動而進展熱交換。由于其流程長,管帶式的管道壓力損失大。又由于進入冷凝器時制冷劑是氣態,

52、比容大,需求的通徑大,出冷凝器時已完全變成液態,比容小,只需求較小的通徑。而普通管帶式構造的管徑從頭至尾是一樣的,這對充分進展熱交換是不利的。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-21平面流式冷凝器任務原理表示圖第三章 汽車空調制冷系統基本結構 管道內空間未被充分利用,而且添加了排氣壓力及緊縮機功耗。平行流式冷凝器那么是在兩條集流管間用多條扁管相連,將幾條扁管隔成一組,使其進入處管道多,并逐漸減少每組管道數,實現了冷凝器內制冷劑溫度及流量分配均勻,提高了換熱效率,降低了制冷劑在冷凝中的壓力損耗,這樣就可減少緊縮機功耗。由于管道內換熱面積得到充分利用,對于同樣的迎風面積,平行流式冷凝器的換熱

53、量得到了提高。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 根據汽車空調冷凝器的換熱特點和制冷劑特性,要提高其性能不外乎從以下三個方面思索: (1) 添加換熱面積,提高空氣側和制冷劑側的換熱量。由于發動機室的空間位置有限,不能夠恣意加大冷凝器體積,因此只能在有限的空間內進展改良,盡量向小型輕量化靠攏。 (2) 提高冷凝器內工質流體溫度和流量分配的均勻度。溫度的高低差別會導致工質的密度和粘性不同,從而呵斥流速不一樣,影響了換熱效率;扁管截面的各個通道孔流量分配不均,同樣也會降低換熱效率。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 (3) 降低制冷劑在冷凝器中的壓力損失,這樣可以減少緊縮機功耗。要做到這一點,就要求降

54、低冷凝器的通道阻力,所以在構造上必需設法添加通道截面積,提高單位時間內的制冷劑流量和流速。 平行流式冷凝器正是為處理管片式、管帶式冷凝器的上述難題而創新的構造。它的扁管是薄壁的型材,只需23 mm的厚度,寬度為1625 mm,壁厚只需0.5 mm左右,與普通管帶式的扁管一樣,為帶內齒(翅)的多孔斷面。扁管間的間隔只需8 mm左右,扁管間所夾的翅片只需0.145 mm厚,同樣也開有百葉窗。這些改良極大程度地提高了空氣側和制冷劑側的換熱面積。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 平行流式冷凝器利用兩側的圓筒形管進展制冷劑進與出的聚集,并用隔板按最合理的編排,將幾條扁管隔為一組,構成由多至少的回路,以

55、便制冷劑在幾條扁管組成的回路中流入集流管時,可以在直徑為20 mm左右的管內再次混合,使高溫與低溫的工質,密度低與密度高的工質一次又一次地混合,產生出溫度和密度較均勻的工質,并使其在流向下一回路時能均勻地分流,以便堅持勻速地經過有內齒的扁管和有百葉窗的翅片導熱,與空氣更好地進展換熱。這里面,特別是合理安排的隔板所構成的通路數在工質是氣體形狀時添加,而在液化時減少,構成了制冷劑冷凝的最正確通路,從而減少了內容積和制冷劑充注量。這樣的構造安排同樣也減少了制冷劑的流通路程,增大了單位時間流通截面積和流量,也加快了流速,因此能降低冷凝器通道的阻力。這種新構造與管帶式相比較,其放熱性能提高30%40%,

56、通路阻力降低25%33%,內容積減少20%,大幅度地提高了其放熱性能。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 在安裝冷凝器時,需留意如下兩點: (1) 銜接冷凝器的管接頭時,要留意哪里是進口,哪里是出口,順序絕對不能接反,否那么,會引起制冷系統壓力升高,冷凝器脹裂的嚴重事故。 (2) 未裝銜接納接頭之前,不要長時間翻開管口的維護蓋,以免潮氣進入。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 二、蒸發器二、蒸發器 蒸發器的作用是將經過節流降壓后的液態制冷劑在蒸發蒸發器的作用是將經過節流降壓后的液態制冷劑在蒸發器內沸騰氣化,吸收蒸發器外表空氣的熱量而使其降溫,風器內沸騰氣化,吸收蒸發器外表空氣的熱量而使其降溫,風機

57、再將冷風吹到車室內,到達降溫的目的。機再將冷風吹到車室內,到達降溫的目的。 汽車車廂內的空間小,對空調器尺寸有很大的限制,為汽車車廂內的空間小,對空調器尺寸有很大的限制,為此要求空調器此要求空調器(主要是蒸發器主要是蒸發器)具有制冷效率高、尺寸小、分具有制冷效率高、尺寸小、分量輕等特點。量輕等特點。 汽車空調蒸發器有管片式、管帶式、層疊式三種構造。汽車空調蒸發器有管片式、管帶式、層疊式三種構造。 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-22 管片式蒸發器 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 1. 管片式蒸發器管片式蒸發器 如圖如圖3-22所示,管片式蒸發器由銅質或鋁質圓管套上所示,管片式蒸發器由

58、銅質或鋁質圓管套上鋁翅片組成,經脹管工藝使鋁翅片與圓管嚴密相接觸。其鋁翅片組成,經脹管工藝使鋁翅片與圓管嚴密相接觸。其構造簡單,加工方便,但其換熱效率較差。構造簡單,加工方便,但其換熱效率較差。 翅片安裝環翻片破裂是消費工藝的難題。安裝貼合不翅片安裝環翻片破裂是消費工藝的難題。安裝貼合不緊或破裂,都會使換熱性能變差。目前采用共熔合金固化緊或破裂,都會使換熱性能變差。目前采用共熔合金固化工藝所制出的新型鋁合金高強度翅片,這種資料內含有直工藝所制出的新型鋁合金高強度翅片,這種資料內含有直徑為徑為2 pm的顆粒合金,因顆粒間間隔很小,妨礙顆粒的錯的顆粒合金,因顆粒間間隔很小,妨礙顆粒的錯位流動和塑性

59、流動,所以資料強度得以提高,獲得了優良位流動和塑性流動,所以資料強度得以提高,獲得了優良的成型性能,處理了翻片破裂問題。的成型性能,處理了翻片破裂問題。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 2. 管帶式蒸發器 如圖3-23所示,管帶式蒸發器由多孔扁管與蛇形散熱鋁帶焊接而成,工藝比管片式復雜,需采用雙面復合鋁材(外表覆一層0.020.09 mm厚的焊藥)及多孔扁管資料。該種蒸發器換熱效率可比管片式提高10%左右。 3. 層疊式蒸發器 如圖3-24所示,層疊式蒸發器由兩片沖成復雜外形的鋁板疊在一同組成制冷劑通道,每兩片通道之間夾有蛇形散熱鋁帶。這種蒸發器也需求雙面復合鋁材,且焊接要求高,因此,加工難度

60、最大,但其換熱效率也最高,構造也最緊湊。采用制冷劑R134a的汽車空調就運用這種層疊式蒸發器。第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-23 管帶式蒸發器 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 圖3-24 層疊式蒸發器 第三章 汽車空調制冷系統基本結構 層疊式蒸發器構造閱歷了由雙儲液室向單儲液室的變化過程。圖3-25所示為以前的雙儲液室蒸發器和新型的單儲液室蒸發器構造的比較。組成單儲液室蒸發器的零件主要由構成制冷劑通道的鋁板、板外側的波紋狀散熱器、支撐整個板疊層的兩端板以及出口處的襯墊等組成。單儲液室蒸發器由于把具有分流和集合制冷劑功能的儲液室集中在熱交換器的下部,即僅集中在單側,因此可使在熱交換器

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