汽车空调制冷系统各部件之间采用铜管(或铝管)和高压橡胶管连接成一个密闭系统。制冷系统工作时,制冷剂以不同的状态在这个密闭系统内循环流动,每一循环有四个基本过程。其工作原理如图1-54所示。
汽车空调制冷系统反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发,不断在蒸发器中吸热汽化,使蒸发器始终保持很低的温度而用于车内空气的降温除湿。在制冷循环系统中,压缩机是动力源。汽车空调系统制冷剂循环流程如图1-55所示。
在汽车空调系统中,压缩机由发动机曲轴上的驱动带驱动旋转,并将蒸发器中因吸收车内热量而汽化的低温低压气态制冷剂R134a,经低压软管和低压阀吸入压缩机。低温低压气态制冷剂经压缩机压缩后,变成高温(约65℃)、高压(约1300kPa)的气态制冷剂,经高压阀和高压软管送入发动机散热器前面的冷凝器。制冷剂在冷凝器中由车外空气冷却成为高温(约55℃)、高压(约1300kPa)的液态制冷剂,并从冷凝器底部流向储液干燥器。经储液干燥器过滤、脱水后,由高压软管送入热力膨胀阀。经热力膨胀阀节流降压后,变成低温(约-5℃)、低压(约150kPa)的液态制冷剂进入蒸发器,并在蒸发器内大量吸收蒸发器管壁及周围空气的热量而蒸发汽化,使蒸发器表面及其周围的车内热空气温度降低(由此产生冷源)。当鼓风机将车内热空气或车外热空气强制吹过蒸发器表面时,热空气便被蒸发器冷却而变成冷气送回车内空间,从而达到降低车内温度的目的。液态制冷剂在蒸发器内吸热汽化为低温(约为0℃)、低压(约150kPa)的气态制冷剂,并经低压软管由压缩机再次吸入,从而完成制冷循环。
图1-54 汽车空调制冷系统的工作原理
1—电磁离合器 2—压缩机 3—冷凝器 4—辅助风扇 5—压力传感器 6—储液干燥器 7—蒸发器温度传感器 8—冷凝水排水槽 9—蒸发器 10—蒸发器风扇 11—风扇开关 12—膨胀阀
图1-55 制冷系统制冷剂循环流程
学习提示
制冷循环由压缩、冷凝、膨胀和蒸发四个过程组成。
(1)压缩过程 压缩机从蒸发器吸入低温低压气态制冷剂,并将其压缩成高温(约65℃)、高压(约1300kPa)气态制冷剂送往冷凝器冷却降温。
(2)冷凝过程 高温高压气态制冷剂由发动机散热器前面的冷凝器散热,将其冷凝成高温(约55℃)、高压(约1300kPa)液态制冷剂。
(3)膨胀过程 冷凝后的高温、高压液态制冷剂经热力膨胀阀节流降压后,将其转变成低温(约-5℃)、低压(约150kPa)的液态制冷剂送入蒸发器。
(4)蒸发过程 低温低压液态制冷剂流经蒸发器时,不断吸收车内空气的热量而汽化成低温(约为0℃)、低压(约150kPa)气态制冷剂。从蒸发器流出的气态制冷剂又被压缩机吸入而进入下一次制冷循环。
当制冷系统工作正常时,低压管路呈低温状态,高压管路呈高温状态。从膨胀阀出口经蒸发箱至压缩机入口为低压区;从压缩机出口经冷凝器、储液干燥器至膨胀阀为高压区。检查低压区时,由膨胀阀出口经蒸发箱至压缩机入口应当是由凉变冷,但无霜冻。检查高压区时,由压缩机出口经冷凝器、储液干燥器至膨胀阀入口应当是由暖变热(检查时,注意手与被检查部位之间应保持一定的距离,避免烫伤)。如压缩机入口与出口之间无明显的温差,说明制冷剂泄漏或无制冷剂。如储液干燥器特别凉或其入口与出口之间温差明显,说明储液干燥器堵塞。