中职《汽车空调构造与维修》(北京邮电大学版) 项目二 汽车空调的制冷循环 教案

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中职《汽车空调构造与维修》(北京邮电大学版) 项目二 汽车空调的制冷循环 教案

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教学目标 知识目标:掌握汽车空调制冷系统的组成及工作原理;理解变排量空调压缩机的优点及工作原理。能力目标:掌握汽车空调制冷系统各基本元件的作用、原理及结构类型素质目标:
教学重点 压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器等部件的作用、类型、结构及工作原理
教学难点 压缩机的拆装方法
教学手段 理实一体实物讲解小组讨论、协作
教学学时
教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释
项目二 汽车空调的制冷循环〖知识准备〗制冷系统的基本组成及工作原理汽车空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器组成(有时统称为空调四大件),另外还有一个比较重要的组成部件是干燥过滤器。汽车空调制冷系统的组成及布置如图2-1及图2-2所示。图2-1 汽车空调制冷系统的组成图2-2 汽车空调制冷系统的布置1—送风机;2—加热器软管;3—高压液体管路;4—储液器;5—冷凝器6—高压气体管路;7—电磁离合器;8—压缩机;9—消声器;10—低压气体管路;11—膨胀阀;12—蒸发器汽车空调制冷系统的工作原理如图3-3所示。图2-3 汽车空调制冷系统工作原理示意图汽车空调制冷系统的工作过程如下。 发动机带动压缩机运转,将蒸发器送来的低温低压的制冷剂蒸气吸入压缩机内进行压缩后,变为高温高压的气体,送给冷凝器使气态制冷剂液化并放出热量,成为中温中压的液体。冷凝器处装有风扇以提高制冷剂液化及散热效果。从冷凝器出来的液态制冷剂流经膨胀阀时从其小孔喷出成为低压雾状制冷剂并进入蒸发器,在蒸发器内由于容积变大压力降低,制冷剂汽化,由液态变为气态,同时需要大量吸热,这时用鼓风机使车厢内的热空气流过蒸发器,经热交换后变为冷空气进入车厢,降低车内温度。从蒸发器出来的气态制冷剂又进入压缩机,重新进行新一轮制冷循环。如此周而复始,不断地将车厢内的热量转移到大气中去,达到降低车厢内空气温度的目的。汽车空调压缩机1.对汽车空调压缩机的要求对于由轿车发动机驱动的空调冷压缩机而言,其转速受发动机转速的影响,变化很大,而且工作条件很差。因此,对汽车空调压缩机在性能和结构上提出了一些特殊要求。(1)要有良好的低速性能,即在低速运转时也有较大的制冷能力和较高的效率。 (2)高速运行时功耗小,以节省油耗,并保证发动机的动力性。 (3)体积小,重量轻,满足汽车对零部件小型化的要求。 (4)可靠性高,能经受恶劣的运行条件。要求压缩机能耐高温、高压和振动冲击,保证密封性能良好。(5)运转平稳,噪声低,振动小,起动转矩小,减少压缩机对汽车的不利影响。2.汽车空调压缩机的作用及分类1)汽车空调压缩机的作用 (1)压缩机是一个动力源,促使制冷剂在系统内循环流动。若没有它,制冷剂则无法流动,更不能转移热量。 (2)提高制冷剂的压力,促使其在冷凝器中液化放热。 (3)提高制冷剂压力后,伴随着温度也升高(超过环境温度),这样有利于向外散热。2)汽车空调压缩机的分类汽车空调压缩机的分类如图2-4所示。图2-4 汽车空调压缩机的分类3.汽车空调压缩机的润滑和密封1)润滑措施 压缩机在工作过程中,内部运动部件做高速运动,必须要有可靠的润滑措施保证摩擦副的正常工作,以减少磨损并带走大量热量,同时还起到密封的作用。一般压缩机的润滑有两种方式:一种是飞溅润滑,靠运动部件高速旋转时产生的离心力将润滑油甩到各个需要润滑的部位;另一种是利用压缩机后端的油泵(多是转子式内啮合齿轮泵)把油送到需要润滑的地方。油泵的内齿与压缩机主轴相连,外齿固定在后缸盖上。 对于飞溅润滑,需要在缸体或缸盖上加工出挡油板或导油槽,以保证有较好的润滑效果。而转子式油泵结构紧凑,体积小,能较好地满足压缩机各个部位的润滑。具体如图2-5所示。(a)压力润滑 (b)雾状喷射润滑图2-5 压缩机的润滑措施2)密封装置汽车空调压缩机主轴需伸出机体外与皮带轮相连,而机体箱内充满制冷剂气体。因此,在主轴伸出机体的部位要装有密封装置,以防止机体内的制冷剂及润滑油向外泄漏,并防止吸入外界空气。可见,轴封是汽车空调压缩机中保证气密性的重要部件。 原来的空调压缩机都采用机械密封式轴封,如图2-6所示,但其密封性较差。从1984年开始,美国在空调压缩机上开始采用唇型密封装置,这是一种径向密封形式。这种结构是靠唇口的前端和轴表面间的接触来密封冷冻机油和制冷剂的。实验证明,此结构的泄漏量几乎为零。制冷剂改用R134a后,压缩机轴封几乎全部改用多唇口径向密封式,图2-7所示为双唇口径向密封轴封的结构。图2-6 机械密封式轴封1—静环;2、4—O型密封圈;3—动环;5—弹簧座;6—压紧弹簧;7—支架;8—机体;9—主轴;10—卡簧图2-7 双唇口径向轴封1—O型圈;2—外壳体;3—防尘唇;4—主密封唇;5—推压板;6—主轴;7—压缩机体4.典型汽车空调压缩机1)曲轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机属传统结构,工艺成熟,零件数量少,可靠性高。但其效率较低,尺寸较大,转速不易提高,主要用于大客车的独立式空调系统。它主要由进气阀、排气阀、气缸、活塞、连杆和曲轴等组成,其工作原理如图2-8所示。当活塞下行时,缸内压力下降,进气阀片被推开,吸制冷剂气体;当活塞上行时,缸内压力上升,进气阀片关闭,排气阀片被推开,缸内的制冷剂被压出,送往冷凝器。(a)吸气行程 (b)排气行程图2-8 曲轴连杆式压缩机的工作原理1—进气阀片;2—排气阀片;3—气缸;4—活塞;5—连杆;6—曲轴2)回转斜盘式压缩机 如图2-9和2-10所示,回转斜盘式(又称双向活塞式)压缩机主要由左、右气缸、双向活塞、滚珠、斜圆盘及主轴等组成。当主轴旋转时,由于斜盘的作用(斜盘与主轴制成一体),使活塞左、右往复运动,左、右两气缸不断地完成吸气—压缩—排气过程,从而使制冷剂(气态)压力升高。图2-9 回转斜盘式压缩机的工作原理图2-10 回转斜盘式压缩机的结构1—驱动轴;2—活塞;3—钢球;4—支承盘(滑靴);5—机壳(缸体);6—斜板;7—轴封;8—前盖;9—推力滚针轴承;10—油池;11—后盖;12—油泵齿轮;13—阀板回转斜盘式压缩机具有以下优点。(1)圆柱形卧式机,便于在发动机上安装。(2)往复式活塞结构,可靠性高。(3)结构紧凑,容易实现小型化和轻量化。(4)噪声小。(5)排气脉动小,工作较稳定。 回转斜盘式压缩机的缺点如下。(1)缸数多,造成零件数量过多。(2)组装时须调配的零件数多。(3)轴向尺寸较大。3)摇摆斜盘式压缩机 摇摆斜盘式(即单向活塞式,又称摇板式)压缩机与回转斜盘式压缩机的工作原理大致相同,区别是其活塞是单作用式的,不是双向式活塞,用摇板来代替斜盘驱动活塞工作。 摇摆斜盘式压缩机的工作原理和结构如图2-11和2-12所示。主轴1的一端固装着楔形凸轮2,因凸轮工作时会产生轴向力,故其前后端面都装有平面止推轴承3。活塞6通过连杆5与中部有伞齿的摇板4相铰接,防旋伞齿轮7与摇板中部的伞齿啮合,从而使摇板不能做圆周方向转动,而只能围绕中心钢球8做轴向往复摇摆,从而带动活塞做往复运动。如果主轴不断旋转,压缩机就不断地完成吸气、压缩和排气等工作行程。进、排气阀片安装在压缩机的后端盖和缸体之间,其结构与回转斜盘式压缩机基本相同。图2-11 摇摆斜盘式压缩机的工作原理1—主轴;2—楔形凸轮;3—平面止推轴承;4—摇板;5—连杆;6—活塞;7—防旋伞齿轮;8—中心钢球图2-12 摇摆斜盘式压缩机的结构1—主轴;2—轴封总成;3—滑动轴承;4—端面滚柱轴承;5—前缸盖;6—楔形块;7—圆锥齿轮;8—缸体;9—钢球;10—摇板滚柱轴承;11—圆锥齿轮;12—连杆;13—活塞;14—阀板垫;15—吸气腔;16—后盖;17—阀板;18—排气阀片;19—排气腔;20—压紧弹簧;21—摇板;22—后盖缸垫目前,日本三电公司的SD系列压缩机就是采用这种结构,而且得到了广泛的应用。SD系列压缩机的型号和参数见表2-1。表2-1 日本三电五缸摇板式压缩机参 数SD.505SD.507SD.508SD.510缸径φ/mm35353535行程/mm18.0722.628.631.70缸数5555制冷剂R12R12R12R12润滑油100150207235制冷量/kW3.44.44.696.744)刮片式压缩机刮片式压缩机的结构及工作原理如图2-13和图2-14所示。图2-13 刮片式压缩机的结构1—排气口;2—进气口;3—后端盖;4—转子;5—主轴;6—带轮轴承;7—轴封;8—前板;9—带轮;10—前端盖;11—轴封;12—缸体;13—后盖板;14—轴承;15—吸油管图2-14 刮片式压缩机的工作原理(a):1—高压;2—排气口;3—回气口;4—低压;5—叶片;6—转子(b):1、3—回气口;2、4—排气口刮片式压缩机主要由转子、定子、叶片及壳体、端盖等组成。定子和转子之间有一偏心距。当转子旋转时,在离心力或叶片底部通有压力的作用下,叶片紧靠在定子内表面,并能在叶片槽内做往复运动。这样定子、转子和端盖的空间内,每两个相邻叶片间形成密封的工作容积。如果转子按图示方向旋转时,图中右边的叶片逐渐向外伸,密封工作容积逐渐增大,因此右边为吸入腔;左边的叶片逐渐向里缩,密封工作容积逐渐减少,因此左边是压出腔。转子转一圈,吸、压各一次则称为单作用叶片式压缩机。上面所讲的定子内腔是圆形的(即气缸是圆形的)。如果将气缸做成椭圆形,转子与气缸同心安装,当转子转一周时,吸入和压出各两次,称为双作用叶片式压缩机。 刮片式压缩机结构紧凑,外形尺寸小,重量轻,特别适宜微型汽车使用。但加工精度要求较高,可靠性和密封性不易保证。5)滚动活塞式压缩机 滚动活塞套在曲轴的曲柄销上,活塞的几何中心有一个偏心距。刮片被弹簧推动顶靠在活塞表面,它将气缸分割成吸气腔和压缩腔。当曲轴旋转时,活塞也跟着一起旋转,吸气腔则不断缩小从排气口排出高压气体制冷剂。曲轴旋转一周,进、排气过程各进行一次。滚动活塞式压缩机的结构及工作原理如图2-15和2-16所示。图2-15 滚动活塞式压缩机结构图1—罩壳(吸气);2—罩壳(排气);3—罩壳(阀);4—机脚;5—机体;6—滚针推力轴承;7—轴向止动螺钉;8—平衡重;9—滚针径向轴承;10-盖套;11—曲轴;12—叶片弹簧;13—盖套;14—滚针径向轴承;15—轴封;16—离合器皮带轮;17—O形环;18—离合器压板;19、21—卡环;20—油封;22—离合器线圈;23—推力密封;24—叶片;25—气缸;26—阀限位器;27—防雾装置;28—滚动活塞;29—吸油孔图2-16 滚动活塞式压缩机的工作原理1—气缸;2—滚动活塞;3—曲轴;4—吸气腔;5—压缩腔;6—刮片;7—弹簧;8—排气阀;9—吸气口滚动活塞式压缩机具有以下特点。(1)由于进出口形状简单,并且没有吸气阀,吸气压力损失小,故压缩效率高。(2)采用新型圆柱形排气阀,装配简单,同时可增大容积效率。 (3)只有一个刮片,机械损失和摩擦损失小,效率高,功耗小,振动小,转速高且运转平稳。(4)结构紧凑,零件数量少,重量轻,使用寿命长。(5)制造精度要求高。6)涡旋式压缩机 涡旋式压缩机的结构及工作原理如图2-17和2-18所示。定子和转子的型线是相同的,两者相互错开180°,整个动圈无自转运动,而是绕中心做公转运动。图2-17 涡旋式压缩机的结构1—毛毡密封圈;2—轴封;3—前盖;4—固定环;5—固定圈;6—止推球;7—活动圈;8—活动环9—球形联节器;10—定圈;11—机壳;12—排气舌簧阀;13—端密封;14—动圈;15—耐磨板;16—偏心套;17—传动轴承;18—垫片;19—平衡块;20—堵头;21—轴承;22—曲轴平衡块;23—皮带轮轴承;24—轴承;25—曲轴;26—衔铁固定螺钉;27—离合器衔铁;28—离合器平衡重;29—离合器皮带轮;30—励磁线圈图2-18 涡旋式压缩机的工作原理1-定圈;2-动圈;3-定圈涡旋中心;4-中心排气孔;5-圈涡旋中心;6-开始压缩容积;7-回旋半径;8、9、10、11-气体制冷进口;12-最小压缩容积涡旋式压缩机的特点如下。(1)密封性好,容积效率高,一般可达80%~90%。(2)体积小,重量轻,可实现高速运转。(3)动作平稳,噪声小,振动小。(4)结构简单,零件数量少。(5)密封问题不容易很好实现。(6)两个涡旋片的加工比较困难。三、热交换器冷凝器、蒸发器和暖风散热器都是汽车空调系统的热交换器,它们的作用都是实现两不同温度的流体之间的热量交换。蒸发器是管内的低温低压液态制冷剂通过管壁和翅片周围空气中的热量,然后沸腾汽化。管内是制冷剂的吸热过程,而管外的空气则被降温放热过程。冷凝器是管内的高温高压气态制冷剂通过管壁和翅片放出热量给周围空气,从而使自己冷凝成液体,是放热过程。而通过冷凝器的空气则被加热升温,是吸热过程。暖风散热器则是管中的热水或废气通过管壁将热量传给车内空气、热水或废气被降温,是放热过程,而车内空气因吸收热量而升温。1.热交换器的作用与要求 冷凝器的作用是通过增大压力(用压缩机)和降低温度(用冷却风扇等),使制冷剂很快从气态变为液态,同时向外界放出热量。而蒸发器的作用是通过降低压力(用膨胀阀),使制冷剂从液态变为气态,同时吸收车厢内空气的热量。也就是说,冷凝器是用来排除制冷剂蒸气热量的换热设备,而蒸发器则是吸收被冷却介质(空气)的热量,即产生冷量的设备。在汽车空调中,对这两种换热器的基本要求如下。 (1)换热效率要高。 (2)重量轻,安装空间小。 (3)制冷剂侧及空气侧的阻力小。 (4)抗震性能好,耐腐蚀,不易产生泄漏。2.热交换器的主要材料 热交换器的材料原来以铜为主,后来发展为铜管铝片,现在除部分客车空调还采用铜管铝片的热交换器外,绝大部分的汽车空调都采用全铝化热交换器。主要原因是相比于铜和钢,铝在密度、热传导性、加工性能、耐腐蚀性和极低温性能方面有较好表现。但铝最大的缺点是焊接困难。管子和翅片之间的连接方法主要有钎焊和机械连接两大类。3.冷凝器汽车空调冷凝器采用风冷形式,冷凝器冷凝效果的好坏不仅与其本身的散热能力有关,还和通风效果有关。前者由冷凝器本身的结构、材料、尺寸及工艺所决定,而后者则与风扇的通风能力、安放位置等有关。小轿车的冷凝器一般安装在发动机水箱前面,也有安装在水箱两侧的。冷凝器有管片式、管带式、鳍片式和多元平行流式四种。 1)管片式冷凝器 管片式冷凝器由铝或铜质圆管套上铝质散热片组成,片与管装合后经胀管处理,以使片与管接触紧密,传热良好,其结构如图2-19所示。 这种形式的冷凝器结构简单,加工方便,但换热效率较差。 2)管带式冷凝器 管带式冷凝器是由多孔扁管与心形散热带焊接而成,加工工艺较复杂,但换热效率比管片式要好一些,其结构如图2-20所示。冷凝器的入口在上方,出口在下方,不要装错,否则会引起制冷系统压力升高,导致冷凝器胀裂。图2-19 管片式冷凝器的结构1—进口;2—U型管;3—翅片;4—出口;5—弯头;6—盘管图2-20 管带式冷凝器的结构3)鳍片式冷凝器 鳍片式冷凝器是在特殊形状型材的散热管表面直接铣削出鳍片状散热片,故而得名,其加工过程如图2-21所示。这种形式的冷凝器由于管、片制成一体,抗震性能特别好,相对于管带式冷凝器散热性能可提高5%,节省材料25%。但由于需要专用的铣削设备,加工困难,难以推广。国产标致轿车的冷凝器即采用此种结构。图2-21 鳍片式冷凝器的加工过程4)多元平行流式冷凝器多元平行流式冷凝器是由管带式冷凝器发展而来的,也是由扁管和波浪形散热片组成,但扁管每根截断,在两端各有一根集流管,集流管中间由隔片分段,起到分流和汇流的作用。每段管子数目不等,刚进入冷凝器时制冷剂呈气态,比容最大,因而管子数最多;随着制冷剂逐渐冷凝成液体,其比容逐渐减小,管子数也相应减少,这样可以使冷凝器的有效容积得到最合理的利用。实验表明,在相同的迎风面积下,多元平流式结构比蛇形管带式的换热能力提高10%~30%,制冷剂流动阻力仅是蛇形管带式的20%~30%,因而此结构是R134a制冷系统最合适的冷凝器形式。多元平行流式冷凝器的结构如图2-22所示。图2-22 多元平流式冷凝器的结构冷凝器多布置在车头或侧面、车底,因而经常有泥浆溅入,还易受腐蚀造成泄漏,因此,冷凝器表面必须采取一定的防腐蚀措施。若冷凝器布置在车头,还须采取防眩目措施。一般对冷凝器表面进行阳极化发黑处理或涂以黑色亚光漆。为了避免漆涂层影响散热效果,要求涂层尽量薄而均匀,且与铝材接合牢固。冷凝器表面的泥垢不仅会腐蚀管子,还会严重影响冷凝效果,因此,冷凝器表面应该定期进行清洗。清洗时可使用冷水或压缩空气冲洗,严禁使用热水冲洗。4.蒸发器 蒸发器是汽车空调制冷系统的重要部件,它与膨胀阀、鼓风机等组成蒸发箱,是整个空调系统产生制冷作用的中心。蒸发箱总成的结构如图2-23所示。由鼓风机吹来的暖气流通过散热器的散热片和管子,从膨胀阀流出的低温低压制冷剂进入蒸发器后,从暖气流中吸收大量的热量而沸腾,转变为制冷剂蒸气,从而使流过散热器的暖气流冷却,达到降低车内温度的目的。 图2-23 蒸发箱总成的结构1—蒸发机组;2—上盖;3—蒸发器芯;4—鼓风机;5—出风口;6—直流电动机;7—下盖;8—热敏电阻;9—膨胀阀;10—感温包;11—调速电阻当空气流过蒸发器时,其中的水分在散热器上凝结成水滴之后,水及空气中的尘污通过排放口排出车外。 蒸发器芯子有管片式、管带式和层叠式三种基本结构,目前应用最广泛的是管片式和管带式,其次是层叠式。管片式结构与冷凝器基本相同,只是管片的间距小一些,蒸发器厚度方向的尺寸稍厚。管带式比冷凝器的扁管更宽,而且是竖向弯曲,便于蒸发器表面的冷凝水排走。如图2-24所示,层叠式蒸发器由多层有序排列的矩形铝制薄板和夹在这些薄板之间的蛇形散热片组成,其工作原理是:从膨胀阀来的低压雾状制冷剂进入蒸发器底部的管内,在那里吸收车内热量,由于热交换很迅速,所以制冷剂很快沸腾蒸发。蒸发产生的气泡向上运动,使上部箱内完全成为汽化了的蒸气。图2-24 层叠式蒸发器的结构工作过程中,蒸发器表面温度较低,空气中的湿气通过蒸发器时就会在其表面凝结成水珠,时间稍长,水珠很可能在两翅片间形成“水桥”,既影响蒸发器的热交换能力,又促成成腐蚀物质沉积,使铝材受到腐蚀,产生白色粉状物质。这种物质既影响热交换,还会被吹进车内,污染车内环境。为解决“水桥”和“白粉”问题,即减缓凝露水珠在翅片上的沉积,提高翅片表面的耐腐蚀能力,一般对蒸发器进行表面亲水处理,以提高蒸发器的换热能力和使用寿命。亲水处理是让翅片表面生成具有亲水性的耐腐蚀薄膜,能使凝露水珠的高度减小,使水珠一滴到其表面就能迅速扩散,形成极薄的水膜,此即“膜状冷凝”,从而避免形成“水桥”,减小风阻,改善热交换效果。四、节流膨胀机构 冷剂在蒸发器内更容易地吸热蒸发,有必要将从冷凝器出来的高压液态制冷剂进行减压处理,从而变成低压的容易蒸发的雾状制冷剂,该工作便是由节流膨胀机构完成的。常用的节流膨胀机构有热力膨胀阀、节流孔管或毛细管。在制冷系统的工作过程中,如果含有未蒸发完的液态制冷剂的气体进入压缩机,在压缩机中因压缩升温,其中所含的液滴迅速蒸发膨胀,使气缸内压力骤增,活塞阻力突然加大从而造成压缩机的损坏,这种现象称为“液击”。为了防止液击现象的发生,可以采用两种方法:一种是牺牲一部分蒸发器的换热容积,使蒸发器出口处的制冷剂有一定的过热度,以此来保证从蒸发器出来进入压缩机的制冷剂全部是气态。但过热度又不能太大,否则蒸发器的热交换量会降低过多,一般用热力膨胀阀来解决这一矛盾。另一种方法是在蒸发器和压缩机之间设置气液分离器,这种方法可保证蒸发器的最大换热能力。1.热力膨胀阀1)热力膨胀阀的作用在循环离合膨胀阀制冷系统中,所使用的热力膨胀阀是非常重要的部件,它具有以下作用。 (1)节流降压。使从冷凝器来的高温高压液态制冷剂节流降压成为易蒸发的低温低压雾状制冷剂后进入蒸发器,同时分隔了制冷系统的高、低压侧。 (2)调节流量。由于制冷负荷以及压缩机转速的改变,需要及时调整制冷系统循环的制冷剂量,以保持制冷剂的正常工作及车内温度的稳定。 (3)防止液击和异常过热现象的发生。热力膨胀阀以感温包作为感温反馈元件,保证蒸发器出口有合适的过热度。这样既可防止液态制冷剂进入压缩机产生液击,又可使蒸发器的容积得到有效利用。 热力膨胀阀根据平衡方式可分为内平衡式和外平衡式;根据静止过热度的调整方式可分为内调式和外调式;根据外形可分为F型和H型等。2)热力膨胀阀的结构与工作原理 (1)内平衡式膨胀阀。内平衡式膨胀阀的工作原理如图2-25所示。膨胀阀膜片承受三个力的作用,它们分别是感温包内制冷剂气体对膜片的压力Pf、蒸发器进口处制冷剂压力(通过内平衡孔连通)Pe和弹簧的弹力Ps。 内平衡式膨胀阀的工作原理如下。 ①当Pf=Pe+Ps时,膜片不动,阀处于某一开度,制冷剂保持一定流量。 ②当Pf>Pe+Ps时,即若制冷装置负荷增大(如车厢内温度升高),制冷剂提前全部蒸发,L1加长,过热度增大,蒸发器出口处气态制冷剂的温度升高,使感温包内压力Pf上升,使Pf>Pe+Ps,这时膜片通过推杆将阀针朝下推,使阀的开度增大,进入蒸发器的制冷剂流量加大,制冷量亦增大。 ③当PfPe + Ps,通过推杆使球阀下移,阀的开度增大,制冷剂流量增大,制冷量加大。③当车厢温度下降时,与上述过程则刚好相反。如此调节,使制冷量与制冷负荷相匹配。3)膨胀阀的选配和安装 为空调制冷系统选配或更换膨胀阀时,膨胀阀的容量一定要与蒸发器相匹配。若容量选择过大,使阀经常在小开度下频繁开、闭工作,影响车内温度稳定,并降低阀的寿命;若容量选择过小,则流量太小,不能很好满足车内制冷量的要求。一般情况下,膨胀阀的容量应比蒸发器能力大20%~30%。膨胀阀在安装时,应注意以下几点。(1)膨胀阀应直立安装,不允许倒置。(2)感温包应安装在蒸发器出口管的上表面,包扎牢靠,并注意与外界隔热。 (3)外平衡管应安装在感温包后面管段10~15 mm处。 对于外调式膨胀阀,必须在制冷系统运转时由专业人员进行调整。如图2-29所示为 H型膨胀阀的安装位置示意图。图2-29 H型膨胀阀的安装位置示意图1—恒温器;2—液管;3—吸气管;4—测孔;5—毛细管;6—膨胀阀;7—去蒸发器;8—低压开关2.节流膨胀管 汽车空调系统在绝大多数情况下工作稳定,并不要求制冷剂流量频繁改变,因此,有些汽车空调的节流膨胀机构采用了结构非常简单的节流膨胀管(节流孔管)。由于节流孔管不能调节制冷剂流量,因此只能靠恒温器控制压缩机的工作与停转来调节制冷量;且为了防止造成压缩机的液击现象,须在蒸发器与压缩机间装一个气液分离器,以实现制冷剂的气、液分离。节流膨胀管的结构如图2-30所示。一根节流用的细铜管装在一根工程塑料管内,两端均有滤网,出口端接蒸发器,进口端接冷凝器。液体制冷剂经滤网从进口进入节流管从其小孔喷出,由于体积增大压力降低,使其进入蒸发器中很快汽化。图2-30 膨胀节流管结构1—孔口;2—出口滤网;3—密封圈;4—进口滤网节流膨胀管没有运动件,且结构简单,制造成本低,工作可靠性高,同时节省能耗(由于有气液分离器,压缩机在纯气态制冷剂下起动,使起动容易,节能15%~30%),压缩机的使用寿命延长。 3.组合阀 组合阀罐是在储液干燥器的内部增加一个膨胀阀和一个蒸发压力调节阀,它具有节流降压、储液、干燥及控制制冷剂流量等多种作用,因此是一种较理想的制冷系统装置。组合阀罐被形象地称作“罐中阀”(VIR)系统,它是1978年由美国通用公司发明的,目前只应用于中、高档轿车的空调系统中。 组合阀的结构如图2-31(a)所示。其上有4个管接口,从冷凝器来的制冷剂从第一个接口进入阀内经干燥、过滤后再进入膨胀阀,再经节流降压后从第二个接口8进入蒸发器,变成气态后再经第三个接口7进入阀的上部,经蒸发压力控制阀后从第四个接口5流向压缩机进行下一循环。 汽车空调系统工作时,若从蒸发器出来的制冷剂温度升高,则平衡膜盒内的液体膨胀,膜片向下运动,顶杆下移使球阀开度增大,从冷凝器流到蒸发器的制冷剂流量变大,如图2-31(b)所示;反之,当从蒸发器出来的制冷剂温度下降时,球阀开度减小,制冷剂流量变小,以此来控制进入蒸发器的制冷剂流量。 图2-31 组合阀的结构 (a)1—干燥剂袋;2—蒸发压力控制阀;3—冷冻润滑油溢流口;4—均压管;5—第四个接头(制冷剂蒸气出口至压缩机);6—蒸发压力表备用接头;7—第三个接头(从蒸发器来的制冷剂蒸气入口);8—第二个接头(膨胀阀制冷剂出口);9—膨胀阀;10—观察孔;11—第一个接头(从冷凝器来的制冷剂入口);12—吸液管;13—滤网;14—阀壳 (b)1—球;2—活性炭;3—滤网;4—保持架;5—膜片;6—平衡孔;7—膜片底座;8—密封环;9—密封圈;10—制冷剂出口;11—顶杆;12—球阀;13—溢流口;14—弹簧座;15—阀体;16—弹簧;17—螺栓;18—R12进口;19—平衡膜盒(内充制冷剂)五、制冷系统其它辅助部件1.储液干燥器1)储液干燥器的作用储液干燥器主要有以下作用。(1)存储多余液体。可存储制冷系统的部分制冷剂,以满足制冷负荷变化时的流量变化要求,同时可以补充系统的微量渗漏。储液罐的容量约为系统制冷剂体积的三分之一,罐体有钢制和铝制种。 (2)吸收系统中的水分。如果制冷系统中有水分存在,会带来以下问题。 ①由于在膨胀阀出口处制冷剂压力和温度都要下降很多,若系统中存在水分,则会在膨胀阀处结冰,造成“冰阻”现象,影响制冷系统的正常工作。 ②水分会与制冷剂、冷冻油等起反应(主要是冷冻油),其生成物对金属有强烈的腐蚀作用,使其脱落杂质。 ③水分使铁产生锈蚀且使润滑油呈泥状,使压缩机运转阻力增大,磨损加剧。系统中水分的主要来源如下。①制冷剂或冷冻油中含有的微量水分。②抽真空不彻底或在维修时侵入空气。水分的吸收是靠干燥剂来完成的,常用硅胶(SiO2)及分子筛。(3)过滤制冷剂中的杂质。杂质易堵塞系统中的孔,增大压缩机磨损,同时会引起制冷剂不能正常流动。系统中杂质的主要来源如下。①维修时带入杂质。②水分侵入与制冷剂及冻油混合后腐蚀金属产生杂质。 (4)观察制冷剂的流动情况。在制冷系统工作过程中,可以通过储液干燥器上的观察玻璃观察制冷剂的流动情况,从而判断制冷系统的工作状况。另外,储液干燥器也可以完成气液分离的作用。2)储液干燥器的结构储液干燥器的结构简图如图2-32所示。从冷凝器来的液态制冷剂进入干燥器内,经滤网和干燥剂除去杂质和水分后进入中心管,最后从出口流向膨胀阀。图2-32 储液干燥器的结构简图1—干燥器体;2—干燥器盖;3—观察玻璃;4—易熔塞;5—过滤器;6—干燥剂;7—引出管(1)干燥剂。常见的干燥剂主要有硅胶和分子筛两种类型。 硅胶在干燥状态下呈蓝绿色,吸水后呈粉红色,用过的硅胶可在烘箱内作脱水再生处理(但颜色不能复原,且不能用明火烤)。 Ca5A分子筛又称5A分子筛或钙分子筛,它是一种白色球状或条状吸附剂,对含水分低、流速大的液体和气体均有极强的干燥能力。除吸附水分外,还可吸附NH3、H2S、CO2、CO、SO2等无机气体及一些有机气体。它的使用寿命较长,可再生处理后重新使用,但价格稍贵。 (2)易熔塞。易熔塞是一种保护装置,装在储液器头部,用螺塞拧入。螺塞中间是低熔点合金,当制冷剂温度升高到95 ℃~105 ℃时,易熔塞熔化,制冷剂逸出,避免系统内温度与压力过高而出现零部件损坏。 (3)观察玻璃。通过观察玻璃可以看出制冷剂的流动状态,进而判断系统的工作情况。在正常怠速状态下,从观察玻璃处应能看清制冷剂在流动(有极少量气泡夹杂在液态制冷剂中)。当发动机由怠速逐渐加速到1 500 r/min时,气泡消失,几乎看不见,说明制冷剂量合适;若制冷系统工作时,一点儿气泡都看不见,说明加注过量或制冷剂已经泄漏完;若气泡过多,说明加注不足。3)储液干燥器的安装 储液干燥器在安装时,应注意以下问题。 (1)注意进、出口标识:“IN”与“OUT”或“→”,不能接反,否则起不到相应的作用。 (2)储液干燥器要安装在通风良好、远离热源的地方,通常安装在汽车面罩和水箱之间。 (3)储液干燥器要直立安装,倾斜度不要大于15°。 (4)工作中若发现储液干燥器进、出口温差很大,说明其内部有堵塞现象。 (5)在空调系统的维修中,储液干燥器必须最后一个接入系统中,以防止空气进入干燥器。2.气液分离器当膨胀阀使用节流膨胀管时,由于其管孔大小不能改变,故流入蒸发器的制冷剂流量不能被控制,压缩机高速运转时进入蒸发器的制冷剂过多,使制冷剂不能全部汽化,液态制冷剂便进入压缩机,造成压缩机的“液击”损坏。因此,在使用节流膨胀管的系统中都在低压侧装有气液分离器(又称吸气储液器、积累器或集液器),如图2-33所示。气液分离器中还装有干燥剂和滤网,起到吸收水分和过滤杂质的作用,故不必在高压侧安装储液干燥器了。图2-33 气液分离器1—出气管;2—泄油孔;3—滤网;4—干燥剂;5—测试孔口汽车空调系统工作时,制冷剂从蒸发器出来后,从气液分离器的上部进入,液态制冷剂连同冷冻油沉入底部,气态制冷剂则向上聚积并从上部出气管口进入出气管,被吸入压缩机。出气管最低转弯处有一装着特殊过滤材料的小孔,使少许冷冻油能经小孔渗入出气管中,与气态制冷剂一同进入压缩机,而液态制冷剂则不能通过。3.油分离器 汽车空调系统工作时,有一小部分冷冻润滑油因受高温的影响而汽化,随制冷剂一起进入冷凝器和蒸发器中,在其管壁上形成一层附着油膜,使其热交换能力下降,降低制冷效率。特别是对冷冻油量较大的回转式压缩机(如螺杆式),这种影响就更为严重。因此,有些汽车空调系统在压缩机与冷凝器之间装有油分离器,其作用是将从压缩机出来的夹杂在制冷剂中的冷冻润滑油重新排回压缩机中。 油分离器如图2-34所示,主要由进气管、滤网、手动回油阀、浮球阀组及筒体等组成。当从压缩机排出的高压制冷剂气体进入油分离器时,由于体积增大、流动方向改变及滤网阻力等原因,流速突然降低,气态制冷剂中夹杂的冷冻油便沉积到油分离器的底部。当聚集的油量达到一定程度时,浮球浮起,阀门被打开,聚集的油便被压回到压缩机的曲轴箱里。油位下降后浮球下降,阀门复又关闭。图2-34 油分离器1—进气管;2—出口;3—滤网;4—手动回油阀;5—浮球阀组;6—回油阀;7—筒体六、变排量空调压缩机在定排量空调压缩机采用热力膨胀阀的制冷系统中,采用反馈作用控制膨胀阀的开度,以维持蒸发器出口的过热度恒定,防止压缩机产生液击。当制冷负荷发生改变时,相应地膨胀阀的开度周期性波动,这样会使出风温度波动。再加上离合器又间断吸合以防止蒸发器结霜,进一步加剧空调工况的波动,并增加噪声,产生冲击,影响乘坐的舒适性。为了改善上述情况,防止出风温度波动过大,减少低负荷和高速运行时压缩机的功耗,从而减少对汽车运行的影响,开发出了变排量空调压缩机。变排量压缩机可以根据发动机转速、车内的温度及制冷负荷,相应自动地调节压缩机的制冷气量(排量),达到压缩机的能量输出与车内热负荷的完美匹配,进一步提高汽车的舒适性,降低发动机的动力消耗。改变压缩机排量的方法有控制工作气缸数、控制工作行程、旁通卸载法和吸气节流法等。1.摇摆斜盘式变排量压缩机 摇摆斜盘式压缩机比回转斜盘式压缩机在结构上容易实现排量的改变。经过多年研究, 美国德尔福公司于1979年研制成功并于1985年正式批量生产新型V-5型摇摆斜式变排量压缩机,其结构如图2-34所示。接着,日本杰克塞尔公司也开发出一种排量可变的五缸斜盘式压缩机。日本三电公司于1989年公布了七缸变排量压缩机的构造和工作原理。图2-35 V-5型变排量压缩机的结构1—活塞;2—连杆;3—球窝连接座;4—平面针轴承;5—传动板;6—导向销;7—传动柄;8—主轴;9—摇板导向销;10—摇板;11—片簧;12—真空波纹管;13—控制阀(左图);14—针阀;15—钢球;16—高压侧压力;17—吸气侧压力前面说过,一般汽车空调系统的能量调节是通过膨胀阀或节流管与电磁离合器的周期性吸合、断开,使压缩机运转或停转来实现的。这种循环离合系统工作平稳性较差,温度波动较大。V-5型压缩机与此不同,它是根据制冷负荷的变化,连续平滑地改变压缩机排量,从而实现系统能量的调节。在这种方法中,压缩机排量变化很平稳,减少了排气压力的波动和噪声,并且在高速时可以节省能耗。 从图2-35中可以看出,V5型变排量压缩机与普通五缸摇板式压缩机相似,不同之处在于摇板并不与主轴固定,而是通过传动柄铰接在主轴上。通过改变摇板倾斜角度来改变活塞行程,最终达到改变压缩机输出排量的目的。其排量一般在10~156 ml变化。因此,此种压缩机变排量的方法属于活塞工作行程控制。主轴、活塞及连杆的安装与普通五缸摇板式压缩机相同,摇板上带有球窝连接座,通过一个带有导向销的传动柄组成的旋转接头,把传动板安装在主轴上。导向销安装在传动柄的弧形槽内,传动柄成为V5型压缩机主轴与传动板之间的机械控制装置。主轴旋转带动传动板转动,传动板再驱动摇板运动。运动形式和动力传递过程和普通摇板式压缩机相同。摇板的防旋转机构不再是一对防旋齿轮,而是摇板导向销,相应地在摇板上有一个特殊的球形销孔以使导向销穿过。这样既可起到防止摇板旋转的作用,同时摇板又可以相对主轴摆动。 V5型压缩机实现变排量的关键就在于,摇板和传动板与主轴的倾斜夹角可以在一定范围内改变,从而改变活塞的行程和压缩机的排量。这是因为传动柄上的弧形槽允许传动板绕着主轴做相对摆动,同时也就带着摇板改变了与主轴的夹角,并稳定在某一夹角。一般在设计上保证,即使制冷负荷为零,压缩机的最小排量也并不为零。 排量的改变是靠摇板箱压力的改变来实现的。摇板箱压力降低,作用在活塞上的反作用力就使摇板更加倾斜,从而增加了活塞行程,即增加了压缩机排量;反之则降低压缩机排量。调节摇板箱压力的功能是靠压缩机后端的波纹管控制阀来实现的。波纹管控制阀有一个压力感应波纹管暴露在吸气侧压力下,波纹管可以作用到针阀及钢球上,钢球暴露在高压侧压力下。此外,波纹管还控制着一个细小的通气孔,此通气孔与吸气侧压力相同。 当吸气侧压力超过设定值时,表明制冷负荷大,需要增加制冷剂流量。此时大的吸气压力使波纹管收缩,针阀下落,钢球在弹簧及高压侧压力作用下落座,将排气腔到摇板箱的气体通道封死,阻止高压侧气体进入摇板箱。同时,吸气腔到摇板箱的通道打开,部分摇板箱气体进入吸气侧,从而降低了摇板箱压力,作用在活塞一侧的气缸上的反作用力使摇板移向增加排量的位置。反之,当吸气侧压力降到设定值以下时,波纹管膨胀,克服弹簧及高压侧压力,把钢球顶离阀座。这样,高压气体就能经过控制阀进入摇板箱,而摇板箱的气体不能进入吸气侧。结果是摇板箱压力增加,作用在活塞背面的压力增加,使摇板的倾斜角度减小,从而使压缩机排量减小。 日本三电公司开发出的七缸摇板式可变排量压缩机,命名为SD7V10,以后又相继开发出7V12、7V16等型号。SD-7V型压缩机的结构如图2-36所示。图2-36 SD-7V型压缩机的结构1—电磁离合器;2—前盖;3—转臂;4—销;5—凸轮盘;6—摇板;7—缸体;8—平衡块;9—喷孔;10—缸盖;11—排气腔;12—吸入腔;13—质量流动补偿控制阀;14—回位弹簧;15—导轨;16—滑块;17—主轴SD-7V10型压缩机与前述摇板式变排量压缩机在结构上的主要区别是采用不同的摇板防旋转机构和摇板箱压力控制机构。此种压缩机是利用滑块和导轨来防止摇板旋转的,结构更简单。而摇板箱压力控制机构采用质量流动补偿控制阀(MFCV),它仅能调节从摇板箱到吸气腔的气体量。 另外,日本电装公司在1996年底开发出紧凑型摇板式变排量压缩机,代号为7SB16。美国通用公司于1997年在此基础上开发出CVC系列变排量压缩机。这两种压缩机的结构基本相同,只在导向销部分结构略有区别。7SB16型摇板式变排量压缩机的结构如图2-37所示。图2-37 7SB16型摇板式变排量压缩机的结构由图2-37中可以看出,此种压缩机采用空心活塞,使重量减轻,运动惯性减小,因而转速可达9 000 r/min。摇板防旋转机构采用滑履斜盘结构,使结构得到简化。而且采用双导向销支承摇板的移动,使摩擦力较小,排量变化范围增大。控制阀上作用有四个力,分别是吸气压力Ps、排气压力Pd、摇板箱压力Pc和作用在控制阀膜片上的弹簧力Pa。2. 涡旋式变排量压缩机 日本三电公司开发出的涡旋式变排量压缩机,是利用装在后盖附近的旁通阀使部分高压气体与低压腔连通,以减少低热负荷时的制冷量或高速时的排量,从而减小压缩机的功耗,其结构如图2-38所示。图2-38 涡旋式变排量压缩机的工作原理1—活塞控制阀;2—波纹管;3—导向球阀;4—再循环气体流量调节孔;5—中间压力室;6—节流孔;7—滤网;8—涡旋排气口;9—排气室;10—耐磨板;11—再循环气体排出孔;12—舌簧阀;13—弹簧;14—再循环气体流;15—通气孔Ps—吸气压力;Pd—排气压力;Pm—中间压力当压缩机工作时,制冷剂被从吸气腔吸入,在开始压缩之前,部分气体经再循环气体排出孔流回到吸气腔。气体的回流量由活塞式控制阀控制。当压缩机停转时,吸气腔压力增大,波纹管伸长使导向球阀关闭。在弹簧力和吸气压力共同作用下活塞右移,打开通气孔。这样在压缩机起动时,部分蒸气通过通气孔倒流回吸气腔,使压缩机起动负载小,对发动机工况的稳定和降低能耗等都有好处。 压缩机在运转过程中,如果转速低、吸气压力大,波纹管收缩,使导向球阀关闭活塞顶部的通孔。因而活塞控制阀右侧压力Pc升高,使再循环气体流量调节孔关闭,气体不能再流回吸气侧,从而保证压缩机有最大输气量。当压缩机转速升高时,吸气压力下降,波纹管伸长,打开导向球阀,排气压力进入活塞另一端,弹簧力促使活塞右移打开旁通孔,此时部分气体流回吸气侧,压缩机输气量减少。可以看出,此种压缩机是利用旁通卸载法实现变排量控制的。涡旋式变排量压缩机的规格参数见表2-2。除了上述两种常见的变排量压缩机之外,滚动活塞式压缩机、螺杆式压缩机也都可以实现变排量控制,但目前应用相对较少。变排量压缩机由于其优点明显,无疑是汽车空调压缩机的发展趋势。表2-2 涡旋式变排量压缩机的规格参数制冷剂R12R12R134aR134a型号TRC090TRCl05TRV090TRvl05排量26.0~85.731.1~104.826.0~85.731.1~104.8最高瞬时转速/rmin-112 00012 00012 00012 000最高连续转速/rmin-110 00010 00010 00010 000润滑油SUNIS0 5GSSUNIS0 5GSSP.10SP.10重量/kg3.94.64.54.9除了上述两种常见的变排量压缩机之外,滚动活塞式压缩机、螺杆式压缩机也都可以实现变排量控制,但目前应用相对较少。变排量压缩机由于其优点明显,无疑是汽车空调压缩机的发展趋势。〖项目实施〗一、任务说明分组对压缩机及电磁离合器进行拆装检测。二、任务要求1.熟悉压缩机的工作原理;2.掌握电磁离合器的检测方法;3.熟练压缩机的拆装方法及工具使用。三、设备器材汽车空调压缩机1台,拆装工具1套,万用表1台。四、操作步骤1.检测电磁离合器;2.分解电磁离合器;3.分解压缩机;4.装复压缩机及电磁离合器五、任务考核与评价项目名称班级学号姓名日期 评价内容学生自评得分教师评价得分知识评价(20分)应用到所学的知识10分 在项目工作中新学到的新知识10分 技能评价(60分)电磁离合器的检测15分 电磁离合器的分解15分 压缩机的分解15分 装复压缩机及电磁离合器15分 态度与合作评价(20分)服从安排、遵守纪律、态度端正、团队合作10分 安全操作10分 总 分 综合评分(学生自评占30%,教师评价占70%)〖项目拓展〗压缩机的拆装1.总成拆卸(1)拔下蓄电池插头。(2)排放制冷剂。(3)拆卸高、低压管,封闭管口,防止异物侵入。(4)拆卸电磁离合器导线。(5)拆下驱动皮带。(6)拆卸压缩机固定螺栓.(7)拆下压缩机,压缩机的位置如图2-39所示。图2-39 压缩机的位置2.斜盘式压缩机分解一般型号压缩机和电磁离合器的主要部件如图2-40所示,压缩机的装配图如图2-41所示(标有◆的为不可复用的部件)。图2-40 压缩机和电磁离合器的主要部件图2-41 压缩机的装配图(1)拆下辅助阀。(2)将压缩机机油放入量瓶,测量放出的冷冻油数量,如图2-42所示。图2-42 放出压缩机冷冻油(3)拆下前端盖,如图2-43所示。图2-43 拆下前端盖(4)拆下前阀板。(5)拆下毛毡。 (6)拆下轴封,如图2-44所示。,图2-44 拆下轴封(7)拆下后盖、后阀板、活塞等元件。(8)安装时与拆卸相反顺序,但要注意以下问题。①前阀板上有“F”记号,后阀板上有“R”记号; ②用压缩机机油润滑新密封圈与轴封; ③补充冷冻油将比拆下时倒出冷冻油多20 ml加入压缩机; ④压缩机解体装配后要进行密封性检查。3.整体安装(1)安装压缩机时,必须使离合器带轮、发动机带轮的带槽对称面处在同一平面内。(2)以规定力矩拧紧固定螺栓。(3)注意压缩机及其托架和软管之间的间隙。(4)应更换高、低压管密封垫圈,检查发动机供油系统及冷却系统,防止渗漏。二、电磁离合器的检修1.电磁线圈的检查1)电压检测法如图2-45所示,检查电磁离合器的供电电压,应为24 V或12 V,如不正常,应检查空调开关和线路。2)电流检测法 如图2-46所示,电磁线圈在12 V时,电流强度一般为3.0~3.6 A。如果线圈短路,则电流会过大;若电流值为0,则说明线圈断路。电阻应在3.6~4.0 Ω。如果电阻过小,为短路;电阻为无穷大,则有断路。电磁线圈在24 V时,电流强度为4.0~5.0 A,电阻为4.8~6.0 Ω。图2-45 电压检测法 图2-46 电流检测法空调开关和电磁线圈一般工作比较稳定可靠,出现故障的机会较少。当压缩机电磁离合器不能接合时,应先检查控制继电器和空调的电控元件等,在确认电磁线圈上工作电压正常后,才能检测电磁线圈是否有故障。2.电磁离合器容易出现的故障 (1)电磁线圈引线及内部断路,在接线端子与线圈之间电流回路中,由于振动、弯折等引起导线脱焊式断裂。 (2)电磁线圈引线及内部短路,在接线端子与线圈之间电流回路中发生短路,导致工作电流过大,而线圈产生的电磁吸力却很小或根本无吸力。 (3)电磁线圈回路接触不良,此故障现象是压缩机电磁离合器接合无力或时通时断,主要原因有线圈接线端子锈蚀松旷、控制电磁线圈的继电器触点烧蚀、线圈内部脱焊等。 (4)离合器噪声异常,见表2-3。表2-3 电磁离合器噪声异常故障及排除方法故障现象解决方法传动带打滑拉紧传动带传动带不平行调整平行度离合器打滑调整间隙或更换离合器轮毂轴承损坏更换轴承或离合器组件压缩机轴封泄漏更换油封零件匹配不当更换匹配良好的零部件离合器压板有油污查找油污来源处,修理或更换3.电磁离合器的拆卸 (1)拆下离合轴上轮毂的锁紧螺母。 (2)用轮毂拆卸工具拆下轮毂,如图2-47(a)所示。 (3)用卡环钳拆下带轮的支架卡环。 (4)用三爪拉器拆卸带轮和轴承组件,如图2-47(b)所示。注意对压缩机轴端及螺纹的保护,轴端与拉器杠之间最好垫上软金属,并保持拉器与轴的对正,以防止压缩机轴损坏。 (5)用卡环钳拆下电磁线圈支架卡环。电磁离合器压板与空转轮之间有配合间隙,其间隙范围一般为0.4~0.9 mm,可选用垫片的厚度有0.1 mm、0.3 mm、0.5 mm共3种。 (6)拆下电磁线圈,注意不要碰断线圈的拉线端子和导线。 图2-47 电磁离合器的拆卸4.电磁离合器的安装 安装前先用纱布蘸酒精式无腐蚀的清洁剂,擦净并仔细检查压缩机及离合器各个部件。 (1)安装电磁线圈。将压缩机壳体上的定位销与电磁线圈上的定位孔对正配合。用软金属(铜或铝块)垫在轴承带轮上,用榔头均匀平整地轻轻敲到位,如图2-47(d)所示,然后用卡环固定。 (2)安装轴承带轮,按照拆卸相反的顺序进行安装。 (3)安装轴承和带轮卡环,卡环的斜面朝外。 (4)安装垫片、滑键,在校直滑键位置后,安装轮毂。 (5)检查轮毂与带轮之间的轴向间隙,注意要用非磁性塞尺检测。转动压缩机轴一圈以上,检查不同角度的轴向间隙,并通过加减垫片调整。三、压缩机的保养与日常检查1.压缩机保养 汽车空调压缩机是一个精密的机械机构,需要经常运转,以使其机械结构得到润滑。空调系统有其特殊性,一年中的使用时间集中在某几个月,因此建议在不使用空调季节,也必须每星期让空调运转一次,每次运转5~10 min(若冬天制冷系统无法起动,可直接对压缩机离合器线圈通电实行运转),以提高压缩机的使用寿命。这样做有以下好处。 (1)将冷冻机油输送到轴封上,防止轴封干枯,降低密封作用。 (2)压缩机是精密部件,长时间不用,其精密的配合表面会产生“冷焊”现象。 (3)制冷剂和冷冻机油会产生化学变化,压缩机长期不工作,易在配合表面形成蚀点,破坏零件的光洁度和精度。2.日常检查 (1)检查压缩机的安装支架是否松动。 (2)传动皮带松紧度应适宜。汽车压缩机皮带的张力是(376±50)N,皮带张力过大,易造成压缩机皮带轮轴承早期失效,表现为压缩机噪声大,如不及时修理会造成离合器损坏;皮带张力过小易造成皮带打滑,导致压缩机转速下降,制冷效果差。平常使用过程中驾驶员可以用手翻动皮带,如果皮带能翻转90°,则张力基本正常。检查压缩机传动带松紧度时,用大拇指以约98 N的力按下传动带中心点,新带的上下调节度为9~11 mm,旧带的调节度为11~16 mm。 (3)如果在汽车空调系统中发现冷冻机油泄漏(特别要注意检查压缩机高低压管道接口、压缩机后盖、前盖、主轴密封部位是否有泄漏),要及时修理,并按规范加注汽车专用冷冻机油。 (4)检查压缩机进、排气口处温差是否正常。 (5)起动汽车空调时检查压缩机工作噪声是否正常。〖思考与练习〗1.汽车空调制冷系统主要包括哪些部件 各部件分别起什么作用 2.试画简图说明制冷系统的工作原理与工作过程。3.对汽车空调压缩机有哪些方面的要求 试说出三种常用的压缩机,并画图说明其工作原理,并分析其优缺点。4.热力膨胀阀和储液干燥器在安装时应该注意什么问题 5.储液干燥器和气液分离器有何异同点 6.变排量压缩机与普通压缩机相比有何优点 以某一种为例说明变排量是如何实现的。 提前了解制冷系统的基本组成,为后面的学习打下基础。教师结合示意图讲解汽车空调制冷系统的工作工程,学生理解。明确对汽车空调压缩机的要求,了解汽车空调压缩机的作用及分类。教师结合图片讲解汽车空调压缩机的润滑措施及密封装置。教师结合工作原理图讲解各种压缩机的工作原理,并引导学生分析各种压缩机的特点及优缺点。讲解曲轴连杆式压缩机的工作原。理。讲解回转斜盘式压缩机的工作原理及优点。讲解摇摆斜盘式压缩机的工作原理及应用。讲解刮片式压缩机的结构及工作原理。讲解滚动活塞式压缩机的结构及工作原理。引导学生将各种不同的压缩机进行对比。明确热交换器的作用及要求。老师讲解各种不同的冷凝器,学生进行归纳总结。了解热力膨胀阀的作用。教师结合工作原理图,讲解热力膨胀阀的工作原理。学生对各种类型的膨胀阀进行对比分析。掌握安装膨胀阀时的注意事项。讲解节流膨胀管的结构。结合图片讲解组合阀的结构。讲解制冷系统其它辅助部件。引导学生思考制冷系统中有水分存在会带来的问题。根据图片,学习储液干燥器的结构。结合实物学习储液干燥器的安装,明确应注意的问题。掌握制冷系统中有水分存在的结构。结合图片,了解不同型号压缩机在结构上存在的不同。教师结合工作原理图讲解涡旋式变排量压缩机的工作原理。结合所学知识,实际拆装检测压缩机,增强实际操作能力。
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