第3天 空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成與工作原理

基礎(chǔ)知識(shí)

一、空調(diào)制冷系統(tǒng)的組成

空調(diào)制冷系統(tǒng)相當(dāng)于汽車駕乘室內(nèi)熱量的搬運(yùn)工。它利用沸點(diǎn)很低的制冷劑在汽化過程中吸收周圍空氣（流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣）中的熱量這一原理將車內(nèi)空氣中的熱量轉(zhuǎn)移給制冷劑，再通過冷凝器和散熱風(fēng)扇將熱量散發(fā)到車外，達(dá)到使車內(nèi)降溫的目的。

如圖3-1所示，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)主要由空調(diào)壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥、儲(chǔ)液干燥器和空調(diào)管路等組成。

二、空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理

空調(diào)系統(tǒng)制冷循環(huán)的工作原理如圖3-2所示。

（1）壓縮過程 在發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，壓縮機(jī)將蒸發(fā)器低壓側(cè)的低溫低壓氣態(tài)制冷劑增壓成高溫高壓的氣態(tài)制冷劑。高壓高溫的過熱制冷劑氣體被送往冷凝器冷卻降溫。

（2）冷凝過程 過熱氣態(tài)制冷劑進(jìn)入冷凝器，經(jīng)散熱后冷凝為液態(tài)制冷劑，使制冷劑的狀態(tài)發(fā)生變化。

（3）膨脹過程 冷凝后的液態(tài)制冷劑經(jīng)過膨脹閥后體積變大，其壓力和溫度急劇下降，變成低溫、低壓的濕蒸氣，以便進(jìn)入蒸發(fā)器中迅速吸熱蒸發(fā)。在膨脹過程中同時(shí)進(jìn)行節(jié)流控制，以便供給蒸發(fā)器所需制冷劑，從而達(dá)到控制溫度的目的。

（4）蒸發(fā)過程 液態(tài)制冷劑通過膨脹閥后變?yōu)榈蜏氐蛪旱臐裾魵?，流?jīng)蒸發(fā)器不斷吸熱汽化轉(zhuǎn)變成低溫、低壓的氣態(tài)制冷劑，吸收車內(nèi)空氣的熱量。從蒸發(fā)器流出的氣態(tài)制冷劑又被吸入壓縮機(jī)，增壓后泵入冷凝器冷凝，進(jìn)行制冷循環(huán)。

這樣，制冷劑就經(jīng)壓縮、冷凝、節(jié)流膨脹、蒸發(fā)而完成一個(gè)制冷循環(huán)。

三、空調(diào)制冷劑

長期以來氟利昂（R12）一直是汽車空調(diào)的制冷劑，后來發(fā)現(xiàn)R12會(huì)破壞地球上空的臭氧層。于是，科學(xué)家開發(fā)了一種不含氯原子的制冷劑R134a（圖3-3）?，F(xiàn)在的汽車大多使用R134a空調(diào)環(huán)保制冷劑，其標(biāo)準(zhǔn)蒸氣溫度為-26.5℃。因此，汽車維修人員必須了解和熟悉R134a制冷劑的特點(diǎn)。R134a的特點(diǎn)包括：

1）R134a不含氯原子，對(duì)大氣臭氧層不起破壞作用。

2）R134a具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、無毒、無刺激性、無腐蝕性）。

3）它只能與合成冷凍油PAG（聚烯甘醇）相溶，不能與礦物冷凍油相溶。

4）對(duì)金屬腐蝕性較小，穩(wěn)定性高。

5）對(duì)某些塑料有破壞作用，因此只能使用適合于R134a的專用密封件。

6）容易吸收水氣。

7）凝固點(diǎn)較低，適合低溫工作。

8）泄漏時(shí)容易檢測(cè)到。

四、壓縮機(jī)潤滑油

壓縮機(jī)潤滑油又稱為冷凍油，是空調(diào)壓縮機(jī)的專用潤滑油，它能保證壓縮機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、可靠工作，并且延長使用壽命。冷凍油在空調(diào)制冷系統(tǒng)中有潤滑、密封、冷卻以及降低壓縮機(jī)噪聲的作用。冷凍油隨制冷劑流經(jīng)整個(gè)系統(tǒng)。

（1）礦物油與PAG油 空調(diào)系統(tǒng)所用的冷凍油類型取決于制冷劑的類型，研發(fā)人員在開發(fā)一種制冷劑的同時(shí)也開發(fā)了配合使用的潤滑油。R12空調(diào)系統(tǒng)使用礦物油型潤滑油，R134a空調(diào)系統(tǒng)使用聚二醇型潤滑油，一般稱為PAG油（圖3-4）。PAG油與礦物油不相溶，不能混用。

（2）冷凍油的特性 無論是礦物型還是PAG合成型冷凍油，都是高度精練油，沒有一般機(jī)油中所加的添加劑和去污劑。冷凍油在很低的溫度下仍可自由流動(dòng)，其中含有防止空調(diào)系統(tǒng)起泡沫的添加劑。冷凍油易吸收水分，如保存不當(dāng)，可能無法再用。例如，一罐開啟的PAG油在潮濕天氣下放置5天就會(huì)含有2%的水分。如果在空調(diào)系統(tǒng)中使用這種飽含水分的潤滑油，就會(huì)形成酸性物，損壞密封和其他機(jī)件。冷凍油用后一定要封好，從運(yùn)行的空調(diào)系統(tǒng)中放出的冷凍油不可再用。