2.8.1 制冷劑的四種狀態(tài)

制冷劑在制冷管路中的循環(huán)叫做制冷循環(huán)。

空調(diào)系統(tǒng)工作時，制冷劑在制冷管路中的狀態(tài)并不是一成不變的，在管路不同地點，制冷劑狀態(tài)也不相同，一般為4個狀態(tài)，即高溫高壓氣體、中溫高壓液體、低溫低壓液體和低溫低壓氣體，如圖2-60和圖2-61所示。

恒溫膨脹閥（TXV）或膨脹節(jié)流管（FOT）控制了流入蒸發(fā)器的制冷劑流量并使系統(tǒng)的高壓側(cè)與低壓側(cè)得以分開。

壓縮機提高制冷劑氣體的壓力和溫度從而使系統(tǒng)的高低壓兩側(cè)隔開。

正是因為制冷劑在管路的不同區(qū)段有不同的狀態(tài)，在蒸發(fā)器內(nèi)吸收熱量，在冷凝器內(nèi)放出熱量，當制冷劑完成了四個狀態(tài)的轉(zhuǎn)化（即完成一個制冷循環(huán)）時，才實現(xiàn)了熱量的傳遞和降溫制冷功能。

雖然制冷系統(tǒng)的管件大小在各汽車上稍有區(qū)別，但是制冷劑在管路中不同地點的狀況，對所有系統(tǒng)而言則基本相同。

正因如此，給制冷系統(tǒng)的檢查維修與控制提供了思路。所以，在制冷系統(tǒng)的高、低壓區(qū)分別裝了高低壓壓力檢測口、高低壓壓力傳感控制器和高低壓壓力保護器；在制冷系統(tǒng)的高、低溫區(qū)分別裝了溫度傳感控制器和保護器。正是這些諸多的傳感器、控制器、保護器等，才使汽車空調(diào)實現(xiàn)了自動化，而且自動化程度越高，傳感器、控制器、保護器越多。

2.8.2 制冷劑狀態(tài)變化的四個過程

制冷循環(huán)中，制冷劑在管路中的狀態(tài)是經(jīng)過以下四個過程來完成轉(zhuǎn)化與循環(huán)的。

1. 壓縮過程

壓縮機運轉(zhuǎn)后，當活塞處于吸氣沖程時，將從蒸發(fā)器低壓側(cè)把經(jīng)過干燥的低溫低壓氣態(tài)制冷劑（溫度約為0℃、氣壓約為0.15 MPa）吸入汽缸；壓縮時對氣體做功，從而把機械能轉(zhuǎn)變成氣體的內(nèi)能和流動的動能，使制冷劑不但循環(huán)流動而且制冷劑氣體的狀態(tài)也發(fā)生變化，把低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓成高溫高壓的制冷劑，它仍為氣態(tài)。這時高溫高壓的過熱制冷劑氣體（約80℃，15 kgf/cm2）通過壓縮機排氣口被送往冷凝器冷卻降溫。

2. 冷凝過程

從壓縮機出來的過熱氣態(tài)制冷劑進入冷凝器后，通過冷凝器散熱冷凝為液態(tài)制冷劑。因為冷凝器外（車外）溫度低于進入冷凝器的制冷劑溫度，經(jīng)過熱量傳遞，并借助于冷凝風扇的作用，制冷劑將部分能量傳給冷凝器與其周圍的空氣，使其內(nèi)能降低開始發(fā)生狀態(tài)變化，失去能量的制冷劑由高溫、高壓氣體變成（被冷凝成）高溫、高壓的液體。制冷劑在冷凝器中的變化如圖2-62所示。液化的制冷劑流進回收箱（冷凝器下部液槽），氣體與液體分離，并繼續(xù)散熱。當從冷凝器流出時溫度約降為60℃，壓力為15 kgf/cm2，成為中溫高壓的液體。

注意：在冷凝器中的制冷劑是高壓液、氣混合物，在檢修該部件時必須給予重視。

3. 膨脹過程

冷凝后的液態(tài)制冷劑經(jīng)過干燥后流向膨脹閥或節(jié)流管（閥），由于膨脹閥或節(jié)流管（閥）的節(jié)流作用，使其兩側(cè)的氣體壓力不同，一側(cè)為高壓區(qū)，另一側(cè)為低壓區(qū)。制冷劑從高壓區(qū)進入低壓區(qū)，其后體積突然變大，其壓力和溫度急劇下降，變成低溫低壓的濕蒸氣（霧狀的液體）。制冷劑靠膨脹閥或節(jié)流管的作用被送出，又流向蒸發(fā)器。

4. 蒸發(fā)過程

低溫低壓的濕蒸氣進入蒸發(fā)器中不斷吸熱汽化轉(zhuǎn)變成氣態(tài)制冷劑，使蒸發(fā)器周圍空氣的溫度下降。由于制冷劑在蒸發(fā)器管內(nèi)汽化時的溫度低于蒸發(fā)器管外的車內(nèi)循環(huán)風溫度，所以通過熱傳遞，它能自動吸收蒸發(fā)器管外空氣中熱量，從而使流經(jīng)蒸發(fā)器的空氣溫度降低，產(chǎn)生了制冷降溫的效果。

從蒸發(fā)器流出的氣態(tài)制冷劑經(jīng)干燥后又被吸入壓縮機進行下一次制冷循環(huán)。如圖2-63所示為汽車中制冷循環(huán)過程。這樣，利用有限的制冷劑在封閉的制冷管路中，反復地將制冷劑壓縮、冷凝、膨脹、蒸發(fā)，從而使制冷劑在壓縮機的驅(qū)駛下循環(huán)流動，且不斷地在蒸發(fā)器處吸收熱量，到冷凝器處又放出熱量，使車內(nèi)的空氣溫度下降，達到制冷功能。

車廂內(nèi)的空氣，被吸去熱量后，包含在空氣中的水分降溫而成為水被放出。所以，車廂內(nèi)空氣變成除濕的干燥空氣，達到除濕功能。

2.8.3 制冷系統(tǒng)性能的檢測

制冷系統(tǒng)性能檢測確定空調(diào)系統(tǒng)是否提供適當?shù)能噧?nèi)冷卻環(huán)境，因此，也叫空調(diào)性能檢測。檢測前的注意事項如下：

（1）不要吸入空調(diào)制冷劑與潤滑油的蒸氣或霧，它會刺激你的鼻、喉和眼。

（2）不要使用壓縮空氣的壓力檢測R134a制冷系統(tǒng)。R134a與空氣在高壓時的混合是可燃的，這種混合會引起爆炸，導致人員傷害和財產(chǎn)損失。

1. 定排量制冷系統(tǒng)的性能檢測

定排量制冷系統(tǒng)性能檢測的操作如下：

（1）將表閥和空調(diào)制冷系統(tǒng)壓縮機吸、排氣維修閥相連。連接時，先關死高、低壓手動閥，并在接好后，將膠管內(nèi)的空氣趕跑，否則管內(nèi)空氣會跑到制冷系統(tǒng)內(nèi)。

（2）啟動發(fā)動機，使壓縮機的轉(zhuǎn)速保持在1500 r/min；置空調(diào)控制板上的功能選擇鍵在“Max”（或A/C）位置，溫度鍵于“Cool”位置，風扇鍵于“Hi”位置，并打開車窗門。用大風扇對準冷凝器吹風。

（3）將一根玻璃溫度計放進中風門空調(diào)出風口，而將干濕溫度計放在車內(nèi)循環(huán)進氣口處，濕溫度計的球部要覆蓋蘸飽水的棉花。

（4）空調(diào)系統(tǒng)至少要正常工作15 min后，才能進行測試工作，記錄數(shù)據(jù)。

將測得的溫度與汽車制造商的空調(diào)性能溫度進行對比。

空調(diào)的正常值要達到如下的要求。

（1）對CCOT系統(tǒng)（定排量孔管系統(tǒng)）。

環(huán)境溫度：21 ～32℃。

空調(diào)冷風溫度：1 ～10℃。

高壓表值：1.01 ～1.55 MPa。

低壓表值：壓縮機開動后，低壓表壓力開始下降，降到約0.118 MPa時（17 lbf/in2），恒溫器切斷離合器電路，壓縮機停止工作。這時，低壓表壓力又上升0.207 ～ 0.217 MPa （30 ～31 lbf/in2），恒溫開關接通離合器電路，壓縮機又開始工作，低壓表壓力又下降，周而復始循環(huán)。

（2）其他循環(huán)離合器制冷系統(tǒng)（且為定排量壓縮機）。

環(huán)境溫度、空調(diào)冷風溫度和高壓表值與CCOT系統(tǒng)相同。

低壓表值：壓縮機運行時，低壓表值開始下降，在0.103 MPa（15 lbf/in2）時，壓縮機停止工作。隨后，低壓表指針開始回升，回升到0.207 ～ 0.217 MPa（30 ～ 31 lbf/in2）時，壓縮機又開始工作，低壓表值又開始下降，周而復始循環(huán)。

2. 變排量制冷系統(tǒng)的性能檢測

對于裝有可變排量壓縮機孔管型（VDOT）制冷系統(tǒng)的車輛可按別克公司推薦的如下方法及步驟進行檢查：

（1）將車輛停在室內(nèi)或者陰涼處，同時環(huán)境溫度必須至少為16℃，并開啟所有的車窗使車內(nèi)通風。

（2）安裝上空調(diào)歧管高、低壓力表，并記錄車外的環(huán)境溫度和濕度。

（3）關閉所有的車窗。將空調(diào)系統(tǒng)設置為外循環(huán)模式，鼓風機轉(zhuǎn)速為最高速，使溫度降到最低，按下空調(diào)A/C開關，接通空調(diào)。

（4）開啟空調(diào)出風口導流板，并將溫度計放在右側(cè)中央空調(diào)出風口上。

（5）將變速箱的擋位保持在P擋，啟動發(fā)動機并保持發(fā)動機的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在2000 r/min，運轉(zhuǎn)空調(diào)系統(tǒng)（等待3 ～5 min），直到出風口的溫度降到最低，此時，記錄出風口溫度以及高、低壓側(cè)的壓力值。

（6）關閉發(fā)動機，將所記錄下的數(shù)值同空調(diào)性能表中的最大值進行比較（如表2-15所示），正常的空調(diào)系統(tǒng)數(shù)值不應超過極限值，如果記下的數(shù)據(jù)超過極限值，進行VDOT制冷系統(tǒng)檢查；如果記下的數(shù)據(jù)低于極限值，進行制冷劑量的檢查，方法與檢查定排量系統(tǒng)的制冷劑量相同。