第一章汽車空調(diào)基?礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)汽車空調(diào)概?況一、汽車空調(diào)的?基本概念空凋即空氣?調(diào)節(jié)，它的意義是?指在封閉的?空間內(nèi)，對溫度、濕度及空氣?的清潔度進(jìn)?行調(diào)節(jié)控制??？照{(diào)是汽車?現(xiàn)代化標(biāo)志?之一，現(xiàn)代汽車空?調(diào)的基本功?能是在任何?氣候和行駛?條件下，能改善駕駛?員的工作勞?動(dòng)條件和提?高乘員的舒?適性。由于汽車空?調(diào)的調(diào)節(jié)對?象是車內(nèi)的?人，故偏重于舒?適性的要求?。舒適性是由?人對車內(nèi)的?溫度、濕度、空氣流速、含氧量、有害氣體含?量、噪聲、壓力、氣味、灰塵、細(xì)菌等參數(shù)?指標(biāo)的感覺?和反映決定?的?，F(xiàn)代汽車空?調(diào)就是將車?內(nèi)空間的環(huán)?境調(diào)整到對?人體最適宜?的狀態(tài)，創(chuàng)造良好的?勞動(dòng)條件和?工作環(huán)境，以提高駕駛?員的勞動(dòng)生?產(chǎn)率和行車?安全。同時(shí)，保護(hù)乘員的?身體健康，利于乘員旅?游觀光，學(xué)習(xí)或者休?息。為此，現(xiàn)代汽車空?調(diào)系統(tǒng)就必?須具備完善?的功能，以及完成這?些功能所需?要的裝置。這些裝置既?可單獨(dú)使用?，也可綜合使?用，以完成空氣?調(diào)節(jié)工作。衡量汽車空?調(diào)質(zhì)量的指?標(biāo)主要有四?個(gè)，即溫度、濕度、流速和清潔?度。1．溫度在夏季人感?到最舒適的?溫度是22?～28℃，在冬季則是?16～18℃。溫度低于1?4℃，人就會(huì)感覺?到“冷”，溫度越低，越覺得手腳?動(dòng)作僵硬，不能靈活操?作機(jī)件。溫度超過2?8℃，人就會(huì)覺得?燥熱，溫度越高，越覺得頭昏?腦脹，精神集中不?起來，思維遲鈍，容易造成交?通事故，超過40℃，則稱為有害?溫度，對身體的健?康會(huì)造成損?害。另外，人體面部所?需求的溫度?比足部略低?，即要求“頭涼足暖”，溫差大約為?2℃。2．濕度人覺得最舒?適的相對濕?度夏季是5?0%～60％，冬季則是4?0％～50%。在這種濕度?環(huán)境中，人會(huì)覺得心?情舒暢，皮膚覺得特?別光滑、柔嫩。濕度過低，人的皮膚會(huì)?干燥，這是由于濕?度太低時(shí)，皮膚表面和?衣服都較干?燥，它們之間（特別是化纖?衣服）摩擦產(chǎn)生靜?電的緣故；濕度過高，人會(huì)覺得發(fā)?悶，這是由于人?體皮膚的水?分蒸發(fā)不出?來，干擾了人體?正常的新陳?代謝過程。3．流速人在流動(dòng)的?空氣中比在?靜止的空氣?中要舒服，這是因?yàn)榱?動(dòng)的空氣能?促進(jìn)人體內(nèi)?外散熱的緣?故，所以，空氣流速是?汽車空氣調(diào)?節(jié)的重要內(nèi)?容之一。通?？諝饬?速在0.2m/s以下為好?，并且以低速?流動(dòng)為佳。4．清潔度由于車內(nèi)空?間小，成員密度大?，全封閉空間?的空氣極易?產(chǎn)生缺氧和?二氧化碳濃?度過高；汽車發(fā)動(dòng)機(jī)?廢氣中的一?氧化碳和道?路上的粉塵?、野外有刺激?性的花粉都?容易進(jìn)入車?內(nèi)，造成車內(nèi)空?氣混濁，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影?響乘員的身?體健康。舒適性環(huán)境?參數(shù)如表1?-1所示。表1-1舒適性環(huán)?境參數(shù)項(xiàng)目范圍溫度/℃相對濕度（%）換氣量（%）風(fēng)速/m?s-1CO2(%)CO(%)加速度/m?s-2振動(dòng)/mm噪聲/dB冬夏舒適帶范圍?16~1822~2850~7020~300.075~0.2<0.03<0.01<3<0.2<45不舒適帶0~1430~3515~3090~955~10<0.075>0.3>0.03>0.015>3>2>65有害帶<0>43<15，>95<5>0.4>10>0.03>4>15>120二、汽車空調(diào)的?工作特點(diǎn)汽車空調(diào)是?房間空調(diào)的?延續(xù)。但由于汽車?空調(diào)是以消?耗發(fā)動(dòng)機(jī)的?動(dòng)力來調(diào)節(jié)?控制汽車內(nèi)?的環(huán)境的，所以，了解汽車空?調(diào)特點(diǎn)，有利于汽車?空調(diào)的使用?和維護(hù)。汽車空調(diào)的?主要特點(diǎn)如?下：1）因汽車空調(diào)?安裝在運(yùn)動(dòng)?中的車輛上?，要承受劇烈?和頻繁的振?動(dòng)和沖擊，所以汽車空?調(diào)的各個(gè)零?部件應(yīng)有足?夠的強(qiáng)度和?抗震能力，接頭牢固并?防漏。汽車空調(diào)制?冷系統(tǒng)極容?易發(fā)生制冷?劑的泄漏，破壞整個(gè)空?調(diào)系統(tǒng)的工?作條件，統(tǒng)計(jì)表明，汽車空調(diào)因?制冷劑泄漏?而引起空調(diào)?故障的約占?全部故障的?80％，而且泄漏頻?率很高。2）空調(diào)系統(tǒng)所?需的動(dòng)力來?自發(fā)動(dòng)機(jī)，轎車、輕型汽車、中小型客車?及工程機(jī)械?，空調(diào)所需的?動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)?汽車的動(dòng)力?都來自同一?發(fā)動(dòng)機(jī)，這種空調(diào)系?統(tǒng)叫非獨(dú)立?式空調(diào)系統(tǒng)?；對于大型客?車和豪華型?大中型客車?，由于所需制?冷量和暖氣?量大，一般采用專?用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)?動(dòng)制冷壓縮?機(jī)和設(shè)立的?取暖設(shè)備，故稱之為獨(dú)?立式空調(diào)系?統(tǒng)。對于非獨(dú)立?式空調(diào)系統(tǒng)?，會(huì)影響汽車?的動(dòng)力性能?，但比獨(dú)立式?在設(shè)備成本?和運(yùn)行成本?上都經(jīng)濟(jì)。汽車安裝了?非獨(dú)立式空?調(diào)后，耗油量平均?增加了10?％～20％（和汽車的速?度有關(guān)），發(fā)動(dòng)機(jī)的輸?出功率減少?了10％～12%。3）要求汽車的?制冷制熱能?力大，其原因在于?：①車內(nèi)乘員密?度大、產(chǎn)生熱量多?、熱負(fù)荷大，而冬天人體?所需的熱量?也大。②汽車為了減?輕自重，隔熱層??；汽車的門窗?多、面積大，所以汽車隔?熱性能差，熱量流失嚴(yán)?重。③汽車都在野?外工作，直接接受太?陽的熱輻射?，霜雪的冷，風(fēng)雨的潮濕?，環(huán)境惡劣，千變?nèi)f化。要使汽車空?調(diào)能迅速地?降溫，在最短的時(shí)?間里達(dá)到舒?適的環(huán)境，要求制冷量?就特別大。非獨(dú)立式空?調(diào)系統(tǒng)，由于汽車發(fā)?動(dòng)機(jī)的工況?變化頻繁，所以，制冷系統(tǒng)的?制冷劑流量?變化大。4）汽車空調(diào)結(jié)?構(gòu)緊湊、質(zhì)輕。由于汽車本?身的特點(diǎn)，要求汽車空?調(diào)結(jié)構(gòu)緊湊?，能在有限的?空間進(jìn)行安?裝，而且安裝了?空調(diào)后，不致于使汽?車增重太多?，影響其他性?能?，F(xiàn)代汽車空?調(diào)的總重，已經(jīng)比20?世紀(jì)60年?代下降了5?0％，是原始汽車?空調(diào)質(zhì)量的?1／4，而制冷能力?卻增加了5?0%。5）汽車空調(diào)的?取暖方式與?房間空調(diào)完?全不同。對于非獨(dú)立?式汽車空調(diào)?制暖，一般利用發(fā)?動(dòng)機(jī)的冷卻?水；而獨(dú)立式空?調(diào)系統(tǒng)則通?常采用燃油?取暖裝置。三、汽車空調(diào)技?術(shù)的發(fā)展汽車空調(diào)的?功能是隨著?人們對汽車?舒適性的要?求不斷提高?，而從低級(jí)到?高級(jí)，由功能簡單?向功能齊全?方向發(fā)展的?，其過程可以?概括為以下?五個(gè)階段：第一階段：單一供暖。1925年?首先在美國?出現(xiàn)利用汽?車?yán)鋮s液通?過加熱器的?方法取暖。到1927?年發(fā)展到具?有加熱器、鼓風(fēng)機(jī)和空?氣濾清器等?比較完整的?供熱系統(tǒng)。目前，在國內(nèi)大部?分貨車上仍?然使用單一?供暖系統(tǒng)。第二階段：單一制冷。1939年?，由美國通用?汽車公司首?先在轎車上?安裝機(jī)械制?冷降溫的空?調(diào)器，成為汽車空?調(diào)的先驅(qū)。目前，在熱帶、亞熱帶地區(qū)?，汽車空調(diào)仍?然使用單一?制冷系統(tǒng)。第三階段：冷暖一體化?。1954年?美國通用汽?車公司，首先在納什?牌轎車上安?裝了冷暖一?體化的空調(diào)?器，汽車空調(diào)才?基本上具有?調(diào)節(jié)控制車?內(nèi)溫度、濕度的功能?。隨著汽車空?調(diào)技術(shù)的改?進(jìn)，目前的冷暖?一體化空調(diào)?基本上具有?降溫、除濕、通風(fēng)、過濾、除霜等功能?。這種方式是?目前使用量?最大的一種?形式。第四階段：自動(dòng)控制的?汽車空調(diào)。冷暖一體化?汽車空調(diào)需?要人工操縱?，這顯然增加?了駕駛員的?工作量，同時(shí)控制質(zhì)?量也不太理?想。1964年?美國通用汽?車公司將自?動(dòng)控制的汽?車空調(diào)安裝?在卡迪拉克?轎車上。這種自動(dòng)空?調(diào)裝置使用?了電子控制?方法，只要預(yù)先沒?定好溫度，機(jī)器就能自?動(dòng)地在設(shè)定?的溫度范圍?內(nèi)工作，達(dá)到調(diào)節(jié)車?內(nèi)空氣的目?的。第五階段：微機(jī)控制的?汽車空調(diào)。1973年?美國通用汽?車公司和日?本五十鈴汽?車公司一起?聯(lián)合研究微?機(jī)控制的汽?車空調(diào)系統(tǒng)?，1977年?同時(shí)安裝在?各自生產(chǎn)的?汽車上。隨著微電子?技術(shù)的發(fā)展?，微機(jī)控制的?汽車空調(diào)功?能不斷增加?和完善，實(shí)現(xiàn)了控制?顯示數(shù)字化?，冷、暖、通風(fēng)三位一?體化，故障診斷智?能化。目前，高檔轎車全?自動(dòng)空調(diào)已?經(jīng)與車身計(jì)?算機(jī)系統(tǒng)組?成局域網(wǎng)絡(luò)?，計(jì)算機(jī)根據(jù)?車內(nèi)外的環(huán)?境條件，自動(dòng)控制安?調(diào)系統(tǒng)的工?作，實(shí)現(xiàn)了空調(diào)?運(yùn)行與汽車?運(yùn)行的相關(guān)?統(tǒng)一，極大地提高?了調(diào)節(jié)效果?，節(jié)約了燃料?，從而提高了?汽車的整體?性能和最佳?舒適性。我國汽車空?調(diào)工業(yè)的發(fā)?展大致經(jīng)歷?了三個(gè)階段?：第一階段是?從20世紀(jì)?60年代初?到20世紀(jì)?70年代末?，主要是利用?汽車發(fā)動(dòng)機(jī)?排出的廢氣?或冷卻循環(huán)?水產(chǎn)生的熱?量來供給車?室內(nèi)采暖。第二階段是?20世紀(jì)8?0年代初至?20世紀(jì)9?0年代初。20世紀(jì)8?0年代初期?，我國從日本?購進(jìn)制冷降?溫用的汽車?空調(diào)系統(tǒng)，裝配在紅旗?、上海等小轎?車和豪華大?客車上；20世紀(jì)8?0年代中后?期，我國一汽、上海、北京、廣州、佛山等廠從?日本、德國引進(jìn)先?進(jìn)的空調(diào)生?產(chǎn)線和空調(diào)?生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)大中型?客車、輕型車及轎?車的空調(diào)系?統(tǒng)。第三階段是?從20世紀(jì)?90年代開?始到目前。國內(nèi)有一批?形成生產(chǎn)規(guī)?模的汽車空?調(diào)制造企業(yè)?，分別從國外?引進(jìn)最先進(jìn)?的壓縮機(jī)、冷凝器和蒸?發(fā)器的生產(chǎn)?技術(shù)和生產(chǎn)?線。同時(shí)，按照《蒙特利爾議?定書》和《中國消耗臭?氧層物質(zhì)逐?步淘汰國家?方案》的要求，普及應(yīng)用汽?車空調(diào)制冷?系統(tǒng)工質(zhì)由?R12向R?134a的?轉(zhuǎn)換。至此，我國汽車空?調(diào)技術(shù)在短?時(shí)間內(nèi)接近?了世界先進(jìn)?水平。四、空調(diào)制冷新?技術(shù)在汽車?上的應(yīng)用隨著人類對?環(huán)境污染的?重視和科技?水平的提高?，目前，在汽車空調(diào)?制冷系統(tǒng)采?用了許多新?技術(shù)，如氫化物汽?車空調(diào)系統(tǒng)?；二氧化碳汽?車空調(diào)系統(tǒng)?；固體吸附式?汽車空調(diào)系?統(tǒng)；吸收式汽車?空調(diào)系統(tǒng)等?。第二節(jié)汽車空調(diào)系?統(tǒng)的組成與?分類一、汽車空調(diào)系?統(tǒng)的組成汽車安裝空?調(diào)系統(tǒng)的目?的是為了調(diào)?節(jié)車內(nèi)空氣?的溫度、濕度，改善車內(nèi)空?氣的流動(dòng)性?，并且提高空?氣的清潔度?。因此，汽車空調(diào)系?統(tǒng)主要由以?下幾部分組?成。（1）制冷裝置（系統(tǒng)）對車內(nèi)空氣?或由外部進(jìn)?入車內(nèi)的新?鮮空氣進(jìn)行?冷卻或除濕?，使車內(nèi)空氣?變得涼爽舒?適。（2）暖風(fēng)裝置主要用于取?暖，對車內(nèi)空氣?或由外部進(jìn)?入車內(nèi)的新?鮮空氣進(jìn)行?加熱，達(dá)到取暖、除霜的目的?。（3）通風(fēng)裝置將外部新鮮?空氣吸進(jìn)車?內(nèi)，起通風(fēng)和換?氣作用。同時(shí)，通風(fēng)對防止?風(fēng)窗玻璃起?霧也起著良?好作用。（4）加濕裝置在空氣濕度?較低的時(shí)候?，對車內(nèi)空氣?進(jìn)行加濕，以提高車內(nèi)?空氣的相對?濕度。（5）空氣凈化裝?置除去車內(nèi)空?氣中的塵埃?、臭味、煙氣及有毒?氣體，使車內(nèi)空氣?變得清新。將上述全部?或部分有機(jī)?地組合在一?起安裝在汽?車上，便組成了汽?車空調(diào)系統(tǒng)?。在一般的轎?車和客、貨車上，通常只有制?冷裝置、暖風(fēng)裝置和?通風(fēng)裝置，在高級(jí)轎車?和高級(jí)大、中客車上，除了制冷裝?置、暖風(fēng)裝置外?，還有加濕裝?置和空氣凈?化裝置。二、汽車空調(diào)系?統(tǒng)的分類1．按功能分類?按功能可分?為單一功能?和組合式兩?種。l）單一功能是?指冷風(fēng)、暖風(fēng)各自獨(dú)?立，自成系統(tǒng)，一般用于大?、中型客車上?。2）組合式是指?冷、暖風(fēng)合用一?個(gè)鼓風(fēng)機(jī)、一套操縱機(jī)?構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)又?分為冷、暖風(fēng)分別工?作和冷、暖風(fēng)可同時(shí)?工作兩種方?式，多用于轎車?上。2．按驅(qū)動(dòng)方式?分類按驅(qū)動(dòng)方式?可分為非獨(dú)?立式汽車空?調(diào)系統(tǒng)和獨(dú)?立式汽車空?調(diào)系統(tǒng)兩種?。1）非獨(dú)立式汽?車空調(diào)系統(tǒng)?空調(diào)制冷壓?縮機(jī)由汽車?本身的發(fā)動(dòng)?機(jī)驅(qū)動(dòng)，汽車空調(diào)系?統(tǒng)的制冷性?能受汽車發(fā)?動(dòng)機(jī)工況的?影響較大，工作穩(wěn)定性?較差。尤其是低速?時(shí)制冷量不?足，而在高速時(shí)?制冷量過剩?，并且消耗功?率較大，影響發(fā)動(dòng)機(jī)?動(dòng)力性。這種類型的?汽車空調(diào)系?統(tǒng)一般多用?于制冷量相?對較小的中?、小型汽車上?。2）獨(dú)立式汽車?空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)制冷壓?縮機(jī)由專用?的空調(diào)發(fā)動(dòng)?機(jī)（也稱副發(fā)動(dòng)?機(jī)）驅(qū)動(dòng)，故汽車空調(diào)?系統(tǒng)的制冷?性能不受汽?車主發(fā)動(dòng)機(jī)?工況的影響?，工作穩(wěn)定，制冷量大，但由于加裝?了一臺(tái)發(fā)動(dòng)?機(jī)，不僅增加了?成本，而且體積和?重量也增加?了。這種類型的?汽車空調(diào)系?統(tǒng)多用于大?、中型客車上?。第三節(jié)熱力學(xué)基礎(chǔ)?知識(shí)—、溫度溫度是用來?衡量物體冷?熱程度的物?理量，測量溫度的?標(biāo)尺稱為溫?標(biāo)。工程上常用?的溫標(biāo)有：（l）攝氏溫標(biāo)用符號(hào)t表?示，單位為(℃)。它將標(biāo)準(zhǔn)大?氣壓下冰的?融點(diǎn)定為0?℃，水的沸點(diǎn)定?為100℃，兩者之間均?分為100?分度，每單位分度?為攝氏一度?，表示為l℃。（2）華氏溫標(biāo)用符號(hào)F表?示，單位為（°F）。它將標(biāo)準(zhǔn)大?氣壓下冰的?融點(diǎn)定為3?2°F，水的沸點(diǎn)定?為212°F，兩者之間均?分為180?分度，每單位分度?為華氏一度?，表示為1°F。（3）熱力學(xué)溫標(biāo)?熱力學(xué)溫標(biāo)?又稱為絕對?溫標(biāo)或開氏?溫標(biāo)，用符號(hào)T表?示，單位為（K）。這個(gè)溫標(biāo)所?定義的熱力?學(xué)溫度以絕?對零度（－273.16℃）為基準(zhǔn)。三種溫標(biāo)的?比較如表1?-2所示。表1-2溫標(biāo)的比較?換算溫度標(biāo)定名?稱代號(hào)單位換算方法攝氏溫度t℃t=5/9(F-32)華氏溫度F°FF=9/5t+32熱力學(xué)溫度?TKT(K)=t+273用于測量溫?度的儀表稱?為溫度計(jì)。測試汽車空?調(diào)性能常用?的溫度計(jì)有?：壓力表式溫?度計(jì)、熱電偶溫度?計(jì)和熱敏電?阻式溫度計(jì)?（數(shù)字式），它們是利用?蒸汽的飽和?壓力和飽和?溫度的對應(yīng)?關(guān)系（壓力表式溫?度計(jì)）或某些材料?的熱電效應(yīng)?進(jìn)行溫度測?量的。下面介紹干?球溫度、濕球溫度、干濕球溫差?、露點(diǎn)溫度、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度。1．干球溫度和?濕球溫度l）干球溫度是?指用干球溫?度計(jì)測量空?氣溫度時(shí)，干球溫度計(jì)?所指示的溫?度，就是我們通?常使用的溫?度計(jì)所測量?的空氣溫度?。2）濕球溫度是?指在穩(wěn)定條?件下，濕球溫度計(jì)?所指示的溫?度。如圖l-1所示，在感溫球上?包上紗布，并把紗布的?一端放在水?槽中，靠毛細(xì)管現(xiàn)?象把水吸上?去，使感溫球濕?潤。由于濕紗布?上的水分蒸?發(fā)需要吸收?相應(yīng)的汽化?潛熱，所以濕球溫?度計(jì)上的讀?數(shù)將要比干?球溫度計(jì)上?的讀數(shù)低一?些，此時(shí)濕球溫?度計(jì)所指示?的溫度叫濕?球溫度。標(biāo)準(zhǔn)濕球溫?度應(yīng)在感溫?球周圍有3?～5m/s的風(fēng)速。圖1-1濕球溫度的?測定2．干濕球溫差?用干、濕球溫度計(jì)?測量未飽和?空氣時(shí)，干、濕球溫度計(jì)?所顯示的溫?度不同，濕球溫度低?于干球溫度?，二者形成的?溫差叫干濕?球溫差，這個(gè)溫差越?大，表明空氣越?干燥，反之，空氣越潮濕?。3．露點(diǎn)溫度將我們周圍?的空氣冷卻?后，空氣的濕度?便降低，當(dāng)濕度達(dá)到?100%時(shí)，即干球溫度?和濕球溫度?相同時(shí)，空氣中所含?有的水蒸氣?便成為飽和?狀態(tài)，再進(jìn)一步冷?卻，水蒸氣便不?能以其原來?的狀態(tài)存在?下去，其中一部分?凝結(jié)成露水?。于是，我們把濕度?為100％的溫度叫做?凝結(jié)成露水?的溫度——露點(diǎn)溫度。4．冷凝溫度在空調(diào)系統(tǒng)?中，在冷凝器中?制冷劑在一?定高壓下由?氣態(tài)變?yōu)橐?態(tài)時(shí)的溫度?稱為冷凝溫?度。5．蒸發(fā)溫度在空調(diào)系統(tǒng)?中，在蒸發(fā)器中?制冷劑低壓?汽化時(shí)的溫?度稱為蒸發(fā)?溫度。二、濕度濕度用來表?示空氣的含?濕程度，1m3濕空?氣中所含水?蒸氣的重量?，叫空氣的絕?對濕度。由于濕空氣?是空氣和水?蒸氣的均勻?混合物，所以絕對濕?度在數(shù)值上?等于水蒸氣?的含量，用rw表示?。絕對濕度只?能說明濕空?氣在某一溫?度下實(shí)際所?含水蒸氣的?重量，但不能說明?濕空氣的吸?濕能力。因此，采用濕空氣?的相對濕度?來說明空氣?的潮濕程度?，或說明空氣?接近飽和的?程度。相對濕度就?是濕空氣中?實(shí)際所含的?水蒸氣量與?同溫度下飽?和濕空氣所?含的水蒸氣?量的比值，用表示，即式中rw——空氣的絕對?濕度；rs——飽和濕空氣?的密度；pw——空氣中水蒸?氣的分壓力?；ps——飽和濕空氣?中的水蒸氣?分壓力（簡稱飽和水?蒸氣壓力）。值越小，表示濕空氣?離飽和狀態(tài)?越遠(yuǎn)，空氣較干燥?，還能吸收更?多的水分；反之，若值越大，則表示空氣?越潮濕，吸收水分的?能力越差。當(dāng)＝0時(shí)，則為干空氣?；當(dāng)＝100%時(shí)，則為飽和空?氣，再也不能吸?收水分了。濕空氣在狀?態(tài)變化過程?中，由于水分蒸?發(fā)，水蒸氣凝結(jié)?，其體積和重?量會(huì)發(fā)生變?化。即使?jié)窨諝?中的水蒸氣?含量不變，由于溫度變?化，其體積也跟?著變化，故絕對濕度?也將發(fā)生變?化。三、壓力與真空?度壓力就是固?體、液體或氣體?垂直作用于?物體表面上?的力。在實(shí)際應(yīng)用?中是以物體?單位表面積?上所受壓力?——壓強(qiáng)來表示?的，常用p表示?，其單位為帕?斯卡，簡稱帕（Pa）。地球表面包?圍著一層很?厚的空氣層?，我們稱它為?大氣層，大氣的重量?對地球表面?物體單位面?積上所產(chǎn)生?的壓力稱為?大氣壓力（簡稱大氣壓?）。我們把在地?球緯度45?°、溫度為0℃時(shí)，大氣對海平?面的壓力稱?為標(biāo)準(zhǔn)大氣?壓，它相當(dāng)于1?01.325kP?a。表示壓力常?用的方式有?絕對壓力、表壓力和真?空度。（l）絕對壓力它表示實(shí)際?的壓力值，是把完全真?空狀態(tài)作為?零值。（2）表壓力通過壓力表?上指示讀出?的壓力值，稱為表壓力?值。它是將標(biāo)準(zhǔn)?大氣壓作為?零值，在此基礎(chǔ)上?進(jìn)行壓力計(jì)?量的結(jié)果。（3）真空度低于大氣壓?力的數(shù)值稱?為真空度。圖1-2壓力與真空?度的關(guān)系上述三種壓?力在制冷技?術(shù)領(lǐng)域中經(jīng)?常應(yīng)用，絕對壓力是?設(shè)計(jì)及查閱?制冷劑特性?表時(shí)使用，表壓力則是?在觀察系統(tǒng)?運(yùn)行狀況時(shí)?使用，真空度則是?在維修系統(tǒng)?抽真空時(shí)使?用。它們之間的?關(guān)系如圖1?-2所示，用公式表示?如下表壓力p表=絕對壓力p?絕一大氣壓?力B真空度p真=大氣壓力B?一絕對壓力?p絕四、汽化與冷凝?1．汽化物質(zhì)由液態(tài)?變?yōu)闅鈶B(tài)的?過程稱為汽?化。1kg液體?轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w?需要的熱量?（單位為J或?kJ時(shí)），叫做該物質(zhì)?的汽化熱。汽化過程有?兩種形式，即蒸發(fā)和沸?騰。蒸發(fā)是指在?任何溫度下?液體表面上?所發(fā)生的汽?化過程，蒸發(fā)過程一?般為吸熱過?程。沸騰是一種?在液體表面?和內(nèi)部同時(shí)?進(jìn)行的汽化?現(xiàn)象。任何一種液?體只有在一?定的溫度下?才能沸騰，沸騰時(shí)的溫?度稱為沸點(diǎn)?。在一定壓力?下，蒸發(fā)可以在?任何溫度下?進(jìn)行，而沸騰只能?在一定溫度?下發(fā)生。制冷劑在蒸?發(fā)器內(nèi)吸收?了熱量后，由液態(tài)汽化?為蒸氣，這個(gè)過程就?是沸騰。在制冷技術(shù)?中，對蒸發(fā)一詞?通常是理解?為液體的沸?騰過程。在空調(diào)制冷?系統(tǒng)中，主要是利用?制冷劑在蒸?發(fā)器內(nèi)的低?壓下，不斷吸收周?圍空氣的熱?量進(jìn)行汽化?的過程采制?冷的。這種過程通?常是在蒸發(fā)?器中以沸騰?的方式進(jìn)行?，但習(xí)慣上稱?它為蒸發(fā)過?程，并把沸騰時(shí)?的溫度稱為?蒸發(fā)溫度，沸騰時(shí)所保?持的壓力稱?為蒸發(fā)壓力?。2．冷凝冷凝是指氣?態(tài)物質(zhì)經(jīng)過?冷卻（通過空氣或?水等熱交換?方式）使其轉(zhuǎn)變?yōu)?液體。冷凝過程一?般為放熱過?程。在制冷技術(shù)?中，指制冷劑在?冷凝器中由?氣態(tài)凝結(jié)為?液態(tài)的過程?，同時(shí)放出熱?量，放出的熱量?由冷卻空氣?帶走。在汽車空調(diào)?制冷系統(tǒng)中?，制冷劑在冷?凝器中由氣?態(tài)變成液態(tài)?的變化過程?就是一個(gè)冷?凝過程。五、飽和溫度和?飽和壓力如果對制冷?劑加熱，則其中的一?部分液體就?會(huì)變成蒸氣?；反之，如果制冷劑?放出熱量，則其中的一?部分蒸氣又?會(huì)變成液體?（溫度不變）。在這種制冷?劑液體和蒸?氣處于共存?的狀態(tài)時(shí)，液體和蒸氣?是可以彼此?轉(zhuǎn)換的。處于這種狀?態(tài)的制冷劑?蒸氣叫飽和?蒸氣，這種狀態(tài)下?的制冷劑液?體叫做飽和?液體。汽化過程中?，由飽和液體?和飽和蒸氣?組成的混合?物稱為濕飽?和蒸氣，簡稱濕蒸氣?。飽和蒸氣的?溫度叫做飽?和溫度；飽和蒸氣的?壓力叫做飽?和壓力。干飽和蒸氣?指在容器中?的液體全部?蒸發(fā)成蒸氣?的狀態(tài)。通常所說的?沸點(diǎn)都是指?液體在一個(gè)?大氣壓下的?飽和溫度。對于不同的?液體，在同一壓力?下，它的飽和溫?度也是不同?的，見表1-3。表1-3幾種液體在?一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大?氣壓下的正?常沸點(diǎn)液體名稱沸點(diǎn)/℃液體名稱沸點(diǎn)/℃水100R22-40.8酒精78R134a?-26.15R12-29.8R142b?-9.25氨-33.4R405a?-27.3六、熱量與熱容?1．熱量有熱出入，溫度就有變?化，溫度變化的?大小和出入?的熱量成比?例，這種熱的量?叫做熱量。熱量的單位?為焦耳（J）。溫度不同的?物體接觸時(shí)?，熱量從溫度?較高的物體?傳到溫度較?低的物體，或從同一物?體內(nèi)溫度較?高的部分傳?到溫度較低?的部分，直到溫度趨?于一致為止?。熱的傳遞有?傳導(dǎo)、對流和輻射?三種形式。（1）傳導(dǎo)在物體（固體）兩點(diǎn)之間有?溫差時(shí)，熱量將通過?物體內(nèi)部從?高溫點(diǎn)向低?溫點(diǎn)移動(dòng)，這種現(xiàn)象就?是熱的傳導(dǎo)?。一般說來，金屬是熱的?良導(dǎo)體；而一些非金?屬，如木頭、石棉等導(dǎo)熱?能力極差，稱為絕熱材?料。（2）對流氣體和液體?依它本身的?流動(dòng)使熱量?轉(zhuǎn)移，這種熱的傳?遞方式稱為?熱的對流。冷凝器就是?利用空氣對?流進(jìn)行冷卻?的。（3）輻射它是指發(fā)熱?源直接向其?周圍的空間?散發(fā)熱量，通過輻射波?將熱量傳遞?給其他物體?的過程。熱輻射和電?波的傳播很?類似，其特點(diǎn)是熱?量由熱源表?面以光（電磁波）的形式連續(xù)?發(fā)射，以光速傳播?，可以不依靠?其他物質(zhì)。2．熱容把單位質(zhì)量?的物質(zhì)的溫?度升高1K?所需要的熱?量稱為熱容?。熱容大的物?體有不易熱?和不易冷的?性質(zhì)。熱容的單位?為J/K。七、顯熱與潛熱?物體受熱，溫度就會(huì)上?升，溫度上升到?一定程度物?體狀態(tài)就會(huì)?發(fā)生變化。冰加熱后融?化成水（固體→液體）；水加熱，溫度上升到?100℃開始沸騰汽?化（液體→氣體），這時(shí)既使繼?續(xù)加熱，溫度也不再?升高。在水未達(dá)到?100℃之前，所加的熱能?使溫度上升?，這種熱能感?覺出來，我們稱之為?顯熱，能用溫度計(jì)?測出。達(dá)到100?℃以后，繼續(xù)加的熱?，用于使液體?變成氣體發(fā)?生狀態(tài)變化?，這種熱叫做?潛熱，是不能用溫?度計(jì)測出的?，如圖1-3所示。潛熱按物體?狀態(tài)變化不?同，可分力以下?幾種：圖1-3顯熱與潛熱?液化潛熱：從氣體變成?液體時(shí)放出?的熱叫做液?化潛熱；凝固潛熱：從液體變成?固體時(shí)放出?的熱叫做凝?固潛熱；熔解潛熱：從固體變成?液體時(shí)吸收?的熱叫做熔?解潛熱；蒸發(fā)潛熱：從液體變成?氣體時(shí)吸收?的熱叫做蒸?發(fā)潛熱；升華潛熱：從固體變成?氣體時(shí)吸收?的熱叫做升?華潛熱。八、節(jié)流在流體通路?中，通道突然縮?小，液體壓力便?下降，如果此時(shí)產(chǎn)?生氣體，則總體積還?要增大。這種變化只?是狀態(tài)的變?化，與外界沒有?熱和功的交?換，因此流體的?熱量不變，這種狀態(tài)變?化稱為節(jié)流?，如圖1-4所示。在空調(diào)制冷?系統(tǒng)中，制冷劑在膨?脹閥中的狀?態(tài)變化就是?節(jié)流過程。制冷劑被膨?脹閥節(jié)流后?，如果壓力下?降得比飽和?壓力還低，部分液體將?變成飽和蒸?氣，體積急劇增?大。這時(shí)的蒸發(fā)?熱是由液體?本身供給的?，所以液體溫?度下降較大?。圖1-4節(jié)流示意圖?九、制冷能力與?制冷負(fù)荷1．制冷能力制冷機(jī)就是?把熱量不斷?地從低溫物?體轉(zhuǎn)移給高?溫物體的裝?置。制冷能力的?大小是以單?位時(shí)間內(nèi)所?能轉(zhuǎn)移的熱?量來表示的?，單位為J/h。2．制冷負(fù)荷為了把汽車?內(nèi)部的溫度?和濕度保持?在一定的范?圍內(nèi)，必須將來自?車外太陽的?輻射熱和車?室內(nèi)人體散?發(fā)出的熱量?排除到大氣?中去。這兩種熱量?的總和就叫?做制冷負(fù)荷?。由于汽車制?冷負(fù)荷受到?車身形狀及?外界大氣溫?度、濕度、車速等客觀?條件和乘員?數(shù)量的影響?，所以，汽車空調(diào)系?統(tǒng)的制冷負(fù)?荷較大。第四節(jié)制冷劑與冷?凍油一、制冷劑的定?義在制冷系統(tǒng)?中用于轉(zhuǎn)換?熱量并且循?環(huán)流動(dòng)的物?質(zhì)稱為制冷?劑。汽車空調(diào)是?利用蒸氣壓?縮制冷裝置?驅(qū)動(dòng)其循環(huán)?流動(dòng)實(shí)現(xiàn)制?冷的。液體制冷劑?在蒸發(fā)器中?低溫下吸取?被冷卻對象?的熱量而汽?化，使被冷卻對?象得到降溫?。然后，又在高溫下?把熱量傳給?周圍介質(zhì)而?冷凝成液體?。如此不斷循?環(huán)，借助于制冷?劑的狀態(tài)變?化，達(dá)到制冷目?的。目前汽車空?調(diào)系統(tǒng)使用?的制冷劑，通常有R1?2、R134a?，英文字母R?是Refr?igera?nt（制冷劑）的簡稱，其數(shù)字代號(hào)?使用的是美?國制冷工程?師協(xié)會(huì)（ASRE）編制的代號(hào)?系統(tǒng)。制冷劑的種?類很多，理論上只要?能進(jìn)行氣液?兩相轉(zhuǎn)換的?物質(zhì)，均可作為蒸?發(fā)制冷系統(tǒng)?的制冷劑。但尋找制冷?效率高，且對環(huán)境沒?有污染的制?冷劑卻很困?難，目前使用的?R134a?只是R12?的替代品，其排放物產(chǎn)?生的溫室效?應(yīng)仍然對環(huán)?境有較大的?危害。二、R12制冷?劑的特性車用空調(diào)中?曾廣泛使用?的制冷劑R?12，分子式為C?F2Cl2?；化學(xué)名稱為?二氟二氯甲?烷，是一種較為?理想的制冷?劑，主要特性如?下：1）無色、無刺激性臭?味；一般情況下?不具有毒性?，對人體沒有?直接危害；不燃燒、無爆炸危險(xiǎn)?；熱穩(wěn)定性好?。2）是一種中壓?制冷劑，正常蒸發(fā)溫?度小于0℃，冷凝器壓力?小于（l.5～2.0MPa），由于壓力不?是很高，降低了對冷?凝器結(jié)構(gòu)強(qiáng)?度的要求。在大氣壓下?R12的沸?點(diǎn)為-29.8℃，凝固溫度為?-158℃，能在低溫下?正常工作。節(jié)流后損失?小，有較大的制?冷系數(shù)。3）R12對一?般金屬?zèng)]有?腐蝕作用，但對鎂和鎂?含量超過2?%以上的鋁合?金除外。R12在6?0～70℃的溫度時(shí)遇?氧化鐵、氧化銅，可促使其分?解。4）R12制冷?系統(tǒng)對密封?件的特殊要?求①制冷系統(tǒng)的?密封件不能?使用天然橡?膠制品，因?yàn)镽12?會(huì)導(dǎo)致橡膠?變軟、膨脹、起泡。②對氯丁乙烯?和氯丁膠制?品破壞作用?較小。③對尼龍和塑?料制品破壞?作用不明顯?。5）R12有良?好的絕緣性?能，它對制冷系?統(tǒng)電器繞組?的絕緣性能?無影響。6）R12液態(tài)?時(shí)對潤滑油?的溶解度無?限制，可以任何比?例溶解。但氣態(tài)時(shí)R?12對潤滑?油的溶解度?有限并隨壓?力增高、溫度降低而?增大。R12與潤?滑油的這種?互溶特性對?制冷系統(tǒng)是?有益的，因?yàn)镽12?液態(tài)時(shí)潤滑?油已溶解在?其中并隨R?12一起流?動(dòng)，所以在這段?管路中不會(huì)?積存潤滑油?．在氣態(tài)管路?（特別是蒸發(fā)?器）中，如果有足夠?的氣體流速?，不會(huì)在蒸發(fā)?器壁上產(chǎn)生?油膜而影響?傳熱效率，潤滑油也能?被帶回到壓?縮機(jī)中去。當(dāng)壓縮機(jī)曲?軸箱中存在?有互溶的R?12氣體和?潤滑油時(shí)，由于曲軸箱?內(nèi)的壓力和?溫度是變化?的，而一定壓力?和溫度下的?R12氣體?溶油量是一?定的，當(dāng)曲軸箱內(nèi)?壓力突然降?低時(shí)，因溶解量要?減小，于是原來溶?解的R12?就以沸騰形?式從油中跑?出，從而使曲軸?箱中的一部?分潤滑油將?隨著R12?蒸氣帶到壓?縮機(jī)氣缸和?系統(tǒng)中去，對制冷系統(tǒng)?的工作帶來?不利影響。7）R12對水?的溶解度很?小，而且氣態(tài)與?液態(tài)時(shí)，水的溶解度?也不同，氣態(tài)高于液?態(tài)。在制冷系統(tǒng)?中，R12的含?水量不得超?過0.0025％。當(dāng)有過量的?水分隨制冷?劑運(yùn)行，在通過膨脹?閥時(shí)，低溫、低壓下水分?中熱量被吸?收而形成冰?塞，堵塞制冷系?統(tǒng)的循環(huán)通?道，從而使空調(diào)?的制冷系統(tǒng)?失效。水與R12?能產(chǎn)生化學(xué)?反應(yīng)，生成鹽酸一?氫氟酸，對系統(tǒng)有腐?蝕作用。水與制冷系?統(tǒng)中的酸、氧發(fā)生反應(yīng)?，會(huì)在壓縮機(jī)?的機(jī)件表面?（壓縮機(jī)的軸?套、系統(tǒng)管路）生成三氧化?二鐵和二氧?化銅，這些物質(zhì)的?形成，反過來又分?解R12，使制冷系統(tǒng)?的效率下降?。水的侵入是?系統(tǒng)開始被?腐蝕的信號(hào)?。水還能與系?統(tǒng)中的酸、氧化物和其?他雜質(zhì)反應(yīng)?，形成金屬鹽?，隨著制冷劑?和潤滑油一?起循環(huán)，加大運(yùn)動(dòng)機(jī)?件的磨損及?破壞電器的?絕緣性能。水能使冷凍?油老化。它在氧的作?用下，會(huì)生成一種?油酸性質(zhì)的?絮狀酸性物?質(zhì)，腐蝕金屬表?面，降低潤滑效?能。水與R12?作用還能生?成二氧化碳?氣體。這種氣體在?冷凝器中冷?卻后并不液?化，成為一種不?凝性氣體，引起壓縮機(jī)?排氣壓力增?高，制冷功耗增?大，制冷效果下?降。雖然在制冷?系統(tǒng)中為了?防止水分的?侵入而影響?制冷循環(huán)的?正常運(yùn)行而?設(shè)有干燥器?（干燥罐），但是干燥器?的吸水功能?極其有限（只能吸收約?半滴水）。對于含量大?于0.0025％的水分是無?能為力的。在制冷系統(tǒng)?中水的存在?是有百害而?無一利的，必須采取嚴(yán)?格的防水措?施，才能保證系?統(tǒng)正常工作?。防水措施主?要有以下三?個(gè)方面。①使用純度高?的制冷劑。②在裝配或維?修制冷系統(tǒng)?后，一定要嚴(yán)格?地抽真空。③選含水量小?于0.002％的冷凍油，而且要防止?加注冷凍油?時(shí)侵入水。綜上可以看?出，R12是一?種易于制造?，原料來源豐?富，價(jià)格相對低?廉且可以回?收重復(fù)使用?的制冷劑。只是它對大?氣同溫層的?臭氧層有很?強(qiáng)的破壞作?用，因此，目前已經(jīng)被?新的制冷劑?所替代。三、R134a?制冷劑的特?性長期以來，汽車空調(diào)系?統(tǒng)大多采用?R12作為?制冷劑。眾所周知，R12因泄?漏而進(jìn)入大?氣會(huì)破壞地?球的臭氧保?護(hù)層，危害人類的?健康和生存?環(huán)境，引起地球的?溫室效應(yīng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料?表明，現(xiàn)在大氣層?中CFC（即Cl、F、C三種元素?）物質(zhì)的75?％來自汽車空?調(diào)系統(tǒng)泄漏?的R12，這不能不引?起人類的廣?泛關(guān)注。1987年?國際上制定?了控制破壞?大氣層的蒙?特利爾協(xié)議?。我國于19?91年加入?該協(xié)議，并決定從1?996年起?，汽車空調(diào)的?制冷劑開始?使用R13?4a，到2000?年全部使用?R134a?。因此，作為汽車維?修人員，必須掌握使?用新型制冷?劑的空調(diào)系?統(tǒng)的使用和?維修特點(diǎn)。1．R134a?制冷劑的特?性R134a?制冷劑的分?子式為CH?2FCF3?，是鹵代烴類?制冷劑中的?一種，R134a?制冷劑與R?12制冷利?相比，其熱物理性?能如表1-4所示。表1-4R134a?與R12的?熱物理性能?比較項(xiàng)目R234a?R12分子式CH2FC?F3CF2Cl?2分子量102.031120.92沸點(diǎn)/℃-26.18-29.80臨界溫度/℃101.14111.8臨界壓力/MPa4.0654.125臨界密度/（kg/m3）120613110℃時(shí)的飽和蒸?氣壓/kPa293.14308.570℃時(shí)的汽化潛?熱/(kJ)/kg197.89154.8760℃時(shí)的飽和蒸?氣壓/kPa1680.471518.17ODP值(臭氧破壞潛?能值)01.0GWP值(全球變暖潛?能值)0.111.0與礦物冷凍?油的融合性?不溶溶溶態(tài)熱導(dǎo)率?大小從表中可以?看出R13?4a的主要?特性：1）熱物理性R134a?的熱力學(xué)性?能，包括分子量?、沸點(diǎn)、臨界參數(shù)、飽和蒸氣壓?和汽化潛熱?等，均與R12?相近，具有無色、無臭、不燃燒、不爆炸、基本無毒的?特性。2）傳熱性能R134a?制冷劑的傳?熱性能優(yōu)于?R12，當(dāng)冷凝溫度?為40～60℃、質(zhì)量流量為?45～200kg?/s時(shí)，R134a?蒸發(fā)和冷凝?傳熱系數(shù)比?R12高出?25％以上。因此，在換熱器表?面積不變的?條件下，可減少傳熱?溫差，降低傳熱損?失；當(dāng)制冷量或?放熱量相等?時(shí)，可減少換熱?器表面積。3）相容性用R134?a替代R1?2后，原有的壓縮?機(jī)潤滑油（簡稱壓縮機(jī)?油）必須更換，這是因?yàn)镽?134a本?身與礦物油?是非相容的?，必須使用合?成潤滑油來?取代，如PAG類?潤滑油等。否則，系統(tǒng)將會(huì)損?壞。4）分子直徑比?R12略小?，易通過橡膠?向外泄露，也較易被分?子篩吸收。5）R134a?的吸水性和?水溶解性高?。四、使用制冷劑?的注意事項(xiàng)?1）裝制冷劑的?鋼瓶，應(yīng)貯存在陰?涼、干燥、通風(fēng)的庫房?中，防止受潮而?腐蝕鋼瓶，在運(yùn)輸過程?中要嚴(yán)防震?動(dòng)和撞擊。2）要遠(yuǎn)離熱源?，不要把它存?放在日光直?射的場所或?爐子附近。在充灌制冷?劑時(shí)，對裝制冷劑?的容器加熱?，應(yīng)在40℃以下的溫水?中進(jìn)行，而不可將其?直接放在火?上烘烤。否則，會(huì)引起內(nèi)貯?的制冷劑壓?力增大，導(dǎo)致容器發(fā)?生爆炸。3）避免接觸皮?膚。因制冷劑在?大氣環(huán)境下?會(huì)急劇蒸發(fā)?，當(dāng)其液體落?到皮膚上時(shí)?，會(huì)從皮膚上?大量吸熱而?汽化，造成局部凍?傷。尤其危險(xiǎn)的?是，當(dāng)其進(jìn)入眼?球時(shí)，會(huì)凍結(jié)眼球?中的水分，就有可能造?成失明的重?大事故。因此，在處理制冷?劑時(shí)，應(yīng)戴上眼鏡?和防護(hù)手套?。若制冷劑觸?及眼睛，應(yīng)盡快用冷?水沖洗，不要用手或?手帕揉眼，如有痛感時(shí)?，可用稀硼酸?溶液或2%以下的食鹽?水沖洗；如觸及皮膚?，應(yīng)立即用大?量清水沖洗?，并馬上涂敷?凡士林，面積大時(shí)應(yīng)?立即到醫(yī)院?治療。4）要避開明火?。制冷劑不會(huì)?燃燒和爆炸?，但與明火接?觸時(shí)，會(huì)分解出對?人體有害的?氣體（光氣）。5）要注意通風(fēng)?良好。當(dāng)制冷劑排?到大氣中含?量超過一定?量時(shí)，會(huì)使大氣中?的氧氣濃度?下降，而使人窒息?。因此，在檢查和添?加制冷劑時(shí)?，或打開制冷?系統(tǒng)管路時(shí)?，要在通風(fēng)良?好的地方進(jìn)?行操作。五、