第3天 空调制冷系统的组成与工作原理
学习目标
1.了解空调制冷系统的作用和组成。
2.了解空调制冷系统的工作原理和工作过程。
3.了解空调制冷剂和冷冻油的特点。
基础知识
一、空调制冷系统的组成
空调制冷系统相当于汽车驾乘室内热量的搬运工。它利用沸点很低的制冷剂在汽化过程中吸收周围空气（流经蒸发器的空气）中的热量这一原理将车内空气中的热量转移给制冷剂，再通过冷凝器和散热风扇将热量散发到车外，达到使车内降温的目的。
如图3-1所示，汽车空调制冷系统主要由空调压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、储液干燥器和空调管路等组成。
图3-1 空调制冷系统的组成
1—储液干燥器 2—冷凝器 3—三态压力开关 4—空调压缩机
5—鼓风机 6—膨胀阀 7—蒸发器 8—暖风热交换器（加热器芯）
二、空调制冷系统的工作原理
空调系统制冷循环的工作原理如图3-2所示。
（1）压缩过程 在发动机的驱动下，压缩机将蒸发器低压侧的低温低压气态制冷剂增压成高温高压的气态制冷剂。高压高温的过热制冷剂气体被送往冷凝器冷却降温。
（2）冷凝过程 过热气态制冷剂进入冷凝器，经散热后冷凝为液态制冷剂，使制冷剂的状态发生变化。
（3）膨胀过程 冷凝后的液态制冷剂经过膨胀阀后体积变大，其压力和温度急剧下降，变成低温、低压的湿蒸气，以便进入蒸发器中迅速吸热蒸发。在膨胀过程中同时进行节流控制，以便供给蒸发器所需制冷剂，从而达到控制温度的目的。
（4）蒸发过程 液态制冷剂通过膨胀阀后变为低温低压的湿蒸气，流经蒸发器不断吸热汽化转变成低温、低压的气态制冷剂，吸收车内空气的热量。从蒸发器流出的气态制冷剂又被吸入压缩机，增压后泵入冷凝器冷凝，进行制冷循环。
这样，制冷剂就经压缩、冷凝、节流膨胀、蒸发而完成一个制冷循环。
图3-2 空调系统制冷循环工作原理示意图
三、空调制冷剂
长期以来氟利昂（R12）一直是汽车空调的制冷剂，后来发现R12会破坏地球上空的臭氧层。于是，科学家开发了一种不含氯原子的制冷剂R134a（图3-3）。现在的汽车大多使用R134a空调环保制冷剂，其标准蒸气温度为-26.5℃。因此，汽车维修人员必须了解和熟悉R134a制冷剂的特点。R134a的特点包括：
1）R134a不含氯原子，对大气臭氧层不起破坏作用。
2）R134a具有良好的安全性能（不易燃、不爆炸、无毒、无刺激性、无腐蚀性）。
图3-3 R134a环保制冷剂
3）它只能与合成冷冻油PAG（聚烯甘醇）相溶，不能与矿物冷冻油相溶。
4）对金属腐蚀性较小，稳定性高。
5）对某些塑料有破坏作用，因此只能使用适合于R134a的专用密封件。
6）容易吸收水气。
7）凝固点较低，适合低温工作。
8）泄漏时容易检测到。
四、压缩机润滑油
压缩机润滑油又称为冷冻油，是空调压缩机的专用润滑油，它能保证压缩机正常运转、可靠工作，并且延长使用寿命。冷冻油在空调制冷系统中有润滑、密封、冷却以及降低压缩机噪声的作用。冷冻油随制冷剂流经整个系统。
（1）矿物油与PAG油 空调系统所用的冷冻油类型取决于制冷剂的类型，研发人员在开发一种制冷剂的同时也开发了配合使用的润滑油。R12空调系统使用矿物油型润滑油，R134a空调系统使用聚二醇型润滑油，一般称为PAG油（图3-4）。PAG油与矿物油不相溶，不能混用。
（2）冷冻油的特性 无论是矿物型还是PAG合成型冷冻油，都是高度精练油，没有一般机油中所加的添加剂和去污剂。冷冻油在很低的温度下仍可自由流动，其中含有防止空调系统起泡沫的添加剂。冷冻油易吸收水分，如保存不当，可能无法再用。例如，一罐开启的PAG油在潮湿天气下放置5天就会含有2%的水分。如果在空调系统中使用这种饱含水分的润滑油，就会形成酸性物，损坏密封和其他机件。冷冻油用后一定要封好，从运行的空调系统中放出的冷冻油不可再用。
图3-4 R134a系统冷冻油（PAG）
你学会了吗？
1.汽车空调制冷系统主要由哪些部件组成？
2.空调制冷系统的制冷循环工作过程是怎样的？
3.R134a制冷剂有什么特点？空调制冷系统为什么要使用冷冻油？
4.空调制冷系统常采用哪种冷冻油？它有什么特点？