文档介绍：第2章汽车空调的制冷原理
制冷循环的形成及原理
热力学基础知识
汽车空调的制冷循环
制冷剂与润滑油
学习目标
(1) 了解制冷循环的形成及原理。
(2) 了解热力学基础知识。
(3) 掌握汽车空调的制冷循环原理。
(4) 了解制冷剂与润滑油的基本知识。
§ 制冷循环的形成及原理
制冷循环的形成
提及家用空调,大家一点也不陌生。夏季,它使室内空气保持适宜的温度且低于环境温度。汽车空调与家用空调工作原理和工作过程是类似的。家用空调、汽车空调共同的特点是提供了一个持续的低温环境。
单级蒸汽压缩式制冷循环的原理图
1—压缩机;2—冷凝器;3—膨胀阀;4—蒸发器
§ 制冷循环的形成及原理
单级蒸汽压缩式制冷循环
利用液体在低温低压下连续地汽化吸热能够产生一个持续的低温环境,如下图所示。这种制冷循环只进行了一次压缩,且压缩的是蒸汽,称为单级蒸汽压缩式制冷循环。
汽车空调制冷系统
1—高压表;2—仪表座;3—连接软管;4—压缩机;5—冷凝器; 6—电磁离合器;7—膨胀管;8—蒸发器;9—集液器;10—低压表
§ 热力学基础知识
状态及状态参数
1. 状态
(1) 饱和状态:前面已经提及该状态,即密闭容器内,同一时间内液体表面飞出的水分子数等于飞回的水分子数,此时物质的状态称为饱和状态。液面上的蒸汽称为饱和蒸汽,液体称为饱和液体。饱和蒸汽和饱和液体的混合状态称为湿蒸汽状态。
制冷剂在蒸发器内处于湿蒸汽状态。
(2) 过冷液体状态:液体在一定压力下,温度低于该压力对应的饱和温度,称为过冷液体。
(3) 过热蒸汽状态:蒸汽在一定压力下,温度高于该压力对应的饱和温度,称为过热蒸汽。
§ 热力学基础知识
2. 状态参数
(1) 温度:表示物体冷热程度的物理量。通常采用的表示方法有热力学温标T,单位为K;摄氏温标t,单位为℃。且T(K)=(℃)+。
(2) 压力:表示均质的液体或气体对其容器壁的单位面积上的垂直作用力的物理量。用符号p表示,单位为Pa。
(3) 比体积与密度:比体积表示单位质量的工质所占的体积。用符号表示,单位为m3/kg。
(4) 比焓:表示单位质量物质所具有的总能量。用符号表示,单位为kJ/kg。
(5) 熵:表示工质状态变化时热量传递的程度。单位工质的熵又称比熵,用符号表示,单位为kJ/kg。
§ 热力学基础知识
热力学基本定律
1. 热力学第一定律
在封闭系统中,外界加给工质的热量等于工质的内能变化和对外界做功的总和。
即热能和机械能在一定条件下互相转换,但转换前后系统的总能量不变。制冷循环中,通常将制冷循环视为一封闭系统,因此,输入机械能把热量从被冷却对象传递到环境介质(空气或水),环境介质得到热量,遵循热力学第一定律,即
§ 热力学基础知识
2. 热力学第二定律
热量不可能自发地从低温物体传向高温物体,除非有补偿过程伴随。
制冷循环中,热量从低温物体(被冷却对象)传向高温物体(环境介质),因此,需要有补偿能量伴随。
§ 热力学基础知识
热力过程
(1) 定压过程:保持系统中工质压力不变的状态变化过程。
(2) 定温过程:保持系统中工质温度不变的状态变化过程(3) 绝热过程:系统中工质与外界没有热交换的状态变化过程。制冷循环中膨胀阀的节流过程为绝热过程。
(4) 汽化和冷凝:汽化分为蒸发和沸腾。
§ 热力学基础知识
热力性质图——压-焓图
制冷原理中,需要借助制冷剂的热力性质图:压-焓图 ( 图)来分析、计算制冷循环。
压-焓图( 图)