汽车与交通专题(车辆1001 刘铜山 3100407031).doc

题 目：关于汽车空调的报告学院： 汽车与交通学院 专业班级： 车辆1001 学生姓名： 刘铜山 学 号： 3100407031 2013年12月30日摘 要 自从汽车诞生以来，汽车的各种设备不断发展，汽车空调作为汽车的一部分也得到了长足的发展，随着人们对汽车舒适性的要求的提高，对环保要求的不断提高，对汽车空调有了更高的要求，汽车空调正在肩负新的历史使命，大步迈向新世纪。 近年来环保和能源问题成为世界关注的焦点也成为影响汽车业发展的关键因素各种替代能源动力车的出现为汽车空调业提出了新的课题与挑战。 汽车空调系统由制冷系统及电气控制系统两大部件组成。制冷循环包括压缩过程、冷凝过程、膨胀过程和蒸发过程。关键词： 汽车空调 发展 新技术 结构和原理 一 汽车空调的组成和结构原理 汽车空调基本上由制冷系统、采暖装置和通风换气装置组成的. 其中采暖装置可以分为独立采暖装置和非独立采暖装置.由于非独立式具有结构简单,成本低,不耗能的特点所以大多数的轿车和一部分的中小型客车采用这种结构,它一般由加热器、鼓风机、热水筏、通风道与发动机冷却系统等组成. 水暖系统的工作原理是：当冷却液的温度达到80摄氏度时,节温器开始分流部分冷却液进入加热器芯,此时冷空气被鼓风机强迫通过加热器芯,经过热交换后,加热后,送进车厢进行取暖和风窗除霜除湿.根据所循环的空气来源不同可分为内循环式、外循环式和混合式. 汽车空调系统的作用是通过制冷介质在系统内循环流动,由制冷介质的液体和气体的相互转化,产生放热和吸热的效果. 制冷系统由压缩机、电磁离合器、冷凝器、蒸发器、储液干燥器、膨胀阀、压力开关、除霜装置、车速控制装置、压缩机带保护装置和电动风扇控制装置等组成. 压缩机是空调制冷系统的心脏部件,具有抽吸作用、压缩作用和循环泵作用.压缩机不断地抽吸和压缩,实现了制冷剂的循环流动,压缩机也是制冷剂循环流动的动力. 电磁离合器的作用是根据需要接通和断开发动机与压缩机之间的动力传递. 蒸发器与冷凝器都属于热交换器,蒸发器是使液态制冷剂吸收热量,变成饱和蒸气,鼓风机不断将热空气送至蒸发器外表面,而将温度较低的冷空气吹入车厢内,使车厢内的温度降低.冷凝器的作用与蒸发器的作用相反. 储液干燥器的作用是过虑除湿,气液分离和临时性地存储一些制冷剂. 膨胀阀具有节流降压、防止液击和异常过热的三种功能.主要分为内平衡式膨胀阀和外平衡式膨胀阀. 压力开关是一个比较重要的电控元件,主要分为高压开关,低压开关和高低压双向复合开关.当制冷系统压力异常时,便自动切断电磁离合器电路或接通冷凝器风扇高速挡开关使冷凝器风扇高速旋转,使压缩机停止运转,从而保护制冷。系统不被进一步损害。 除霜装置可分为热敏电阻式和蒸发压力调节器式. 车速控制装置.当汽车低速行驶或发动机处于怠速工作状态时,发动机输出功率较小,若接通空调制冷装置,发动机则会因负荷突然过大而使发动机转速大幅下降,为了解决这个问题,空调系统中引入了车速继电器和怠速提升装置,有效地提高了发动机此时的功率. 制冷剂开关 为了防止发动机过热,压缩机制冷温度超过某一设定温度,开关就将断开,切断压缩机工作,缓解制冷温度.二 汽车空调的特点众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点，有利于进行汽车空调的使用和维修。与室内空调相比，汽车空调主要有如下特点：1 汽车空调安装在行驶的车辆上，承受着剧烈频繁的振动和冲击，因此，各部件应有足够的强度和抗振能力，接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露，结果破坏了整个空调系统的工作条件，严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。使用中要经常检查系统内制冷剂的多少，据统计，由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%。2 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械，空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。这空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车，由于所需制冷量和暖气量大，一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备，故称之为独立式空调系统。虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性，但它相对于独立空调，在设备成本、运行成本上都较经济。据测试，汽车安装了非独立式空调后，耗油量会增加10%到20%（与车速有关）。发动机输出功率减少10%到12%。3 车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下：（1） 夏天车内的乘客密度大，产热量大，热负荷高；冬天采暖人体所需的热量亦大。（2） 为了减轻自重，汽车隔热层一般很薄，加上汽车门窗多，面积大，所以汽车隔热性差，热损大。（3） 汽车的工作环境因在野外，直接受阳光、霜雪、风雨等的影响，环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境，就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系统来说，由于发动机工况频繁变化，所以制冷系统的制冷机变化大。比如发动机在高速和怠速运行时，转速相差10倍。这必然导致压缩机输送的制冷剂量变化极大。制冷剂流量变化大，轻者引起制冷效果不佳，重者引起压力过高，压缩机出现敲击现象，发生事故。因此，汽车空调制冷系统较室内复杂得多。（4）由于汽车本身的特点，要求汽车空调结构紧凑，质轻、量小，能在所有限的空间进行安装。目前空调的总比重比60年代下降了50%，而制冷能力却提高了50%。（5） 汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调，一般利用发动机的冷却水或废气余热，而室内空调则是利用一个电磁阀，改变制冷剂量，机组很快起动并转入稳定状况。4温度指标温度指标是指最重要的一个环节。人感到最舒服的温度是200C到280C，超过280C，人就会觉得燥热。超过400C，即为有害温度，会对人体健康造成损害。低于140C人就会觉得冷。当温度下降到00C时，会造成冻伤。因此，空调应用控制车内温度夏天在250C，冬天在180C，以保证驾驶员正常操作，防止发生事故，保证乘员在舒适的状况下旅行。5 湿度指标湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%-70%，所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。6 空气的清新度由于空间小，乘员密度大，在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖，野外有毒的花粉都容易进入车厢内，造成车内空气浑浊，影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能，以保证车内空气清新度。7 除霜功能由于有时汽车内外温度相差很大，会在玻璃上出现雾式霜，影响司机的视线，所以汽车空调必须有除霜功能。8 操作简单、容易、稳定。汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度，不影响驾驶员的视线的正常驾驶 三 汽车空调的发展趋势1 产品需求日益个性化 市场对汽车空调产品的需求受到整车厂商和最终消费者的影响，从整车厂商的角度来看，不同类型的整车对汽车空调的要求是不一样的，比如载货车空调和轿车空调就不一样，并且每一款车可能都需要有特殊物理没计的汽车空调，而相对于消费者来讲，对汽车空调的物理或者技术特征不很了解，但消费者会通过汽车空调的品牌和使用效果来做出评价从而影响汽车空调的发展2 技术发展环保节能化 汽车空调的环保问题引起了汽车相关群体的关注，汽车空调技术也正在朝环保化方问发展。随着高效汽油和柴油发动机的不断发展，它们的燃烧效率不断提高，燃油余热会进一步减少;而电动车和混合动力车则不得不牺牲驱动性能来提供采暖和制冷。鉴于此，提供节能高效、性能可靠的空调系统对占领市场至关重要。3 汽车空调不断向小型化、自动化方向发展 随这人们对汽车的要求的增加，小型车大行其道，相应的小型空调也逐渐流行起来，并且处于对安全性的考虑，汽车及其自动化技术将有很大发展空间。4 新型制冷剂成果研发喜人 空调制冷中主要是HFC134a。制冷剂HFC134a的主要特点是：不含氯原子；具有良好的安全性能；物理性能与CFCl2比较接近，所以制冷系统的改型比较容易；传热性能比CFCl2好，制冷剂的用量可大大减少。另外合成工剂制冷剂、天然工剂制冷剂也在不断研发中。 四 汽车空调的新技术1 用于减少汽车和卡车空调系统中的温室气体的释放的技术，用电子泄漏探测器能够精确地探测到气体的泄露2 EPA 此项新技术的应用，使汽车空调朝着空气清净, 经济节能的方向发展，据调查研究表明，将使车空调系统节能将近30%、减少制 冷剂50%的放射。3 新回收机器的研发和问世 新回收机器可以修复空调系统，使其制冷剂储存量保持在一个较高值,避免制冷剂在修复过程中的泄漏。被修理之后，设备会精确地给空调系统充电。可以避免修理人员故意造成系统故障, 增加冷却的容量, 索取价格。4 压缩机的设计正朝着减少重量和体积、降低噪音和增加振动稳定性的方向发展，外部控制式变排量压缩机逐渐成为世界车用空调压缩机的主导方向，它具有结构紧凑、重量轻和节省能源的优点。5 各种新设施的不断应用 新一代的空调系统能比传统空调系统节省30%的能耗，运用多传感器技术使得HVAC能自动控制车内的湿度、温度、空气流速和阳光照射，既能很好地控制出风温度、冷凝风扇速度，实现CEU自动控制，去除车内异臭及有毒气体，很好地防止眼睛和呼吸粘膜的不适，减少冷凝风扇的噪音，也能很好地防止车窗玻璃起雾，确保行驶安全，同时避免在空调运行