第四章 汽车空调采暖与通风系统.ppt

第4章汽车空调的供暖与配气系统 一 汽车空调采暖系统的作用与分类 1 作用 1 加热器和蒸发器一起将冷热空气调节到人所需要的舒适温度 现代汽车空调已经发展到冷暖一体化的水平 可全年对车厢内的空气温度进行调节 2 冬季供暖 冬天天气寒冷 人在运动的汽车内会感到更寒冷 汽车空调可以向车内提供暖气 以提高车厢内的温度 使乘员感觉到舒适 3 车上玻璃除霜 冬季或者春秋季 室内外温差较大 车上玻璃会结霜或起雾 影响司机和乘客的视线 不利于行车安全 这时可以用热风除霜和除雾 4 1汽车空调供暖系统 2 分类 1 按所使用的热源不同可分为 热水式暖气装置 利用发动机的冷却水热量 多用于轿车 载货汽车和小型客车等中小型汽车上 独立燃烧式暖气装置 装有专门的燃烧机构 多用于大客车上 综合预热式暖气装置 既利用发动机的冷却水热量 又装有专门的燃烧预热机构 多用于豪华大客车 气暖式暖风装置 利用发动机排气系统的热量 这种形式多用于风冷式发动机汽车和有特殊要求的汽车上 2 按空气循环方式不同可分为 内循环式 利用车内空气循环 将车厢内部空气作为载热体 让其通过热交换器升温 使升温后的空气再进入车厢内取暖 这种方式虽消耗热源少 但从卫生标准看是最不理想的 外循环式 利用车外空气循环 将车外新鲜空气作为载热体 让其通过热交换器升温 使升温后的空气再进入车厢内取暖 这种方式消耗热源最大 也不经济 但卫生标准最理想 用在特殊要求或高级豪华轿车空调上 内外混合循环式 既引进车外新鲜空气 又利用部分车内的原有空气 以新旧混合体作为载热体 通过热交换器 向车厢里供暖 应用最普遍 1 组成主要由加热器芯 热水阀 暖风机 恒温器等组成 1 加热器芯 由水管和散热器片组成 发动机的冷却水进入加热器芯的水管 通过散热器片散热后 再返回发动机的冷却系统 2 热水阀 3 暖风机 由直流电动机和风扇组成 作用是将空气吹过加热器芯加热后送入车内 4 恒温器 二 余热式供暖系统 加热器芯 安装位置 发动机冷却液通道中功用 加热器芯是一个热交换装置 按需要对进入车内的空气进行加热结构 加热器芯的结构 形状与散热器相似 由管子和散热片等构成基本检修 加热器芯常见的故障是泄漏 泄漏的症状一般是 发动机冷却液明显消耗 或者是副驾驶位置仪表板有漏水现象 故障诊断后 必须将加热器从车上拆下后进行修理 安装位置 安装在发动机冷却液通道中功用 用于控制进入加热器芯的发动机冷却液流量 改变空调系统的制热量工作原理 热水阀可由拉索控制操作 也可由真空阀实现控制 流经加热器的发动机冷却液流量的多少取决于热水控制阀拉索的位置或真空阀的真空度的大小 热水阀 恒温器 安装位置 发动机冷却液通道的出口处作用 通过感温元件感测发动机内冷却液的温度 将温度变化信号转化成电路的通断信号 控制冷却液大小循环 加热系统 轿车多用冷却水加热 2 工作原理从发动机出来的冷却液经过恒温器 在温度达到80 时 恒温器开启 让发动机冷却液流到供暖系统的加热器 在恒温器和加热器之间设置了一个热水开关 用来控制热水的流动 冷却液的另一部分流到散热器 冷却液在加热器散热 加热周围的空气 然后再用风扇送到车内 冷却液从加热器出来 在水泵的泵吸下 又重新进入发动机的散热器内 冷却发动机 完成一次供暖循环 1 单独暖风机它由加热器 风扇 外壳组成 如图4 2所示 壳体上有吹向足部 前部的出风口和吹向风窗起除霜作用的出风口 这样来达到足暖头冷 让人觉得舒适 3 热水式暖风机 2 整体空调器整体空调器是把加热器和蒸发器装在一个箱体内 共用一台风扇 如图4 3所示 但是两者之间用阀门隔开 4 调节温度的方式 1 空气混合型 在暖风的气道中安装空气混合调节风门 这个风门可以控制通过加热器芯的空气和不通过加热器芯的空气的比例 实现温度的调节 2 水流调节型 用水阀调节流经加热器芯的热水量 改变加热器芯本身的温度 进而调节温度 拉绳冷却液控制阀拉绳冷却液控制阀使用在手动空调中 它需依靠人工移动调节键带动开关的钢索 使热水阀关闭或打开 真空冷却液控制阀真空控制阀的构造如图4 5所示 冷却液控制阀主要是一个封闭真空膜片盒 真空由发动机的进气歧管或真空罐引来 工作原理供暖气时 真空膜片盒的右空腔与真空源导通 在两端压力差作用下 膜片克服弹簧力 带动活塞一起右移 活塞将冷却液通路开启 这时发动机冷却液便流向加热器 系统处于供暖状态 若真空膜片盒的真空源断开 则弹簧压力通过膜片带动活塞左移 此时冷却液的通路被关闭 加热器不会发热 真空控制阀可以用在手动空调上 也可用在自动空调上 注意事项进出水管的接法 应按箭头方向接 冷却液压力和弹簧压力共同作用 使水阀处于加强关闭状态 如需要让冷却液进入加热器 真空抽力拉动膜片 克服弹簧力而右移 活塞移动准确 如果反箭头方向接法 在发动机高速运转时 由于水泵抽力大 使活塞两端压差减小 冷却液压力会克服弹簧压力 使真空阀在关闭工况下也会右移 阀门开启 使空调器不能正确控制供暖温度 余热水暖式暖风装置的优点是供热可靠 不另需燃料 只要发动机工作温度升高 热水即可产生出来 另外使用较安全 其缺点是采暖必须在发动机冷却水温度上升到大循环时才能供暖 在寒冷季节供暖量显得有些不足 甚至导致发动机过冷 严重时会影响其正常工作 对于一些大型客车仅依靠水暖式暖风装置难以满足取暖要求 因此必须采取其它取暖方法 气暖式供暖系统是利用发动机的排气余热进行车厢采暖 在汽油机中 发动机排气带走的热量约占36 在柴油发动机中 则占有30 左右 气暖式供暖系统是最早采用的空调形式之一 它是让排气管通过驾驶室直接供暖 例如早期的北京吉普车 以及北方寒冷地带的长途客车 气暖式供暖系统 1 空气保温管 2 热变换管 3 排气管 l 热交换器 2 专用排气管 除霜 去雾 3 排热风管 4 转换阀 5 鼓风机 6 电动机 7 除霜器 8 通风口 9 夏季用热风泄出阀 10 进气管 11 挡风栅 12 截止阀 三 独立燃烧式暖气装置 独立燃烧式暖风系统有直接和间接式之分 所谓直接式指的是把燃料燃烧产生的热量在换热器中直接传递给空气 然后用风机将热空气送入车室内 而间接式则是先用燃料燃烧的热量把水加热 再利用水与空气热交换向车室提供暖风 1 直接式 空气加热式暖气装置 组成 由燃烧室 热交换器 供给系统和控制系统四部分组成 如图4 10所示 工作原理 优点 取暖快 不受汽车行驶条件的影响缺点 加热出来的空气为高温干热状态 舒适性差 注意 a燃烧时温度高 对其安全保护相当重要 b燃烧终止或停机时 供油中断 不再燃烧 送风机应继续运行一段时间 直至感测温度计指示内部温度装置正常才停止 间接式独立燃烧系统用水作为载热介质向车室提供暖风 出风柔和 舒适感好 且采用内循环空气 灰尘少 效果较为理想 如图4 11所示 优点 不仅可作为车厢取暖用 还可提供预热发动机 润滑油和蓄电池等 间接式与直接式大体相同 也包括四个部分 2 间接式 热水加热式暖气装置 燃烧室是由喷油嘴和高压电弧点火器组成 高压电弧点火器具有点火迅速 使用可靠的优点 热交换器的一侧仍为高温的燃烧气体 而另一侧则是水 不再是空气 供水系统是以水泵代替风机作为动力 控制系统里有水温控制器和水温过热保护器 前者根据水温的高低控制燃油的喷油量 后者则在水温超过预调温度时 将油门切断 停止燃油燃烧 其点火燃烧过程与直接式相仿 间接式和直接式独立热源系统的区别 对于空气加热器 直接式 检查燃油箱里燃油是否足够 室内管道的热风吹出口阻风器是否打开 是否被异物堵塞 暖风的空气吸入口是否被异物堵住 对于水加热器 间接式 除上述三点以外 还要作如下检查 水箱里有没有冷却液 冷却液三通管有没有打开 3 独立燃烧式加热器日常维护及故障的排除 1 使用前注意事项 2 过热保险丝熔断后的处理一般应作如下处理 将转换开关拨至停止位置 查清保险丝熔断原因 进出风口有否异物堵塞 阻风器是否关闭 管道是否太细或弯曲太多 保险丝是否熔断 排除熔断原因 更换过热保险丝 检查燃料管道是否有泄漏现象 管接头部分是否完全夹紧 检查管子和油箱是否发生裂缝 检查燃油滤清器是否积水或积灰 若是 则要拆下进行清洗 检查电线有否损伤 火花塞是否有脏污 积碳 若有要去掉 以免引起点火不良 绝缘不良 缩短火花塞的使用寿命 检查助燃空气进口及废气排泄孔是否被堵塞 3 平时的维护保养工作 4 2汽车空调配气系统 一 通风装置1 通风的基本要求每小时每人应输入新鲜空气量最低不小于20立方米 车内的CO2浓度一般应控制在0 03 以下 2 作用汽车运行中从车外引入一定量的新鲜空气 并将车内的污浊空气排出车外 同时还可以防止风窗玻璃结霜 3 通风方式 1 动压通风也称自然通风 它是利用汽车行驶时对车身外部所产生的风压为动力 在适当的地方开设进风口和排风口 以实现车内的通风换气 2 强制通风是利用鼓风机强制将车外空气送入车内进行通风换气 通常在备有冷暖气设备的汽车上大多采用通风 取暖和制冷的联合装置 这些汽车上一般设有停止 自然通风 指车内外空气通过风窗口自然流通 吸气 排气和循环五种功能 3 综合通风是指一辆汽车上同时采用动压通风和强制通风 根据需要可分别使用和同时使用 汽车空调通风循环的分类 1 冷风 暖风独立式 如图4 14所示 2 冷风 暖风转换式 如图4 15所示 如图4 16所示 3 半空调式 如图4 17所示 4 全空调式 1 有害气体净化方法 1 吸附法 2 催化法 3 吸收法 二 汽车空调污染空气净化原理 2 车内的除尘方法 1 过滤除尘 主要采用由无纺布 过滤纤维等组成的干式纤维过滤器对空气进行过滤除尘 对于较大的尘埃 可利用其惯性作用 来不及随气流转弯而碰在纤维孔壁上 对于微小颗粒 在围绕纵横交错的纤维表面作布朗运动时 和纤维接触而沉积下来 并且与纤维摩擦产生静电作用 被纤维吸附在其表面 汽车空调中 一般选用直径约为10 m的中孔聚氨脂泡沫塑料 化纤无纺布和各种人造纤维作过滤器 静电除尘是利用高压电极产生高压电场 对空气进行电离 使尘粒带电 然后在电场作用下产生定向运动 沉降在正负电极上而实现对空气的过滤除尘 静电式空气净化器的工作原理如图所示 它由电离部 集尘部 活性炭吸附器三部分组成 2 静电除尘 极 静电式空气净化器的工作原理 由粗滤器除去空气中较粗的尘粒 由静电集尘器吸附细微尘埃 通过活性炭滤清器除去烟气和臭气 再由负离子发生器供给负离子 最后由鼓风机将净化的空气送入车内 1 配气系统的结构和工作过程 三 配气系统 汽车空调配气系统一般由三部分构成 第一部分为空气进入段 主要由用来控制新鲜空气和室内循环空气的风门叶片和伺服器组成第二部分为空气混合段 主要由加热器和蒸发器组成 用来提供所需温度的空气第三部分为空气分配段 使空气吹向面部 脚部和风窗玻璃上 工作过程 新鲜空气 车内循环空气进入风机空气进入蒸发器冷却由风门调节进入加热器的空气进入各出风口 2 汽车空调配气方式 1 空气混合式车外空气 车内空气 进入风机1 进入蒸发器2冷却 由风门调节进入加热芯3加热 进入各吹出口4 5 6 风门顺时针旋转 进蒸发器2 冷空气 后再进加热芯3的空气量随着风门旋转而减少 即被加热的空气少 这时主要由冷气吹出口4吹冷风 反之 风门逆时针旋转 吹出的热风多 处理后的空气进入除霜吹出口6或热风吹出口5 2 全热式车外空气 车内空气 进入风机1 进入蒸发器2冷却 全部进入加热芯3 由风门调节风量后进入5 6 7 8 9各吹风口 全热式与空气混合式