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第4章 车载电器与信息设备 26第4章 车载电器与信息设备装饰车载电器包括汽车音响系统和空调系统等,通过它们可以使驾驶员和乘客获得更多的快乐,并提高汽车的乘坐舒适性。汽车信息系统可以显示汽车的运行状况,帮助驾驶员更好的控制车辆的运行,从而提高汽车的安全性。4.1 汽车影音设备装饰汽车影音设备在现代汽车总体价格中的比重越来越大,已成为评价汽车好坏的重要组成部分,主要包括声音和图像两部分的设备。4.1.1汽车音响设备装饰汽车音响已由最初的汽车收音机演变为卡座式收放机、CD、MP3,现代汽车音响正向大功率多路输出、多喇叭环回音响、多碟式镭射CD等方向发展,成为汽车上不可或缺的组成部分。今天,世界音响制造商也将汽车音响开辟为一个专门的生产领域,针对汽车的特殊环境,充分考虑车厢的音响效果,采用高新技术制造汽车音响设备,其音响效果完全能与家用音响相媲美。汽车音响分原装音响和改装音响两大类,原装音响是为汽车生产厂配套定制的产品,安装稳固,功能简单,价格低廉。汽车用户为了欣赏更好听的音乐,增加音响功能,往往喜欢对原车音响进行改装。改装音响成本相对较高,大多采用品牌产品,式样多,能够显示爱车的个性,但受到汽车预留尺寸的影响。尤其是汽车音响安装技术对音响的质量起着非常关键的作用,最好的音响如果没有完美可靠的安装技术,也很难得到良好的收听效果, 甚至会破坏原来的外观、效果比原装音响还差,同时也对音响本身的寿命造成影响。1.汽车音响的特点1)结构紧凑由于汽车音响系统安装受到汽车仪表板面积的限制,所以体积较小。在有限的体积中,汽车音响多是用高密度贴片式元器件,采用多层立体装配结构方式。2)使用环境恶劣由于汽车在各种路面上行驶,汽车音响系统经常要受到震动和冲击,所以磁带放音部分多采用横向放置的方式,上下卡紧以保证稳定放音。CD机一般采用多极减震措施,同时可以将CD机所播放的信息提前一段时间存入芯片,CD机受到强烈震动时激光头要进行自我保护而停止工作,这时候芯片存储的信息放出。另外,要求汽车音响系统中元器件焊接应该足够牢固,且能承受温度变化和防潮。3)电源要求高采用低压直流供电,大型客车、载货汽车音响系统多为24伏电压供电,小客车多采用12伏供电。电压变化将直接影响系统的输出功率,这就要求供电用线的阻抗值非常小。因此,蓄电池电源接柱多采用优质导电材料制造,采用低阻抗的喇叭以获得更大的功率。功率放大器采用开关电源升压方法,这样在电压波动时可以保证输出功率的稳定,要求系统的功放大电流线性好、饱和压降小、效率高,并且具有过热、过流、短路保护措施。4)抗干扰能力强汽车发动机以及各种用电设备共用一个蓄电池,会通过电源线和其他线路对音响系统产生干扰。对于电源线的干扰,采用扼流线圈串联在电源与系统之间进行滤波;对于空间辐射干扰,采用金属外壳密封屏蔽隔离,在一些高档音响系统之中还装有专门用于抗干扰的集成电路和组件,以降低外来噪声干扰。5)灵敏度高,动态范围大汽车在道路上行驶,既有方向变化,又有外界环境影响,要保证收音正常,就要求收音部分灵敏度、选择性、信噪比都比较高,对自动增益控制和自动频率控制要求也很高。收音部分多采用调感方式,以增强抗震和调谐的稳定性,高端音响系统已使用数码合成调谐器。2.汽车音响的组成汽车音响一般包括主机、功放、扬声器(喇叭)和天线等部分,系统组成的结构如图4-1所示。1)主机低档主机比如FMAM收音机、卡带式放音机等模拟主机频响窄,噪音大;中高档主机有CD、VCD、DVD、MP3、MD、FD等数字主机。车载CD唱机一般采用弹簧、气囊双重避震方式或电子避震方式来提高汽车音响的收听效果。CD唱机分成两大类:一类是单片唱机,能与原车音响位置相吻合,但抗震性差;另一类是多片CD唱机,一次可放612个碟片,通常安装在行李厢内,抗震性好,操作简便。判断一台主机的好坏,最直观的就是看它的技术指标,主机的技术指标主要包括以下几个:输出功率:现在主机上标注的功率绝大多数为音乐输出的峰值功率,在4060W之间,功率越大越好。 图4-1 汽车音响系统的结构 -天线;-接收装置;-声场修正;-可听频率增幅;-扬声器频率响应:人耳所能听到的频率范围在2020000Hz之间,因此该指标最少要达到这个数值,而且越宽越好,下限频率越小,上限频率越大越好。信噪比:指的是音乐信号与噪声的比例,单位为分贝(dB)。该数值越大越好,一般高档的产品都在100分贝以上,声音干净,清晰度高。谐波失真THD:该指标体现声音再现的还原度,数值越小表示还原度越高。 2)功率放大器功放将主机输出的声音进行功率放大,用来驱动喇叭。它一方面将主机输出的数字信号转换成模拟信号;另一方面具有分频功能,使音乐具有层次感、音域感。一般主机内都有内置功放,但功率较小,信号动态范围小,所以性能不如外置功放。外置功放可使信号动态范围增大,输出功率增大,同时其抗干扰能力强。按照不同的用途,功放大致可以分为以下几类:专门为驱动低音喇叭设计的功放:内置次声滤波器,省去了外接滤波器。带均衡器的功放:可因个人喜好或不同的车厢空间调校音色。5声道功放:通常使用2声道或4声道的功放来驱动前、后喇叭,低音喇叭则由另一只功放来推动,这样占用空间太大,如果使用5声道功放只要一个就能解决问题了。多片X卡功放:独特的X卡为功放提供了多种分音选择:高通、低通、带通,甚至是超音频的滤波器。电子分音器模块式功放:这些控制模块让你选定哪一种信号到功放以及到功放的RCA输出,选定所需要的频率及分音点。通过更换模块,可以使一个功放变成多样化的功放使用。3)喇叭喇叭将功放输出的声音还原,音响音质的好坏直接由喇叭来表现。最好的主机和功放如果没有品质良好的喇叭与其配套就不可能得到良好的收听效果。喇叭按照作用可分为:全音喇叭、高音喇叭、中音喇叭、低音喇叭、超低音喇叭。全音喇叭可以重放各个频率范围的声音,但效果不是很好;高音、中音、低音喇叭只重放相应频率范围的声音,但效果好。4)其他设备为得到更好的音质,可以在汽车音响中加装均衡器、声音处理器、电子分频器等,同时对音响线路加装电源分配器、保险装置,高品质线材对音响的效果也至关重要,应尽量选用4AWG的线材。3.汽车音响系统的选用若想达到高质量的音响效果,首先要从音源入手。磁带机频响窄、噪声大,所以不必考虑使用。机音质不如好,所以机或机是首选的对象。选择机时应注意选用对信号无任何修饰的机型,即通常所说的“原汁原味”,因为做了修饰的信号不是原来的信号,而是已经产生畸变的,所以播放出的信号会理想化。有些人在选择汽车音响方面有误区:就是喜欢带有曲线和彩色图案面板的音响,这种面板从视觉上给人一种眼花缭乱的感觉,尤其是在夜晚很容易影响视线,况且也破坏了仪表板的整体美观,所以最好不要选择这种汽车音响。主机最好选用前置输出电平高的,一般选用24,这样可提高信噪比。而且频率特性要宽、收音灵敏度要高及选择性要好。音响系统中要加入功率放大器。目前音响主机输出功率在425440之间,小轿车多采用12直流电压供电,在低电压供电的条件下,交流信号动态范围小,因此输出大信号时易产生削波失真,这种情况表现出来的现象就是扬声器的声音发硬、底气不足。为功放供电还可以采用逆变升压的方法,将12电压逆变升至3540,这样信号动态范围加大,从而功率增强,使扬声器发出的声音听起来丰满、底气足、富有弹性。使用逆变升压方法的另一个好处是当电源电压波动时,功率放大器这个电源电路就会自动调整电压,从而保证输出功率的稳定性。选购功率放大器时首先要看品牌,不能只看外观和技术参数。选择指标主要看输出功率、频率响应、输出阻抗等。现在市面上有些价格低廉的功率放大器,表面看起来体积大、标称功率高,实际上内在质量差、偷工减料,不能保证良好的音质和稳定的功率输出,所以在购买时最好找专业店和名牌产品。如果不知道功率放大器的性能,可以简单地从以下几方面考核:(1)在通电后无信号输入时,听一听功率放大器的输出是否有静态噪音;(2)电源电压在1114时是否有稳定的功率输出;(3)频响指标是否达到规定值;(4)标称功率是否与实际相符合;(5)自身抗干扰性能如何;(6)散热是否良好。此外,功率放大器还要与扬声器匹配才行,这主要应考虑扬声器的功率和灵敏度,同样功率的两种扬声器,用同样的功率放大器推动,效果有时不一样,这是因为扬声器灵敏度不一样。扬声器灵敏度低的,也就是说较“沉”或功率不易被推动,对于这类扬声器要用试验和试听来选定功率放大器,否则让专家来推荐。电路中应加入电子分频器,它的作用是把频率分割成几段,再通过功率放大器分别进行放大,每一个频率范围都有一个固定的放大器,这就在系统调整上具有很大的灵活性,正像每个喇叭电平和分频器频率能够被独立调整一样,使每一频段能充分发挥其特点。有的功率放大器在内部设计了可更换的电子模块来完成分频的作用。在选择扬声器时应注意与功率放大器相匹配,主要考虑的指标是:瞬间最大输入功率、频率特性、直径、阻抗、灵敏度等。在汽车前面最好选用套装(即高音、中低音分开)的方法, 一般在一个46寸的中音喇叭的基础上增加一个12寸的小高音喇叭,这样方便声场定位,因为高音有指向性,所以高音安装最佳位置应与人耳平行,后面扬声器尽量选择直径大、低音特性好的,这样整体声音才能显得丰满。现在市面上扬声器品牌繁多,以次充好者和假冒产品不少,有些商店为了吸引客户,使用低档的产品,组成低廉的音响系统,这样很难保证质量和使用寿命。所以,要买名牌产品,它们都有产地和网址,可以先做调查确认后再购买。扬声器的音盆材料多用聚丙烯,这是由丙烯合成的高强度热塑性树脂,聚丙烯具有优秀的抗湿性、耐油性和抗溶性,而且耐热性能极为卓越,十分强韧,即使受到功率猝发,也经得起大音量通过,同时具有高灵敏度,通过适当的阻尼效应,展现出清晰而精细的音乐神韵。音圈使用耐热性好的聚酰亚铵,聚酰亚铵是大功率扬声器音圈简管的理想材料。盆边使用天然橡胶的皮边能防止畸形和疲劳。超低音喇叭的选用:汽车行驶中路面噪音以及汽车内部结构条件常常使低音效果受到削弱,安装适当的高性能超低音扬声器可以很理想地解决这个问题,从而保持自然的音调平衡,听起来富有深度、广度,并且清晰纯净。超低音喇叭有箱式、筒式,它是利用汽车整个行李箱为围蔽,设计出能重现丰满的低音及大声压级()的。但是,不是每个人的汽车都有地方摆放音箱,一些人采用吊装方法,把后备箱作为低音箱体。适当的结构设计技术将会使音箱无缝隙,以保证低音喇叭的良好特性。对于设计合适的超低音箱,计算是非常必要的,这里重点介绍密封式音箱:密封式音箱是把低音喇叭装在密封式箱里,空气的密度决定了喇叭的特性,音箱后部的空气强度影响着喇叭的余音,使用在密封箱里的喇叭会有很远的传播距离和松散的余音,这就使喇叭的声音即使在空气密度相当紧凑的环境当中也同样能增加一定量的阻尼系数,尤其对于多种纤维或玻璃纤维绝缘材料是必须的,这将有助于使音箱内的压力和强度均匀,从低音系统来的声音在中功率转向高功率的这段尤其连贯且准确。这种设计,其音质对古典乐、爵士乐和现代音乐所起的作用是最好的。电瓶装头要采用合金制造表层镀金,电源线选用耐酸和抗氧化材料,通过的电流数值要选择符合需要的器材,信号线应使用双层屏蔽导电率高的,此外,为了车辆的安全要在电瓶电源线的输出端加装防水保险。这样,一套音响系统就组合完成了,如果能注意上述的每个环节,相信就能选配一套理想的音响。目前市面上的主流音响品牌如下:阿尔派、索尼、松下、健伍、歌乐、JVC、MBQ。另外德国蓝宝、美国雷霆、来福、麦锦图也是较受欢迎的品牌。不能用哪种音响最好来评价,因为不同的音响有着不同的风格和特色,只能说车主喜好哪一类,或者说哪一种音响适合车主的欣赏品味。而且为市场推广考虑,这些品牌音响都预备了高、中、低三个档次和价位供消费者选择。一般来说,10001500元的音响改装算是初入门的级别,20005000元的改装则应该算是中低级别,60008000元的配置属中高级别,而8000元以上,甚至万元以上的配置就是“发烧”级别了。花费800020000元改装音响的车主最为普遍,而25万元之间的音响发烧友虽不是主流却也不乏其人。4.汽车音响的搭配方式1)主机+4喇叭(图4-2)。这种方式利用主机内的内置功放,效果不是很好。 图4-2 主机+4喇叭2)主机+四声道功放+4喇叭(图4-3)。这是一种较传统的搭配方式,适合欣赏柔和的音乐。 图4-3 主机+四声道功放+4喇叭3)主机+四声道功放+二声道功放+4喇叭+超低音喇叭(图4-4)。这是一种“发烧级”搭配方式,可以达到音质纤细、音场宽广的效果,适合于喜欢爵士乐、摇滚乐等具有震撼力音乐的人群。图4-4 主机+四声道功放+二声道功放+4喇叭+超低音喇叭4)主机+四声道功放+4喇叭+超低音喇叭(见图4-5)。前场音响功放推动,辅助音响主机推动,可达到第三种搭配方式的效果,但其成本低。图4-5 主机+四声道功放+4喇叭+超低音喇叭5.安装和调试选择好音响后就进入安装环节了,在整个音响系统改装的过程中,安装和调试是非常关键的一步,即使是一款非常优秀的音响系统,如果安装的不合理其效果将大打折扣,通常在音响的安装过程中主要应注意以下几点: 1)布线工艺(1)安全性:所有线材一定要具有阻燃性。主机与功率放大器的连接信号线最好选用全屏蔽信号线。扬声器连接线应选用截面积1mm2以上的专用线材。功率放大器的电源线要足够粗,以保证大电流的顺利安全通过,保证大电流时有足够小的压降。电源线要穿过铁皮时,要做双重绝缘处理,电源线在发动机旁边的部分,应套上阻燃套管,这样一是好看,二是安全。另外,所有用电器应有电源保险装置,确保整个汽车电路的使用安全。(2)抗干扰性:扬声器所用的音响线应远离汽车喇叭线和主电源线,如不可避免离上述线路靠近时,不应与其走向相同,而应与其垂直。尤其是信号线的走向,更要讲究防干扰布线。主机与碟盒、主机与功率放大器的线路走向更应该严格一些。(3)各种线路的连接点应连接牢固,最好采用焊接方式,这种连接方式可以将电源损失和信号损失减到最小。电源线与安装头应用30安以上的线鼻子连接。电源线、喇叭音响线与功率放大器的连接端应进行刷锡处理,或用线鼻子连接。(4)由于汽车电源大部分都是采用12伏负搭铁单电源的设计,因此汽车音响部分的电源及各个分支部分一定要有单独的保险设计。否则,一旦电源短路后果不堪设想。2)装饰工艺装饰工艺标准一般就要保持原车的一切原貌,对增加的装饰部分,要与原车的风格保持一致。如门饰板包皮革,就要与车内的颜色相协调,其它的地方也是。值得说一下的是,美国风格的汽车音响的装饰,将是另一种结果,它的音乐风格是高音和低音更强一些,也就是说重金属和低音比较强,音乐的色彩比较丰富,也就决定了其装饰风格的多样性,色彩使用的大胆和色差的对比强烈就成为了其装饰风格的特点,但其装饰的细致程度是要求很高的。3)扬声器安装主要应该注意以下几点:(1)仪表台上的喇叭不能有太大的振动,在声压较大时在仪表台上最好没有用手可感触到的共振。(2)侧门上的喇叭安装要加密封减振垫并做一些相应的减小振动的处理。(3)后背箱板上要安装喇叭,最好增加密度板以减小其共振。(4)超重低音箱,由于其喇叭的直径都大于200mm,也就是8寸以上,因此其制作箱体的密度板应在15mm的厚度以上,而且在箱体内装有适量的阻尼吸音材料,如吸音棉、海绵、泡沫塑料等。对于为各车型而制作的异型低音箱,最好在选择时,看一下在大音量时,箱体是否有比较大的振动,如振动较大,那么建议您最好还是不选择这种漂亮的箱体。(5)不要将四个扬声器的方向和正/负极接错,不要将扬声器左/右声道交叉相接。(6)不要将主机上的扬声器输出线与电源正极相碰,不要将扬声器接线搭铁。4)声音的调试由于目前还没有统一的标准,汽车音响安装的效果如何,只有靠个人的比较来判别。一般可以从以下几个方面来调试:(1)汽车启动后,按汽车喇叭,看一下音响扬声器是否存在干扰,如有干扰,那就需要调整一下。(2)加大油门,检查一下发动机和发电机对音响扬声器是否存在干扰,如有干扰,需要调整一下。(3)要检查一下大声压(也就是大音量时),扬声器的安装是否牢固。(4)对于音质效果,可以用专用试音盘或专用相位测试仪。真正的好音响应该是音量大时也不失真,而且声音通透,层次感好,低音实而不散。而一般音乐CD盘对于缺乏经验的人来讲是不容易进行判断的,可以请专业的人士帮助进行判别。4.1.2 车载VCD/DVD影音系统 1.车载VCD系统近年来,随着影碟业的迅猛发展,大众在满足听觉的同时,又有了对视觉欣赏的要求。在堵车、等人或在长途客车上,欣赏VCD会使时间在不知不觉中过去,然而在汽车音响的品牌机里VCD很少见,需要在CD机上加入解码器使CD机成为VCD机。CD机的解码器过程:CD机的DSP(数字处理器)只能解读CD的RF信号,在RF信号进入原机DSP前将它截取送入解码器,经DSP处理进入解码芯片解读,将声音和图像信号分离,再分别输出,就完成了解码过程。解码器主要有外置解码器和内置解码器两大类。外置解码器是独立于CD外存在的器件,有自己的外壳,独立的电源供给设备,其性能稳定、散热性好。内置解码器是嵌入CD机内剩余空间的器件,电源靠CD机内供给,它可以和CD机合为一体,节省空间并且接线简单,价格也比外置解码器便宜。2.车载DVD系统为爱车加装了影像设备,不光可以听音乐,还可以看电影、看电视、听广播,出门旅行时,可供后排的家人和朋友观看喜爱的电视,给有车生活平添了许多乐趣。车载DVD 是安装在汽车内为车内乘坐人员提供影音娱乐的多媒体播放系统,一般除了播放DVD格式影碟外,卡仕达的车载DVD还支持 VCD / MP3 / WMA / MP4 / Divx / CD/ CDR / CDRW / JPEG等格式的影音文件和碟片,有的还支持 SD,USB,IPOD等。根据安装在车在的位置,分为挡阳板式DVD(显示屏在车内遮阳板上),吸顶式DVD(悬置于车顶部),头枕式DVD(安装在前座椅靠背上),单锭双锭式DVD等等。同时,一些车载影音设备与GPS导航系统、后视摄像系统、仪表显示系统等系统结合起来,功能得到了极大的扩展。如图4-6所示即为一种车载DVD系统。 图4-6 车载DVD系统车载DVD影音系统的选择:(1)从价格和性能上选择。目前中高档车载DVD系统几乎都被国外品牌占据,国产品牌繁杂,质量上良莠不齐。(2)以显示器性能为选择依据。目前车载DVD系统都是使用的LCD液晶显示屏,它有两种类型,即伪彩和真彩,真彩模式的显示屏色彩鲜艳逼真,视角宽;相反,伪彩模式则视角窄,画面暗淡。加装了DVD的车辆会给人一种“豪华”车的感觉,DVD影音播放系统的显示屏分为折叠式、悬挂式、座椅枕头式,每个价值几千元。一般来说在安装时有两种方法:(1)可以把原车的音响系统拆下,把成套的产品安装在车上,把主机和显示屏都装在原先的位置上面,这样就可以了;(2)可以在不改动原车音响线路的基础上加装DVD,但播放DVD时要把原车的音响调节到某一个频道上,显示屏可以选装在遮阳板上,还可以加装在车顶上。4.2汽车空调系统装饰汽车空调是汽车现代化的重要标志,它能够调节汽车车厢内的温度和湿度,调节气流,并对空气进行净化,以使驾驶员和乘客感到舒适。另外,汽车空调还能去除风窗玻璃上的霜、雾和冰雪,给驾驶员提供清晰的视野,以确保行车安全。1.汽车空调的类型和基本组成1)汽车空调的类型 (1)按驱动方式分,可分独立式空调、非独立式空调两类。独立式空调。独立式空调使用专用空调发动机来驱动制冷压缩机,制冷性能不受汽车发动机工况的影响,制冷量大,工作稳定,但其成本高,体积及质量大,为此多用于大、中型客车上。非独立式空调。由汽车发动机直接驱动制冷压缩机,制冷性能受汽车发动机工作的影响,工作稳定性较差,低速时制冷量不足,高速时制冷量过量,影响汽车发动机的动力性,为此多用于小型客车和轿车上。(2)按空调的功能不同可分为单一功能型、冷暖一体型两种。单一功能型空调。单一功能型空调是将制冷系统、供暖系统、通风系统各自安装、单独操作,互不干涉,多用于大型客车和载货汽车上。冷暖一体型空调。冷暖一体型空调是制冷、供暖和通风共用一台风机及一个风道,冷风、暖风和通风在同一控制板上进行控制。工作时又可分为冷、暖风分别工作的组合式和冷暖风可同时工作的混合调湿式两种。混合调湿式结构紧凑,易调温,操作方便,多用于轿车上。(3)按空调系统的控制方式不同可分为手动调节、电控气动自动调节、全自动调节和微型计算机控制的全自动调节。手动调节是依靠驾驶员按动控制板的功能键完成对温度、风向、风速的控制。电控气动自动调节是利用真空控制系统,当选好空调功能键时,就能在预定温度内自动控制温度和风量。全自动调节是利用计算比较电路,通过对传感器信号和预调信号的处理、计算、比较,输出不同的电信号使控制机构工作,以调节温度和风机转速。微型计算机控制的全自动调节是以微型计算机为控制中心,实现车内空气环境全季节、全方位、多功能的最佳调节和控制。 2)汽车空调的基本组成汽车空调系统一般包括制冷系统、加热系统、通风系统和控制操纵系统,有些豪华型客车和轿车上还装有专门的空气净化装置。(1)制冷系统。目前汽车上所采用的制冷方式几乎都是蒸汽压缩式。利用制冷剂蒸发时吸收热量、降低车内温度。作为冷源的蒸发器,因温度低于空气的露点温度,因此,制冷系统还具有除湿和净化空气的作用。(2)加热系统。轿车的加热系统一般采用冷却水加热,将发动机的冷却水引入车厢内加热器中,通过鼓风机将被加热的空气吹人车内,即暖风。同时加热系统还可以对前风窗玻璃进行除霜、除雾。(3)通风系统。通风一般分为自然通风和强制通风。自然通风是利用汽车行驶时,根据车外所产生的风压不同、在适当的地方开设进风口和出风口来实现通风换气。强制通风是采用鼓风机强制外气进人的方式,这种方式在汽车行驶时,常与自然通风一起工作。在通风系统中主要有空气处理室、送风道及风门等部件。(4)控制操纵系统。控制操纵系统主要由电气元件、真空管路和操纵机构组成。一方面用以对制冷和加热系统的温度、压力进行控制,另一方面对车内空气的温度、风量、流向进行操纵,完善空调装置的各项功能。如在控制操纵系统中加装一些特殊的自动控制元件,可实现自动控制。 2.汽车空调制冷系统 汽车空调制冷系统是通过制冷工质在系统内流动,由制冷工质的液态和气态转换过程,将车内的热量传递到车外,达到车内降温的目的。 1)汽车空调制冷系统的组成和工作原理(1)汽车空调制冷系统的组成。汽车空调制冷装置由压缩机、冷凝器、贮液干燥器或积累器、膨胀阀或膨胀管、蒸发器和电气控制系统等组成。 图47所示是装有膨胀阀的制冷装置。压缩机是制冷装置的核心,连接蒸发器和冷凝器;膨胀阀装在液体管路上的蒸发器进口处,使用贮液干燥器的系统必须把贮液干燥器放在冷凝器和膨胀阀之间。高压软管用于连接压缩机和冷凝器,液体管路用于连接冷凝器和蒸发器,回气管路用于连接蒸发器和压缩机。(2)汽车空调制冷系统的工作原理。汽车空调制冷系统是由制冷剂和压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大机件来完成制冷过程。如图4-7和4-8所示,制冷循环由以下四个变化过程组成: 图47 汽车空调制冷装置 图48 制冷循环示意图 1-压缩机;2-蒸发器;3-高压阀; 1-压缩机;2-冷凝器;3-贮液干燥器;4-贮液干燥器;5-冷凝器;6-膨胀阀 4-低压开关;5-蒸发器;6-鼓风机压缩过程。压缩机将从蒸发器低压侧温度约为0、气压约0.15MPa的低温低压气态制冷剂增压成高温约7080、高压约1. 5 MPa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。冷凝过程。过热气态制冷剂从冷凝器的人口通过冷凝器散热冷凝为液态制冷剂,使制冷剂的状态发生了变化。冷凝过程的后期,制冷剂呈中温约为1.01.2MPa的过冷液体。 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,变成低温约-5、低压约为0.15 MPa的湿蒸汽,以便进人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的制冷剂,从而达到控制温度的目的。蒸发过程。液态制冷剂通过膨胀阀变为低温低压的湿蒸汽,流经蒸发器不断吸热汽化转变成约为0.15MPa、低温约为0的气态制冷剂,吸收车室中空气的热量。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。制冷循环就是利用有限的制冷剂在封闭的制冷系统中,反复地将制冷剂压缩、冷凝、膨胀、蒸发,不断在蒸发器处吸热汽化,对车内空气进行制冷降温。制冷剂在制冷循环中通过膨胀、蒸发吸收热量,从而达到制冷的目的,为了达到良好的制冷效果,制冷剂应满足:易于汽化或蒸发;蒸发潜热大;性能稳定,不易燃,不爆炸,反复使用不变质;不腐蚀制冷系统零部件;蒸发压力高于大气压。现代的制冷剂R-134a已代替了含有氟利昂的R12。3.汽车空调暖风系统暖风装置是将空气送入热交换器(又称为加热器),吸收某种热源的热量,以提高空气温度的装置。一般按所使用的热源分为:水暖式、废气式、燃烧式和综合预热式四类。(1)水暖式空调暖风系统。水暖式暖风装置的热源是发动机的冷却液,采暖时(如4-9所示)冷却水通过热水阀流人暖风装置中的热交换器,然后再流回水泵;送入热交换器中的车外或车内空气,与已变为热水的发动机冷却水进行热交换,空气被加热成为暖风。这种装置经济、可靠,应用广泛。热水阀的作用是调节所需的热水流量,对热水流量进行控制可以调节通过热交换器的空气温度。这种暖风装置中进入热交换器的冷却水最大流量主要是由冷却系的水泵转速来决定的,如果水泵由发动机驱动,则采暖能力会受到发动机转速的影响。(2)废气式空调暖风系统。废气式暖风装是利用装在排气管道上的特殊热交换器进行废气与空气的热交换,把产生的暖风吹入车内,供采暖与除霜之用,多用于风冷式发动机的汽车上。这种废气式暖风装置的热交换器效率很低,结构复杂,体积较大,车速及负荷的变化对采暖效果影响极为显著,因此暖风温度变化很大,又因存在对排气的阻力而影响发动机性能,并要求绝对不允许废气渗人暖风中去,因此逐渐被淘汰。 图4-9水暖式暖风系统1-放水阀;2-节温器;3-感温器;4-冷空气;5散热器;6-加热空气;7-机体水套(3)燃烧式空调暖风系统。燃烧式暖风装置的采暖方式不是利用汽车发动机的废热,而是专门用汽油、煤油、柴油等作燃料在燃烧装置中燃烧产生热量,利用空气与燃烧装置进行热交换,使空气升温。此种暖风装置的优点是不受汽车使用情况的影响,而且采暖迅速;缺点是需要复杂的燃烧装置、送风管装置,还要消耗燃料。燃烧式暖风装置一般用于大型客车上或用于严寒地区只靠冷却水热量还不足以采暖的轿车上。(4)综合预热式空调暖风系统。综合预热式暖风系统是在通常的发动机冷却液管路上并联一条装有预热器与水暖式暖风系统的管路,并在预热器入口与发动机之间的管路上装水泵,当水温升到或降到某一值时,预热器会自动中断或重新工作。综合预热式暖风系统提高了发动机的启动性,改善了发动机的冷却状况,延长了发动机的使用寿命。这种装置暖风柔和,成本较低,很有发展前途。4.3车载通信与导航设备汽车通信与导航系统可以为驾驶员、乘员提供与汽车外部进行交流,使驾驶员了解车辆、道路和交通等信息的。提高了汽车的现代化和自动化程度,增强了汽车的安全性和适用性。4.3.1 车载电话移动电话给人们的生活带来极大方便,但司机在驾驶汽车行进过程中用手机通话会成为不安全因素,实验证明,开车打手机会导致驾车者注意力下降20,如果通话内容重要,则驾车者注意力甚至会下降37。国内研究也表明,行车中用手机拨号和通话时,发生事故的概率高达27.3,是正常行车风险的4倍,世界上不少国家制订了严禁司机驾车时用手机通话的规定,我国也有相关法律限制司机驾驶时使用手机,正因为如此,车载电话系统得到了汽车生产厂商、通讯设备生产商和广大车主的重视,发展迅速。目前,国内主要汽车生产厂商已经在其主要车型上部分安装了车载电话系统。比如奥迪A6全系列,宝来1.8T和豪华型,帕萨特2.8V6,君威及风神蓝鸟等。1.车载电话的作用1)汽车电话具有声控免提功能,避免了开车打手机造成的危险;2)有DPS数字系统,可以过滤杂音,使得语音更清晰,避免了驾车者注意力下降,从而避免了撞车危险;3)它的天线是放在汽车外面的,在汽车内,没有电子信号辐射,对人体是安全的;4)由于车内无电子辐射信号,所以,不会对车内的精密仪器,如ABS系统、气囊产生干扰。汽车电话还可以延伸出很多功能,如多方通话,语音和数据切换,加上传真机或者电脑,就可以成为移动办公室。因此,它是符合未来人类商业活动以及生活形态的产品。2.车载电话的分类车载电话可以分为车用蜂窝电话和车用手机免提电话两类。1)车用蜂窝电话固定安装在车辆上,可以随车移动,它与交换台之间依靠无线电联系。为了有效利用无线电波,增加用户容量,必须利用相同频率的无线电波。为此,将通讯区域划分为一个个小区,每个小区建立覆盖整个区域的基站,相邻小区的边缘存在重叠区,这样,当汽车行驶在这些区域时,通过信号的相互转换就可以保证通讯不中断如图4-10所示。图4-10 车用蜂窝电话车用蜂窝电话的主要设备包括无线电发射/接收机、电话机和天线,一般用于高档商务车上,应用不如车载手机免提电话广泛。2)车用手机免提电话是用手机作为通话器,配以声控系统,实现免提功能的车载电话。与车载蜂窝电话相比,结构简单,安装方便,成本低廉,是目前汽车通讯的主流。3.车载手机免提电话(1)低档的车载免提装置 电源使用点烟器直插式,采集声音信号并通过扬声器放大,安装简易。最大缺点是可听辨程度及音质都较差。使用者宜用快速记忆拨号,否则输入拨号极为危险。目前市场上此类车载免提装置比较多见,以大陆产品和台湾产品为主,价格在300元左右,如图4-11所示。图4-11 车载免提装置(2)车载电话系统 可与驾车者自有手机匹配,装置采用固定接驳电源,一般包括外置天线、分体式麦克风,备有接驳收音机设备,当使用电话时能自动触动收音机静音(mute)。此种装置由于具有数字信号处理技术,通话质量好,具有声控功能,使用方便。还有一些先进的车载电话系统采用蓝牙技术,免提系统可以与进入车内的蓝牙手机形成小范围的无线局域网,蓝牙手机可以放在车上以免提系统为圆心的10m范围以内的任何一个地方,只要操作免提系统即可在开车时顺利地接打电话。图4-12是奥迪A6车载电话系统的结构示意图,其中各系统构成如下:适配器(含螺旋导线的适配器可后装)电话电控单元(接口)天线收音机电话免提麦克风收音机扬声器 图4-12 Audi A6车载电话系统结构图该系统特点如下:通过置于车内部的免提麦克风和收音机的扬声器实现电话的车内免提通话。无论收音机是否打开或是否播放音乐,来电话自动静音并切换至电话模式。利用车内既有的集成外接天线接口,将电磁辐射导向车外,消除了电磁辐射对人体的危害。通过接通耳机或将适配器从支架上取下,可实现私人通话模式。手机自动充电、自动开机、自动设置手机的通话模式。(3)车载插卡电话这是同时具有普通车载电话功能和免提声控功能的高档车载电话,售价6000元至l万元,市场上的摩托罗拉2700型车载电话,就属于这种。它可装两个SIM卡,使用户可以选择不同的使用方式,其大功率的设计,大大提高了通信范围和质量。手机所具有的功能它应有尽有,而且操作简便,可满足不同用户的需求,真正为用户建立了一个移动的办公室。4.3.2 车载GPS GPS全球定位系统(Global Position System)对于大家来说早已耳熟能详,是近年来开发的最具开创意义的高新技术之一。由于GPS是一种全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统,可提供实时的三维坐标、三维速度和高精度的时间信息。因其定位精度高、速度快,不受遮挡干扰等优点,应用几乎遍及国民经济各个领域。GPS车载导航

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