汽车空调系统设计教程

1、汽车空调技术交流汽车空调技术交流 目目 录录汽车空调概述汽车空调概述 Page 1通风系统介绍通风系统介绍 Page 4控制系统介绍控制系统介绍 Page 15汽车空调装置介绍汽车空调装置介绍 Page 18汽车空调汽车空调 安全因素安全因素 Page 38汽车空调系统设计汽车空调系统设计 Page 40制冷系统介绍制冷系统介绍 Page 10加热系统介绍加热系统介绍 Page 7汽车空调系统设计规范汽车空调系统设计规范 Page 45一一. .汽车空调功能汽车空调功能 汽车空调是汽车空气调节的简称，即采用人工制冷和采暖的方法，调节车内的温度、湿度、汽车空调是汽车空气调节的简称，即采用人工制冷

2、和采暖的方法，调节车内的温度、湿度、气流速度、洁净度等参数指标，从而为人们创造清新舒适的车内环境。气流速度、洁净度等参数指标，从而为人们创造清新舒适的车内环境。1 1、调节车内温度是汽车空调的基本功能，多数汽车只具有这种单一功能。调节车内温度是汽车空调的基本功能，多数汽车只具有这种单一功能。汽车空调在冬季利用汽车空调在冬季利用其采暖装置升高车室内温度。轿车和中小型汽车一般以发动机冷却循环水作为暖风的热源，其采暖装置升高车室内温度。轿车和中小型汽车一般以发动机冷却循环水作为暖风的热源，目前江铃皮卡及全顺均采用此方式，而大型客车则采用独立式加热器作为暖风的热源。在夏目前江铃皮卡及全顺均采用此方式，

3、而大型客车则采用独立式加热器作为暖风的热源。在夏季车内降温由制冷装置完成。季车内降温由制冷装置完成。2 2、调节车内湿度。调节车内湿度。普通汽车空调一般不具有这种功能，只有高级豪华汽车采用的冷暖一体化空普通汽车空调一般不具有这种功能，只有高级豪华汽车采用的冷暖一体化空调器才能对车内湿度进行适量调节。它通过制冷装置冷却降温去除空气中的水分，再由采暖调器才能对车内湿度进行适量调节。它通过制冷装置冷却降温去除空气中的水分，再由采暖装置升温以降低空气的相对湿度。但在汽车上目前还没安装加湿装置，只有通过开车窗或通装置升温以降低空气的相对湿度。但在汽车上目前还没安装加湿装置，只有通过开车窗或通风设施，靠车

4、外新风来调节。风设施，靠车外新风来调节。3 3、汽车空调的第三个功能是调节车室内的空气流速。汽车空调的第三个功能是调节车室内的空气流速。空气流速和方向对人体舒适性影响很大。空气流速和方向对人体舒适性影响很大。夏季气流速度稍大，有利于人体散热降温；但过大的风速直接吹到人体上，也会使人不舒服。夏季气流速度稍大，有利于人体散热降温；但过大的风速直接吹到人体上，也会使人不舒服。舒适的气流速度一般为舒适的气流速度一般为0.25 0.25 m/sm/s左右。冬季风速大了会影响人体保温，因而冬季采暖希望气左右。冬季风速大了会影响人体保温，因而冬季采暖希望气流速度尽量小一些，一般为流速度尽量小一些，一般为0.

5、150.15m/s0.20m/sm/s0.20m/s。根据人体生理特点，头部对冷比较敏感，脚根据人体生理特点，头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感，因此布置空调出风口时，应让冷风吹到乘员头部，暖风吹到乘员脚部。部对热比较敏感，因此布置空调出风口时，应让冷风吹到乘员头部，暖风吹到乘员脚部。4 4、汽车空调的第四个功能是过滤净化车内空气。汽车空调的第四个功能是过滤净化车内空气。由于车内空间小、乘员密度大，车内极易出现由于车内空间小、乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况；汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尘、有毒花粉缺氧和二氧化碳浓度过高的情况；汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的

6、粉尘、有毒花粉都容易进入车内，造成车内空气污浊，影响乘员身体健康，因此必须要求汽车空调具有补充都容易进入车内，造成车内空气污浊，影响乘员身体健康，因此必须要求汽车空调具有补充车外新鲜空气、过滤和净化车内空气的功能，一般汽车空调装置上都设有进风门、排风口、车外新鲜空气、过滤和净化车内空气的功能，一般汽车空调装置上都设有进风门、排风口、空气过滤装置和空气净化装置。空气过滤装置和空气净化装置。 汽车空调概述汽车空调概述- -功能功能 1 1二二. .汽车空调特点汽车空调特点 汽车直接暴露在太阳下或风雪下，隔热措施困难；汽车在行驶时有大量风沙、废气从各汽车直接暴露在太阳下或风雪下，隔热措施困难；汽车在

7、行驶时有大量风沙、废气从各种缝隙钻入车厢内，造成车厢内空气污染并增加热负荷；汽车的行驶速度变化无常，难以保种缝隙钻入车厢内，造成车厢内空气污染并增加热负荷；汽车的行驶速度变化无常，难以保证稳定的空调工况等。所以汽车空调的工作环境比房间空调要恶劣得多。证稳定的空调工况等。所以汽车空调的工作环境比房间空调要恶劣得多。 由于汽车这个由于汽车这个“移动房间移动房间”的特殊工作环境，它与建筑空调有许多不同之处，具体表现在的特殊工作环境，它与建筑空调有许多不同之处，具体表现在以下诸方面：以下诸方面：1 1、由于汽车车厢容积小，车窗所占面积比例较大，易受阳光直射，因此车厢由于汽车车厢容积小，车窗所占面积比例

8、较大，易受阳光直射，因此车厢 温度很高；此外温度很高；此外车厢内温度还受地面热量反射、人体散热、发动机辐射热以及换气热影响，车厢内温度还受地面热量反射、人体散热、发动机辐射热以及换气热影响，汽车空调热负荷汽车空调热负荷较大。较大。2 2、汽车空调制冷压缩机不能利用电力做动力，汽车空调制冷压缩机不能利用电力做动力，要由汽车发动机或专门的辅助发动机来驱动要由汽车发动机或专门的辅助发动机来驱动，因，因此对汽车的其它性能均有一定影响。此对汽车的其它性能均有一定影响。3 3、在由发动机驱动时，在由发动机驱动时，汽车空调的制冷性能与汽车行驶速度有关汽车空调的制冷性能与汽车行驶速度有关。高速时冷量就大，低速

9、时冷。高速时冷量就大，低速时冷量就小，特别是轿车空调。量就小，特别是轿车空调。4 4、汽车上空间紧凑，汽车上空间紧凑，空调装置布置较困难，空调装置布置较困难，而且各种汽车空调部件的通用性较差。而且各种汽车空调部件的通用性较差。5 5、汽车车厢内乘员所占空间比例较大，加上座椅和其它机械装置的高低不平，直接影响车厢内汽车车厢内乘员所占空间比例较大，加上座椅和其它机械装置的高低不平，直接影响车厢内的风速和温度分布的均匀性，影响人体舒适性。的风速和温度分布的均匀性，影响人体舒适性。6 6、冷凝压力偏高、制冷剂易泄漏，汽车在颠簸不平的道路上快速移动，震动厉害，连接处易松冷凝压力偏高、制冷剂易泄漏，汽车在

10、颠簸不平的道路上快速移动，震动厉害，连接处易松动；冷凝器易受飞石击伤，产生泄漏现象。动；冷凝器易受飞石击伤，产生泄漏现象。汽车空调概述汽车空调概述特点特点 2 2三三. .汽车空调具体要求汽车空调具体要求 由于汽车空调自身的特点，汽车空调应比一般房间空调具有更高的技术性能和工作可靠由于汽车空调自身的特点，汽车空调应比一般房间空调具有更高的技术性能和工作可靠性，具体要求如下：性，具体要求如下：1 1、 汽车空调应保证在任何条件下，车厢内部都具有舒适的温度范围和气流平均速度，舒适的汽车空调应保证在任何条件下，车厢内部都具有舒适的温度范围和气流平均速度，舒适的温度范围，冬季为温度范围，冬季为1616

11、2020度，夏季为度，夏季为20202828度；度； 舒适的湿度范围，冬季为舒适的湿度范围，冬季为55%55%70%70%，夏季为，夏季为60%60%75%75%；舒适的气流平均速度一般为；舒适的气流平均速度一般为0 0。2525m/sm/s2 2、汽车空调的控制机构和操纵机构要灵活、方便、可靠。汽车空调的控制机构和操纵机构要灵活、方便、可靠。3 3、汽车空调的零部件要求可靠、体积小、重量轻、安装维修方便。汽车空调的零部件要求可靠、体积小、重量轻、安装维修方便。4 4、汽车空调应具有快速制冷和快速采暖的能力。汽车空调应具有快速制冷和快速采暖的能力。5 5、汽车空调冷气装置工作时，对汽车发动机的

12、动力消耗、燃油消耗、加速和爬坡性能的影响应汽车空调冷气装置工作时，对汽车发动机的动力消耗、燃油消耗、加速和爬坡性能的影响应尽可能小。尽可能小。6 6、汽车空调在汽车上的结构布局要紧凑合理，零部件安装要有防振措施，保证汽车空调在剧烈汽车空调在汽车上的结构布局要紧凑合理，零部件安装要有防振措施，保证汽车空调在剧烈颠簸条件下能可靠地工作。颠簸条件下能可靠地工作。汽车空调概述汽车空调概述要求要求3 3空调系统通风空调系统通风一一. .车身通风系统及布置车身通风系统及布置 其功能是保证车厢内空气的其功能是保证车厢内空气的清洁度、湿度、气流速度清洁度、湿度、气流速度等。等。 汽车空调通风有汽车空调通风有自

13、然通风和强制通风自然通风和强制通风两种。自然通风即是利用汽车行驶时车身两种。自然通风即是利用汽车行驶时车身外表面的空气压力分布来进行通风；强制通风是利用风机强制从车外引入新鲜空外表面的空气压力分布来进行通风；强制通风是利用风机强制从车外引入新鲜空气与车内空气混合，混合后再送入车内。空调送风的工作过程如下：新鲜空气气与车内空气混合，混合后再送入车内。空调送风的工作过程如下：新鲜空气+ +车车内循环空气内循环空气进入风机进入风机空气进入蒸发器冷却空气进入蒸发器冷却由风门调节进入加热器的空气由风门调节进入加热器的空气进入各吹风口。进入各吹风口。 空气的进入和排出，必然引起车内空气的流动，而不同的空气

14、流动状况有着不空气的进入和排出，必然引起车内空气的流动，而不同的空气流动状况有着不同的空调效果。影响车内气流组织的因素很多，主要有送、回风口形状、位置和同的空调效果。影响车内气流组织的因素很多，主要有送、回风口形状、位置和送风射流参数等。送风方式一般采用单侧的上送风下回风布置，能与车内空气充送风射流参数等。送风方式一般采用单侧的上送风下回风布置，能与车内空气充分混合，易于形成稳定的温度场和速度场。通风管路布置直接影响车内的气流组分混合，易于形成稳定的温度场和速度场。通风管路布置直接影响车内的气流组织和空调效果，风管主要有织和空调效果，风管主要有矩型和圆形矩型和圆形两种截面，矩形结构容易与汽车结

15、构配合两种截面，矩形结构容易与汽车结构配合安装，多被轿车采用。安装，多被轿车采用。4 4空调系统通风空调系统通风后暖风吹脚后暖风吹脚后冷风吹脸后冷风吹脸前暖风吹玻璃前暖风吹玻璃-除霜除霜前暖风吹侧窗前暖风吹侧窗-除霜除霜前暖风吹侧窗前暖风吹侧窗-除霜除霜前暖风吹脚前暖风吹脚前冷风吹脸前冷风吹脸通风系统车厢内空气流场示意图通风系统车厢内空气流场示意图新鲜空气新鲜空气车厢内循环空气车厢内循环空气车厢内循环空气车厢内循环空气5 5空调系统通风空调系统通风通风系统构成部件通风系统构成部件后冷风管后冷风管后暖风管后暖风管外循环进气风管外循环进气风管除霜风管除霜风管前暖风管前暖风管前冷风管前冷风管格栅格栅

16、格栅格栅后鼓风机后鼓风机前鼓风机前鼓风机6 6空调系统加热空调系统加热7 7二二. .加热采暖系统加热采暖系统 汽车空调采暖装置的作用有：汽车空调采暖装置的作用有： 1 1、冬季供暖，满足乘客舒适性的要求；冬季供暖，满足乘客舒适性的要求； 2 2、汽车玻璃除霜，采用热气来除霜除雾，避免影响司机的视野；汽车玻璃除霜，采用热气来除霜除雾，避免影响司机的视野； 3 3、通过冷热风的混合，将车室内空气调节到适宜的温度，达到舒适性的要求。通过冷热风的混合，将车室内空气调节到适宜的温度，达到舒适性的要求。 汽车空调采暖系统按所使用的热源可分为余热式和独立式；按空气循环方式可分汽车空调采暖系统按所使用的热源

17、可分为余热式和独立式；按空气循环方式可分为内循环和外循环；按载热体又可分为水暖式和气暖式。汽车空调余热式采暖系统，为内循环和外循环；按载热体又可分为水暖式和气暖式。汽车空调余热式采暖系统，主要是利用汽车排气余热或发动机冷却循环水的余热作为热源，并引入热交换器，由主要是利用汽车排气余热或发动机冷却循环水的余热作为热源，并引入热交换器，由风机将车内或车外空气吹过热交换器而使之升温，目前轿车及卡车均采用此结构。余风机将车内或车外空气吹过热交换器而使之升温，目前轿车及卡车均采用此结构。余热采暖式暖风装置的优点是供热可靠，不另需燃料，利用发动机热水使用安全，缺点热采暖式暖风装置的优点是供热可靠，不另需燃

18、料，利用发动机热水使用安全，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，在寒冷冬季供暖量有些不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，在寒冷冬季供暖量有些不足，甚至导致发动机过冷，影响发动机正常工作。足，甚至导致发动机过冷，影响发动机正常工作。空调系统加热空调系统加热加热系统示意图加热系统示意图节温器节温器前加热器前加热器后加热器后加热器水泵水泵前暖水控制阀前暖水控制阀后暖水控制阀后暖水控制阀8 8空调系统加热空调系统加热加热系统构成部件加热系统构成部件 节温器节温器前加热器前加热器后加热器后加热器水泵水泵前暖水控制阀前暖水控制阀后暖水控制阀后暖水控制阀9 9空调系统制

19、冷空调系统制冷1010三三. .空调制冷系统空调制冷系统 其功能是对车厢内的空气进行降温，其工作原理是通过制冷剂由液态转换为其功能是对车厢内的空气进行降温，其工作原理是通过制冷剂由液态转换为气态吸热来达到制冷效果的。气态吸热来达到制冷效果的。 汽车空调由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器、空调管路和制冷汽车空调由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器、空调管路和制冷剂组成。它利用制冷剂的不断变态循环来达到制冷效果。液体制冷剂的特点是可剂组成。它利用制冷剂的不断变态循环来达到制冷效果。液体制冷剂的特点是可以在常温下气化，当遇热变成蒸气时吸收周围的热量，当遇冷变成液体时释放本以在常温下

20、气化，当遇热变成蒸气时吸收周围的热量，当遇冷变成液体时释放本身的热量。空调系统就是利用制冷剂这个特点将车厢内区域的热量带走，转移到身的热量。空调系统就是利用制冷剂这个特点将车厢内区域的热量带走，转移到车厢以外的地方去。这里涉及到冷热交换的三条基本定律，第一条，热量无处不车厢以外的地方去。这里涉及到冷热交换的三条基本定律，第一条，热量无处不在；第二条，热量从高温处流向低温处；第三条，液态变成气态时必须要吸收热在；第二条，热量从高温处流向低温处；第三条，液态变成气态时必须要吸收热量。这三条基本定律奠定了所有空调工作方式的原理，当然也包括汽车空调。汽量。这三条基本定律奠定了所有空调工作方式的原理，当

21、然也包括汽车空调。汽车空调系统采用的均为蒸气压缩式制冷循环。车空调系统采用的均为蒸气压缩式制冷循环。空调系统制冷空调系统制冷制冷系统工作原理制冷系统工作原理1。压缩过程。压缩过程压缩机吸入蒸发器出口处的低温低压气体，把它压缩成高温高压的气体，然后送入冷凝器。2。冷却过程（放热）。冷却过程（放热）高温高压的气体进入冷凝器与空气进行热交换，冷却风扇把热量吹到大气中。制冷剂冷却成液体。3。节流过程。节流过程高温高压的液态制冷剂经膨胀阀节流降压，以雾状（细小液滴）排出膨胀装置。4。蒸发过程（吸热）。蒸发过程（吸热）经膨胀阀降温降压的雾状制冷剂液体进入蒸发器进行蒸发成气体，蒸发过程中吸收周围的热量，降低

22、车内温度。制冷原理制冷原理是通过制冷剂从液态转换为气态时吸收热量而达到制冷目的的。 11 11空调系统制冷空调系统制冷制冷系统构成部件制冷系统构成部件 冷却风扇冷却风扇前蒸发器前蒸发器后蒸发器后蒸发器压缩机压缩机冷凝器冷凝器前膨胀阀前膨胀阀贮液罐贮液罐1212空调系统制冷空调系统制冷制冷系统分类制冷系统分类它们的差别有两点它们的差别有两点： 一种是节流膨胀装一种是节流膨胀装置的结构不同，二是储置的结构不同，二是储液干燥器的位置有别液干燥器的位置有别。 1313CCOTCCOT孔管系统的特点是：孔管系统的特点是：电磁离合器时而结合、电磁离合器时而结合、时而断开，因此又叫时而断开，因此又叫循环离合

23、器。循环离合器。膨胀阀系统的特征是：膨胀阀系统的特征是：只要一启动空调，只要一启动空调，电磁离合器总是啮电磁离合器总是啮合，从不断开。而是合，从不断开。而是靠吸气节流阀或绝对靠吸气节流阀或绝对压力阀把蒸发器温度压力阀把蒸发器温度控制在控制在0 0度左右。膨胀度左右。膨胀阀系统又称传统空调阀系统又称传统空调系统。系统。二. .制冷系统的几个基本衡量指标：制冷系统的几个基本衡量指标：1 1、单位制冷量单位制冷量q0q0（kj/kgkj/kg）：）：单位制冷量系指单位制冷量系指1 1kgkg的制冷剂在一次循环中所制取的冷的制冷剂在一次循环中所制取的冷量。一般用压焓差表示。量。一般用压焓差表示。2 2

24、、单位理论功单位理论功w0w0：理论循环中，制冷压缩机每输送理论循环中，制冷压缩机每输送1 1kgkg制冷剂所消耗的功称为单位理制冷剂所消耗的功称为单位理论功。它随着制冷剂种类和工作温度的不同而不同。论功。它随着制冷剂种类和工作温度的不同而不同。3 3、制冷系数：为循环的单位制冷量和单位理论功之比，它是考核制冷循环好坏的一制冷系数：为循环的单位制冷量和单位理论功之比，它是考核制冷循环好坏的一个重要的技术经济指标。在冷凝温度和蒸发温度给定的情况下，制冷系数愈大，个重要的技术经济指标。在冷凝温度和蒸发温度给定的情况下，制冷系数愈大，循环的经济性愈好。循环的经济性愈好。4 4、总制冷量、净制冷量：总

25、制冷量就是压缩机的制冷量，是制冷剂单位时间内从节总制冷量、净制冷量：总制冷量就是压缩机的制冷量，是制冷剂单位时间内从节流阀到压缩机吸气口间的设备和管路上吸收的热量。净制冷量就是蒸发器的净制流阀到压缩机吸气口间的设备和管路上吸收的热量。净制冷量就是蒸发器的净制冷量，其定义为向被冷却对象吸收的热量。冷量，其定义为向被冷却对象吸收的热量。5 5、工况：工况是指确定制冷机运行情况的温度条件，一般应包括制冷机的蒸发温度、工况：工况是指确定制冷机运行情况的温度条件，一般应包括制冷机的蒸发温度、冷凝温度、节流前的温度、压缩机吸入前的温度等。主要有标准工况、空调工况、冷凝温度、节流前的温度、压缩机吸入前的温度

26、等。主要有标准工况、空调工况、最大压差工况及最大功率工况等几种。最大压差工况及最大功率工况等几种。6 6、过冷度：由于制冷剂液体经过节流装置膨胀后，因节流损失而使少量制冷剂蒸发，过冷度：由于制冷剂液体经过节流装置膨胀后，因节流损失而使少量制冷剂蒸发，产生闪气现象，会影响制冷剂的流动性，使制冷量下降。为弥补这种缺陷，实际产生闪气现象，会影响制冷剂的流动性，使制冷量下降。为弥补这种缺陷，实际上使制冷剂进一步冷却，使其温度低于冷凝压力下所对应的饱和温度，成为过冷上使制冷剂进一步冷却，使其温度低于冷凝压力下所对应的饱和温度，成为过冷液。液体过冷的温度称为过冷度。一般为液。液体过冷的温度称为过冷度。一般

27、为3535度。度。空调系统制冷空调系统制冷 1414空调系统控制空调系统控制控制系统构成部件控制系统构成部件前控制面板前控制面板前鼓风机前鼓风机后鼓风机后鼓风机伺服电机伺服电机整车线束整车线束后控制面板后控制面板前调速电阻前调速电阻后调速电阻后调速电阻 1515电子温控器电子温控器空调面板可决定空调面板可决定：鼓风机速度鼓风机速度空气温度空气温度 (混合门位置混合门位置)运行模式运行模式 (模式门位置模式门位置)空调开关（空调开关（A/C开关）开关） 鼓风机速度鼓风机速度 空气温度空气温度 运行模式运行模式 内外循环开关内外循环开关 A/C开关开关空调系统控制空调系统控制控制系统控制元件控制系

28、统控制元件1616控制系统执行元件控制系统执行元件1.伺服电机驱动伺服电机驱动：内外循环风门内外循环风门温度混合风门温度混合风门各类模式风门各类模式风门暖水控制阀暖水控制阀2.压缩机离合器通断通过下列压缩机离合器通断通过下列因素控制：因素控制：-高压开关高压开关-低压开关低压开关-A/C开关开关-蒸发温度蒸发温度空调系统小结空调系统小结1717系统系统介质介质介质动力源介质动力源介质传输管道介质传输管道特点特点车身通风系统车身通风系统Body VentilationSubsystem空空 气气Air 鼓风电机鼓风电机Blower Motor通风管通风管Duct1.1.应注意通风管接口处的密封，

29、防止空气泄漏。应注意通风管接口处的密封，防止空气泄漏。2.2.设计通风管时，应考虑通风管路的风阻。设计通风管时，应考虑通风管路的风阻。3.3.加热除霜系统加热除霜系统HeatingDefrostingSubsystem 冷却液冷却液 Coolant水水 泵泵Water Pump暖水管暖水管Hose1.1.应注意暖水管接口处的密封，防止冷却液泄漏。应注意暖水管接口处的密封，防止冷却液泄漏。2.2.设计暖水管时，应考虑暖水管路的水阻。设计暖水管时，应考虑暖水管路的水阻。3.3. 空调制冷系统空调制冷系统AirConditioningSubsystem 制冷剂制冷剂Refrigerant压缩机压缩机

30、Compressor冷媒管冷媒管Tube1.1.应注意冷媒管接口处的密封，防止制冷剂泄漏。应注意冷媒管接口处的密封，防止制冷剂泄漏。2.2.设计冷媒管时，应考虑冷媒管路的液阻。设计冷媒管时，应考虑冷媒管路的液阻。 空调控制系统空调控制系统ClimateElectricalSubsystem 电电 流流 Current蓄电池蓄电池Battery发电机发电机Alternator线线 束束Wiring1.1.应注意线束的连接及固定，防止短路和断路。应注意线束的连接及固定，防止短路和断路。2.2.设计线束时，应考虑线路的电阻。设计线束时，应考虑线路的电阻。空调系统装置空调系统装置HVACHVAC模块模

31、块加热器芯体加热器芯体 蒸发器芯体蒸发器芯体 鼓风机鼓风机模式模式 温度温度 内外循环内外循环风门风门 风门风门 风门风门HVACHVAC模块模块- -示意图示意图加热器芯体蒸发器芯体鼓风机内外循环门内外循环门模式风门 空气分配空气分配 空气处理空气处理 空气进口空气进口1818HVACHVAC模块模块- -空气循环模式空气循环模式新鲜空气进口:Closed车厢内循环空气进口:Open车厢外新车厢外新空气进口空气进口车厢内循环车厢内循环空气进口空气进口鼓风机鼓风机车厢内循环空气进口: Closed新鲜空气进口: Open空气过滤器空气过滤器1. 1.空气内循环模式空气内循环模式2. 2.空气外

32、循环模式空气外循环模式 1919空调系统装置空调系统装置HVACHVAC模块模块HVACHVAC模块模块- -冷暖模式冷暖模式加热器芯体加热器芯体 蒸发器芯体蒸发器芯体温度混合门温度混合门空气过滤网空气过滤网1. 1.冷却空气冷却空气2. 2.加热空气加热空气3. 3.冷暖混合冷暖混合 2020空调系统装置空调系统装置HVACHVAC模块模块HVACHVAC模块模块- -空气分配模式空气分配模式到空调格栅到空调格栅到除霜风嘴到除霜风嘴 到地板吹脚到地板吹脚加热除霜模式门加热除霜模式门冷暖模式门冷暖模式门1. 1.到空调格栅到空调格栅2. 2.到地板吹脚到地板吹脚3. 3.到除霜风嘴到除霜风嘴

33、温度门温度门 2121蒸发器芯体蒸发器芯体加热器芯体加热器芯体空调系统装置空调系统装置HVACHVAC模块模块HVACHVAC系统检查系统检查 2222 一一. .系列的检查系列的检查 1 1、发动机仓，发动机不工作发动机仓，发动机不工作 2 2、发动机仓，发动机运行发动机仓，发动机运行 1 1、发动机仓，发动机不工作、发动机仓，发动机不工作（1 1）、）、 传动皮带传动皮带 V V型带应该能被扭曲，以便能够检查两边。型带应该能被扭曲，以便能够检查两边。 在在V V型楔型带加强肋上存在三个或更多的三英寸的型楔型带加强肋上存在三个或更多的三英寸的 裂缝就指明应该更换了。裂缝就指明应该更换了。 推

34、进跨度较长的皮带。带子应该适合，如果推进跨度较长的皮带。带子应该适合，如果 你用足够力推动，传动带张紧轮（箭头）应能转动。你用足够力推动，传动带张紧轮（箭头）应能转动。（2 2）、）、暖风机软管暖风机软管 散热器和暖风机软管的故障，如连接点泄露；散热器和暖风机软管的故障，如连接点泄露； 裂缝，细缝和摩擦故障；硬化；和最终的过渡软化。裂缝，细缝和摩擦故障；硬化；和最终的过渡软化。 故障和可疑的软管应该替换掉。故障和可疑的软管应该替换掉。（3 3）、）、冷却液冷却液 冷却液应该是清洁和透明的（右），应该有合适冷却液应该是清洁和透明的（右），应该有合适 的水平高度，取决于温度。的水平高度，取决于温度

35、。HVACHVAC系统检查系统检查2323（4 4）、）、压缩机安装压缩机安装 压缩机安装螺栓应紧，线路配件安全，服务盖压缩机安装螺栓应紧，线路配件安全，服务盖到位，离合器和任何开关线正确连接。到位，离合器和任何开关线正确连接。 离合器驱动板和皮带轮之间的间隙应该符合制造离合器驱动板和皮带轮之间的间隙应该符合制造商技术规范，约商技术规范，约0.025 in/100.025 in/10毫米以内。毫米以内。（5 5）、）、冷凝器检查冷凝器检查 冷凝器的可见面应该干净，密封件应该完好、处于冷凝器的可见面应该干净，密封件应该完好、处于正确位置。动力转向冷却器（上面右边）仍然很好呈现。正确位置。动力转向

36、冷却器（上面右边）仍然很好呈现。（6 6）、）、空气滤清器空气滤清器 稍微有一点不清洁的滤芯正在拆除更换。如果它被稍微有一点不清洁的滤芯正在拆除更换。如果它被堵塞，气流通过堵塞，气流通过HVACHVAC系统的量将大大减少。系统的量将大大减少。 2 2、发动机仓，发动机工作、发动机仓，发动机工作 发动机运行情况下，发动机运行情况下，HVACHVAC系统应该开始运行。这些系统应该开始运行。这些检查确保了系统的正确运行。不能运行表示子系统要求检查确保了系统的正确运行。不能运行表示子系统要求更进一步的检查。更进一步的检查。（1 1）、）、空调管路温度空调管路温度 仔细触摸高压管路，当空调运行时，管路表

37、面应该仔细触摸高压管路，当空调运行时，管路表面应该是热的，低压管路应该是冷的。是热的，低压管路应该是冷的。（2 2）、）、 暖气软管温度暖气软管温度 良好的冷却剂流经加热器心体表明两个加热器软管良好的冷却剂流经加热器心体表明两个加热器软管都是热的，且接近冷却温度。都是热的，且接近冷却温度。空调系统装置压缩机空调系统装置压缩机一、汽车压缩机的结构和性能一、汽车压缩机的结构和性能 汽车压缩机是汽车制冷系统的心脏，汽车压缩机是汽车制冷系统的心脏，它起着输送和压缩制冷剂蒸气、保证制它起着输送和压缩制冷剂蒸气、保证制冷循环正常工作的作用。压缩机性能的冷循环正常工作的作用。压缩机性能的好坏与能量消耗、噪声

38、大小和运转可靠好坏与能量消耗、噪声大小和运转可靠性都有直接关系，一般安装在汽车发动性都有直接关系，一般安装在汽车发动机上，由发动机通过带轮驱动。机上，由发动机通过带轮驱动。 汽车压缩机按运动方式和主要零件形汽车压缩机按运动方式和主要零件形状，可分为往复活塞式（包括曲轴连杆状，可分为往复活塞式（包括曲轴连杆式、摇板式和斜盘式）旋转式（包括三式、摇板式和斜盘式）旋转式（包括三角转子式、螺杆式和涡旋式）及变容量角转子式、螺杆式和涡旋式）及变容量式。从目前我国的汽车空调现状来看，式。从目前我国的汽车空调现状来看，斜盘式压缩机仍是我国汽车空调的主要斜盘式压缩机仍是我国汽车空调的主要机型，经过不断技术进步

39、，该压缩机已机型，经过不断技术进步，该压缩机已具有尺寸小、质量轻和功耗小等优点。具有尺寸小、质量轻和功耗小等优点。目前江铃目前江铃N N、T T系列均采用此类型。皮卡系列均采用此类型。皮卡宝典空调压缩机采用大排量的宝典空调压缩机采用大排量的SD-7H15SD-7H15七七缸缸R134AR134A专用压缩机，专用压缩机，N350SUVN350SUV采用了采用了7V167V16变容量式压缩机。变容量式压缩机。2424轴封轴封簧片阀簧片阀活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴轴封轴封斜板斜板活塞活塞主轴主轴空调系统装置压缩机空调系统装置压缩机 2525变排量压缩机摇摆板变排量压缩机摇摆板控制阀控制阀阀片阀片活塞活

40、塞 连杆连杆 轴封轴封支点支点带轮带轮电磁离电磁离合器合器空调系统装置冷凝器空调系统装置冷凝器 2626二二. .冷凝器的结构与性能冷凝器的结构与性能 在汽车上布置冷凝器较困难，散热条件差，故要求传热面积大，传热效率高。其多布置在汽车上布置冷凝器较困难，散热条件差，故要求传热面积大，传热效率高。其多布置在车前部、侧面或车底部，经常有泥浆溅入，易腐蚀冷凝器管子和翅片，影响其散热效果，在车前部、侧面或车底部，经常有泥浆溅入，易腐蚀冷凝器管子和翅片，影响其散热效果，因此表面要采取防腐蚀措施，并经常清洗表面。因此表面要采取防腐蚀措施，并经常清洗表面。 汽车冷凝器有管片式、管带式及平行流式三种结构形式。

41、管片式制造工艺简单，散热效汽车冷凝器有管片式、管带式及平行流式三种结构形式。管片式制造工艺简单，散热效果低，目前已淘汰；管带式结构的传热效率比管片式可提高果低，目前已淘汰；管带式结构的传热效率比管片式可提高15%-20%15%-20%；目前最新出现的平行；目前最新出现的平行流式也是一种管带式结构，它与普通管带式冷凝器的最大区别是，管带式只有一条扁管自始流式也是一种管带式结构，它与普通管带式冷凝器的最大区别是，管带式只有一条扁管自始至终地呈蛇形弯曲，制冷剂只是在这一条通道中流动而进行热交换，管道内空间未被充分利至终地呈蛇形弯曲，制冷剂只是在这一条通道中流动而进行热交换，管道内空间未被充分利用，而

42、且增加了排气压力和压缩机功耗。平行流冷凝器为目前国外流行的结构型式，它是适用，而且增加了排气压力和压缩机功耗。平行流冷凝器为目前国外流行的结构型式，它是适应新工质应新工质R134AR134A而研制的新结构冷凝器。它采用薄壁的扁管型才，壁厚只有而研制的新结构冷凝器。它采用薄壁的扁管型才，壁厚只有0.50.5mmmm，扁管间的扁管间的距离只有距离只有8 8mmmm左右，扁管间的翅片只有左右，扁管间的翅片只有0.1450.145mmmm厚，它与普通管带式冷凝器相比，优点在于：厚，它与普通管带式冷凝器相比，优点在于：管带式结构的管径从头至尾是相同的，这对充分进行热交换不利，管道内空间未被充分利用，管带

43、式结构的管径从头至尾是相同的，这对充分进行热交换不利，管道内空间未被充分利用，而且增加了排气压力及压缩功耗。而平行流结构是在两条集流管间用多条扁管相连，将几条而且增加了排气压力及压缩功耗。而平行流结构是在两条集流管间用多条扁管相连，将几条扁管隔成一组，形成进入处管道多，逐渐减少每组管道数，实现了冷凝器内制冷剂温度及流扁管隔成一组，形成进入处管道多，逐渐减少每组管道数，实现了冷凝器内制冷剂温度及流量分配均匀，提高了换热效率，降低了制冷剂在冷凝中的压力损耗，这样就可减少压缩机功量分配均匀，提高了换热效率，降低了制冷剂在冷凝中的压力损耗，这样就可减少压缩机功耗。由于管道内换热面积得到充分利用，对于同

44、样的迎风面积，平行流冷凝器的换热量大大耗。由于管道内换热面积得到充分利用，对于同样的迎风面积，平行流冷凝器的换热量大大提高。这些改进极大限度的提高了空气侧和制冷剂的换热面积，这种新结构与管带式相比较，提高。这些改进极大限度的提高了空气侧和制冷剂的换热面积，这种新结构与管带式相比较，其放热性能提高其放热性能提高30%40%30%40%，通路阻力降低了，通路阻力降低了25%33%25%33%，内容积减少了，内容积减少了20%20%，大幅度的提高了其，大幅度的提高了其放热性能。江铃汽车普遍采用的这一技术，在国内竞争对手中处于领先地位。放热性能。江铃汽车普遍采用的这一技术，在国内竞争对手中处于领先地位

45、。 2727 冷凝器的换热性能提冷凝器的换热性能提高，主要有以下三个方面：高，主要有以下三个方面：增加换热面积，提高空气侧增加换热面积，提高空气侧和制冷剂侧的换热量；提高和制冷剂侧的换热量；提高冷凝器内工质流体温度和流冷凝器内工质流体温度和流量分配的均匀度；降低制冷量分配的均匀度；降低制冷剂在冷凝器中的压力损耗，剂在冷凝器中的压力损耗，可以减少压缩机功耗。平行可以减少压缩机功耗。平行流冷凝器正是管片式和管带流冷凝器正是管片式和管带式冷凝器所无法解决上述问式冷凝器所无法解决上述问题而创出的新结构，它与管题而创出的新结构，它与管带式比较，其放热性能提高带式比较，其放热性能提高了了30%-40%30

46、%-40%，通路阻力降低，通路阻力降低了了25%-33%25%-33%，内容积减少，内容积减少20%20%，大幅度提高了其换热，大幅度提高了其换热性能。性能。平行流冷凝器结构平行流冷凝器结构空调系统装置冷凝器空调系统装置冷凝器空调系统装置蒸发器空调系统装置蒸发器2828三、蒸发器的结构与性能三、蒸发器的结构与性能 汽车空调中的冷凝器和蒸发器统称为换热器，换热器的性能直接影响汽车空调汽车空调中的冷凝器和蒸发器统称为换热器，换热器的性能直接影响汽车空调的制冷性能，而且金属材料消耗大、体积大，重量占整个汽车空调装置重量的的制冷性能，而且金属材料消耗大、体积大，重量占整个汽车空调装置重量的50%-70

47、%50%-70%，布置困难。因此研制生产高效换热器极为重要。，布置困难。因此研制生产高效换热器极为重要。 由于汽车车厢内空间小，对空调器尺寸有很大限制，为此要求蒸发器具有制由于汽车车厢内空间小，对空调器尺寸有很大限制，为此要求蒸发器具有制冷效率高、尺寸小、重量轻的特点。主要有管带式、管片式和层叠式三种结构。冷效率高、尺寸小、重量轻的特点。主要有管带式、管片式和层叠式三种结构。 管带式蒸发器由多孔扁管与蛇形散热铝带焊接而成，工艺比管片式复杂，采管带式蒸发器由多孔扁管与蛇形散热铝带焊接而成，工艺比管片式复杂，采用双面复合铝材及多孔扁管材料。该种蒸发器换热效率比管片式提高用双面复合铝材及多孔扁管材料

48、。该种蒸发器换热效率比管片式提高10%10%左右。层左右。层叠式蒸发器也为国外最新技术，它由两片冲成复杂形状的铝板叠在一起组成制冷叠式蒸发器也为国外最新技术，它由两片冲成复杂形状的铝板叠在一起组成制冷剂通道，这种蒸发器也需要双面复合铝材，为全铝钎焊式结构，焊接要求高，因剂通道，这种蒸发器也需要双面复合铝材，为全铝钎焊式结构，焊接要求高，因此加工难度最大，但其换热效率与管带式蒸发器相比也最高，结构也最紧凑，对此加工难度最大，但其换热效率与管带式蒸发器相比也最高，结构也最紧凑，对设备和工艺的要求都很高，目前只在中高档轿车上应用。它与管带式结构相比较，设备和工艺的要求都很高，目前只在中高档轿车上应用

49、。它与管带式结构相比较，优点在于管带式结构只由一根扁管弯曲而成，层叠式结构的管路则由多办个复杂优点在于管带式结构只由一根扁管弯曲而成，层叠式结构的管路则由多办个复杂结构扁管组成，在正面面积相同的情况下，层叠式芯子厚度减薄了结构扁管组成，在正面面积相同的情况下，层叠式芯子厚度减薄了18%18%，且在保持，且在保持冷气能力的同时，空气侧压力损失下降冷气能力的同时，空气侧压力损失下降20%20%，质量减轻，质量减轻15%15%，内部容积减少，内部容积减少30%30%，节，节省制冷剂省制冷剂5050克左右。换热效率比管带式结构提高了克左右。换热效率比管带式结构提高了30%30%。同时芯体表面采用亲水膜

50、。同时芯体表面采用亲水膜处理，使冷凝水呈膜状沿翅片流下，使蒸发器风阻减小，风量增加，功耗下降，处理，使冷凝水呈膜状沿翅片流下，使蒸发器风阻减小，风量增加，功耗下降，噪声下降，制冷量增加。这种高效换热器直接增大了汽车的有效容积，布置更方噪声下降，制冷量增加。这种高效换热器直接增大了汽车的有效容积，布置更方便便。目前江铃主要车型都已采用这种先进技术，是国内同行业中最早使用的主机厂目前江铃主要车型都已采用这种先进技术，是国内同行业中最早使用的主机厂之一。之一。空调系统装置蒸发器空调系统装置蒸发器2929 左图为管带式与层叠式左图为管带式与层叠式蒸发器的结构图比较。蒸发器的结构图比较。 层叠式蒸发器结

51、构也层叠式蒸发器结构也经历由双储液室式向单储经历由双储液室式向单储液室式的变化，单储液室液室式的变化，单储液室式蒸发器与双储液室式型式蒸发器与双储液室式型比较，正面面积相同，将比较，正面面积相同，将芯子减薄了芯子减薄了18%18%，且在保，且在保持冷气装置能力的同时，持冷气装置能力的同时，具有质量减轻具有质量减轻15%15%，内部，内部容积减小容积减小30%30%，节省制冷，节省制冷剂剂5050g g左右的优点。左右的优点。管带式与层叠式蒸发器的结构图管带式与层叠式蒸发器的结构图空调系统装置膨胀阀空调系统装置膨胀阀3030节流降压 使冷凝器过来的高温高压液态制冷剂节流降压成为容易蒸发的低温低压

52、雾状物进入蒸发器，分隔了制冷剂的高压侧与低压侧，但工质的液体状态没有变。调节流量 由于制冷负荷以及压缩机转速的改变，要求流量作相应调整，以保持车内温度稳定，制冷剂正常工作。防止液击和异常过热 膨胀阀以感温包作为高温元件控制流量大小，保证蒸发器尾部有一定的过热度，保证蒸发器总容积的有效利用，防止异常过热现象的发生。热力膨胀阀作用热力膨胀阀作用空调系统装置膨胀阀空调系统装置膨胀阀 3131一一. .逆向型内平衡热力膨胀阀逆向型内平衡热力膨胀阀1 1、 阀体阀体 膨胀阀基体膨胀阀基体 一般用铜合金制造一般用铜合金制造 1a 1a高压侧接头高压侧接头 1b1b低压侧接头低压侧接头2 2、 动力元件动力

53、元件 动力发源处动力发源处 2a 2a 膜片（不锈钢）膜片（不锈钢） 2b 2b毛细管（铜）毛细管（铜） 2c2c感温包（铜）感温包（铜） 3 3、 传动杆传动杆 将作用在膜片上的力传到阀心上将作用在膜片上的力传到阀心上 不锈钢制造不锈钢制造4 4、阀心阀心 球阀球阀 光洁度和形位公差要求很高光洁度和形位公差要求很高 不锈钢制造不锈钢制造5 5、 弹簧弹簧 调节静止过热度调节静止过热度 平衡动力元件内压力和制冷剂压力平衡动力元件内压力和制冷剂压力6 6、 调节螺钉调节螺钉 调节静止过热度调节静止过热度 铜合金铜合金7 7、阀心座阀心座 一般和阀心焊接在一起一般和阀心焊接在一起 不锈钢制造不锈钢

54、制造二二. . 正向型内平衡热力膨胀阀正向型内平衡热力膨胀阀1 1、阀体阀体 膨胀阀基体膨胀阀基体 一般用铜合金制造一般用铜合金制造 1a 1a高压入口高压入口 1b1b低压出口低压出口 1c1c低压入口低压入口 1d1d低压出口低压出口2 2、动力元件动力元件 动力发源处动力发源处 去掉了感温包和毛细管仅有膜片，可靠去掉了感温包和毛细管仅有膜片，可靠性灵敏度提高了性灵敏度提高了3 3、顶杆顶杆 由三根连接而成由三根连接而成 垂直度和表面粗糙度要求高不锈钢制造垂直度和表面粗糙度要求高不锈钢制造4 4、阀心阀心 球阀球阀 光洁度和形位公差要求很高光洁度和形位公差要求很高 不锈钢制造不锈钢制造5

55、5、阀心座阀心座 一般和阀心焊接在一起一般和阀心焊接在一起 不锈钢制造不锈钢制造6 6、弹簧弹簧 一般用合金钢制造，表面镀硌一般用合金钢制造，表面镀硌7 7、调节螺钉调节螺钉 调节静止过热度调节静止过热度 热力膨胀阀结构热力膨胀阀结构逆向型内平衡热力膨胀阀H型热力膨胀阀空调系统装置膨胀阀空调系统装置膨胀阀3232热力膨胀阀工作原理热力膨胀阀工作原理感温包感受蒸发器出口端过热度的变化充注的工质产生压力变化膜片上下移动传动杆上下移动阀心运动阀门关小或开大过热度-蒸发器内液态制冷剂在很低温度就开始蒸发，即使全部工质都蒸发了，工质温度仍很低将继续吸热，变成过热的，即蒸发器出口处气体温度超过了蒸发器中的

56、饱和温度，这两个温度之差称为过热度。空调系统装置膨胀阀空调系统装置膨胀阀33331 1、容量、容量 汽车空调的制冷能力用容量表示，容量的选择主要根据汽车空调系统制冷能力。热力汽车空调的制冷能力用容量表示，容量的选择主要根据汽车空调系统制冷能力。热力膨胀阀容量应是汽车空调系统制冷能力膨胀阀容量应是汽车空调系统制冷能力1.51.5倍左右，比蒸发器大倍左右，比蒸发器大20%20%到到30%30%。容量的单位是。容量的单位是kWkW或美国冷吨或美国冷吨USRtUSRt。1USRt1USRt相当于相当于3.517kW3.517kW。2 2、静止过热度、静止过热度 热力膨胀阀刚开始打开时的过热度，由制造厂

57、已调整好，一般不允许用户再调整。在热力膨胀阀刚开始打开时的过热度，由制造厂已调整好，一般不允许用户再调整。在工程上，热力膨胀阀静止过热度用热力膨胀阀出口压力设定值来表示。此出口压力设定工程上，热力膨胀阀静止过热度用热力膨胀阀出口压力设定值来表示。此出口压力设定值是在规定热力膨胀阀进口压力及温包温度下通过实验得出的。值是在规定热力膨胀阀进口压力及温包温度下通过实验得出的。3 3、最大工作压力、最大工作压力MOPMOP 热力膨胀阀有最大工作压力要求。在过热度增加到一定时，其开度不再随着过热度热力膨胀阀有最大工作压力要求。在过热度增加到一定时，其开度不再随着过热度增加而增加，起到保护压缩机作用。增加

58、而增加，起到保护压缩机作用。4 4、时间常数、时间常数 膨胀阀感温包在接收到信号后，达到最终变化量膨胀阀感温包在接收到信号后，达到最终变化量63.2%63.2%时所需要时间，反映了热力膨时所需要时间，反映了热力膨胀灵敏度好坏。胀灵敏度好坏。5 5、膨胀阀迟滞、膨胀阀迟滞 热力膨胀阀迟滞是其开度特性，指过热度增加与减少时的开度差。迟滞大则在膨胀阀热力膨胀阀迟滞是其开度特性，指过热度增加与减少时的开度差。迟滞大则在膨胀阀打开或关闭时，在同一过热度下，其流量相差很大，因此膨胀阀迟滞不超过允许值。打开或关闭时，在同一过热度下，其流量相差很大，因此膨胀阀迟滞不超过允许值。6 6、可靠性、可靠性 热力膨胀

59、阀在耐振、耐久性、耐热、耐寒、耐压、气密、耐腐蚀得方面有可靠性的要热力膨胀阀在耐振、耐久性、耐热、耐寒、耐压、气密、耐腐蚀得方面有可靠性的要求，由于汽车空调工作环境恶劣，因此热力膨胀阀可靠性要求很高。例如对耐久要求，求，由于汽车空调工作环境恶劣，因此热力膨胀阀可靠性要求很高。例如对耐久要求，一般在进行一般在进行1010万次实验后，静止过热度变化应小于万次实验后，静止过热度变化应小于0.014MPa0.014MPa。 热力膨胀阀性能热力膨胀阀性能空调系统装置管路空调系统装置管路 3434一一. .车载配线、车载配线、 配管、配管、 配索布置设计概述配索布置设计概述 车辆运行过程中，随着动力总成的

60、振动和摆动及运动部件的相对运动，车车辆运行过程中，随着动力总成的振动和摆动及运动部件的相对运动，车载管线之间的间隙发生了变化。车辆系统存在着热源和燃油载管线之间的间隙发生了变化。车辆系统存在着热源和燃油/ /润滑油润滑油/ /防冻液等防冻液等化学药品，可能对管线的正常工作产生影响。为保证车载管线系统的正常工作，化学药品，可能对管线的正常工作产生影响。为保证车载管线系统的正常工作，管线之间应设置合理的相互位置及间隙要求。针对不同系统的管线的特殊要求，管线之间应设置合理的相互位置及间隙要求。针对不同系统的管线的特殊要求，设定相应的位置及间隙要求目标值，作为管线布置设计时的参考。下述各表所设定相应的