汽车空调(2011.4)

1、汽车空调Automobile air-condition,合肥工业大学,4、汽车空调制冷系统,汽车空调压缩机 汽车空调换热器 汽车空调其它零部件 汽车空调系统性能匹配,汽车空调压缩机,特殊要求 良好的低速性能 高速运行时减少功率消耗 体积小，重量轻 恶劣运行条件下可靠性好 对汽车运行性能影响要小 运行平稳、噪音低、振动小、开、停时对发动机转速影响小（启动扭矩小）,汽车空调压缩机,汽车空调压缩机 往复活塞式（曲柄连杆），第一代 斜盘往复式，第二代 旋转式，第三代 涡旋式，第四代 变量压缩机，第五代,电磁离合器,汽车空调换热器,基本传热原理 热量传递的动力是温差：物体之间存在温差时，热量就会自发的

2、从高温物体传向低温物体。 热量传递的三种方式 导热：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递称导热。 对流：是指由于流体的宏观运动，从而使流体各部分之间发生相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递过程。 辐射：物体通过电磁波来传递能量的方式。,换热器的传热过程,间壁式传热,k 传热系数（w/m2K）,冷凝器,冷凝器的作用 将压缩机排出的高温高压的制冷剂气体，通过冷凝器将热量散发到车外空气中，从而使高温高压的制冷剂气体凝结成较高温度的高压液体。 冷凝过程：冷却、冷凝和过冷 汽车空调冷凝器 空气冷却式：工作条件决定 强化传热与阻力，增加传热面积与

3、体积，增加温差与效率（风量）等诸多矛盾,冷凝器类型,管片式（套片管式）,铜管（铝管）：管内制冷剂,铝翅片：强化管外空气换热,管带式 铝：优点：密度小质量轻，价格低；可加工性 好，与制冷剂、润滑油相容性较好。 缺点：焊接困难（易氧化Al2O3，熔化速度 快，比热容大） 管带式：多孔通道的椭圆扁管弯曲成蛇形管，同时将带状铝箔折成V形或U形，放入蛇形管中，再经过整体钎焊而成。,鳍片式冷凝器：鳍片式冷凝器是在多通道的椭圆扁管表面直接铣削出鳍片状散热片，然后，再弯曲成蛇形管。由于肋片和管壁是一体的，接触热阻消除。,平行流冷凝器：平流式冷凝器也是由椭圆扁管和带状铝箔散热片组成。但扁管不是弯曲成蛇形管，而是

4、每根截断的，如同管片式一样，每端各有一根集流管。 平流式冷凝器分为两种 单元平流式冷凝器：它的集流管不分段，制冷剂流动方向一致； 多元平流式冷凝器：它的集流管分段，中间有隔片隔开，起到分流和汇流作用，每段管子数不相等。,CFC12转换成HFC134a后最适宜的冷凝器型式,蒸发器,蒸发器的作用： 节流后的低温低压制冷剂液体在其中汽化（沸腾）成汽体并吸热制冷。 蒸发器中制冷剂的状态变化 第一阶段：制冷剂液体吸热汽化，最后达到饱和状态； 第二阶段：制冷剂饱和蒸汽继续吸热变成过热蒸汽。,蒸发器的类型,管片式：,管带式,层叠式（板翅式）,汽车空调其它零部件,节流膨胀机构 干燥过滤贮液器 集液器 连接软管

5、与接头,1、 节流膨胀机构,特点：体积小；质量轻；灵敏度高；可靠性高；另外耐久性、耐振性、耐腐蚀性等要求。 作用:1、节流作用 2、调节流量 工作原理：根据蒸发器出口制冷剂过热度大小来调节阀门开度，从而调节制冷剂流量。,内平衡式热力膨胀阀,一个热力膨胀阀的功能是有三个基本压力决定的。 P1：作用在膜片上面的，在阀开启方向的温包压力。 P2：作用在膜片下面的，在阀关闭方向的蒸发压力。 P3：作用在膜片下面的，在阀关闭方向的弹簧压力。 平衡时：P1=P2+P3,内平衡式热力膨胀阀: 感温包内充注制冷剂，放置在蒸发器出口管道上; 感温包和膜片上部通过毛细管相连，感受蒸发器出口制冷剂温度，膜片下面感受

6、到的是蒸发器入口压力。 如果空调负荷增加，液压制冷剂在蒸发器提前蒸发完毕，则蒸发器出口制冷剂温度将升高，膜片上压力增大，推动阀杆使膨胀阀开度增大，进入到蒸发器中的制冷剂流量增加，制冷量增大； 如果空调负荷减小，则蒸发器出口制冷剂温度减小，以同样的作用原理使得阀开度减小，从而控制制冷剂的流量。,外平衡式热力膨胀阀,外平衡式膨胀阀与平衡式膨胀阀原理基本相同，区别是：内平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器入口压力；而外平衡式膨胀阀膜片下面感受到的是蒸发器出口压力。,H型膨胀阀,H型热力膨胀阀有四个接口与制冷系统连接； 其中两个接口与普通热力膨胀阀相同，一个连接储液干燥器，一个连接蒸发器进口； 另外两

7、个接口，一个连接蒸发器出口，一个连接压缩机进口。 感温包直接处在蒸发器出口的制冷剂气流中。 该膨胀阀由于取消了F型热力膨胀阀中的感温包、毛细管和外平衡接管，提高了调节灵敏度，结构紧凑，抗振可靠。,节流膨胀管（CCOT）,类似于毛细管节流：需要在蒸发器后放置集液器,CCOT汽车空调系统,2、干燥过滤贮液器,作用：干燥、过滤、储液 安装位置： 冷凝器与节流膨胀机构之间,1输液管2弹簧3多孔盖板4罐体5杯壳(底多孔)6干燥剂7连接管8过滤布9胶垫10滤网11制冷剂充注阀12高低压力开关13出口14观察窗15、易熔塞16、进口17、支架,3、集液器（Accumlator）,4、连接软管与接头,GB/T

8、20025.2-2005（ISO 8066-2.2001）汽车空调用橡胶和塑料软管和软管组合件 QC/T 664-2000 汽车空调（HFC-134a）用软管及软管组合件 QC/T 669-2000汽车空调（HFC-134a）用管接头和管件 管路间：旋紧式 、卡箍式、扣压式、压板式、弹簧锁定式 管路与部件：SAE、ORS、DIN,汽车空调系统匹配,目的 系统性能最好； 工作最可靠； 节能、节材。 任务 成本经济和运行经济预算，汽车动力方案允许； 选配系统各组成部件（压缩机，冷凝器，膨胀阀、蒸发器、管系等）； 额定工况下，各部件运行可靠，系统性能“最佳”； 适应最恶劣工况的能力。,压缩机性能匹配

9、,车用空调压缩机选配依据 额定工况：选配计算 恶劣工况：校核计算 车用空调压缩机性能 测试工况: 性能曲线（传动比与压缩机转速） 压缩机选型 压缩机与其它部件的性能匹配,车用空调选配依据,额定工况 有关行业标准规定的车用空调运行工况: 例如：环境条件：35，60%； 车室内：干球2228 ，湿球17.019.5 压缩机转速：1800转/分钟 过冷度：5 ；过热度：810 等 恶劣工况 汽车在烈日下长时间暴晒后； 车用空调系统刚起动时刻。,车用空调压缩机性能,测试工况性能： 测试工况： IMACA标准行业标准QC/T 国家标准GB/T 压缩机性能曲线,压缩机选型,压缩机选型 汽车空调冷负荷确定

10、额定工况压缩机制冷量、排量 测试工况压缩机制冷量、排量 测试工况压缩机轴功率 选择压缩机（确定考核转速与传动比） 校核恶劣工况下压缩机的制冷能力,冷凝器性能与匹配,冷凝器性能及其与压缩机匹配 图4、图5、图6 冷凝器与风机、风道匹配 表1、表1续、图7,蒸发器性能及其匹配,蒸发器性能及其与压缩机、冷凝器的匹配 图8、图9 蒸发器总成与蒸发器风机、风道的匹配 图10、图11,热力膨胀阀与系统的匹配,热力膨胀阀选型 额定工况下制冷剂流量与该工况下压缩机、冷凝器、蒸发器三部件平衡点的制冷剂流量一致。 正确估计阀两端的压力差； 影响因素：管系配置；干燥贮液器；蒸发器的位置；换热器流动阻力等 冷凝器过冷度修正；,制冷剂管路系统匹配,吸气管路 吸气管阻力损失：压比增大，吸气比容增加，制冷量下降； 回油与防止液击:润滑油加注量，制