畢業(yè)論文汽車空調(diào)溫控器研究(共16頁)

1、PAGE 1四川信息職業(yè)技術(shù)(jsh)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(b y sh j)說明書(論文) 論文(lnwn)題目: 汽車空調(diào)溫控器研究 專 業(yè): 汽車電子技術(shù) 班 級: 汽電13-1班 學(xué) 號: 1368029 姓 名: 馮圓杰 指導(dǎo)教師: 蘇鴻遠 2015年11月28日 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書(論文) I目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc434838230 摘 要 II日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代汽車學(xué)院畢業(yè)論文 頁第1章 汽車空調(diào)的概述(i sh)1.1汽車空調(diào)的功能(gngnng)汽車(qch)空調(diào)的功能完善的汽車計算機控制的空調(diào)系統(tǒng)可以對車內(nèi)空氣的溫度、濕

2、度、清潔度、風(fēng)度和通風(fēng)等進行自動調(diào)節(jié)，并使車內(nèi)空氣以一定的速度和方向流動，給乘客提供一個良好的乘車環(huán)境，保證在各種外界氣候和條件下使乘客都處于一個舒適的空氣環(huán)境中，并能夠防止車窗玻璃結(jié)霜，使駕駛員保持清晰的視野，為安全駕駛提供基本保證。計算機控制的空調(diào)系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下功能：1.汽車空調(diào)自動調(diào)節(jié)功能：包括車內(nèi)溫度和濕度自動調(diào)節(jié)、回風(fēng)和送風(fēng)模式自動控制以及運轉(zhuǎn)方式和換氣量控制等控制功能。電控單元將根據(jù)駕駛員或乘客通過空調(diào)顯示控制面板上的按鈕進行的設(shè)定，使空調(diào)系統(tǒng)自動運行，并根據(jù)各種傳感器輸入的信號，對送風(fēng)溫度和送風(fēng)速度及時地進行調(diào)整，使車內(nèi)的空氣環(huán)境保持最佳狀態(tài)。電控單元還可以根據(jù)氣候變化通過選擇

3、送風(fēng)口，改變車內(nèi)的溫度分布。2.經(jīng)濟運行控制功能：當車外溫度與設(shè)定的車內(nèi)溫度較為接近時，電控單元可以縮短制冷壓縮機的工作時間，甚至在不啟動壓縮機的情況下，就能使車內(nèi)溫度保持設(shè)定狀態(tài)，達到節(jié)能目的。3.全面的顯示功能：通過安置在汽車儀表盤上的空調(diào)顯示控制面板，可以隨時顯示當時的設(shè)置溫度、車內(nèi)溫度、車外溫度、送風(fēng)速度、回風(fēng)和送風(fēng)口狀態(tài)以及空調(diào)系統(tǒng)運行方式等信息，使駕駛員能夠及時全面地了解空調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)。4.故障檢測和安全功能：電控單元通過自診斷系統(tǒng)可以對系統(tǒng)的狀態(tài)進行檢測，并對故障情況進行判斷，當系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時，使系統(tǒng)傳入相應(yīng)的故障安全狀態(tài)，防止故障進一步擴大。汽車上使用的空調(diào)器性能要求有以

4、下幾點：1.應(yīng)能盡快地從炎熱天氣下的停車狀態(tài)達到車內(nèi)舒適的溫度（急速降溫）。2.在寒冷的天氣里，發(fā)動機啟動后，應(yīng)能盡快使車內(nèi)暖和起來（急速升溫）。3.在平常行駛狀態(tài)中，不受氣象狀態(tài)和行走狀態(tài)的左右，能保持穩(wěn)定的舒適溫度。4.車內(nèi)的空氣流動應(yīng)自然、蕭靜。5.對發(fā)動機和燃油消耗以及動力(dngl)性能的影響應(yīng)盡可能的小。手動汽車空調(diào)的風(fēng)機轉(zhuǎn)速、出風(fēng)溫度及送風(fēng)模式等功能是由駕駛員操作和調(diào)節(jié)。微機控制自動空調(diào)利用傳感器隨時檢測車內(nèi)溫度及車外環(huán)境溫度的變化，并把檢測到的信號傳送給空調(diào)的電子(dinz)控制單元（ECU），ECU則按預(yù)先編制的程序?qū)π盘栠M行處理，并通過伺服電機等控制元件，不斷地對風(fēng)機轉(zhuǎn)速、

5、出風(fēng)溫度、送風(fēng)溫度、送風(fēng)模式及壓縮機工作狀況等進行調(diào)節(jié)，從而使車內(nèi)溫度、空氣溫度及流動狀態(tài)始終保持在設(shè)定的水平上。微機控制自動空調(diào)還具備自我診斷功能，以利于對電控元件及線路故障的檢修。汽車空調(diào)的特點(tdin)眾所周知汽車空調(diào)是以采用發(fā)動機的動力為代價來完成調(diào)節(jié)車廂內(nèi)空氣環(huán)境的。了解汽車空調(diào)的特點，有利于進行汽車空調(diào)的使用和維修。與室內(nèi)空調(diào)相比，汽車空調(diào)主要有如下特點：1.汽車空調(diào)安裝在行駛的車輛上，承受著劇烈頻繁的振動和沖擊，因此，各部件應(yīng)有足夠的強度和抗振能力，接頭應(yīng)牢固并防漏。不然將會造成汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的泄露，結(jié)果破壞了整個空調(diào)系統(tǒng)的工作條件，嚴重的會損壞制冷系統(tǒng)的壓縮機等部件。使用中

6、要經(jīng)常檢查系統(tǒng)內(nèi)制冷劑的多少，據(jù)統(tǒng)計，由于制冷劑的泄露而引起的空調(diào)故障約占全部故障的80%。2.汽車空調(diào)所需的動力均來自發(fā)動機。其中轎車、輕型汽車、中小型客車及工程機械，空調(diào)所需的動力和驅(qū)動汽車的動力均來自一臺發(fā)動機。這空調(diào)稱非獨立空調(diào)系統(tǒng)。大型客車和豪華型大、中客車，由于所需制冷量和暖氣量大，一般采用專用發(fā)動機驅(qū)動制冷壓縮機和設(shè)立獨立的取暖設(shè)備，故稱之為獨立式空調(diào)系統(tǒng)。雖然非獨立空調(diào)系統(tǒng)會影響汽車的動了性，但它相對于獨立空調(diào)，在設(shè)備成本、運行成本上都較經(jīng)濟。據(jù)測試，汽車安裝了非獨立式空調(diào)后，耗油量會增加10%到20%（與車速有關(guān)）。發(fā)動機輸出功率減少10%到12%。3.汽車空調(diào)的特定工作環(huán)境

7、要求汽車空調(diào)的制冷、制熱能力盡可能的大。其原因如下：（1）夏天車內(nèi)的乘客密度大，產(chǎn)熱量大，熱負荷高；冬天采暖人體所需的熱量亦大。（2）為了減輕自重，汽車隔熱層一般很薄，加上汽車門窗多，面積(min j)大，所以汽車隔熱性差，熱損大（3）汽車的工作環(huán)境因在野外，直接受陽光、霜雪、風(fēng)雨等的影響，環(huán)境變化劇烈。要使汽車空調(diào)在最短的時間里在車廂內(nèi)達到舒適的環(huán)境，就要求其制冷量特別大。對非獨立的空調(diào)系統(tǒng)來說，由于發(fā)動機工況頻繁變化，所以制冷系統(tǒng)的制冷機變化大。比如發(fā)動機在高速和怠速運行時，轉(zhuǎn)速相差10倍。這必然(brn)導(dǎo)致壓縮機輸送的制冷劑量變化極大。制冷劑流量變化大，輕者引起制冷效果不佳，重者引起壓

8、力過高，壓縮機出現(xiàn)敲擊現(xiàn)象，發(fā)生事故。因此，汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)較室內(nèi)復(fù)雜得多。（4）由于(yuy)汽車本身的特點，要求汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)輕、量小，能在所有限的空間進行安裝。目前空調(diào)的總比重比60年代下降了50%，而制冷能力卻提高了50%。（5）汽車空調(diào)的供暖方式與室內(nèi)空調(diào)完全不同。對于非獨立式汽車空調(diào)，一般利用發(fā)動機的冷卻水或廢氣余熱，而室內(nèi)空調(diào)則是利用一個電磁閥，改變制冷劑量，機組很快起動并轉(zhuǎn)入穩(wěn)定狀況。第2章 空調(diào)(kn dio)系統(tǒng)的工作原理及功能空調(diào)(kn dio)系統(tǒng)的工作原理壓縮機運轉(zhuǎn)時，將蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的低溫低壓制冷劑蒸氣吸入并壓縮后，在高溫高壓（約700C，1471KPa）的狀況

9、下排出。這些氣態(tài)蒸氣流入冷凝器，并在此受到散熱和冷卻風(fēng)扇的作用強制冷卻到500C左右。這時，制冷劑由氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。被液化了的制冷劑，進入干燥器，除去了水和雜質(zhì)后，流入膨脹閥。高壓的液態(tài)制冷劑從膨脹閥的小空流出，變?yōu)榈蛪红F狀后流入蒸發(fā)器。霧狀制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸熱汽化變?yōu)闅鈶B(tài)制冷劑，從而使蒸發(fā)器表面溫度下降。從送風(fēng)機出來的空氣，不斷流過蒸發(fā)器表面，被冷卻后送進車廂內(nèi)降溫。氣態(tài)制冷劑通過蒸發(fā)器后又重新被壓縮機吸入，這樣(zhyng)反復(fù)循環(huán)即可達到制冷目的。圖2-1汽車空調(diào)系統(tǒng)工作原理汽車空調(diào)主要功能制冷系統(tǒng)原理：汽車空調(diào)的壓縮機依靠汽車發(fā)動機的動力提供。汽車在怠速狀態(tài)下打開空調(diào)制冷，怠速會明顯增大

10、油耗也會相應(yīng)的增加。油耗增加的大小與環(huán)境溫度有最直接的關(guān)系，環(huán)境溫度高制冷劑膨脹的壓力大發(fā)動機驅(qū)動空調(diào)的消耗也相應(yīng)加大，環(huán)境溫度低油耗相應(yīng)減少。制熱系統(tǒng)原理：汽車空調(diào)制熱與壓縮機沒有(mi yu)絲毫關(guān)系，制熱的熱源不是空調(diào)本身獲取的是由汽車的散熱水箱（中控臺下面(xi mian)的暖風(fēng)機總成內(nèi)的副水箱）提供。早晨在熱車前空調(diào)吹出來的是冷風(fēng)(lngfng)待熱車后空調(diào)熱風(fēng)源源不斷的送出來，制熱本身基本沒有能量消耗是利用汽車的余熱完成的。但在冬季，為了提升水溫，加大噴油量，也使耗油量增加。但是只是在啟動初期，等發(fā)動機運轉(zhuǎn)正常，就是利用發(fā)動機的散熱來供暖了。（而有的柴油車由于水溫上升慢，為了一發(fā)動

11、車就能享受到暖風(fēng)，所以在暖風(fēng)機里面加有電熱絲）。通風(fēng)：通風(fēng)分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)。使用內(nèi)循環(huán)時車內(nèi)空氣基本不與外界交流，使用外循環(huán)時位于擋風(fēng)玻璃下的出風(fēng)口會將外界的空氣源源不斷的送進來以保持車內(nèi)空氣的清新。除濕：空調(diào)制冷的過程就是除濕的過程。從制冷時產(chǎn)生的大量冷凝水就可以看出來了，在濕度較大的陰雨天氣或是溫差太大的時候車內(nèi)的玻璃上容易起霧打開空調(diào)驅(qū)霧就是一個除濕的過程。第3章 汽車(qch)空調(diào)(kn dio)溫控器介紹(jisho)汽車空調(diào)溫控器原理溫度控制器也稱恒溫器、溫度開關(guān)等，一般安裝在蒸發(fā)器出口處。用于感受蒸發(fā)器表面溫度，以控制壓縮機的運行與停止，其作用是控制蒸發(fā)器出口處的溫度，防止蒸發(fā)

12、器因溫度過低而結(jié)霜。汽車空調(diào)所用的溫度開關(guān)有波紋管式、雙金屬片式和熱敏電阻式等多種形式。波紋管式和雙金屬片式溫度開關(guān)的動作溫度在出廠時已調(diào)好，因此，用這種溫度開關(guān)控制壓縮機工作的空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作溫度范圍是不可調(diào)的。汽車空調(diào)溫控器電路圖3-1汽車空調(diào)溫度控制器電路圖3-1 所示是汽車空調(diào)溫度控制器電路。電路中R1、Rt、R2、R3及溫度設(shè)定電位器Rp構(gòu)成溫度檢測電橋。當被控溫度高于Rp設(shè)定的溫度時，Rt阻值較小，A點電位低于B點電位，A2輸出為高電平到A1的同相輸入端，致使A1的反相輸入端電位低于同相輸入端電位，也輸出高電平，晶體管VT飽和導(dǎo)通，繼電器KA吸合，動合觸點KA1閉合，汽車離合器得

13、電動作，帶動壓縮機運轉(zhuǎn)制冷。隨著被控溫度逐漸降低，Rt阻值增大，A點電位逐漸升高，當被控溫度達到或低于Rp設(shè)定溫度時，A點電位高于B點電位，A2輸出低電平，A1也輸出低電平，VT截止，繼電器KA釋放，KA1斷開，離合器失電，壓縮機停止工作。循環(huán)以上過程，可保證汽車內(nèi)溫度控制在Rp設(shè)定的溫度附近。波紋管式溫度(wnd)控制器圖3-2波紋管式溫度開關(guān)1毛細管 2波紋管 3調(diào)節(jié)(tioji)凸輪 4調(diào)節(jié)(tioji)彈簧5調(diào)節(jié)螺釘 6觸點 7電磁離合器線圈 8偏心彈簧波紋管式溫度開關(guān)也稱之為機械式溫度開關(guān)，主要由波紋管、觸點、偏心彈簧、調(diào)節(jié)凸輪等組成，其工作原理如圖3-2所示。在毛細管1和波紋管2中

14、均充有易揮發(fā)的介質(zhì)，毛細管的一端插入蒸發(fā)器的翅片中，與感溫包連接。當蒸發(fā)器的溫度降至低限值時，感溫包通過毛細管使波紋管收縮，帶動觸點6斷開，壓縮機電磁離合器線圈7斷電，壓縮機停止工作。當蒸發(fā)器溫度升至高限值時，波紋管的膨脹位觸點又重新閉合，壓縮機電磁離合器又通電，壓縮機又開始工作。如此工作，將蒸發(fā)器溫度控制在設(shè)定的范圍之內(nèi)。波紋管式溫度開關(guān)工作可靠、壽命長、價格便宜且不怕振動，在汽車空調(diào)中較為常見。金屬膨脹式溫度控制器根據(jù)物體熱脹冷縮原理。熱脹冷縮是物體的共性，但不同物體其熱脹冷縮的程度不一樣。雙金片的兩面是不同物質(zhì)的導(dǎo)體，在變化的溫度下由于脹縮程度不一樣而使雙金片彎曲，碰到設(shè)定的觸點或開關(guān)，

15、使設(shè)定的電路（保護）開始工作。圖3-3金屬膨脹(png zhng)式溫度控制器熱敏電阻(r mn din z)式溫度控制器熱敏電阻式溫度控制器的感溫元件是具有(jyu)負溫度系數(shù)的熱敏電阻，通常做成圓片形，置于蒸發(fā)器的出口處。在放大電路中，溫度調(diào)節(jié)電阻與熱敏電阻串聯(lián)，它可設(shè)定制冷系統(tǒng)的工作溫度。第4章 汽車(qch)空調(diào)(kn dio)溫度傳感器位置(wi zhi)及控制參數(shù)確定汽車空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果本應(yīng)該帶給駕乘人員清涼舒適的感覺，但是在空調(diào)系統(tǒng)運行一段時間后，常常會因為各種原因的影響導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器表面發(fā)生結(jié)霜的詳細，此時會導(dǎo)致壓縮機停止運轉(zhuǎn)，影響空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果。汽車空調(diào)系統(tǒng)溫度傳感

16、器位置的設(shè)定及控制參數(shù)的設(shè)定對于車內(nèi)環(huán)境的舒適度及空調(diào)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性會產(chǎn)生極大的影響。溫度傳感器位置的選擇汽車空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器位置的確定十分重要。因為空調(diào)壓縮機的開閉控制主要依靠傳感器所測量的溫度進行確定，如果其溫度設(shè)置不合理，就可能導(dǎo)致蒸發(fā)器發(fā)生大面積結(jié)霜，同時還會影響整個空調(diào)系統(tǒng)的正常運行。溫度傳感器的位置應(yīng)該選擇蒸發(fā)器出風(fēng)面認讀濕度最低位置，這樣才能保證對蒸發(fā)器表面是否發(fā)生結(jié)霜以及其具體可能的結(jié)霜程度的準確判斷。溫度傳感器的準確位置需要滿足以下兩個要求，溫度傳感器不能對蒸發(fā)器出風(fēng)口的流場產(chǎn)生影響，同時能夠獲取出風(fēng)口溫度分布的全部信息。根據(jù)這些要求，首先采用鉑電阻或熱電偶測量蒸發(fā)器的

17、出風(fēng)口溫度分布，并選擇溫度相對較低的幾個位置，然后選擇其中較為合理的位置設(shè)置溫度傳感器。溫度控制參數(shù)的確定在汽車空調(diào)系統(tǒng)中，需要利用根據(jù)傳感器溫度設(shè)置具體的壓縮機控制參數(shù)。通過該參數(shù)實現(xiàn)對壓縮機的停止及運行操作。該參數(shù)的選擇對車內(nèi)舒適度具有較大的影響。通常情況下，1.5是空調(diào)制冷量及風(fēng)量的突發(fā)轉(zhuǎn)折點，因此，可以將控制參數(shù)設(shè)置為傳感器溫度1.5時，壓縮機停止運作。另外，根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，出風(fēng)口的平均溫度在10左右時，能滿足車內(nèi)的舒適要求，而此時的傳感器溫度為4.5，因此可以將控制參數(shù)設(shè)置為傳感器溫度大于或等于4.5時，開啟壓縮機運行。第5章 溫控器發(fā)展現(xiàn)狀以及(yj)未來發(fā)展方向近些年，溫控器增長喜

18、人，一些原有生產(chǎn)企業(yè)逐漸拓展生產(chǎn)線，另一些與制冷相關(guān)企業(yè)開始進軍溫控器市場。據(jù)統(tǒng)計，我國長三角、珠三角、東北三省，以及內(nèi)陸省份均有溫控器生產(chǎn)企業(yè)。溫控器中小企業(yè)扎堆，競爭激烈，透支市場。再加上國內(nèi)勞動力成本的上升，原材料價格的上漲，多方作用，種下的苦果(k u)是部分競爭力不強的產(chǎn)品幾乎進入純成本競爭階段。隨著新的溫控器企業(yè)的不斷涌入，各企業(yè)都在承受著成本不斷攀升，產(chǎn)品利潤日益微薄的壓力。在企業(yè)求發(fā)展的內(nèi)驅(qū)動力和競爭白熱化的外驅(qū)動力組合下，溫控器行業(yè)兩極分化顯現(xiàn)。一些靠模仿、抄襲短暫生存的企業(yè)，因為產(chǎn)品普遍存在自動化程度不高、能效性不足、同質(zhì)化嚴重等問題，再加上受低價競爭、成本因素等影響，利潤

19、被吞噬，企業(yè)進入“危險期”。另一些新成立(chngl)企業(yè)，或者發(fā)展步伐緩慢的企業(yè)則進入到瓶頸期，難有革命性產(chǎn)品出世。對溫控器未來的發(fā)展理念，多家企業(yè)都給出了類似的答案。未來產(chǎn)品依然圍繞著安全性、可靠性、節(jié)能、環(huán)保來思考。建立自主品牌的特征，滿足個性化設(shè)計，并為客戶量身定制。外觀有很大發(fā)展空間，技術(shù)上會從現(xiàn)在的自動化，向智能化發(fā)展。將來溫控器向更加美觀。從中，我們也可以窺探出，溫控器將朝著安全、節(jié)能、環(huán)保、個性化、外觀可控等方向發(fā)展。總 結(jié)隨著(su zhe)我國汽車工業(yè)的高速發(fā)展，作為汽車技術(shù)現(xiàn)代化標志之一的汽車空調(diào)技術(shù)在我國蓬勃發(fā)展。汽車空調(diào)大大改善了乘坐環(huán)境，提高了成員的舒適性。本論文對

20、汽車空調(diào)的原理、結(jié)構(gòu)等知識做了一般性的介紹。重點對溫控器的原理、種類以及傳感器的位置(wi zhi)選擇，參數(shù)的確定做了詳盡的介紹。論文(lnwn)最后分析了溫控器的市場前景及以后發(fā)展方向。隨著現(xiàn)代智能化控制技術(shù)的發(fā)展，自動控制技術(shù)也逐漸應(yīng)用到汽車空調(diào)系統(tǒng)溫度控制中來，在在一定程度上促進了汽車空調(diào)控制準確度和穩(wěn)定性的提高，也促進了汽車產(chǎn)業(yè)的積極發(fā)展。致 謝經(jīng)過近一個月的努力，我終于完成了這篇畢業(yè)論文，一方面有一種如釋重負的輕松的完成了對學(xué)業(yè)和今后的學(xué)習(xí)來說都非常有意義的事情，但另一方面我也感到自己盡管已完成?？茖W(xué)業(yè)，但在論文寫作過程中深切地感受到自己知識的缺乏和思想的貧乏，這將不斷地鞭策著我在今后不停地加強學(xué)習(xí)，不斷充實自己的頭腦，豐富自己的知識，開闊(kiku)自己的視野，用知識促進自己日后的發(fā)展。 在論文選題、構(gòu)思和撰寫(zhun xi)直至修改成冊過程