淺析汽車(chē)空調(diào)制冷新技術(shù)

淺析汽車(chē)空調(diào)制冷技術(shù)一、傳統(tǒng)汽車(chē)空調(diào)制冷技術(shù)傳統(tǒng)的汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、儲(chǔ)液干燥罐、膨脹閥、蒸發(fā)器、鼓風(fēng)機(jī)及管路與控制部件等組成。壓縮機(jī)是制冷系統(tǒng)的制冷劑循環(huán)動(dòng)力源。壓縮機(jī)工作時(shí)可把制冷劑氣體壓縮成高壓液態(tài)，并可持續(xù)不斷推進(jìn)制冷劑循環(huán)，完成吸熱、放熱過(guò)程。汽車(chē)空調(diào)壓縮機(jī)通常由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，通過(guò)空調(diào)皮帶輪后面的電磁離合器的吸合與打開(kāi)來(lái)控制。冷凝器是一種散熱器，類似于發(fā)動(dòng)機(jī)水箱，主要由翅片與排管組成。冷凝器安裝在冷卻水箱前面，與冷卻水箱共用一個(gè)冷卻風(fēng)扇，通過(guò)流動(dòng)的空氣帶走冷凝器中制冷劑的熱量。制冷劑冷凝后貯存在儲(chǔ)液干燥罐內(nèi)，進(jìn)行干燥吸濕處理，以去除制冷劑中的水分，濾掉雜質(zhì)，。膨脹閥用于控制高壓液態(tài)制冷劑向氣態(tài)的轉(zhuǎn)變。蒸發(fā)器正好與冷凝器作用相反，此時(shí)蒸發(fā)器吸收外部空氣的熱量。再通過(guò)風(fēng)機(jī)與管道就可將涼空氣送到車(chē)廂內(nèi)了。當(dāng)空調(diào)制冷系統(tǒng)開(kāi)關(guān)打開(kāi)時(shí)，空調(diào)壓縮機(jī)開(kāi)始運(yùn)行并將制冷劑送到蒸發(fā)器，蒸發(fā)器被制冷劑冷卻，它再冷卻來(lái)自鼓風(fēng)機(jī)的空氣。! I說(shuō)Hi曜體仁~~低II祐停汽車(chē)空調(diào)制冷的原理圖tII*業(yè)一'二St,："日頃，￥：| .1令:任T>■海寫(xiě)祀勵(lì)?過(guò)怔m丞帷叫l(wèi)iK-r

二、汽車(chē)空調(diào)制冷新技術(shù)現(xiàn)代汽車(chē)空調(diào)制冷系統(tǒng)有三種型式：膨脹閥式制冷系統(tǒng)、節(jié)流管式制冷系統(tǒng)、EPR閥式制冷系統(tǒng)。三種制冷系統(tǒng)的工作原理基本相同：開(kāi)啟空調(diào)A/C開(kāi)關(guān)空調(diào)壓縮機(jī)工作后使制冷劑在整個(gè)制冷系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。在流動(dòng)過(guò)程中完成了“吸氣壓縮、冷凝放熱、節(jié)流霧化、蒸發(fā)吸熱”四個(gè)過(guò)程?？照{(diào)制冷系統(tǒng)有五大核心機(jī)件:壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液干燥罐（或干燥過(guò)濾器、氣液分離器）、膨脹閥（或節(jié)流管、EPR閥）。現(xiàn)代轎車(chē)制冷系統(tǒng)“高新技術(shù)”的核心體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：空調(diào)壓縮機(jī)由定排量壓縮機(jī)逐漸變?yōu)闄C(jī)械變排量壓縮機(jī)再發(fā)展為電控變排量壓縮機(jī)；壓縮機(jī)采用無(wú)電離合器技術(shù)；節(jié)流管逐漸代替膨脹閥而電控節(jié)流管又逐漸代替普通機(jī)械節(jié)流管；冷凝器與干燥過(guò)濾器做成一體而且可單獨(dú)對(duì)干燥劑進(jìn)行更換。（一） 變排量壓縮機(jī)技術(shù)由變排量壓縮機(jī)組成的變排量空調(diào)系統(tǒng)能夠在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)轉(zhuǎn)速、排氣壓力等信號(hào)的變化以及汽車(chē)運(yùn)行狀況和外界環(huán)境條件而自行調(diào)節(jié)排量達(dá)到節(jié)能、降噪和實(shí)現(xiàn)車(chē)廂環(huán)境最優(yōu)化控制的目的并且變排量空調(diào)系統(tǒng)都設(shè)置了循環(huán)風(fēng)門(mén)（車(chē)內(nèi)循環(huán)方式）在空調(diào)不運(yùn)行時(shí)也能夠隔絕車(chē)外的空氣使車(chē)廂內(nèi)的空氣保持恒溫狀態(tài)。行駛中如果車(chē)外的污染超標(biāo)循環(huán)風(fēng)門(mén)還能起到抵擋混濁空氣入侵的作用。新設(shè)計(jì)的風(fēng)量分配方式以及新風(fēng)門(mén)能根據(jù)乘員調(diào)定的溫度自動(dòng)地調(diào)節(jié)風(fēng)量、氣流分配方式還能根據(jù)車(chē)外日照強(qiáng)度自行調(diào)節(jié)空氣循環(huán)的方向。所以變排量壓縮機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣泛而且變排量空調(diào)壓縮機(jī)可以裝在恒溫膨脹閥式空調(diào)系統(tǒng)上也可以裝在節(jié)流管式空調(diào)系統(tǒng)上?？照{(diào)的變排量壓縮機(jī)分為機(jī)械式變排量壓縮機(jī)和電控變排量壓縮機(jī)。機(jī)械式變排量壓縮機(jī)常用的有搖盤(pán)式變排量壓縮機(jī)主要由活塞組、變排量搖盤(pán)、大扭力皮帶盤(pán)、多重保護(hù)開(kāi)關(guān)、排量控制閥、高壓釋放閥等組成。“改變搖盤(pán)的傾角一改變活塞的有效行程一改變壓縮機(jī)的排量”是變排量壓縮機(jī)改變排量的實(shí)質(zhì)。電控變排量壓縮機(jī)是在機(jī)械變排量壓縮機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的壓縮機(jī)機(jī)械部分變化不大關(guān)鍵在于對(duì)搖盤(pán)后方壓力的控制上。電控變排量壓縮機(jī)是靠由ECU控制的控制閥來(lái)改變搖盤(pán)的傾斜角。電控變排量壓縮機(jī)沒(méi)有設(shè)置電磁離合器沒(méi)有溫控開(kāi)關(guān)。空調(diào)啟動(dòng)后壓縮機(jī)一直不停地工作看起來(lái)壓縮機(jī)一直在工作但受控制閥控制壓縮機(jī)不一定能產(chǎn)生吸力與壓力即不一定能實(shí)現(xiàn)制冷。（二） 無(wú)電壓縮機(jī)離合器技術(shù)安裝無(wú)電離合器的電控變排量壓縮機(jī)其動(dòng)力仍來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)。壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)之間仍通過(guò)“離合器”連接但電控變排量壓縮機(jī)的離合器既不會(huì)與發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪分離也不會(huì)與壓縮機(jī)輸入軸分離始終與二者結(jié)合在一起。但這種結(jié)合不是剛性連接的而是利用其間夾持著的橡膠塊來(lái)傳遞動(dòng)力過(guò)載時(shí)可通過(guò)打滑來(lái)保護(hù)。當(dāng)壓縮機(jī)負(fù)荷在正常范圍時(shí)皮帶輪、橡膠緩沖塊、壓縮機(jī)輸入軸之間靠摩擦力傳力三者緊緊相連作為一體運(yùn)轉(zhuǎn)但當(dāng)壓縮機(jī)阻力過(guò)大時(shí)橡膠緩沖塊會(huì)在皮帶輪與壓縮機(jī)輸入軸之間起緩沖、打滑保護(hù)作用從而避免皮帶被拉斷或因打滑而拉傷、過(guò)熱、老化等。這種無(wú)電離合器即省去了電路部分又可起到很好的保護(hù)作用。若橡膠老化時(shí)將導(dǎo)致皮帶過(guò)早打滑壓縮機(jī)輸入軸與皮帶輪不同步制冷量下降制冷效果變差。因此可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器與壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)更換離合器或用粉筆作下記號(hào)查找旋轉(zhuǎn)體是否旋轉(zhuǎn)同步。（三） 主副冷凝器技術(shù)部分汽車(chē)上安裝有主、副冷凝器。這種冷凝器分為冷凝部分和過(guò)冷部分同時(shí)還有一個(gè)起儲(chǔ)液干燥器作用的調(diào)節(jié)器（該調(diào)節(jié)器下方安裝一個(gè)螺塞在此處可方便地更換干燥劑）。這種形式的冷凝器可改善冷卻能力但加注制冷劑時(shí)需在氣泡消失后再添加大約100g的制冷劑否則將會(huì)造成制冷能力不足所以在這種系統(tǒng)的檢查中看不到氣泡也不一定說(shuō)明制冷劑充足。（四） 電控節(jié)流管技術(shù)節(jié)流管式制冷系統(tǒng)用膨脹節(jié)流管代替膨脹閥。節(jié)流管不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本降低；無(wú)運(yùn)動(dòng)件工作可靠使用壽命長(zhǎng)；同時(shí)節(jié)省能耗（由于有氣液分離器壓縮機(jī)在純氣態(tài)制冷劑下起動(dòng)使起動(dòng)容易可節(jié)能15?30%）。但節(jié)流管無(wú)法控制制冷劑流量即無(wú)法直接滿足制冷負(fù)荷變化的需求需要依賴壓縮機(jī)的開(kāi)停來(lái)滿足負(fù)荷變化的需求帶來(lái)了噪聲、耗電與結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為此現(xiàn)代高檔轎車(chē)使用電控節(jié)流管在節(jié)流管原先優(yōu)勢(shì)的前提下直接調(diào)控制冷循環(huán)排量使壓縮機(jī)的控制大大簡(jiǎn)化。三、汽車(chē)空調(diào)新技術(shù)的改進(jìn)目前的空調(diào)新技術(shù)主要在以下幾方面得到改進(jìn)：外部變排量壓縮機(jī)、數(shù)碼渦旋式壓縮機(jī)、冷凝器組件以及新材料的應(yīng)用。（一）外部變排量壓縮機(jī)外部調(diào)節(jié)的變排量壓縮機(jī)工作原理與內(nèi)部調(diào)節(jié)的變排量壓縮機(jī)相似，不同之處在于控制閥具有一電磁單元，操縱和顯示單元從蒸發(fā)器出風(fēng)溫度傳感器獲得信號(hào)作為輸入信息，從而對(duì)壓縮機(jī)的功率進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。由于其排量可降低到接近零，因此可去掉電磁離合器，質(zhì)量減小，且壓縮機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了轉(zhuǎn)一會(huì)停一陣的慣性耗能，使能耗降低。其優(yōu)點(diǎn)在于壓縮機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)接合沖擊，提高了舒適性；出風(fēng)口的溫度、濕度恒定調(diào)節(jié)；由于排量可以降低到近零，省去了電磁離合器使質(zhì)量減輕；壓縮機(jī)的能耗下降。變排量壓縮機(jī)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，無(wú)疑在汽車(chē)空調(diào)中會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。（二）數(shù)碼渦旋式壓縮機(jī)數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)工作原理是：壓縮機(jī)容量是通過(guò)渦旋盤(pán)的周期性嚙合與脫開(kāi)來(lái)改變的。當(dāng)外部電磁閥關(guān)閉時(shí)，同標(biāo)準(zhǔn)型壓縮機(jī)一樣工作容量達(dá)到100%。當(dāng)外部電磁閥打開(kāi)時(shí)，兩個(gè)渦旋盤(pán)稍微脫離。此時(shí)壓縮機(jī)無(wú)制冷劑被壓縮，從而無(wú)容量輸出。所以，在一個(gè)10s的循環(huán)中，如果渦旋盤(pán)加載2s，卸載8s，其平均容量就是20%。加載時(shí)間占循環(huán)周期的比例可以在10%?100%輸出容量的范圍內(nèi)任意改變。其突出的優(yōu)點(diǎn)是具有“軸向柔性”的獨(dú)特性能，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)的能量調(diào)節(jié)，非常適合汽車(chē)空調(diào)使用。汽車(chē)空調(diào)用渦旋式壓縮機(jī)（三） 冷凝器組件將儲(chǔ)液干燥過(guò)濾器焊接在冷凝器側(cè)面，取消了兩者之間的管路，可減少制冷劑的充注量。在儲(chǔ)液干燥過(guò)濾器的下部開(kāi)一小口，液態(tài)制冷劑可通過(guò)此開(kāi)口進(jìn)入冷凝器的過(guò)冷段得到進(jìn)一步的冷卻，從而提高了制冷效果，降低了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。（四） 新材料的應(yīng)用如電磁離合器采用樹(shù)脂材料，體積更小，質(zhì)量更輕;增強(qiáng)車(chē)身隔熱、改進(jìn)門(mén)封結(jié)構(gòu)、新型玻璃鍍層及其它新技術(shù)都可以減少車(chē)室熱負(fù)荷，這些新材料技術(shù)的應(yīng)用，可較大程度地減少汽車(chē)空調(diào)的能耗?？傊S著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的