《汽車空調(diào)》-PPT-王曉-02汽車空調(diào)的組成和發(fā)展

情景二：汽車空調(diào)的組成和類型一、現(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)的基本組成與類型（一）現(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)的基本組成現(xiàn)代汽車越來越多地采用冷暖一體化的自動空凋系統(tǒng)，這種自動空調(diào)器由制冷系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、通風與空氣溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、空氣凈化裝置及控制系統(tǒng)等幾部分組成。

1、制冷系統(tǒng)制冷系統(tǒng)是汽車空調(diào)的冷源，蒸氣壓縮式制冷裝置通過壓縮機的壓縮和抽吸作用，使制冷劑在管路中循環(huán)，在低壓端(蒸發(fā)器)汽化吸熱，以降低蒸發(fā)器周圍空氣的溫度，并將冷空氣送人車內(nèi)；在高壓端(冷凝器處)液化散熱，并將吸收了熱量的熱空氣散發(fā)到車外大氣中。如此，制冷系統(tǒng)工作時通過制冷劑氣態(tài)與液態(tài)相互轉(zhuǎn)換，進行著吸熱和放熱循環(huán)過程，將車內(nèi)的熱量“搬”到了車外，從而降低了車內(nèi)空氣的溫度。2、采暖系統(tǒng)采暖系統(tǒng)是汽車空調(diào)的熱源，利用汽車發(fā)動機冷卻液、廢氣的余熱或利用燃燒器燃燒產(chǎn)生熱量，通過加熱器加熱進入車內(nèi)的空氣，以提高車內(nèi)的溫度。

3、通風與空氣溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)通風系統(tǒng)通過鼓風機、進風口風門和風道，將車外的新鮮空氣引入車內(nèi)，達到通風、換氣之目的；空氣溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)則是通過相應的控制開關(guān)和風門控制進風量，并將冷風、熱風、新鮮空氣有機地混合，形成溫度適宜、風量適當?shù)臍饬魉腿塑噧?nèi)。

4、空氣凈化裝置空氣凈化裝置通過某種方式將車內(nèi)空氣中的塵埃、異味及其它有害氣體清除掉，以使車內(nèi)空氣變得清新。配備空氣凈化裝置的汽車空調(diào)在高級轎車和豪華大客車上應用較多。

5、控制系統(tǒng)空調(diào)電子控制系統(tǒng)由傳感器、控制器及執(zhí)行機構(gòu)組成，用于自動調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣的溫度、濕度、空氣流量和流向，使車內(nèi)形成冷暖適宜的氣流，實現(xiàn)車內(nèi)環(huán)境在各個季節(jié)、全方位多功能的最佳調(diào)節(jié)。（二）汽車空調(diào)的類型不同類型、不同級別的汽車，其裝備的汽車空調(diào)也會有所不同，因此，現(xiàn)代汽車空調(diào)有多種結(jié)構(gòu)類型，現(xiàn)以不同的分類方法予以概括。

1、按空調(diào)壓縮機驅(qū)動方式分（1）獨立式空調(diào)獨立式汽車空調(diào)由專用空調(diào)發(fā)動機來驅(qū)動制冷壓縮機。獨立式空調(diào)系統(tǒng)的制冷量大，工作穩(wěn)定，但成本高，體積及質(zhì)量大。獨立式汽車空調(diào)多用于制冷量較大的大、中型客車上。如圖1-8所示。圖1-8獨立式空調(diào)（2）非獨立式空調(diào)非獨立式汽車空調(diào)由汽車發(fā)動機直接驅(qū)動制冷壓縮機。這種汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)緊湊，其缺點是制冷性能受汽車發(fā)動機工作的影響，工作穩(wěn)定性較差。小型客車和轎車都采用了非獨立式汽車空調(diào)。如圖1-9所示。圖1-9非獨立式驅(qū)動的轎車空調(diào)系統(tǒng)

2、按空調(diào)的功能分（1）單獨功能型空調(diào)單獨功能型汽車空調(diào)可以有制冷和采暖兩種功能，但是該種類型空調(diào)是將制冷系統(tǒng)、取暖系統(tǒng)、強制通風系統(tǒng)各自安裝、單獨操作，互不干涉，多用于大型客車和載貨汽車上。如圖1-10所示。圖1-10單獨功能型空調(diào)（2）冷暖一體型空調(diào)冷暖一體型汽車空調(diào)的制冷、取暖和通風共用一臺鼓風機及一個風道，冷風、暖風和通風在同一控制板上進行控制。冷暖一體型汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，多用于轎車上，如圖1-11所示。圖1-11冷暖一體型空調(diào)

3、按空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式分（1）手動調(diào)節(jié)空調(diào)由駕駛員通過控制板的功能鍵完成對空調(diào)的溫度、通風機構(gòu)和風向、風速的調(diào)節(jié)。如圖1-12所示。圖1-12手動調(diào)節(jié)閥（2）半自動空調(diào)半自動真空式空調(diào)控制面板及功能半自動真空控制面板的控制鍵形式與手動式有所不同，但它們的功能鍵控制的內(nèi)容基本相同。汽車空調(diào)半自動操控系統(tǒng)可根據(jù)駕駛員的設定自動工作，將空調(diào)溫度控制在設定的值。半自動空調(diào)仍然需要由駕駛員作空調(diào)的設定操作，但提高了空調(diào)的舒適性，而成本增加不多，因此在上世紀70年代開始，在一些中高檔轎車上得到了應用。半自動空調(diào)控制面板典型一例如圖1-13。圖1-13通用汽車電控氣動汽車空調(diào)控制面板（3）自動控制空調(diào)自動空調(diào)自動監(jiān)控并調(diào)節(jié)溫度、鼓風機速度和空氣分配，自動模式提供了最適宜的系統(tǒng)控制，并且不需要手動干預，手動模式允許忽略單個功能的自動運行，以適應個人偏好，典型的自動空調(diào)控制面板如圖1-14所示。圖1-14自動空調(diào)控制面板全自動空調(diào)也可以通過控制面板上的溫度設定按鍵來設定空調(diào)的溫度控制系統(tǒng)會自動將空調(diào)溫度穩(wěn)定在設定的值。按下自動按鈕時，控制系統(tǒng)根據(jù)車內(nèi)外的溫度及其他相應情況，自動選擇運行模式、控制運行參數(shù)，將空調(diào)保持在最佳狀態(tài)。由電子控制器根據(jù)各相關(guān)傳感器的電信號，自動對空調(diào)的溫度、風量及風向等進行調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)對車內(nèi)空氣環(huán)境的全季節(jié)、全方位、多功能的最佳調(diào)節(jié)和控制。自動控制空調(diào)又分模擬控制和微機控制兩種形式，現(xiàn)代汽車越來越多地采用微機控制的自動空調(diào)系統(tǒng)。二、汽車空調(diào)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)認知汽車空調(diào)部件的位置如圖1-15所示。圖1-15汽車空調(diào)部件的布置位置（一）冷凝器和儲液干燥器安裝在汽車的前部，與汽車發(fā)動機散熱器左右并排或前后重疊放置，便于冷凝器和儲液干燥器通風散熱；電動冷卻風扇置于冷凝器的前端或后端，以加強通風散熱。（二）雙重壓力開關(guān)安裝在儲液干燥器上，用于感應汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)高壓端的壓力。（三）汽車空調(diào)壓縮機安裝在發(fā)動機前端，通過發(fā)動機曲軸皮帶輪驅(qū)動運轉(zhuǎn)工作。（四）膨脹閥和蒸發(fā)器安裝在汽車駕駛室的儀表下面，便于向駕駛室吹風配氣。蒸發(fā)器位于通風配氣通道中；暖風系統(tǒng)加熱器、鼓風機也置于其中．夏季將蒸發(fā)器周圍的低溫空氣吹入駕駛室，冬季將加熱器周圍的暖空氣吹入駕駛室。（五）由金屬管道或橡膠軟管連接制冷系統(tǒng)各部件，在汽車空調(diào)壓縮機的作用下，制冷劑在各個部件和管道中循環(huán)流動，作為制冷系統(tǒng)熱傳遞的媒介空調(diào)制冷系統(tǒng)管路連接如圖1-16所示。圖1-16空調(diào)制冷管道的連接（六）通風口氣通道總體位于駕駛室儀表臺的下面。進風口通過進風風門連通前擋風玻璃下的大氣和駕駛室室內(nèi)，進避風風門控制汽車空調(diào)通風系統(tǒng)的內(nèi)外循環(huán)；出風口通過各氣流方式風門連通駕駛室出風口，如儀表臺中部出風口、儀表臺下部下出風口、駕駛室側(cè)出風口、駕駛室后排座中部的后出風口等。出風口及控制面板的位置如圖1-17所示。圖1-17汽車空調(diào)出風口及面板位置圖(七)各風門通過伺服電動機控制，安裝在風門一側(cè)，直接或間接控制風門的開閉和轉(zhuǎn)動。知識拓展我國汽車空調(diào)發(fā)展方向。經(jīng)過40余年的發(fā)展，尤其是近10年的快速發(fā)展，我國汽車空調(diào)產(chǎn)品的技術(shù)水平得到很大幅度提高，但其技術(shù)含量仍低于國際先進水平。我國汽車空調(diào)生產(chǎn)廠家20世紀80年代引進的兩器生產(chǎn)線基本上是管帶式的，而目前國際上所采用的層疊式蒸發(fā)器和平行流式冷凝器與管帶式相比，同體積時可分別增加10％和5％～15％的換熱效率。因此，國內(nèi)汽車空調(diào)面臨著產(chǎn)品升級換代的問題。汽車空調(diào)生產(chǎn)也需要向?qū)I(yè)化、規(guī)模化集中，提高生產(chǎn)效率。當前從市場需求方面看，汽車空調(diào)裝置應進一步降低成本，提高使用經(jīng)濟性。從車身制造方面看，隨著車廂地板的降低以及車輛向大型化、高級化發(fā)展，需進一步提高汽車空調(diào)各組成裝置的結(jié)構(gòu)緊湊性和效率；從乘客和駕駛員方面看，車內(nèi)溫度要合理分布，設備操作要簡便，空調(diào)裝置應向全季節(jié)型發(fā)展。隨著汽車設計技術(shù)的不斷提高，汽車空調(diào)將繼續(xù)向以下幾個方面發(fā)展：一、全自動智能化早期的汽車空調(diào)系統(tǒng)都是手動控制。近年來，隨著電子計算機的普及并逐步應用到汽車空調(diào)系統(tǒng)，使得空調(diào)系統(tǒng)的控制效果日趨完善，空調(diào)設備的性能也越來越高。這種空調(diào)系統(tǒng)的計算機能根據(jù)車內(nèi)、外環(huán)境溫度和人工設定要求，自動控制壓縮機開停、熱水閥開度、風機轉(zhuǎn)速、輔助發(fā)動機轉(zhuǎn)速及各種風門的開閉位置，進行全天候的空氣調(diào)節(jié)，集制冷、采暖、通風于一體，在人為設定的最佳溫度、濕度及風量的情況下，該系統(tǒng)可根據(jù)車室內(nèi)人員數(shù)量及其他情況的變化進行多檔位、多模式的微調(diào)，從而達到設定的最佳值，使車內(nèi)始終保持舒適的人工氣候環(huán)境。同時還可進行故障自動診斷和數(shù)字顯示以節(jié)省能不源，縮短檢修和準備時間。二、提高舒適性除乘用車空調(diào)外，現(xiàn)在不少汽車空調(diào)還是冷暖系統(tǒng)相互獨立。今后全天候型的空調(diào)系統(tǒng)將在各類汽車空調(diào)上得到普及。該系統(tǒng)具有換氣、采暖、除濕、制冷等所有功能，夏天由發(fā)動機驅(qū)動制冷系統(tǒng)，冬天由加熱器制熱采暖，其他季節(jié)，如梅雨季節(jié)則采用制冷與采暖混合吹出的溫和風進行除濕，使車內(nèi)換氣情況達到最佳狀態(tài)。三、新型空調(diào)結(jié)構(gòu)。目前市場上已經(jīng)開始推出雙向空調(diào)，即采用熱泵式系統(tǒng)。該空調(diào)系統(tǒng)的工作原理如同家用空調(diào)器一樣，夏季制冷，冬季逆向工作取暖。但由于熱泵式系統(tǒng)冬季供暖效率較低，因此往往需要加設一個水暖加熱器，并由控制系統(tǒng)自動控制熱泵系統(tǒng)的工作。當水溫高時，發(fā)動機冷卻水進入熱水加熱器}當水溫低時，自動起動壓縮機工作，制冷工質(zhì)逆向流動，蒸發(fā)器起散熱器的作用。四、高效節(jié)能、小型輕量化要進一步降低空調(diào)裝置的質(zhì)量和外形尺寸，必須提高各組成裝置的結(jié)構(gòu)緊湊性和效率。為此各科研部門正致力于改進各部件的結(jié)構(gòu)，完善各部件的制造工藝，進一步降低壓縮機的動力消耗，節(jié)約能源。五、壓縮機的發(fā)展和應用未來幾年內(nèi)，六缸和七缸斜盤式無級可變排量壓縮機仍然是壓縮機的主導產(chǎn)品，特別是外控式無級可變排量斜盤式壓縮機，由于沒有電磁離合器使壓縮機整機質(zhì)量大為減輕，在市場上很受歡迎。旋葉式壓縮機由于成本比較低，將繼續(xù)占據(jù)著微型車市場。渦旋式壓縮機早在19世紀初就已開發(fā)出來，但直到1988年才得到實際應用，1993年三電公司正式開發(fā)出適用于汽車空調(diào)的渦旋式壓縮機。渦旋式壓縮機雖然有著廣闊的前景，但由于生產(chǎn)技術(shù)要求高，故一直制約著其在汽車上的發(fā)展和使用。當加工、材料等疑難問題逐步得到解決后，它的高技、節(jié)能、零部件少等優(yōu)點必將吸引制造商和使用者，渦旋式壓縮機將在汽車上得到更廣泛的應用。電動汽車、燃料電池汽車等新型動力汽車的發(fā)展呼喚新型的壓縮機，該類型汽車空調(diào)采用電驅(qū)動壓縮機是必然的出路。對于混合動力汽車，一般也希望采用電動壓縮機，以保證在任何動力驅(qū)動時制冷空調(diào)都能正常工作。采用常規(guī)開啟式壓縮機的混合動力汽車只能在發(fā)動機驅(qū)動時帶動制玲空調(diào)，若轉(zhuǎn)換成電驅(qū)動模式，則一般停止空調(diào)，需要空調(diào)時臨時再發(fā)動發(fā)動機，或配備一個小的汽油機供電動模式時使用空調(diào)用。美國哈里森、日本三電和電裝等公司都相繼開發(fā)了電動壓縮機。全封閉電動壓縮機因省去了帶驅(qū)動系統(tǒng)，因此安裝位置不受任何限制。近年來直流無刷電動機及其調(diào)速技術(shù)的飛速發(fā)展，為開發(fā)使用小型輕便的全封閉電動壓縮機奠定了基礎，電動汽車的興起又為發(fā)展電動壓縮機提供了新的契機。六、跨臨界汽車空調(diào)系統(tǒng)將日趨成熟環(huán)境保護問題越來越受到重視，當全球在大張旗鼓地進行用R134a取代R12的技術(shù)轉(zhuǎn)換工作的同時，也在積極尋找新的制冷劑，開發(fā)新的汽車空調(diào)系統(tǒng)。七、汽車空調(diào)市場將進一步細分。目前，國內(nèi)貨車及一些專用汽車的空調(diào)普及率還不高，而這類汽車往往工作條件艱苦，駕駛員更需要一個舒適的工作環(huán)境。但是為這類汽車提供配套的汽車空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)比較少。隨著汽車空調(diào)用戶在這方面意識的逐漸加強，他們對這類汽車空調(diào)的要求也將逐步提高，汽車空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)也會發(fā)現(xiàn)這一市場，汽車空調(diào)市場將進一步細分，為這類汽車提供符合其車型的汽車空調(diào)產(chǎn)品將是未來一段時間內(nèi)的發(fā)展方向。課后練習一、填空題1.汽車空調(diào)是裝備在汽車上的空調(diào)系統(tǒng)，其作用是調(diào)節(jié)車內(nèi)的

、

、

，用以提高車內(nèi)駕乘人員的舒適性。2.衡量汽車空調(diào)質(zhì)量的指標有

、

、

和

。二、選擇題1.汽車空調(diào)設備的制冷劑主要是（

）A.R12B.R22

C.R134D.R134a

2.下列說法正確的是（

）A.從氣體變成液體時放出的熱叫做液化潛熱

B.從液體變成氣體時所需的熱叫做蒸發(fā)潛熱

C.從固體變成液體時吸收的熱叫做溶解潛熱