第四章-汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)

第四章汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)2/1/20231汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)一、采暖系統(tǒng)概述

1、作用1）調(diào)節(jié)溫度；2）冬季供暖；3）車窗玻璃除霜2、特點(diǎn)1）工作條件惡劣；2）冷負(fù)荷大；3）保溫性差；4）氣流組織困難；5）保養(yǎng)、維修困難3、分類1）熱源：余熱式、獨(dú)立式2）空氣循環(huán)：內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)、內(nèi)外混合循環(huán)3）載熱體：水暖、氣暖2/1/20232汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)二、余熱式采暖系統(tǒng)

設(shè)備簡單、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，但熱量較小、并受發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行限制。1、水暖式熱源是從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液中取得的，因此熱源的取得非常容易，只需將發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液輸送到熱交換器中即可。2/1/20233汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)2/1/20234汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：熱源供給可靠，發(fā)動(dòng)機(jī)只要工作，熱水即產(chǎn)生出來，而且很經(jīng)濟(jì)，不需另外的燃料。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液溫度比較適宜，散熱也均勻。所以這種暖風(fēng)裝置在國內(nèi)外生產(chǎn)的轎車(如豐田、馬自達(dá)、奔馳、紅旗、奧迪、桑塔納等)、大型貨車及采暖要求不高的大客車上均得到采用。缺點(diǎn)：供暖必須在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度上升到大循環(huán)時(shí)方能開始，因此在寒冬季節(jié)，下坡、停車或剛起步時(shí)，熱源就顯得不足。如果使用不當(dāng)，發(fā)動(dòng)機(jī)容易發(fā)生過冷現(xiàn)象。特別是對于車身較長的大型客車，在北方使用或外界溫度低的情況下，車廂熱負(fù)荷很大，僅靠水暖式暖風(fēng)裝置很難取得令人滿意的效果。

2/1/20235汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)

2、氣暖式對汽油機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣帶走熱量約占36％，而預(yù)燃和直噴柴油機(jī)，則占29％和30％。是最早采用的采暖方式之一。2/1/20236汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)1）排氣管直接采暖方式結(jié)構(gòu)簡單，但安全性較差，需經(jīng)常檢查或安裝報(bào)警器。其改進(jìn)型是翅片式氣暖加熱器。2/1/20237汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)2）熱管式利用熱管傳遞熱量，可高效回收排氣中的余熱。結(jié)構(gòu)簡單、啟動(dòng)快、傳熱系高、換熱效果好，采暖用空氣和廢氣互不泄露。2/1/20238汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)2/1/20239汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)3、廢氣水暖式

氣暖式空氣溫度高、干燥、舒適性差。廢氣水暖式結(jié)構(gòu)比較簡單，產(chǎn)熱量高，且不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，是一種非常有發(fā)展前途的采暖裝置。2/1/202310汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)氣暖式暖風(fēng)裝置的熱交換器效率較低，不但復(fù)雜、體積較大，而且比較笨重，車速及發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況對供暖效果影響極為顯著。暖風(fēng)濕度變化很大，在城市或道路狀況較差的路面上行駛時(shí)，供暖能力往往不足，而且由于腐蝕、熱應(yīng)力和高壓作用，排氣管和消聲器管壁及熱交換器會(huì)漸漸漏氣，致使發(fā)動(dòng)機(jī)排出的有毒廢氣進(jìn)入車廂，對人體健康非常不利。此外，排氣管道的增加和接入的熱交換器，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)排氣阻力，消耗了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，影響了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作，而且由于供暖能力有限，還必須采用另一種輔助裝置解決車窗的除霜問題。所以現(xiàn)在氣暖式暖風(fēng)裝置已很少使用。

2/1/202311汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)三、獨(dú)立式采暖系統(tǒng)

采暖迅速，熱量大、不受發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行影響。1、氣暖式由燃燒室、熱交換器、供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。

燃燒室包括：燃料管、火化塞、環(huán)形霧化器等組成。

熱交換器由雙層腔室構(gòu)成。

空氣供應(yīng)和燃料泵由電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

控制系統(tǒng)用于控制電機(jī)、電磁閥、點(diǎn)火器、過熱保護(hù)器、定時(shí)繼電器等的工作。2/1/202312汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)1-電機(jī);2-油泵;3-點(diǎn)火塞;4-甩油碗;5-熱交換器;6-熱保險(xiǎn);7-大風(fēng)扇;8-排氣管;9-熱控件;10-助燃進(jìn)氣管;11-進(jìn)油管;12-小風(fēng)輪;13-滴油管;14-導(dǎo)風(fēng)盤;15-甩油蓋;16-熱風(fēng)出口;17-油泵出油管;18-濾油電磁閥

2/1/202313汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)

工作原理：直流電機(jī)1帶動(dòng)大風(fēng)扇7、油泵2、小風(fēng)輪12和霧化器一起旋轉(zhuǎn)；在油泵2作用下，燃料從油箱吸出，經(jīng)過濾油電磁閥18、進(jìn)油管11進(jìn)入霧化器被甩成霧狀，與小風(fēng)輪12通過助燃風(fēng)進(jìn)氣管10吸入的新鮮空氣相混合，由點(diǎn)火塞3將其點(diǎn)燃，并在燃燒室內(nèi)充分燃燒；燃燒產(chǎn)生的廢氣經(jīng)熱交換器5內(nèi)壁夾層環(huán)形通道從排氣口8排出；大風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)所吸入的冷空氣通過熱交換器吸走絕大部分熱量后，從出風(fēng)口16排出熱風(fēng)，經(jīng)管道及散熱孔送入取暖區(qū)域。

2/1/202314汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)特點(diǎn)：采暖迅速，不受汽車行駛條件的影響，缺點(diǎn)是進(jìn)入車內(nèi)的暖風(fēng)高溫干熱，舒適性較差。2、水暖式與氣暖式的區(qū)別在于加熱工質(zhì)是水，并用水泵代替風(fēng)扇。

優(yōu)點(diǎn)：不僅可用于車廂采暖，而且還可預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)。暖氣柔和而不干燥，舒適，采用內(nèi)循環(huán)空氣，灰塵少。

缺點(diǎn)：長期運(yùn)行后，水管容易積水垢，影響換熱效率。2/1/202315汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)1.油泵罩2.油泵3.電機(jī)4.渦流室5.點(diǎn)火塞6.燃燒室7.續(xù)燃室8.火焰反射板9.熱交換器10.熱傳導(dǎo)片11.排氣管12.霧化器13.助燃風(fēng)輪14.滴油管15.聯(lián)接體16.進(jìn)風(fēng)管17.輸油管18.進(jìn)油管19.水管接頭

2/1/202316汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)油泵2吸入的燃油，經(jīng)輸油管17送到霧化器12，靠離心力的作用被飛散霧化并與助燃風(fēng)輪13吸入的空氣在燃燒室6內(nèi)形成霧狀的混合燃?xì)?，被點(diǎn)火塞5點(diǎn)燃后在續(xù)燃室7內(nèi)充分燃燒，在助燃風(fēng)輪作用下源源不斷的燃?xì)獗粺峤粨Q器后端的火焰反射板8折返180o，流經(jīng)熱交換器內(nèi)壁的熱傳導(dǎo)片10，通過熱傳導(dǎo)片把大部分熱量傳遞給熱交換器夾層中的液體。液體在管路中靠循環(huán)泵強(qiáng)制循環(huán)，由循環(huán)泵的出口進(jìn)入加熱器熱交換器的夾層中，被加熱后由出水口排出，經(jīng)管道進(jìn)入布置在車室內(nèi)的散熱器，再與車內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換，達(dá)到供車室取暖的目的。燃燒廢氣從排氣管11排出。2/1/202317汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)一般汽車的暖氣熱源都是來自于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的廢熱。南于發(fā)動(dòng)機(jī)的高效率化，廢熱減少，使得冬季取暖的熱源成問題，對于電動(dòng)車、燃料電池車，更是沒有這種廢熱熱源，只能采用一些補(bǔ)充的或新的暖風(fēng)方法。

1)必要時(shí)只能靠提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增加暖風(fēng)熱源。

2)增加輔助電動(dòng)水泵：發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)，用電動(dòng)水泵將發(fā)動(dòng)機(jī)熱水送向暖風(fēng)裝置，此辦法適用于混合動(dòng)力車發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)間不會(huì)太長的場合。

3)在大型暖風(fēng)散熱器中增加PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻發(fā)熱元件作為輔助熱源。

4)采用電加熱器：用于電動(dòng)車、燃料電池車。四、新型暖風(fēng)方式

2/1/202318汽車空調(diào)采暖系統(tǒng)5)采用熱泵式空調(diào)系統(tǒng)：由于熱泵系統(tǒng)冬季采暖效率較低，而且系統(tǒng)較復(fù)雜，一般只用于電動(dòng)車、燃料電池車等車輛。CO2的壓縮熱很大，若采用CO2熱泵式空調(diào)系統(tǒng)，則冬季采暖效率較高。6)利用摩擦熱取暖：對于高效率的柴油機(jī)，其廢熱較少，冷卻水溫度較低，采暖熱源不夠，必須要發(fā)動(dòng)機(jī)額外做功，其中的一個(gè)方法就是增加一個(gè)