第一章 汽车空调概述

第一章汽车空调概述2020/1/19汽车空调概述2汽车空调是汽车空气调节的简称，即采用人工制冷和采暖的方法，调节车内温度、湿度、气流速度、洁净度等参数指标，从而为人们创造清新舒适的车内环境。一、汽车空调的定义2020/1/19汽车空调概述3二、汽车空调的功能1、调节车内温度温度是汽车空调空气质量最重要的指标，调节车内温度是汽车空调的基本功能，多数汽车空调只具有这种单一功能。汽车空调在冬季利用其采暖装置升高车室内的温度。轿车和中小型汽车一般以发动机冷却循环水作为暖风的热源，而大型客车则采用独立式加热器作为暖风的热源。在夏季，车内降温由制冷装置完成。人感觉最适宜的温度：夏季：22℃～28℃冬季：16℃～18℃温度分布：头凉足暖，温差大约为2℃。2020/1/19汽车空调概述42、调节车内的湿度普通汽车空调一般不具备这种功能，只有高级豪华汽车采用的冷暖一体化空调器，才能对车内的湿度进行适量调节。它通过制冷装置冷却降温去除空气中的水分，再由采暖装置升温以降低空气的相对湿度。但在汽车上目前还没有安装加湿装置，只能通过开车窗或通风设施，靠车外新风来调节。人觉得舒适的相对湿度：夏季：50％～60％冬季：40％～50％。2020/1/19汽车空调概述53、调节车室内的空气流速空气的流速和方向对人体舒适性影响很大。夏季，气流速度稍大，有利于人体散热降温；但过大的风速直接吹到人体上，也会使人感到不舒服。舒适的气流速度一般为0.25m/s左右。冬季，风速大了会影响人体保温，因而冬季采暖希望气流速度尽量小一些，一般为0.15-0.20m/s。根据人体生理特点，头部对冷比较敏感，脚部对热比较敏感，因此，在布置空调出风口时，应让冷风吹到乘员头部，暖风吹到乘员脚部。2020/1/19汽车空调概述64、过滤净化车内空气由于车内空间小，乘员密度大，车内极易出现缺氧和二氧化碳浓度过高的情况；汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尘、野外有毒的花粉都容易进入车内，造成车内空气污浊，影响乘员的身体健康。因此必须要求汽车空调具有补充车外新鲜空气、过滤和净化车内空气的功能。一般汽车空调装置上都设有新风门、排风门、空气过滤装置和空气净化装置。清新的空气指标：富氧，少CO2（CO20.03%）和CO（CO0.01%），少粉尘。2020/1/19汽车空调概述7三、汽车空调的特点汽车直接暴露在太阳下或风雪下，隔热措施困难；汽车在行驶时有大量风沙、废气从各种缝隙进入车厢内，造成车厢内的空气污染并增加热负荷；汽车的行驶速度变化无常，难以保证稳定的空调工况等。所以汽车空调的工作环境比房间空调器要恶劣得多。由于汽车这个“移动房间”的特殊工作环境，它与建筑空调有许多不同之处，汽车空调是房间空调的延续，但与房间空调相比较，汽车空调又有着许多特殊的要求和特点。2020/1/19汽车空调概述8由于汽车空调自身的特点，汽车空调应比一般房间空调具有更高的技术性能和工作可靠性。具体要求如下：(1)汽车空调应保证在任何条件下，车厢内部都具有舒适的温度范围和气流平均速度。(2)承受频繁的振动及冲击，零部件应有足够的强度和抗振能力，连接牢固，防泄漏能力强。(3)空调热负荷大，人员密集，车身隔热差，环境温度影响大。(4)汽车空调的控制机构和操纵机构要灵活、方便、可靠。2020/1/19汽车空调概述9(5)汽车空调的零部件要求可靠、体积小、重量轻、安装维修方便。(6)汽车空调应具有快速制冷和快速采暖的能力。(7)汽车空调冷气装置工作时，对汽车发动机的动力消耗、燃油消耗和爬坡性能的影应尽可能小。(8)汽车空调在汽车上的结构布局要紧凑合理。零部件安装要有防振措施，保证汽车空调在剧剧烈颠簸振动条件下能可靠的工作。2020/1/19汽车空调概述10四、汽车空调技术的发展过程汽车空调技术是随着汽车的普及而发展起来的。其发展是从低级到高级，由功能简单向功能齐全方向发展的，其发展过程可以概括为以下五个阶段：过程经历了：单一取暖、单一冷气、冷暖合一、自动控制、微机控制等五个阶段。单一取暖。1925年最早在美国出现利用汽车发动机的冷却水通过加热器取暖的方法。1927年发展为由加热器、风机和空气滤清器等组成的较完整的供热系统。日前，在寒冷的北欧、亚洲北部地区，汽车空调仍然使用单一供热系统。2020/1/19汽车空调概述11单一冷气。即汽车空调只有夏天降温的功能。1939年首先应用在轿车上；二次世界大战后的美国经济迅速发展，单一降温的方法目前仍然在热带、亚热带地区使用。例如，广东、海南岛使用的空调出租汽车，大部分只有制冷降温功能。冷暖一体化的汽车空调。1954年美国通用汽车公司，首先在纳什(NASH)轿车上安装了冷暖一体化的空调器，汽车空调才基本上具有调节控制车内温度、湿度的功能。随着汽车空调技术的改进，目前冷暖一体的空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤和除霜等功能。2020/1/19汽车空调概述12自动控制的汽车空调。冷暖一体汽车空调需要人工操纵，增加了驾驶员的工作量，同时控制质量也不太理想。1964年美国通用汽车公司将自动控制的汽车空调安装在凯迪拉克轿车上。这种自动空调装置只要预先设置好温度，机器就能自动地在设定的温度范围内工作，达到调节车内空气的目的。微型计算机控制的汽车空调。1973年美国通用汽车公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究微型计算机控制的汽车空调系统，1977年同时安装在各自生产的汽车上。微型计算机控制的汽车空调功能增加了显示数字化，冷、暖、通风三位一体化。2020/1/19汽车空调概述13五、我国汽车空调业的发展历程与现状1、汽车空调业的发展历程由于历史原因，我国的汽车工业主要以发展载货汽车为主，因此长期以来，汽车空调技术一直处于空白状态。从20世纪60年代开始，我国的汽车空调业大致经历了三个发展阶段。第一阶段是从60年代初到70年代末。主要是利用汽车发动机排出的废气或冷却循环水产生的热量来供给车室内采暖用。2020/1/19汽车空调概述14第二阶段是80年代初至1990年。80年代初期，我国从日本购进制冷降温用的汽车空调系统装配在红旗、上海等小轿车和豪华大客车上；80年代中后期，我国第一汽车制造厂以及上海、北京、湖南、广州、佛山等分别从日本、德国引进先进的空调生产线和空调技术，生产国产大中型客车、轻型车及轿车的空调系统。第三阶段是从90年代开始到目前。国内已形成生产规模的汽车空调地产企业，开始研究开发汽车空调制冷装置工质由氟利昂R12向R134a的转换。至此，我国汽车空调技术在短时间内接近世界先进水平，并为我国汽车工业的发展作出了重大贡献。2020/1/19汽车空调概述152、汽车空调的发展现状我国现有主要汽车空调生产厂家20多家，其中绝大部分是引进国外技术生产线和生产设备，还有些是中外合资企业，国内汽车空调技术的研究和开发与国外的差距正在逐渐缩小。从市场占有情况看，由于目前大多数汽车空调生产未上规模，加上汽车空调种类繁多，国内汽车空调销售市场仅为几家所垄断。2020/1/19汽车空调概述16其中，上海德尔福汽车空调系统有限公司生产的爱斯牌汽车空调为别克、帕萨特、桑塔纳、捷达、富康、切诺基等车型配套；杰克赛尔汽车空调有限公司生产的空调主要为奥迪、红旗轿车及解放牌重、中、轻型车配套；湖北沙市电工仪表集团生产为东风汽车公司、神龙富康汽车公司配套的载货车空调和富康轿车空调；广州豪华空调器有限公司生产为海南马自达、奥拓、广州本田、长安之星配套的车用空调。随着我国汽车配件市场的逐步放开，国内汽车空调生产厂家面临国外汽车空调专业生产厂家的严重挑战。2020/1/19汽车空调概述17六、汽车空调系统的组成汽车安装空调系统的目的是为了调节车内空气的温度、湿度，改善车内空气的流动，并且提高空气的清洁度。因此汽车空调系统主要由以下几部分组成：1、制冷系统对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却，来实现降低车内温度的目的。对车内空气或由外部进入车内的新鲜空气进行冷却，来实现降低车内温度的目的。2020/1/19汽车空调概述182、暖风系统轿车暖风系统利用冷却液的热量，将发动机的冷却液引入车室内散热器中，通过鼓风机将被加热的空气吹入车内，以提高车内空气的温度；同时还可以对前风窗玻璃进行除霜、除雾。3、通风系统通风分为自然通风和强制通风。自然通风是利用汽车行驶时，根据车外所产生的风压不同，在适当的地方，开设进风口和出风口来实现通风换气；强制通风是采用鼓风机强制外气进入的方式。2020/1/19汽车空调概述194、空气净化系统空气净化系统由空气过滤器、出风口等组成，用以对引入的空气进行过滤，不断排出车内的污浊气体，保持车内空气清洁。5、控制系统控制系统由电气元件、真空管路和操纵机构组成。一方面用以对制冷和暖风系统的温度、压力进行控制，另一方面对车室内空气的温度、风量、流向进行操纵。2020/1/19汽车空调概述20七、汽车空调的发展方向◆自动化：控制自动化、诊断自动化◆舒适性：全季节型空调，保持最佳空气质量◆高效节能、小型轻量◆环保：新型环保的制冷剂◆创新技术：制冷技术的创新