【课程设计】汽车自动空调系统设计.doc

汽车自动空调随着世界科学技术的迅猛发展，人们对汽车的舒适性、安全性、可靠性的要求不断提高，空调系统已成为现代汽车的标准装置。同时，随着现代汽车技术大量融进电子技术，计算机技术和控制技术。空调系统的结构越来越复杂，控制部分的电子化程度也越来越高，许多高级进口汽车已采用微型计算机控制的自动空调。此外，为适应环保要求，新型的R134a制冷剂正在逐渐取代R12制冷剂。汽车空调给人以清爽、舒适的感觉，但在使用过程中也不可避免的出现一些故障，有了故障当然也需要维修了，但是空调什么故障让车主烦恼的，其实有很多，比如空调启动困难或不能启动、制冷不足、间隙性制冷、完全不制冷、压缩机不工作等等故障，但是我个人认为：空调不制冷时是最能让人头痛与烦恼，第1章 汽车自动空调概述自动空调的概念汽车自动空调是自行控制，它能根据车厢内外的各种传感器（车室内温度、车室外温度、日照强度、蒸发器出口温度、发动机冷却液温度等）的输出信号，由电子控制系统中的控制中枢进行运算，计算出所需要的送风温度，然后把信息传递给执行机构，对风门、热水阀、电磁离合器、鼓风机等进行自动控制，按照乘员的要求使车厢内的温度保持恒定。自动空调的组成汽车自动空调系统由制冷系统，取暖系统、通风（配气）系统、自动控制系统、空气净化系统五部分组成。制冷系统制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器等元件组成。制冷方式采用蒸气压缩式，利用制冷剂蒸发时吸收的热量来实现车内温度的降低。作为冷源的蒸发器，其温度低于空气的露点温度（空气中的水蒸气变为露珠时候的温度），因此制冷系统还具有除湿和空气净化作用，使车内空气变得凉爽。2.取暖系统取暖系统多采用冷却液加热式，将发动机出水口的冷却液通入暖风水箱，用鼓风机将水箱周围的热空气吹入车内。暖风还可以对前挡风玻璃进行除霜和除雾。3.通风系统 通风系统是能吸入新鲜空气，将冷风、暖风、新鲜空气进行混合，并把混合气分配到车厢不同位置的装置。主要有送风道、风门等部件。目前采用最多的通风系统是全空调方式，即把车外空气和车内空气经风门调节后，通过蒸发器冷却除湿，部分进入加热器，出来的冷、暖风再混合，然后按照要求送入车内4.自动控制系统 自动控制系统一方面对制冷和加热的温度进行控制，另一方面，对车内空气的温度、风量和流向进行测量控制。由传感器、控制中枢、执行器三部分组成 图1-1 自动控制系统 5.空气净化系统 一般由空气过滤器、电子集尘器、阴离子发生器等组成，对流入车内的空气过滤、净化，不断排出车内的污浊气体。在普通轿车中空气净化的任务由蒸发器完成。微机自动空调的控制原理微机的控制是根据温度平衡方程式进行的。驾驶员输入设定的调温键电阻为 K，车室内空气温度电阻为 A，车室外空气温度的电阻为 B，吹出口空气温度电阻 为 C,日照强度修正量的温度电阻为 D，则其温度平衡方程式为： K=A+B+C+D 电脑根据这个方程进行控制、比较、判断后发出各类指令，让执行机构实施如下动作： 1.送风量的控制 电脑根据车内温度与设定温度之间的偏差，对送风量进行连续、 无级的调节。例如，冬季车外温度低，当加热器不能充分供暖时，自动控制机构中断送风；当加热器加热空气，车内温度上升后，又开始送风。 2.车外新鲜空气与车内循环空气的自动切换控制 例如在炎热的夏季，车外温度较高，为迅速降低车内温度可暂时关闭车外新鲜空气通道。当车内温度下降到一定值时，自动控制机构使车外新鲜空气与车内循环空气按一定比例混合输入。当需要除霜时，一般引入车外新鲜空气加热，由除霜风口送出。 3.压缩机和加热器工作的控制 例如室外温度降低到10以下时，电脑自动切断压缩机工作，引进外界空气到车内进行温度调节。当夏季室外温度高于30时，电脑会关闭热水阀，让风机高速运行，增加送风量。当室外温度高35时，便会切断车外空气，定期更换车内空气。 4.空气混合风门控制 对于使用容积可调式压缩机制冷系统，当压缩机节能输出会引起蒸发器温度上升时，电脑会自动控制调节空气混合风门的位置，保持输出空气温度不变。压缩机、冷凝器、储液干燥器、蒸发器、空调控制面板、空调、热敏电阻（温度传感器）、双压开关、发动机冷却液温度开关、管路、铜管或铝管和高压橡胶管等连接成一个密闭系统。 图 2-1 变容量翘板式压缩机结构示意图 1-主轴 2-轴封器 3-斜盘 4-翘盘 5-活塞盖 7-控制阀 8-缸体 9-前盖 10-离合器 变容量翘板式压缩机是对原翘板式压缩机的改进。改进后的变容量压缩机斜盘与主轴间增加了一个可在主轴上滑动的轴套主轴上装有驱动斜盘运动的驱动杆。斜盘与驱动杆通过两个同心短销轴相联接，驱动杆上开有腰形槽，斜盘与驱动杆通过长销轴 构成活动联接。斜盘倾角的改变可以改变活塞的行程从而实现压缩机随主轴旋转一周的每转排量。研究表明：压缩机排量是由压缩机转速 n、压缩机吸