汽车空调系统的技术发展.doc

汽车空调系统的技术发展 上海恒安空调设备有限公司 张忠于 生特瑞（上海）工程顾问有限公司 姜彦平 摘要： 近年来，随着环保和能源问题成为世界关注的焦点与新科技技术的发展，为汽车空调业提出了新的课题与挑战。本文结合企业空调系统的组成与工作原理及其汽车空调技术的发展历程，阐述了新技术在汽车空调系统中的应用和发展。 关键词： 汽车空调 技术 压缩机 冷凝器组件 HVAC总成 制冷剂 送风系统 汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要总成之一，为汽车提供制冷、取暖、除霜、除雾、空气过滤和湿度控制功能，汽车空调系统已成为汽车市场竞争的主要手段之一。虽然目前轿车的燃油余热足够提供轿车内的采暖和除霜的需要，但近期研制的高效汽油、柴油发动机的余热会进一步减少，电动车和混合动力车则不得不牺牲驱动性能来提供采暖和制冷，因此必须通过提高汽车空调系统的效率来减轻汽车的动力负担。 1 汽车空调系统的组成与工作原理 1.1汽车空调系统的组成 ⑴制冷系统：对车内空气或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,同时可调节车内空气的湿度。⑵通风系统：通风系统一般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出风口和进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。⑶空气净化系统：空气净化系统是由空气过滤器、出风口等组成。⑷控制系统：控制系统主要由电气元件、真空管路和操纵系统组成，目前常见的控制系统有：手动控制：各风门机构由拉索调节；半自动（电动）控制：由伺服电机或步进电机控制各风门机构；全自动控制：由控制器内的电脑芯片并根据各传感器采集的参数自动调节。 1.2汽车空调系统的工作原理 汽车空调的基本原理与通常的制冷原理基本一致。利用制冷剂的蒸发、冷凝过程，通过外界输入功达到制冷目的。当然一般空调的涵义包括冷气、暖气及空气净化三个内容，本文仅就主要部分——制冷这一环节加以展开。从蒸发器来的低压制冷剂气体被吸入压缩机气缸后，经压缩变成相对高温高压气体，然后进入冷凝器。经冷却后变成相对高压、常温液体，再经过膨胀阀降温降压后进入蒸发器进行蒸发同时带走流经蒸发器芯体的车内空气的热量，蒸发完全的制冷剂气体被吸入压缩机进行压缩，如此不断循环，循环的车内空气被冷却后源源不断地被送入车厢，由此获得制冷功效。 2汽车空调系统的技术创新 2.1压缩机 压作为汽车空调装置的核心压缩技术的发展一直备受世界各国汽车制造商所关注，第一代压缩机一曲柄连杆式结构压缩机已在小排量压缩机中所消失，现在只存在于大客车空调装置中，而且，还有待被大排量十缸斜盘式压缩机（排量超过300厘米3／转）取代的趋势。???? 作为第二代的轴向型压缩机（摇盘式和斜盘式压缩机）一直是汽车空调压缩机的主导产品，约占所有压缩机产品的70％，随着技术的不断进步，轴向型压缩机不但可以做到小型轻量化。而且，最高转速可达10000转／分以上。特别是轴向型压缩机率先实现了无级可变排量控制，特别受到汽车制造商的欢迎。???? 第三代压缩机--旋转叶片式压缩机由于其体积和重量可以做得最小，易于在狭小的发动机室内进行布置，加之噪声、振动小，容积效率高等优点，也特别受到汽车制造商的青睐。产量有连年上升的趋势。???? 代表着压缩机最高技术水平的第四代压缩机--涡旋式压缩机由于突破了制造技术上的难点正在突飞猛进地发展着。涡旋式压缩机最高转速可达12000转／分，以上，容积效率比活塞式压缩机可高达60％，且噪声小，运转平稳。GWP值小于150，空调系统的结构与HFC134a基本相同，但缺点是经试验检测在相同的系统进行性能测试采用HFO1234YF为制冷剂时其制冷是比R134a降低8%左右，因此相关专业厂家正在研究如何提高换热量的办法，目前有研究表明采用增加回热器的办法可以得到弥补，相信不久的将来这一问题便能彻底解决。 2.5送风系统 现在一般采用的空调系统，冬季使用空调时，由于车外新鲜空气比车内空气干燥，为防止风窗结雾，空调回风是采用外循环方式，即全部导入车外新鲜空气，有等量的热空气排出车外，造成比较大的热量损失（换气损失）。为减少热量损失，近来新提出了两层式空调送风系统概念。这是指将空调送、回风系统分为上、下两层，冬季使用空调时，将加热的新鲜空气从车室上半部送向风窗除雾，然后，就从上部导出车外；吹向足部的暖风则采用内循环方式在车室下半部流动，这样可减少一半的换气热损失。 3．结束语 改革开放以来，随着社会日益发展，人民生活水平的不断提高，汽车已经成为人们生活、工作必不可少的重要交通工具之一。我国汽车年生产量和销售量也在逐年攀升。人们对于汽车性能评价除了要求有较好的动力性能和操控性外，现在也开始越来越注重汽车本身的安全性和舒适性。汽车空调作为提高