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汽车空调系统概述-汽车舒适安全与信息系统检修(第3版)

更新时间:2025-01-15 工作计划 版权反馈
【摘要】:表1-1汽车空调与房间空调的比较2.汽车空调系统的要求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。

1.1.1 汽车空调系统的功能

汽车空调系统的功能是通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境,即对车内的温度、湿度、气流速度进行调节,并具有净化空气的功能。除此之外,汽车空调还能除去风窗玻璃上的雾、霜、冰、雪,给驾驶员一个清晰的视野,确保行车安全。

1.调节车内的温度

调节车内温度是汽车空调的基本功能,汽车空调利用其制冷装置和加热装置,调节车内适宜的空气温度。

2.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。在汽车上目前还没有安装加湿装置,只能通过打开车窗或通风设施,靠车外新风来调节。

3.调节车内的空气流动

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,会使人感到不舒服,舒适的气流速度一般为0.25m/s。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之间。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。

4.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。

1.1.2 汽车空调系统的组成

1.制冷系统

制冷系统采用蒸气压缩式的制冷原理,对车内的空气进行冷却。作为冷源的蒸发器,其温度低于空气的露点温度,因此,制冷系统还有除湿和净化空气的作用。

2.加热系统

一般轿车空调不单独设置热源,而是通过把发动机的冷却水引入加热器,利用鼓风机对空气进行加热。加热系统还可以对前挡风玻璃进行除霜。

3.通风系统

通风系统包括鼓风机、风道、风门、出风口等,把车外的新鲜空气引入车内,通过排风口把车内的污浊空气排出车外。

4.操纵控制系统

操纵控制系统一般由电气系统、真空系统和操纵装置组成,对制冷系统和加热系统进行控制,同时对车内的空气温度、风量、流向进行操纵,保证空调系统正常工作。

5.空气净化系统

空气净化系统一般由空气过滤器、排风口、电气集尘器、阴离子发生器等组成。对引入的车外空气进行过滤,不断排出车内的污浊气体,保证车内空气清洁。

1.1.3 汽车空调的分类

汽车空调的分类很多,目前最常用的为以下两种分类:

1.按功能分类

空调按功能不同可分为冷暖分开型、冷暖合一型和全功能型。

(1)冷暖分开型

制冷与供暖完全分开,各自独立控制,结构分开布置。这种形式占用空间较多,主要用于早期的汽车空调,现已淘汰。

(2)冷暖合一型

在制冷系统的基础上增装加热及暖风出口,但制冷与采暖不能同时工作。

(3)全功能型(www.xing528.com)

这种形式的汽车空调集制冷、供暖、除霜、去湿、通风、净化等功能于一体,由于其功能完善,提高了乘员的舒适性,越来越多的汽车空调采用了这种形式。

2.按控制方式分类

空调按控制方式不同可分为手动空调、半自动空调、全自动空调和电控空调。

(1)手动空调

手动空调用拨杆或旋钮控制,其操纵机构一般为拉索式,也有少数为气动式(真空)。(2)半自动空调

半自动空调一般用拨杆控制,设有温度选择健和功能选择键。(3)全自动空调

全自动空调一般用按键控制,操纵机构一般为电控气动式。

(4)电控空调

电控空调一般用触摸开关控制,是用微机控制的空调系统,操纵机构一般为电动式,也有少数用电控气动式。

1.1.4 汽车空调系统的特点及要求

1.汽车空调系统的特点

汽车直接暴露在太阳下或风雪中,隔热措施困难;汽车在行驶时有大量风沙、废气从各种缝隙钻入车厢内,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,因此,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,具体表现在以下各个方面。

①在炎热的夏季,由于汽车车厢容积小,而且车窗占的面积比例相对较大,易受阳光直射。一般建筑物可以用窗帘防止阳光直射,在汽车上要保证视野而无法做到,因此车厢内的温度很高。此外,车厢内的温度还受到地面热量反射、人体散热、发动机的辐射热等影响,所以汽车空调的制冷负荷较大。

②汽车空调制冷压缩机要由汽车发动机来驱动,因此对汽车的动力性、经济性均有一定的影响。

③在由发动机驱动时,汽车空调的制冷性能受发动机转速影响,但即使是怠速运转,也要保证车内温度凉爽适宜。

④汽车车厢内乘员所占空间比例较大,加上座椅和其他机械装置的高低不平,直接影响了车厢内的风速分布和温度分布的均匀性,从而影响了人体的舒适性。

⑤冷凝压力偏高。对于轿车、货车、小型旅行车等大多数车辆,冷凝器置于汽车水箱前面,其散热效果受到发动机水箱辐射热、汽车行驶速度、路面尘土污染的影响,尤其在汽车怠速或爬坡时,不仅冷凝压力异常升高,而且影响汽车发动机水箱的散热。即使装在汽车车身侧面的冷凝器,冷却条件也不是很理想。

⑥制冷剂容易泄漏。汽车在颠簸不平的道路上行驶时,震动厉害,制冷管路连接处容易松动,冷凝器易受飞石击伤或泥浆腐蚀,产生泄漏现象。

⑦在汽车空调制冷系统中循环的制冷剂流量变化范围较大,给设计带来困难。发动机转速的变化可从700r/min(怠速)变到6000r/min,压缩机转速与发动机转速成正比,这给制冷系统的制冷量调节带来困难,使得汽车空调系统的调节比控制较普通的建筑空调系统更为复杂。汽车空调与房间空调的比较,见表1-1。

表1-1 汽车空调与房间空调的比较

2.汽车空调系统的要求

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。具体要求如下所述。

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。舒适的温度范围,冬季为16℃~20℃,夏季为20℃~28℃;舒适的湿度范围,冬季为55%~70%,夏季为60%~75%;舒适的气流平均速度一般为0.25m/s。

②汽车空调的控制机构和操纵机构要灵活、方便、可靠。

③汽车空调的零部件要求可靠、体积小、质量轻、安装维修方便。

④汽车空调应具有快速制冷和快速采暖的能力。

⑤汽车空调冷气装置工作时,对汽车的动力性和经济性的影响要尽可能的小。

⑥汽车空调在汽车上的结构布局要紧凑合理,零部件安装要有防震措施,保证汽车空调在剧烈颠簸、震动条件下能可靠地工作。

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