单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 绪 论,第一章 绪 论,第一节 汽车空调概述,第二节 汽车空调的组成与分类,第三节 汽车空调的工作特点,第一节 汽车空调概述,一、汽车空调的根本概念,空调即空气调节，是指在封闭的空间内，对空气温度、湿度、流速及空气的清洁度进行局部或全部调节的过程。,空调是汽车现代化标志之一，已成为现代汽车的标准装备。汽车空调的根本功能是在任何气候和行驶条件下，改善驾驶员的劳动条件和创造舒适的环境。随着汽车技术的不断开展，对舒适性的要求越来越高。舒适性是由人对车内的温度、湿度、空气流速、含氧量、有害气体含量、噪声、压力、气味、灰尘、细菌等参数指标的感觉和反映来决定的。,现代汽车空调就是将车内空间的环境调整到人体最适宜的状态，创造良好的劳动条件和工作环境，以提高驾驶员的劳动生产率和行车平安。同时，保护乘员的身体健康，利于乘员旅游观光、学习或者休息。为此，现代汽车空调系统必须具备完善的功能，以及完成这些功能所需要的装置。这些装置既可单独使用，也可综合使用，以完成空气调节工作。,二、汽车空调的开展历程,汽车空调的功能是随着人们对汽车舒适性要求的不断提高，而从低级到高级，由功能简单向功能齐全方向开展的，其历程可以概括为以下五个阶段。,第一阶段：单一供暖。1925年，首先在美国出现了利用汽车冷却液通过加热器来取暖的系统。1927年开展为具有加热器、鼓风机和空气滤清器等的比较完整的供热系统。目前，在国内大局部货车上仍然使用单一取暖系统。,第二阶段：单一制冷。1939年，美国通用汽车公司首先在轿车上安装了机械制冷降温空调器，成为汽车空调的先驱。目前，在热带、亚热带地区，汽车空调仍然使用单一制冷系统。,第三阶段：冷暖一体化。1954年，美国通用汽车公司首先在纳什牌轿车上安装了冷暖一体化的空调器，汽车空调才根本上具有了调节控制车内温度、湿度的功能。随着汽车空调技术的改进，目前的冷暖一体化空调根本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。冷暖一体化系统是目前使用量最大的一种汽车空调系统。,第四阶段：自动控制。冷暖一体化汽车空调需要人工操作，这显然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卡迪拉克轿车上。这种装置使用了电子控制的方法，只要预先设定好温度，机器就能自动地在设定好的温度范围内工作，到达调节车内空气温度等的目的。,第五阶段：微机控制。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开发了微机控制的汽车空调系统，于1977年同时安装在各自生产的汽车上。随着微电子技术的开展，微机控制的汽车空调的功能不断增加和完善，实现了控制显示数字化，冷、暖、通风三位一体化，故障诊断智能化。目前，高档轿车全自动空调已经与车身计算机系统组成局域网络，计算机可以根据车内、外的环境条件，自动控制空调系统的工作，实现空调运行与汽车运行的相关统一，极大地提高了调节效果，节约了燃料，从而提高了汽车的整体性能和舒适性。,我国汽车空调工业的开展大致经历了三个阶段：,第一阶段是从20世纪60年代初到20世纪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采暖。,第二阶段是从20世纪80年代初至20世纪90年代初。20世纪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；20世纪80年代中后期，我国一汽及上海、北京、广州、佛山等地的汽车厂从日本、德国引进先进的空调生产线和空调生产技术，生产大、中型客车，轻型车及轿车的空调系统。,第三阶段是从20世纪90年代开始到目前。国内一批形成生产规模的汽车空调制造企业，分别从国外引进最先进的压缩机、冷凝器和蒸发器的生产技术和生产线，同时按照?蒙特利尔议定书?和?中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家法方案?的要求，促进汽车空调制冷系统工质由R12向R134a的转换。至此，我国汽车空调技术在短时间内接近了世界先进水平。,第二节 汽车空调的组成与分类,一、汽车空调系统的组成,完善的汽车空调系统一般由制冷系统、取暖系统、配气系统、控制电路四大局部组成。严格地说，还应包括空气净化系统。高级轿车装备有碳罐、空气滤清器和静电除尘式净化器等一套较完整的空气净化系统，而在普通型轿车中，空气净化的任务那么由蒸发器直接完成。,1制冷系统,制冷系统由压缩机、冷凝器、储液枯燥器(或集液器、积累器)、膨胀阀(或膨胀节流管、孔管)、蒸发器、冷凝器散热风扇、制冷管路、制冷剂等组成，如图1-1所示。,各部件由以下三种管路连成空调系统：,(1)高压软管，用于连接压缩机和冷凝器；,(2)液体管路，用于连接冷凝器和蒸发器；,(3)回气管路，用于连接蒸发器和压缩机。,使用集液器的系统必须把它装在蒸发器和压缩机之间；使用储液枯燥器的系统必须把它放在冷凝器和膨胀阀之间。,1压缩机 2感温包 3蒸发器 4鼓风机 5膨胀阀,6储液枯燥器 7冷凝器 8冷凝器散热风扇,图1-1 制冷系统的结构,压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、储液枯燥器和液体管路构成高压侧；蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机油池构成低压侧。压缩机是空调系统高、低压侧的分界点；膨胀阀或孔管是高、低压侧的另一分界点。制冷剂的压缩、冷凝、膨胀和蒸发，是汽车空调的根本过程，而实现这一过程是依靠高、低压侧的各种组件来完成的。,2.取暖系统,取暖系统是由加热器、水阀、水管、发动机冷却液等组成的，如图1-2所示。,1加热器 2发动机进水管 3水阀 4发动机出水管 5预热管,图1-2 取暖系统根本组成,3.配气系统,配气系统是由进气模式风门、鼓风机、混合气模式风门、气流模式风门、导风管等组成。汽车室内或室外未经调节的空气，经鼓风机作用送至蒸发器或加热器处，此时已被调节成冷空气或暖空气的空气流，根据风门模式伺服马达开启的角度流向相应的出风口，见图1-3。,4.控制电路,控制电路包括点火开关、A/C开关、电磁离合器、鼓风机开关、调速电阻器、各种温度传感器、制冷剂上下压力开关、温度控制器、送风模式控制装置、各种继电器等。近几年来，高级轿车上普遍采用了电脑自动控制，大幅度降低了人工调节的麻烦，提高了空调的经济性和调节效果。,图1-3 配气系统风门布置图,目前轿车的空调压缩机都以汽车发动机作为动力源，压缩机的开停由电磁离合器动作决定，而电磁离合器的动作时机是以各种温度、压力、转速等信号为主要参考数据来决定的。为防止蒸发器外表温度过低，造成外表结霜，影响制冷效果，一般设有温度控制器(恒温器)。温度控制器以蒸发器外表温度作为控制信号，控制电磁离合器的动作。如果压缩机温度过高，高压局部会因压力异常升高而损坏，所以设有过热开关或高压压力开关。如果系统制冷剂缺乏，那么可能冷冻机油也缺乏，压缩机假设在这种干摩擦情况下运转，容易损坏，因此系统必须设有低压压力开关，当系统压力过低时会自动切断压缩机的电源。,对于设有电脑控制的空调系统，其压缩机的开停(或水阀的开启度)可使空调系统处于最经济状态和所要求的各种冷暖状态。,为了解决汽车怠速、加速等运行工况时的动力匹配及水箱冷却问题，以往常常采用中止压缩机运行的方法，近来比较多地采用提高怠速转速的方法。,二、汽车空调系统的分类,1,按功能分类,汽车空调系统按功能可分为单一功能系统和组合式系统两种。,(1),单一功能系统是指冷风、暖风各自独立，自成系统，一般用于大、中型客车上。,(2),组合式系统是指冷、暖风合用一个鼓风机、一套操纵机构。这种结构又分为冷、暖风分别工作和冷、暖风可同时工作两种方式，多用于轿车上。,2.按驱动方式分类,汽车空调系统按驱动方式可分为非独立式系统和独立式系统两种。,(1)非独立式系统：空调制冷压缩机由汽车本身的发动机驱动，系统的制冷性能受汽车发动机工况的影响较大，工作稳定性较差。尤其是低速时制冷量缺乏，而在高速时制冷量过剩，并且消耗功率较大，影响发动机动力性能。这种类型的汽车空调系统一般多用于制冷量相对较小的中、小型汽车上。,(2)独立式系统：空调制冷压缩机由专用的空调发动机(也称副发动机)驱动，故系统的制冷性能不受汽车主发动机工况的影响，工作稳定，制冷量大。但由于加装了一台发动机，不仅增加了本钱，而且体积和重量也增加了。这种类型的汽车空调系统多用于大、中型客车上。,第三节 汽车空调的工作特点,一、汽车空调的功能,汽车空调的主要功能是调节车内的温度、湿度、气流速度、空气洁净度等，从而为乘员创造清新舒适的车内环境。,1.调节车内的温度,汽车空调在冬季利用其采暖装置升高车内的温度。轿车和中、小型客车一般以发动机冷却循环水作为暖气的热源，而大型客车那么采用独立式加热器作为暖气的热源。在夏季，车内降温那么由制冷装置完成。,2.调节车内的湿度,普通汽车空调一般不具备调节湿度的功能，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、去除空气中的水分，再由取暖装置升温以降低空气的相对湿度。目前在汽车上还没有安装加湿装置，只能通过翻开车窗的方法或利用通风设施，靠车外新鲜空气来调节。,3.调节车内的空气流速,空气的流速和方向对人体舒适性影响很大。夏季，气流速度稍大些，有利于人体散热降温；但过大的风速直接吹到人体上，那么会使人感到不舒服。舒适的气流速度一般为0.25 m/s左右。冬季，风速大了会影响人体保温，因而冬季采暖时气流速度应尽量小一些，一般为 0.150.20 m/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，应采取上冷下暖的方式，即让冷风吹到乘员的头部，暖风吹到乘员的脚部。,4.,过滤和净化车内的空气,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、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进风门、排风门、空气过滤装置和空气净化装置。,二、汽车空调的特点,汽车空调是以消耗发动机的动力来调节控制车内环境的。了解汽车空调特点，有利于汽车空调的使用和维修。汽车空调主要有如下特点。,1.抗冲击能力强,汽车空调安装在运动中的车辆上，要承受剧烈、频繁的振动和冲击，因此汽车空调的各个零部件应有足够的强度和抗振能力，接头牢固并防漏。汽车空调制冷系统极容易发生制冷剂的泄漏，破坏整个空调系统的工作条件，甚至破坏制冷系统的部件，如压缩机，所以，各部件的连接要牢固，要经常检查系统内制冷剂的量。统计说明，汽车空调因制冷剂泄漏而引起的故障约占全部故障的80，而且泄漏频率很高。,2.动力源多样,空调系统所需的动力来自发动机。轿车，轻型汽车，中、小型客车及工程机械，其空调所需的动力和驱动汽车的动力都来自同一发动机，这种空调系统叫非独立式空调系统；对于大型客车和豪华型大、中型客车，由于所需制冷量和暖气量大，一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设置独立的采暖设备，故称之为独立式空调系统。非独立式空调系统会影响汽车的动力性能，但比独立式在设备本钱和运行本钱上都经济。汽车安装了非独立式空调后，耗油量平均增加10%20%(和汽车的速度有关)，发动机的输出功率平均减少,10%12%。非独立式汽车空调的采暖系统一般利用发动机的冷却水，独立式空调系统那么采用独立的采暖燃烧器。,3.制冷制热能力强,汽车的制冷制热能力要比较大，其原因在于：,(1)车内乘员密度大，产生热量多，夏天时热负荷大，而冬天时人体所需的热量也大。,(2)汽车为了减轻自重，隔热层薄，且汽车的门窗多、面积大，所以汽车隔热性能差，热量流失严重，这就要求制热量大。,(3)汽车都在野外工作，直接接受太阳的热、霜雪的冷、风雨的潮湿，环境恶劣且千变万化。要使汽车空调能迅速地降温，在最短的时间里到达舒适的环境，就要求制冷量特别大。非独立式空调系统，由于汽车发动机的工况变化频繁，因此制冷系统的制冷剂流量变化大。例如，汽车高速