汽車空氣調節裝置(air conditioning device) 簡稱汽車空調。用于把汽車車廂内的溫度、濕度、空氣清潔度及空氣流動調整和控制在最佳狀态,為乘員提供舒适的乘坐環境,減少旅途疲勞,為駕駛員創造良好的工作條件,對确保安全行車起到重要作用的通風裝置。一般包括制冷裝置、取暖裝置和通風換氣裝置。這種聯合裝置充分利用了汽車内部有限的空間,結構簡單,便于操作,是國際上流行的現代化汽車空調系統。
汽車空調的發展
随着此前幾年汽車業尤其是轎車的快速增長,汽車零部件行業也得到了飛速的發展,汽車空調作為提高汽車乘坐舒适性的一種重要部件已被廣大汽車制造企業及消費者所認可,至2013年8月止,在國内,國産轎車空調裝置率已接近100%,在其它車型上的裝置率也在逐年提高,汽車空調汽裝置已成為汽車中具有舉足輕重的功能部件。
我國作為世界上主要的空氣壓縮機生産基地,近幾年來,受益于國民經濟和汽車産業的快速發展,我國的汽車空調行業也取得了較快的發展。
到目前為止,我國已基本上形成了門類齊全,大、中、小配套的汽車空調生産體系,具備了年産轎車空調500-600萬套,中、重型汽車空調40萬套,大客車空調20萬套的生産能力,不僅能完全滿足我國汽車工業生産發展的需要,部分企業已具備了進入國際市場的能力。
盡管中國汽車空調市場潛力巨大,但也面臨嚴峻的挑戰,全球原料價格上漲給行業帶來巨大成本壓力;在産品方面,貨車及一些專用車的空調生産較少,市場需求還不能滿足;在技術方面,節能環保的發展趨勢給行業提出新的挑戰。随着中國汽車工業的蓬勃發展,未來消費者将更多地注重汽車的安全性、穩定性、舒适性、娛樂性、輔助性和節能減排性,一些更符合節能、環保要求的新型汽車空調産品将更受歡迎;在技術發展趨勢方面,汽車空調将會向環保空調、綠色空調,小型節能化、舒适、自動化方向發展。
空調類型
1、按驅動方式分為:獨立式(專用一台發動機驅動壓縮機,制冷量大,工作穩定,但成本高,體積及重量大,多用于大、中型客車)和非獨立式(空調壓縮機由汽車發動機驅動,制冷性能受發動機工作影響較大,穩定性差,多用于小型客車和轎車)。
2、按空調性能分為:單一功能型(将制冷、供暖、通風系統各自安裝,單獨操作,互不幹涉,多用于大型客車和載貨汽車上)和冷暖一體式(制冷、供暖、通風共用鼓風機和風道,在同一控制闆上進行控制,工作時可分為冷暖風分别工作的組合式和冷暖風可同時工作的混合調溫式。轎車多用混合調溫式)。
3、按控制方式分為:手動式(撥動控制闆上的功能鍵對溫度、風速、風向進行控制)和電控氣動調節(利用真空控制機構,當選好空調功能鍵時,就能在預定溫度内自動控制溫度和風量)。
4、按調節方式分為:全自動調節(利用計算比較電路,通過傳感器信号及預調信号控制調節機構工作,自動調節溫度和風量)和微機控制的全自動調節(以微機為控制中心,實現對車内空氣環境進行全方位、多功能的最佳控制和調節)。
空調布置
不同類型空調系統的布置方式有所不同。當前轎車廣泛采用的是冷暖一體式空調系統。其布置形式是将蒸發器、暖風散熱器、離心式鼓風機、操縱機構等組裝在一起,稱為空調器總成。
空調組成
現代空調系統由制冷系統、供暖系統、通風和空氣淨化裝置及控制系統組成。
1、通風系統:其作用是在汽車行駛時必須保證室内通風,即對汽車室内不斷沖入新鮮空氣,驅排混有塵埃、二氧化碳及來自發動機的有害氣體。在寒冷的冬季,還應對新鮮空氣進行加熱,以保證室内溫度适宜。
2、暖氣系統:其作用是對車室内的空氣或由外部進入車室内的新鮮空氣進行加熱,達到取暖、除濕的目的。
3、制冷系統:其作用是在車外環境溫度較高時降低車内溫度,使乘客感到涼爽、舒适。
4、空氣淨化系統:其作用是對引入的空氣進行過濾,不斷排除車室内的污濁氣體,保持車内空氣清潔。
5、控制系統:控制系統主要由電器元件、真空管路和操縱機構組成。其作用一方面是用以對制冷和暖風系統的溫度、壓力進行控制,另一方面是對車室内空氣的溫度、風量、流向進行操縱,以完善空調系統的各項功能。
汽車空調一般主要由壓縮機(compressor)、電控離合器、冷凝器(condenser)、蒸發器(evaporator)、膨脹閥(expansionvalve)、貯液幹燥器(receiverdrier)、管道(hoses)、冷凝風扇、真空電磁閥(vacuumsolenoid)、怠速器和控制系統等組成。汽車空調分高壓管路和低壓管路。高壓側包括壓縮機輸出側、高壓管路、冷凝器、貯液幹燥器和液體管路;低壓側包括蒸發器、積累器、回氣管路、壓縮機輸入側和壓縮機機油池。
貯液幹燥器——實際上是一個貯存制冷劑及吸收制冷劑水分、雜質的裝置。一方面,它相當于汽車的油箱,為洩露制冷劑多出的空間補充制冷劑。另一方面,它又像空氣濾清器那樣,過濾掉制冷劑中摻雜的雜質。貯液幹燥器中還裝有一定的矽膠物質,起到吸收水分的作用。
冷凝器和蒸發器——它們雖然叫法不一樣,但結構類似。它們都是在一排彎繞的管道上布滿散熱用的金屬薄片,以此實現外界空氣與管道内物質的熱交換的裝置。冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷劑散熱從氣态凝成液态。其原理與發動機的散熱水箱相近(區别隻在于水箱的水一直是液态而已),所以它經常被安裝在車頭,與水箱一起,共同享受來自前方的習習涼風。總之冷凝器是哪裡涼快哪裡去,以便其散熱冷凝。蒸發器與冷凝器正好相反,它是制冷劑由液态變成氣态(即蒸發)吸收熱量的場所。
工作原理
汽車空調制冷系統由壓縮機、冷凝器、貯液幹燥器、膨脹閥、蒸發器和鼓風機等組成。各部件之間采用銅管(或鋁管)和高壓橡膠管連接成一個密閉系統。制冷系統工作時,制冷劑以不同的狀态在這個密閉系統内循環流動,每個循環有四個基本過程:
1、壓縮過程:壓縮機吸入蒸發器出口處的低溫低壓的制冷劑氣體,把它壓縮成高溫高壓的氣體排出壓縮機。
2、散熱過程:高溫高壓的過熱制冷劑氣體進入冷凝器,由于壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并排出大量的熱量。
3、節流過程:溫度和壓力較高的制冷劑液體通過膨脹裝置後體積變大,壓力和溫度急劇下降,以霧狀(細小液滴)排出膨脹裝置。
4、吸熱過程:霧狀制冷劑液體進入蒸發器,因此時制冷劑沸點遠低于蒸發器内溫度,故制冷劑液體蒸發成氣體。在蒸發過程中大量吸收周圍的熱量,而後低溫低壓的制冷劑蒸氣又進入壓縮機。
上述過程周而複始的進行,達到降低蒸發器周圍空氣溫度的目的。
自動空調的功能包括車内溫度和濕度自動調節、回風和送風模式自動控制以及運轉方式和換氣量控制等功能。電控單元将根據駕駛員或乘客通過空調顯示控制面闆上的按鈕進行的設定,使空調系統自動運行,并根據各種傳感器輸入的信号,對送風溫度和送風速度及時地進行調整,使車内的空氣環境保持最佳狀态。
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