《汽车空调》-PPT-王晓-02汽车空调的组成和发展

1、情景二：汽车空调的组成和类型情景二：汽车空调的组成和类型一、现代汽车空调系统的基本组成与类型一、现代汽车空调系统的基本组成与类型 （一）现代汽车空调系统的基本组成（一）现代汽车空调系统的基本组成 现代汽车越来越多地采用冷暖一体化的自动空凋系统，这种自动空现代汽车越来越多地采用冷暖一体化的自动空凋系统，这种自动空调器由制冷系统、采暖系统、通风与空气温度调节系统、空气净化装置及调器由制冷系统、采暖系统、通风与空气温度调节系统、空气净化装置及控制系统等几部分组成。控制系统等几部分组成。 1 1、制冷系统、制冷系统 制冷系统是汽车空调的冷源，蒸气压缩式制冷装置通过压缩机的压制冷系统是汽车空调的冷源，蒸

2、气压缩式制冷装置通过压缩机的压缩和抽吸作用，使制冷剂在管路中循环，在低压端缩和抽吸作用，使制冷剂在管路中循环，在低压端( (蒸发器蒸发器) )汽化吸热，以汽化吸热，以降低蒸发器周围空气的温度，并将冷空气送人车内；在高压端降低蒸发器周围空气的温度，并将冷空气送人车内；在高压端( (冷凝器处冷凝器处) )液化散热，并将吸收了热量的热空气散发到车外大气中。如此，制冷系统液化散热，并将吸收了热量的热空气散发到车外大气中。如此，制冷系统工作时通过制冷剂气态与液态相互转换，进行着吸热和放热循环过程，将工作时通过制冷剂气态与液态相互转换，进行着吸热和放热循环过程，将车内的热量车内的热量“搬搬”到了车外，从而

3、降低了车内空气的温度。到了车外，从而降低了车内空气的温度。2 2、采暖系统、采暖系统 采暖系统是汽车空调的热源，利用汽车发动机冷却液、废气的余热或利用燃采暖系统是汽车空调的热源，利用汽车发动机冷却液、废气的余热或利用燃烧器燃烧产生热量，通过加热器加热进入车内的空气，以提高车内的温度。烧器燃烧产生热量，通过加热器加热进入车内的空气，以提高车内的温度。 3 3、通风与空气温度调节系统、通风与空气温度调节系统 通风系统通过鼓风机、进风口风门和风道，将车外的新鲜空气引入车内，达通风系统通过鼓风机、进风口风门和风道，将车外的新鲜空气引入车内，达到通风、换气之目的；空气温度调节系统则是通过相应的控制开关和

4、风门控制进到通风、换气之目的；空气温度调节系统则是通过相应的控制开关和风门控制进风量，并将冷风、热风、新鲜空气有机地混合，形成温度适宜、风量适当的气流风量，并将冷风、热风、新鲜空气有机地混合，形成温度适宜、风量适当的气流送人车内。送人车内。 4、空气净化装置 空气净化装置通过某种方式将车内空气中的尘埃、异味及其它有害气体清除掉，以使车内空气变得清新。配备空气净化装置的汽车空调在高级轿车和豪华大客车上应用较多。 5、控制系统 空调电子控制系统由传感器、控制器及执行机构组成，用于自动调节车内空气的温度、湿度、空气流量和流向，使车内形成冷暖适宜的气流，实现车内环境在各个季节、全方位多功能的最佳调节。

5、（二）汽车空调的类型（二）汽车空调的类型不同类型、不同级别的汽不同类型、不同级别的汽车，其装备的汽车空调也会车，其装备的汽车空调也会有所不同，因此，现代汽车有所不同，因此，现代汽车空调有多种结构类型，现以空调有多种结构类型，现以不同的分类方法予以概括。不同的分类方法予以概括。 1 1、按空调压缩机驱动、按空调压缩机驱动方式分方式分（1 1）独立式空调）独立式空调独立式汽车空调由专用空独立式汽车空调由专用空调发动机来驱动制冷压缩机。调发动机来驱动制冷压缩机。独立式空调系统的制冷量大，独立式空调系统的制冷量大，工作稳定，但成本高，体积工作稳定，但成本高，体积及质量大。独立式汽车空调及质量大。独立式

6、汽车空调多用于制冷量较大的大、中多用于制冷量较大的大、中型客车上。如图型客车上。如图1-81-8所示。所示。图图1-8 1-8 独立式空调独立式空调（2 2）非独立式空调）非独立式空调非独立式汽车空调由汽车发动机直接驱动制冷压缩机。这种汽车空调结构紧凑，非独立式汽车空调由汽车发动机直接驱动制冷压缩机。这种汽车空调结构紧凑，其缺点是制冷性能受汽车发动机工作的影响，工作稳定性较差。小型客车和轿车其缺点是制冷性能受汽车发动机工作的影响，工作稳定性较差。小型客车和轿车都采用了非独立式汽车空调。如图都采用了非独立式汽车空调。如图1-91-9所示。所示。图图1-9 1-9 非独立式驱动的轿车空调系统非独立

7、式驱动的轿车空调系统 2 2、按空调的功能分、按空调的功能分（1 1）单独功能型空调）单独功能型空调单独功能型汽车空调可以有制冷和采暖两种功能，但是该种类型空调是将制冷系单独功能型汽车空调可以有制冷和采暖两种功能，但是该种类型空调是将制冷系统、取暖系统、强制通风系统各自安装、单独操作，互不干涉，多用于大型客车统、取暖系统、强制通风系统各自安装、单独操作，互不干涉，多用于大型客车和载货汽车上。如图和载货汽车上。如图1-101-10所示。所示。图图1-10 1-10 单独功能型空调单独功能型空调（2 2）冷暖一体型空调）冷暖一体型空调冷暖一体型汽车空调的制冷、取暖和通风共用一台鼓风机及一个风道，冷

8、风、冷暖一体型汽车空调的制冷、取暖和通风共用一台鼓风机及一个风道，冷风、暖风和通风在同一控制板上进行控制。冷暖一体型汽车空调结构紧凑，操作方暖风和通风在同一控制板上进行控制。冷暖一体型汽车空调结构紧凑，操作方便，多用于轿车上，如图便，多用于轿车上，如图1-111-11所示。所示。图图1-11 1-11 冷暖一体型空调冷暖一体型空调 3 3、按空调系统的调节方式分、按空调系统的调节方式分（1 1）手动调节空调）手动调节空调由驾驶员通过控制板的功能键完成对空调的温度、通风机构和风向、风速的调由驾驶员通过控制板的功能键完成对空调的温度、通风机构和风向、风速的调节。如图节。如图1-121-12所示。所

9、示。图图1-12 1-12 手动调节阀手动调节阀（2 2）半自动空调）半自动空调半自动真空式空调控制面板及功半自动真空式空调控制面板及功能能半自动真空控制面板的控制键形半自动真空控制面板的控制键形式与手动式有所不同，但它们的功能式与手动式有所不同，但它们的功能键控制的内容基本相同。汽车空调半键控制的内容基本相同。汽车空调半自动操控系统可根据驾驶员的设定自自动操控系统可根据驾驶员的设定自动工作，将空调温度控制在设定的值。动工作，将空调温度控制在设定的值。半自动空调仍然需要由驾驶员作空调半自动空调仍然需要由驾驶员作空调的设定操作，但提高了空调的舒适性，的设定操作，但提高了空调的舒适性，而成本增加不

10、多，因此在上世纪而成本增加不多，因此在上世纪7070年年代开始，在一些中高档轿车上得到了代开始，在一些中高档轿车上得到了应用。半自动空调控制面板典型一例应用。半自动空调控制面板典型一例如图如图1-131-13。图图1-13 1-13 通用汽车电控气动汽车空调控制面通用汽车电控气动汽车空调控制面板板（3 3）自动控制空调）自动控制空调自动空调自动监控并调节温度、鼓风机速度和空气分配，自动模式提供了最自动空调自动监控并调节温度、鼓风机速度和空气分配，自动模式提供了最适宜的系统控制，并且不需要手动干预，手动模式允许忽略单个功能的自动运适宜的系统控制，并且不需要手动干预，手动模式允许忽略单个功能的自动

11、运行，以适应个人偏好，典型的自动空调控制面板如图行，以适应个人偏好，典型的自动空调控制面板如图1-141-14所示。所示。图图1-14 1-14 自动空调控制面板自动空调控制面板全自动空调也可以通过控制面板上的温度设定按键来设定空调的温度全自动空调也可以通过控制面板上的温度设定按键来设定空调的温度控制系统会自动将空调温度稳定在设定的值。按下自动按钮时，控制系控制系统会自动将空调温度稳定在设定的值。按下自动按钮时，控制系统根据车内外的温度及其他相应情况，自动选择运行模式、控制运行参统根据车内外的温度及其他相应情况，自动选择运行模式、控制运行参数，将空调保持在最佳状态。数，将空调保持在最佳状态。由

12、电子控制器根据各相关传感器的电信号，自动对空调的温度、风量由电子控制器根据各相关传感器的电信号，自动对空调的温度、风量及风向等进行调节，可实现对车内空气环境的全季节、全方位、多功能及风向等进行调节，可实现对车内空气环境的全季节、全方位、多功能的最佳调节和控制。自动控制空调又分模拟控制和微机控制两种形式，的最佳调节和控制。自动控制空调又分模拟控制和微机控制两种形式，现代汽车越来越多地采用微机控制的自动空调系统。现代汽车越来越多地采用微机控制的自动空调系统。二、汽车空调系统的总体结构认知二、汽车空调系统的总体结构认知汽车空调部件的位置如图汽车空调部件的位置如图1-151-15所示。所示。图图1-1

13、5 1-15 汽车空调部件的布置位置汽车空调部件的布置位置 （一）冷凝器和储液干燥器安装在汽车的前部，与汽车发动机散热器（一）冷凝器和储液干燥器安装在汽车的前部，与汽车发动机散热器左右并排或前后重叠放置，便于冷凝器和储液干燥器通风散热；电动冷却风左右并排或前后重叠放置，便于冷凝器和储液干燥器通风散热；电动冷却风扇置于冷凝器的前端或后端，以加强通风散热。扇置于冷凝器的前端或后端，以加强通风散热。 （二）双重压力开关安装在储液干燥器上，用于感应汽车空调制冷系（二）双重压力开关安装在储液干燥器上，用于感应汽车空调制冷系统高压端的压力。统高压端的压力。 （三）汽车空调压缩机安装在发动机前端，通过发动机

14、曲轴皮带轮驱（三）汽车空调压缩机安装在发动机前端，通过发动机曲轴皮带轮驱动运转工作。动运转工作。 （四）膨胀阀和蒸发器安装在汽车驾驶室的仪表下面，便于向驾驶室（四）膨胀阀和蒸发器安装在汽车驾驶室的仪表下面，便于向驾驶室吹风配气。蒸发器位于通风配气通道中；暖风系统加热器、鼓风机也置于其吹风配气。蒸发器位于通风配气通道中；暖风系统加热器、鼓风机也置于其中夏季将蒸发器周围的低温空气吹入驾驶室，冬季将加热器周围的暖空气中夏季将蒸发器周围的低温空气吹入驾驶室，冬季将加热器周围的暖空气吹入驾驶室。吹入驾驶室。 （五）由金属管道或橡胶软管连接制冷系统各部件，在汽车空调压缩（五）由金属管道或橡胶软管连接制冷系

15、统各部件，在汽车空调压缩机的作用下，制冷剂在各个部件和管道中循环流动，作为制冷系统热传递的机的作用下，制冷剂在各个部件和管道中循环流动，作为制冷系统热传递的媒介空调制冷系统管路连接如图媒介空调制冷系统管路连接如图1-161-16所示。所示。图图1-16 1-16 空调制冷管道的连接空调制冷管道的连接（六）通风口气通道总体位于驾驶室仪表台的下面。进风口通过进风风门连通前挡（六）通风口气通道总体位于驾驶室仪表台的下面。进风口通过进风风门连通前挡风玻璃下的大气和驾驶室室内，进避风风门控制汽车空调通风系统的内外循环；出风玻璃下的大气和驾驶室室内，进避风风门控制汽车空调通风系统的内外循环；出风口通过各气

16、流方式风门连通驾驶室出风口，如仪表台中部出风口、仪表台下部下风口通过各气流方式风门连通驾驶室出风口，如仪表台中部出风口、仪表台下部下出风口、驾驶室侧出风口、驾驶室后排座中部的后出风口等。出风口及控制面板的出风口、驾驶室侧出风口、驾驶室后排座中部的后出风口等。出风口及控制面板的位置如图位置如图1-171-17所示。所示。图图1-17 1-17 汽车空调出风口及面板位置图汽车空调出风口及面板位置图( (七七) )各风门通过伺服电动机控制，安装在风门一侧，直接或间接控制风门的开各风门通过伺服电动机控制，安装在风门一侧，直接或间接控制风门的开闭和转动。闭和转动。知识拓展知识拓展我国汽车空调发展方向。我

17、国汽车空调发展方向。经过经过4040余年的发展，尤其是近余年的发展，尤其是近1010年的快速发展，我国汽车空调产品的技术水年的快速发展，我国汽车空调产品的技术水平得到很大幅度提高，但其技术含量仍低于国际先进水平。我国汽车空调生产平得到很大幅度提高，但其技术含量仍低于国际先进水平。我国汽车空调生产厂家厂家2020世纪世纪8080年代引进的两器生产线基本上是管带式的，而目前国际上所采用年代引进的两器生产线基本上是管带式的，而目前国际上所采用的层叠式蒸发器和平行流式冷凝器与管带式相比，同体积时可分别增加的层叠式蒸发器和平行流式冷凝器与管带式相比，同体积时可分别增加1010和和5 51515的换热效率

18、。因此，国内汽车空调面临着产品升级换代的问题。汽车的换热效率。因此，国内汽车空调面临着产品升级换代的问题。汽车空调生产也需要向专业化、规模化集中，提高生产效率。空调生产也需要向专业化、规模化集中，提高生产效率。当前从市场需求方面看，汽车空调装置应进一步降低成本，提高使用经济性。当前从市场需求方面看，汽车空调装置应进一步降低成本，提高使用经济性。从车身制造方面看，随着车厢地板的降低以及车辆向大型化、高级化发展，需从车身制造方面看，随着车厢地板的降低以及车辆向大型化、高级化发展，需进一步提高汽车空调各组成装置的结构紧凑性和效率；从乘客和驾驶员方面看，进一步提高汽车空调各组成装置的结构紧凑性和效率；

19、从乘客和驾驶员方面看，车内温度要合理分布，设备操作要简便，空调装置应向全季节型发展。随着汽车内温度要合理分布，设备操作要简便，空调装置应向全季节型发展。随着汽车设计技术的不断提高，汽车空调将继续向以下几个方面发展：车设计技术的不断提高，汽车空调将继续向以下几个方面发展：一、全自动智能化早期的汽车空调系统都是手动控制。近年来，随着电子计算机一、全自动智能化早期的汽车空调系统都是手动控制。近年来，随着电子计算机的普及并逐步应用到汽车空调系统，使得空调系统的控制效果日趋完善，空调设的普及并逐步应用到汽车空调系统，使得空调系统的控制效果日趋完善，空调设备的性能也越来越高。这种空调系统的计算机能根据车内

20、、外环境温度和人工设备的性能也越来越高。这种空调系统的计算机能根据车内、外环境温度和人工设定要求，自动控制压缩机开停、热水阀开度、风机转速、辅助发动机转速及各种定要求，自动控制压缩机开停、热水阀开度、风机转速、辅助发动机转速及各种风门的开闭位置，进行全天候的空气调节，集制冷、采暖、通风于一体，在人为风门的开闭位置，进行全天候的空气调节，集制冷、采暖、通风于一体，在人为设定的最佳温度、湿度及风量的情况下，该系统可根据车室内人员数量及其他情设定的最佳温度、湿度及风量的情况下，该系统可根据车室内人员数量及其他情况的变化进行多档位、多模式的微调，从而达到设定的最佳值，使车内始终保持况的变化进行多档位、

21、多模式的微调，从而达到设定的最佳值，使车内始终保持舒适的人工气候环境。同时还可进行故障自动诊断和数字显示以节省能舒适的人工气候环境。同时还可进行故障自动诊断和数字显示以节省能 不源，不源，缩短检修和准备时间。缩短检修和准备时间。二、提高舒适性除乘用车空调外，现在不少汽车空调还是冷暖系统相互独立。今后全天候型的空调系统将在各类汽车空调上得到普及。该系统具有换气、采暖、除湿、制冷等所有功能，夏天由发动机驱动制冷系统，冬天由加热器制热采暖，其他季节，如梅雨季节则采用制冷与采暖混合吹出的温和风进行除湿，使车内换气情况达到最佳状态。三、新型空调结构。目前市场上已经开始推出双向空调，即采用热泵式系统。三、

22、新型空调结构。目前市场上已经开始推出双向空调，即采用热泵式系统。该空调系统的工作原理如同家用空调器一样，夏季制冷，冬季逆向工作取暖。但该空调系统的工作原理如同家用空调器一样，夏季制冷，冬季逆向工作取暖。但由于热泵式系统冬季供暖效率较低，因此往往需要加设一个水暖加热器，并由控由于热泵式系统冬季供暖效率较低，因此往往需要加设一个水暖加热器，并由控制系统自动控制热泵系统的工作。当水温高时，发动机冷却水进入热水加热器制系统自动控制热泵系统的工作。当水温高时，发动机冷却水进入热水加热器 当当水温低时，自动起动压缩机工作，制冷工质逆向流动，蒸发器起散热器的作用。水温低时，自动起动压缩机工作，制冷工质逆向流

23、动，蒸发器起散热器的作用。 四、高效节能、小型轻量化要进一步降低空调装置的质量和外形尺寸，必须四、高效节能、小型轻量化要进一步降低空调装置的质量和外形尺寸，必须提高各组成装置的结构紧凑性和效率。为此各科研部门正致力于改进各部件的结提高各组成装置的结构紧凑性和效率。为此各科研部门正致力于改进各部件的结构，完善各部件的制造工艺，进一步降低压缩机的动力消耗，节约能源。构，完善各部件的制造工艺，进一步降低压缩机的动力消耗，节约能源。五、压缩机的发展和应用未来几年内，六缸和七缸斜盘式无级可变排量压缩机仍然五、压缩机的发展和应用未来几年内，六缸和七缸斜盘式无级可变排量压缩机仍然是压缩机的主导产品，特别是外

24、控式无级可变排量斜盘式压缩机，由于没有电磁离合是压缩机的主导产品，特别是外控式无级可变排量斜盘式压缩机，由于没有电磁离合器使压缩机整机质量大为减轻，在市场上很受欢迎。旋叶式压缩机由于成本比较低，器使压缩机整机质量大为减轻，在市场上很受欢迎。旋叶式压缩机由于成本比较低，将继续占据着微型车市场。涡旋式压缩机早在将继续占据着微型车市场。涡旋式压缩机早在1919世纪初就已开发出来，但直到世纪初就已开发出来，但直到19881988年年才得到实际应用，才得到实际应用，19931993年三电公司正式开发出适用于汽车空调的涡旋式压缩机。涡旋年三电公司正式开发出适用于汽车空调的涡旋式压缩机。涡旋式压缩机虽然有着

25、广阔的前景，但由于生产技术要求高，故一直制约着其在汽车上的式压缩机虽然有着广阔的前景，但由于生产技术要求高，故一直制约着其在汽车上的发展和使用。当加工、材料等疑难问题逐步得到解决后，它的高技、节能、零部件少发展和使用。当加工、材料等疑难问题逐步得到解决后，它的高技、节能、零部件少等优点必将吸引制造商和使用者，涡旋式压缩机将在汽车上得到更广泛的应用。等优点必将吸引制造商和使用者，涡旋式压缩机将在汽车上得到更广泛的应用。电动汽车、燃料电池汽车等新型动力汽车的发展呼唤新型的压缩机，该类型汽车空电动汽车、燃料电池汽车等新型动力汽车的发展呼唤新型的压缩机，该类型汽车空调采用电驱动压缩机是必然的出路。对于

26、混合动力汽车，一般也希望采用电动压缩机，调采用电驱动压缩机是必然的出路。对于混合动力汽车，一般也希望采用电动压缩机，以保证在任何动力驱动时制冷空调都能正常工作。采用常规开启式压缩机的混合动力以保证在任何动力驱动时制冷空调都能正常工作。采用常规开启式压缩机的混合动力汽车只能在发动机驱动时带动制玲空调，若转换成电驱动模式，则一般停止空调，需汽车只能在发动机驱动时带动制玲空调，若转换成电驱动模式，则一般停止空调，需要空调时临时再发动发动机，或配备一个小的汽油机供电动模式时使用空调用。要空调时临时再发动发动机，或配备一个小的汽油机供电动模式时使用空调用。美国哈里森、日本三电和电装等公司都相继开发了电动

27、压缩机。全封闭电动压缩机因省去了带驱动系统，因此安装位置不受任何限制。近年来直流无刷电动机及其调速技术的飞速发展，为开发使用小型轻便的全封闭电动压缩机奠定了基础，电动汽车的兴起又为发展电动压缩机提供了新的契机。六、跨临界汽车空调系统将日趋成熟环境保护问题越来越受到重视，当全球在六、跨临界汽车空调系统将日趋成熟环境保护问题越来越受到重视，当全球在大张旗鼓地进行用大张旗鼓地进行用R134aR134a取代取代R12R12的技术转换工作的同时，也在积极寻找新的制冷的技术转换工作的同时，也在积极寻找新的制冷剂，开发新的汽车空调系统。剂，开发新的汽车空调系统。 七、汽车空调市场将进一步细分。目前，国内货车及一些专用汽车的空调七、汽车空调市场将进一步细分。目前，国内货车及一些专用汽车的空调普及率还不高，而这类汽车往往工作条件艰苦，驾驶员更需要一个舒适的工作环普及率还不高，而这类汽车往往工作条件艰苦，驾驶员更需要一个舒适的工作环境。但是为这类汽车提供配套的汽车空调生产企业比较少。随着汽车空调用