汽车空调系统设计

1、汽车空调技术交流汽车空调系统设计目录录汽车空调概述 Page 1通风系统介绍 Page 4控制系统介绍 Page 15汽车空调装置介绍 Page 18汽车空调 安全因素 Page 38汽车空调系统设计 Page 40制冷系统介绍 Page 10加热系统介绍 Page 7汽车空调系统设计规范 Page 45一.汽车空调调功能汽车空调调是汽车车空气调调节的简简称，即即采用人人工制冷冷和采暖暖的方法法，调节节车内的的温度、湿度、气流速速度、洁洁净度等等参数指指标，从从而为人人们创造造清新舒舒适的车车内环境境。1、调节车内内温度是是汽车空空调的基基本功能能，多数数汽车只只具有这这种单一一功能。汽车空调

2、调在冬季季利用其其采暖装装置升高高车室内内温度。轿车和和中小型型汽车一一般以发发动机冷冷却循环环水作为为暖风的的热源，目前江江铃皮卡卡及全顺顺均采用用此方式式，而大大型客车车则采用用独立式式加热器器作为暖暖风的热热源。在在夏季车车内降温温由制冷冷装置完完成。2、调节车内内湿度。普通汽车车空调一一般不具具有这种种功能，只有高高级豪华华汽车采采用的冷冷暖一体体化空调调器才能能对车内内湿度进进行适量量调节。它通过过制冷装装置冷却却降温去去除空气气中的水水分，再再由采暖暖装置升升温以降降低空气气的相对对湿度。但在汽汽车上目目前还没没安装加加湿装置置，只有有通过开开车窗或或通风设设施，靠靠车外新新风来调

3、调节。3、汽车空调调的第三三个功能能是调节节车室内内的空气气流速。空气流速速和方向向对人体体舒适性性影响很很大。夏夏季气流流速度稍稍大，有有利于人人体散热热降温；但过大大的风速速直接吹吹到人体体上，也也会使人人不舒服服。舒适适的气流流速度一一般为0.25m/s左右。冬冬季风速速大了会会影响人人体保温温，因而而冬季采采暖希望望气流速速度尽量量小一些些，一般般为0.15m/s0.20m/s。根据人体体生理特特点，头头部对冷冷比较敏敏感，脚脚部对热热比较敏敏感，因因此布置置空调出出风口时时，应让让冷风吹吹到乘员员头部，暖风吹吹到乘员员脚部。4、汽车空调调的第四四个功能能是过滤滤净化车车内空气气。由于

4、车内内空间小小、乘员员密度大大，车内内极易出出现缺氧氧和二氧氧化碳浓浓度过高高的情况况；汽车车发动机机废气中中的一氧氧化碳和和道路上上的粉尘尘、有毒毒花粉都都容易进进入车内内，造成成车内空空气污浊浊，影响响乘员身身体健康康，因此此必须要要求汽车车空调具具有补充充车外新新鲜空气气、过滤滤和净化化车内空空气的功功能，一一般汽车车空调装装置上都都设有进进风门、排风口口、空气气过滤装装置和空空气净化化装置。汽车空调调概述-功能 1二.汽车空调调特点汽车直接接暴露在在太阳下下或风雪雪下，隔隔热措施施困难；汽车在在行驶时时有大量量风沙、废气从从各种缝缝隙钻入入车厢内内，造成成车厢内内空气污污染并增增加热负

5、负荷；汽汽车的行行驶速度度变化无无常，难难以保证证稳定的的空调工工况等。所以汽汽车空调调的工作作环境比比房间空空调要恶恶劣得多多。由于汽车车这个“移动房房间”的的特殊工工作环境境，它与与建筑空空调有许许多不同同之处，具体表表现在以以下诸方方面：1、由于汽车车车厢容容积小，车窗所所占面积积比例较较大，易易受阳光光直射，因此车车厢温温度度很高；此外车车厢内温温度还受受地面热热量反射射、人体体散热、发动机机辐射热热以及换换气热影影响，汽车空调调热负荷荷较大。2、汽车空调调制冷压压缩机不不能利用用电力做做动力，要由汽车车发动机机或专门门的辅助助发动机机来驱动动，因此对对汽车的的其它性性能均有有一定影影

6、响。3、在由发动动机驱动动时，汽车空调调的制冷冷性能与与汽车行行驶速度度有关。高速时时冷量就就大，低低速时冷冷量就小小，特别别是轿车车空调。4、汽车上空空间紧凑凑，空调装置置布置较较困难，而且各种种汽车空空调部件件的通用用性较差差。5、汽车车厢厢内乘员员所占空空间比例例较大，加上座座椅和其其它机械械装置的的高低不不平，直直接影响响车厢内内的风速速和温度度分布的的均匀性性，影响响人体舒舒适性。6、冷凝压力力偏高、制冷剂剂易泄漏漏，汽车车在颠簸簸不平的的道路上上快速移移动，震震动厉害害，连接接处易松松动；冷冷凝器易易受飞石石击伤，产生泄泄漏现象象。汽车空调调概述特点 2三.汽车空调调具体要要求由于

7、汽车车空调自自身的特特点，汽汽车空调调应比一一般房间间空调具具有更高高的技术术性能和和工作可可靠性，具体要要求如下下：1、汽车空调调应保证证在任何何条件下下，车厢厢内部都都具有舒舒适的温温度范围围和气流流平均速速度，舒舒适的温温度范围围，冬季季为1620度，夏夏季为2028度；舒适的湿湿度范围围，冬季季为55%70%，夏季为为60%75%；舒舒适的气气流平均均速度一一般为0。25m/s2、汽车空调调的控制制机构和和操纵机机构要灵灵活、方方便、可可靠。3、汽车空调调的零部部件要求求可靠、体积小小、重量量轻、安安装维修修方便。4、汽车空调调应具有有快速制制冷和快快速采暖暖的能力力。5、汽车空调调冷

8、气装装置工作作时，对对汽车发发动机的的动力消消耗、燃燃油消耗耗、加速速和爬坡坡性能的的影响应应尽可能能小。6、汽车空调调在汽车车上的结结构布局局要紧凑凑合理，零部件件安装要要有防振振措施，保证汽汽车空调调在剧烈烈颠簸条条件下能能可靠地地工作。汽车空调调概述要求3空调系统统通风风一.车身通风风系统及及布置其功能是是保证车车厢内空空气的清洁度、湿度、气流速速度等。汽车空调调通风有有自然通风风和强制制通风两种。自自然通风风即是利利用汽车车行驶时时车身外外表面的的空气压压力分布布来进行行通风；强制通通风是利利用风机机强制从从车外引引入新鲜鲜空气与与车内空空气混合合，混合合后再送送入车内内。空调调送风的

9、的工作过过程如下下：新鲜鲜空气+车内循循环空气气进入入风机空气进进入蒸发发器冷却却由风风门调节节进入加加热器的的空气进入各各吹风口口。空气的进进入和排排出，必必然引起起车内空空气的流流动，而而不同的的空气流流动状况况有着不不同的空空调效果果。影响响车内气气流组织织的因素素很多，主要有有送、回回风口形形状、位位置和送送风射流流参数等等。送风风方式一一般采用用单侧的的上送风风下回风风布置，能与车车内空气气充分混混合，易易于形成成稳定的的温度场场和速度度场。通通风管路路布置直直接影响响车内的的气流组组织和空空调效果果，风管管主要有有矩型和圆圆形两种截面面，矩形形结构容容易与汽汽车结构构配合安安装，多

10、多被轿车车采用。4空调系统统通风风后暖风吹脚后冷风吹脸前暖风吹玻璃璃-除霜前暖风吹侧窗窗-除霜前暖风吹侧窗窗-除霜前暖风吹脚前冷风吹脸通风系统统车厢厢内空气气流场示示意图布置原则则：为了了满足乘乘客“头头暖脚凉凉”的特特点，风风管及通通风格栅栅按“冷冷风吹脸脸，暖风风吹脚”的原则则布置。新鲜空气气车厢内循循环空气气车厢内循循环空气气自然风热风冷风5空调系统统通风风通风系统统构成成部件1.系统构成成：由进气部部件、空空气过滤滤器、鼓鼓风机、通风管管、通风风格栅、排气部部件组成成。2.动力力源源：鼓风机3.循环介质质：空气4.介质通道道：通风管5.常用公式式：风量q风速风管截面面积后冷风管管后暖风

11、管管外循环进进气风管管除霜风管管前暖风管管前冷风管管格栅格栅后鼓风机机前鼓风机机6空调系统统加热热7二.加热采暖暖系统汽车空调调采暖装装置的作作用有：1、冬季供暖暖，满足足乘客舒舒适性的的要求；2、汽车玻璃璃除霜，采用热热气来除除霜除雾雾，避免免影响司司机的视视野；3、通过冷热热风的混混合，将将车室内内空气调调节到适适宜的温温度，达达到舒适适性的要要求。汽车空调调采暖系系统按所所使用的的热源可可分为余余热式和和独立式式；按空空气循环环方式可可分为内循环环和外循循环；按按载热体体又可分分为水暖暖式和气气暖式。汽车空空调余热热式采暖暖系统，主要是利利用汽车车排气余余热或发发动机冷冷却循环环水的余余

12、热作为为热源，并引入入热交换换器，由由风机将车车内或车车外空气气吹过热热交换器器而使之之升温，目前轿轿车及卡卡车均采采用此结结构。余余热采暖式式暖风装装置的优优点是供供热可靠靠，不另另需燃料料，利用用发动机机热水使使用安全全，缺点点是采暖必必须在发发动机冷冷却水温温度上升升到大循循环时才才能供暖暖，在寒寒冷冬季季供暖量量有些不不足，甚至至导致发发动机过过冷，影影响发动动机正常常工作。空调系统统加热热加热系统统示意意图节温器前加热器器后加热器器水泵前暖水控控制阀后暖水控控制阀8空调系统统加热热加热系统统构成成部件1.系统构成成：由冷暖风风门或暖暖水控制制阀、加加热器芯芯体、辅辅助加热热器、冷冷却

13、水管管、真空空管路等等组成。2.动力力源源：水泵泵3.循环介质质：冷却液4.介质通道道：水管管5.常用公式式：F水泵F阻力m冷却液（冷却液 t）换热量QK 换热面积积 tK 风量q节温器前加热器器后加热器器水泵前暖水控控制阀后暖水控控制阀9空调系统统制冷冷10三.空调制冷冷系统其功能是是对车厢厢内的空空气进行行降温，其工作作原理是是通过制制冷剂由由液态转转换为气气态吸热热来达到到制冷效效果的。汽车空调调由压缩缩机、冷冷凝器、贮液干干燥器、膨胀阀阀、蒸发发器、空空调管路路和制冷冷剂组成成。它利利用制冷冷剂的不不断变态态循环来来达到制制冷效果果。液体体制冷剂剂的特点点是可以以在常温温下气化化，当遇

14、遇热变成成蒸气时时吸收周周围的热热量，当当遇冷变变成液体体时释放放本身的的热量。空调系系统就是是利用制制冷剂这这个特点点将车厢厢内区域域的热量量带走，转移到到车厢以以外的地地方去。这里涉涉及到冷冷热交换换的三条条基本定定律，第第一条，热量无无处不在在；第二二条，热热量从高高温处流流向低温温处；第第三条，液态变变成气态态时必须须要吸收收热量。这三条条基本定定律奠定定了所有有空调工工作方式式的原理理，当然然也包括括汽车空空调。汽汽车空调调系统采采用的均均为蒸气气压缩式式制冷循循环。空调系统统制冷冷制冷系统统工作作原理1。压缩过过程压缩机吸吸入蒸发发器出口口处的低低温低压压气体，把它压压缩成高高温高

15、压压的气体体，然后后送入冷冷凝器。2。冷却过过程（放放热）高温高压压的气体体进入冷冷凝器与与空气进进行热交交换，冷冷却风扇扇把热量量吹到大大气中。制冷剂剂冷却成成液体。3。节流过过程高温高压压的液态态制冷剂剂经膨胀胀阀节流流降压，以雾状状（细小小液滴）排出膨膨胀装置置。4。蒸发过过程（吸吸热）经膨胀阀阀降温降降压的雾雾状制冷冷剂液体体进入蒸蒸发器进进行蒸发发成气体体，蒸发发过程中中吸收周周围的热热量，降降低车内内温度。制冷原理理是通过制制冷剂从从液态转转换为气气态时吸吸收热量量而达到到制冷目目的的。 11空调系统统制冷冷制冷系统统构成成部件1.系统构成成：由压缩机机、冷凝凝器、贮贮液干燥燥器/

16、液气分离离器、膨膨胀阀/节流管、蒸发器器、冷媒媒管路等等部件组组成，它它分CCOT和TXV两种系统统。一般般通过系系统内的的制冷剂剂压力和和蒸发温温度来控控制压缩缩机离合合器的通通断。2.动力力源源：压缩机3.循环介质质：制冷剂4.介质通道道：冷媒管5.常用公式式：F压缩机F阻力m制冷剂（制冷剂 t）芯体换换热量QK 换热面积积 t冷却风扇扇前蒸发器器后蒸发器器压缩机冷凝器前膨胀阀阀贮液罐12空调系统统制冷冷制冷系统统分类类它们的差差别有两两点：一种是节节流膨胀胀装置的的结构不不同，二二是储液液干燥器器的位置置有别。13CCOT孔管系统统的特点点是：电磁离合合器时而而结合、时而断断开，因因此又

17、叫叫循环离离合器。膨胀阀系系统的特特征是：只要一启启动空调调，电磁离合合器总是是啮合，从不不断开。而是靠吸气节节流阀或或绝对压力阀把把蒸发器器温度控制在0度左右右。膨胀胀阀系统又又称传统统空调系统。二.制冷系统统的几个个基本衡衡量指标标：1、单位制冷冷量q0（kj/kg）：单位制冷冷量系指指1kg的制冷剂剂在一次次循环中中所制取取的冷量量。一般般用压焓焓差表示示。2、单位理论论功w0：理论循环环中，制制冷压缩缩机每输输送1kg制冷剂所所消耗的的功称为为单位理理论功。它随着着制冷剂剂种类和和工作温温度的不不同而不不同。3、制冷系数数：为循循环的单单位制冷冷量和单单位理论论功之比比，它是是考核制制

18、冷循环环好坏的的一个重重要的技技术经济济指标。在冷凝凝温度和和蒸发温温度给定定的情况况下，制制冷系数数愈大，循环的的经济性性愈好。4、总制冷量量、净制制冷量：总制冷冷量就是是压缩机机的制冷冷量，是是制冷剂剂单位时时间内从从节流阀阀到压缩缩机吸气气口间的的设备和和管路上上吸收的的热量。净制冷冷量就是是蒸发器器的净制制冷量，其定义义为向被被冷却对对象吸收收的热量量。5、工况：工工况是指指确定制制冷机运运行情况况的温度度条件，一般应应包括制制冷机的的蒸发温温度、冷冷凝温度度、节流流前的温温度、压压缩机吸吸入前的的温度等等。主要要有标准准工况、空调工工况、最最大压差差工况及及最大功功率工况况等几种种。

19、6、过冷度：由于制制冷剂液液体经过过节流装装置膨胀胀后，因因节流损损失而使使少量制制冷剂蒸蒸发，产产生闪气气现象，会影响响制冷剂剂的流动动性，使使制冷量量下降。为弥补补这种缺缺陷，实实际上使使制冷剂剂进一步步冷却，使其温温度低于于冷凝压压力下所所对应的的饱和温温度，成成为过冷冷液。液液体过冷冷的温度度称为过过冷度。一般为为35度。空调系统统制冷冷14空调系统统控制制控制系统统构成成部件1.系统构成成:由控制面面板,伺服电机机,调速电阻阻,各类传感感器,各类电磁磁阀,空调线束束,继电器,鼓风机,冷却风扇扇,压力开关关等组成成。2.动力力源源：蓄电池/发电机3.循环介质质：电流4.介质通道道：线束

20、5.常用公式式：电流IV /R；电阻R( L) /S前控制面面板前鼓风机机后鼓风机机伺服电机机整车线束束后控制面面板前调速电电阻后调速电电阻15电子温控控器空调面板板可决定定：鼓风机速速度空气温度度(混合门位位置)运行模式式(模式门位位置)空调开关关（A/C开关）鼓风机速速度空空气温温度运运行模式式内外循环环开关A/C开关空调系统统控制制控制系统统控制制元件16控制面板板控制系统统执行行元件1.伺服电机机驱动：内外循环环风门温度混合合风门各类模式式风门暖水控制制阀伺服电机机2.压缩机离离合器通通断通过过下列因因素控制制：-高压开关关-低压开关关-A/C开关-蒸发温度度压缩机离离合器空调系统统小

21、结结17系统介质介质动力源介质传输管道特点车身通风系统Body VentilationSubsystem空 气Air 鼓风电机Blower Motor通风管Duct1.应注意通风管接口处的密封，防止空气泄漏。2.设计通风管时，应考虑通风管路的风阻。3.常用公式：风量q风速 风管截面积加热除霜系统HeatingDefrostingSubsystem 冷却液 Coolant水 泵Water Pump暖水管Hose1.应注意暖水管接口处的密封，防止冷却液泄漏。2.设计暖水管时，应考虑暖水管路的水阻。3.常用公式：F水泵F阻力m冷却液 （ 冷却液 t ） 换热量Q K 换热面积 t K 风量q空调制冷

22、系统AirConditioningSubsystem 制冷剂Refrigerant压缩机Compressor冷媒管Tube1.应注意冷媒管接口处的密封，防止制冷剂泄漏。2.设计冷媒管时，应考虑冷媒管路的液阻。3.常用公式：F压缩机F阻力m制冷剂 （ 制冷剂 t ） 换热量Q K 换热面积 t K 风量q空调控制系统ClimateElectricalSubsystem 电 流 Current蓄电池Battery发电机Alternator线 束Wiring1.应注意线束的连接及固定，防止短路和断路。2.设计线束时，应考虑线路的电阻。3.常用公式：电流IV / R；电阻R( L) / S空调系统统装

23、置HVAC模块加热器芯芯体蒸蒸发器器芯体鼓鼓风机模式温温度内内外循循环风门风门风风门HVAC模块-示意图加热器芯芯体蒸发器芯芯体鼓风机内外循环环门内外循环环门模式风门门空气分配配空气处理理空气进口口18HVAC模块-空气循环环模式新鲜空气气进口:Closed车厢内循循环空气气进口:Open车厢外新新空气进口口车厢内循循环空气进口口鼓风机车厢内循循环空气气进口:Closed新鲜空气气进口:Open空气过滤滤器1.空气内循循环模式式2.空气外循循环模式式19空调系统统装置HVAC模块HVAC模块-冷暖模式式加热器芯芯体蒸蒸发发器芯体体温度混合合门空气过滤滤网1.冷却空气气2.加热空气气3.冷暖混合

24、合20空调系统统装置HVAC模块HVAC模块-空气分配配模式到空调格格栅到除霜风风嘴到地板吹吹脚加热除霜霜模式门门冷暖模式式门1.到空调格格栅2.到地板吹吹脚3.到除霜风风嘴温度门21蒸发器芯芯体加热器芯芯体空调系统统装置HVAC模块HVAC系统检查查22一.系列的检检查1、发动机仓仓，发动动机不工工作2、发动机仓仓，发动动机运行行1、发动机机仓，发发动机不不工作（1）、传动皮带带V型带应该该能被扭扭曲，以以便能够够检查两两边。在V型楔型带带加强肋肋上存在在三个或或更多的的三英寸寸的裂缝就指指明应该该更换了了。推进跨度度较长的的皮带。带子应应该适合合，如果果你用足够够力推动动，传动动带张紧紧轮

25、（箭箭头）应应能转动动。（2）、暖风机软软管散热器和和暖风机机软管的的故障，如连接接点泄露露；裂缝，细细缝和摩摩擦故障障；硬化化；和最最终的过过渡软化化。故障和可可疑的软软管应该该替换掉掉。（3）、冷却液冷却液应应该是清清洁和透透明的（右），应该有有合适的水平高高度，取取决于温温度。HVAC系统检查查23（4）、压缩机安安装压缩机安安装螺栓栓应紧，线路配配件安全全，服务务盖到位位，离合合器和任任何开关关线正确确连接。离合器驱驱动板和和皮带轮轮之间的的间隙应应该符合合制造商商技术规规范，约约0.025in/10毫米以内内。（5）、冷凝器检检查冷凝器的的可见面面应该干干净，密密封件应应该完好好、处

26、于于正确位位置。动动力转向向冷却器器（上面面右边）仍然很很好呈现现。（6）、空气滤清清器稍微有一一点不清清洁的滤滤芯正在在拆除更更换。如如果它被被堵塞，气流通通过HVAC系统的量量将大大大减少。2、发动机机仓，发发动机工工作发动机运运行情况况下，HVAC系统应该该开始运运行。这这些检查查确保了了系统的的正确运运行。不不能运行行表示子子系统要要求更进进一步的的检查。（1）、空调管路路温度仔细触摸摸高压管管路，当当空调运运行时，管路表表面应该该是热的的，低压压管路应应该是冷冷的。（2）、暖气软管管温度良好的冷冷却剂流流经加热热器心体体表明两两个加热热器软管管都是热热的，且且接近冷冷却温度度。空调系

27、统统装置压缩机机一、汽车车压缩机机的结构构和性能能汽车压缩缩机是汽汽车制冷冷系统的的心脏，它起着着输送和和压缩制制冷剂蒸蒸气、保保证制冷冷循环正正常工作作的作用用。压缩缩机性能能的好坏坏与能量量消耗、噪声大大小和运运转可靠靠性都有有直接关关系，一一般安装装在汽车车发动机机上，由由发动机机通过带带轮驱动动。汽车压缩缩机按运运动方式式和主要要零件形形状，可可分为往往复活塞塞式（包包括曲轴轴连杆式式、摇板板式和斜斜盘式）旋转式式（包括括三角转转子式、螺杆式式和涡旋旋式）及及变容量量式。从从目前我我国的汽汽车空调调现状来来看，斜斜盘式压压缩机仍仍是我国国汽车空空调的主主要机型型，经过过不断技技术进步步

28、，该压压缩机已已具有尺尺寸小、质量轻轻和功耗耗小等优优点。目目前江铃铃N、T系列均采采用此类类型。皮皮卡宝典典空调压压缩机采采用大排排量的SD-7H15七缸R134A专用压缩缩机，N350SUV采用了7V16变容量式式压缩机机。24轴封簧片阀活塞连杆曲轴轴封斜板活塞主轴空调系统统装置压缩机机25变排量压压缩机摇摇摆板控制阀阀片活塞连杆 轴封支点带轮电磁离合合器空调系统统装置冷凝器器26二.冷凝器的的结构与与性能在汽车上上布置冷冷凝器较较困难，散热条条件差，故要求求传热面面积大，传热效效率高。其多布布置在车车前部、侧面或或车底部部，经常常有泥浆浆溅入，易腐蚀蚀冷凝器器管子和和翅片，影响其其散热效

29、效果，因因此表面面要采取取防腐蚀蚀措施，并经常常清洗表表面。汽车冷凝凝器有管管片式、管带式式及平行行流式三三种结构构形式。管片式式制造工工艺简单单，散热热效果低低，目前前已淘汰汰；管带带式结构构的传热热效率比比管片式式可提高高15%-20%；目目前最新新出现的的平行流流式也是是一种管管带式结结构，它它与普通通管带式式冷凝器器的最大大区别是是，管带带式只有有一条扁扁管自始始至终地地呈蛇形形弯曲，制冷剂剂只是在在这一条条通道中中流动而而进行热热交换，管道内内空间未未被充分分利用，而且增增加了排排气压力力和压缩缩机功耗耗。平行行流冷凝凝器为目目前国外外流行的的结构型型式，它它是适应应新工质质R134

30、A而研制的的新结构构冷凝器器。它采采用薄壁壁的扁管管型才，壁厚只只有0.5mm，扁管间的的距离只只有8mm左右，扁扁管间的的翅片只只有0.145mm厚，它与与普通管管带式冷冷凝器相相比，优优点在于于：管带带式结构构的管径径从头至至尾是相相同的，这对充充分进行行热交换换不利，管道内内空间未未被充分分利用，而且增增加了排排气压力力及压缩缩功耗。而平行行流结构构是在两两条集流流管间用用多条扁扁管相连连，将几几条扁管管隔成一一组，形形成进入入处管道道多，逐逐渐减少少每组管管道数，实现了了冷凝器器内制冷冷剂温度度及流量量分配均均匀，提提高了换换热效率率，降低低了制冷冷剂在冷冷凝中的的压力损损耗，这这样就

31、可可减少压压缩机功功耗。由由于管道道内换热热面积得得到充分分利用，对于同同样的迎迎风面积积，平行行流冷凝凝器的换换热量大大大提高高。这些些改进极极大限度度的提高高了空气气侧和制制冷剂的的换热面面积，这这种新结结构与管管带式相相比较，其放热热性能提提高30%40%，通路阻阻力降低低了25%33%，内容积积减少了了20%，大幅幅度的提提高了其其放热性性能。江江铃汽车车普遍采采用的这这一技术术，在国国内竞争争对手中中处于领领先地位位。27冷凝器的的换热性性能提高，主要要有以下下三个方方面：增加换热热面积，提高空空气侧和制冷剂剂侧的换换热量；提高冷凝器内内工质流流体温度度和流量分配的的均匀度度；降低低

32、制冷剂在冷凝凝器中的的压力损损耗，可以减少少压缩机机功耗。平行流冷凝器器正是管管片式和和管带式冷凝器器所无法法解决上上述问题而创出出的新结结构，它它与管带式比较较，其放放热性能能提高了30%-40%，通通路阻力力降低了25%-33%，内内容积减减少20%，大幅度度提高了了其换热热性能。平行流冷冷凝器结结构空调系统统装置冷凝器器空调系统统装置蒸发器器28三、蒸发发器的结结构与性性能汽车空调调中的冷冷凝器和和蒸发器器统称为为换热器器，换热热器的性性能直接接影响汽汽车空调调的制冷冷性能，而且金金属材料料消耗大大、体积积大，重重量占整整个汽车车空调装装置重量量的50%-70%，布置困困难。因因此研制制

33、生产高高效换热热器极为为重要。由于汽车车车厢内内空间小小，对空空调器尺尺寸有很很大限制制，为此此要求蒸蒸发器具具有制冷冷效率高高、尺寸寸小、重重量轻的的特点。主要有有管带式式、管片片式和层层叠式三三种结构构。管带式蒸蒸发器由由多孔扁扁管与蛇蛇形散热热铝带焊焊接而成成，工艺艺比管片片式复杂杂，采用用双面复复合铝材材及多孔孔扁管材材料。该该种蒸发发器换热热效率比比管片式式提高10%左左右。层层叠式蒸蒸发器也也为国外外最新技技术，它它由两片片冲成复复杂形状状的铝板板叠在一一起组成成制冷剂剂通道，这种蒸蒸发器也也需要双双面复合合铝材，为全铝铝钎焊式式结构，焊接要要求高，因此加加工难度度最大，但其换换热

34、效率率与管带带式蒸发发器相比比也最高高，结构构也最紧紧凑，对对设备和和工艺的的要求都都很高，目前只只在中高高档轿车车上应用用。它与与管带式式结构相相比较，优点在在于管带带式结构构只由一一根扁管管弯曲而而成，层层叠式结结构的管管路则由由多办个个复杂结结构扁管管组成，在正面面面积相相同的情情况下，层叠式式芯子厚厚度减薄薄了18%，且且在保持持冷气能能力的同同时，空空气侧压压力损失失下降20%，质量减减轻15%，内内部容积积减少30%，节省制制冷剂50克左左右。换换热效率率比管带带式结构构提高了了30%。同时时芯体表表面采用用亲水膜膜处理，使冷凝凝水呈膜膜状沿翅翅片流下下，使蒸蒸发器风风阻减小小，风

35、量量增加，功耗下下降，噪噪声下降降，制冷冷量增加加。这种种高效换换热器直直接增大大了汽车车的有效效容积，布置更更方便。目前江铃铃主要车车型都已已采用这这种先进进技术，是国内内同行业业中最早早使用的的主机厂厂之一。空调系统统装置蒸发器器29左图为管管带式与与层叠式式蒸发器器的结构构图比较较。层叠式蒸蒸发器结结构也经经历由双双储液室室式向单单储液室室式的变变化，单单储液室室式蒸发发器与双双储液室室式型比比较，正正面面积积相同，将芯子子减薄了了18%，且在在保持冷冷气装置置能力的的同时，具有质质量减轻轻15%，内部部容积减减小30%，节节省制冷冷剂50g左右的优优点。管带式与与层叠式式蒸发器器的结构

36、构图空调系统统装置膨胀阀阀30节流降压压 使冷冷凝器过过来的高高温高压压液态制制冷剂节节流降压压成为容容易蒸发发的低温温低压雾雾状物进进入蒸发发器，分分隔了制制冷剂的的高压侧侧与低压压侧，但但工质的的液体状状态没有有变。调节流量量 由于于制冷负负荷以及及压缩机机转速的的改变，要求流流量作相相应调整整，以保保持车内内温度稳稳定，制制冷剂正正常工作作。防止液击击和异常常过热膨膨胀阀阀以感温温包作为为高温元元件控制制流量大大小，保保证蒸发发器尾部部有一定定的过热热度，保保证蒸发发器总容容积的有有效利用用，防止止异常过过热现象象的发生生。热力膨胀胀阀作用用空调系统统装置膨胀阀阀31一.逆向型内内平衡热

37、热力膨胀胀阀1、阀体膨膨胀阀阀基体一一般用用铜合金金制造1a高压侧接接头1b低压侧接接头2、动力元件件 动力力发源处处2a膜片（不不锈钢）2b毛细管（铜）2c感温包（铜）3、传动杆将将作用用在膜片片上的力力传到阀阀心上不不锈钢钢制造4、阀心球球阀光光洁度和和形位公公差要求求很高不不锈钢钢制造5、弹簧调调节静止止过热度度 平衡衡动力元元件内压压力和制制冷剂压压力6、调节螺钉钉 调节节静止过过热度铜铜合金金7、阀心座一一般和和阀心焊焊接在一一起不不锈钢制制造二.正向型内内平衡热热力膨胀胀阀1、阀体膨膨胀阀阀基体一一般用用铜合金金制造1a高压入口口1b低压出口口1c低压入口口1d低压出口口2、动力元

38、件件 动力力发源处处 去掉掉了感温温包和毛毛细管仅仅有膜片片，可靠靠性灵敏敏度提高高了3、顶杆由由三根连连接而成成 垂直直度和表表面粗糙糙度要求求高不锈锈钢制造造4、阀心球球阀光光洁度和和形位公公差要求求很高不不锈钢钢制造5、阀心座一一般和和阀心焊焊接在一一起不不锈钢制制造6、弹簧一一般用合合金钢制制造，表表面镀硌硌7、调节螺钉钉 调节节静止过过热度热力膨胀胀阀结构构逆向型内内平衡热热力膨胀胀阀H型热力膨膨胀阀空调系统统装置膨胀阀阀32热力膨胀胀阀工作作原理感温包感感受蒸发发器出口口端过热热度的变变化充注的工工质产生生压力变变化膜片上下下移动传动杆上上下移动动阀心运动动阀门关关小或开开大过热度

39、-蒸发器内内液态制制冷剂在在很低温温度就开开始蒸发发，即使使全部工工质都蒸蒸发了，工质温温度仍很很低将继继续吸热热，变成成过热的的，即蒸蒸发器出出口处气气体温度度超过了了蒸发器器中的饱饱和温度度，这两两个温度度之差称称为过热热度。空调系统统装置膨胀阀阀331、容量汽车空调调的制冷冷能力用用容量表表示，容容量的选选择主要要根据汽汽车空调调系统制制冷能力力。热力力膨胀阀阀容量应应是汽车车空调系系统制冷冷能力1.5倍左右，比蒸发发器大20%到30%。容量的的单位是是kW或美国冷冷吨USRt。1USRt相当于3.517kW。2、静止过过热度热力膨胀胀阀刚开开始打开开时的过过热度，由制造造厂已调调整好，

40、一般不不允许用用户再调调整。在在工程上上，热力力膨胀阀阀静止过过热度用用热力膨膨胀阀出出口压力力设定值值来表示示。此出出口压力力设定值值是在规规定热力力膨胀阀阀进口压压力及温温包温度度下通过过实验得得出的。3、最大工工作压力力MOP热力膨胀胀阀有最最大工作作压力要要求。在在过热度度增加到到一定时时，其开开度不再再随着过过热度增增加而增增加，起起到保护护压缩机机作用。4、时间常常数膨胀阀感感温包在在接收到到信号后后，达到到最终变变化量63.2%时所需要要时间，反映了了热力膨膨胀灵敏敏度好坏坏。5、膨胀阀阀迟滞热力膨胀胀阀迟滞滞是其开开度特性性，指过过热度增增加与减减少时的的开度差差。迟滞滞大则在

41、在膨胀阀阀打开或或关闭时时，在同同一过热热度下，其流量量相差很很大，因因此膨胀胀阀迟滞滞不超过过允许值值。6、可靠性性热力膨胀胀阀在耐耐振、耐耐久性、耐热、耐寒、耐压、气密、耐腐蚀蚀得方面面有可靠靠性的要要求，由由于汽车车空调工工作环境境恶劣，因此热热力膨胀胀阀可靠靠性要求求很高。例如对对耐久要要求，一一般在进进行10万次实验验后，静静止过热热度变化化应小于于0.014MPa。热力膨胀胀阀性能能空调系统统装置管路34一.车载载配线、 配管管、配配索布置置设计概概述车辆运行行过程中中，随着着动力总总成的振振动和摆摆动及运运动部件件的相对对运动，车载管管线之间间的间隙隙发生了了变化。车辆系系统存在

42、在着热源源和燃油油/润滑油/防冻液等等化学药药品，可可能对管管线的正正常工作作产生影影响。为为保证车车载管线线系统的的正常工工作，管管线之间间应设置置合理的的相互位位置及间间隙要求求。针对对不同系系统的管管线的特特殊要求求，设定定相应的的位置及及间隙要要求目标标值，作作为管线线布置设设计时的的参考。下述各各表所列列数值均均为目标标值，布布置设计计时尽可可能达到到相应的的目标值值要求，若实际际状况的的限制无无法满足足目标值值的要求求，需要要进行详详细的确确认。二.车架上硬硬管类零零件布置置的基本本方法1、布置在车车架上的的硬管要要防止硬硬管超出出车架纵纵梁上平平面。特特别应注注意驾驶室及及后货厢

43、厢底平面面附近。2、在驾驶室室 、发发动机机 、悬悬挂、后桥桥等行驶驶时位置置发生变变化的部部位，要要考虑这这种位置置变动而而进行布布置。 否则则 ，不不考虑虑这种变变动量的的话，该变变 动量量会成为为意想不不到的干干涉、 破损损根源。3、为了防止止硬管轴轴向转动动 ，在在硬管管的弯曲曲部位布布置卡子子是基本本方法。要注意与与其他的的布管零零件、 固定定用的螺螺栓、螺螺母类类的干涉涉。车架上管管类零件件布置的的基本方方法空调系统统装置管路35车架上硬硬管类零零件布置置的基本本方法4、要注意与与其他的的布管零零件，固固定用的的螺栓，螺母类类的干涉涉。5、卡子的间间隔，大大致设定定为350 400

44、mm。6、在车架上上有数根根平行的的硬管并并排的情情况下，布置卡卡子时要要保证管管间距5mm以上。7、在车架上上平行布布置数根根硬管，硬管的的排列方方向发生生变化时时，要确确保这部分的的间隙沿沿管的走走向为10mm以上，垂直管管的走向向为5mm以上上。8、燃料管的的端部连连有软管管及卡子子时，要要确保间间隔15mm以以上。9、在卡子之之间硬管管有弯曲曲时，这这部分要要确保10mm以上的的间隙。难以做到时，在干涉涉部位设设定保持持间隔用用的卡子子。10、沿弯曲的的板面上上布置硬硬管时，要确保保与板面面的间隙隙在10mm以以上。11、当硬管穿穿过车架架上的孔孔时，要要确保硬硬管与孔孔的间隙隙在20

45、mm以以上。若若担心由于偏差大大而发生生干涉，在前后后距离适适当的地地方（20mm）增增加保护套套管。12、硬管沿车车架纵梁梁布置的的部分，要确保保与纵梁梁的间隙隙在5mm以上。（不允许与与车架表表面相碰碰）。空调系统统装置管路36车架上硬硬管类零零件布置置的基本本方法13、在车架上上的支架架及横梁梁的拐角角部：有有卡子时时，要确确保沿硬硬管走向向间隙10mm、垂直于于硬管走走向间隙隙为5mm以上。没没有卡子子时，要要确保各各个方向向的间隙隙在10mm以上。14、在发动机机、排气气管的周周围，要要考虑热热量的影影响（性性能降低低、裂纹纹、破损损等）。关关于这一一点，希希望在极极限条件件下，测测

46、定管类类零件周周围的环环境及硬硬管表面温度，将此与与硬管类类零件材材料的允允许温度度进行比比较探讨讨。15、硬管的卡卡子的式式样，请请参考江江铃持有有的五十十铃N*R，使用同同样的零零件。不允许用用带式卡卡子，也也不允许许卡子同同卡子连连在一起起。三、软软管类布布置的基基本方法法1、软管类要要确保所所需的足足够的长长度。与与发动机机等位置置有变化化的零部部件相联联的软管要考考虑位置置变动而而决定长长度。2、软管布置置在发动动机、排排气管等等热源附附近时，在考虑虑软管的的耐热温温度的基基础上，确保保与热源源保持足足够的距距离。难难以保证证足够的的距离时时，在热热源与软软管之间间设置遮遮热板等等。

47、3、为了避免免因软管管间互相相干涉而而引起的的磨损开开孔现象象，在该该部位要要缠上保保护材料。空调系统统装置管路37软管类布布置的基基本方法法4、在适当的的间隔上上设置卡卡子（为为了保护护软管使使用树脂脂卡子），以避避免由于于振动而引起起的摩擦擦、磨损损。5、在支架上上固定软软管，在在车架、发动机机部分布布置软管管时，要要在该部部位缠上上保护材料。6、固定时，要尽力力避免固固定在位位置有变变化的地地方。7、穿过车架架上的孔孔时，除除了要在在车架孔孔上设置置树脂护护圈外，软管的的外面还还要缠上保护护材料。8、使用带式式卡子时时，要注注意防止止由于系系得太紧紧而引起起软管机机能降低低。一.汽车空调

48、调安全因因素像许多其其他复杂杂的机器器一样，空调系系统会出出现几种种潜在的的伤害源源。聪明明的技术术人员知知道这些些潜在的的问题，而且会会很注意意去防止止他们的的发生。以下几几个地方方需要注注意：冷冷却系统统，可动动的发动动机零件件和电器器系统。潜在危危险包括括压缩制制冷;冻伤;窒息;易燃冷却却剂;易爆容器器;碳酰氯气气体；可可动发动动机零件件；电路路；安全全气袋。1、眼手保保护措施施明智的技技术人员员会在服服务和维维修空调调系统时时戴上眼眼手保护护工具。制冷压压力与它的温度度直接有有关，压压力过大大可能产产生系统统泄漏，它使油油和灰尘尘颗粒附附在眼睛睛和皮肤肤上，促促使系统统零件分分离。2、

49、冻伤如果液态态制冷剂剂释放出出来，它它立即会会沸腾，冷却它它所接触触的物体体的温度度到它的的沸点。这些制制冷剂的的沸点在在低于零零度。3、窒息R-12和R-134a都不包含含任何氧氧气，他他们不能能支持生生命。他他们都比比空气更更重，如如果在一一个有限限的空间间释放将将替代空空气。4、丁烷/丙烷丁烷（R-600）,异丁烷（R-600a）和丙烷烷（R-290）在纯状状态下可可以当作作冷却剂剂使用，或者作作为混合合冷却剂剂的一部部分。在在这两种种状态中中它们都都是易燃燃的，容容易引起起爆炸。汽车空调调安全因因素385、易爆容容器在容器里里的液态态容积随随着它加加热而变变大。如如果它装装满了整整个容

50、器器，压力力会引起起容器爆爆炸。一一个爆炸炸的容器器会释放放立即沸沸腾的冷冷却剂。6、碳酰氟氟R-12 (Cl2Fl2C)燃烧时拆拆散成碳碳酰氟(COF2)。它和碳碳酰氯(CCl2O)气体相似似但并不不是完全全致命的的。R-12吸入一个个运行的的发动机机或者通通过一根根燃烧中中的香烟烟都会产产生碳酰酰氟。7、风扇和和传动带带在和运行行中的传传动带和和风扇太太近工作作时，一一般都会会提出警警告。记记住一些些设置上上的电动动风扇是是自己开开始和停停止的，甚至在在发动机机已关的的状态下下也会这这样。8、电路运载装置置/推动工具具的电器器系统出出现的几几种潜在在危险：电击，特别是是电压40伏特及以以上

51、的系系统，如如果技术术工具GROUNDS OUT系统，会会发生弧弧光/闪光，工工具会烧烧着。9、安全气气袋安全气袋袋是一个个很重要要的驾驶驶员安全全设置。但它在在修理采采暖通风风与空调调系统时时，偶尔尔会在冲冲击下展展开。在在仪表板板下操作作时应该该关闭安安全气袋袋。汽车空调调安全因因素39一.制冷剂的的选择本设计使使用R134a作为冷媒媒，因为为R134a对大气层层的破坏坏相对较较小、安安全性好好、无色色、无味味、不燃燃烧、不不爆炸、基本无无毒性、化学性性质稳定定，是一一种理想想的制冷冷剂，表表1是R134a的一些基基本性质质。表1：R134a的性质二.设计目标标通常以常常用车速速作为设设计

52、标准准，结合合表2、查湿-焓图列出出以下条条件。表2：中国、美国、日本室室内空气气计算参参数值对对比条件：常用车车速：50km/h压缩机转转速：1800rpm外气干球球温度：43C日射强度度：860kcal/m2h（1000W/m2）相对湿度度：54%冷凝器入入口风速速：4.5m/s空气焓值值：29.4kcal/kg车内空气气流速：0.3m/s鼓风机电电压：12.5V汽车空调调系统设设计40分子式 相对分子量 标准沸点/ C 凝固温度/ C 等熵指数（120 C 103.25kpa） 临界温度/ C 临界压/MPa CH2FCF3 102.03 -26.1 -101.1 1.11 101.1

53、4.06 N350SUV冷负荷计计算书三.制冷分析析图根据以上上技术指指标绘制制下图。汽车空调调系统设设计41参考N350SUV冷负荷计计算书蒸发器吸吸热量：ie= i2 -i1=29.6kcal/kg净压缩功功：is= i4i3=10.1kcal/kg冷凝器放放热量：ic= i4 -i1=43.3kcal/kg管路热量量损失：ie= i2 -i1=2.6kcal/kg四.制冷能力力制制冷量的的计算：根据以下下经验公公式，可可得：Q =1.5H；Q：制冷量量（kcal/h） ；H：热负荷荷（kcal/h）热热负荷的的计算：其中H =Hh+HT+ HI +HF；Hh：人体负负荷（kcal/h）H

54、t：温差负负荷（kcal/h）；HI：日射负负荷（kcal/h）；HF：电器热热负荷（kcal/h）1、人体负荷荷Hh：Hh= 100nn： 乘员员数量；100：人体每每小时散散热量（kcal/h）乘员数为为7，即n =7，代入上上式得：Hh= 700（kcal/h）2、车辆负荷荷（温差差负荷Ht+日射负荷荷HI）.温差负荷荷Ht：Ht= KAtK：热传导导率（kcal/m2hC）；A：车内表表面积（m2）（不包包括玻璃璃面积）t：车内外外空气温温差（C）K取经验值值2.24 kcal/m2hC，车内表表面积测测量得19m2，根据顾顾客输入入t= 43C-23C=20C，代入上上式得：Ht=

55、851.2（kcal/h）汽车空调调系统设设计42参考N350SUV冷负荷计计算书日射负荷荷HI：HI= IgKaAgIg：日射热热量（kcal/m2h）;Ka：热量取取得率;Ag：玻璃投投影面积积（m2）根据顾客客输入Ig= 860（kcal/m2h），查表表4可得Ka= 88.5%，经测量量得：Ag= 1.4（m2），代入入上式得得：HI= 1065.5（kcal/h）3、电器热负负荷HF：HF= CL1860Kw;Kw：车内电电器功率率（kw）汽车空调调系统设设计43这里初选选Kw=80010-3kw，CL10.6得：HF= 412.8（kcal/h）综上所述述求得Q:Q =1.5（70

56、0+851.2+1065.5 +412.8）= 1.53029.5= 4544.2（kcal/h）= 5284(W)参考N350SUV冷负荷计计算书五.压缩机的的选定压压缩机初初选：a.首先求出出理论冷冷媒循环环量：Q =GthieGth=Q /ieQ：制冷量量（kcal/h）；Gth：理论冷冷媒循环环量（kg/h）；ie：蒸发器器吸热量量（kcal/kg）前面已经经求得Q =4544.2kcal/h，ie=29.6 kcal/kg，代入上上式得：Gth= 153.5kg/h)b.然后求出出理论的的排量:Gth=（Vs/ V1）（NcNv6010-4）Vs= GthV1/（NcNv6010-6

57、）Vs：压缩机机容量（cm3/r）；Nc：压缩机机转速（rpm）；Nv：压缩机机容积效效率；V1：压缩机机入口气气体比体体积（m3/kg）已知Gth=153.5kg/h、V1=0.062m3/kg、Nc=1800rpm、Nv取0.55.Vs= 153.50.062/（18000.556010-6）= 160cm3/r）根据前面面所求的的参数,这里选用用型号为为SD7V16的压缩机机,容量为：VSD161.3cm3/r。六.换风量设设定一般情况况下根据据以下公公式进行行计算：Vae=Q380/1ref-tonVae：通过蒸蒸发器风风量（m3/h）；Q：制冷能能力（kcal/h）；1ref-ton

58、= 3320kcal/h在前面已已经求得得Q =4544.2kcal/hVae=520（m3/h）汽车空调调系统设设计44参考N350SUV冷负荷计计算书工程规范范HVAC451、车厢内温温度及操操纵能力力测试:操作温度度区间:-40+82。2、安装环境境:不能与其其他部件件发生干干涉。3、鼓风机电电阻分档档比例:4挡：30%，50%，70%，100%。4、常规功能能检测:除了应涂涂抹的地地方外，不能由由生产过过程中（润滑剂剂，机油油）的残残渣应应检检查是否否有飞边边，松动动，及异异物。5、电器检测测;电器功能能检测制作电器器接口检查门板板及鼓风风机运作作功能检测测后，所所有门板板需恢复复初始

59、状状态6、风门运作作效果:在模式逻逻辑盘上上测得风风门转动动扭矩不不能超过过35Ncm7、内外循环环风门转转动扭矩矩不能超超过35Ncm。8、鼓风机输输入电压压：12.8v9、风门运动动时间: 4s5S10、鼓风机电电流: 25A(鼓风机输输入电压压: 12.0V)加装所有有风道，在试验验台上测测得11、壳体泄漏漏率: 200Pa时壳体接接缝处泄泄漏率不不能超过过1L/s外循环时时：250Pa下应小于于3L/s内循环时时：490Pa下应小于于5.6L/s其他风门门出漏风风应小于于10CMH鼓风机输输入电压压：12v鼓风机电电压为6V,温度风门门位置为为全冷。空气进口口到出口口的温升升应小于于1

60、.5具体参见见ES-6G91-19B555-AA工程规范范HVAC4612、总风量:不带过滤滤器,背压: 0mmAq,鼓风机电电压: 12.0V全冷-内循环-吹面：120L/sec-5%全热-外循环-除霜：77L/sec-5%全热-外循环-吹脚：77L/sec-5%13、制热性能能:热水进口口温度: 851.4空气进口口温度: 201.4空气流量量: 300CMH冷冻液流流量: 6L/min认可标准准：4400-5% kcal/hr14、制冷性能能:空气进口口温度: 27,RH50%空气流量量: 450CMH制冷剂进进口压力力: 15.7kgf/cm2G制冷剂出出口压力力: 2.0kgf/cm