刘占峰版汽车空调暖风通风

内蒙古工业大学

能源与动力工程学院交通运输系

主讲教师刘占峰

汽车空调2008年8月能源与动力工程学院交通运输系汽车空调采暖系统是汽车冬季运行时供车内取暖的设备总称，可将新鲜空气或液体介质送入热交换器，吸收其中某种热源的热量，从而提高空气或液体介质的温度，并将热空气或被加热的液体送入车内，直接或通过热交换器供乘客取暖、车窗玻璃除霜及车内空气调节，达到舒适性和安全性的要求。汽车空调采暖系统的种类很多，按所使用的热源可分为余热式采暖系统和独立式采暖系统。3.1汽车空调采暖系统2008年8月能源与动力工程学院交通运输系3.1.1余热式采暖系统3.1汽车空调采暖系统

轿车、货车和中小型客车，需要的热量较少，可以采取余热式采暖系统。汽车空调余热式采暖系统，主要是利用发动机冷却循环水的余热或发动机排气的余热作为热源，并引入热交换器，由风机将车内或车外空气吹过热交换器而使之升温。余热式采暖系统设备简单，使用安全，运行经济。但其缺点是热量较少，受汽车运行工况的影响，发动机不运行时，即没有热气供应。2008年8月能源与动力工程学院交通运输系

余热采暖系统分为水暖式和气暖式两种。水暖式采暖系统是利用发动机冷却液的热量，这种形式多用于轿车、大型货车及采暖要求不高的大客车上；气暖式采暖系统是利用发动机排气系统的热量，这种形式多用于安装风冷式发动机的汽车上。3.1.1余热式采暖系统（1）水暖式采暖系统

水暖式采暖系统暖风一般以水冷式发动机冷却系统中的冷却液为热源，将冷却液引入车厢内的热交换器中，使鼓风机送来的车厢内空气或外部空气与热交换器中的冷却液进行热交换，鼓风机将加热后的空气送入车厢内。2008年8月能源与动力工程学院交通运输系（1）水暖式采暖系统

水暖式采暖系统管路图1）组成2008年8月能源与动力工程学院交通运输系（1）水暖式采暖系统

水暖式采暖系统加热器1）组成2008年8月能源与动力工程学院交通运输系（1）水暖式采暖系统

水暖式采暖系统分解图1）组成2008年8月能源与动力工程学院交通运输系（1）水暖式采暖系统

2）工作原理2008年8月能源与动力工程学院交通运输系（1）水暖式采暖系统

水暖式采暖系统的进、排风装置是由进风筒、出风筒、出风口和控制风门组成，如图所示。暖风机本体由直流电动机、鼓风机、本体进风口、机箱和本体出风口以及螺旋室等组成。3）风道布置2008年8月能源与动力工程学院交通运输系（1）水暖式采暖系统

3）风道布置2008年8月能源与动力工程学院交通运输系（1）水暖暖式采暖系系统水暖式暖风风系统的热热源是从汽汽车发动机机的冷却液液中取得的的，因此热热源的取得得非常容易易，只需将将发动机的的冷却液输输送到热交交换器中即即可。该热热源供给可可靠，发动动机只要工工作，热水水即产生出出来，而且且很经济，，不需另外外的燃料。。另外，发发动机的冷冷却液温度度比较适宜宜，散热也也均匀。所所以这种暖暖风装置在在国内外生生产的轿车车（如丰田田、马自达达、奔驰、、红旗、奥奥迪、桑塔塔纳等）、、大型货车车及采暖要要求不高的的大客车上上均得到采采用。4）特点2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系（1）水暖暖式采暖系系统水暖式暖风风装置也存存在不少缺缺点，最大大缺点是供供暖必须在在发动机冷冷却液温度度上升到大大循环时方方能开始，，因此在寒寒冬季节，，下坡、停停车或刚起起步时，热热源就显得得不足。如如果使用不不当，发动动机容易发发生过冷现现象。特别别是对于车车身较长的的大型客车车，在北方方使用或外外界温度低低的情况下下，车厢热热负荷很大大，仅靠水水暖式暖风风装置很难难取得令人人满意的效效果。4）特点2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系（1）水暖暖式采暖系系统5）水暖式式采暖系统统主要部件件水暖式暖暖风机水暖式暖风风机有两种种，一种是是单独式暖暖风机，另另一种是整整体空调器器。单独式暖风风机单独式暖风风机由加热热器、风扇扇、外壳组组成。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系5）水暖式式采暖系统统主要部件件水暖式暖暖风机整体空调器器整体空调器器将加热器器和蒸发器器装在一个个箱子里，，共用一台台风扇，两两者之间用用阀门隔开开，如图所示。。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系热水阀用来来控制采暖暖机的冷却却液通路，，通常装在在加热器入入水管的前前面。热水阀有两两种：一种种是拉绳控控制阀，另另一种是真真空控制阀阀。5）水暖式式采暖系统统主要部件件热水阀2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系拉绳控制阀阀在手动空空调中使用用，依靠人人工移动调调节键来移移动开关的的钢索，以以关闭或打打开控制阀阀。拉绳控制阀阀2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系真空控制阀阀真空控制阀阀可以用于于手动空调调，也可以以用于自动动空调。它它主要由一一个封闭膜膜片盒、活活塞和阀体体所组成。。膜片盒内内有膜片（（橡胶片））、弹簧和和真空管接接头。控制制真空冷却却液阀的是是真空膜片片盒，真空空从发动机机的进气歧歧管或真空空罐引来。。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系3.1.1余热式式采暖系统统3.1汽汽车空调采采暖系统（2）气暖暖式采暖系系统气暖式采暖暖装置是利利用发动机机排气余热热进入车厢厢采暖。在在汽油机中中，发动机机排气带走走的热量约约占36％％，而在预预燃室式和和直喷式柴柴油机中，，则分别占占29％和和30％。。气暖式采暖暖系统按布布置可分为为直热式和和间接换热热式。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系直热式是采采用铸铁圆圆形暖气管管或用薄铁铁板制成的的圆形、方方形暖气管管，在车内内通道处地地板上前后后纵向布置置，前端接接于发动机机排气管后后。其特点点是方便简简单，热得得快，但由由于暖气管管直接裸露露，表面温温度高，易易于烫伤乘乘客、烧坏坏鞋和行李李物品。若若管接头处处密封不好好，出现漏漏气，会使使废气直接接进入车内内而产生中中毒现象。。（2）气暖暖式采暖系系统1）直热式式2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系（2）气暖暖式采暖系系统间接换热式式由风机、、热交换器器、暖风管管道和控制制元件等四四部分组成成。供热时，废废气从消声声器前支管管经过三通通阀进入热热交换器，，同时，打打开电动机机开关，通通过风机将将车厢内的的空气经引引风管送入入热交换器器加热以后后，沿暖风风管道送入入车厢。停停止供热时时，关闭电电动机开关关，转换三三通阀位置置，废气就就由前支管管经三通阀阀从尾管排排出。2）间接换换热式余热气暖式式暖风装置置按空气加加热器结构构不同，可可分为热交交换器式和和热管式两两种型式。。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系（2）气暖暖式采暖系系统2）间接换换热式汽车余热气气暖热交换换器式采暖暖装置结构构是在发动动机的排气气管上安装装一个热交交换器用于于加热空气气。工作时时，将通往往消声器的的阀门关闭闭，汽车废废气就进入入热交换器器内，用于于加热热交交换器外的的冷空气，，冷空气通通过热交换换器吸收热热量后温度度升高，由由风机吹入入车厢内用用于采暖和和除霜。热交换器式式2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系余热气暖热热交换器式式采暖装置置结构2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系（2）气暖暖式采暖系系统2）间接换换热式利用小型热热管式换热热器，高效效回收汽车车发动机排排气中的余余热，用于于大型汽车车的冬季采采暖。汽车发动机机的废气通通过废气进进口进入热热管换热器器的加热段段，使“碳碳钢——氨氨”重力式式热管（垂垂直安装））内的氨液液真空蒸发发，蒸气在在热管冷凝凝段放出热热量，加热热由汽车车车头窗下通通风口进入入的新鲜空空气，加热热后的新鲜鲜空气由风风机吹送到到车厢内用用于采暖。。热管换热热器的冷凝凝放热段安安装在车厢厢内地板之之上，废气气加热段安安装在汽车车的地板下下，车厢下下的外面，，接通发动动机排气管管的废气。。热管式2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系热管换热器器安装结构构2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系客车热管式式采暖装置置布置这类采暖装装置有效地地利用了排排气余热，，在8m客客车上装用用，车内外外温差可达达到30℃℃以上。其缺点是车车下换热器器受排气和和道路泥水水的侵蚀，，易于腐蚀蚀损坏，若若装于排气气管后，又又增大了发发动机排气气阻力，会会相应增加加发动机的的油耗和减减小发动机机的有效功功率。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系气暖式暖气气装置的供供暖效果受受车速、发发动机工作作状况影响响，供暖温温度不稳定定。车速快快，传热效效果好，车车速低，传传热效果差差。这一特特点是影响响气暖式采采暖系统广广泛使用的的主要原因因。其次，，排气中的的SO2、H2O等杂质会会腐蚀排气气管壁和热热交换器壁壁，受腐时时间过长，，废气就会会进入车厢厢，对人体体健康不利利；再者，，排气管道道和热交换换器也增加加了发动机机的排气阻阻力，增加加了发动机机的功率消消耗，同时时对发动机机的工作状状况有影响响。另外，，气暖式还还存在装置置庞大、结结构复杂、、对热交换换器的结构构和可靠性性要求较高高的缺点。。（2）气暖暖式采暖系系统2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系气暖式采暖系系统送来的暖暖气，由于直直接采取和废废气高温热交交换，温度高高，空气干燥燥，送到车内内后的空气湿湿度偏低，总总让人有一种种烦躁的感觉觉，舒适性比比较差。可以以采用废气水水暖系统来改改变这一状态态。废气水暖系统统很相似于燃燃气热水器，，在总废气出出口处，安装装一个带翅片片的热水器，，700～800℃的高高温废气加热热流过热水器器的水，这种种水是乙二醇醇和水的液体体，温度达到到105℃左左右，再将热热水送到空调调器的加热器器加热空气，，送到车内调调节温度。（3）废气水水暖系统3.1.1余余热式采暖暖系统2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系废气水暖系统统（3）废气水水暖系统2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系加热器里的热热水溶液放热热后冷却，流流进水箱，再再由水泵使水水溶液流过热热水器加热，，热水再次流流到加热器加加热空气，完完成一次循环环。夏天，加热器器不需要工作作，则电磁控控制阀将热水水器加热的水水溶液直接换换流到水箱而而不经过加热热器，在水箱箱与热水器之之间循环。该系统在水箱箱略高于加热热器的条件下下，可以不设设水泵，因为为受热膨胀的的水溶液会自自动地迫使液液体沿着水箱箱→热水器器→加热器器→水箱方方向循环。如如果增加水泵泵，则可以加加快液体的循循环流动，有有利于暖气量量的温度增高高。（3）废气水水暖系统2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系在长江以南的的广大地区，，冬季的1月月份平均气温温在-2℃以以上，而且寒寒冷的天气时时间比较短，，但夏季的时时间长，7月月份的平均温温度在34℃℃以上。大型型客车的空调调均采用独立立制冷系统。。如若采用独独立的采暖系系统，不仅增增加车辆成本本和重量，而而且运行费用用增加，使用用时间也不长长。这些地方方使用的空调调客车仍然可可以使用主发发动机和副发发动机的冷却却液的余热来来采暖。（4）大型客客车的余热水水暖式采暖系系统3.1.1余余热式采暖暖系统2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系大型客车余热热水暖式采暖暖系统是一个个典型的热蒸蒸气旁通阀系系统，有自己己的副发动机机、压缩机、、冷凝器、储储液器、过冷冷器、膨胀阀阀、蒸发器和和电磁旁通阀阀。该系统最最大的特点是是主发动机的的冷却液对空空调气进行第第一次加热，，而副发动机机的冷却液的的再热器对空空气再次加热热，室外新鲜鲜空气和回气气混合后经过过一次加热，，再降温除湿湿，再经二次次加热后，送送到车内。如如果是冬天，，冷气可以不不用，就单靠靠主副发动机机的冷却液来来加热空气。。若夏天，暖暖气不用，则则用截止阀关关掉主发动机机的冷却液，，而副发动机机的冷却液则则用电磁阀全全部引向散热热器。这个系系统在冬天可可能略觉暖气气不足，但基基本可以保证证车内温度在在15℃以上上。（4）大型客客车的余热水水暖式采暖系系统2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系3.1汽车车空调采暖系系统3.1.2独独立式采暖暖系统大型豪华旅游游车、客车以以及寒冷地区区使用的汽车车等，常常采采用独立式采采暖系统。独立式采暖系系统是在燃烧烧器内燃烧汽汽油、煤油或或柴油，产生生的热量加热热空气或水，，输送到车厢厢内提高其温温度，燃烧后后的气体在热热交换后被排排出车外，对对车内空气无无污染。独立式采暖系系统同样也分分为独立气暖暖式采暖系统统和独立水暖暖式采暖系统统。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系3.1.2独独立式采暖暖系统⑴独立气暖暖式采暖系统统独立气暖式采采暖系统是利利用燃料在双双层燃烧筒体体内燃烧所产产生的热量来来加热空气。。其燃料通常常采用轻柴油油，加热空气气可采用外部部空气或车内内空气循环。。该类采暖装装置的特点是是发热量大，，见效迅速，，单机控制而而不受发动机机工况影响，，且易于自动动控制，在欧欧洲和日本的的大客车上常常见。近年来来，国内的许许多客车厂在在高档次客车车上也普遍装装用这类采暖暖装置。独立气暖式采采暖装置主要要由燃烧室、、热交换器、、供给系统及及控制系统组组成。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系汽车独立燃烧烧气暖式装置置2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统燃烧室由燃料料管、火花塞塞和环形雾化化器、燃料分分布器等组成成。环形雾化器直直接装在风扇扇电动机的轴轴上，依靠离离心力和空气气的切向力将将油雾化、混混合，在电火火花塞点火引引燃下，在燃燃烧器上部燃燃烧。燃烧室结构简简单，布置紧紧凑，运行平平稳，燃烧效效率高，燃烧烧的稳定性好好，无噪音，，消耗能量小小，点火迅速速，输油管内内径较大不易易堵塞，便于于燃烧劣油，，所以在国内内被广泛采用用。由于燃烧烧室内的温度度高达800℃以上，所所以要求燃烧烧室的材料能能耐高温，不不起氧化皮，，一般采用耐耐热不锈钢制制造。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统热交换器紧靠靠在燃烧室后后端，由双层层腔室构成。。中心是燃烧烧室，从燃烧烧室出来的燃燃烧气体在内内腔夹层通过过，向腔壁释释放大量热量量，然后从废废气孔排到大大气中。被冷却风扇吸吸入的空气进进入热交换器器的外腔夹层层吸入内腔壁壁传来的大量量热量，变成成热空气从出出风口出来，，吹向车厢。。为防止燃烧烧室中的燃气气漏入热交换换器外腔，要要求热交换器器的内外墙室室密封性好，，不能漏气。。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系供给系统包括括燃料供给系系统、助燃空空气供给系统统、被加热空空气的供给系系统三部分。。如果燃烧的是是液体（如汽汽油、柴油等等），则燃料料供给系统由由油泵电机、、油泵、燃油油电磁阀、油油箱等组成，，有的加热器器靠提高油箱箱高度利用重重力自动供油油。如果燃料是气气体，则供给给系统比较复复杂。助燃空空气供给系统统的风扇和被被加热空气供供给系统的风风扇及油泵合合用一个电动动机，在电动动机两端各带带一台风扇，，分别供两个个空气系统使使用。⑴独立气暖暖式采暖系统统2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统控制系统有手手动和自动控控制两种，用用来控制各种种电动机、电电磁阀、点火火器、过热保保护器、定时时继电器的工工作。当加热器的暖暖风出口温度度超过设定值值（例如180℃）时，，过热保护器器动作，使继继电器自动切切断油泵电磁磁阀的电源，，油泵停止供供油，加热器器停止燃烧。。由于燃烧室的的温度非常高高，为了不使使燃烧室被烧烧坏，停机时时应先关油泵泵，停止燃烧烧器燃烧，而而通风机仍继继续运转，带带走燃烧室中中的热量，直直到其温度降降至正常，才才关闭通风机机。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统独立气暖式采采暖装置结构构2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统当采暖装置中中的电动机接接通电源开始始运转时，带带动燃料泵2、燃料分布器器3、燃烧空气送送风机13、暖风送风机机17运转。工作过程：2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系燃料由燃料泵泵2从燃料箱中经经燃烧过滤器器、吸入燃料料管15吸出，吸出的的燃料由分布布器3内部滴下，由由于离心力作作用使其雾化化。⑴独立气暖暖式采暖系统统工作过程：2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统当燃烧空气送送风机13将被燃烧空气气由吸入管14吸进与燃料（（汽油、柴油油、煤油等））混合，由火火花塞点火在在燃烧室5中进行燃烧。。一旦燃烧开开始，电火花花塞即行断电电，以后就是是燃烧热和燃燃烧环10保持燃烧。工作过程：2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统燃烧后的高温温气体由排气气管16作为废气排到到环境中，而而电动机前端端安装的空气气送风机送入入空气，经过过燃烧室和外外筒间壁以及及外筒外侧被被加热。加热热的空气由暖暖气排出口8排出而进入车车室内的管道道，由管道通通入各风口供供暖。工作过程：2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统独立燃烧式加加热器总成在在客车上的安安装2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑴独立气暖暖式采暖系统统对装用独立燃燃烧式空气加加热器的大客客车，要特别别注意车身的的设计，尤其其是地板的密密封处理。箱箱体加热器部部分的安装位位置要适当，，注意燃烧排排气管的布置置走向，最好好引向车身外外侧，停车时时尽量不使用用，以免空气气流通不好，，使燃烧废气气进入车内，，且增加蓄电电池的耗电量量。在布置上上，使暖风机机与柴油发动动机共用同一一个燃油箱，，使用时确认认点火和正常常燃烧程序，，通过仪表和和指示灯监视视电流耗量和和燃烧工作情情况。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑵独立水暖暖式采暖系统统3.1.2独独立式采暖暖系统独立水暖式采采暖装置的工工作原理与气气暖式基本相相同，其加热热工质不是空空气而是水，，用水泵代替替了风扇。水水暖式的最大大优点是不仅仅可作为车厢厢采暖用，而而且可预热发发动机、润滑滑油，以利于于冬季发动机机启动，待发发动机启动后后，再将被加加热的水通向向车厢内的水水散热器。水水散热器一般般是管带式或或管片式结构构，管子内部部流入已加热热的热水，而而管外则流过过待加热的车车厢内空气，，管外的铝带带或铝翅片是是为了增加其其散热能力。。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑵独立气暖暖式采暖系统统如果水暖式的的水加热器与与汽车发动机机的冷却水管管路相通，则则在发动机冷冷却水温度低低于80℃时时水加热器工工作。当水温温高于80℃℃时，由于节节温器的控制制作用，则会会自动切断油油泵的电源，，停止供油，，而加热器中中的水泵继续续工作，以保保证水加热器器零件不因过过热而损坏，，并继续向车车厢内供应暖暖气。独立水暖式采采暖装置其结结构与气暖式式相近。燃烧烧室与气暖式式相同，由喷喷油嘴和高压压电弧点火器器组成，或由由多孔陶瓷蒸蒸发器和电热热塞组成；加加热器的供油油系统有电动动机、油泵、、助燃风扇、、水泵组成；；控制系统由由水温控制器器（节温器））、水温过热热保护器、定定时器等组成成。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑵独立气暖暖式采暖系统统独立水暖式采采暖装置结构构2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系独立水暖式采采暖装置的暖暖风主要采用用内循环式，，灰尘少，暖暖气比较柔和和而不干燥，，人体感觉较较舒适，不像像空气加热器器那样高温干干热。这种水水加热器可作作为发动机的的预热器，加加热发动机的的冷却水，在在提高发动机机的启动性和和耐久性的同同时，可作为为暖气装置。。但水加热器器也存在一些些缺点，长期期运行后，水水管容易积水水垢，影响热热交换器的换换热效率。使使用中还要经经常清洗水垢垢，清除水垢垢时，需将加加热器中的水水全部放尽，，然后注入浓浓度为10％％（质量分数数）的稀盐酸酸在加热器内内循环，直至至管内水垢全全部清除为止止。⑵独立气暖暖式采暖系统统2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系⑵独立气暖暖式采暖系统统为了避免寒冷冷冬天水加热热器被冻坏，，每天晚上停停车前必须放放尽水箱和水水加热器中的的水，或者在在冷却液中加加防冻防锈液液，防冻防锈锈液主要由乙乙二醇溶液、、水、防锈剂剂、防氧化消消泡剂等组成成。

目前，采暖装置成已为高档客车的必备总成，成为衡量客车档次的一个指标。在这类客车上，应采用独立燃烧式加热器，而液体加热器又比空气加热器更有发展前途。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系3.2汽汽车空调的的通风与净净化为了保证乘乘员健康，，汽车空调调不断地将将新鲜空气气送入车内内取代污浊浊空气，并并通过净化化设备，提提高车内空空气的清新新度的过程程，称为通通风净化。。汽车空调是是在行车中中使用的，，如何保持持车内空气气的洁净和和新鲜，关关系到车上上司乘人员员的舒适、、健康及行行车安全，，也是一个个非常重要要的问题。。而汽车空空调恶劣的的工作环境境及汽车的的特殊使用用条件，又又使得对它它的解决变变成一个非非常困难的的问题，因因此在设计计和使用中中都必须高高度重视，，切实解决决好车辆的的通风和空空气的净化化等技术问问题。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系3.2汽汽车空调的的通风与净净化3.2.1汽车空空调的通风风为了健康和和舒适，车车内空气要要符合一定定的卫生标标准，要尽尽量提高空空气中的氧氧含量和降降低CO2、灰尘、烟烟气等有害害气体的浓浓度。为此此，需要输输入一定量量的新鲜空空气进入车车内。将新新鲜空气引引进车内更更新污浊空空气的过程程，称为通通风。在汽车正常常行驶情况况下，驾驶驶员的需氧氧量比静止止时多0.5倍；在在复杂情况况下，比静静止时需氧氧量多3.5倍；当当几种不利利的气候因因素同时起起作用时，，需氧量比比静止时多多5倍。现现代较好的的通风系统统保证车内内每分钟换换气三次。。根据我国对对轿车、客客车的空调调新鲜空气气要求，新新鲜空气的的换气量按按人体卫生生标准最低低不少于20m3/（h·人人）。。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系3.2.1汽车空空调的通风风汽车空调通通风装置的的通风方式式一般有动动压通风、、强制通风风和综合通通风三种方方式。⑴动压通通风动压通风也也称自然通通风，它是是利用汽车车行驶时对对车身外部部所产生的的风压为动动力，在适适当的地方方进风口和和排风口，，以实现车车内的通风风换气。动压通风系系统是一种种可控制系系统，通过过风门的开开度大小可可控制车外外新风进入入量的多少少。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系⑴动压通通风为了保证车车内空气压压力为正值值，以及考考虑到新鲜鲜空气干净净度，适当当选择通风风的进、排排风口，显显得非常重重要。进、、排风口的的位置取决决于汽车行行驶时车身身外表面的的风压分布布状况和车车身结构形形式。进风口必须须选在汽车车行驶时的的正压分布布区，并距距地面应尽尽可能的高高。此时，，外界空气气经过过滤滤和进气控控制阀的控控制，保证证车内的空空气正压、、清洁；而而排气口应应选择在汽汽车车身后后部的负压压区，并且且应尽量加加大排气口口的有效流流通截面，，有利于迅迅速排出车车内污浊气气体，同时时，还必须须注意防尘尘、噪声以以及雨水的的侵入。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系⑴动压通通风轿车表面压压力分布图图2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系客车表面压压力分布图图⑴动压通通风2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系轿车、货车车的新鲜空空气进口都都在车头部部位，这个个位置属于于正压区，，而且进来来的空气比比较新鲜。。为了避免免发动机室室对空气的的污染，用用一条塑料料管将室外外新风直接接引进空调调器。⑴动压通通风大型客车的的进风口布布置比较复复杂，要根根据蒸发器器和空调器器安装位置置来设置。。整体式独独立空调的的进风口都都应该避免免设在有灰灰尘的地方方，故一般般设一条吸吸气管通到到车顶，用用强制的动动力抽入。。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系大部分空调调客车排风风口都设在在车前部驾驾驶室两侧侧上部。安安装在这个个位置的好好处是：首首先，此处处是最大负负压区，利利于引导车车内空气排排出和流动动；其次是是空调风在在车内流动动循环后，，最后到此此，能量利利用充分；；空调风吹吹出后，经经车内中间间部分、座座位底部回回流，再沿沿着前部两两侧上升到到出风口排排出车外，，充分利用用了气流的的能量。⑴动压通通风少部分大型型客车，考考虑到温度度分布的均均匀性，采采取强制排排气方法。。在车侧的的中间开有有排风口，，再用管道道将其引到到一个抽风风机，抽出出车外。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系⑴动压通通风轿车车内空空气流动示示意图2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系⑴动压通通风大客车空调调风在车内内的循环2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系3.2.1汽车空空调的通风风⑵强制通通风强制通风是是利用鼓风风机将车外外空气送入入车室内进进行通风换换气的，它它可克服动动压通风系系统在车速速低或停车车时车内空空气流速太太低或不流流动，使人人觉得不舒舒服的缺点点。在备有冷暖暖气设备的的汽车上，，大多采用用通风、供供暖和制冷冷的联合装装置，这些些汽车上一一般设有停停止、动压压通风、吸吸气、排气气和循环五五种功能。。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系3.2.1汽车空空调的通风风⑶综合通通风综合通风是是指一辆汽汽车上同时时采用动压压通风和强强制通风。。采用综合合通风系统统的汽车比比单独采用用强制通风风或动压通通风的汽车车结构要复复杂的多。。最简单的的方式就是是在动压通通风的车身身基础上，，安装强制制通风扇，，根据需要要可单独使使用和同时时使用。综合通风系系统虽然结结构复杂，，但经济性性好。特别别是在春、、秋季节，，用动压通通风导入凉凉爽的外气气，以取代代制冷系统统的工作，，同样可以以保证舒适适性要求。。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系汽车空调器器在处理空空气时，大大部分利用用车内回风风，使用的的回风量越越多，即新新风量越少少，就越经经济。但新新风量必须须符合和达达到有关的的规定和要要求：在乘乘客满座的的高级豪华华车内，新新风量以占占总风量的的30％～～40％为为宜；对救救护车这类类特殊车辆辆，新风量量有时则要要达100％，以满满足对空气气清新洁净净的要求；；空调大客客车，一般般都装有排排气扇，为为使车内不不产生负压压，必须有有相应数量量的新风来来补充排走走的风量；；任何空调调车都得保保持车内的的正压，以以防止车外外高温高湿湿的不洁空空气渗入车车内。3.2.1汽车空空调的通风风2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系

汽车空调系统把冷气系统、暖气系统和动力通风系统组成统一的整体，进行统一的控制，通风只是空调系统功能中的一种。不用空调且车速很高时，拉出手钮，风门打开，车外新风便可进入车内；车速低或停车时，启动风扇电机，便可把车外新风吸入车内，满足乘员需要。使用空调时，启动风机，让车内回风和按需要数量而进入车内的新风混合，经冷（或热）处理后再送入车内，达到空调的目的。3.2.1汽车空空调的通风风2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系3.2.2汽车车空调的净净化3.2汽汽车空调的的通风与净净化汽车空调的的净化包括括两部分：：车室外空空气的净化化和车内循循环空气的的净化。车车外空气受受到环境的的污染，例例如粉尘，，公路上汽汽车排出的的废气中含含有的CO2、CO、NOx、SO2、HC和烟烟雾；车内内循环空气气受人的活活动和工作作过程的污污染，例如如发动机的的废气通过过车底的裂裂缝进入车车内、人体体发出的汗汗臭、CO2等，这些些污染对人人体健康都都会造成不不利的影响响，使人精精神疲倦，，容易造成成行车事故故。这些污污染极大地地降低了空空调的舒适适性能。所所以，必须须对汽车空空调的空气气进行净化化处理。2008年年8月能源与动力力工程学院院交通运输输系3.2.2汽车车空调的净净化⑴对粉尘尘的净化汽车在公路路上行驶，，粉尘是汽汽车空调的的最大污染染物。粉尘包括由由固体物质质粉碎破坏坏形成的固固休颗粒，，因燃烧不不完全产生生的固体烟烟尘，因化化学反应过过程中产生生升华、蒸蒸馏形成的的烟气以及及雾化的液液体粒子，，花粉，细细菌等。通过实际际测试结结果，大大气中粒粒度的尘尘埃占尘尘埃个数数的98％以上上。而空空调洁净净技术所所涉及的的大气中中悬浮的的尘埃粒粒度尺寸寸一般在在。根据据粉尘特特性的不不同，除除尘净化化可以采采取过滤滤除尘和和静电除除尘两种种，后一一种方法法是近几几年才开开始使用用的。2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系过滤除尘尘的原理理，主要要是对尘尘埃进行行筛滤和和拦截，，其次是是借助惯惯性作用用和扩散散作用。。过滤除除尘主要要用无纺纺布、过过滤纤维维纸组成成干式纤纤维过滤滤器和金金属网格格浸油过过滤器。。对于较较大粒度度的尘埃埃，利用用其惯性性作用，，在过滤滤层较长长而曲折折的孔道道上来不不及随气气流转弯弯而碰撞撞到孔壁壁上，在在重力作作用下跌跌落下来来；扩散散是对微微小颗粒粒，在围围绕交错错的纤维维表面作作布朗运运动时，，与纤维维接触而而沉积下下来，另另外尘埃埃通过纤纤维滤网网时，在在与纤维维的摩擦擦中产生生静电作作用，被被纤维吸吸附在其其表面，，过滤除除尘法的的优点是是简单、、价廉，，缺点是是气流阻阻力太大大。1）过滤滤除尘⑴对粉粉尘的净净化2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系⑴对粉粉尘的净净化静电除尘尘是利用用高压电电极产生生高压电电场，对对空气进进行电离离，使尘尘粒带电电，然后后在电场场作用下下产生定定向运动动，沉降降在正负负电极板板上而实实现对空空气的过过滤除尘尘。2）静电电除尘静电除尘尘的过滤滤效率与与其电场场强度、、尘粒大大小、气气流速度度以及集集尘段的的长短有有关。静静电除尘尘法的优优点是空空气流动动阻力小小，除尘尘效率高高，能捕捕集0.01～～100µm的尘埃。。空调和通通风工程程中常用用的静电电除尘器器为二段段结构，，第一段段为电离离段，第第二段为为集尘段段。2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系静电除尘尘器工作作原理2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系2）静电电除尘静电集尘式空气净化装置结构示意图工作过程程由粗滤滤器除去去空气中中较粗的的尘粒；；由静电电集尘器器吸附细细微尘埃埃；通过活活性炭滤滤清器除除去烟气气和臭气气；由负离离子发生生器供给给负离子子；由鼓风风机将净净化的空空气送入入车内。。2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系①初效效过滤器器：这类过过滤器较较多采用用金属网网丝和粗粗孔聚氨氨酯泡沫沫塑料和和各种人人造纤维维作滤层层。初效效过滤器器主要是是利用空空气中的的尘粒惯惯性力来来实现空空气过滤滤的。②中效效过滤器器：这类过过滤器一一般选用用直径约约为的中中孔聚氨氨酯泡沫沫塑料、、化纤无无纺布作作过滤器器。这类类过滤器器在汽车车空调中中应用最最多。③高效效过滤器器：高效过过滤器用用于超净净要求的的高级汽汽车空调调，作为为最终过过滤之用用，其前前应设有有初级、、中级的的前缀过过滤器。。这种过过滤器的的滤层为为超细玻玻璃棉、、纸质过过滤等。。⑴对粉粉尘的净净化3）汽汽车空调调常用的的过滤器器2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系3）汽汽车空调调常用的的过滤器器高效过滤滤器⑴对粉粉尘的净净化2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系3）汽汽车空调调常用的的过滤器器⑴对粉粉尘的净净化④静电电除尘过过滤器：可以按按除尘要要求设计计，分别别能满足足中、高高级汽车车的除尘尘要求，，而阻力力要小得得多。⑤水淋淋式过滤滤器：这种过过滤器最最近出现现，特别别适于需需要加湿湿的汽车车空调。。水淋式式汽车空空气过滤滤器还能能去除空空气中硫硫化物、、氮氧化化物和氨氨、氯和和汗臭等等。下设设一个水水槽，内内装电动动泵向空空气过滤滤器喷雾雾水分，，过滤室室内设有有玻璃丝丝（直径径为200µm)滤层几几块。空空气由下下往上，，经过每每层滤网网时，尘尘埃和水水相遇而而胀大，，在重力力作用下下流到槽槽内，再再过滤去去除。2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系水淋式过过滤器2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系3.2汽汽车空空调的通通风与净净化3.2.3汽汽车空空调的除除臭去毒毒利用活性性炭来除除臭仍然然是汽车车空调除除臭的主主要方法法，它能能吸附空空气中有有毒有气气味的成成分，如如汗臭、、烟臭和和人体发发出的各各种异味味，其次次还能吸吸收有害害的氯化化物和硫硫化物。。⑴利用用活性炭炭除臭活性炭主主要是由由硬木材材、果核核、椰子子壳等有有机物经经过缺氧氧煅烧后后，再经经特殊水水溶液处处理后干干燥而得得。2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系活性炭状状似极其其疏松的的固态泡泡沫，具具有巨大大的内吸吸附表面面积和很很强的吸吸附能力力，每1g活性性炭的内内表面积积为100m2，其吸附附的气体体量使本本身增重重20％％～30％。但但是当活活性炭表表面积吸吸附满气气体分子子后，就就失去作作用，必必须换上上新鲜的的活性炭炭过滤吸吸附材料料。一般般旧的活活性炭不不能再生生。3.2.3汽汽车空空调的除除臭去毒毒⑴利用用活性炭炭除臭2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系活性炭只只能吸附附有气味味的气体体，对汽汽车空调调最常存存在的有有毒气体体CO、、NOx、HC等几乎乎不起吸吸附作用用。近年年来已经经研究出出高效除除去汽车车空调中中常有的的有毒气气体的方方法，就就是使用用催化反反应器。。当带着着有毒的的CO、、NOx和HC化合物物的气体体通过催催化反应应器时，，在催化化剂的作作用下，，CO、、NOx、HC化合物物在较低低的温度度下（250～～350℃），，很快进进行化学学反应，，转化为为无毒性性的CO2、N2和H2O，其化化学反应应方程式式为：3.2.3汽汽车空空调的除除臭去毒毒⑵催催化反应应器去毒毒250~350℃2008年8月月能源与动动力工程程学院交交通运输输系催化剂以以铂、铑铑、钯等等贵金属属或它们们的氧化化物与碱碱土金属属氧化物物做成多多孔的反反应器，，并在外外部装有有一个加加热器。。反应开开始时，，反应器器需达到到反应温温度，——旦反应应开始，，则反应应热可以以维持所所需的温温度而不不用加热热。3.2.3汽汽车空空调的除除臭去毒毒⑶负离离子发生生器现代医学学研究发发现，空空气中含含有三类类离子，，即：轻轻离子、、中离子子、重离离子，三三种离子子都是带带电离子子，其中中带负电电荷的轻轻离子称称负离子子，对人人体健康康有益，，其它的的离子对对人体有有害。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系负离子对人的的精神有镇静静作用，能降降低血压，抑抑制哮喘，以以及其它良好好的生理调节节作用。但研研究又发现，，空气在经冷冷、热处理时时容易失去一一些负离子，，为此要利用用负离子发生生器，向空调调环境输送含含有一定浓度度的负离子空空气，以增加加空调环境空空气的清新度度。⑶负离子发发生器负离子发生器器一般利用电电晕放电法使使空气离子化化。其原理如如图所示。空气负离子发发生器工作原原理2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系利用针状电极极和金属网电电极之间的高高电压作用产产生不均匀的的电场，使空空气电离。当当针状电极上上加上负高压压脉冲时，就就会将针状电电极附近的空空气电离化，，电离产生的的正离子被负负电极吸收，，而负离子空空气通过金属属网正极，在在风扇作用下下，送到空调调车内，成为为负离子空气气。负离子发生器器的电压约50kV，脉脉冲频率为50Hz，通通常采用的风风速在10m/s以内。。⑶负离子发发生器空气负离子发发生器工作原原理2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系3.2.4空空气净化器器3.2汽车车空调的通风风与净化

静电式空气净化器的动作原理模式图空气净化器是是一种将除尘尘和去毒及除除臭功能集于于一身的空气气清洁器，它它由电离部、、集尘部、活活性炭吸附器器三部分组成成。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系3.2.4空空气净化器器

静电式空气净化器的动作原理模式图电离部和集尘尘部可制成一一体，也可分分开，总称为为电过滤器，，是静电式空空气净化器的的主要组成部部分。它是用用高压静电场场的原理来除除去空气中所所含的“气溶溶胶”。另有有一个高压发发生器能产生生高压电源供供电过滤器用用。静电式空空气净化器中中还设有风机机引导车内空空气流过净化化器。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系3.2.4空空气净化器器

静电式空气净化器的动作原理模式图气溶胶为空气气中悬浮着的的固体颗粒和和液体微滴的的统称，如烟烟、雾、粉尘尘等，其粒径径一般在～之之间。空气中中气溶胶在电电过滤器中的的过滤过程可可以划分为三三个阶段：悬浮微粒带电电→带电微粒在电电场力的作用用下向电极移移动→运动着的带电电微粒沉积。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系3.2.4空空气净化器器

静电式空气净化器的动作原理模式图在电离部，将将5kV电压压加在几十个个针形细线（（介电纤维材材料）和板形形电极之间，，由于电场的的不均匀性，，在介电细线线附近产生碰碰撞电离及放放电，即电晕晕放电现象，，使通过的微微小粉尘带负负电。2008年8月能源与动力工工程学院交通通运输系3.2.4空空气净化器器

静电式空气净化器的动作原理模式图带电的微小粉粉尘进入由板板状电极构成成的集尘部，，由于板状电电极上加有高高压正电，异异性相吸的结结果，使空气气中的粉尘被被吸向板状电电极，空气得得到了净化。。净化空气流流过活性炭吸吸附器，把空空气中的臭味味及有气味的的气体吸附除除去。电过滤滤器要定期清清洗，去除积积累的灰尘。。2008年年8月月能源源与与动动力力工工程程学学院院交交通通运运输输系系3.2.4空空气气净净化化器器日本本松松下下公公司司有有一一种种自自动动空空气气净净化化装装置置，，由由空空气气污污染染传传感感器器、、允允许许污污染染值值控控制制开开关关、、存存储储器器、、比比较较器器、、电电子子控控制制器器和和净净化化装装置置组组成成。。净净化化装装置置顺顺着着空空气气流流向向依依次次由由除除尘尘器器、、去去臭臭器器、、负负离离子子发发生生器器和和通通风风机机组组成成。。根根据据空空气气污污染染程程度度，，使使空空气气进进入入净净化化装装置置，，经经电电离离和和净净化化后后回回到到车车厢厢内内。。当当空空气气污污染染程程度度超超过过存存储储器器内内所所储储存存的的允允许许值值时时电电子子控控制制元元件件自自动动接接通通净净化化装装置置，，通通风风机机、、高高压压电电源源发发生生器器及及负负离离子子发发生生器器的的信信号号接接通通。。有些些静静电电式式空空气气消消洁洁器器还还附附加加有有负负离离子子发发生生器器、、催催化化器器。。负负离离子子发发生生器器产产生生负负离离子子，，对对人人具具有有镇镇静静作作用用。。2008年年8月月能源源与与动动力力工工程程学学院院交交通通运运输输系系3.2.4空空气气净净化化器器空气气污污染染传传感感器器常常用用光光电电传传感感器器（（光光电电二二极极管管）），，它它根根据据光光学学性性能能的的变变化化测测定定空空气气污污染染程程度度。。光光电电二二极极管管向向光光探探测测器器发发出出脉脉冲冲光光源源，，其其频频率率和和周周期期由由控控制制电电路路设设定定，，光光流流的的强强弱弱与与空空气气污污染染程程度度成成比比例例。。光光探探测测器器接接收收光光流流，，并并向向转转换换器器发发出出相相应应的的电电信信号号。。当当空空气气中中的的杂杂质质含含量量增增加加时时，，空空气气的的透透光光性性能能减减弱弱，，传传感感器器发发出出的的信信号号电电平平降降低低，，电电平平达达到到临临界界点点时时，，信信号号变变成成指指令令，，接接通通空空气气滤滤清清器器的的电电动动送送风风机机及及用用电电设设备备，，向向车车内内送送入入经经过过过过滤滤净净化化的的空空气气。。为为了了防防止止对对空空气气成成分分的的短短时时间间变变化化作作出出反反应应，，传传感感器器信信号号必必须须经经过过动动作作延延迟迟电电路路。。空空气气污污染染传传感感器器一一般般放放在在车车顶顶下下，，用用以以测测定定车车内内的的污污染染程程度度。。2008年年8月月能源与与动力力工程程学院院交通通运输输系3.3汽汽车车空调调的噪噪声汽车空空调是是由动动力系系统、、制冷冷系统统和通通风系系统构构成。。就整整个汽汽车空空调而而言，，噪声声源主主要来来自汽汽车发发动机机、驱驱动系系统、、空调调系统统等。。近年年来，，汽车车发动动机、、驱动动系统统的噪噪声有有所控控制，，因此此，降降低空空调系系统的的噪声声越来来越为为人们们所关关注。。车内的的噪声声标准准，即即噪声声允许许值，，并没没有严严格的的规定定。一一般情情况下下，车车内噪噪声允允许值值可分分为如如下几几种情情况：：3.3.1车车内噪噪声标标准2008年年8月月能源与与动力力工程程学院院交通通运输输系3.3.1车车内噪噪声标标准3.3汽汽车车空调调的噪噪声(1)听听力障障碍界界限允允许值值：80dB(A)。(2)不不舒适适感允允许值值：60dB(A)。(3)不不妨碍碍乘员员对话话的允允许值值：45～～50dB(A)。。(4)正正常工工作、、操作作允许许值：：35dB(A)。。(5)休休息、、睡眠眠允许许值：：30dB(A)。。(6)欣欣赏音音乐允允许值值；20dB(A)。车内噪噪声标标准，，对司司机和和乘客客往住住有不不同的的标准准。对对司机机主要要考虑虑上述述的1～3项，，对乘乘客一一般1～6项均均要控控制，，以保保证乘乘客的的舒适适性。。2008年年8月月能源与与动力力工程程学院院交通通运输输系3.3.2汽车空空调噪噪声源源3.3汽汽车车空调调的噪噪声汽车空空调产产生的的噪声声，有有车内内外机机器发发生的的噪声声，如如压缩缩机、、冷凝凝器和和风扇扇等产产生的的噪声声，还还有膨膨胀阀阀的动动作声声，制制冷剂剂的流流动声声，电电动机机的电电刷声声，调调速机机构的的传动动声，，以及及从鼓鼓风机机、管管路、、格栅栅等通通风系系统产产生的的噪声声。其其中最最大的的噪声声源则则是通通风系系统。。2008年年8月月能源与与动力力工程程学院院交通通运输输系(1)风风机噪噪声：：在通风风系统统中，，鼓风风机是是最大大的噪噪声源源。风风机转转速的的变化化造成成气体体压力力的变变化，，气流流从风风机叶叶轮的的压出出、涡涡壳内内产生生的涡涡流、、进风风口气气流的的紊流流等都都是噪噪声源源。特特别是是在进进行气气体循循环时时，风风机把把从空空调器器内吹吹出来来的气气流又又通过过进风风口直直接送送回空空调器器，由由于声声音被被辐射射，致致使进进气噪噪声增增大。。(2)气气流声声：当空气气流过过空调调器的的通风风管路路时，，经过过内部部的隔隔板、、调节节风门门、格格栅等等障碍碍物所所产生生的声声音，，以及及由于于通风风管路路的扩扩大或或缩小小所造造成的的空气气紊流流而产产生的的声音音，都都是气气流声声。由由于调调节气气流的的风门门结构构种类类繁多多，通通风管管路复复杂，，所以以极易易产生生气流流声。。3.3.2汽车空空调噪噪声源源2008年年8月月能源与与动力力工程程学院院交通通运输输系3.3.3汽汽车车空调调噪声声的降降低3.3汽汽车车空调调的噪噪声风机的的空气气动力力噪声声大小小与其其转速速、叶叶轮直直径大大小和和外壳壳的结结构、、叶片片倾角角、叶叶片数数和风风机工工作状状态有有关。。为了了降低低风机机噪声声，——般离离心风风机叶叶轮圆圆周线线速度度不应应高于于18m/s，轴轴流风风机圆圆周线线速度度不