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汽车空调系统的概述

时间:2022-11-05 百科知识 版权反馈
【摘要】:即使装在汽车车身侧面的冷凝器,冷却条件也不是很理想。汽车空调制冷系统是在车内温度较高时对车内空气进行冷却,使车内驾驶员和乘员有良好的乘坐舒适度。

8.1 汽车空调系统的概述

空调是空气调节器的简称。曾经被认为是一种奢侈品的汽车空调日前已成为现代汽车的基本装置。

8.1.1 汽车空调系统的功能

汽车空调系统的功能是通过人为的方式创造一个对人体适宜的环境,即对车内的温度、湿度、气流速度进行调节,并具有净化空气的功能。除此之外,汽车空调还能除去风窗玻璃上的雾、霜、冰、雪,给驾驶员一个清晰的视野,确保行车安全。

1.调节车内的温度

调节车内温度是汽车空调的基本功能,汽车空调利用其制冷装置和加热装置调节车内适宜的空气温度。

2.调节车内的湿度

普通汽车空调一般不具备这种功能,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降温,去除空气中的水分,再由采暖装置升温以降低空气的相对湿度。在汽车上目前还没有安装加湿装置,只能通过打开车窗或通风设施,靠车外新风来调节。

3.调节车内的空气流动

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,有利于人体散热降温,但过大的风速直接吹到人体上,会使人感到不舒服,舒适的气流速度一般为0.25 m/s。冬季,风速大了会影响人体保温,因而,冬季采暖希望气流速度尽量小一些,一般为0.15~0.20 m/s之间。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,应让冷风吹到乘员头部,暖风吹到乘员脚部。

4.过滤净化车内空气

由于车内空间小,乘员密度大,车内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和道路上的粉尘、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。

8.1.2 汽车空调系统的特点及要求

1.汽车空调系统的特点

汽车直接暴露在太阳下或风雪中,隔热措施困难;汽车在行驶时有大量风沙、废气从各种缝隙钻入车厢内,造成车厢内的空气污染并增加热负荷;汽车的行驶速度变化无常,难以保证稳定的空调工况等,因此,汽车空调的工作环境比房间空调器要恶劣得多。

由于汽车这个“移动房间”的特殊工作环境,它与建筑空调有许多不同之处,具体表现在以下各个方面:

(1)在炎热的夏季,由于汽车车厢容积小,而且车窗占的面积比例相对较大,易受阳光直射。一般建筑物可以用窗帘防止阳光直射,在汽车上要保证视野而无法做到,因此车厢内的温度很高。此外,车厢内的温度还受到地面热量反射、人体散热、发动机的辐射热等影响,所以汽车空调的制冷负荷较大。

(2)汽车空调制冷压缩机要由汽车发动机来驱动,因此对汽车的动力性、经济性均有一定的影响。

(3)在由发动机驱动时,汽车空调的制冷性能受发动机转速影响,但即使是怠速运转,也要保证车内温度凉爽适宜。

(4)汽车车厢内乘员所占空间比例较大,加上座椅和其他机械装置的高低不平,直接影响了车厢内的风速分布和温度分布的均匀性,从而影响了人体的舒适性。

(5)冷凝压力偏高:对于轿车、货车、小型旅行车等大多数车辆,冷凝器置于汽车水箱前面,其散热效果受到发动机水箱热辐射、汽车行驶速度、路面尘土污染的影响,尤其在汽车怠速或爬坡时,不仅冷凝压力异常升高,而且影响汽车发动机水箱的散热。即使装在汽车车身侧面的冷凝器,冷却条件也不是很理想

(6)制冷剂容易泄漏:汽车在颠簸不平的道路上行驶时,震动厉害,制冷管路连接处容易松动,冷凝器易受飞石击伤或泥浆腐蚀,产生泄漏现象。

(7)在汽车空调制冷系统中,循环的制冷剂流量变化范围较大,给设计带来困难;发动机转速的变化可从700 r/min(怠速)变到6000 r/min,压缩机转速与发动机转速成正比,这给制冷系统的制冷量调节带来困难,使得汽车空调系统的调节比普通的建筑空调系统更为复杂。

2.汽车空调系统的要求

由于汽车空调自身的特点,汽车空调应比一般房间空调具有更高的技术性能和工作可靠性,具体要求如下所述:

(1)汽车空调应保证在任何条件下,车厢内部都具有舒适的温度范围和气流平均速度。舒适的温度范围,冬季为16℃~20℃,夏季为20℃~28℃;舒适的湿度范围,冬季为55%~70%,夏季为60%~75%;舒适的气流平均速度一般为0.25m/s。

(2)汽车空调的控制机构和操纵机构要灵活、方便、可靠。

(3)汽车空调的零部件要求可靠、体积小、重量轻、安装维修方便。

(4)汽车空调应具有快速制冷和快速采暖的能力。

(5)汽车空调冷气装置工作时,对汽车的动力性和经济性的影响要尽可能小。

(6)汽车空调在汽车上的结构布局要紧凑合理,零部件安装要有防震措施,保证汽车空调在剧烈颠簸、震动条件下能可靠地工作。

8.1.3 汽车空调系统的组成

1.制冷系统

汽车空调制冷系统是在车内温度较高时对车内空气进行冷却,使车内驾驶员和乘员有良好的乘坐舒适度。它是利用液态物质的蒸发吸热达到对车内的空气进行冷却的目的。

2.暖风系统

暖风系统是把车内的空气或吸进来的新鲜空气加热,使车内保暖或除湿,同时还可以对前挡风玻璃进行除霜。

3.通风系统

通风系统是把车外的新鲜空气引入车内,同时通过排风口把车内的污浊空气排出车外。尤其是在雨天不能打开车窗时,要想保持车内空气新鲜,通风系统就显得尤为重要。

4.操纵控制系统

操纵控制系统一般由电气系统、真空系统和操纵装置组成,对制冷系统和加热系统进行控制,同时对车内的空气温度、风量、流向进行操纵,保证空调系统正常工作。

5.空气净化系统

空气净化系统是除去车内存在的灰尘和难闻的气味。空气净化系统一般设有空气过滤器(过滤及除味),可对进入车内的空气进行过滤,也可在车内空气进行内循环时,进行对车内空气过滤。

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