汽车空调的暖风系统

8．3　汽车空调的暖风系统

汽车空调暖风系统的功能是将冷空气送入热交换器，吸收某种热源的热量，提高空气的温度，并将热空气送入车内。

汽车空调暖风系统的种类很多，根据热源的不同，汽车暖风系统可分为水暖式暖风系统、气暖式暖风系统、独立燃烧式暖风系统和综合预热式暖风系统。水暖式暖风系统是利用发动机冷却液的热量，这种形式多用于轿车上;气暖式暖风系统是利用发动机排气的热量，这种形式多用于风冷式发动机汽车上;独立燃烧式暖风系统装有专门燃烧机构，多用于大客车上;综合预热式系统既利用发动机冷却液的热量，又装有燃烧预热器，多用于大客车上。

8．3．1　水暖式暖风系统的结构与工作原理

水暖式暖风系统一般以发动机冷却系统中的冷却液为热源，将冷却液引入车室内的热交换器中，用鼓风机送来的车内空气或车外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内。

水暖式暖风系统的管路连接如图8－14所示。发动机冷却液进口处装有水泵，它是冷却液循环的动力。不使用暖风时，冷却液通过散热器进水管进入散热器。放热后的冷却液由散热器出水管回到发动机。使用暖风时，经发动机上的冷却液控制阀分流出来的冷却液送入暖风机的加热器心，加热后的冷却液由加热器出水管回到发动机。冷空气则在鼓风机的作用下，通过加热器被加热后，由不同的风口吹入车内。暖风系统的暖风流经驾驶员座位左右的空间，在车内均匀分布。为了防止风窗玻璃上结霜，还应使暖风通过风窗玻璃下面的出风口，使暖风吹到风窗玻璃上，以保持风窗玻璃内侧温度在露点之上。

1－加热器心　2－加热器出水管　3－膨胀水管　4－冷却液控制阀　5－散热器进水管　6－恒温器　7－风扇　8－散热器　9－水源　10－散热器溢流管　11－散热器出水管　12－加热器进水管　13－加热器风机　A－冷空气　B－热空气

图8－14　水暖式暖风系统

水暖式暖风系统的热源是从汽车发动机的冷却液中取得的，因此热源的取得非常容易，只需将发动机的冷却液送到热交换器中即可。该热源供给可靠，发动机只要一工作，热水即产生出来，而且很经济，不需另外的燃料。另外，发动机的冷却液温度比较适宜，散热也均匀。所以这种暖风系统在国内外生产的轿车，以及大型货车和采暖要求不高的大客车上均得到采用，如图8－15为典型暖风系统的元件。

1－加热器风扇　2－热水供应软管　3－加热器心　4－挡风玻璃除霜器管道　5－加热器底板出口　6－热水返回软管

图8－15　典型暖风系统的元件

8．3．2　气暖式暖风系统的结构与工作原理

在安装风冷式(或水冷式)发动机的客车上还采用了气暖式暖风系统，如图8－16所示，它利用发动机排气的余热来给车内供暖。该系统是将冷空气(或发动机冷却空气的一部分)导入并联于排气管的热交换器里，使其接受发动机排气带出的热量，通过热交换器使其温度升高，然后导入车室内供车内采暖和除霜。

1－鼓风机电机　2－暖风鼓风机　3－热交换器　4－废气阀门　5－发动机主排气管　6－发动机　7－发动机主散热器　A－冷空气　B－热空气

图8－16　气暖式暖风系统

使用时只需将排气管上的废气阀门向下转，堵住通往消音器的去路，废气便进入热交换器内，冷空气通过热交换器的散热片吸收热后形成暖风、由鼓风机送入车内。失去热量的废气通过热交换器排到大气中。

气暖式暖风系统的热交换器效率较低，不但结构复杂，体积较大，而且比较笨重。车速及发动机的工作状况对供暖效果影响极为显著。暖风温度变化很大，在城市或道路状况较差的路面上行驶时，供暖能力往往不足，而且，由于腐蚀、热应力和高压作用，排气管和消音器管壁及热交换器会渐渐漏气，致使发动机排出的有毒废气进入车室，对人体健康非常不利。此外，排气管道的增加和接入热交换器，增加了发动机排气阻力，消耗了发动机的功率，影响发动机正常工作。由于供暖能力有限，还必须用另一种辅助装置去解决车窗的除霜问题。所以现在气暖式暖风系统已很少使用。

8．3．3　独立燃烧式暖风系统的结构与工作原理

独立燃烧式暖风系统利用燃料在燃烧时所产生的热量对供暖空气进行加热，常用煤油、轻柴油等作燃料。供暖空气可用外界空气或车内循环空气。独立燃烧式暖风系统虽然结构复杂、消耗燃料，但它不受汽车工况的影响，且供暖迅速。图8－17为德国维巴斯托(WEASTO)HL6512型燃烧式暖风系统。工作时接通电源，运行指示灯亮，电热塞开始预热，60s后油路上的电磁阀打开，电动机启动，装在其轴上的油泵、新鲜空气风扇、助燃空气风扇和旋转式雾化器随之转动。燃烧正常后，火焰检测恒温器的触点闭合，电热塞自动断开。当暖风系统的温度过高时，过热恒温器或过热保险丝会自动切断电路，使暖风系统停止运转，以避免发生事故。

运行时，燃烧气体的热量通过热交换器的筒壁传给新鲜空气，加热后的新鲜空气被风扇吹入车内。关掉暖风系统时，电磁阀首先关闭，油路切断，燃烧停止，但此时电动机、油泵、风扇等继续运转(驱气过程)，直至热交换器凉下来并且火焰检测恒温器断开电动机电路为止。

1－新鲜空气进口　2－新鲜空气风扇　3－风扇电机　4－油泵　5－电磁阀　6－辅助空气风扇　7－排气废气箱　8－电热塞　9－旋转式雾化　10－过热保险丝　11－过热恒温器　12－火焰检测恒温器　13－暖风出口　14－热交换器　15－燃烧室　16－燃油箱　17－空气补充口

图8－17　HL6512型燃烧式暖风系统

8．3．4　综合预热式暖风系统的结构与工作原理

为了利用发功机冷却液的热量又避免独立燃烧式暖风系统的废气泄漏窜入车内，同时还要满足大型客车热负荷的要求，近年来大客车上采用了综合预热式暖风系统，如图8－18所示。该系统的热交换器和独立燃烧式的基本相同，只是将独立燃烧式暖风系统中加热的新鲜空气改为加热发动机冷却液。

1－除霜器　2、3－车内暖风系统　4－防止过热热敏电阻　5－预热器　6－发动机　7－控制水温热敏电阻　8－水泵　9－热敏开关　10－散热器风扇　11－发动机散热器

图8－18　综合预热式暖风系统

综合预热式暖风系统是在通常的发动机冷却液管路上并联一条装有预热器与水暖式暖风系统的管路，并在预热器入口与发动机之间的管路上装有一水泵，当水温升到或降到某一值时，预热器会自动中断或重新进行工作，综合预热式暖风系统提高了发动机的起动性，改善了发动机的冷却状况，延长了发动机的使用寿命。这种装置暖风较柔和，成本较低，很有发展前景。