芜湖信息技术职业学院课程论文报告课程名称:汽车空调原理与维修课程论文题目:汽车空调结构与未来发展趋势姓名:***系:电子信息系专业:汽车电子技术年级:****级学号:*****指导教师:****2012年6 月25日芜湖信息技术职业学院课程论文结果评定目录中文摘要 (1)一前言 (2)二汽车空调组成及工作原理 (2)2.1汽车空调组成 (2)2.2汽车空调工作原理 (3)三汽车空调制冷剂 (4)3.1什么是制冷剂 (4)3.2制冷剂原理简介 (5)3.3制冷剂对大气环境影响 (5)四汽车空调未来发展趋势 (6)4.1.汽车空调市场进入发展新阶段 (6)4.2.汽车空调系统已成为汽车市场竞争的主要手段之一 (7)4.3.减少直接或间接排放的手段 (7)4.4.未来新型动力车可能使用的动力系统 (7)4.5.我国汽车空调发展对策略 (8)中文摘要【摘要】汽车空调系统是影响汽车安全性和舒适性的主要设备之一,而环境问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车业发展的关键因素。
且本文是通过对制冷剂及空调系统各组成部分进行了技术分析,提出了空调技术未来发展趋势,随着汽车空调技术的不断发展,汽车空调已成为汽车的标准配置,作为一名现代驾驶人,了解和正确操作汽车空调是汽车驾驶人必须掌握的技能。
【关键词】系统组成环境保护汽车空调发展趋势【abstract 】automotive air conditioning system is the effect of car safety and comfort one of main equipment, and environmental problems become the focus of world attention, also become the key of the development of automobile industry influence factors. And this paper is passed on the refrigerant and air conditioning system each component of the technique are analyzed, and the air conditioning technology and development trends, along with the development of automotive air conditioner, air condition has become the standard of car configuration, as a modern drivers, understanding and proper operation automotive air conditioning is car driver must master the skill【key words】System composition Environmental protectionAutomotive air conditioning Development trend一前言汽车诞生距今已有100多年了,但第一台汽车空调装置直到1927年才出现。
当时汽车空调的内容仅仅是加热器和通风系统。
1940年,英国Packard汽车公司第一次提供了通过制冷方式使车内空气凉爽的方法。
第二次世界大战后,汽车空调开始有了实质性的发展,在技术上和数量上都有了很大的提高。
随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。
人们在一贯追求汽车安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。
因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成了必然。
目前,汽车空调已经广泛应用在现代汽车上。
它不仅可以改善驾驶员的工作条件,提高其工作效率和驾驶安全性,同时还可以提高汽车等级,改善汽车的乘坐舒适性。
汽车空调不再是一种奢侈品,而是汽车现代化的重要标志之一。
目前发达国家乘用车空调安装率已达90%以上,而且大多数采用自动控制。
我国虽然起步较晚,但近年来发展也很快。
近年来环保和能源问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车工业发展的关键因素。
各种替代能源动力车的出现为汽车空调业提出了新的课题与挑战。
随着我国国民经济水平的日益提高及汽车工业的飞速发展,汽车正逐步进入家庭,在近几年汽车保有量急剧增加的同时,人们对汽车舒适性的要求也越来越高了。
汽车空调装置作为汽车舒适性的一个重要方面,在汽车上已经相当普及[1]。
我国汽车空调的安装随着汽车工业的发展已达到100%的普及型,空调已成为现代汽车的一项基本配备,给汽车空调的使用与维修带来了新的挑战。
论文以汽车空调系统的组成和未来发展趋势作介绍,以达到对汽车空调的深入探究,也使我们对汽车空调更近一步来了解,并运用到实际工作和学习中去。
二汽车空调组成及工作原理2.1汽车空调组成汽车空调一般主要由压缩机(compressor)、冷凝器(condenser)、蒸发器(evaporator)、膨胀阀(expansion valve)、贮液干燥器(receiver drier)、管道(hoses)、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuum solenoid)、怠速器和控制系统等组成。
汽车空调分高压管路和低压管路。
高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路;低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。
压缩机具有把低温低压的气态制冷剂压缩后,变成高温高压的气态制冷剂然后送到冷凝器进行冷却。
它是整个空调系统的心脏,也是整个系统的动力源。
而冷凝器具有和蒸发器—样的结构。
它们都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片,以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置。
冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从汽态凝成液态。
其原理与发动机的散热水箱相近(区别只在于水箱的水一直是液态而已),所以它经常被安装在车头,与水箱一起,共同享受来自前方的习习凉风。
以便其散热冷凝。
蒸发器与冷凝器正好相反,它是制冷剂由液态变成气态(即蒸发)吸收热量的场所。
贮液干燥器—实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。
一方面,它相当于汽车的油箱,为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。
另一方面,它又像空气滤清器那样,过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。
贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质,起到吸收水分的作用。
汽车空调结构图2.2汽车空调工作原理其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。
都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。
(由于R12对大气臭氧层的破坏,出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂)汽车空调的构造和家用的分体空调类似,它的压缩机往往是安装在发动机上,并用皮带驱动(也有直接驱动的),冷凝器安装在汽车散热器的前方,而蒸发器在车里面,工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高压高温气体,经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体,再经过贮液干燥器除湿与缓冲,然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀,经节流和降压最后流向蒸发器。
致冷剂一遇低压环境即蒸发,吸收大量热能。
车厢内的空气不断流经蒸发器,车厢内温度也就因此降低。
液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体,又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。
在整个系统中,膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关,致冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够,因此膨胀阀是调节中枢。
而压缩机是系统的心脏,系统循环的动力源泉。
尽管汽车空调的空调系统的原理与其它空调系统是相同的,但汽车空调是移动式车载的空调装置,它与固定式空调系统相比,动转条件更恶劣,随汽车行驶的颤振,空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏,空调系统的维修与保养也比固定式频繁,空调装置中风路系统在吸入新风时常常会将尘土吸入,堵塞过滤网及蒸发器,在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去。
造成臭氧层消耗,破坏了环境。
汽车空调工作原理图三汽车空调制冷剂3.1什么是制冷剂制冷剂又称制冷工质,在南方一些地区俗称雪种。
它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。
制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质(水或空气等)的热量而汽化,在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。
3.2制冷剂原理简介1) 用户按操作程序启动汽车空调系统之后,压缩机在发动机带动下开始工作,驱使制冷剂(R134a,一种1)环保型制冷剂,不会破坏臭氧层、无毒性、无刺激、不燃烧、无腐蚀性)在密封的空调系统中循环流动,压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体后排出压缩机。
2) 高温高压制冷剂气体经管路流入冷凝器后,在冷凝器内散热、降温,冷凝成高温高压的液态制冷剂流出3) 高温高压液态制冷剂经管路进入干燥储液器内,经过干燥、过滤后流进膨胀阀。
4) 高温高压液态制冷剂经膨胀阀节流,状态发生急剧变化,变成低温低压的液态制冷剂。
5) 低温低压液态制冷剂立即进入蒸发器内,在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气热量,使空气温度降低,吹出冷风,产生制冷效果,制冷剂本身因吸收了热量而蒸发成低温低压的气态制冷剂。
6) 低温低压的气态制冷剂经管路被压缩机吸入,进行压缩,进入下一个循环,只要压缩机连续工作,制冷剂就在空调系统中连续循环,产生制冷效果;压缩机停止工作,空调系统内制冷剂随之停止流动,不产生制冷效果3.3制冷剂对大气环境影响制冷剂是制冷过程中完成制冷循环的工作物质。
空调制冷中主要是采用卤代烃制冷剂,其中不含氢原子的称为氯氟烃(CFC),含氢原子的称为氢氯氟烃(HCFC),不含氯原子的称为氢氟烃(HFC)。
空调制冷剂对大气环境的影响主要有两个方面,一是对大气臭氧层的破坏,另一方面是使全球气候变暖的温室效应。
在卤代烃中,随着氯原子数的增加,其对大气臭氧层的破坏就愈严重,因此,CFC 对大气臭氧层的破坏最严重,HCFC对大气臭氧层的破坏程度相对较小,HFC不破坏臭氧层。
制冷剂对臭氧层的破坏程度用破坏臭氧层潜值表示。
制冷剂的排放会产生全球气候变暖的温室效应,其影响程度用全球变暖潜值(Global warming potential,简称GWP)表示。
所以,在当前环保和节能双重压力下,发展绿色制冷剂是大势所趋。
由于当前国际上已商品化批量生产的(替代)制冷剂还不够理想,国内外科研工作者还在作不懈的探索,并在某些领域取得了一定的成果和突破,但对新产品不断研究和开发的工作仍需继续下去。
四汽车空调未来发展趋势4.1.汽车空调市场进入发展新阶段随着我国经济的稳步增长,人们的生活水平和消费水平也有相应的提高,有车一族的数量也越来越多,因而对汽车乘驾舒适性的要求有了更高的标准,汽车空调行业也应运而生。