汽车空调系统培训资料

汽车空调系统主要内容：一、空调系统简介二、空调系统设计定义三、空调系统试验验证四、相关标准一、汽车空调系统简介1.发展史自本世纪20年代汽车空调诞生以来，伴随汽车空调系统的普及与发展，其发展大体上经历了五个阶段：1、单一取暖阶段，2、单一冷气阶段，3、冷暖一体化阶段，4、自动控制阶段，5、计算机控制阶段。具体如下：1.单一供暖空调装置阶段始于1927年。它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成，其作用只能对车室内供暖。目前在寒冷的北欧、亚洲北部地区仍在使用；2.单一供冷气空调装置阶段始于1939年。美国帕克汽车公司率先在轿车上装上机械制冷降温空调器；3.冷暖型汽车空调器阶段始于1954年。原美国汽车公司（AMC），首先在轿车上安装了冷暖型一体化空调器，这样汽车才真正具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等对空气调节的功能。该方式是目前低档车使用量最大的一种方式；4.自控汽车空调装置阶段通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调通过各种传感器反馈的信息自动调节车内温度和空气的质量，从而满足舒适性的要求；5.电脑控制汽车空调阶段自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司，同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自汽车后，汽车空调技术已发展到一个新阶段。目前电脑控制的空调都装在豪华型汽车上。2.空调系统主要组成部件3.空调系统的气流分配方式内部气流分配外部气流的流向4.空调系统制冷的基本原理A：压缩机B：冷凝器C：节流机构D：蒸发器单位制冷量：q0=h1‘-h6单位冷凝热量：qk=h2-h5单位消耗功：w=h2-h1`制冷系数：EER=q0/w冷凝过程:物质由液态转变为气态是一种可逆现象。如果吸收气态物质中的热量，气态物质就会转变成液态。空调系统中发生这一变化的设备称为冷凝器。蒸发过程:制冷剂在蒸发的过程中需要吸收外界的热量（1）压缩过程：压缩机将蒸发器低压侧（温度约为0℃、气压约为0.15MPa）的低温低压气态制冷剂压缩成高温（约70℃～80℃）、高压（约1.5MPa）的气态制冷剂，送往冷凝器冷却降温（2）冷凝过程：送往冷凝器的过热气态制冷剂，在温度高与外部温度很多时，向外散热进行热交换，制冷剂被冷凝成中温，压力约为1.0Mpa～1.2Mpa的液态制冷剂。（3）膨胀过程：冷凝后的液态制冷剂经过膨胀阀使制冷剂流过空间体积增大，其压力和温度急剧下降，变成低温（约-5℃）、低压（约为0.15MPa）的湿蒸汽，以便进入蒸发器中迅速吸热蒸发。在膨胀过程同时进行流量控制，以便供给蒸发器所需的制冷剂，从而达到控制温度的目的。（4）蒸发过程：液态制冷剂通过膨胀阀变为低温低压的湿蒸气，流经蒸发器不断吸热汽化转变成低温（约为0℃）、低压（约为0.15MPa）的气态制冷剂，吸收乘室内空气的热量。从蒸发器流出的气态制冷剂又被吸入压缩机，增压后泵入冷凝器冷凝，进行制冷循环。二、空调系统的设计定义1.系统功能定义完善的汽车自动空调控制系统可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风度和通风等进行自动调节，并使车内空气以一定的速度和方向流动，给乘客提供一个良好的乘车环境，保证在各种外界气候和条件下使乘客都处于一个舒适的空气环境中，并能够防止车窗玻璃结霜，使驾驶员保持清晰的视野，为安全驾驶提供基本保证。汽车自动空调控制系统可以实现以下功能：1.系统功能定义2.CFD模拟分析3.系统能力定义1)自动调节功能包括车内温度和湿度自动调节、回风和送风模式自动控制以及运转方式和换气量控制等控制功能。2)经济运行控制功能当车外温度与设定的车内温度较为接近时，电控单元可以缩短制冷压缩机的工作时间，甚至在不启动压缩机的情况下，就能使车内温度保持设定状态，达到节能目的3)全面的显示功能通过安置在汽车仪表盘上的空调显示控制面板，可以随时显示当时的设置温度、车内温度、车外温度、送风速度、回风和送风口状态以及空调系统运行方式等信息，使驾驶员能够及时全面地了解空调系统的工作状态。4)故障检测和安全功能电控单元通过自诊断系统可以对系统的状态进行检测，并对故障情况进行判断，当系统中出现故障时，使系统传入相应的故障安全状态，防止故障进一步扩大空调系统基本输入、输出信息空调系统基本的信息要求：1)温度显示:温度显示分为摄氏度和华氏度设定温度的范围：摄氏度:18～32℃，调整单位为0.5℃；华氏度:64～90℉,调整单位为1℉外部环境温度的显示范围：摄氏度:-35～50℃;华氏度:-31～122℉2)风量设定：前空调控制面板：1～7档风量后空调控制面板：1～4档风量3)吹风模式设定：前空调控制面板：吹面、吹面/吹脚、吹脚、吹脚/除霜、强制除霜五个吹风模式。后空调控制面板：吹面、吹面/吹脚、吹脚三个吹风模式。多区域自动空调1)单区域自动空调系统(A21/M11等)通过仪表板上的空调控制器可以自动对整个车内空间进行空气流向、温度和风量的调节2)双区域自动空调系统(B21/B12等)特点:能单独对车内左侧或右侧区域进行温度调节统一对乘客舱进行风量和空气分配的调节3)四区域自动空调系统(F11等)特点:一般有前后两个操作和显示单元分别控制乘客舱的前后区域前后空调系统各有一个蒸发器、热交换器和鼓风机2.CFD模拟分析CFD全称：ComputationalFluidDynamics，主要用Navier-Stokes方程来计算流体流动状态，描述流体流动、传热和其他物理现象(温度、压力、速度，紊流等等)。通过CFD和CAE的共同协作，实现产品从概念到生产，然后到产品零部件的优化等。乘客舱空调系统设计：a.空调系统零部件优化b.除霜、除雾分析c.风量分配d.热舒适性分析除霜分析风量分配分析AirDuctsArea(mm2)Area(m2)Q(kg/s)Q(m3/h)Q%V(m/s)Inlet172590,01730,10403061004,92SideVentSX75280,00750,030289293,27CentralVentSX37080,00370,022366214,91CentralVentDX37080,00370,024572245,39SideVentDX75280,00750,026778262,89Inlet172590,01730,10403061004,92SideVentSX75280,00750,030690293,31CentralVentSX37080,00370,022466224,93CentralVentDX37080,00370,023770235,22SideVentDX75280,00750,026979262,92NewLayout4NewLayout33.整车空调系统制冷性能的定义整车产品调查表整车制冷量初步计算（40km/h)压缩机，冷凝器等的选型工作三、空调系统的试验验证1.系统的台架试验（40km/h)2.整车的试验验证降温性能除霜，除雾性能结霜试验（ECU标定）四、相关法规FMVSS103GB11555，GB11556QUESTIONANDANSWERTHANKYOU!