汽车空调系统浅谈

刘春明

（73909部队，安徽 六安 237010）

汽车空调系统浅谈

刘春明

（73909部队，安徽 六安 237010）

随着人们对于汽车乘坐舒适性要求的不断提高，汽车空调得到长足发展，本文对汽车空调的定义、发展历程、工作特点做了说明，并按照动力源和结构形式的不同对其进行了分类，最后着重介绍了汽车空调系统组成及工作过程，介绍结构、工作情况时做到图文并茂，条理清晰，通俗易懂。

汽车，空调，发展，组成，工作

CLC NO.: U463.8 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2014)10-91-03

前言

汽车工业的快速发展和人民生活水平的提高，汽车进入了千家万户。人们总是追求汽车的安全性、可靠性，同时，也更加注重舒适的要求。因此，空调系统基本配备现代汽车，成为不可避免的。汽车空调的功能是人为地创造一个对人体来说感觉舒适的环境。汽车空调包括有制冷系统、加热系统、通风系统、控制系统和空气净化系统。

1、汽车空调简介

1.1 汽车空调定义

汽车空调是一种空气质量调节装置，空气调节是对空气进行冷却或加热、洗涤或过滤、加湿或除湿、循环流动或不循环流动等处理，并对空气数量和质量加以控制。不管外面天气变化，它可以使得车里空气的清洁程度、湿度、温度、流速等保持在最佳，让司机感到很舒服。一般来说汽车空调应具备以下几个功能，调节车内空气的温度，做到冬暖夏凉；调节车内空气的湿度；提供合适的气流速度与气流方向；净化空气，保证车内空气的质量。

1.2 汽车空调的发展历程

在国外，1925年，首先在美国出现利用汽车冷却液通过加热器的方法取暖。1926年，第一台由电驱动的封闭式制冷器问世。1931年，推出一种箱体与部件分开，需要组装的制冷器。1938年，推出汽车空调的加热和通风装置（空气经加热、过滤，再形成循环流动）1940年，各种样式的加热器和车窗玻璃除霜器已是汽车的标准附件。1960年，推出第一台现代汽车空调系统，提供控制车内湿度方法（冷却车上部、加热下部）。1967年，警车、大部分政府部门和跨国法律代办处的汽车安装了空调。后来，大部分客车都配置了空调，以及载货运输汽车也开始安装空调。目前，它已推广应用到农用车辆和其它非道路机动设备上。

在国内，1969年，长春一汽为研制了我国第一台汽车空调装置，（并安装在CA772红旗保险车上）。1971年，一汽生产的各种型号的红旗牌高级车上全部安装了空调装置。1980年，一汽为红旗牌高级旅游车设计制造了客车空调装置，并完成了批量生产工作。1981年，上海牌轿车也研制了空调装置。改革开放后，国内掀起了汽车空调热，几百个企业纷纷争上汽车空调。出现超规模发展、低水平重复建设和散、乱、差的局面。在国家宏观调控和市场机制作用下，企业经历十来年的风雨波折走上改组改造、联合发展的道路。1993年以后，汽车空调散、乱、差的局面有所改变，并逐步进入良性发展阶段。进入21世纪，我国已能够生产空调的各种部件和各种汽车空调。中国汽车空调产业已跻身世界第四位，仅次于日本、美国和韩国。

现代汽车空调的发展，向小型、高效、节能化，全自动型和智能环保型方向发展。汽车空调的发展大体上经历了五个阶段：

单一供暖空调装置阶段，目前在寒冷的北欧，亚洲北部地区，汽车空调仍使用单一供暖系统。

单一供冷空调装置阶段，美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。

冷暖型汽车空调阶段，此时汽车空调才具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等丰富的空气调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低档车上，是目前使用量最大的一种方式。

自动控制汽车空调装置阶段，通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温度装置，便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时检测车外温度，自动地调制装置各部件工作，达到控制车外温度和行驶其他功能的目的。目前，大部分的中高级轿车，高级大客车都装备自控空调

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的轿车上后，即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽车空调功能增加，显示数字化，冷、暖、通风调控三位一体化。电脑按照车内外的环境所需，实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了空调运行与汽车运行的协调，极大地提高了制冷效果，节约了燃料，从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。

1.3 汽车空调工作特点

（1）承受剧烈、频繁的振动和冲击，要求各部件应有足够的强度和抗振能力，接头应牢固并防漏；

（2）动力源多样，其中非独立式空调系统较经济但对发动机动力输出有影响；

（3）制冷、制热负荷大；

（4）安装空间小；

（5）受气温变化、乘员需求的影响大；

2、汽车空调的分类

2.1 按照动力源分为非独立式和独立式空调系统，其中非独立式空调采用发动机动力作为动力源，在中小型轿车客车上应用；独立式空调系统采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备，应用在大型客车和豪华型大、中客车上。

2.2 按结构型式可分为整体式空调、分体式空调以及分散式

空调

（1）整体式空调：将副发动机、压缩机、冷凝器和蒸发器通过传动带、管道连接成一个整体，安装在一个专用机架上，构成一个独立总成，由副发动机带动，通过车内通风管将冷风送入车内。

（2）分体式空调：将压缩机、冷凝器、蒸发器以及独立式空调的副发动机部分或全部分开布置，用管道联接成一个制冷系统。

（3）分散式空调：将蒸发器、冷凝器、压缩机等各部件分散安装在汽车各个部位，并用管道相联接。

3、汽车空调的组成和工作过程

汽车空调主要由制冷系统、取暖系统、送风系统、电子

控制系统组成，

3.1 制冷系统

如图3所示，从蒸发器来的低温低压制冷剂气体被压缩机压缩成高温、高压制冷剂气体，再被冷凝器冷却，变成中温度高压制冷剂液体，并通过储流体干燥瓶，根据冷负荷需求，多余的液体制冷剂被储存，干燥后制冷剂液体在膨胀阀中（由感温包制冷剂状态决定阀门大小）节流降压，制冷剂在蒸发器中，大量蒸发，吸收蒸发器外表面的热量，表面温度下降（鼓风机驱动空气通过蒸发器，放热后变成冷空气，后送到车内），吸热后制冷剂在压缩机进气负压的作用下，吸入压缩机气缸，制冷剂进行下一周期运转，进而连续得到冷空气送到车内。

3.2 暖风系统

汽车空调取暖和压缩机无关，加热热源不是空调本身，是由汽车冷却水箱提供（暖风机总成中的副水箱），早上热车前空调冷风吹出，热车后空调热空气流吹出，加热本身是使用汽车的废热，不消耗能量。然而在冬天，为了提高水温，会增加燃料消耗。但等发动机运转正常后，就是使用发动机散热来加热车内了。（一些柴油车由于温度上升缓慢，为了早些享受温暖，在暖风机内部布置电热丝）。

如图4，暖风系统在通风道里布置了加热器，在水道里设置了暖水阀，这阀受控于驾驶员或电脑的指令。当暖水阀开启时，较热发动机冷却水流经加热器，使加热器升温。鼓风机带动通风道里的空气流过加热器，出来之后就是供人享受的暖风。

3.3 送风系统

被蒸发器和加热器处理后的空气，按照驾驶员或电脑的指定被送到相应的的空气出口，完成以上功能的装置就称为送风系统，如图5所示。一般包括三个部分：第一部分是进气部分，主要由控制新鲜空气进入和室内的循环模式的风门叶片和伺服机构组成。第二部分是空气混合部分，主要有蒸发器，加热器，用于提供温度适宜的空气。第三部分是空气分配部分，是由各种各样的风门和风口，实现空气的按质按量进行供给。

工作过程简单概括如下：新鲜空气+车内空气（或按比例）→进入鼓机→空气进入蒸发器被吸热→由混合风门调节进入加热器→进入指定风口。

送风模式有两类，一类是空气混合式：冷空气在空气混合风门的开度调节下，按一定的比例风量通过加热器。这种模式比较节能，但容易出现冷暖混合不均，空气温度调节精度差。另一种是全热式：冷空气全通过加热器。这种模式空气温度调节精度较高，出风温度均匀，但耗能较大。

On the automotive air conditioning system

Liu Chunming
（73909 troops, Anhui Luan 237010）

As people for the car ride comfort requirements continue to increase, automotive air conditioning has made rapid progress, the definition of automobile air-conditioning, development, work characteristics described in this article do, and in accordance with the power source and the structure of its classification is different, do finally focuses on the automotive air conditioning system components and working process, describes the structure, working conditions in the illustrations, clear, easy to understand.

automobile；Air conditioning；Development；Composition；Work

U463.8

B

1671-7988(2014)10-91-03

刘春明，高级讲师，就职于73909部队底盘教研室。