第4章 汽车空调的分类和布置

中央顶置式
中央顶置式轻型客车空调系统适用于7~14座的轻型客车。 其中，一个特制的超薄型蒸发器安放在车内车顶中央处，冷风 从中央管道向车前、后及两侧送风，与直吹式相比送风更均匀。 同时，送风管道可做成与车顶吻合的形状，比较美观。 这种结构形式由于只有一个蒸发器，制冷管路也比较简单， 接头少，泄漏也会减少。但风管需要预先模压成型，只有大批 量生产才能降低风道成本，实现超薄型的要求。
它的特点是: （1）总成少，结构紧凑，制冷量大，质量大；（2）安装于客车地 板下面，不占车厢空间，车厢乘客室完整，对车身要求不高，但机 组高度受到限制，客车底架需相应加强；（3）制冷机组安装必须满 足轴荷分配要求，否则会加速轮胎磨损，产生附加振动和噪声；（4） 制冷系统可以做到管路短、制冷剂充注量少，泄漏容易控制。
非独立式大中型客车制冷装置的布置
能源与动力工程学院交通运输系
非独立式大中型客车制冷装置的布置
1-压缩机 2-加热器 3-电机 4-蒸发器 5-车外空气 6-冷风出口 7-冷凝器 8-冷风进口 9-空调空气 10-车内循环空气 11-蒸发器风扇 12-散热器 13-主发动机 后置非独立式大中型客车制冷装置
大中型客车冷风管道的布置
冷风管道的布置与制冷装置在客车上的位置有直接的关系， 虽然冷风管路的布置方式应满足如下要求： ① 尽可能缩短冷风管道的长度，以降低能耗； ② 冷风管道设计应使车内具有较好的气流组织。应把冷风出 风管道布置在客车的上部，使气流自然循环； ③ 冷风出风口与乘客头部之间的距离以及出风口的空气流速 等应满足车内乘客舒适性要求；④ 管道布置应与车内其它相 邻部位协调统一，充分满足车内整体美观的要求； ⑤ 位于车内部分的管道应进行相应的防结霜和隔噪声处理， 而与车外有接触的部位则应重点考虑隔热保温措施； ⑥ 管道的布置和设计，应充分考虑使用过程中安装、检查、 维修等操作方便性； ⑦ 管道各部分的接头部位应加强密封，以使整个系统具有良 好的密封性。
轿车空调布置
蒸发器位于仪表 板中间下方，或 分置于前后部， 以利于送风均匀； 膨胀阀安装在蒸 发器进口处； 检视镜、干燥过 滤器和贮液器设 计成一整体。 冷气装置各部件 间的连接管道采 用软管，可抵抗 汽车的振动和颠 簸，又便于安装。
LS400车系空调系统前蒸发器及暖风装置布置图
轿车空调布置
独立式大中型客车制冷装置的布置
独立式大中型客车制冷装置由专用辅助发动机驱动制 冷压缩机，制冷强度与车速及负荷无关，即使汽车停驶， 仍能进行车厢里的制冷，冷气系统运行工况稳定。 独立式大中型客车制冷装置按各部分设备组成可分为 整体式和分体式两种。
独立整体式
独立整体式是把副发动机、制冷压缩机、冷凝器、蒸 发器及其他部件组装在一机架上，冷风通过风道吹入车厢。
车窗框离车顶较远；中央送风道相反，要求采用扁风道和高 车顶。
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1.汽车空调的分类
按结构形式分类
整体式空调：即将副发动机、压缩机、冷凝器、蒸发器通过
皮带、管道连接成一个整体，安装在一个专门的机架上，构 成一个独立的总成，由副发动机带动，通过送风管道将冷风 送入车内。
分体式空调：它是将压缩机、冷凝器、蒸发器以及独立式空
1-风窗玻璃加热器 2-阀 3-散热器 独立式暖气装置 5-暖风管 6-空气门 7-空气门调节器
按压缩机驱动方式分类
独立式汽车空调：专用一台发动机（即辅机）驱动压缩机。
制冷量大，工作稳定，但体积及重量大、机构复杂、成本 高，多用于大中型客车。
非独立式汽车空调：空调压缩机由汽车发动机驱动。制冷
性能受汽车行驶速度（发动机转速）的影响较大，制冷的 稳定性较差，多用于小型客车。
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1.汽车空调的分类
独立式轻型客车空调机组 为解决车用发动机（主机）后备功率不足等问题，有的轻 型客车采用独立式空调机组。其压缩机由一台单独的副发动机 驱动，副发动机、压缩机、冷凝器、蒸发器及其他一些部件组 装在机架上，布置在汽车的后部或中部，再用竖风管与车厢顶 部两侧的风道相连向车内送冷风，控制板装在驾驶室，由驾驶 员控制，如图所示。
第Байду номын сангаас章
汽车空调的分类和布置
主讲人：赵创要
ZJUT, 1/18/2019 Email：cyzhao@zjut.edu.cn
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目录
1. 汽车空调的分类
2. 小型车辆的空调布置 3. 大中型车辆空调的布置 4. 其它车辆空调的布置
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1.汽车空调的分类
随着人们生活水平的不断提高和科学技术的迅速发展， 汽车空调已不止在轿车、微型客车上使用，大客车、特种 车辆以及工程车辆等也正在迅速普及。 汽车空调种类繁多， 根据不同标准分类方法也很多。
双空调器式
轻型客车空调的结构形式比较多，双空调器式是用得最多 的一种，多用于7~13座的客车。 双空凋器式的送风形式属于直吹式。将蒸发器处理过的空 气直接吹入车室内，不用设风道，有两个蒸发器总成。按蒸发 器布置方法分为三类：隐蔽式加车顶中置式、隐蔽式加独立箱 式和车顶分散侧置式。
隐蔽式加车顶中置式
冷暖一体型：将制冷、供暖、通风系统共用鼓风机和通道，
在同一控制板上进行控制，工作时可分为冷、暖风分别工 作的组合和冷、暖风可同时工作的混合调温式组合，多用
于轿车。
全功能型：集制冷、采暖、除湿、通风、空气净化于一体。
还有按空气流动路径，按控制方式等分类
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2.小型车辆的空调布置
不同的车辆类型和不同的空调类型，因其结构、性能和 使用环境的不同，从而导致空调系统的布置型式也不尽相同。
1-压缩机 2- 储 液 干 燥 器 3 、 8- 冷 凝 器 4 、 7- 出 风 口 5 、 6- 蒸 发 器 9-主发动机
风道式
风道式空调系统是目前15座以上的轻型客车常见的空调器形 式，集中式扁长型蒸发器布置在汽车后上方车顶下，通过两侧 管道向车内送风。也有少量轻型客车将蒸发器布置在前部车顶 下向后送风。一般送风较均匀，能根据需要调节风口方向，以 提高乘客的舒适性，鼓风机可以是3个或4个单轴离心式风机， 也可是两个双轴风机。蒸发器一般为全铝管片式或铜管铝片式， 可根据车身宽度改变长度。
3.大中型车辆的空调布置
大、中型客车内部空间较大、乘员密度高、车内热负荷 大，要求制冷量大、空调机组大，造成车上主机的后备功率 常显不足。因此多采用独立式空调系统，即制冷压缩机由独 立的副发动机驱动。 大、中型客车制冷装置的布置按驱动方式分为独立式 和非独立式两种，前者应用的较多，后者应用的较少。
非独立式大中型客车制冷装置的布置
非独立式大中型客车制冷装置是由主发动机直接驱动制冷 压缩机。其特点是冷气系统结构简单，不需辅助发动机，不必 另占空间，质量小，造价低。但是制冷的强度随汽车的运行工 况变化而变化，汽车车速和负荷变化时，制冷系统工况就不稳 定，特别是怠速时，不能保证制冷系统有足够的能量。同时， 当车辆行驶在较差路面或爬坡时，由于制冷系统需占主发动机 10％～15％的动力，会影响汽车的加速和爬坡的能力。 非独立式大中型客车制冷装置多数将冷凝器与蒸发器组成 一体，可布置于车顶外面，也可布置于车后；前者将冷凝器与 蒸发器水平布置组成一体，平置于车顶外面，称顶置式；后者 则将冷凝器与蒸发器上下垂直布置组成一体，放于车辆后部， 称后置式。
车顶分散侧置式
车顶分散侧置式适用于10座以上的客车。这种形式是将两 个通用型的仪表板式蒸发器布置在车顶侧面，冷风从蒸发器直 接送出。蒸发器可并列布置，也可对角布置，具体布置根据车 厢内座椅位置而定。冷凝器一般有两个。压缩机由汽车发动机 驱动。这种结构蒸发器厚度较大，使乘客室的高度降低，车内 布置也不美观，因而近年来较少采用。
按送风方式分类
直吹式：冷风或暖风直接从空调送风板吹出。结构简单，压
损小，但送风均匀性差。用于轿车、中小型客车和货车。
风道式：空调处理后的风先送入风道，再由各风口送入车内。
送风均匀，冷暖风可以到达所需要的部位，但结构复杂，压 损大，风机功耗大。用于大型客车和专用车辆。风道分为两
侧送风道和中央送风道。两侧风道不占用有效空间，但要求
轿车空调布置
轿车要求结构 紧凑、质量小、舒 适和节能，因此轿 车空调系统设计原 则是在可靠运行的 前提下尽可能简单 紧凑。
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图4-4
LS400车系空调布置图
轿车空调布置
轿车常常采用非独立式制冷装置，由主发动机驱动制冷 压缩机。 冷凝器通常放置在发动机水箱前部，靠水箱的风扇强迫冷凝 器对流换热，当汽车行驶时还可借助迎面风强化换热。 但是，这样安装冷凝器对发动机散热效果有不良影响，会 使发动机冷却系统的散热器风量减少，其减少量不应超过25％。 为此，冷凝器与水箱之间的距离必须慎重确定。有的汽车在冷 凝器前增设风扇，这样可以增大风量，而且冷凝器的冷却还不 受汽车行驶速度的影响，风扇的驱动电源由蓄电池供电，只要 安装位置方便，也可将冷凝器装在其它部位。
有前、后两个蒸发器总成， 前面的是隐蔽式蒸发器， 布置在汽车仪表板下面， 对前排乘员提供空调，与 轿车空调器相似；后一个 布置在前排座后面的车顶 下，是一种特制扁型蒸发 前空调 器，冷风直接从蒸发箱送 出，对后排乘员提供空调。 冷凝器一般有两个，一个 安置在车头水箱前面，靠 发动机风扇及迎面风冷却； 另一个安放在车前部车底， 由冷凝风扇冷却。压缩机 由汽车发动机驱动。
大中型客车冷风管道的布置
冷风管道可以布置在侧窗下缘，也可布置在顶盖两侧或是 顶盖中央。
（a）侧窗下缘
（b）车顶两侧
（c）车顶中央
大中型客车采暖系统的布置
大中型客 车大多采用独立 燃烧式暖风装置， 暖风机（热交换 器）一般安装在 客车的前后轴间 的左侧或右侧， 通常和油箱或蓄 电池配重以达到 合理的轴荷分配， 对于没有冷气装 置的客车，暖气 装置的布置如图 所示。
这种结构的优点是制冷量与汽车行驶工况关系不大，停车 或怠速时，空调系统也可正常运行，主要用于主机后备功率不 足的场合。其缺点主要有两点： 需要专用的副发动机，占用空间并增加整车质量； 轻型客车车厢高度低，如果安装独立式空调机组，后排座位 将要抬高很多，有可能使乘员头部碰到车顶，为此需要后部车 架作局部下弯，使车架制造增加工作量，而且车架受力恶化。
独立分体式
把辅助发动机与压缩机组成一体，安装在客车的中部或后部， 而把冷凝器和蒸发器都置于车顶棚外中部，或者把冷凝器置于车体 裙部而把蒸发器对称布置在车顶棚内的两侧风道里。其特点是： （1）冷凝器、蒸发器有最大的组合性能以及派生的组合，安装灵活 方便，可以按用户需要在车顶、车后、车内以及裙部布置，形成多 品种、多规格的产品，但对车身要求较高。（2） 有利于轴荷分配， 可获得最佳的车辆重心位置，为轮胎等零部件的耐久使用提供了有 利的条件；（3） 可使车厢里风速、温度均匀，可提高舒适性；但由 于安装布置的随意性，管道加长，阻力损失增加。
调副发动机部分或全部布置，用管道连成一个制冷系统。
分散式空调：它是将压缩机、冷凝器、蒸发器等各部件分散
安装在汽车各个部位，并用管道相连接。轿车、中、小型客 车及货车都采用这种形式。
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1.汽车空调的分类
按功能分类
冷暖分开型：将制冷、供暖、通风系统各自安装，独立控
制，互不干涉，多用于大型客车或载货汽车上。
隐蔽式加独立箱式
隐蔽式加立箱式适 用于7~9座的客车。两 个蒸发器，一个隐蔽在 仪表板下，一个放在副 驾驶员座靠背后，是特 制的直立式结构。两个 蒸发器的送风都属于直 吹式，这种送风方式不 均匀，舒适性较差，但 占用空间较少，适用于 车身高度较矮，而乘客 位置略为靠后的车辆采 用。
隐蔽式加立箱式蒸发器
现代轿车多采 用一体式空调， 采暖盘管与冷 气盘管置入一 个壳体内，组 成冷气、暖气、 除湿为一体的 空调系统，安 装在仪表板内。
轻型客车空调布置
轻型客车一般指19座以下的面包车、小巴、救护车等。其 空调系统多数是非独立式的，也有少量是独立式的。轻型客车 空调器的压缩机、蒸发器、冷凝器的结构与轿车相似，蒸发器 可集中成一个，也可分散装在车内；冷凝器可置于车身裙部两 侧，也有装在水箱前或车底部的。 轻型客车空调系统的布置一般有双空凋器式、风道式和中 央顶置式三种形式。