汽车空调零部件知识
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优点:噪声低,结构紧 凑,容积效率高. 缺点:排气温度高,实 现变排量难(已实现)
汽车空调制冷系统及功能零件
蜗旋式压缩机
优点:噪声振动水平 低, 容积效率非常高. 缺点:不可能用于连 续可调的变排量,低 速时由于内漏效率低.
汽车空调制冷系统及功能零件
活塞式压缩机
优点:变排量控制方 便 缺点:容积效率低,噪 声振动大
调速模块
可以无极调速,自动空调用
it n p u (iu co os n) t n u
en lo ec c ti r m o d u l e
ts rs ar n i t o
U 0
t as hle eo r s m ls (o l u ou w t) p t
R
U
K . V
D C m o t o r
汽车空调电子及电器功能零件
汽车空调部件
2006.10.13 By FZW
目 录
汽车空调制冷系统及功能零件
参数,图表,典型制冷循环 汽车空调系统的典型参数 部件
电子电器零件
汽车空调制冷系统及零件
制冷系统及功能零件
压缩机冷凝器干燥储液罐压力开关膨胀阀蒸发器压缩机 压缩机冷凝器压力开关孔管(节流管)蒸发器吸气储液罐压缩机
吸气储液罐保证压缩机吸入干蒸气
汽车空调制冷系统及功能零件
干燥储液罐
汽车空调制冷系统及功能零件
吸气储液罐
汽车空调制冷系统及功能零件
叠片冲压
喷焊剂
翅片成形
芯体装配
接头装配
钎焊
汽车空调制冷系统及功能零件
SD EVA I - E / ER D PFA O E LI SA I T N P R O T Gu aq s i + L id G a s
汽车空调制冷系统及功能零件
汽车空调制冷系统及功能零件
汽车空调制冷系统及功能零件
孔管系统简图
汽车空调制冷系统及功能零件
蒸发器器
分类: 结构管带式(TUBE-FIN), 层叠式(PLATE-FIN)
汽车空调制冷系统及功能零件
干燥储液罐/吸气储液罐
功能:足够容量保持系统运行平稳,干燥过滤
干燥储液罐保证蒸发器进口为液体
汽车空调制冷系统及功能零件
压缩机
分类: 结构旋叶式(ROTARY VANE),蜗旋式(SCROLL),活塞式(PISTON) 活塞式摇摆斜盘(WOBBLE PLATE) 旋转斜盘式(SWASH PLATE) 调节特性变排量,定排量 变排量内控式,外控式
汽车空调制冷系统及功能零件
旋叶式压缩机
Sa cl s rn ok l l : f po a r r a l l e l ea xb pl ae n d
Sr ui cn t g i o n E atds e vn: e o o ni pn l u gs nt t lh d i oe e h bt p p dp lso ga d aha o i a d e in t e r , e t nt s i nt a t ea a p n o a s acg t v pdg h bea al c k ie na l i
汽车空调电子及电器功能零件
湿度传感器
测试车内湿度,用于自动空调的自动除雾功能
POROUS PLATE POLYMER DIELECTRIC SOLID PLATE SUBSTRATE
WATER VAPOR VOLTAGE
100
75
50
CAPACITIVE SENSING MODULE
SIGNAL CONDITIONER MODULE
调速模块
分类: 电压调节型(模拟):不便于通用 PWM调节型(数值):通用性好 是关键零件,下列方面特别注意: 1,温度操作特性需在特定HVAC中验证 2,保护功能:过温,过流,过压,短路 3,性/价
汽车空调电子及电器功能零件
调速电阻
R o e m s ie l s d t i u v e
不同封装: 丝状 陶瓷 片式电阻加散热器
汽车空调其它功能零件
加热机芯
分类: 焊接全铝(Braze) 换热效率高 主要性能参数: 内阻(不同液体流量) 风阻(不同风量) 换热量(不同液体流量,不同风量)
汽车空调电子及电器功能零件
鼓风机
主要性能参数: 1,电机的性能参数 (不带叶轮) 例如:CV8 鼓风机电机性能要求(部分) 12.5V 端电压测试
参数,图表,典型制冷循环
理想制冷循环 A-B等熵压缩过程 C-D等温等压冷凝过程 B-C等压降温至两相区(过热度降为0) D-E等压降温过程(产生过冷度)
E-F在膨胀阀中的膨胀过程(等焓)
F-A等温等压蒸发过程
参数,图表,典型制冷循环
实际制冷循环 A-A’降压吸热过热 B-C等压降温至两相区(过热度降为0) D-E降压降温过程(产生过冷度) F-A降压蒸发过程
voltage
5 Volts 255 Counts 5 Volts
maximum no of counts
0.87
Ohms
sensor
feedback voltage
汽车空调电子及电器功能零件
热力温度开关,电子式温度开关(俗称放大器):
用于控制压缩机或电磁阀(液线) 热力温度开关是采用充注方式(类似热力膨胀阀) 电子式温度开关采用NTC电阻作为传感器, 结合电子比较放大电路制作的开关。
所用电阻材料都是温度稳定性好的材料
汽车空调电子及电器功能零件
风门执行器
内外循环:两位置,ON/OFF 模式:5位置(7线),STEP(步进),位置反馈(电位器) 温度:STEP(步进),位置反馈(电位器)
关键零件: 蜗杆及齿轮组,弹刷, 碳膜
汽车空调电子及电器功能零件
温度传感器
采用NTC电阻(负温度系数的陶瓷电阻材料) A/D supply R-T特性 R出厂控制点,接近使用温度 B常数,与材料有关的参数。
C u t o f f
汽车空调电子及电器功能零件
鼓风机
叶轮端部配合
因为回流产生的效率降低
汽车空调电子及电器功能零件
鼓风机
新:无刷鼓风机,控制部分集成在鼓风机,没有碳刷通过控制功率管通断实现绕 组换向,PWM速度控制,保护功能也在鼓风机 优势:调速与电机一体设计,扁平设计,没有碳刷的磨损
汽车空调电子及电器功能零件
湿空气特性-运用
与空调功能的关系:
换热量,HVAC外壳结水,蒸发器结霜,挡风玻璃结霜结雾
Q=K*△t *F
(h2-h1)Qm=kw=(t2-t1)CQm
湿空气焓-湿图
汽车空调制冷系统及功能零件
压缩机
主要功能:1,动力,产生制冷工质流动(吸入蒸气,排除高压蒸气) 2,承受发动机高速,在低速时保持制冷能力
三态压力开关: 在两态压力开关的基础上增加一组端子(共四可两组端子),用于控制冷却电子 扇的高速档,一般也是跟ECU连接。
G 1
汽车空调制冷系统及功能零件
空气流向
ELEO NI P DN -T A EF R N O D PV AA E / T R
汽车空调系统的典型参数
汽车空调系统的典型参数
-1℃ Байду номын сангаас.82bar
0℃
1℃ 2℃
2.93bar
3.03bar 3.14bar
常用蒸发压力
5℃
35 ℃ 40 ℃ 45 ℃ 50 ℃ 55 ℃
25
0 HUMIDITY (%RH)
汽车空调电子及电器功能零件
阳光传感器
用于自动空调,对仅用温度的测量来估算热负荷的补偿,测量太阳的辐射热
汽车空调电子及电器功能零件
chemisorption combustion
空气质量传感器
两种类型: 1,开关型 2,PWM型 用于自动空调的自动换气功能 CO 汽油尾气 NOx 柴油尾气
R R R23 1
R K . V
D C m o t o r
Cn oa ne tp r l o l Im nn s te te l r p ua n
汽车空调电子及电器功能零件
调速电阻
不同封装: 丝状:散热功率小,加热元件裸露 陶瓷:散热高于丝状结构,但是表面温度还是高 片式电阻加散热器:散热好,但是成本高
汽车空调制冷系统及功能零件
冷凝器
主要功能:1,将高温高压的气态制冷剂变成高压液态制冷剂 2,系统热力热力平衡在合理范围内
汽车空调制冷系统及功能零件
冷凝器
分类: 结构管带式,管片式,平行流式
低热交换效率,高内阻
中等热交换效率,低内阻
高热交换效率,低内阻
汽车空调制冷系统及功能零件
膨胀阀(TXV)
参数,图表,典型制冷循环
状态参数 两相区(重点概念):气态与液态共存,PT一一对应。蒸发和冷凝过程在此状 态完成。
参数,图表,典型制冷循环
过程参数 换热量(功率):kJ(kW) 功(率):kJ(kW) Cal=4.187J,kCal/h=1.16kW,kW=kJ/s 制冷效率:制冷量/总消耗功率 制冷量+压缩机有效功=冷凝器换热量
调速模块
利用功率场效应管(MOSFET)的线性区 功率场效应管有3个引脚:柵极G,源极S,漏极D。柵极G相当与晶体管的基极B, 源极S相当于晶体管的发射机E,漏极D相当于晶体管的集电极C。 C
B
E
汽车空调电子及电器功能零件
调速模块
利用功率场效应管(MOSFET)的线性区
汽车空调电子及电器功能零件
(+ ) 3 4 RH RS (+ )
NO2
SnO2 – polycrystal
O2 CO2 CO
e- boundary egrain
substrate electrodes
VH VC 1
U
I
2
(-)
RL
VR
L
(-)
汽车空调电子及电器功能零件
压力开关
高低压开关装在储液干燥器到蒸发器之间高压液线上,测量的是系统高压。 两态压力开关(两个端子): 测量高压液线的压力,如果压力太高或太低断开压缩机。一般压力开关跟ECU连 接,如果跟压缩机继电器串联需考核其过大电流的能力。
A’-B增熵压缩过程 C-D降压冷凝过程 E-F在膨胀阀中的膨胀过程(增焓) A-A’降压吸热过热过程
湿空气特性-基本概念
含湿量:
每千克干空气的含水量,单位g/kg干空气。
饱和湿空气:
在一定温度压力下,空气的含湿量达到最大值
相对湿度:
在一定温度压力下,每千克干空气中实际含水量与相同温度压力下 饱和湿空气的含水量的比,以百分比表示。可见0%为绝对干空气, 100%为饱和湿空气。 干球温度湿球温度
功能:流道中突然降压,控制制冷剂的制冷量,通过控制制冷剂流量控制过热度 选择膨胀阀策略:发挥蒸发器最大能力,蒸发器结霜,过热度水平,系统稳定 分类: 结构F型,H型 外平衡(在出口处取过热度的压力平衡点),蒸发器效率高 内平衡(在进口处取过热度的压力平衡点),蒸发器效率低 噪声解决,参数选择,阻尼结构 孔管 功能:与膨胀阀相同但无过热度与流量控制。 主要参数:由直径和长度决定
Fan
参数,图表,典型制冷循环
状态参数
压力P:1标准大气压=760Torr=1.013bar=0.1013MPa=14.7Psi 温度T:℃,F,K, TK=273.15+t℃, t℃=(tf-32)/1.8 密度ρ : 单位容积物质的质量 比容v: 单位质量物质的容积, ρ =1/v
焓H: H=PV+U,其中U为热力学能,U=f(t,v),对于理想气体,U=f(t) 由于P,V,T为状态参数,故H也为状态参数。单位:kJ 注意:由于U没有办法知道其绝对值,故H一样没有绝对值,过程中只使用相对值. 比焓h: 工程中实际使用h=H/m=Pv+u。单位:kJ/kg 熵:状态参数,热温商。s=Δ Q/T,单位:kJ/(kg.K)。在工程上的运用是确定理 想绝热状态下工作点。对于一封闭系统ΔS≥0,这一参数经常被用来衡量封闭系 统的热均匀(混乱程度)。也经常被社会学采用解释预测事物演变规律。
力矩(NM) 转速(RPM) 电流(A)
0
0.16 0.31
3928
3620 3363
1.85
7.5 12.7
0.69
2612
26.4
2,风量(带叶轮) 一般带HVAC蜗壳测试不同模式及电压下的风量
汽车空调电子及电器功能零件
鼓风机
T s t e t tag rr n r o t n a k n p le n ii g o e s f o e y e r m c i e nn y i
3.49bar
8.86bar 10.16bar 11.59bar 13.18bar 14.91bar
常用冷凝压力
60 ℃
65 ℃ 70 ℃
16.82bar
18.90bar 21.18bar
汽车空调其它功能零件
加热机芯
分类: 结构管带式(TUBE-FIN) 简单工艺,成本低,效率适中 主要性能参数: 内阻(不同液体流量) 风阻(不同风量) 换热量(不同液体流量,不同风量)
汽车空调制冷系统及功能零件
蜗旋式压缩机
优点:噪声振动水平 低, 容积效率非常高. 缺点:不可能用于连 续可调的变排量,低 速时由于内漏效率低.
汽车空调制冷系统及功能零件
活塞式压缩机
优点:变排量控制方 便 缺点:容积效率低,噪 声振动大
调速模块
可以无极调速,自动空调用
it n p u (iu co os n) t n u
en lo ec c ti r m o d u l e
ts rs ar n i t o
U 0
t as hle eo r s m ls (o l u ou w t) p t
R
U
K . V
D C m o t o r
汽车空调电子及电器功能零件
汽车空调部件
2006.10.13 By FZW
目 录
汽车空调制冷系统及功能零件
参数,图表,典型制冷循环 汽车空调系统的典型参数 部件
电子电器零件
汽车空调制冷系统及零件
制冷系统及功能零件
压缩机冷凝器干燥储液罐压力开关膨胀阀蒸发器压缩机 压缩机冷凝器压力开关孔管(节流管)蒸发器吸气储液罐压缩机
吸气储液罐保证压缩机吸入干蒸气
汽车空调制冷系统及功能零件
干燥储液罐
汽车空调制冷系统及功能零件
吸气储液罐
汽车空调制冷系统及功能零件
叠片冲压
喷焊剂
翅片成形
芯体装配
接头装配
钎焊
汽车空调制冷系统及功能零件
SD EVA I - E / ER D PFA O E LI SA I T N P R O T Gu aq s i + L id G a s
汽车空调制冷系统及功能零件
汽车空调制冷系统及功能零件
汽车空调制冷系统及功能零件
孔管系统简图
汽车空调制冷系统及功能零件
蒸发器器
分类: 结构管带式(TUBE-FIN), 层叠式(PLATE-FIN)
汽车空调制冷系统及功能零件
干燥储液罐/吸气储液罐
功能:足够容量保持系统运行平稳,干燥过滤
干燥储液罐保证蒸发器进口为液体
汽车空调制冷系统及功能零件
压缩机
分类: 结构旋叶式(ROTARY VANE),蜗旋式(SCROLL),活塞式(PISTON) 活塞式摇摆斜盘(WOBBLE PLATE) 旋转斜盘式(SWASH PLATE) 调节特性变排量,定排量 变排量内控式,外控式
汽车空调制冷系统及功能零件
旋叶式压缩机
Sa cl s rn ok l l : f po a r r a l l e l ea xb pl ae n d
Sr ui cn t g i o n E atds e vn: e o o ni pn l u gs nt t lh d i oe e h bt p p dp lso ga d aha o i a d e in t e r , e t nt s i nt a t ea a p n o a s acg t v pdg h bea al c k ie na l i
汽车空调电子及电器功能零件
湿度传感器
测试车内湿度,用于自动空调的自动除雾功能
POROUS PLATE POLYMER DIELECTRIC SOLID PLATE SUBSTRATE
WATER VAPOR VOLTAGE
100
75
50
CAPACITIVE SENSING MODULE
SIGNAL CONDITIONER MODULE
调速模块
分类: 电压调节型(模拟):不便于通用 PWM调节型(数值):通用性好 是关键零件,下列方面特别注意: 1,温度操作特性需在特定HVAC中验证 2,保护功能:过温,过流,过压,短路 3,性/价
汽车空调电子及电器功能零件
调速电阻
R o e m s ie l s d t i u v e
不同封装: 丝状 陶瓷 片式电阻加散热器
汽车空调其它功能零件
加热机芯
分类: 焊接全铝(Braze) 换热效率高 主要性能参数: 内阻(不同液体流量) 风阻(不同风量) 换热量(不同液体流量,不同风量)
汽车空调电子及电器功能零件
鼓风机
主要性能参数: 1,电机的性能参数 (不带叶轮) 例如:CV8 鼓风机电机性能要求(部分) 12.5V 端电压测试
参数,图表,典型制冷循环
理想制冷循环 A-B等熵压缩过程 C-D等温等压冷凝过程 B-C等压降温至两相区(过热度降为0) D-E等压降温过程(产生过冷度)
E-F在膨胀阀中的膨胀过程(等焓)
F-A等温等压蒸发过程
参数,图表,典型制冷循环
实际制冷循环 A-A’降压吸热过热 B-C等压降温至两相区(过热度降为0) D-E降压降温过程(产生过冷度) F-A降压蒸发过程
voltage
5 Volts 255 Counts 5 Volts
maximum no of counts
0.87
Ohms
sensor
feedback voltage
汽车空调电子及电器功能零件
热力温度开关,电子式温度开关(俗称放大器):
用于控制压缩机或电磁阀(液线) 热力温度开关是采用充注方式(类似热力膨胀阀) 电子式温度开关采用NTC电阻作为传感器, 结合电子比较放大电路制作的开关。
所用电阻材料都是温度稳定性好的材料
汽车空调电子及电器功能零件
风门执行器
内外循环:两位置,ON/OFF 模式:5位置(7线),STEP(步进),位置反馈(电位器) 温度:STEP(步进),位置反馈(电位器)
关键零件: 蜗杆及齿轮组,弹刷, 碳膜
汽车空调电子及电器功能零件
温度传感器
采用NTC电阻(负温度系数的陶瓷电阻材料) A/D supply R-T特性 R出厂控制点,接近使用温度 B常数,与材料有关的参数。
C u t o f f
汽车空调电子及电器功能零件
鼓风机
叶轮端部配合
因为回流产生的效率降低
汽车空调电子及电器功能零件
鼓风机
新:无刷鼓风机,控制部分集成在鼓风机,没有碳刷通过控制功率管通断实现绕 组换向,PWM速度控制,保护功能也在鼓风机 优势:调速与电机一体设计,扁平设计,没有碳刷的磨损
汽车空调电子及电器功能零件
湿空气特性-运用
与空调功能的关系:
换热量,HVAC外壳结水,蒸发器结霜,挡风玻璃结霜结雾
Q=K*△t *F
(h2-h1)Qm=kw=(t2-t1)CQm
湿空气焓-湿图
汽车空调制冷系统及功能零件
压缩机
主要功能:1,动力,产生制冷工质流动(吸入蒸气,排除高压蒸气) 2,承受发动机高速,在低速时保持制冷能力
三态压力开关: 在两态压力开关的基础上增加一组端子(共四可两组端子),用于控制冷却电子 扇的高速档,一般也是跟ECU连接。
G 1
汽车空调制冷系统及功能零件
空气流向
ELEO NI P DN -T A EF R N O D PV AA E / T R
汽车空调系统的典型参数
汽车空调系统的典型参数
-1℃ Байду номын сангаас.82bar
0℃
1℃ 2℃
2.93bar
3.03bar 3.14bar
常用蒸发压力
5℃
35 ℃ 40 ℃ 45 ℃ 50 ℃ 55 ℃
25
0 HUMIDITY (%RH)
汽车空调电子及电器功能零件
阳光传感器
用于自动空调,对仅用温度的测量来估算热负荷的补偿,测量太阳的辐射热
汽车空调电子及电器功能零件
chemisorption combustion
空气质量传感器
两种类型: 1,开关型 2,PWM型 用于自动空调的自动换气功能 CO 汽油尾气 NOx 柴油尾气
R R R23 1
R K . V
D C m o t o r
Cn oa ne tp r l o l Im nn s te te l r p ua n
汽车空调电子及电器功能零件
调速电阻
不同封装: 丝状:散热功率小,加热元件裸露 陶瓷:散热高于丝状结构,但是表面温度还是高 片式电阻加散热器:散热好,但是成本高
汽车空调制冷系统及功能零件
冷凝器
主要功能:1,将高温高压的气态制冷剂变成高压液态制冷剂 2,系统热力热力平衡在合理范围内
汽车空调制冷系统及功能零件
冷凝器
分类: 结构管带式,管片式,平行流式
低热交换效率,高内阻
中等热交换效率,低内阻
高热交换效率,低内阻
汽车空调制冷系统及功能零件
膨胀阀(TXV)
参数,图表,典型制冷循环
状态参数 两相区(重点概念):气态与液态共存,PT一一对应。蒸发和冷凝过程在此状 态完成。
参数,图表,典型制冷循环
过程参数 换热量(功率):kJ(kW) 功(率):kJ(kW) Cal=4.187J,kCal/h=1.16kW,kW=kJ/s 制冷效率:制冷量/总消耗功率 制冷量+压缩机有效功=冷凝器换热量
调速模块
利用功率场效应管(MOSFET)的线性区 功率场效应管有3个引脚:柵极G,源极S,漏极D。柵极G相当与晶体管的基极B, 源极S相当于晶体管的发射机E,漏极D相当于晶体管的集电极C。 C
B
E
汽车空调电子及电器功能零件
调速模块
利用功率场效应管(MOSFET)的线性区
汽车空调电子及电器功能零件
(+ ) 3 4 RH RS (+ )
NO2
SnO2 – polycrystal
O2 CO2 CO
e- boundary egrain
substrate electrodes
VH VC 1
U
I
2
(-)
RL
VR
L
(-)
汽车空调电子及电器功能零件
压力开关
高低压开关装在储液干燥器到蒸发器之间高压液线上,测量的是系统高压。 两态压力开关(两个端子): 测量高压液线的压力,如果压力太高或太低断开压缩机。一般压力开关跟ECU连 接,如果跟压缩机继电器串联需考核其过大电流的能力。
A’-B增熵压缩过程 C-D降压冷凝过程 E-F在膨胀阀中的膨胀过程(增焓) A-A’降压吸热过热过程
湿空气特性-基本概念
含湿量:
每千克干空气的含水量,单位g/kg干空气。
饱和湿空气:
在一定温度压力下,空气的含湿量达到最大值
相对湿度:
在一定温度压力下,每千克干空气中实际含水量与相同温度压力下 饱和湿空气的含水量的比,以百分比表示。可见0%为绝对干空气, 100%为饱和湿空气。 干球温度湿球温度
功能:流道中突然降压,控制制冷剂的制冷量,通过控制制冷剂流量控制过热度 选择膨胀阀策略:发挥蒸发器最大能力,蒸发器结霜,过热度水平,系统稳定 分类: 结构F型,H型 外平衡(在出口处取过热度的压力平衡点),蒸发器效率高 内平衡(在进口处取过热度的压力平衡点),蒸发器效率低 噪声解决,参数选择,阻尼结构 孔管 功能:与膨胀阀相同但无过热度与流量控制。 主要参数:由直径和长度决定
Fan
参数,图表,典型制冷循环
状态参数
压力P:1标准大气压=760Torr=1.013bar=0.1013MPa=14.7Psi 温度T:℃,F,K, TK=273.15+t℃, t℃=(tf-32)/1.8 密度ρ : 单位容积物质的质量 比容v: 单位质量物质的容积, ρ =1/v
焓H: H=PV+U,其中U为热力学能,U=f(t,v),对于理想气体,U=f(t) 由于P,V,T为状态参数,故H也为状态参数。单位:kJ 注意:由于U没有办法知道其绝对值,故H一样没有绝对值,过程中只使用相对值. 比焓h: 工程中实际使用h=H/m=Pv+u。单位:kJ/kg 熵:状态参数,热温商。s=Δ Q/T,单位:kJ/(kg.K)。在工程上的运用是确定理 想绝热状态下工作点。对于一封闭系统ΔS≥0,这一参数经常被用来衡量封闭系 统的热均匀(混乱程度)。也经常被社会学采用解释预测事物演变规律。
力矩(NM) 转速(RPM) 电流(A)
0
0.16 0.31
3928
3620 3363
1.85
7.5 12.7
0.69
2612
26.4
2,风量(带叶轮) 一般带HVAC蜗壳测试不同模式及电压下的风量
汽车空调电子及电器功能零件
鼓风机
T s t e t tag rr n r o t n a k n p le n ii g o e s f o e y e r m c i e nn y i
3.49bar
8.86bar 10.16bar 11.59bar 13.18bar 14.91bar
常用冷凝压力
60 ℃
65 ℃ 70 ℃
16.82bar
18.90bar 21.18bar
汽车空调其它功能零件
加热机芯
分类: 结构管带式(TUBE-FIN) 简单工艺,成本低,效率适中 主要性能参数: 内阻(不同液体流量) 风阻(不同风量) 换热量(不同液体流量,不同风量)