汽车空调技术的研究发展

汽车空调技术的研究发展

摘要：本文给出了汽车空调技术的发展历程、现状及发展趋势、汽车空调技术的新技术以及作为汽车发展趋势的新型电动汽车上的空调技术。

关键词：汽车空调技术发展现状趋势新技术电动汽车

Air Conditioning Technology Research and Development of Automotive Abstract：This paper gives the development history，present situation and development trend of air conditioning technology of the car，the new air conditioning technology of automotive as well as the air conditioning technology of the new electric car.

Keywords：air conditioning technology of automotive the present situation trend new technology electric car

0.前言

随着人们的生活水平和消费水平的提高，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并取得很大发展。

1.汽车空调技术的发展历程

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：

1.1单一供暖空调装臵阶段始于1927年。它仅由加热器、通风装臵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。

1.2单一供冷气空调装臵阶段始于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。

1.3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。

1.4自控汽车空调装臵阶段通用汽车公司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。

1.5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.我国汽车空调技术的现状与发展趋势

近几十年来,汽车空调发展迅速,在日本、欧美等发达国家汽车空调产品仅次于房间空调机占空调机械的第二位。我国从1971年开始在长春一汽的红旗牌轿车上装上了空调器，上海也于80年代初在上海牌轿车上装上了国产空调器。目前，我国的汽车空调还处在发展阶段与发达国家相比,汽车空调产品的档次和自动化程度有待进一步提高。

2.1我国汽车空调的技术现状

汽车空调一般是由制冷系统、空气输送系统和控制系统组成。制冷系统的基本部件是制冷压缩机、换热器及节流机构,其作用是在夏季热负荷下给汽车空调提供冷源。

2.1.1制冷压缩机

在我国的汽车空调中,应用最广泛的制冷压缩机是斜盘式压缩机,如为桑塔纳轿车空调配套使用的六缸斜盘式压缩机,是由上海易初通用机器公司生产的。现在,斜盘式压缩机经过不断的技术改进,已具有尺寸小、重量轻和功耗小等优点。目前对这种压缩机的主要研究目标是能量输出的优化控制和进一步减轻重量,因而出现了一种可变排量斜盘式压缩机,如我国的牡丹江空调机厂生产出了V-5型可变排量斜盘式压缩机。该压缩机对汽车室内的空调不是靠电磁离合器的吸合脱开,而是通过安装在压缩机后盖上的控制阀进行自动控制的,它能随车室内温度的变化自动调节其排量,可以无间断地循环连续工作,因此运行平稳,舒适性好。

陕西红岭机械厂在成功研制全风冷三角转子发动机的基础上,又消化吸收了国外80年代的压缩机技术,研制开发了SZ-100、SZ-135系列汽车空调用三角转子式压缩机。三角转子式压缩机是一种根据三角转子发动机的结构原理而制成的。由于三角转子压缩机采取严密的

密封件,使气体内部泄漏大量减少,反映出压缩机在低速下仍有较高的制冷能力。另外，该压缩机的性能系数较高、振动小、噪音低。因此,三角转子式压缩机是一种新型、最有希望的机型。

2.1.2节流膨胀机构

汽车空调中的节流机构主要是采用膨胀阀,它将高压液态制冷剂压力降至蒸发压力,使其能在蒸发器中气化吸热,并控制其流经蒸发器中的流量,这种控制是通过感温元件自动控制膨胀阀的开度来实现的。我国的汽车空调目前都采用膨胀阀进行制冷剂的节流降压,如上海恒温控制器厂和浙江新昌制冷配件厂生产各种规格的汽车空调膨胀阀。

2.2我国汽车空调的发展趋势

当前,从市场需求方面来看,希望汽车空调装臵进一步降低成本,要求操作简便,温度分布合理,空调装臵应向全季节型、小型化和轻量化发展。

2.2.1汽车空调压缩机发展趋势

从目前发展情况来看,涡旋式压缩机将是我国未来汽车空调的主要机型。由于这种压缩机无吸、排气阀,因此,工作可靠、寿命长,容积效率一般比滚动活塞式提高10%左右,吸排气连续、气流脉动小、运转平稳、且扭矩变化均匀,最高转速可达1300r/min左右,体积比往复式小40%,重量比往复式轻15%,绝热效率提高10%。但涡旋式压缩机在机械加工工艺方面难度较大,须用专门的精密数控加工设备,目前国内正着手研制这种新机型。

2.2.2换热器发展趋势

换热器性能的优劣,对汽车空调节能极为重要。由于汽车空调趋向小型化,因而也要求换热器向体积小、重量轻的高效小型化发展。为此,汽车空调换热器应从这几方面进行改进：1.冷凝器将采用平流式冷凝器,它改变了传统的制冷剂单通方式。其换热能力比管带式冷凝器强,使冷凝温度和压力降低,同时系统的排气压力和输人功率也随之降低。2.蒸发器采用层流式,它类似于板式蒸发器,制冷剂在很小的传热板间流动。其换热效率比管带式提高10%左右,是将来最有前途的蒸发器型式。3.散热翅片将采用超级条缝片,超级条缝片与平片相比,其换热效果将会提1-2倍左右。

2.2.3汽车空调控制系统的发展趋势

由于汽车空调系统的复杂性、非线性、无精确数学模型,采用传