電動汽車空調系統研究的論文
Ⅰ 電動汽車空調系統的工作原理
電動汽車與傳統汽車在系統構成上存在著差別,不同類型的電動汽車又有不同的特點。純電動汽車沒有發動機作為空調壓縮機的動力源,也沒有發動機余熱可以利用以達到取暖、除霜的效果。燃料電池電動汽車也沒有發動機作為空調壓縮機的動力源,但是燃料電池發動機可以產生比較穩定的余熱。接下來電動邦小編就給大家介紹一下電動汽車空調系統的工作原理。
對於混合動力電動汽車來說,發動機由其控制策略決定不能隨時作為製冷壓縮的動力源。汽車空調對車廂內部空氣的調節首要的是調節空氣的溫度,通過製冷來降低空氣溫度。根據電動汽車的特點,對於電動汽車來說目前可以選擇的製冷空氣調節方式主要有熱電式製冷、電動壓縮機製冷、余熱製冷。其中余熱製冷可以考慮在燃料電池電動汽車上採用。
電動汽車空調系統:製冷系統
Ⅱ 汽車空調分析與設計論文的目錄能給我提供一些參考嗎誠摯的感謝您的回答!
淺談汽車空調的概念設計與優化設計
作者:一汽集團技術中心 顧宏偉 楊國瑞
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[摘要] 本文提出了汽車空調系統的一種全新設計方法:空調系統概念設計與優化設計。在設計過程中運用專業軟體進行理論計算,提高了空調系統開發的質量、降低了開發成本、縮短了開發周期。並以CA6471 箱式車空調系統開發為例,對空調系統的概念設計與優化設計進行了說明。
關鍵詞:空調系統概念設計與優化設計 設計驗證
1 空調系統的概念設計
概念設計是汽車空調設計擺脫了傳統的經驗設計與匹配設計束縛的一種全新設計方法,陳舊的設計模式已經不能適應現代汽車開發的需要,在總結經驗設計與匹配設計的基礎上,概念設計作為適應現代汽車空調開發的一種比較實用和科學的方法應運而生。它的特點是:提高工作效率,縮短開發周期,降低人為錯誤幾率,確保系統的性能真實再現。空調系統概念設計可定義為:與整車開發同步進行的,按控制節點,分段提出與之匹配空調系統的方案設想,將「虛擬的」方案設想通過必要的控制手段和方法,變為假定的「現實結果」,提前模擬出未來實車狀態下空調系統的效果。
汽車空調系統的概念設計,是在整車開發階段開始的。其中包含的主要內容有:可研分析、設計目標的確定、設計方案的論證、設計資源的合理利用、結果的預測。
概念設計的方法首次應用於CA6471 箱式車空調系統的開發,驗證的結果非常令人滿意。現在正在開發的換代卡車的空調系統,也正在應用此設計方法,前期看已經取得了一定的預期效果。
明確設計定位至關重要:以CA6471 廂式車為例,該車時我公司在CA6440 箱式車基礎上開發的改進產品。對於箱式車而言,做到性能可靠、質量可靠、安全可靠時最基本的要求;從用戶的角度看,對舒適性的評價,已經成為左右用戶購買心理的關鍵因素,為什麼呢?隨著人們物質生活水平的不斷提高,對汽車的要求已經不僅僅停留在「代步工具」的觀念上,對乘坐的舒適標准要求越來越高。那麼體現一種乘用車舒適性最普通的標志之一就是汽車空調。換句話,什麼車,配置什麼檔次和水平的空調,市場定位非常重要。
明確設計性質非常重要:系統性能可靠、質量可靠、安全性好、舒適性好,用戶才會認可。以CA6471車為例,該車的空調系統時在CA6440 的基礎上開發的。CA6440 的空調系統於1992 年開始設計的,是我們接受的第一次比較正規的設計任務,受缺乏經驗、設計手段落後等諸多因素的影響,導致投產後的CA6440 車問題不斷,陷於連續的質量攻關的被動局面之中,可以說,在CA6440 車上我們獲取了難得的經驗,但也交足了學費。所以CA6471 車空調系統的設計不能再重復CA6440 的老路子,設計思想、方法都要徹底更新。
概念設計應遵循的原則:注重體現的是規范化、系列化、標准化、通用化、輕量化和模塊化的設計原則。而以往的設計,這方面完全被淡化了,沒有引起足夠的重視。
規范化是指嚴格按著產品開發的程序進行操作,樹立法規標准意識,加強理論計算和優化計算,提高設計質量,控制性能指標與目標成本。
系列化是指在基本車型的基礎上,不斷衍生出其它車型。就空調而言,是指以基本車型的空調系統中的某些關鍵部件為核心,建立主體數據模型平台,為其它車型開發提供條件和支持。如中重型卡車系列有一套空調系統平台,轎車有一套空調系統平台,而輕型車又有一套空調系統平台。
標准化是指設計要符合企業標准、行業標准與國家標准,尤其要滿足強製法規要求。國家經貿委和環保局曾發出禁令:2002 年起全面廢止CFC—12 車用空調的使用,否則禁止整車銷售。由於我們技術改造與設計都提前做了工作,保證了一汽所有的車型都適時地採用了符合環保要求的CFC—134a 空調系統。
通用化是指設計過程中,要盡可能採用與本設計相關、相近、相同的空調其它部件,達到控制、降低成本的目的。如CA1041L 輕卡CA6471 廂式車的空調「三箱」就是一個通用的典型。
輕量化是指設計過程中,要盡可能採用新型輕質材料,盡量降低系統部件的重量,滿足整車降重的要求。
模塊化是將系統一個或幾個部件集中在一起形成模塊,目的便於安裝與維修,提高裝配效率。CA6471廂式車空調系統是比較典型的模塊化設計,空調的「三箱」總成,即風機總成、製冷器總成、加熱器總成既可自成一塊,又可合成一體。
設計目標是衡量空調系統的最高標准,也是一項重要的考核指標。設計目標的提出要有科學依據、可比性、可實施性。
以CA6471 車為例,提出的設計目標:
(1) 縱向對比系統降溫指標高於CA6440 車。
(2) 橫向對比系統降溫指標不低於市場上同類車型。
(3) 按著性價比衡量,在CA6440 的基礎上,成本增加力爭控制在10%以內。
設計方案評審,評審的內容是:計劃草圖(方案圖)和詳細計劃圖。計劃圖的質量越高,後期的結構設計更改就越少,工作效率也越高。尤其是空調「三箱」總成的布置,與儀錶板的結構和造型有著密切的關系,必須同步考慮。
以前的設計流程中,由於缺少評審這道關鍵環節,使得很多的設計錯誤及隱患未暴露出來,以至投產時才發現有設計失誤,造成不良影響和損失。我們現在開發的換代卡車,空調系統的前期設計就是不斷地經過反復的逐級評審,最終拿出來的方案就非常成功。
設計資源的合理使用與配置是影響設計質量、工作效率及設計周期的重要因數。
設計資源包括系統的專用件、通用件、標准件資料庫及相關車型系統的試驗資料庫,還有先進的設計軟體(PRO-E、CATIA)作為設計工具。現在我們已經建立了壓縮機專用資料庫、管接頭通用件資料庫、中型/輕型車空調降溫試驗資料庫,作為新產品開發的參考依據;同時也正在開發空調模擬模擬設計軟體,不斷完善和提高設計手段。
2 概念設計中的理論計算
汽車空調熱負荷是確定空調系統送風狀態和確定空調系統部件規格的基本依據。
空調熱負荷的計算方法有圖表法、簡易計演算法、熱穩定計演算法和非穩定計演算法。通常採用簡易計演算法,它的缺點是手工運算工作量大,偏差比較大,考慮的影響因素也有限。這是以往匹配設計時,經常採用的手段。如果採用經驗設計甚至放棄計算,完全依賴後期的試驗驗證的結果來證明系統設計是否合理,使設計人員完全處於一種被動的期待狀態之中。
現在系統設計的理論計算,完全採用我們自己開發的設計軟體進行計算(校核)。其特點是運算速度快,准確率高,有助於性能參數的確定與設計目標的實現。
熱負荷計算主要與駕駛室內飾及駕駛室外形尺寸長、寬、高,乘員數量等有關。
熱負荷包括:乘員負荷(包括潛熱和顯熱),換氣負荷(與室內外溫度、濕度和換氣量有關),車身傳導熱負荷(與車身外表顏色、地板/側圍/前圍/後圍/風窗/內飾和車速有關),熱輻射負荷(主要與風窗有關)。如果是手工計算,工作量非常大;如果用專用軟體,又快又准,輸入不同工況、不同車型、不同地區、不同車身顏色等條件就能得出結果,手工運算是無法比擬的。
主要性能參數的確定:根據熱負荷的結果,同樣以軟體繼續運算,進而確定系統各主要部件的性能參數。例如,通過運算知道,若滿足熱負荷的要求(輸入工況條件),需要壓縮機的排量為170mL/rev 型號的,那麼計算機會自動在壓縮機庫中,按著庫中已有的壓縮機性能曲線逐一進行判別,最後選出排量接近170mL/rev 的一種或多種不同壓縮機型號,再根據發動機的匹配要求,選出符合要求的機型。
同樣,確定蒸發器結構形式(管帶式/層疊式/管片式)就可以算出蒸發器本體體積大小,同樣確定冷凝器的結構形式(管帶式/平行流)就可以算出定冷凝器本體體積大小,由此再根據整車布置的要求,確定具體的結構形式、安裝方式及細部尺寸。鼓風機的風量、電機的功率同樣也可以通過計算確定。
3 空調系統的優化設計
優化計算:是建立在系統理論計算的基礎上,對理論計算的結果進行反饋,對設計進行的完善與提高,最終實現對系統的優化設計。理論計算已經成為我們現在運用的方法,通過它可以初步判定系統設計是否合理;而優化計算是對樣車出來後的降溫試驗數據,暴露出的設計缺陷,還需要進行改進設計而提出的。
空調系統進行理論計算後,優化可提前納入到概念設計中,提高空調系統開發質量、降低開發成本、縮短開發周期。
優化設計的目標確定:通過試制樣車試驗,檢查空調系統是否工作正常,驗證實際環境下的降溫指標是否達到設計要求。以CA6471 車空調系統為例,進行說明。
首先,分析一下試驗數據:
通過以上三組數據,可以得出以下結論:
(1) 40km/h 和80km/h 工況下,空調工作30min 系統平衡時,車是內平均溫度在25.6~23.4℃范圍內。符合前面設計要求提出的24~26℃的目標值。
(2) 如果環境溫度為35℃,估計車室內的溫度至少還會降1℃左右。但是,40km/h 和80km/h 兩組數據已經低於對手車型1~2℃。至少說明一點,空調系統在性能上並不比它差。
(3) 怠速工況下,出風口平均溫度為26.7℃,車室平均溫度為33.5℃,這樣的溫度對乘員與司機來說,是不能忍受的。
因此,CA6471 車在怠速工況下,降溫效果不理想,主要表現在出風口溫度偏高。所以,如何採取措施加以改進,這就鎖定了要優化的目標。
分析產生問題結症的方法:本文採用了排除法與數據分析法來最終判定在空調系統的哪個環節上出現了問題。
首先用排除法(前提條件系統內部無堵塞、雜質、空氣和水分等)。壓縮機是經過性能台架測試的,試驗過程中未發現異常,可以排除;前製冷器與換代輕卡通用,性能參數一樣;後製冷器與CA6440 結構通用,性能參數也一樣;唯一的變數就是冷凝器,那麼問題極有可能出在這里。
其次用數據分析法(這是最科學、最合理的判定)。怠速工況下,系統工作最為苛刻:機艙高溫輻射高達90℃,熱風迴流導致冷凝器進風溫度上升,完全靠冷凝器電機風扇強制散熱。這一點,從系統的高低壓側的吸排氣壓力值就可以得到證實:30min 時,吸氣壓力0.391MPa,排氣壓力2.229MPa。正常狀態下,吸氣壓力應在0.35~0.37MPa,排氣壓力應在2.0~2.1MPa。由此,判定結症是怠速工況下,系統壓力偏高所致。而影響系統壓力偏高的主要部件,最大疑點就是冷凝器。
通過以上兩種方法判定,結症出在冷凝器總成身上。
為什麼採用高效的平行流冷凝器,散熱效率反而下降了呢?因為冷凝器的放熱量標定是在台架上測試來的,而且通風效率很高,製冷劑流動性好,這都有助於冷凝器發揮最大效能。而CA6471 實車狀態的冷凝器確是呈腹卧式布置,兩個風扇對角安裝、製冷劑平行流動阻力大,造成風量的不均勻通過和不利於製冷劑的正常換熱。也就是說,實車狀態與台架是有區別的,它不能100%地再現台架的結果,同樣與概念設計的預測結果,也可能存在一定范圍內的偏差(10%以內)。因此,提高風量的有效通過面積,進而提高風扇效率,最大發揮冷凝器的潛能。
優化設計的方法研究:根據上述提出的優化的目標,優化對象初步確定為:一是冷凝器與電機風扇的匹配研究,二是冷媒分配不均對系統的影響研究(本論文在此略)。通過下表分析:
通過以上數據對比,CA6471 車採用雙風扇葉輪比對手車採用的單葉輪的風量多500m³/h,按理推算,這么大的風量將非常有助於冷凝器能力的發揮,但實際並非如此。兩種風扇布置示意圖如圖:
風量分布均勻性測試結果:
從以上數據分析,雙風扇對角布置時,電機轉速在2300r/min 時,冷凝器出風風速最大5.0m/s,最小1.5m/s,沿無電機對角線上的風速差別很大,風量不均造成風量的損失,導致電機及風扇效率大大降低。
而用單風扇中心布置時,雖電機轉速只有2000r/min,但冷凝器出風風速卻比前者高,且各點風速相同,風量均勻通過冷凝器,效率非常高。
冷凝器總成雜訊來源,可確定為雙電機、雙葉輪、對角布置、轉速高等幾個主要原因。降噪採取的最好措施就是用單電機、單葉輪、中心對稱布置。
4 概念設計與優化設計的試驗驗證
(1) 優化後降溫結果
從試驗數據可得出如下結論:
1) 在怠速工況時,低壓為0.376MPa,高壓為2.186MPa,基本上接近正常;此時車室內平均溫度為29.5℃,比改進前降低4℃,按著室內外溫差8~10℃衡量,已經符合設計要求。另外通過人的實際感受,主觀評價也認為可能接受。
2) 車速在40km/h 與80km/h 時,降溫效果也是非常明顯的,車室內平均溫度降溫幅度分別為1.1℃和2.4℃。
結果說明改後與改前比較,無論是怠速工況還是正常行駛工況,空調降溫效果都有改善和提高,達到了改進的目的。
(2) 雜訊對比結果
經試驗室內測試,數據對比如下:
雙電機雙葉輪冷凝器總成 雜訊值: A 聲級 78dB 2300r/min
單電機單葉輪冷凝器總成 雜訊值: A 聲級 68dB 2000r/min
從以上數據比較,單電機單葉輪冷凝器總成雜訊要比雙電機雙葉輪冷凝器總成雜訊低10dB,相當可觀。
5 結論
空調系統的概念設計是我們對前人的設計經驗進行總結,學習先進的設計方法,並結合汽車空調專業的特點而提出的一種新的設計方法。
這種設計方法的特點是把更多的問題在設計前期以理論模擬計算的方式解決,以縮短設計試驗周期、降低開發成本。隨著設計要求和水平的不斷提高,汽車空調的概念設計與優化設計將會得到不斷的豐富與完善。(end)望採納。。。。
Ⅲ 淺談汽車自動空調的結構原理與故障診斷有關論文答辯
有點長,但是很中用:
一、汽車空調的技術發展
自上世紀20年代汽車空調誕生以來,汽車空調技術是隨著汽車的普及和高新技術的應用而發展起來的。汽車空調的技術發展經歷了由低級到高級,由單一到多功能的五個階段。
(1)第一階段,單一取暖:1925年,美國首次採用了加熱器對汽車冷卻液進行加熱取暖的方法,直至1927年這種單一的供熱系統才有了質的突破,那時的汽車供熱系統初步具備了加熱器、鼓風機和空氣濾清器等現代空調結構必備的雛形,這種供熱系統直到1948年才在歐洲出現。目前,這種單一的供熱系統仍在寒冷的北歐、亞洲北部地區使用
(2)第二階段,單一製冷:1939年,美國通用汽車帕克公司首次在轎車上安裝機械製冷降溫空調器,這種單一的製冷系統直到1957年在歐洲出現,並被採用。目前,這種單一的製冷系統仍在亞熱帶和熱帶地區使用。
(3)第三階段,冷暖一體化:1954年,美國通用汽車公司首次在轎車上安裝冷暖型一體化的空調器,使得汽車空調具備了調節車內溫度、濕度的功能。目前,這種冷暖一體化的空調系統仍在一些中、低檔轎車上使用。
(4)第四階段,自動控制的汽車空調:1964年,美國通用汽車公司1964年首次在轎車上安裝自動控制的汽車空調,這種自動控制的汽車空調通過各種感測器反饋的信息自動調節車內溫度和空氣質量,以此提高車內舒適性。這種自動控制的汽車空調直到1972年才在歐洲出現,並在高級轎車上安裝自動空調。
(5)第五階段,微機控制的汽車空調:1977年,美國通用汽車公司和日本五十鈴汽車公司一起聯合研究由微型計算機控制的汽車空調系統,並於1977年研製成功安裝於汽車上,這種由微機控制的汽車空調系統具備數字化顯示、冷暖通風三位一體化、自我診斷系統、執行器自檢、數據流傳輸等功能,極大程度的提高了汽車空調的穩定性和舒適性。目前,這種由微機控制的汽車空調通常安裝在豪華轎車上。
二、汽車車空調的特點
(1)汽車空調的安裝:汽車空調安裝在汽車上,在汽車行駛的過程中,汽車空調承受著劇烈、頻繁的振動和沖擊,管道連接處容易松動,因此這些地方容易伴隨發生製冷劑的泄漏故障。
(2)汽車空調的動力:通常汽車空調的動力來源於汽車發動機,汽車空調系統影響著汽車的動力性和經濟性,因此,發動機的輸出功率也由此減少10% ~12%,耗油量平均增加10% ~20%。
(3)汽車空調的取暖方式:汽車空調的供暖方式一般有兩種,一種是利用汽車發動機冷卻液取暖,另一種是採用電子取暖裝置。
(4)汽車空調的製冷、制熱能力強:由於夏天車內成員密度大,冬天人體所需的熱量大,汽車空調的製冷和制熱能力也因此設計的比較大。
(5)汽車空調系統受汽車本身結構的影響:汽車空調的各零部件形狀和安裝位置局限性較大,加上汽車本身結構的緊湊,這給汽車空調系統的檢修帶來了諸多不便。
(6)汽車空調系統的工況受汽車發動機的影響:汽車空調系統的製冷劑流量變化大,而發動機工況變化又頻繁,因此,汽車空調系統的製冷效果也由此受其影響。
三、汽車空調系統的主要結構
1、壓縮機
汽車空調壓縮機是汽車製冷系統的心臟,它維持著製冷劑在汽車空調系統中的循環流動,因其對低溫低壓的氣態製冷劑進行升溫和加壓,使得製冷劑大於冷凝器外的大氣溫度和壓力,最終被冷凝器放熱形成液態製冷劑。汽車空調壓縮機的工作原理與普通空氣壓縮機類似,根據工作方式的不同,壓縮機通常可分為往復式和旋轉式,常見的往復式壓縮機有曲軸連桿式和軸向**式,常見的旋轉式壓縮機有旋轉葉片式和渦旋式。
2、膨脹閥
膨脹閥是汽車空調製冷系統的重要組成部件,它能將液態製冷劑轉化為霧狀製冷劑,有節流降壓、調節和控制流量的作用。常用的膨脹閥有內平衡熱力膨脹閥、外平衡熱力膨脹閥和H型膨脹閥等。
3、蒸發器
蒸發器是一種換熱裝置,屬於直接風冷式結構,外形近似冷凝器。在空調製冷系統工作時,它能在低壓的霧狀製冷劑通過蒸發器時,吸收蒸發器空氣周圍的熱量,降低車內的溫度,同時將低壓霧狀製冷劑變為低壓氣態製冷劑,讓其繼續在壓縮機中循環。
4、熱水閥
熱水閥安裝在發動機與加熱器之間的進水管中,是用來控制加熱器的熱水管道。根據控制方式不同,熱水閥通常可分為兩種,一種是拉繩控制閥,另一種是中控控制閥
5、冷凝器
冷凝器主要由管道、框架和散熱片組成,通常安裝在汽車的前部、側部或底部,其主要作用是將壓縮機出來的高溫高壓氣態製冷劑冷凝成高溫高壓的液態製冷劑,常用的冷凝器有管帶式和管片式兩種。
6、冷凝風扇
冷凝風扇是輔助冷凝器進行散熱的一種裝置,其裝在冷凝器上,用電驅動後能產生氣流,內置的扇子通電後,會轉化成自然風進而達到冷卻的效果。
7、儲液乾燥器
儲液乾燥器全名為儲液乾燥過濾器,它安裝在冷凝器和膨脹閥之間,它主要有儲存製冷劑,乾燥製冷劑中的水分,過濾製冷劑中的雜質這三方面的作用。
四、汽車空調的工作原理
1、汽車空調製冷系統的工作原理
汽車空調製冷系統工作時,發動機驅動空調壓縮機工作,在空調壓縮機的作用下,來自蒸發器的低溫低壓的氣態製冷劑被壓縮成高溫高壓的氣態製冷劑(溫度約70℃)。高溫高壓的氣態製冷劑排出壓縮機後進入冷凝器,經過冷凝器的冷凝,高溫高壓的氣態製冷劑變成了高溫高壓的液態製冷劑(溫度約50℃)。高溫高壓的液態製冷劑進入膨脹閥後,壓力和溫度都急劇下降,但體積增大,最終製冷劑以霧狀形式進入蒸發器。霧狀製冷劑進入蒸發器後,因製冷劑的沸點低於蒸發器內的溫度,霧狀製冷劑又迅速蒸發成了氣態製冷劑。在蒸發的過程中,由於吸收了蒸發器表面大量的熱量,使得蒸發器表面溫度急劇下降,最後使得低溫低壓的氣態製冷劑又進入了空調壓縮機進而進行下一次的空調製冷循環。
2、汽車空調採暖系統的工作原理
汽車空調採暖系統工作時,發動機冷卻液溫度已達到80℃,這時冷卻系統中的節溫器主閥門已經開啟,使得冷卻液進行大循環。節溫器和加熱器之間裝有一個熱水閥,需要採暖的時候,需要打開熱水閥,這樣從發動機水套中出來的熱水流經節溫器主閥門後,一部分流到供暖系統的加熱器,另一部分流到散熱器中散熱。進入散熱器內的熱水向周圍的空氣傳熱,在鼓風機的作用下,車廂內或車廂外新鮮空氣經過加熱器後,冷空氣變成了熱空氣,熱空氣經過通風管道的不同出風口被送入車內。從加熱器流出的冷卻水,由水泵吸入發動機的水套內,由此就完成了一次採暖循環。
五、汽車空調系統的故障診斷與分析
1、汽車空調檢修的基本工具:溫度測量儀表、濕度測量儀表、維修專用成套設備(包括歧管壓力表組、漏氣測試器、製冷劑罐注入閥、製冷劑管割刀、管夾和擴口工具等)、真空泵、製冷劑注入閥、空調系統檢修專用閥、檢漏儀等。
2、汽車空調的常用的診斷方法
觀察法:診斷汽車空調系統,可以先觀看乾燥過濾器視鏡中製冷劑的流動情況,若流動的製冷劑中帶有氣泡,說明製冷劑不足,需添加製冷劑至適量。若視鏡是透明狀的,說明製冷劑添加過量了,需放出過量的製冷劑至適量。若視鏡中偶爾能看到少量氣泡,說明製冷劑適量。
聆聽法:診斷汽車空調系統,可以通過耳朵聆聽空調系統中的異響,通過異響聲源判斷發生故障的部位。若聽到空調壓縮機有刺耳的噪音,說明空調壓縮機電磁離合器磁力線圈老化,因而導致電磁力不足,離合片磨損間距過大而發出異響或者是因空調壓縮機皮帶松緊不當而引起異響。若壓縮機在運轉過程中能聽到液擊聲,說明製冷劑添加過量了,需放出過量的製冷劑至適量,或者膨脹閥開度過大。
儀器診斷法:診斷汽車空調系統,可以用空調專用檢漏儀檢查空調系統各管道介面處是否遺漏製冷劑。
壓力診斷法:診斷汽車空調系統,可以用歧管壓力表分別接在充注閥上,然後打開風速開關,溫控開關至最高檔,並保持發動機轉速為2000r/min,若高壓端的壓力均在1.30至1.60MPa之間,低壓端壓力均在0.115至0.22Mpa之間,說明空調系統正常,反之說明空調系統有故障。
六、汽車空調的常見故障
1、故障現象:豐田卡羅拉開空調,空調系統不工作,空調壓縮機不吸合。
案例分析:製冷劑泄漏
檢修方法:檢查空調系統管路的介面處,找出泄漏製冷劑的零部件,更換損壞的零部件後,然後對汽車空調系統進行抽空,加壓至汽車空調標準的氣壓,放置一段時間後,通過觀察歧管表示數變化來判斷空調系統的氣密性,確定汽車空調系統無泄漏後,按汽車空調系統規定的充注量加註製冷劑,故障即可排除。
2、故障現象:大眾桑塔納開空調,空調系統不製冷,空調壓縮機吸合,但高壓壓力沒有變化,低壓壓力過低。
案例分析:膨脹閥堵塞,製冷劑無法循環。
檢修方法:更換膨脹閥,然後對空調系統進行抽空,加壓至汽車空調標準的氣壓,放置一段時間後,通過觀察歧管表示數變化來判斷空調系統的氣密性,確定汽車空調系統無泄漏後,按汽車空調系統規定的充注量加註製冷劑,故障即可排除。
3、故障現象:本田飛度開空調,空調系統製冷效果不佳,高壓壓力和低壓壓力均偏高。
案例分析:空調壓縮機潤滑油加註過多或製冷劑加註過多。
檢修方法:重新回收加多的空調壓縮機潤滑油或過多的製冷劑至適量,然後對空調系統進行抽空,加壓至汽車空調標準的氣壓,放置一段時間後,通過觀察歧管表示數變化來判斷空調系統的氣密性,確定汽車空調系統無泄漏後,故障即可排除。
4、故障現象:日產天籟開空調,空調系統工作正常,但工作一段時間後,製冷效果不佳,高壓壓力和低壓壓力均偏低。
案例分析:汽車空調管道介面處輕微泄漏製冷劑。
檢修方法:重新將各管道介面處擰緊,然後對空調系統進行抽空,加壓至汽車空調標準的氣壓,放置一段時間後,通過觀察歧管表示數變化來判斷空調系統的氣密性,確定汽車空調系統無泄漏後,按汽車空調系統規定的充注量加註製冷劑,故障即可排除。
5、故障現象:大眾捷達開空調,空調系統製冷效果不佳,出風口溫度過高,低壓壓力偏高,且空調壓縮機還伴有碰擊聲。
案例分析:膨脹閥損壞。
檢修方法:更換膨脹閥,然後對空調系統進行抽空,加壓至汽車空調標準的氣壓,放置一段時間後,通過觀察歧管表示數變化來判斷空調系統的氣密性,確定汽車空調系統無泄漏後,按汽車空調系統規定的充注量加註製冷劑,故障即可排除。
6、故障現象:別克君威開空調,空調系統高、低壓壓力偏高,壓縮機排氣管溫度過高。
案例分析:空調系統管內混有空氣。
檢修方法:重新回收空調製冷劑,然後對空調系統進行抽空,加壓至汽車空調標準的氣壓,放置一段時間後,通過觀察歧管表示數變化來判斷空調系統的氣密性,確定汽車空調系統無泄漏後,按汽車空調系統規定的充注量加註製冷劑,故障即可排除。
7、故障現象:寶馬730Li開暖氣,空調系統不採暖。
案例分析:熱水閥損壞。
檢修方法:更換熱水閥,故障即可排除。
8、故障現象:賓士S500開暖氣,空調系統採暖溫度偏低。
案例分析:節溫器損壞或節溫器被拆除。
檢修方法:檢查節溫器的使用情況或重新安裝節溫器。
七、總結
隨著我國汽車工業的高速發展,汽車空調級大地改善了汽車的乘坐環境,提高了汽車的舒適度。隨著汽車空調系統的完善,對汽車空調的維修人員的技術要求日顯苛刻。本文系統地介紹了汽車空調系統的結構、工作原理和檢修方法,內容包括汽車空調系統的技術發展和基礎知識,以及製冷系統、採暖系統的組成和原理,希望能幫助學**動手解決常見空調故障的汽車空調維修人員。
Ⅳ 汽車空調製冷系論文參考文獻怎麼寫
空調有利於熱量從車內刪除。其原理是,採用熱傳導和對流刪除。這是冷的蒸發器吸收的是通過它,然後冷空氣強行通過內部由鼓風機電動機車的通風口出空氣中的熱量。這是通過加壓製冷劑(134a)用壓縮機與製冷劑,然後釋放裡面的空調蒸發器(134a)用。
汽車空調系統
一些汽車都配備了自動氣候控制系統來調節車內溫度自動。氣候控制模塊是一台電腦的顯示器並調整到用戶設定的溫度。溫度由加熱器控制,實現了理想的溫度由冷空氣從空調,熱風組合。鼓風機電機速度控制的固態速度控制器。該控制器的電氣控制風機電機的轉速,並取代傳統的電阻器鼓風機馬達系統。
典型的空調系統配置
空調和供熱單位提供了熱感舒適,裡面無論什麼溫度外面的乘客。內的空氣可以被加熱,冷卻,消毒或通風。氣候控制功能有助於保持理想的溫度。該系統提供製冷,制熱和氣候控制的空調(供暖,通風,空調)系統而聞名。流體力學,熱力學與傳熱的基本原理提供冷,熱特定的系統。你的氣候控制設置允許所有三到攜手合作,實現良好的室內空氣質量,熱舒適性和最佳的壓力。
氣候控制系統故障碼可以存儲問題時,在系統檢測。你可以通過按控制面板上在同一時間兩個或多個按鈕的代碼。要了解如何為您檢索故障碼車輛檢查您的用戶手冊或請教維修手冊。當代碼檢索系統啟用了故障代碼將出現在溫度控制頭。維修後已作出系統將需要重新啟用,這是通過斷開45秒重新連接電池和蓄電池進行。測試可以隨時中止轉動鑰匙到關閉的位置。
壓縮機
空調壓縮機是空調系統的製冷劑泵。壓縮機壓縮製冷劑,並在系統內部循環到冷凝器,然後到蒸發器。蒸發器製冷劑在被釋放的壓力,造成了在寒冷的蒸發器造成的壓力下降,低壓製冷劑,然後返回到壓縮機被重新加壓。空調壓縮機是由一個驅動器帶,是由發動機和可從事電磁線圈和脫離對壓縮機的前面。
空調壓縮機
為了維持空調系統的壓縮機驅動皮帶應定期檢查效率。如果磨損或退化,應更換。該系統的軟管應惡化,氣泡,裂紋和硬化或油質殘留檢查,所有可能泄漏的跡象。正確的製冷劑充應始終保持低系統製冷劑充是一個弱交流系統的共同事業。氣味會發達的空調系統時,對真菌生長的蒸發器的核心。溫暖潮濕的環境提供了真菌,它具有吸濕成長完美的溫床。氣霧消毒劑可用於糾正這種狀況。雖然空調系統上運行的全高設置激活recirculation功能,噴霧消毒(來蘇,Ozium)進入了交流系統入口(根據對乘客的側劃線),要知道無論你噴將出來上部通風口,所以你可能不希望在任何通風孔前你的臉時,做此過程。氣味可以防止重復整個夏季,這個程序會定期返回。
基本維護
汽車充電套件可在任何汽車配件商店,在建議購買可與熒光染料製冷劑,可以幫助指出任何製冷劑泄漏的位置。該套件將指示添加製冷劑安全。防護眼鏡時,應使用冷媒罐加壓處理。
有時錯誤,樹葉和塵埃顆粒可以停留在冷凝器翅片。異物和污垢,可清洗花園的壓縮空氣軟管幫助或強行通過散熱器及冷凝器直至干凈倒退。
註:空調系統始終在壓力之下,直至系統完全放電,沒有維修或拆卸應該執行。保護眼睛應始終修理或維修時穿的空調系統。
Ⅳ 混合動力電動汽車的研究論文
混合動力電動汽車(Hybrid Electric Vehicle)是傳統燃油汽車和純電動汽車相結合的新車型,具有燃油汽車的動力性能和較低的排放特性,是當前解決節能、環保問題切實可行的方案。 類菱形汽車是湖南大學自主開發的具有完全知識產權的新型汽車,該類型車在安全性與輕量化方面有其獨到的優勢。以此車為平台,本文圍繞類菱形混合動力汽車的總體設計和控制進行了全方位的深入研究和探討。 結合類菱形混合動力電動汽車的結構特點,採用了傳統意義上的差速器即2K-H型錐齒輪負號機構、嚙合方式為ZUWGW的輪系作為動力耦合器。為驗證該方案的可行性,運用UG建立了新型動力耦合器的三維模型,並將其導入Adams軟體中進行了模擬,確定了該耦合器三個輸入輸出端力矩與轉速之間的運動學與動力學關系式。台架實驗也驗證了模擬結論的正確性。 在採用新型動力耦合器的基礎上,設計了一種基於類菱形車平台的新型混合動力驅動鏈,並提出了一套基於CVT新型驅動鏈的混合動力汽車部件設計、選擇與匹配的理論,對整車試制具有指導作用。這是混合動力汽車技術開發的核心和基礎之一,是自主知識產權的重要體現,涉及企業的核心技術機密
Ⅵ 求關於汽車空調的發展與應用的論文
汽車空調製冷劑應用及發展
當前環境變暖引起的氣候變化,臭氧層空洞等已成為全球性的環境問題,如果任其發展下去將對人類的生存和發展構成嚴峻的挑戰。因此在汽車空調製冷劑的替代研究過程中應該加強對生態環境的保護意識,不能只看到眼前利益,而同時要注重生態環境與人類的協調和可持續的發展。
製冷劑對大氣環境的影響
製冷劑是製冷過程中完成製冷循環的工作物質。空調製冷中主要是採用鹵代烴製冷劑,其中不含氫原子的稱為氯氟烴(CFC),含氫原子的稱為氫氯氟烴(HCFC),不含氯原子的稱為氫氟烴(HFC)。空調製冷劑對大氣環境的影響主要有兩個方面,一是對大氣臭氧層的破壞,另一方面是使全球氣候變暖的溫室效應。
在鹵代烴中,隨著氯原子數的增加,其對大氣臭氧層的破壞就愈嚴重,因此,CFC對大氣臭氧層的破壞最嚴重,HCFC對大氣臭氧層的破壞程度相對較小,HFC不破壞臭氧層。製冷劑對臭氧層的破壞程度用破壞臭氧層潛值(Ozone deple-tion potential,簡稱ODP)表示。
製冷劑的排放會產生全球氣候變暖的溫室效應,其影響程度用全球變暖潛值(Global warming potential,簡稱GWP)表示。
製冷劑CFC-12的淘汰和替代
在蒙特利爾協議書簽訂以前,汽車空調系統多數使用CFCl2作為製冷劑。CFCl2是非常理想的製冷劑,它的沸點和摩爾質量分別是:-29.79℃和120.93kg/kmol,但它的ODP值較高,根據蒙特利爾協議書,CFC12是一級被禁製冷劑。
為了尋找新的冷媒來代替CFC類物質,空調行業已經作了廣泛的研究,做了大量的努力去尋找ODP值為零的新工質。在這些研究中,由杜邦公司開發的製冷劑HFC134a被成功的應用到製冷行業里。製冷劑HFC134a的主要特點是:不含氯原子;具有良好的安全性能;物理性能與CFCl2比較接近,所以製冷系統的改型比較容易;傳熱性能比CFCl2好,製冷劑的用量可大大減少。HFC134a和CFCl2有相近的蒸發壓力並且ODP值為零,GWP值僅0.29,且無明顯毒性(長期慢性毒性試驗仍在進行中),下表列出了汽車空調常用製冷劑的ODP值、GWP值和其在大氣中的壽命。
HFC134a與現有礦物質的冷凍機油不溶合,因此不得不為之尋找新的壓縮機油。通過反復試驗與篩選,現已開發出兩種與HFC134a溶合的油,它們的代號為PAG及POE,而PAG油應用較為普遍。但仍存在如下問題:具有高吸濕能力,易使製冷系統的節流元件(毛細管或膨脹閥)發生冰阻,因此需要加大系統中乾燥劑的裝入量或提高其吸濕能力;高溫下與HFC134a的溶合性降低,甚至不可溶。因此要特別注意改善系統的冷凝條件,勿使冷凝溫度過高;潤滑性比礦物油稍差;對製冷系統現用的橡膠密封件有滲透或腐蝕作用,不僅涉及到橡膠密封件,還牽連到製冷劑的輸送軟管;價格較現在冷凍機油貴4-5倍。針對上述問題,應對汽車空調製冷系統的設計作如下的改變:製冷壓縮機排量不變,可維持原機型,但所有橡膠密封件都必須換成氫化丁氰膠(HNBR)材質;冷凝器(含儲液乾燥器)需修改設計,以提高散熱能力及吸附製冷劑與油中水份的能力;蒸發器可維持原結構不變;熱力膨脹閥必須加大原有節流元件的阻尼值,故應減少其節流孔,還要更換密封件的材質,並用型號表明是用HFC134a的;製冷劑管路(含軟管及接頭)方面,需更換接頭內密封件的材質,軟管採用多層復合結構、在抗PAG油的橡膠內襯中夾一層尼龍,以提高抗滲透能力。
目前HFC134a已商品化,廣泛地應用於製冷空調中,尤其是成功地用於汽車空調。這是因為一是由於HFC134a特性使然,二是通過選擇單一的冷媒,可以避免製冷劑經過膠皮軟管時組成發生變化,目前全球生產的HFC134a製冷劑中50%用於汽車空調,由於汽車空調的特殊工況,一般情況下海兩年就要加註一次製冷劑。
2006年中國新車消費HFC134a約6550噸,維修用量約2950噸,合計9500噸,同比增長25%,約佔HFC134a消費總量的56%。由此可見中國汽車空調市場是巨大的,對製冷劑的需求也是巨大的。
製冷劑HFC134a的替代
根據歐盟已通過的含氟溫室氣體控製法規的要求,自2017年1月1日起,歐盟將禁止新生產的汽車空調使用GWP值大於150的製冷劑,由於現在使用的HFC134a的GWP值為1300,故將被禁用;在2011年1月1日至2017年1月1日的6年間,在用汽車空調將按比例逐步淘汰GWP值大於150的製冷劑;自2017年1月1日起,將禁止所有汽車空調使用GWP值大於150的製冷劑。因而,汽車空調使用低GWP值的製冷劑成為趨勢和必然,CO2、碳氫化合物、HFC152a以及一些可作為汽車空調製冷劑的混合物成為研究熱點。@page@
(1)合成工質的製冷劑
美國霍尼韋爾(Honeywell)公司自2002年起開始研發HFC134a的混合物替代品,開發出了由四氟丙烯(CF3CF=CH2)和三氟碘甲烷(CF3l)組成的二元混合物(以四氟丙烯為主),並命名為Fluid H。據悉,該混合物的GWP值小於10,具有不可燃、滑移溫度小、與原HFC134a系統兼容性能好等特性。目前正在進行毒性和系統穩定性試驗、壓縮機測試、系統測試及車體測試等工作。
美國德爾福(Delphi)、通用汽車(General Motors)等公司正在研發以HFC152a為製冷劑的汽車空調系統。據其研究和試驗結果可知,汽車空調系統使用HFC152a作製冷劑基本無需更改現有以HFC134a為製冷劑的汽車空調系統的管路部件及生產線,與目前的HFC134a系統相比,可提供相當甚至更優的製冷效果,且性能系數更高。
2003年,在美國亞利桑那州鳳凰城舉行的美國汽車工程師協會(SAE)新型製冷劑研討會上,使用HFC152a的測試車受到好評。
另外,美國杜邦(Dupont)公司、英國英力士(lneos)公司也對外宣布其正在研發符合歐盟要求的汽車空調製冷劑HFC134a的替代品。
在國內,山東東岳化工有限公司積極跟蹤國內外發展態勢,依據歐盟要求,相應研發了汽車空調製冷劑HFC134a的替代品DYRl,其ODP值為零,GWP值為115,與現有以HFC134a為製冷劑的汽車空調系統兼容,且能效更優。目前正在進行應用性試驗、系統測試等工作。
雖然上述各企業做了大量的汽車空調HFC134a替代品的研發和試驗工作,但這些替代品要規模化生產和應用,仍有許多方面需要完善,預計近期內汽車空調用HFC134a的替代品仍將是熱門研究之一。
(2)天然工質製冷劑的應用
碳氫化合物
目前作為製冷劑應用的碳氫化合物主要是丙烷(R290)、丁烷(R600)和異丁烷(R600a)等,其中R600a已在歐洲和一些發展中國家廣泛用於冰箱中,並且它符合《京都議定書》的要求,ODP=0,GWP=15,環保性能好,成本低,運行壓力低,雜訊小,但其易燃,易爆。此外R290和R600a組成的混合製冷劑也有一定的發展使用。
氨(R717)
氨已被使用達120年之久而至今仍在使用。其ODP=0、GWP=0,具有優良的熱力性質,價格低廉且容易檢漏。不過氨有毒性而且可燃,應當引起注意,雖然一百多年的使用記錄表明,氨的事故率很低。今後必須找到更好的安全辦法,如減少氨的充灌量,採用螺桿式壓縮機,引入板式換熱器等等。然而,其油溶性、與某些材料不容性、高的排氣溫度等問題也需合理解決。
二氧化碳(R744)
CO2是自然界天然存在的物質,ODP=0,GWP=1。來源廣泛、成本低廉,且安全無毒,不可燃,適應各種潤滑油常用機械零部件材料,即便在高溫下也不分解產生有害氣體。CO2的蒸發潛熱較大,單位容積製冷量相當高,故壓縮機及部件尺寸較小;絕熱指數較高K=1.30,壓縮機壓比約為2.5-3.0,比其它製冷系統低,容積效率相對較大,接近於最佳經濟水平,有很大的發展潛力。
天然工質在車用空調裡面的使用主要是CO2製冷劑。CO2的製冷性能已經得到了認可。然而它的穩定性卻受到質疑,在CO2系統中不允許泄露到車內影響到乘客。CO2系統能耗比較高,配件價格也很高,不適合用在經濟型轎車中。該類系統的雜訊和振動也是亟需解決的技術難題,而且不易於維護。
發展趨勢
雖然現在國際社會對HFC134a的替代呼聲很高,但實際對國內市場影響不大。HFC134a在中國正處於發展時期,即使在歐美國家,它的替代也剛剛起步。這是因為,一種製冷劑從研發到正式應用有一段很長的時間,國內在製冷劑方面一直受制於大公司的專利,只有做到自主研發,才能在市場中立於不敗之地。
綜上所述,在當前環保和節能雙重壓力下,發展綠色製冷劑是大勢所趨。由於當前國際上已商品化批量生產的(替代)製冷劑還不夠理想,國內外科研工作者還在作不懈的探索,並在某些領域取得了一定的成果和突破,但對新產品不斷研究和開發的工作仍需繼續下去。