电动汽车空调系统发展现状
1. 纯电动汽车的空调原理是什么
空调原理:是根据各传感器检测到车内的温度、蒸发器温度、发动机冷却液温度以及其他有关的开关信号等输出控制信号,控制散热器风扇、冷凝器风扇、压缩机离合器、鼓风机电动机及其空气控制电动机的工作状态,实现自动控制车内温度。
详细解释:
汽车空调自动温度控制ATC,俗称恒温空调系统。一旦设定目标温度,ATC系统即自动控制与调整,使车内温度保持在设定值。空调系统由车内温度传感器、车外空气温度传感器、蒸发器温度传感器、阳光传感器、空气控制电动机、加热器和冷凝器风扇、车内控制装置组成。
空调制冷系统是由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、膨胀阀、蒸发器和鼓风机等组成各部件之间采用铜管(或铝管)和高压橡胶管连接成一个密闭系统。
(1)电动汽车空调系统发展现状扩展阅读:
空调类型
1,按驱动方式分为:独立式(专用一台发动机驱动压缩机,制冷量大,工作稳定,但成本高,体积及重量大,多用于大、中型客车)和非独立式(空调压缩机由汽车发动机驱动,制冷性能受发动机工作影响较大,稳定性差,多用于小型客车和轿车)。
2,按空调性能分为:单一功能型(将制冷、供暖、通风系统各自安装,单独操作,互不干涉,多用于大型客车和载货汽车上)和冷暖一体式(制冷、供暖、通风共用鼓风机和风道,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式和冷暖风可同时工作的混合调温式。轿车多用混合调温式)。
3,按控制方式分为:手动式(拨动控制板上的功能键对温度、风速、风向进行控制)和电控气动调节(利用真空控制机构,当选好空调功能键时,就能在预定温度内自动控制温度和风量)。
4,按调节方式分为:全自动调节(利用计算比较电路,通过传感器信号及预调信号控制调节机构工作,自动调节温度和风量)和微机控制的全自动调节(以微机为控制中心,实现对车内空气环境进行全方位、多功能的最佳控制和调节)。
2. 纯电动汽车空调系统工作原理
纯电动汽车的压缩机是高压电机直接驱动,其他部件与燃油汽车一样。
3. 汽车空调技术的发展历程
汽车空调技术的发展经历了从低级到高级、从单一功能到多功能的历程,其发展过程大致包括单一供热、单一制冷、冷暖一体化、自动控制、微机控制五个阶段:
1) 第一阶段:单一供热阶段1925年,美国最先利用汽车发动机的冷却水通过加热器进行供热。由加热器、风机和空气滤清器等组成的比较完整的供热系统直到1927年才出现。
2) 第二阶段:单一制冷阶段1939年,美国Packard汽车公司首次在轿车上安装机械制冷降温的空调装置。这种单一制冷装置只有降温的功能。第二次世界大战后,美国经济迅速发展,使这种带有单一制冷装置的汽车迅速地发展起来。
3) 第三阶段:冷暖一体化阶段1954年,美国通用汽车公司率先在轿车上安装冷暖一体化空调,其最大的特点是同时具有供热、制冷功能。随着空调技术的发展,冷暖一体化空调基本上具有降温、供热、除湿、通风、过滤、除霜等功能。目前,这种空调仍然在经济型轿车上大量使用。
4) 第四阶段:自动控制阶段冷暖一体化汽车空调需要人工操纵,这显然会增加驾驶员的工作量,同时控制质量也不太理想。因此,自从冷暖一体化汽车空调出现后,人们就着手研究自动控制的汽车空调。
5) 第五阶段:微机控制阶段1973年,美国通用汽车公司和日本五十铃汽车公司联合研究微机控制的汽车空调,1977年同时将微机控制的汽车空调安装在各自生产的汽车上。
相对于模拟控制器控制的自动空调,微机控制的汽车空调增加了显示数字化,制冷、供热、通风三位一体化和故障诊断智能化等功能。高档轿车的自动空调系统已经与车身计算机系统组成局域网络,计算机可以根据车内外的环境条件,自动控制空调系统。
(3)电动汽车空调系统发展现状扩展阅读
我国汽车空调技术的发展大致经历了三个阶段:
第一阶段是从20世纪60年代初到20世纪70年代末,主要是利用汽车发动机排出的废气或冷却循环水产生的热量来给车内供暖。
第二阶段是从20世纪80年代初到20世纪90年代初。20世纪80年代初,我国从曰本购进带有制冷功能的汽车空调系统,并将其装配在红旗、上海等小轿车和豪华大客车上。
20世纪80年代中后期,中国一汽以及上海、北京、广州、佛山等地的汽车厂从日本、德国引进先进的空调生产线和空调生产技术,生产大中型客车、轻型车及轿车的空调系统。
第三阶段是从20世纪90年代中期到目前,国内一批形成生产规模的汽车空调制造企业纷纷从国外引进先进的压缩机、冷凝器和蒸发器的生产技术和生产线,我国的汽车空调技术已接近世界先进水平。
4. 电动汽车空调系统的工作原理
电动汽车与传统汽车在系统构成上存在着差别,不同类型的电动汽车又有不同的特点。纯电动汽车没有发动机作为空调压缩机的动力源,也没有发动机余热可以利用以达到取暖、除霜的效果。燃料电池电动汽车也没有发动机作为空调压缩机的动力源,但是燃料电池发动机可以产生比较稳定的余热。接下来电动邦小编就给大家介绍一下电动汽车空调系统的工作原理。
对于混合动力电动汽车来说,发动机由其控制策略决定不能随时作为制冷压缩的动力源。汽车空调对车厢内部空气的调节首要的是调节空气的温度,通过制冷来降低空气温度。根据电动汽车的特点,对于电动汽车来说目前可以选择的制冷空气调节方式主要有热电式制冷、电动压缩机制冷、余热制冷。其中余热制冷可以考虑在燃料电池电动汽车上采用。
电动汽车空调系统:制冷系统
5. 汽车空调的发展趋势是什么
汽车空调压缩机的发展趋势
汽车空调制冷压缩机目前全部采用容积型制冷压缩机,所谓容积型压缩机是指制冷剂在
压缩机的压缩腔内的原有容积被强制缩小
(压缩)
来提高制冷剂的压力。
按照压缩腔容积变
化的形式可以把压缩机分为往复活塞式和旋转式两大类。
往复活塞式压缩机是依靠活塞在气缸内的往复运动来压缩制冷剂气体,
又可以细分为曲
轴连杆式、
径向活塞式和轴向活塞式,
而轴向活塞式又可分为摇板式和斜盘式两类。
曲轴连
杆式是最早出现的空调压缩机由于其结构不紧凑、
惯性力大、
转速低等缺陷,
在轿车空调领
域已被淘汰,
目前仅在大客车空调上还有应用。
现在轿车空调领域应用最多的是摇板式和斜
盘式压缩机,
它们的共同特点是汽缸沿轴向布置且主轴上都带有一个与轴向成一定角度的斜
板,
活塞的连杆通过滚动摩擦的形式与斜板相连,
主轴旋转时活塞就做往复运动,
所以结构
紧凑,
惯性力小,
它们的不同之处在于摇板式的活塞全在斜板的一侧,
而斜盘式的活塞对称
的分布在斜板的两侧。活塞式压缩机必须设置吸气阀和排气阀,不可避免地存在余隙容积,
所以容积效率较低,有逐渐被旋转式压缩机替代的趋势。
旋转式压缩机又可分为旋叶式、
滚动活塞式、
三角转子式、螺杆式和涡旋式几种,
其共
同的特点是不再将旋转运动转化为往复运动,
压缩体的运动始终是单方向的,
因此都取消了
吸气阀,
容积效率比往复活塞式有所提高,
尤其是涡旋式压缩机还取消了排气阀,
因而吸排
气连续、气流脉动小,运转平稳,容积效率比其他旋转式压缩机还要高出
10%
左右,是今
后汽车空调压缩机发展的主流方向。
其他旋转式压缩机如旋叶式、
滚动活塞式和三角转子式
也都在轿车上实现了商品化并表现出一定的优势,
但由于不是主流厂家开发的产品,
因此产
量一直很小,
导致成本居高不下,
后期改进困难,
尤其是更具有优势的涡旋压缩机的出现已
使它们不再有发展的潜力。
冷凝器的发展趋势
冷凝器是空调中的主要换热部件,
空调系统吸收的热量和压缩机做功产生的热量全要靠
它散发到外界空气中去。
到目前为止冷凝器已发展到第三代。
第一代是管片式,
其结构为铜
管穿铝翅片;带二代为管带式,
是将挤压铝扁管弯成蛇形,再在中间焊上带状铝翅片,
由于
取消了铜全部采用铝结构,
且优化了制冷剂的通道结构,
散热效率得到了提高,
所以重量大
大减轻;
第三代是平行流结构,
它是在管带式的基础上做的重大改进,
将铝扁管的水力半径
进一步缩小,
强化制冷剂侧的传热并在冷凝器的两边配上集流管,
按照制冷剂从气态到液态
体积不断缩小的规律设计制冷剂通道,
进一步提高散热效率。
这样可以把冷凝器设计的很薄,
风阻大大减小,重量也减轻了。
平行流冷凝器技术水平可以说已经达到了相当高的水平,
在整体结构上很难再有重大突
破,改进重点只有在如何更好地分配制冷剂的通道上。
蒸发器的发展趋势
蒸发器是空调制冷系统另外一个重要的换热器,
对它的要求也是占用最小的体积,
拥有
最小的重量。
同样蒸发器的发展也经过了三代,
前两代与冷凝器相同,
也是管片式和管带式,
第三代为板翅式。
板翅式蒸发器的换热密度也达到了相当的高度,
能够满足整车和空调系统
对它的要求,短期之内也不会再有大的发展。
节流结构的发展趋势
节流结构的作用是将中温高压的制冷剂减压成低温低压的制冷剂,
它在某种程度上起着
调节制冷剂流量的作用。在汽车空调上曾经用过的节流孔管和热力膨胀阀两大类节流结构,
其中节流孔管只具有节流作用不具备调节流量的功能,
因此需消耗较多的机械能,
经济性较
差,多用在早期的美国产豪华轿车上,随着能源危机的出现,在新车型的使用中越来越少,
目前基本都采用热力膨胀阀。
6. 电动汽车空调系统
电动汽车空调系统一般有电动压缩机制冷以及电加热模块采暖组成。