毕业设计-汽车自动空调系统设计
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毕业设计论⽂浅论汽车空调原理结构与维修毕业设计(论⽂)浅论汽车空调原理结构与维修摘要现代汽车空调是⼀个机电⼀体化的,多功能于⼀体的系统。
要想合格快速的维修好汽车空调,第⼀、要彻底系统的了解汽车空调的原理和结构。
第⼆、要具备机电⼀体化的维修技术。
第三、要对维修车辆空调控制原理要了解,要有原⼚的维修资料。
第四、要有合格的、专业的维修设备。
因此本⽂根据汽车空调的结构,分析了轿车空调的原理和制冷系统的维修。
关键词:空调;结构;修理⽬录第⼀章绪论 (1)第⼆章汽车空调基础知识 (2)2.1空调的作⽤ (2)2.2汽车空调的运⾏费⽤ (3)2.3汽车空调制冷剂 (4)2.4空调冷冻油 (4)2.5汽车空调⼯作原理 (4)2.5.1汽车空调的制热系统 (4)2.5.2汽车空调对车内空⽓的净化 (5)2.5.3汽车空调的制冷系统 (5)第三章汽车空调制冷元件及制冷系统分类 (6)3.1制冷元件 (6)3.2制冷系统分类 (6)3.2.1膨胀阀式制冷系统 (6)3.2.2节流管式制冷系统 (7)3.2.3制冷压缩机 (8)3.2.4热⼒膨胀阀 (8)3.2.5节流管 (9)3.2.6储液⼲燥器 (9)3.2.7积液器 (9)3.2.8冷凝器和风扇 (9)3.2.9蒸发器和⿎风机 (10)第四章制冷系统压⼒、温度故障诊断 (11)4.1制冷剂外漏的检查 (11)4.2汽车空调制冷效果的检测 (11)4.3空调故障通常⽤压⼒表来诊断故障 (11)4.3.1平衡压⼒检测 (11)4.4系统压⼒七种基本⼯况(假设环境温度32℃) (12)第五章故障实例分析 (15)5.1空调不凉 (15)5.2空调不起动 (15)总结 (16)致谢 (17)参考⽂献 (18)(说明:⽬录编制页码⼀定要与论⽂内容页码⼀致,否则毕业论⽂将视为不合格,字体为⼩四仿宋,1.5倍⾏距。
⽬录⽣成右键“更新域”即可⾃动⽣成全⽂⽬录)第⼀章绪论汽车空调对于现代汽车来说是⾮常重要的,它不仅可以提⾼乘车⼈员的舒适程度,⽽且在很⼤程度上提⾼了驾驶的安全性。
第1章绪论1.1引言人类掌握制冷技术总共120多年时间,而第一台汽车空调装置在1927年才出现。
当时的汽车空调的内容仅是具备加热器及空气经过过滤的通风系统。
1940年才提供了通过制冷方式使汽车空气凉爽。
第二次世界大战后,汽车空调开始了实质性的进展。
直到如今,汽车空调作为提高汽车乘坐舒适性的一种重要手段已被广大汽车制造工作者及用户所认可,人们越来越认识到汽车装有空调的好处。
1988年美国生产的汽车就有90.3%装备了空调系统,到1993年上升到94%。
我国在这方面起步较晚,从60年代初,才开始在红旗轿车上安装。
但近年来发展速度很快,国内轿车上80%装有空调系统。
随着国内汽车行业的高速发展,汽车空调越来越受到汽车制造商的重视。
现在国产汽车的汽车空调控制器普遍采用手动机械控制方式,大大落后于国际水平,限制了汽车工业的发展。
自从人们发明了汽车加热装置和汽车空调设备后,大大改善了人们驾驶的环境.随着国内人们生活水平的提高,轿车在人们生活中扮演重要的角色。
而汽车空调作为汽车使用舒适性的衡量标准之一,要求也越来越高。
长期以来,我国轿车空调的自动控制水平较低,大多处于手动或半自动状态。
手动控制一方面会出现车室温度达不到舒适性、节能性的要求;另一方面容易分散注意力,不利于安全。
实现轿车空调的自动控制是必然趋势。
国外高级轿车上一般都装有全自动的空调系统,能根据汽车的状态参数自动地调节车内温度。
而国内大部分高档轿车的空调控制器都是依靠进口,目前还没有自己开发的具有自主知识产权的轿车空调自动控制器。
1.2研究项目开展的意义在2008年年初的时候,汽车业界一直认为中国汽车产量将突破1000万辆而突如其来的金融危机让业界大跌眼睛,今年中国汽车产业量约960万辆,同比增速约为10%,而全球汽车产量却出现了下滑现象。
但是汽车产量的下滑却不等同于汽车的电子下滑,尤其人们对汽车行驶舒适性要求的提高推进了汽车车身自动控制的不断升级,同时智能化被越多的人所关注。
:汽车空调自动控制系统设计摘要随着现代汽车技术的发展,汽车的空调技术已经很发展的成熟,可是随着社会的进步,人们对舒适性的要求也越来越来高了。
由于人们的要求提高了,从而反应出现代汽车空调系统的几大缺点,需要进行改进。
本设计就是根据几大缺点进行的改进设计,设计提供一种8位单片机为控制核心的汽车自动控制系统。
本文针对现代汽车的不足之处进行改进,采用8位单片机为核心,以数字温度传感器、车速传感器、发动机转速传感器作为测量元件,并实时监测、显示车内温湿度、车速和发动机转速,通过控制电路的通断来达到对汽车空调自动控制功能。
另外本文还加了一个延时电路,来控制风扇后关闭。
本文还阐述了汽车空调及系统的组成及原理,并完成总体硬件设计和软件的编写。
关键词:汽车空调自动控制, 单片机, 传感器,…【目录`1 绪论 (1)1.1 课题来源及产生背景 (1)1.2 课题研究的目的及意义 (1)1.3 课题研究的主要内容 (1)1.4 本课题的主要任务 (1)2 汽车空调及空调自动控制系统的概述 (2)2.1 汽车空调的概述 (2)2.2 汽车空调自动控制系统的工作原理 (3)^3 汽车自动控制系统的总体设计方案 (4)4 汽车空调控制系统的设计原则 (4)5 主要设计硬件的选择 (5)4.1 单片机AT89S52 (5)4.1.1 主要性能 (5)4.1.2 功能特性描述 (5)4.1.3 引脚结构 (6)'4.1.4 方框图 (9)4.2 数字温湿度传感器DHT11 (11)4.2.1 DHT11的概述 (11)4.2.2 传感器性能特点 (11)4.2.3 DHT11的特点 (12)4.2.4 串行接口(单线双向) (12)4.3 车速传感器 (14)6 系统的软件的选择.。
16)主程序的设计及流程图.。
177 系统的调试.。
22系统硬件调试.。
24系统软件的调试.。
257.2.1个功能子程序的调试.。
257.2.2 系统软件流程的调试.。
毕业设计说明书课题名称:客车制冷与空气调节系统分析与典型故障处理专业系轨道交通系班级学生姓名指导老师完成日期2011届毕业设计任务书一、课题名称:客车车辆制冷与空气调节系统分析与典型故障处理二、指导老师:三、设计内容与要求(一)课题概述以铁路系统新型空调客车制冷与空气调节系统为依据,对空调客车的空调系统进行原理分析,分析各典型空调系统的结构特点。
对铁路各典型故障案例进行系统分析、论证,提出完善的组织处理流程,安全、技术、处理措施等。
(二)设计用内容及要求1.分析典型的客车车辆制冷与空气调节系统工作原理,对其结构特点进行系统分析,包括空调的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器、自动控制器件及辅助设备的作用、结构特点、调节方式、故障现象、处理手段,电气主电路、控制电路的基本原理、安装位置、故障现象、处理手段,客车空调的通风系统、采暖系统的结构形式、故障现象、处理手段,客车车体结构特点、对空气调节故障的影响等。
2.设计说明书主体内容应包括:新型空调客车制冷与空气调节系统组成、结构特点、供电方式等分析,对典型故障案例进行深入分析,提出解决方案,包括组织流程、安全、技术、处理措施等。
(三)设计课题的特点与目的1.学会收集资料,查阅手册,利用国家标准。
综合运用理论知识和实践技能。
配合完成该课题的设计。
2.掌握新型空调客车制冷与空气调节系统组成、结构特点、供电方式等分析,对典型故障案例进行深入系统分析,提出解决方案,包括组织流程、技术、处理措施等。
3.掌握空调电气控制系统的维修。
4.空调与制冷装置的安装与调试。
5.空调与制冷装置的检修与常见故障的处理。
6.学习使用空调元件的图形符号、文字符号的国家标准,培养学生的绘图能力,文字表达能力。
四、设计参考书目:1.《客车空调装置》中国铁道出版社卢毓俊2.《铁道车辆制冷与空气调节》中国铁道出版社张宝霞3.《车辆制冷与空气调节》中国铁道出版社腾兆武2.《制冷与空调设备原理与维修》高等教育出版社李佐周4.《制冷空调产品设备手册》国防工业出版社杨小灿5.《制冷技术》机械工业出版社何俊杰6.《空调客车三机运用维护手册》兰州客运分公司兰州车辆段7.《铁路空调客车负荷的确定》中国铁道科学陈焕新8.《车辆工程》中国铁道出版社严隽髦9.《制冷剂使用手册》冶金工业出版社曹德胜五、设计说明书要求1.封面2.目录3.内容摘要(200-400字左右,中英文)4.引言5.正文(各系统设计方案比较与特点,故障分析,论证,组织处理流程,安全、技术、施工处理措施等)6.结束语7.附录(参考文献、图纸、材料清单等)六、毕业设计进程安排1.第1周:熟悉任务书,分析铁路系统新型空调客车制冷与空气调节系统工作原理,确定方案。
引言人类掌握制冷技术总共120多年时间,但第一台汽车空调装置到1927年才出现。
当时的汽车空调的内容仅是具备加热器及空气经过过滤的通风系统。
直到1940年才由英国帕卡德汽车公司第一次提供了通过制冷方式使车内空气凉爽的方法。
第二次世界大战后,汽车空调开始了实质性的发展。
直到如今,汽车空调作为提高汽车乘车舒适性的一种重要手段已被广大汽车制作者及用户认可,人们越来越认识到汽车装有空调的好处。
完善的汽车空调系统可以对车内空气的温度、湿度、清洁度、风速、通风等进行自动调节,并使车内空气以一定速度和方向,保证在各种外界气候和条件下使乘员都能处于一个舒适的空气环境之中,提高了乘坐的舒适性,使司机能保持头脑清醒,提高工作效率,减少疲劳和车祸的发生,驾驶员保持清晰的视野,为安全驾驶提供基本保证。
1988年,美国生产的汽车有90.3%装备了空调系统,到1993年,上升到94%.我国在这方面起步较晚,从60年代初,才开始在红旗轿车上安装空调。
但近年来发展速度很快,国内轿车上80%装有空调系统,在工程车、旅游车及城市公交车上也开始大量安装空调系统。
对汽车空调系统进行优化控制,可以改善和提高其性能。
由于微型计算机具有结构紧凑,工作可靠,功能强大,响应快速和价格低廉等优点,特别适宜作为汽车计算机控制系统的控制器。
计算机技术的发展也为汽车实现计算机控制提供了技术支持和保证,汽车计算机控制已成为汽车的一个主要发展方面。
1 概述1.1 国内外汽车空调技术的发展现状汽车空调是指对汽车车厢内的空气质量进行调节的装置。
最早的汽车空调装置始于1927年,它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三部分组成,且只能对车内供暖。
准确地讲,汽车空调的历史应该从制冷技术应用在车上开始。
20世界30年代末美国的几部公共汽车装上了应用制冷技术的冷气装置。
直到20世纪60年代,应用制冷技术的汽车空调才开始普及起来。
以后,人们对汽车空调的兴趣逐年增加,汽车空调技术日趋完善,功能也越来越全面。
汽车空调系统设计毕业论文目录摘要................................................. 错误!未定义书签。
Abstract ............................................. 错误!未定义书签。
目录.. (I)1 概述 (1)1.1汽车空调的过去与未来 (1)1.2汽车空调的功能 (2)1.3汽车空调的特点 (2)1.4汽车空调的分类 (3)2 汽车空调系统的组成与控制 (4)2.1汽车空调系统的组成 (4)2.2 汽车空调系统中的主要结构部件 (4)2.2.1压缩机 (4)2.2.2冷凝器 (5)2.2.3蒸发器 (5)2.2.4膨胀阀 (6)2.2.5孔管的工作原理 (6)2.2.6储液干燥器与集液器 (6)2.3 制冷系统的工作原理以及控制与调节 (7)2.3.1压缩过程 (7)2.3.2放热过程 (8)2.3.3节流过程 (8)2.3.4吸热过程 (8)2.4 汽车空调取暖系统的类型 (9)2.4.1按热源分类 (9)2.4.2 按空气循环分类 (10)2.5 汽车空调配气系统的功能 (11)2.6 汽车空调的通风系统 (11)2.7 汽车空调系统压力控制 (11)2.8汽车空调系统的车速控制 (12)2.9 汽车空调基本控制电路 (13)3 汽车空调系统故障检修设备及方法 (14)3.1 汽车空调故障检修设备 (14)3.2 汽车空调系统故障诊断方法 (14)3.2.1听 (14)3.2.2看 (15)3.2.3摸 (15)3.3.4测 (16)3.3 利用短路实验方法判断系统控制电路的工作状况 (16)3.4福特轿车检修案例 (17)3.5通用别克汽车空调系统排除案例 (18)4 结论与展望 (20)4.1 结论 (20)4.2 存在的不足 (20)4.3 展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)1 概述1.1汽车空调的过去与未来汽车空调是指对汽车座厢的空气质量进行调节的装置。
汽车空调系统毕业设计
简介
汽车空调系统在现代汽车中起着至关重要的作用。
这份毕业设计旨在设计并优化一种汽车空调系统,以提供舒适的乘坐体验,并最大限度地减少对汽车燃油经济性的影响。
设计目标
1. 提供高效的制冷和供暖功能,确保乘客在各种气候条件下都能享受到舒适的驾乘体验。
2. 最小化能源消耗,以提高汽车的燃油经济性和环保性能。
3. 提供灵活性,可以根据车辆的需求和乘客的喜好进行调整和优化。
设计方案
1. 使用先进的制冷和供暖技术,如变频压缩机和热泵,以提高制冷和供暖效率。
2. 优化空气流动设计,确保空气均匀分布,并能够快速达到设定的温度。
3. 引入智能控制系统,根据车内外温度和乘客的设置,自动调节空调系统的运行模式和风速,以最大程度地提高能源利用效率。
4. 结合车辆的运行数据和乘客的反馈,进行优化和改进,以不断提升空调系统的性能和用户体验。
实施计划
1. 调研和分析现有的汽车空调系统,了解市场上的最新技术和发展趋势。
2. 建立空调系统的数学模型,通过仿真和实验评估不同设计方案的性能。
3. 开发和测试原型系统,验证设计方案的可行性和优势。
4. 根据测试结果进行设计的进一步优化,并制定最终的空调系统设计方案。
5. 编写毕业论文,总结研究方法、实验结果和设计成果。
预期结果
通过本毕业设计的研究和实践,预期能够设计出一种高效、节能和智能化的汽车空调系统,满足乘客的需求,并对汽车的燃油经济性和环保性能产生积极影响。
以上为毕业设计《汽车空调系统》的简要介绍,详细的研究方案和实施细节将在后续的研究中逐步确定和展开。
毕业设计(论文)任务书课题名称:汽车空调系统设计系别:汽车工程系专业班级:车辆工程082姓名:学号:指导教师:教研室主任:系常务副主任:二〇一一年十一月二十二摘要汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。
它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境,降低驾驶员的疲劳强度,提高行车安全。
空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。
汽车空调的作用已是众所周知。
汽车空调装置已不再是豪华奢侈的象征,不仅轿车、客车上采用空调,货车、工程车上也纷纷安装空调装置。
人们对空调的需求越来越迫切,对汽车空调质量的要求也越来越高。
近几年来,国内公路大量新建,尤其是高速公路迅速发展,有力地带动了公路客运事业特别是高速客运事业的迅猛发展。
同时,随着地球表面日益变暖和人民生活水平的提高,促进城市公交开始采用空调客车,这两方面因素造成对客车空调器的需求大增。
由于客车车型基本上都是国内自行开发的,其空调系统需国内客车厂和空调器厂自行设计、配套,所以汽车制造厂、空调器制造厂及空调器维修站迫切需要了解汽车空调的有关知识。
伴随汽车空调的普及与发展,汽车空调的发展大体上历经了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。
空调的控制方法也历经了由简单到复杂,在由复杂到简单的过程,作为汽车空调系统的电路控制方面也在不断更新改进。
关键词:汽车空调故障诊断维修注意事项AbstractAutomotive air conditioning system is the realization to the inside of the train air for refrigeration, heating, ventilation and air purification devices. It can provide comfortable for a ride by bus driver of the environment, reduces the fatigue strength, improve the driving safety. Air conditioning unit has become a car is all ready function to measure one of the marks.The role of automotive air conditioning is well known. Automotive air conditioning unit is no longer a luxury, not only the symbol of cars, buses, trucks, the air conditioning engineering installation of air-conditioning equipment in the car. People of the air conditioning needs more and more urgent, to the requirements of the quality of the automotive air conditioning more and more is also high.In recent years, the domestic highway, especially a new highway rapid development, effectively drive the highway passenger transport business, especially the rapid development of high speed passenger transport business. At the same time, with the surface of the earth is warming and the improvement of people's living standard, promote the city bus began to USES air conditioning coaches, the two factors of air conditioner fuelled by the demand for passenger cars. Due to the passenger cars were largely developed by the domestic, and the air conditioning system should be domestic car factory and air conditioner factory to design, form a complete set, so the car manufacturers, air conditioner manufacturers and the urgent need to understand automobile air conditioner pit on the knowledge of air conditioning.Along with the development and popularization of automotive air conditioner, air condition in the development through five stages: a single heating stage, a single air conditioning phase, the changes in temperature and integration phase, automatic control stage, computer control stage. Air conditioning control method also after from simple to complex, from simple to complex in the process, as the air conditioning system of the car circuit control are constantly updated improvement.Keywords: Automotive air conditioning Fault Diagnosis Maintenance Note目录摘要…………………………………………………………………………………Abstract……………………………………………………………………………第1章绪论……………………………………………………………………第2章方案论证…………………………………………………………2.1 汽车安装空调的提出……………………………………………………2.2 汽车空调的特点…………………………………………………………2.3 汽车空调的组成…………………………………………………………2.3.1汽车空调压缩机的选用………………………………………………2.3.2蒸发器的选用…………………………………………………………2.3.3冷凝器的选用……………………………………………………2.3.4节流膨胀机构………………………………………………………2.3.5其他部件……………………………………………………………2.4 货车空调制冷剂的选择……………………………………………………2.5 初步方案………………………………………………………………………第3章货车空调系统的设计及计算……………….3.1确定空调制冷量…………………………………………………………..3.1.1工况条件的确定……………………………………………………3.1.2制冷量的确定……………………………………………………………3.2压缩机的选配……………………………………………………………3.2.1循环状态参数的确定…………………………………………………3.2.2循环热力计算……………………………………………………………3.2.3压缩机选配………………………………………………………………3.3 膨胀阀的选择………………………………………………………………3.4 蒸发器的设计计算…………………………………………………………3.4.1工况参数确定………………………………………………3.4.2初步规划…………………………………………………………3.4.3干工况和湿工况下空气侧表面传热系数的计算…………………3.4.4计算析湿系数与湿工况下空气侧表面传热系数………………………3.4.5初步估算迎风面积和总传热面积……………………………………3.4.6计算制冷剂侧表面传热系数……………………………………3.4.7计算总传热系数和传热面积……………………………………….3.4.8计算空气侧阻力损失p a∆……………………………………………3.5 冷凝器设计计算…………………………………………………3.5.1工况参数确定………………………………………………………3.5.2结构初步规划………………………………………………………………3.5.3空气侧表面传热系数计算…………………………………………………α……………………………………………3.5.4制冷剂侧表面传热系数r3.5.5冷凝器长度计算……………………………………………………………3.5.6校核空气流量………………………………………………………………3.5.7计算空气侧阻力损失………………………………………………3.6 汽车空调电子控制系统的设计…………………………………………………3.6.1汽车空调的压力控制系统……………………………………………3.6.2安全保护系统……………………………………………………3.6.3温度控制系统…………………………………………………………3.6.4风机控制系统…………………………………………………………3.6.4.1冷凝器风机继电器………………………………………………3.6.4.2蒸发器风机转速控制器……………………………………………第4章程序的设计………………………………………4.1 压缩机的选配………………………………………………………………4.2蒸发器的计算………………………………………………………………4.3冷凝器的计算……………………………………………………………结论…………………………………………………………………………………致谢…………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………………第一章绪论空调是空气调节器(Air Conditioner or A/C)的简称。
摘要随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。
人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。
因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。
近年来环保和能源问题成为世界关注的焦点也成为影响汽车业发展的关键因素各种替代能源动力车的出现为汽车空调业提出了新的课题与挑战。
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,汽车空调的发展大体上经历了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。
空调的控制方法也经历了由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。
作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进,同时,我国汽车空调的安装随着汽车业的发展以达到100%的普及性,空调已成为现代汽车的一向基本配备。
给汽车空调的使用与维修问题带来新的挑战。
论文最后以汽车空调故障检修的方法,对汽车空调系统的再深入探讨,以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。
关键词:汽车空调压缩机检修目录第1 章汽车空调技术简介1.1汽车空调的过去与未来汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。
不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保待在驾驶人员感觉舒适的范围内。
最原始的汽车空调仅是开窗换气式。
最早的汽车空调装置始于1927年,它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成,且只能对车室供暖。
准确地讲,汽车空调的历史,应该从制冷技术应用在车上开始。
20 世纪30 年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。
直到20 世纪60 年代,应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。
以后,人们对汽车空调的兴趣逐年增加,汽车空调技术日趋完善,功能也越来越全面。
它的发展大体上可以分为如下几个阶段:单一供暖空调装置阶段始千1927 年,目前在寒冷的北欧,亚洲北部地区,汽车空调仍使用单一供暖系统。
单一供冷空调装置阶段始于1939 年,美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。
1 绪论1.1 引言汽车空调的普及,是提高汽车竞争能力的重要手段之一。
随着汽车工业的发展和人们物质生活水平的提高,人们对舒适性,可靠性,安全性的要求愈来愈高。
国内近年来,汽车生产厂家越来越多,产量越来越大,大量中高档车需要安装空调。
因此,对汽车空调的研究开发特别重要。
1.2 汽车空调器发展的历史、现况与发展趋向汽车工业是我国的支柱产业之一,其发展必然会带动汽车空调产业的发展。
汽车空调作为空调技术在汽车上的应用,它能创造车室内热微环境的舒适性,保持车室内空气温度、湿度、流速、洁净度、噪声和余压等在热舒适的标准范围内,不仅有利于保护司乘人员的身心健康,提高其工作效率和生活质量,而且还对增加汽车行始安全性具有积极作用。
就世界上汽车空调技术发展的历史来看,其发展的速度也是惊人的。
1927年就诞生了较为简单的汽车空调装置,它只承担冬季向乘员供暖和为挡风玻璃除霜的任务。
直到1940年,由美国Packard公司生产出第一台装有制冷机的轿车。
1954年才真正将第一台冷暖一体化整体式设备安装在美国Nash牌小汽车上。
1964年,在Cadillac轿车中出现了第一台自动控温的汽车空调。
1979年,美国和日本共同推出了用微机控制的空调系统,实现了数字显示和最佳控制,标志着汽车空调已进入生产第四代产品的阶段。
汽车空调技术发展至今,其功能已日趋完善,能对车室进行制冷,采暖,通风换气,除霜(雾),空气净化等。
我国空调产业发长速度虽然较快,但是目前国内车用空调系统生产基本上仍是处于引进技术与开发、研究并举的阶段。
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, 最高转速可达左右, 体积比往复式小, 重量比往复式轻, 绝热效率提高。
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。
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。
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左右, 是将来最有前途的蒸发器型式。
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。
1.3 课题的提出及主要研究方法该课题的提出主要是因为个人毕业后的就业,考虑到毕业后要从事汽车方面的研究,并且自己所学专业在这方面主要是汽车电子方面方面的知识,所以综合虑后便定下来这个课题。
该课题的主要研究方法是通过对的归纳。
总结主要设计空调零件系统总成,安装位置示意图,自动空调系统线路图,自动空调系统控制电路图。
2 自动空调的整体设计2.1 汽车空调元器件系统总成2.1.1 空调系统的组成1、空调系统的组成:汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、储液干燥器、管道(分高压管路、低压管路。
)、冷凝风扇等组成。
(1)电磁离合器:在非独立式汽车空调制冷系统中,压缩机是由汽车主发动机驱动的。
在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。
另外,当压缩机过载时,它还能起到一定的保护作用。
因此,通过控制电磁离合器的结合与分离,就可接通与断开压缩机。
当空调开关接通时,电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合,将发动机的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。
当断开空调开关时,电磁线圈的吸力消失。
在弹簧作用下,压力板和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。
(2)压缩机:作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程,达到制冷剂散热凝露的目的。
同时在整个空调系统,压缩机还是管路内介质运转的压力源,没有它,系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。
本次使用的是叶片式压缩机。
用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式可分为:往复活塞式、曲轴连杆式、径向活塞式、轴向活塞式、翘板式、斜板式、旋转、旋叶式、圆形汽缸、椭圆形汽缸、转子式、滚动活塞式、三角转子式、螺杆式、涡旋式。
1)曲轴连杆式压缩机:它是一种应用较为广泛的制冷压缩机。
压缩机的活塞在汽缸内不断地运动,改变了汽缸的容积,从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。
压缩机的工作,可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程 2) 斜板式压缩机:它的润滑方式有两种,一种是采用强制润滑,用由主轴驱动的油泵供油到各润滑部位及轴封处。
主要用于豪华型轿车或小型客车较大制冷量的压缩机。
另一种是采用飞溅润滑,我国上海内燃机油泵厂生产的斜板式压缩机即是采用飞溅润滑。
斜板式压缩机结构紧凑,效率高,性能可靠,因而适用于汽车空调。
旋叶式压缩机:由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小,易于在狭小的发动机舱内进行布置,加之噪声和振动小以及容积效率高等优点,在汽车空调系统中也得到了一定的应用。
但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高,制造成本较高。
4)滚动活塞式压缩机:滚动活塞式压缩机具有质量小、体积小、零部件少、效率高、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。
(3)冷凝器:汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。
其作用是:将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却,使其凝结为高压制冷剂液体。
汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构,其冷凝原理是:让外界空气强制通过冷凝器的散热片,将高温的制冷剂蒸气的热量带走,使之成为液态制冷剂。
制冷剂蒸气所放出的热量,被周围空气带走,排到大气中。
汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。
1) 管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成。
管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉,但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高。
一般用在小型汽车的制冷装置上。
2) 鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片,然后装配成冷凝器,如图 13所示。
由于散热鳝片与管子为一个整体,因而不存在接触热阻,故散热性能好;另外,管、片之间无需复杂的焊接工艺,加工性好,节省材料,而且抗振性也特别好。
所以,是目前较先进的汽车空调冷凝器。
(4)蒸发器:也是一种热交换器,也称冷却器,是制冷循环中获得冷气的直接器件。
其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发,使蒸发器和周围空气的温度降低。
同时对空气起减湿作用。
(5)膨胀阀:膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处,是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。
其功用是:把来自储液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。
(6)储液干燥器储液干燥器简称储液器。
安装在冷凝器和膨胀阀之间,其作用是临时储存从冷凝器流出的液态制冷剂,以便制冷负荷变动和系统中有微漏时,能及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量,以保证制冷剂流动的连续和稳定性。
同时,可防止过多的液态制冷剂储存在冷凝器里,使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。
而且,还可滤除制冷剂中的杂质,吸收制冷剂中的水分,以防止制冷系统管路脏堵和冰塞,保护设备部件不受侵蚀,从而保证制冷系统的正常工作。
储液器出口端旁边装有一只安全熔塞,也称易熔螺塞,它是制冷系统的一种安全保护装置。
其中心有一轴向通孔,孔内装填有焊锡之类的易熔材料,这些易熔材料的熔点一般为85℃-95℃。
(7)风机:汽车空调制冷系统采用的风机,大部分是靠电机带动的气体输送机械,它对空气进行较小的增压,以便将冷空气送到所需要的车室内,或将冷凝器四周的热空气吹到车外,因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。
风机按其气体流向与风机主轴的相互关系,可分为离心式风机和轴流式风机两种。
2、空调系统的工作过程:压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。
这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。
这时,制冷剂由气态变为液态。
被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。
高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。
雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。
从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢内降温。
气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。
3、汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿制冷系统原理:汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供,汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大,油耗也会相应的增加,油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系,环境温度高制冷剂膨胀的压力大,发动机驱动空调的消耗也相应加大,环境温度低油耗相应减少。
制热系统原理:汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系,制热的热源不是空调本身获取的,是由汽车的散热水箱(中控台下面的暖风机总成内的副水箱)提供,早晨在热车前空调吹出来的是冷风,待热车后空调热风源源不断的送出来,制热本身基本没有能量消耗,是利用汽车的余热完成的.但在冬季,为了提升水温,加大喷油量,也使耗油量增加。
但是只是在启动初期,等发动机运转正常,就是利用发动机的散热来供暖了。
(而有的柴油车由于水温上升慢,为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)。
通风:通风分为内循环和外循环, 使用内循环时车内空气基本不与外界交流,使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来,以保持车内空气的清新.除湿:空调制冷的过程就是除湿的过程,从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了,在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾,打开空调驱雾就是一个除湿的过程。
2.1.2 空调系统原理图图1.2.1 空调系统原理图2.1.3 冷却系统的设计冷却系统说明内燃机运转时,与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热,如不加以适当的冷却,会使内燃机过热,充气系数下降,燃烧不正常(爆燃、早燃等),机油变质和烧损,零件的摩擦和磨损加剧,引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。
但是,如果冷却过强,汽油机混合气形成不良,机油被燃烧稀释,柴油机工作粗爆,散热损失和摩擦损失增加,零件的磨损加剧,也会使内燃机工作变坏。