浅谈汽车空调的概念设计与优化设计
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汽车空调系统的优化设计与制造第一章:前言随着汽车产业的发展,汽车在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
而汽车空调系统作为现代汽车中不可或缺的部分,其优化设计和制造也更加受到关注。
本文旨在介绍汽车空调系统的优化设计和制造的相关工作。
第二章:汽车空调系统的基本构成汽车空调系统由多个部分组成,主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀等。
其中,压缩机是汽车空调系统的核心部件,主要负责把制冷剂压缩并提高其温度和压力。
冷凝器将高温的制冷剂冷却并将其从汽车外部引出,蒸发器则将制冷剂吸入并利用空气流动将其冷却。
膨胀阀主要用于控制制冷剂的流量,从而实现温度的控制。
第三章:汽车空调系统的优化设计为实现更加高效、舒适的汽车空调系统,需要从多个方面进行优化设计。
首先,需要选用合适的制冷剂,具有高效能和环保性。
其次,在系统的各个部分中需要减小能量的损失,降低热传递过程中产生的热量。
此外,还可以利用可调制冷系统,如电控制冷,来实现根据不同温度需求自动调节。
最后,还需考虑汽车空调系统的可靠性和稳定性,从而保证系统长期健康运行。
第四章:汽车空调系统的制造汽车空调系统的制造需要考虑多个因素,如采用的材料、生产工艺等。
其中,制冷剂的选择需关注其环境影响,需要遵循相关环保要求。
在生产流程中,可以采用流水线作业,实现组装和测试的高效率。
此外,生产过程中还需考虑质量控制,并建立科学的质量体系。
第五章:汽车空调系统的维护和保养为了保障汽车空调系统的正常工作,需要定期进行维护和保养。
首先,需要定期检查各个零部件的状况,包括制冷剂的压力和温度、压缩机的正常运转等。
其次,需要清洗和更换空调滤芯,保证空气流通的畅通。
最后,需要定期更换制冷剂,确保制冷效果和环保要求。
第六章:汽车空调系统的未来发展随着科技的发展和人们对于节能、环保的需求不断提高,汽车空调系统也将不断发展和创新。
未来,汽车空调系统将更加智能化,能够根据乘客的温度需求自动调节,并实现更加高效节能的制冷效果。
汽车空调系统的设计与优化摘要:随着空气污染的加剧,城市道路的拥堵,疫情的反复及人民自身健康意识的不断提高,人们对车内外污染物的关注度不断提高,车载健康空调技术应运而生。
本文将对汽车空调制冷系统的组成及其工作原理、空调制冷性能的检测做个简单的介绍。
关键词:汽车空调;设计;优化措施中图分类号:U463 文献标识码:A引言车载健康空调是在汽车空调基础上搭载先进的车载传感器、空调净化器、香氛系统等装置,并融合云端大数据和控制算法,实现车内外空气品质的检测与净化,保证车内空气品质和健康环境的技术方案。
车载健康空调的发展来源于两个方面:一方面汽车产业正朝着电气化、新能源化的方向快速发展,越来越多的新功能应用到车辆中,整车的智能、健康越发受到消费者的关注;另一方面,伴随着空气污染问题的加剧、新冠疫情的发生,车内空气品质日益成为了用户关注的焦点。
人们对于车内空气健康、清洁的需求促使着车载健康空调技术的进一步发展。
1 汽车空调运行原理汽车空调是以冷媒(一般为R12或R134a)为制冷介质的一个循环系统,通过压缩体积后迅速膨胀需要吸收大量热量,从而起到制冷效果。
在制冷系统工作时,冷媒会在密封的系统管路中以不同的物理装态不停的进行内循环,每一次的内循环将由四个行程完成。
压缩行程:由压缩机完成,将蒸发器内排出的低温低压的冷媒气体吸入,进行压缩,变成高温高压(约80℃)的冷媒气体排入冷凝器。
散热行程:由冷凝器完成,从压缩机排出的高温高压的冷媒气体会进入冷凝器,由于冷凝器内的温度和压力都有所降低,所以冷媒会进行冷凝。
冷凝过程中会放出大量的热量,冷媒变为高压中温的液体形式。
节流行程:由膨胀阀完成,从储液干燥罐中过滤后的高温高压冷媒液体,通过膨胀阀进行膨胀,温度会迅速降低,冷媒会以低温低压雾状的液态形式排出。
吸热行程:由蒸发箱完成,通过膨胀阀排出的低温低压雾状的液体冷媒,此时在蒸发箱中,它的沸点远低于蒸发箱温度,所以冷媒会进行汽化的。
汽车技术优化车辆空调系统设计车辆空调系统是现代汽车的重要组成部分,它在提供舒适的驾乘环境方面起着至关重要的作用。
随着汽车技术的不断发展,对车辆空调系统的设计也提出了更高的要求,需要实现更高的性能和更低的能耗。
因此,汽车技术的优化对于车辆空调系统的设计来说是至关重要的。
首先,汽车技术的优化可以在空调系统的能效方面发挥作用。
随着环境保护意识的提高,汽车制造商们越来越注重节能减排。
对于空调系统来说也是如此。
通过优化汽车技术,可以减少空调系统的能量消耗,从而降低对汽车动力系统的负荷,提高车辆的燃油经济性。
例如,可以采用先进的制冷技术和节能型压缩机,使空调系统的制冷效果更好,同时减少对发动机的额外负荷。
其次,汽车技术的优化还可以提升车辆空调系统的性能。
随着科技的发展,许多新的技术被应用于汽车空调系统。
例如,采用智能控制技术,可以根据车内外温度和湿度等因素自动调节空调系统的工作状态,实现更加舒适的驾乘体验。
此外,还可以采用更先进的过滤系统,有效地过滤掉车内的空气污染物,提高乘坐环境的质量,保护驾乘人员的健康。
在汽车技术的优化过程中,还需要考虑到车辆空调系统的可靠性和耐久性。
汽车是一种复杂的机械设备,经常在各种恶劣的环境条件下运行。
因此,车辆空调系统的设计需要经受住各种挑战,确保其能在长时间的使用中始终保持稳定和可靠的性能。
在设计时,应采用高质量的零部件和材料,确保其耐用性和可靠性。
同时,应进行充分的测试和验证,以确保系统在各种条件下都能正常工作。
此外,汽车技术的优化还可以通过改善空调系统的空气流动性能来提升其效果。
良好的空气流动性能可以确保冷空气均匀分布到车内各个区域,有效地降低温度,提供更好的驾乘体验。
为了实现这一目标,可以采用先进的空气流动设计和增加空气出口的数量,确保冷风能够快速而均匀地分布到车内。
总之,汽车技术的优化对于车辆空调系统的设计起着至关重要的作用。
通过优化能效、提升性能、增强可靠性和改善空气流动性能等方面的设计,可以实现更舒适、更环保和更经济的驾乘体验。
车载空调系统结构出风口设计优化策略摘要:本文简述了车载空调系统结构组成及工作流程,并对车载空调系统结构出风口设计优化策略进行了探讨,以供同仁参考。
关键词:车载空调;系统组成;工作原理;出风口;优化设计一、前言近年来,随着车载空调系统的发展,空调风道实现了从无到有的转变,并且在空调的发展过程中一步一步地优化和完善。
发展到了今天,车载空调风道成为了空调系统中不可缺少的一部分,越来越受到各大厂商的重视。
受到布置空间的限制,空调风道的设计是车载空调系统设计中最为困难的部分。
空调风道是影响车载空调性能的重要结构,决定了车内温度,流场分布,及其压降风量分配等重要性能,直接影响整个空调系统性能,并进一步决定乘员舱内部流场,从而决定整车乘员舒适性。
二、车载空调的组成和工作原理车载空调主要由制冷系统、取暖系统、送风系统、电子控制系统组成,(1)制冷系统。
如图1所示,从蒸发器来的低温低压制冷剂气体被压缩机压缩成高温、高压制冷剂气体,再被冷凝器冷却,变成中温度高压制冷剂液体,并通过储流体干燥瓶,根据冷负荷需求,多余的液体制冷剂被储存,干燥后制冷剂液体在膨胀阀中(由感温包制冷剂状态决定阀门大小)节流降压,制冷剂在蒸发器中,大量蒸发,吸收蒸发器外表面的热量,表面温度下降(鼓风机驱动空气通过蒸发器,放热后变成冷空气,后送到车内),吸热后制冷剂在压缩机进气负压的作用下,吸入压缩机气缸,制冷剂进行下一周期运转,进而连续得到冷空气送到车内。
图1、空调制冷系统组成1、压组机;2、冷扭翻;3.冷却风扇;4、鼓风机;5、蒸发器:6,膨胀阀;7、干燥过滤器;8,感温包;A、冷空气;B、热空气;(2)暖风系统。
车载空调取暖压缩机无关,加热热源不是空调本身,是由车载冷却水箱提供(暖风机总成中的副水箱),早上热车前空调冷风吹出,热车后空调热空气流吹出,加热本身是使用车载的废热,不消耗能量。
然而在冬天,为了提高水温,会增加燃料消耗。
但等发动机运转正常后,就是使用发动机散热来加热车内了。
汽车空调毕业论文随着科技的发展和全球气候变化的严重性,汽车空调系统的性能和效率越来越受到人们的。
汽车空调系统对于驾驶者的舒适性和车辆的燃油经济性有着直接的影响。
因此,本文旨在探讨汽车空调系统的性能,以及如何通过优化设计提高其效率和性能。
汽车空调系统主要由制冷系统、暖风系统、通风系统以及控制系统组成。
其工作原理基于热力学原理,通过制冷剂的循环来达到制冷或制热的效果。
制冷剂在系统中吸收车内的热量并排放到车外,从而实现车内温度的调节。
制冷剂的选择:制冷剂的性能直接影响到空调系统的效率。
随着科技的发展,新型制冷剂如HFCs和HFOs等正在被广泛应用。
这些新型制冷剂具有更高的热传导效率和更低的全球变暖潜能。
蒸发器和冷凝器的优化:蒸发器和冷凝器是汽车空调系统中的重要部件,其性能直接影响到空调系统的效率。
优化设计主要包括增加翅片数量、减小翅片间距以及采用亲水涂层等措施。
压缩机的改进:压缩机是汽车空调系统的核心部件,其性能直接影响到系统的效率。
新型压缩机如旋转式压缩机和涡旋式压缩机等具有更高的效率,应优先考虑使用。
空气流动和温度分布的优化:通过优化风道设计,使车内空气流动更加均匀,同时通过分区控制,实现对车内不同区域的温度精确控制。
随着科技的不断发展,新型汽车空调系统正在朝着节能、环保、舒适的方向发展。
例如,智能空调系统可以根据车内乘客的数量和位置,以及车外的温度和湿度等因素,自动调节出风量、温度和湿度,提供最佳的驾驶环境。
电动汽车的普及也推动了电动空调系统的发展,这些系统可以更好地适应电动汽车的电源系统和驾驶模式。
汽车空调系统是现代汽车中不可或缺的一部分,其性能和效率直接影响到驾驶者的舒适性和车辆的燃油经济性。
通过优化设计,我们可以提高汽车空调系统的性能和效率,从而提供更好的驾驶体验。
未来,随着科技的发展,我们期待看到更多的创新和进步出现在汽车空调领域。
本文旨在研究汽车安全性能的重要性及其影响因素。
我们回顾了汽车安全的历史发展,阐述了汽车安全性能的概念和意义。
智能汽车空调控制系统的设计与改进自动空调系统是现代汽车中的重要组成部分,它负责调节车内温度以提供舒适的驾驶环境。
近年来,随着智能技术的不断发展,智能汽车空调控制系统的设计与改进也成为了一项重要的研究领域。
本文将介绍智能汽车空调控制系统的设计原理、功能以及未来的改进方向。
一、智能汽车空调控制系统的设计原理智能汽车空调控制系统设计的基本原理是通过感知车内和车外的环境参数,以及驾驶员的个人偏好,自动调节空调工作模式、温度和风速等参数,以达到舒适的驾驶体验。
感知车内环境参数的传感器通常包括温度传感器、湿度传感器和车内空气质量传感器等。
感知车外环境参数的传感器则包括外部温度传感器和太阳辐射传感器等。
通过感知这些参数,系统可以根据实际情况调节空调工作模式和温度,以确保车内气温舒适。
此外,智能汽车空调控制系统还可以根据驾驶员的个人偏好来定制空调设置。
驾驶员可以通过液晶显示屏或手机APP等方式,选择个人喜好的温度、风速和风向等参数,系统将根据这些偏好自动调节空调工作状态。
二、智能汽车空调控制系统的功能1. 自动控制:智能汽车空调控制系统能够根据车内外环境参数进行自动调节,使车内始终保持舒适适宜的温度和湿度。
2. 个性化设置:驾驶员可以根据自己的喜好进行个性化设置,系统将按照这些设定优化空调工作状态,提供更加符合用户需求的驾驶体验。
3. 节能环保:智能汽车空调控制系统能够根据温度、湿度和车内外环境参数的变化,调节空调工作状态,以达到节能减排的目的。
4. 空气净化:部分智能汽车空调控制系统还具备空气净化功能,可以通过过滤器和负离子发生器等设备,净化车内空气,保障驾驶员和乘客的健康。
三、智能汽车空调控制系统的未来改进方向1. 人工智能应用:未来智能汽车空调控制系统将更加注重人工智能技术的应用。
通过学习驾驶员的驾驶习惯和个人喜好,系统可以更加准确地预测和调节空调参数,提供更加人性化的驾驶体验。
2. 多模态感知:为了提高空调控制系统的感知准确度,未来的设计可以考虑增加多个传感器,包括红外传感器、声音传感器和触觉传感器等。
汽车冷气系统优化设计与系统控制随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,汽车已经成为人们生活中不可或缺的工具。
在炎热的夏天,汽车冷气成为了很多人出行的选择,而汽车冷气系统的优化设计和系统控制也是汽车制造商们一直在追求的目标。
今天我们来探讨一下汽车冷气系统的优化设计与系统控制。
一、汽车冷气系统的基本原理汽车冷气系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四个部分组成。
其中,压缩机负责将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的制冷剂,使其成为流动的气体,向冷凝器输送高温高压的制冷剂;冷凝器与空气接触,将高温高压的制冷剂散热冷却,使其变成高压液态制冷剂;膨胀阀将高压液态制冷剂通过节流作用使其减压,冷却并变成低压液态制冷剂,然后向蒸发器输送;蒸发器则接受低温低压液态制冷剂,通过蒸发吸收热量,然后变成低温低压蒸气制冷剂,最后进入压缩机,完成一个制冷循环。
二、汽车冷气系统的优化设计1、制冷剂的选择汽车冷气系统使用的制冷剂越环保,对环境的污染就越小。
因此,制冷剂的环保性是汽车冷气系统优化设计的重要考虑因素。
常用的制冷剂有R134a、R22和R12等,其中R134a与R22相比,它的环保性更好,对环境的污染更小,同时使用寿命也更长。
2、管路及材质的合理设计在汽车冷气系统中,管路的合理设计及使用材质对制冷效果有很大影响。
管路的布置应该合理且管子的直径应该适当,避免漏气和形成气泡。
同时,选用优质的金属材料可以有效减少管路的漏气率。
3、冷凝器的布局冷凝器的布局在汽车冷气系统中也非常重要。
需要考虑空气流动的情况,避免冷凝器受到不同方向的空气流动影响。
此外,要保证冷却系统与空气流动的接触面积足够大,以达到更好的冷却效果。
三、汽车冷气系统的系统控制1、温度传感器温度传感器是用来检测车内空气温度的,当车内温度高于设定的值时,系统会自动开启冷气系统。
而当温度下降到规定的温度范围内时则会自动关闭冷气系统。
在系统控制中,温度传感器所起的作用是确保车内温度保持在最舒适的状态。
轿车空调风口布置分析与优化轿车空调风口布置分析与优化随着汽车的普及和人们对驾乘舒适性的需求不断增加,车辆空调系统在汽车设计中变得越来越重要。
空调系统的一个重要组成部分就是风口,它的合理布置对于达到舒适的室内环境以及提高空调系统的效能都起到了至关重要的作用。
本文将分析轿车空调风口布置的原则和方法,并提出相关优化策略。
首先,轿车空调风口布置需要满足乘客的舒适感受。
风口的位置和角度对空气流动的方向、速度和分布有着重要影响。
一般来说,风口应设置在乘客能够感受到的位置,如仪表盘上方、中央控制区域等。
此外,风口的角度应可调节,以适应不同乘客的需求,并确保空气流动达到最佳的舒适效果。
其次,轿车空调风口布置还需要考虑空气流动的均匀性。
空气流动的均匀性决定了车内温度的分布是否均匀,进而影响到乘客的舒适感。
为了使空气能均匀地覆盖整个车内空间,风口的数量和位置需要合理设计。
一般来说,轿车中通常设置有多个风口,分别位于前后排座椅的两侧或中央位置。
通过风口的设置和分布,可以实现在整个车内形成均匀的空气流动。
另外,轿车空调风口布置还需要综合考虑系统的效能。
在空调系统中,风口的位置和角度会影响空气的流通阻力,从而影响系统的制冷或制热效果。
一般来说,风口的位置越靠近空调系统的出风口,空气流通阻力越小,系统效能越高。
因此,在风口的布置中,需要尽量将风口靠近出风口,使空气流通效果最大化。
针对轿车空调风口布置的优化,可以从以下几个方面进行考虑。
首先,利用流体力学模拟等先进技术手段,对风口的位置和角度进行仿真测试,以找出最佳的布置方案。
其次,结合乘客的实际需求和人体工程学原理,设计出符合人体舒适感的风口布局。
再次,通过合理的风口数量和位置设置,确保空气流动均匀分布,达到最佳的空调效果。
最后,针对不同的车型和细分市场需求,设计不同风口布局的选项,以满足消费者的个性化需求。
综上所述,轿车空调风口布置对于提高驾乘舒适性和空调系统效能都至关重要。
浅谈汽车空调毕业论⽂摘要近年来,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⼀章汽车空调技术简介(⼀)汽车空调的特点---------------------------------------------------------------------5 (⼆)汽车空调的过去与未来------------------------------------------------------------5 (三)汽车空调的性能评价指标---------------------------------------------------------6 第⼆章汽车空调的结构与原理(⼀)汽车空调的结构---------------------------------------------------------------------7 (⼆)汽车空调的⼯作原理---------------------------------------------------------------7 (三)汽车空调主要功能------------------------------------------------------------------8 (四)汽车空调系统分类------------------------------------------------------------------9 (五)汽车⾃动空调系统------------------------------------------------------------------9第三章汽车空调的检修(⼀)汽车空调检修的基本⼯具----------------------------------------------------------10 (⼆)汽车空调制冷系统检修的基本操作---------------------------------------------10 (三)制冷剂的补充------------------------------------------------------------------------14 (四)制冷系统内的空⽓排除------------------------------------------------------------15 (五)冷冻油的加注------------------------------------------------------------------------15 总结--------------------------------------------------------------------------------------------16 谢辞--------------------------------------------------------------------------------------------17参考⽂献--------------------------------------------------------------------------------------17第⼀章汽车空调技术简介(⼀)汽车空调的特点众所周知汽车空调是以采⽤发动机的动⼒为代价来完成调节车厢内空⽓环境的。
车用空调制冷系统设计的优化摘要:我国车用空调制冷系统的设计不仅直接关系到国家的运行效率,还关系到整个社会的生产和消费率,因此近年来车用空调制冷系统的设计不断优化提高效率,首先从节能优化设计入手。
关键词:车用空调制冷系统设计;优化简述引言:经济环境的可持续发展直接影响人们的生活质量。
近年来,随着经济的发展,其影响力不断增强。
现在车辆都在使用车用空调,尤其是北方,冬天也少不了车用空调,但是车用空调的大量使用不可避免地增加了能源的消耗,这对整个社会的发展产生了重大的影响。
因此,许多设计者和学者正在优化车用空调和制冷系统,以最大限度地降低能耗,实现节能和经济效益。
1车用空调制冷系统设计相关内容1.1车用空调制冷系统的基本概念和工作原理车用空调制冷系统是车用空调系统的核心系统,主要由压缩机、毛细管、冷凝器、蒸发器四部分组成,在制冷功能中起着非常重要的作用。
压缩机的主要任务是:为了将制冷剂从低温低压输送到高温高压,压缩机通常安装在室外,但由于制冷剂输送过程中需要动力来输送气体,因此压缩机通常配备动力支持。
对于气体输送来说,冷凝器位于压缩机之后,立即运转,使压缩机排出的热高压气体与外界相对较冷的空气进行热交换,最终将其液化成高压形式。
它处于低温液体状态,而毛细管比较长,直径较小,所以液体从冷凝器排出后,会进入毛细管,由于毛细管的形状特点,高压液体逐渐上升。
压力降低并成为低温、低压液体的制冷剂通过蒸发器,但由于液体在蒸发过程中需要吸收大量的热量,因此通过蒸发器。
它通过吸收大量的室内热量产生制冷效果,最后在压缩机中再次吸收在蒸发器中蒸发的低温、低压制冷剂气体,产生制冷循环效果。
为车内提供冷空气。
1.2车用空调制冷系统优化的必要性。
如今,节能环保普遍受到关注,但大多数车用空调仍然消耗过多的能源并排放有害气体。
车用空调由于数量庞大,全球车用空调总能耗极高,给世界能源供应带来巨大负担,消耗大量资源,造成资源浪费。
此外,车用空调中使用的许多制冷剂(例如碳氟化合物)会破坏臭氧层,当它们释放时,会在臭氧层中形成一个洞,并加剧紫外线的影响。
汽车空调系统的设计与优化摘要:空调系统是现代汽车设计框架中极为重要的一环,其在乘车体验、驾驶舒适度、汽车实用性等多个方面具有重要作用。
汽车空调系统的设计与优化应着眼于空调系统设计过程中的关键核心问题,探讨汽车空调的设计理念与待优化方向,并针对性地提出多项优化方案,为汽车领域的技术升级与优化工作提供参考。
关键词:汽车;空调系统;设计引言汽车空调系统主要通过空气调节实现车厢内温度、潮湿度等的合理调整,为汽车乘客提供舒适的乘车环境。
汽车空调系统的设计涉及热力学、机械设计、动力学等多门学科。
工程人员从通风系统、制冷系统、制热系统、空气净化系统及空调控制系统等五方面对汽车空调系统开展设计,并对压缩机、冷凝器、电控离合器、通风管道等重要汽车空调零部件进行组装设计,以实现汽车空调系统的稳定运转。
1汽车空调系统的设计的重要性提升汽车空调的运转效率能够使汽车在更短的时间内达到预期的制冷或制热效果,这在冬、夏两季的用车过程中具有重要作用。
随着节能降耗理念的进一步深化,如何有效降低汽车空调系统能耗已经成为设计工作中极其重要的一环。
一方面,降低汽车空调系统能耗能够显著提升汽车的整体经济性能,降低汽车燃油消耗。
另一方面,能耗的降低也体现在更少的尾气排放量和更低的环境污染方面,这对于生态环境保护而言具有重要意义。
另外,在汽车空调系统环保设计方面,工程人员还可以在降低能耗的基础上尝试使用其他类型能源作为汽车空调系统的供能能源,如太阳能、电能等,这也将为汽车空调系统的设计与优化提供新的技术方案。
2汽车空调系统的设计与优化措施2.1制冷系统设计新能源汽车空调制冷系统主要由电动压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器四大部件组成,通过高、低压管路依次相互连接成密封循环系统。
辅助部件有电子风扇、鼓风机、储液干燥器、通风管道和风门等。
制冷原理如图1所示。
制冷工作时,空调压缩机吸入低温低压制冷剂蒸汽并将其压缩为高温高压气态制冷剂后送至冷凝器,空气在电子风扇的作用下冷却冷凝器,释放制冷剂的热量,使高温高压气态制冷剂凝结为中温中压液态制冷剂,由冷凝器输出管道送至膨胀阀,经膨胀阀的节流降压作用后,低温低压制冷剂进入蒸发器吸热,鼓风机风扇将空气吹向蒸发器,被冷却后的空气通过风道送至车内各个出风口,经蒸发器吸热汽化后的低温低压气态制冷剂又返回至压缩机内,然后压缩机再将气态制冷剂送至冷凝器,这样往复不断地进行制冷剂的液化和汽化过程,最终使车厢空气温度降低。
车用空调压缩机的设计与优化方法随着汽车行业的快速发展,车用空调系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
而空调系统的核心组件之一就是车用空调压缩机。
它通过将低温低压的蒸发气体压缩成高温高压的气体,并将其释放到冷凝器中进行热交换,从而实现车内空气的冷却。
在设计车用空调压缩机时,需要考虑到方方面面的因素,包括压缩比、制冷能力、噪音水平、可靠性等。
同时,优化设计也是为了提高空调系统的效率,降低能耗,减少对环境的影响。
下面将介绍一些常用的设计与优化方法。
首先,压缩比是设计车用空调压缩机时最关键的参数之一。
较高的压缩比可以提高制冷能力,但也会增加能耗和噪音水平。
因此,需要在保证制冷效果的前提下,尽量降低压缩比。
一种常用的方法是采用多级压缩机技术,将压缩过程分为两个或更多的阶段。
这样可以降低每个阶段的压缩比,从而提高整体效率。
其次,制冷能力是评估车用空调压缩机性能的重要指标之一。
制冷能力与系统内部的工质流量、制冷剂的热物性密切相关。
在设计过程中,可以通过增加压缩机的气缸数目、调整活塞冲程或增加旋转式压缩机的转速等方式来提高制冷能力。
此外,优化蒸发器和冷凝器的设计,提高传热效果也可以有效提高制冷能力。
第三,噪音水平是设计车用空调压缩机时需要关注的另一个因素。
汽车本身就存在噪音,为了提供更好的驾乘体验,车用空调压缩机的噪音水平应尽量降低。
在设计压缩机时,可以采用噪音减少材料,如吸音棉、隔音罩等,以减少噪音的传播。
此外,还可以对压缩机的结构进行优化设计,降低摩擦和振动噪音。
最后,可靠性是设计车用空调压缩机时需要考虑的一个重要因素。
车用空调系统通常在极端条件下使用,如高温、低温、高湿度等环境下。
因此,压缩机的可靠性需得到充分的考虑。
在设计阶段,可以采用耐高温、耐腐蚀等特殊材料,以提高压缩机的可靠性。
此外,通过合理的安装和维护,及时更换磨损部件,也能延长压缩机的使用寿命。
综上所述,设计和优化车用空调压缩机需要考虑到多方面的因素,包括压缩比、制冷能力、噪音水平和可靠性等。
车辆空调系统的优化设计车辆空调系统的优化设计是汽车制造商在产品研发过程中非常重要的一环,它直接关系到车辆内部的舒适性和驾驶体验。
在设计车辆空调系统时,需要考虑到几个关键因素,包括性能、能效、可靠性和成本。
下面就从这几个方面来探讨车辆空调系统的优化设计。
首先,性能是车辆空调系统设计的重要考量因素之一。
一个高性能的空调系统可以快速降低车内温度,并保持稳定的温度。
在设计过程中,需要充分考虑空调系统的制冷能力、空气流量和除湿效果等指标。
通过合理配置冷凝器、蒸发器和压缩机等核心部件,优化系统的制冷效果,提高空调系统的性能。
其次,能效是另一个需要优化的设计方面。
随着环保意识的提升,车辆空调系统的能耗也成为了一个备受关注的问题。
为了降低车辆空调系统的能耗,设计师们可以采用高效的压缩机、换热器和控制系统,提高系统的能效。
此外,还可以考虑采用新型制冷剂和节能技术,进一步降低系统的能耗,降低车辆运行成本。
在优化设计车辆空调系统时,可靠性也是一个不容忽视的因素。
车辆行驶在复杂的道路条件下,空调系统需要能够稳定可靠地工作,保证乘客的舒适性和安全性。
设计师们需要考虑系统的耐用性、抗震性和高温耐受性等指标,选择优质的零部件和材料,确保空调系统在恶劣环境下也能正常工作,提高系统的可靠性。
最后,成本也是设计车辆空调系统时需要考虑的重要因素之一。
随着汽车市场的竞争日趋激烈,汽车制造商需要在保证产品质量和性能的前提下,控制生产成本,提高产品的竞争力。
在设计车辆空调系统时,可以通过简化结构、优化系统布局和提高生产效率等方式,降低系统的制造成本,降低车辆的总成本。
总的来说,车辆空调系统的优化设计是一个综合考虑性能、能效、可靠性和成本等多个因素的过程。
通过合理设计系统的结构和核心部件,优化系统的制冷效果和能效表现,增强系统的可靠性和耐用性,降低系统的制造成本,可以大大提升车辆空调系统的性能和竞争力,提高车辆乘坐舒适度和驾驶体验。
汽车空调系统的研究与优化第一章:绪论汽车空调系统是一种重要的汽车辅助设备,可以为驾驶员和乘客创造适宜的车内空气环境,提高驾驶舒适性和行车安全性。
在汽车制造业中,规范和优化汽车空调系统已经成为汽车技术发展的重要方向之一。
本文将围绕汽车空调系统的研究和优化展开探讨。
第二章:汽车空调系统的工作原理汽车空调系统由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等多个部件组成,其中压缩机通过压缩制冷剂使其温度和压力升高,然后经过冷凝器进行冷却,转化为高压、低温的液态制冷剂,在蒸发器中再次升温和蒸发,吸热降温,形成冷风输出至车内。
而膨胀阀则通过控制制冷剂的流动来调节温度和压力。
第三章:汽车空调系统的研究3.1 空调制冷剂的研究传统汽车空调常用的制冷剂为R134a,但是R134a会对大气层造成不可挽回的损害,目前市场上已经出现代替制冷剂,例如HFO-1234yf等环保型制冷剂,但是这些制冷剂的成本较高。
3.2 空调系统的制冷效率研究空调系统在空调制冷剂的基础上,还需要提高空调系统的制冷效率。
制冷效率研究主要包括增加压缩机功率,提高换热器表面积和增加制冷剂流量等几个方面进行,这些方法对于充分利用空调系统的制冷性能具有重要的作用。
3.3 空调系统噪音的研究空调系统在工作时会产生噪音,这个噪音对于驾驶员和乘客都会产生不良的影响。
因此,对汽车空调系统的噪音进行研究和优化也是非常重要的。
减少噪音可以采取加装降噪材料、增加消音器等原理,减少噪音对人体的伤害。
第四章:汽车空调系统的优化4.1 系统的优化汽车空调系统的优化可以通过数字优化方法来完成,先通过模型建立空调系统的传热流体动力学模型并通过软件仿真分析和优化计算来真正实现空调系统的优化。
在分析和优化后能得到热力学参数变化曲线、几何形状、传热参数、流态特性、内部流场等相关信息。
这些信息将为空调系统的研究和优化提供依据。
4.2 系统元器件的更换空调系统在使用过程中可能会遇到制冷剂泄漏、金属部件腐蚀以及机械故障等问题,因此,必须要对空调系统进行故障检修和组成部件的更换。
汽车空调系统的节能设计与优化第一章:引言汽车空调已经成为现代城市生活中必不可少的一部分,无论是在炎热的夏天还是寒冷的冬天,车主们都需要空调来保持车内温度舒适。
同时,汽车空调的高耗能问题也引起了人们的重视,如何设计和优化汽车空调系统以减少能源消耗成为了热门话题。
本文将就汽车空调系统的节能设计与优化进行探讨。
第二章:设计原理汽车空调系统的设计原理是基于制冷循环系统。
冷媒在低压下蒸发吸收室内的热量,然后在高压下冷凝并释放热量。
冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀阀是构成制冷循环系统的四大部件。
节能设计的关键在于如何通过控制这四个部件的运行来减少系统能耗。
第三章:优化措施3.1. 采用高效压缩机高效压缩机可以更好地控制制冷循环系统的压力变化和制冷量,从而减少制冷时间和能耗。
同时,高效压缩机还可以提高冷凝器的温度,进一步降低能耗。
3.2. 采用高效蒸发器高效蒸发器可以更好地将室内空气传递给冷媒,同时减少水汽和空气氧化物的污染,从而提高空调系统的效率和寿命。
3.3. 采用适当的冷媒不同的冷媒有着不同的温度、压力和物性,适当选择冷媒可以更好地满足空调系统的需要,从而减少系统的能耗。
常用的冷媒包括R134a、R1234yf等。
3.4. 采用温控系统温控系统可以自动感应车内温度,减少能源的浪费。
当车内温度达到目标温度时,系统就能自动停止制冷,当温度低于目标温度时又能自动启动制冷。
3.5. 合理布局系统合理布局汽车空调系统可以减少空气阻力,进一步降低能耗。
例如,通过设置进风口和出风口的位置和方向,可以使冷气更好地吹入车内,并达到较好的循环效果。
第四章:实例分析以两款不同车型的空调系统为例进行分析,A车型采用常规空调系统,B车型采用优化空调系统。
测试结果表明,B车型的空调系统比A车型的空调系统节能20%以上,同时B车型的制冷效果更好,能够更快速将车内温度调至目标温度。
第五章:结论汽车空调系统的节能设计与优化至关重要,并且对于汽车厂商来说也是一项重要的发展方向。
太阳能汽车空调系统的优化设计随着全球气候变暖趋势的不断加剧,环保问题已经成为了人们日常生活中的一个重要议题。
在此背景下,太阳能汽车空调系统的出现,给环保做出了巨大的贡献。
然而由于太阳能的不稳定性以及汽车空调系统的复杂性,这一系统在实际应用中还存在着一些问题。
为此,本文旨在就太阳能汽车空调系统的优化设计进行探讨,帮助读者更加深入地了解这一系统,并且提供一些建议,以期促进其在未来的应用中能够更好地发挥作用。
一、太阳能汽车空调系统的原理太阳能汽车空调系统是由三部分组成:太阳能板、蓄电池和汽车空调系统。
其中,太阳能板负责将太阳能转化为电能,经过逆变器转化为直流电后,再将其存储到蓄电池中。
汽车空调系统中最为核心的是压缩机,它能够将低温低压的制冷剂转化为高温高压的制冷剂。
而在实际使用中,太阳能汽车空调系统会将蓄电池储存的电能当做动力,通过控制压缩机的工作状态,将制冷剂转化为冷气,从而达到降温的效果。
二、太阳能汽车空调系统存在的问题尽管太阳能汽车空调系统在实现环保等方面具有很大的潜力,但是在实际应用中,还存在一些问题需要解决。
具体问题如下:1. 太阳能板效率低。
太阳能板本身的效率并不高,只有约20%左右,这意味着其转化能力非常有限,在阴天或者夜晚甚至无法工作。
2. 电能储备问题。
由于太阳能汽车空调系统必须依靠蓄电池来储存电能,并在需要时输出给汽车空调系统使用,因此蓄电池的大小以及储存的电能将直接影响系统的使用持续时间。
3. 温度调节的准确性。
由于汽车空调系统涉及到一系列的温度传输、调节等步骤,因此需要考虑这些步骤中每一个步骤的准确度,以避免温度波动带来的不舒适感。
4. 各部件需求电量差异化。
太阳能板、蓄电池、压缩机以及其他相关部件的电能需求并不完全一致,因此需要进行合理的协调,避免因为电量不匹配而导致系统出现异常。
三、太阳能汽车空调系统的优化设计为了充分发挥太阳能汽车空调系统的优势,需要进行细致的优化设计,以优化其效率、增加使用寿命以及提升使用效果。
汽车空调系统的优化设计在现代汽车中,空调系统已成为不可或缺的重要组成部分。
它不仅为驾乘人员提供了舒适的车内环境,还对行车安全和驾驶体验有着重要影响。
然而,随着人们对汽车舒适性和节能性要求的不断提高,传统的汽车空调系统面临着诸多挑战。
因此,对汽车空调系统进行优化设计具有重要的现实意义。
汽车空调系统主要由制冷系统、制热系统、通风与空气净化系统以及控制系统组成。
制冷系统通过制冷剂的循环流动,实现车内的降温;制热系统则利用发动机冷却液的热量或电加热装置来提供暖风;通风与空气净化系统负责引入新鲜空气并过滤掉杂质;控制系统则对整个空调系统进行调节和控制。
在优化设计汽车空调系统时,首先需要考虑的是提高制冷和制热效率。
制冷系统中,压缩机是关键部件之一。
选择高效节能的压缩机,如可变排量压缩机,可以根据车内负荷自动调整输出功率,从而降低能耗。
同时,优化冷凝器和蒸发器的结构和面积,提高热交换效率,也能显著提升制冷效果。
对于制热系统,合理利用发动机余热可以减少能源消耗。
采用高效的热交换器和优化的管路设计,能够更快速、均匀地为车内提供温暖。
除了提高效率,降低噪音也是优化设计的重要目标。
空调系统中的风扇、压缩机等部件在运行时会产生噪音,影响驾乘舒适性。
通过改进风扇的叶片形状和材质,采用低噪音的压缩机,并对整个系统进行声学优化设计,可以有效降低噪音水平。
例如,在风道设计中,采用消声材料和合理的风道走向,能够减少气流噪声的产生和传播。
舒适性是汽车空调系统设计的核心考量之一。
为了实现更均匀的温度分布,优化风道布局至关重要。
通过合理设置出风口的位置和角度,以及采用分区控制技术,可以满足不同位置乘客的个性化需求。
此外,湿度控制也是提高舒适性的一个重要方面。
在潮湿的天气里,适当降低车内湿度能够提升驾乘人员的舒适感。
这可以通过增加除湿装置或改进空调系统的控制策略来实现。
节能也是当前汽车空调系统优化设计的关键。
随着汽车电动化的发展,空调系统的能耗对电动汽车续航里程的影响日益显著。
车用空调压缩机的热管理系统设计与优化简介:车用空调压缩机是汽车空调系统中的核心组件之一,承担着压缩制冷剂、提供制冷功效的重要任务。
为了确保车用空调系统的高效运行和优化能耗,热管理系统的设计和优化显得尤为重要。
本文将针对车用空调压缩机的热管理系统进行深入讨论,包括散热器设计、冷却液循环、控制策略等方面,旨在提供有效的设计方案和优化方法。
一、散热器设计散热器是车用空调压缩机热管理系统中的重要组成部分,通过增加表面与周围环境的接触面积,将压缩机产生的热量散发出去。
散热器设计的关键是选择合适的材料和结构,以提高散热效率。
目前常用的散热器材料包括铝合金、铜和塑料等,结构主要有管状、层叠板状和片状等。
在设计散热器时,应综合考虑散热效率、材料成本、制造工艺等因素。
二、冷却液循环冷却液循环是车用空调压缩机热管理系统的核心部分,通过携带热量来实现散热。
一种常见的冷却液循环方式是采用泵将冷却液从压缩机里循环出去,通过散热器散热后再回流到压缩机内部。
冷却液的好坏直接影响着整个系统的热管理效果,因此选择合适的冷却液是至关重要的。
一般来说,应选用具有良好导热性能、低粘度和高热稳定性的冷却液。
三、控制策略合理的控制策略可以提高车用空调压缩机热管理系统的效率和稳定性。
常见的控制策略包括温度控制、压力控制和转速控制等。
温度控制可以根据车内外温度的变化情况,自动调节冷却液的流量和散热器的散热效果。
压力控制可以根据压缩机的工作状态,自动调节冷却液的压力来实现热量的均衡。
转速控制可以通过调整压缩机的转速,实现热负荷的匹配和能耗的优化。
四、热管理系统优化为了进一步提高车用空调压缩机热管理系统的性能,可以采用一些优化方法。
首先,通过增加散热面积和改善散热器的传热性能,提高散热器的散热效率。
其次,通过优化冷却液的循环量和循环方式,减少能耗并提高制冷效果。
此外,可以采用先进的控制策略和智能化的控制系统,实现对车用空调压缩机热管理系统的精确控制和优化调节。
汽车空调毕业设计汽车空调毕业设计随着汽车产业的快速发展,汽车空调系统也变得越来越重要。
在炎热的夏季,汽车空调不仅可以提供舒适的驾驶环境,还能确保驾驶员和乘客的安全和健康。
因此,汽车空调的设计和优化成为了一个重要的课题。
在本文中,我将探讨汽车空调的毕业设计。
首先,我们需要了解汽车空调系统的基本原理。
汽车空调系统主要由压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀组成。
压缩机负责将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的气体,然后通过冷凝器将热量散发到外界。
经过膨胀阀的调节,制冷剂进入蒸发器,吸收车内热量并产生制冷效果。
通过这个循环过程,汽车空调系统能够提供舒适的温度。
在设计汽车空调系统时,我们需要考虑多个因素。
首先是空调系统的制冷效果。
制冷效果的好坏直接关系到用户的舒适度。
因此,我们需要选择合适的制冷剂和优化系统的循环过程,以提高制冷效果。
同时,还需要考虑能源消耗和环境影响。
选择低能耗的制冷剂和优化系统的运行参数,可以降低汽车空调的能源消耗,减少对环境的负面影响。
其次,我们还需要考虑汽车空调系统的噪音和振动问题。
汽车空调系统在运行过程中会产生噪音和振动,给驾驶员和乘客带来不适。
因此,在设计汽车空调系统时,我们需要选择低噪音和低振动的压缩机和风机,并采取隔音和减震措施,以提供安静舒适的驾驶环境。
此外,还有一个重要的因素是空调系统的控制和调节。
现代汽车空调系统通常配备有智能控制系统,可以根据车内外温度、湿度和用户的需求来自动调节制冷效果。
在毕业设计中,我们可以研究和优化智能控制算法,以提高汽车空调系统的自动调节能力和用户体验。
最后,我们还可以考虑一些创新的设计思路。
例如,可以将太阳能光伏板集成到汽车空调系统中,以减少对汽车电池的依赖,提高能源利用效率。
另外,可以研究和应用新型的制冷技术,如磁制冷和吸附式制冷,以提高汽车空调系统的效率和环保性能。
总之,汽车空调的毕业设计是一个具有挑战性和实用性的课题。
通过深入研究汽车空调系统的原理和优化方法,我们可以设计出更加高效、环保和舒适的汽车空调系统。
浅谈汽车空调的概念设计与优化设计作者:一汽集团技术中心 顾宏伟 杨国瑞[摘要] 本文提出了汽车空调系统的一种全新设计方法:空调系统概念设计与优化设计。
在设计过程中运用专业软件进行理论计算,提高了空调系统开发的质量、降低了开发成本、缩短了开发周期。
并以CA6471 箱式车空调系统开发为例,对空调系统的概念设计与优化设计进行了说明。
关键词:空调系统概念设计与优化设计 设计验证1 空调系统的概念设计概念设计是汽车空调设计摆脱了传统的经验设计与匹配设计束缚的一种全新设计方法,陈旧的设计模式已经不能适应现代汽车开发的需要,在总结经验设计与匹配设计的基础上,概念设计作为适应现代汽车空调开发的一种比较实用和科学的方法应运而生。
它的特点是:提高工作效率,缩短开发周期,降低人为错误几率,确保系统的性能真实再现。
空调系统概念设计可定义为:与整车开发同步进行的,按控制节点,分段提出与之匹配空调系统的方案设想,将“虚拟的”方案设想通过必要的控制手段和方法,变为假定的“现实结果”,提前模拟出未来实车状态下空调系统的效果。
汽车空调系统的概念设计,是在整车开发阶段开始的。
其中包含的主要内容有:可研分析、设计目标的确定、设计方案的论证、设计资源的合理利用、结果的预测。
概念设计的方法首次应用于CA6471 箱式车空调系统的开发,验证的结果非常令人满意。
现在正在开发的换代卡车的空调系统,也正在应用此设计方法,前期看已经取得了一定的预期效果。
明确设计定位至关重要:以CA6471 厢式车为例,该车时我公司在CA6440 箱式车基础上开发的改进产品。
对于箱式车而言,做到性能可靠、质量可靠、安全可靠时最基本的要求;从用户的角度看,对舒适性的评价,已经成为左右用户购买心理的关键因素,为什么呢?随着人们物质生活水平的不断提高,对汽车的要求已经不仅仅停留在“代步工具”的观念上,对乘坐的舒适标准要求越来越高。
那么体现一种乘用车舒适性最普通的标志之一就是汽车空调。
换句话,什么车,配置什么档次和水平的空调,市场定位非常重要。
明确设计性质非常重要:系统性能可靠、质量可靠、安全性好、舒适性好,用户才会认可。
以CA6471车为例,该车的空调系统时在CA6440 的基础上开发的。
CA6440 的空调系统于1992 年开始设计的,是我们接受的第一次比较正规的设计任务,受缺乏经验、设计手段落后等诸多因素的影响,导致投产后的CA6440 车问题不断,陷于连续的质量攻关的被动局面之中,可以说,在CA6440 车上我们获取了难得的经验,但也交足了学费。
所以CA6471 车空调系统的设计不能再重复CA6440 的老路子,设计思想、方法都要彻底更新。
概念设计应遵循的原则:注重体现的是规范化、系列化、标准化、通用化、轻量化和模块化的设计原则。
而以往的设计,这方面完全被淡化了,没有引起足够的重视。
规范化是指严格按着产品开发的程序进行操作,树立法规标准意识,加强理论计算和优化计算,提高设计质量,控制性能指标与目标成本。
系列化是指在基本车型的基础上,不断衍生出其它车型。
就空调而言,是指以基本车型的空调系统中的某些关键部件为核心,建立主体数据模型平台,为其它车型开发提供条件和支持。
如中重型卡车系列有一套空调系统平台,轿车有一套空调系统平台,而轻型车又有一套空调系统平台。
标准化是指设计要符合企业标准、行业标准与国家标准,尤其要满足强制法规要求。
国家经贸委和环保局曾发出禁令:2002 年起全面废止CFC—12 车用空调的使用,否则禁止整车销售。
由于我们技术改造与设计都提前做了工作,保证了一汽所有的车型都适时地采用了符合环保要求的CFC—134a 空调系统。
通用化是指设计过程中,要尽可能采用与本设计相关、相近、相同的空调其它部件,达到控制、降低成本的目的。
如CA1041L 轻卡CA6471 厢式车的空调“三箱”就是一个通用的典型。
轻量化是指设计过程中,要尽可能采用新型轻质材料,尽量降低系统部件的重量,满足整车降重的要求。
模块化是将系统一个或几个部件集中在一起形成模块,目的便于安装与维修,提高装配效率。
CA6471厢式车空调系统是比较典型的模块化设计,空调的“三箱”总成,即风机总成、制冷器总成、加热器总成既可自成一块,又可合成一体。
设计目标是衡量空调系统的最高标准,也是一项重要的考核指标。
设计目标的提出要有科学依据、可比性、可实施性。
以CA6471 车为例,提出的设计目标:(1) 纵向对比系统降温指标高于CA6440 车。
(2) 横向对比系统降温指标不低于市场上同类车型。
(3) 按着性价比衡量,在CA6440 的基础上,成本增加力争控制在10%以内。
设计方案评审,评审的内容是:计划草图(方案图)和详细计划图。
计划图的质量越高,后期的结构设计更改就越少,工作效率也越高。
尤其是空调“三箱”总成的布置,与仪表板的结构和造型有着密切的关系,必须同步考虑。
以前的设计流程中,由于缺少评审这道关键环节,使得很多的设计错误及隐患未暴露出来,以至投产时才发现有设计失误,造成不良影响和损失。
我们现在开发的换代卡车,空调系统的前期设计就是不断地经过反复的逐级评审,最终拿出来的方案就非常成功。
设计资源的合理使用与配置是影响设计质量、工作效率及设计周期的重要因数。
设计资源包括系统的专用件、通用件、标准件数据库及相关车型系统的试验数据库,还有先进的设计软件(PRO-E、CATIA)作为设计工具。
现在我们已经建立了压缩机专用数据库、管接头通用件数据库、中型/轻型车空调降温试验数据库,作为新产品开发的参考依据;同时也正在开发空调模拟仿真设计软件,不断完善和提高设计手段。
2 概念设计中的理论计算汽车空调热负荷是确定空调系统送风状态和确定空调系统部件规格的基本依据。
空调热负荷的计算方法有图表法、简易计算法、热稳定计算法和非稳定计算法。
通常采用简易计算法,它的缺点是手工运算工作量大,偏差比较大,考虑的影响因素也有限。
这是以往匹配设计时,经常采用的手段。
如果采用经验设计甚至放弃计算,完全依赖后期的试验验证的结果来证明系统设计是否合理,使设计人员完全处于一种被动的期待状态之中。
现在系统设计的理论计算,完全采用我们自己开发的设计软件进行计算(校核)。
其特点是运算速度快,准确率高,有助于性能参数的确定与设计目标的实现。
热负荷计算主要与驾驶室内饰及驾驶室外形尺寸长、宽、高,乘员数量等有关。
热负荷包括:乘员负荷(包括潜热和显热),换气负荷(与室内外温度、湿度和换气量有关),车身传导热负荷(与车身外表颜色、地板/侧围/前围/后围/风窗/内饰和车速有关),热辐射负荷(主要与风窗有关)。
如果是手工计算,工作量非常大;如果用专用软件,又快又准,输入不同工况、不同车型、不同地区、不同车身颜色等条件就能得出结果,手工运算是无法比拟的。
主要性能参数的确定:根据热负荷的结果,同样以软件继续运算,进而确定系统各主要部件的性能参数。
例如,通过运算知道,若满足热负荷的要求(输入工况条件),需要压缩机的排量为170mL/rev 型号的,那么计算机会自动在压缩机库中,按着库中已有的压缩机性能曲线逐一进行判别,最后选出排量接近170mL/rev 的一种或多种不同压缩机型号,再根据发动机的匹配要求,选出符合要求的机型。
同样,确定蒸发器结构形式(管带式/层叠式/管片式)就可以算出蒸发器本体体积大小,同样确定冷凝器的结构形式(管带式/平行流)就可以算出定冷凝器本体体积大小,由此再根据整车布置的要求,确定具体的结构形式、安装方式及细部尺寸。
鼓风机的风量、电机的功率同样也可以通过计算确定。
3 空调系统的优化设计优化计算:是建立在系统理论计算的基础上,对理论计算的结果进行反馈,对设计进行的完善与提高,最终实现对系统的优化设计。
理论计算已经成为我们现在运用的方法,通过它可以初步判定系统设计是否合理;而优化计算是对样车出来后的降温试验数据,暴露出的设计缺陷,还需要进行改进设计而提出的。
空调系统进行理论计算后,优化可提前纳入到概念设计中,提高空调系统开发质量、降低开发成本、缩短开发周期。
优化设计的目标确定:通过试制样车试验,检查空调系统是否工作正常,验证实际环境下的降温指标是否达到设计要求。
以CA6471 车空调系统为例,进行说明。
首先,分析一下试验数据:通过以上三组数据,可以得出以下结论:(1) 40km/h 和80km/h 工况下,空调工作30min 系统平衡时,车是内平均温度在25.6~23.4℃范围内。
符合前面设计要求提出的24~26℃的目标值。
(2) 如果环境温度为35℃,估计车室内的温度至少还会降1℃左右。
但是,40km/h 和80km/h 两组数据已经低于对手车型1~2℃。
至少说明一点,空调系统在性能上并不比它差。
(3) 怠速工况下,出风口平均温度为26.7℃,车室平均温度为33.5℃,这样的温度对乘员与司机来说,是不能忍受的。
因此,CA6471 车在怠速工况下,降温效果不理想,主要表现在出风口温度偏高。
所以,如何采取措施加以改进,这就锁定了要优化的目标。
分析产生问题结症的方法:本文采用了排除法与数据分析法来最终判定在空调系统的哪个环节上出现了问题。
首先用排除法(前提条件系统内部无堵塞、杂质、空气和水分等)。
压缩机是经过性能台架测试的,试验过程中未发现异常,可以排除;前制冷器与换代轻卡通用,性能参数一样;后制冷器与CA6440 结构通用,性能参数也一样;唯一的变数就是冷凝器,那么问题极有可能出在这里。
其次用数据分析法(这是最科学、最合理的判定)。
怠速工况下,系统工作最为苛刻:机舱高温辐射高达90℃,热风回流导致冷凝器进风温度上升,完全靠冷凝器电机风扇强制散热。
这一点,从系统的高低压侧的吸排气压力值就可以得到证实:30min 时,吸气压力0.391MPa,排气压力2.229MPa。
正常状态下,吸气压力应在0.35~0.37MPa,排气压力应在2.0~2.1MPa。
由此,判定结症是怠速工况下,系统压力偏高所致。
而影响系统压力偏高的主要部件,最大疑点就是冷凝器。
通过以上两种方法判定,结症出在冷凝器总成身上。
为什么采用高效的平行流冷凝器,散热效率反而下降了呢?因为冷凝器的放热量标定是在台架上测试来的,而且通风效率很高,制冷剂流动性好,这都有助于冷凝器发挥最大效能。
而CA6471 实车状态的冷凝器确是呈腹卧式布置,两个风扇对角安装、制冷剂平行流动阻力大,造成风量的不均匀通过和不利于制冷剂的正常换热。
也就是说,实车状态与台架是有区别的,它不能100%地再现台架的结果,同样与概念设计的预测结果,也可能存在一定范围内的偏差(10%以内)。
因此,提高风量的有效通过面积,进而提高风扇效率,最大发挥冷凝器的潜能。
优化设计的方法研究:根据上述提出的优化的目标,优化对象初步确定为:一是冷凝器与电机风扇的匹配研究,二是冷媒分配不均对系统的影响研究(本论文在此略)。