刘占峰版汽车空调2资料.ppt
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1、第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2008年8月能源与动力工程学院交通运输系汽车空调汽车空调第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 对于不同的车辆类型和不同的空调类型,因其对于不同的车辆类型和不同的空调类型,因其结构、性能和使用环境的不同,从而导致空调系统结构、性能和使用环境的不同,从而导致空调系统的布置型式也不尽相同。的布置型式也不尽相同。随着人们生活水平的不断提高和科学技术的迅速随着人们生活水平的不断提高和科学技术的迅速发展,汽车空调已不止在轿车、微型客车上使用,大发展,汽车空调已不止在轿车、微型客车上使用,大客车、特种车辆以及工程车辆等也正在迅速普及。客车、特种车
2、辆以及工程车辆等也正在迅速普及。第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.1 轿车空调布置轿车空调布置 轿车要求结轿车要求结构紧凑、质量小、构紧凑、质量小、舒适和节能,因舒适和节能,因此轿车空调系统此轿车空调系统设计原则是在可设计原则是在可靠运行的前提下靠运行的前提下尽可能简单紧凑,尽可能简单紧凑,图为图为LS400车系车系空调布置图。空调布置图。图4-4 LS400车系空调布置图第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.1 轿车空调布置轿车空调布置 轿车常常采用非独立式制冷装置,由主发动机驱动制轿车常常采用非独立式制冷装置,由主发动机驱动制冷压缩机。冷压缩机。冷凝器通常放
3、置在发动机水箱前部,靠水箱的风扇强迫冷冷凝器通常放置在发动机水箱前部,靠水箱的风扇强迫冷凝器对流换热,当汽车行驶时还可借助迎面风强化换热。凝器对流换热,当汽车行驶时还可借助迎面风强化换热。但是,这样安装冷凝器对发动机散热效果有不良影响,但是,这样安装冷凝器对发动机散热效果有不良影响,会使发动机冷却系统的散热器风量减少,其减少量不应超会使发动机冷却系统的散热器风量减少,其减少量不应超过过25。为此,冷凝器与水箱之间的距离必须慎重确定。为此,冷凝器与水箱之间的距离必须慎重确定。有的汽车在冷凝器前增设风扇,这样可以增大风量,而且有的汽车在冷凝器前增设风扇,这样可以增大风量,而且冷凝器的冷却还不受汽车
4、行驶速度的影响,风扇的驱动电冷凝器的冷却还不受汽车行驶速度的影响,风扇的驱动电源由蓄电池供电,只要安装位置方便,也可将冷凝器装在源由蓄电池供电,只要安装位置方便,也可将冷凝器装在其它部位。其它部位。第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 冷气装置各部件之间的连接管道都采用软管,这样冷气装置各部件之间的连接管道都采用软管,这样既可抵抗汽车的振动和颠簸,又便于安装。既可抵抗汽车的振动和颠簸,又便于安装。蒸发器大多放在仪表板中间或者是下方,也有分置于蒸发器大多放在仪表板中间或者是下方,也有分置于前后部的,以利送风均匀;前后部的,以利送风均匀;膨胀阀安装在蒸发器进口处;膨胀阀安装在蒸发器进口
5、处;检视镜、干燥过滤器和贮液器设计成一整体。检视镜、干燥过滤器和贮液器设计成一整体。2.1 轿车空调布置轿车空调布置 第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置LS400车系空调系统前蒸发器及暖风装置布置图2.1 轿车空调布置轿车空调布置 第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置能源与动力工程学院交通运输系2.1 轿车空调布置轿车空调布置 LS400车系空调系统后蒸发器及暖风装置布置图第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 现代轿车多现代轿车多采用全空调方式,采用全空调方式,采暖盘管与冷气采暖盘管与冷气盘管置入一个壳盘管置入一个壳体内,组成冷气、体内,组成冷气、暖气、除
6、湿为一暖气、除湿为一体的空调系统,体的空调系统,安装在仪表板内。安装在仪表板内。2.1 轿车空调布置轿车空调布置 全空调系统布置图第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.2 轻型客车空调布置轻型客车空调布置 轻型客车一般指轻型客车一般指19座以下的面包车、小巴、救护车座以下的面包车、小巴、救护车等。其空调系统多数是非独立式的,也有少量是独立式等。其空调系统多数是非独立式的,也有少量是独立式的。轻型客车空调器的压缩机、蒸发器、冷凝器的结构的。轻型客车空调器的压缩机、蒸发器、冷凝器的结构与轿车相似,蒸发器可集中成一个,也可分散装在车内;与轿车相似,蒸发器可集中成一个,也可分散装在车内;
7、冷凝器可置于车身裙部两侧,也有装在水箱前或车底部冷凝器可置于车身裙部两侧,也有装在水箱前或车底部的。的。轻型客车空调系统的布置一般有双空凋器式、风道轻型客车空调系统的布置一般有双空凋器式、风道式和中央顶置式三种形式。式和中央顶置式三种形式。第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.2 轻型客车空调布置轻型客车空调布置 轻型客车空调的结构形式比较多,双空调器式是用轻型客车空调的结构形式比较多,双空调器式是用得最多的一种,多用于得最多的一种,多用于713座的客车。座的客车。双空凋器式的送风形式属于直吹式。将蒸发器处理双空凋器式的送风形式属于直吹式。将蒸发器处理过的空气直接吹入车室内,不用
8、设风道,有两个蒸发器过的空气直接吹入车室内,不用设风道,有两个蒸发器总成,按其布置方法分为三类:隐蔽式加车顶中置式、总成,按其布置方法分为三类:隐蔽式加车顶中置式、隐蔽式加独立箱式和车顶分散侧置式。隐蔽式加独立箱式和车顶分散侧置式。2.2.1双空调器式双空调器式 第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 隐蔽式加车顶中置式适用于隐蔽式加车顶中置式适用于713座的客车,送风座的客车,送风形式属于直吹式,是一种典型的轻型客车空调器布置形式属于直吹式,是一种典型的轻型客车空调器布置形式,有前、后两个蒸发器总成,前面的是隐蔽式蒸形式,有前、后两个蒸发器总成,前面的是隐蔽式蒸发器,布置在汽车仪表
9、板下面,对前排乘员提供空调,发器,布置在汽车仪表板下面,对前排乘员提供空调,与轿车空调器相似;后一个布置在前排座后面的车顶与轿车空调器相似;后一个布置在前排座后面的车顶下,是一种特制扁型蒸发器,冷风直接从蒸发箱送出,下,是一种特制扁型蒸发器,冷风直接从蒸发箱送出,对后排乘员提供空调。冷凝器一般有两个,一个安置对后排乘员提供空调。冷凝器一般有两个,一个安置在车头水箱前面,靠发动机风扇及迎面风冷却;另一在车头水箱前面,靠发动机风扇及迎面风冷却;另一个安放在车前部车底,由冷凝风扇冷却。压缩机由汽个安放在车前部车底,由冷凝风扇冷却。压缩机由汽车发动机驱动。车发动机驱动。2.2.1双空调器式双空调器式
10、隐蔽式加车顶中置式隐蔽式加车顶中置式第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置隐蔽式加车顶中置式布置图2.2.1双空调器式双空调器式 第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 隐蔽式加车顶中置式送风方式2.2.1双空调器式双空调器式 第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.2.1双空调器式双空调器式 隐蔽式加立箱式适用于隐蔽式加立箱式适用于79座的客车。两个蒸发器,座的客车。两个蒸发器,一个隐蔽在仪表板下,一个放一个隐蔽在仪表板下,一个放在副驾驶员座靠背后,是特制在副驾驶员座靠背后,是特制的直立式结构。两个蒸发器的的直立式结构。两个蒸发器的送风都属于直吹式,这种送风送
11、风都属于直吹式,这种送风方式不均匀,舒适性较差,但方式不均匀,舒适性较差,但占用空间较少,适用于车身高占用空间较少,适用于车身高度较矮,而乘客位置略为靠后度较矮,而乘客位置略为靠后的车辆采用。的车辆采用。隐蔽式加立箱式隐蔽式加立箱式 隐蔽式加立箱式蒸发器第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 车顶分散侧置式适用于车顶分散侧置式适用于10座以上的客车。这种形式是座以上的客车。这种形式是将两个通用型的仪表板式蒸发器布置在车顶侧面,冷风从将两个通用型的仪表板式蒸发器布置在车顶侧面,冷风从蒸发器直接送出(属直吹式)。蒸发器可并列布置,也可蒸发器直接送出(属直吹式)。蒸发器可并列布置,也可对角
12、布置,具体布置根据车厢内座椅位置而定。对角布置,具体布置根据车厢内座椅位置而定。冷凝器一般有两个,可以布置在车身两侧,分别由冷冷凝器一般有两个,可以布置在车身两侧,分别由冷凝风扇冷却;也可将一个安置在发动机前,另一个安置在凝风扇冷却;也可将一个安置在发动机前,另一个安置在其他部位。压缩机由汽车发动机驱动。其他部位。压缩机由汽车发动机驱动。这种结构两个蒸发器均采用可大批量生产、通用化程这种结构两个蒸发器均采用可大批量生产、通用化程度高的仪表板式蒸发器,价格较便宜,便于作为后加装式度高的仪表板式蒸发器,价格较便宜,便于作为后加装式空调器采用。但因蒸发器厚度较大,使乘客室的高度降低,空调器采用。但因
13、蒸发器厚度较大,使乘客室的高度降低,车内布置也不美观,因而近年来较少采用。车内布置也不美观,因而近年来较少采用。2.2.1双空调器式双空调器式 车顶分散侧置式车顶分散侧置式第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.2.1双空调器式双空调器式 1-压缩机 2-储液干燥器 3、8-冷凝器 4、7-出风口 5、6-蒸发器 9-主发动机车顶分散侧置式空调布置图车顶分散侧置式空调布置图第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.2 轻型客车空调布置轻型客车空调布置 2.2.2 风道式风道式 风道式轻型客车空调系统是目前风道式轻型客车空调系统是目前15座以上的轻型客座以上的轻型客车常见的
14、空调器形式,集中式扁长型蒸发器布置在汽车车常见的空调器形式,集中式扁长型蒸发器布置在汽车后上方车顶下,通过两侧管道向车内送风。也有少量轻后上方车顶下,通过两侧管道向车内送风。也有少量轻型客车将蒸发器布置在前部车顶下向后送风。一般送风型客车将蒸发器布置在前部车顶下向后送风。一般送风较均匀,能根据需要调节风口方向,以提高乘客的舒适较均匀,能根据需要调节风口方向,以提高乘客的舒适性,鼓风机可以是性,鼓风机可以是3个或个或4个单轴离心式风机,也可是两个单轴离心式风机,也可是两个双轴风机。蒸发器一般为全铝管片式或铜管铝片式,个双轴风机。蒸发器一般为全铝管片式或铜管铝片式,可根据车身宽度改变长度。可根据车
15、身宽度改变长度。第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置风道式轻型客车空调系统布置图2.2 轻型客车空调布置轻型客车空调布置 第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 中央顶置式轻型客车空调系统适用于中央顶置式轻型客车空调系统适用于714座的轻型座的轻型客车。在这种布置形式中,一个特制的超薄型蒸发器安客车。在这种布置形式中,一个特制的超薄型蒸发器安放在车内车顶中央处,冷风从中央管道向车前、后及两放在车内车顶中央处,冷风从中央管道向车前、后及两侧送风,与直吹式相比送风更均匀。同时,送风管道可侧送风,与直吹式相比送风更均匀。同时,送风管道可做成与车顶吻合的形状,比较美观。做成与车顶
16、吻合的形状,比较美观。这种结构形式由于只有一个蒸发器,制冷管路也比这种结构形式由于只有一个蒸发器,制冷管路也比较简单,接头少,泄漏也会减少。但风管需要预先模压较简单,接头少,泄漏也会减少。但风管需要预先模压成型,只有大批量生产才能降低风道成本,实现超薄型成型,只有大批量生产才能降低风道成本,实现超薄型的要求。的要求。2.2 轻型客车空调布置轻型客车空调布置 2.2.3 中央顶置式中央顶置式第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.2 轻型客车空调布置轻型客车空调布置 中央顶置式轻型客车空调系统布置图第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 为解决车用发动机(主机)后备功率不足
17、等问为解决车用发动机(主机)后备功率不足等问题,有的轻型客车也会采用独立式空调机组。独立题,有的轻型客车也会采用独立式空调机组。独立式系统的压缩机由一台单独的副发动机驱动,副发式系统的压缩机由一台单独的副发动机驱动,副发动机、压缩机、冷凝器、蒸发器及其他一些部件组动机、压缩机、冷凝器、蒸发器及其他一些部件组装在机架上,布置在汽车的后部或中部(车架需要装在机架上,布置在汽车的后部或中部(车架需要适当下沉以降低后排座位的高度),再用竖风管与适当下沉以降低后排座位的高度),再用竖风管与车厢顶部两侧的风道相连向车内送冷风,控制板装车厢顶部两侧的风道相连向车内送冷风,控制板装在驾驶室,由驾驶员控制,如图
18、所示。在驾驶室,由驾驶员控制,如图所示。2.2 轻型客车空调布置轻型客车空调布置 2.2.4 独立式轻型客车空调机组独立式轻型客车空调机组第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 2.2.4 独立式轻型客车空调机组独立式轻型客车空调机组轻型客车独立式空调系统布置图第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置 这种结构的优点是制冷量与汽车行驶工况关系不大,这种结构的优点是制冷量与汽车行驶工况关系不大,停车或怠速时,空调系统也可正常运行,主要用于主机后停车或怠速时,空调系统也可正常运行,主要用于主机后备功率不足的场合。其缺点主要有两点:备功率不足的场合。其缺点主要有两点:一是需要专用的
19、副发动机,占用空间并增加整车质量;一是需要专用的副发动机,占用空间并增加整车质量;二是轻型客车车厢高度低,如果安装独立式空调机组,二是轻型客车车厢高度低,如果安装独立式空调机组,后排座位将要抬高很多,有可能使乘员头部碰到车顶,为后排座位将要抬高很多,有可能使乘员头部碰到车顶,为此需要后部车架作局部下弯,使车架制造增加工作量,而此需要后部车架作局部下弯,使车架制造增加工作量,而且车架受力恶化。且车架受力恶化。2.2.4 独立式轻型客车空调机组独立式轻型客车空调机组第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.3 大中型客车的空调布置大中型客车的空调布置 随着交通运输客运量的增加,尤其是旅游
20、业的发展随着交通运输客运量的增加,尤其是旅游业的发展及长途卧铺客车需求量的增加,对大、中型客车的空调及长途卧铺客车需求量的增加,对大、中型客车的空调器要求猛增。由于大、中型客车车室内部空间较大、乘器要求猛增。由于大、中型客车车室内部空间较大、乘员密度高、车内热负荷大,所以要求制冷量大、空调机员密度高、车内热负荷大,所以要求制冷量大、空调机组大,造成车上主机的后备功率常显不足。因此大、中组大,造成车上主机的后备功率常显不足。因此大、中型客车空调器多采用独立式空调系统,即制冷压缩机由型客车空调器多采用独立式空调系统,即制冷压缩机由独立的副发动机驱动。独立的副发动机驱动。客车空调系统布置,首先要考虑
21、客车的总体设计,客车空调系统布置,首先要考虑客车的总体设计,在总体设计的前提下,合理布置空调设备及管道。在总体设计的前提下,合理布置空调设备及管道。第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2.3 大中型客车的空调布置大中型客车的空调布置 2.3.1 大中型客车制冷装置的布置大中型客车制冷装置的布置 大、中型客车制冷装置的布置按驱动方式分为独立式大、中型客车制冷装置的布置按驱动方式分为独立式和非独立式两种,前者应用的较多,后者应用的较少。和非独立式两种,前者应用的较多,后者应用的较少。独立式大中型客车制冷装置由专用辅助发动机驱动制独立式大中型客车制冷装置由专用辅助发动机驱动制冷压缩机,制
22、冷强度与车速及负荷无关,即使汽车停驶,冷压缩机,制冷强度与车速及负荷无关,即使汽车停驶,仍能进行车厢里的制冷,冷气系统运行工况稳定。仍能进行车厢里的制冷,冷气系统运行工况稳定。独立式大中型客车制冷装置按各部分设备组成可分为独立式大中型客车制冷装置按各部分设备组成可分为整体式和分体式两种。整体式和分体式两种。独立式大中型客车制冷装置的布置独立式大中型客车制冷装置的布置第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置1)独立整体式独立整体式 独立整体式是把副发动机、制冷压缩机、冷凝器、蒸独立整体式是把副发动机、制冷压缩机、冷凝器、蒸发器及其他部件组装在一机架上,冷风通过风道吹入车厢。发器及其他部件
23、组装在一机架上,冷风通过风道吹入车厢。它的特点是它的特点是:总成少,结构紧凑,制冷量大,质量大;总成少,结构紧凑,制冷量大,质量大;安装于客车地板下面,不占车厢空间,车厢乘客室完整,安装于客车地板下面,不占车厢空间,车厢乘客室完整,对车身要求不高,但机组高度受到限制,客车底架需相应对车身要求不高,但机组高度受到限制,客车底架需相应加强;加强;制冷机组安装必须满足轴荷分配要求,否则会加速轮胎制冷机组安装必须满足轴荷分配要求,否则会加速轮胎磨损,产生附加振动和噪声;磨损,产生附加振动和噪声;制冷系统可以做到管路短、制冷剂充注量少,泄漏容易制冷系统可以做到管路短、制冷剂充注量少,泄漏容易控制。控制。
24、独立式大中型客车制冷装置的布置独立式大中型客车制冷装置的布置第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2008年8月能源与动力工程学院交通运输系 独立式大中型客车制冷装置的布置独立式大中型客车制冷装置的布置 汽车空调独立整体式制冷装置第第2章章 汽车空调系统的布置汽车空调系统的布置2)独立分体式)独立分体式 独立分体式仅是把辅助发动机与制冷压缩机组成一体,独立分体式仅是把辅助发动机与制冷压缩机组成一体,安装在客车的中部或后部,而把冷凝器和蒸发器都置于车顶安装在客车的中部或后部,而把冷凝器和蒸发器都置于车顶棚外中部,或者把冷凝器置于车体裙部而把蒸发器(多个)棚外中部,或者把冷凝器置于车体裙
25、部而把蒸发器(多个)对称布置在车顶棚内的两侧风道里。其特点是:对称布置在车顶棚内的两侧风道里。其特点是:冷凝器、蒸发器有最大的组合性能以及派生的组合,安装冷凝器、蒸发器有最大的组合性能以及派生的组合,安装灵活方便,可以按用户需要在车顶、车后、车内以及裙部布灵活方便,可以按用户需要在车顶、车后、车内以及裙部布置,形成多品种、多规格的产品,但对车身要求较高。置,形成多品种、多规格的产品,但对车身要求较高。有利于轴荷分配,可获得最佳的车辆重心位置,为轮胎等有利于轴荷分配,可获得最佳的车辆重心位置,为轮胎等零部件的耐久使用提供了有利的条件。零部件的耐久使用提供了有利的条件。可使车厢里风速、温度均匀,可
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