汽车空调系统综述
1.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
[1]
。汽车空调系统是满足舒适性的基本设备之一，然而面对油价的上涨能源的
[2]
紧缺问题，在不降低乘坐舒适性的前提下来提高空调的节能
[3]
与环保性能就显的
尤为重要。汽车空调的发展主要体现在下面几方面：提高舒适性；更趋自动化；注重环保；小型节能
。
[4]
由于汽车空调使用环境比较恶劣，极易发生故障，为了确保汽车空调能良
[5]
好运行，发挥它应有的作用．日常维护和保养是非常重要的。通过日常维护、
保养可以发现故障隐患，及时作出处理以保证空调系统正常工作运行。 关键词：汽车空调；节能；环保；设计
2.1改进压缩机结构
由于汽车空调压缩机转速随着汽车速度的增加而增加，汽车高速行驶时，压缩机制冷量和耗功将增大
[6]
，这对车室内的舒适性和汽车的动力性都不利，为了
解决这个问题就需要采用更新型的变排量压缩机，就像汽车的档位变速箱一样，可根据实际需要改变制冷量，这种压缩机具有结构紧凑、 重量轻并节省燃料等优点。其工作原理与内部调节的变排量压缩机相似
[7]
, 区别在于其控制单元从蒸
发器出风温度传感器获得信号, 驱动一电磁阀对压缩机的功率进行无级调节。由于其排量可降低到接近零, 因此可去掉电磁离合器, 质量减小, 且压缩机一直运转, 避免了转一会停一阵的惯性耗能, 使能耗降低。
现在有研究统计表明，旋叶式压缩机是未来的一大发展，
[8-9]
[14]
它具有低成本、
小尺寸、高能效节能等优点。其结构简单，转速高，在小排量汽车的发展中具有明显优势
。
2.2提高换热器的换热效率
(1)翅片的改进：在多方面的理论研究下，可改变翅片的形状来达到强化传热的效果。
( 2 )翅片表面进行亲水膜处理：汽车空调蒸发器存在凝露水积水现象,凝露水不但加大了 风压损失,而 且使风量减小、制冷量减小。因此提出了在肋片表
面进行亲水膜处理,即利用化学方法使翅片表面生成一层厚1-2拌m 的亲 水膜层,使原来 的珠状凝结变成膜状冷凝,凝冷水呈膜状沿翅 片流下,使换热器风 阻减小、风量增加、功耗下降。
（3）管内侧强化换热管内强化换热是采用内螺纹管
[13]
,管内侧加工成螺纹状
可使换热面积增大，而管的大小却不用增加。这在冷凝器和蒸发器中都可使用这样的管子。
对于蒸发器来说它的种类有三种：管带式，管片式和层叠式
[10]
。采用层叠
式可使结构更紧凑，在汽车上空间本来就不是很大，使用这种结构的空调不仅可以增加效率，而且体积的占用也减小了。
在汽车空调中冷凝器的散热是同冷却缸套水的风扇共用的，而缸套水的温度比外界空气温度高许多，用此联体的冷却风扇对空调换热器的效率提高是不利的。在今后的研发设计中能否使用单独的冷却风扇，而又比目前的更节能这也是提高效率的一种方法。我们也可以试着将蒸发器出来的制冷剂来冷却冷凝器中的制冷剂，在家用空调等里面就是所谓的过冷。
2.3使用控制能力更快更强的节流阀
传统的汽车空调是采用热力膨胀阀节流, 其缺点是响应慢、滞后时间长、误差大。而采用电子膨胀阀,信号传递快、响应迅速,由于它直接检测蒸发器出口过热度,减小了蒸发器过热面积,提高了蒸发器的利用率,系统节能可达10%以上, 还能与汽车空调系统的智能控制相匹配。对于汽车在不同路段，环境下使用外界温度等条件也是不同的，特别是对于载客型的公交车，由于乘客的数量变化以及车门的经常开关使负荷也跳跃性的变化。因此在制冷量的控制方面节流的有效快速调节只起了一部分的作用。对整个空调系统的控制近些年都采用智能化模糊控制。能够全面的对压缩机排气量，膨胀阀流量和送风量的有效控制调节。
2.4空调系统的使用
作为一套满足人们舒适性的空调系统肯定是给人来使用的，但是用过程中也是存在一定经济节能性的。而且合理的使用这套系统不仅可以在主观也就是系统本身的基础上节能至少20%以上，而且还可以使系统寿命，工作条件等得以最大程度上的改善提高。即从空调系统使用保养上下手实行。以下有几点可以实施的：
1.在夏天炎热的天气条件下，车辆暴晒过久车内温度是非常高的，如果乘客
一上车就直接开空调，那么这时制冷工况非常恶劣，环境温度过高，使压缩机吸气温度过高。导致制冷量偏低，而且对系统的冲击是很大的。不仅发动机工作强度偏高，油耗也很大。所以正确的做法应该，先直接将风机开到最大，门窗尽量全开，排除车内的热气，达到通风换气目的。然后再开启空调系统进行制冷。
2.当汽车内温度湿度达到一定程度时，特别是夏天乘客刚上车可能感觉很热，这时空调系统制冷温度较低，风量都比较大，经过一段时间制冷后车内温度会明显降低，而乘客可能感觉风速已不再是适宜状态，所以此时关小送风量，可以很好的节能。当长时间将制冷量，送风量置于最低，那么会影响蒸发器结霜，影响空调系统的运行。所以要适当地进行调节。
3.在使用空调中，不论是家用的还是汽车空调，制冷时风口一般向上开，由于冷气密度较大会下沉。而人对空气舒适度的感觉是下半身最敏感。所以风口向上可使车内冷气分布更均匀，制冷效果更好。而且大巴车上风口不要对着车身玻璃吹，由于玻璃受阳光直射，温度会比较高，会抵消一大部分的制冷量。因此合理使用风口朝向也可做到一定的节能。
4.在夏天大巴车内使用空调时，刚上车都很热，但行驶一段路程后，特别是省与省之间的大巴车，连续运行几小时的。部分乘客中途可能会因为长时间吹空调感觉比较冷，就会将出风口关掉。如车内风口全部关闭，那么由于制冷空调系统还在工作，将导致蒸发器产生的冷量送不出去，使蒸发器外表面大量结霜。严重影响制冷效果，而且使空调系统耗能增加。因此当乘客感觉不怎么需要冷风时，但又不能关掉空调系统。这样会使车内温度上升，为保持一定平衡性，可以减小油门，是压缩机转速降下来。使制冷量降低。
5.在一个季度使用后，汽车空调系统会附着大量的灰尘等杂质，特别是冷凝器上面，由于是空冷是所以一直与外界空气相接触的，所以上面一定有大量灰尘，定期处理掉这些灰尘会使它的热阻减小，利于散热。这也能更好的进行节能。
3.汽车空调未来的节能发展方向
汽车空调已成为汽车生产制造中不可或缺的部分，因为人们生活水平的提
高，对车内环境舒适度也越来越高，所以在汽车生产中制造商也对汽车空调系统变得非常重视
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当然随着世界能源的紧缺，以及我国所呼吁的节能环保。因此
汽车空调在研制时就要考虑在不降低舒适性的同时尽量使它更加节能，降低能耗。
采用内螺纹管道，强化传热。以及使用电磁阀进行流量调节，尽量地实现自动化控制。由设计来分析各个环节能进行节能的地方，由主观系统本身来说就是从四大件下手，通过改进四大件的结构使用更先进的部件来达到节能的目的。此外我们还可从对系统的应用上来进行节能。从实践以及大量的资料可以很好的证明，通过这些措施能有效地进行节能，降低汽车空调系统的能耗。
除了现在普遍运用的节能措施外，对未来的汽车空调系统节能还有更优秀的方法。在汽车空调系统本身可以做出跨越性的步伐。可使用其他的制冷方式来制冷。如氢化物汽车空调系统
[11]
，这样的系统压缩机都可以不用了，类似与热管
换热一样。还有就是使用吸附式汽车空调系统，这也省去了压缩机，节省了压缩机的耗能。在未来上述两类系统可能还不能那么快投入实际应用，但改变系统制冷剂还是很可能实现的。利用二氧化碳跨临界制冷
[12]
，能制取更大的冷量，而
且不会出现破坏臭氧层等情况。总之未来的汽车空调系统会越来越节能，而且自动化程度会变得很高。我们只需在实际的运用中做到最合理地使用。
总之汽车空调系统的好坏直接影响着汽车的乘坐舒适性, 在人们生活水平日益提高的今天, 对汽车空调性能的要求也越来越高了。但同时, 能源紧缺、环境污染的问题也更加突出。因此,我们的任务就是要做到在不降低舒适性的前提下尽量节约能源、降低消耗。
4.参考文献
[1]方贵银，李辉.汽车空调技术[M].北京：机械工业出版社，2003:416-428 [2]麻友良.汽车空调技术[M].北京：机械工业出版社，2009:1-6.
[3]崔选盟.汽车空调节能降耗途径探讨 陕西交通职业技术学院, 陕西 西安 710021 [4]陈孟湘.汽车空调—原理.结构.安装.维修[M].上海:上海交通大学出版社,2003. [5]余梅汽 .车空调原理及日常维护[J]. 机械与电子，2009 [6]甘伟新.客车空调的节能途径探讨[J] .铁道车辆,2000. [7]肖军.现代汽车空调系统的技术发展趋势[J].电子技术, 2006.
[8]缪道平，吴业正.制冷压缩机[M].北京:机械工业出版社，2004:219-228. [9]阙雄才，陈江平.汽车空调实用技术[M].北京：机械工业出版社，2003. [10]方贵银.汽车空调系统的节能技术.[J].节能技术，1997（5）. [11]陈江平.国外汽车空调系统技术发展趋势[J]. 制冷学报,2002
[12] (美)B·H·德威金斯.汽车供暖与空调系统[M] .北京:机械工业出版社,2000.
[13]周庆辉，纪威，王夺.汽车空调暖风机热交换器的优化设计[J].工程设计学报. [14]马国远，李红旗.旋转压缩机[M].北京：机械工业出版社，2003.
[15] 孔德玲,赵兰萍,杨志刚. 汽车空调的研究现状及发展前景[J]. 节能, 2008. [16] 闻芳. 当前汽车空调的发展趋势探究[J]黑龙江科技信息, 2010,(10).
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