汽车空调的分类和布置.ppt

1,主讲人：赵创要ZJUT,6/22/2023Email：,第四章 汽车空调的分类和布置,2,汽车空调的分类2.小型车辆的空调布置3.大中型车辆空调的布置4.其它车辆空调的布置,目录,3,1.汽车空调的分类,按压缩机驱动方式分类,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，大客车、特种车辆以及工程车辆等也正在迅速普及。汽车空调种类繁多，根据不同标准分类方法也很多。,独立式汽车空调：专用一台发动机（即辅机）驱动压缩机。制冷量大，工作稳定，但体积及重量大、机构复杂、成本高，多用于大中型客车。非独立式汽车空调：空调压缩机由汽车发动机驱动。制冷性能受汽车行驶速度（发动机转速）的影响较大，制冷的稳定性较差，多用于小型客车。,4,1.汽车空调的分类,按送风方式分类,直吹式：冷风或暖风直接从空调送风板吹出。结构简单，压损小，但送风均匀性差。用于轿车、中小型客车和货车。风道式：空调处理后的风先送入风道，再由各风口送入车内。送风均匀，冷暖风可以到达所需要的部位，但结构复杂，压损大，风机功耗大。用于大型客车和专用车辆。风道分为两侧送风道和中央送风道。两侧风道不占用有效空间，但要求车窗框离车顶较远；中央送风道相反，要求采用扁风道和高车顶。,5,1.汽车空调的分类,按结构形式分类,整体式空调：即将副发动机、压缩机、冷凝器、蒸发器通过皮带、管道连接成一个整体，安装在一个专门的机架上，构成一个独立的总成，由副发动机带动，通过送风管道将冷风送入车内。分体式空调：它是将压缩机、冷凝器、蒸发器以及独立式空调副发动机部分或全部布置，用管道连成一个制冷系统。分散式空调：它是将压缩机、冷凝器、蒸发器等各部件分散安装在汽车各个部位，并用管道相连接。轿车、中、小型客车及货车都采用这种形式。,6,1.汽车空调的分类,按功能分类,冷暖分开型：将制冷、供暖、通风系统各自安装，独立控制，互不干涉，多用于大型客车或载货汽车上。冷暖一体型：将制冷、供暖、通风系统共用鼓风机和通道，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和冷、暖风可同时工作的混合调温式组合，多用于轿车。全功能型：集制冷、采暖、除湿、通风、空气净化于一体。,还有按空气流动路径，按控制方式等分类,7,2.小型车辆的空调布置,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，从而导致空调系统的布置型式也不尽相同。,轿车空调布置,轿车要求结构紧凑、质量小、舒适和节能，因此轿车空调系统设计原则是在可靠运行的前提下尽可能简单紧凑。,轿车空调布置,轿车常常采用非独立式制冷装置，由主发动机驱动制冷压缩机。,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。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，其减少量不应超过25。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，也可将冷凝器装在其它部位。,蒸发器位于仪表板中间下方，或分置于前后部，以利于送风均匀；膨胀阀安装在蒸发器进口处；检视镜、干燥过滤器和贮液器设计成一整体。冷气装置各部件间的连接管道采用软管，可抵抗汽车的振动和颠簸，又便于安装。,轿车空调布置,LS400车系空调系统前蒸发器及暖风装置布置图,现代轿车多采用一体式空调，采暖盘管与冷气盘管置入一个壳体内，组成冷气、暖气、除湿为一体的空调系统，安装在仪表板内。,轿车空调布置,轻型客车一般指19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；冷凝器可置于车身裙部两侧，也有装在水箱前或车底部的。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。,轻型客车空调布置,轻型客车空调的结构形式比较多，双空调器式是用得最多的一种，多用于713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。按蒸发器布置方法分为三类：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。,双空调器式,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。压缩机由汽车发动机驱动。,隐蔽式加车顶中置式,前空调,隐蔽式加立箱式适用于79座的客车。两个蒸发器，一个隐蔽在仪表板下，一个放在副驾驶员座靠背后，是特制的直立式结构。两个蒸发器的送风都属于直吹式，这种送风方式不均匀，舒适性较差，但占用空间较少，适用于车身高度较矮，而乘客位置略为靠后的车辆采用。,隐蔽式加立箱式蒸发器,隐蔽式加独立箱式,车顶分散侧置式适用于10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，冷风从蒸发器直接送出。蒸发器可并列布置，也可对角布置，具体布置根据车厢内座椅位置而定。冷凝器一般有两个。压缩机由汽车发动机驱动。这种结构蒸发器厚度较大，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。,车顶分散侧置式,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,风道式空调系统是目前15座以上的轻型客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，以提高乘客的舒适性，鼓风机可以是3个或4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，可根据车身宽度改变长度。,风道式,中央顶置式轻型客车空调系统适用于714座的轻型客车。其中，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。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。,中央顶置式,为解决车用发动机（主机）后备功率不足等问题，有的轻型客车采用独立式空调机组。其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装在机架上，布置在汽车的后部或中部，再用竖风管与车厢顶部两侧的风道相连向车内送冷风，控制板装在驾驶室，由驾驶员控制，如图所示。,独立式轻型客车空调机组,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，主要用于主机后备功率不足的场合。其缺点主要有两点：需要专用的副发动机，占用空间并增加整车质量；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。,大、中型客车内部空间较大、乘员密度高、车内热负荷大，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。,3.大中型车辆的空调布置,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。,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。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。,独立式大中型客车制冷装置的布置,独立整体式 独立整体式是把副发动机、制冷压缩机、冷凝器、蒸发器及其他部件组装在一机架上，冷风通过风道吹入车厢。,它的特点是:（1）总成少，结构紧凑，制冷量大，质量大；（2）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，客车底架需相应加强；（3）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；（4）制冷系统可以做到管路短、制冷剂充注量少，泄漏容易控制。,独立分体式 把辅助发动机与压缩机组成一体，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棚外中部，或者把冷凝器置于车体裙部而把蒸发器对称布置在车顶棚内的两侧风道里。其特点是：（1）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、车内以及裙部布置，形成多品种、多规格的产品，但对车身要求较高。（2）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；（3）可使车厢里风速、温度均匀，可提高舒适性；但由于安装布置的随意性，管道加长，阻力损失增加。,非独立式大中型客车制冷装置是由主发动机直接驱动制冷压缩机。其特点是冷气系统结构简单，不需辅助发动机，不必另占空间，质量小，造价低。但是制冷的强度随汽车的运行工况变化而变化，汽车车速和负荷变化时，制冷系统工况就不稳定，特别是怠速时，不能保证制冷系统有足够的能量。同时，当车辆行驶在较差路面或爬坡时，由于制冷系统需占主发动机1015的动力，会影响汽车的加速和爬坡的能力。非独立式大中型客车制冷装置多数将冷凝器与蒸发器组成一体，可布置于车顶外面，也可布置于车后；前者将冷凝器与蒸发器水平布置组成一体，平置于车顶外面，称顶置式；后者则将冷凝器与蒸发器上下垂直布置组成一体，放于车辆后部，称后置式。,非独立式大中型客车制冷装置的布置,非独立式大中型客车制冷装置的布置,1-压缩机 2-加热器 3-电机 4-蒸发器 5-车外空气 6-冷风出口 7-冷凝器 8-冷风进口9-空调空气 10-车内循环空气 11-蒸发器风扇 12-散热器 13-主发动机后置非独立式大中型客车制冷装置,非独立式大中型客车制冷装置的布置,冷风管道的布置与制冷装置在客车上的位置有直接的关系，虽然冷风管路的布置方式应满足如下要求：尽可能缩短冷风管道的长度，以降低能耗；冷风管道设计应使车内具有较好的气流组织。应把冷风出风管道布置在客车的上部，使气流自然循环；冷风出风口与乘客头部之间的距离以及出风口的空气流速等应满足车内乘客舒适性要求；管道布置应与车内其它相邻部位协调统一，充分满足车内整体美观的要求；位于车内部分的管道应进行相应的防结霜和隔噪声处理，而与车外有接触的部位则应重点考虑隔热保温措施；管道的布置和设计，应充分考虑使用过程中安装、检查、维修等操作方便性；管道各部分的接头部位应加强密封，以使整个系统具有良好的密封性。,大中型客车冷风管道的布置,冷风管道可以布置在侧窗下缘，也可布置在顶盖两侧或是顶盖中央。,大中型客车冷风管道的布置,大中型客车大多采用独立燃烧式暖风装置，暖风机（热交换器）一般安装在客车的前后轴间的左侧或右侧，通常和油箱或蓄电池配重以达到合理的轴荷分配，对于没有冷气装置的客车，暖气装置的布置如图所示。,1-风窗玻璃加热器 2-阀 3-散热器 独立式暖气装置 5-暖风管 6-空气门 7-空气门调节器,大中型客车采暖系统的布置,一般客车有冷暖空调和换气装置，则暖气系统可采用空气内循环式。主发动机是后置式，采用了两台暖风机，可分别单独使用，小暖风机主要保证除霜和驾驶区的采暖，这样更节省能源。,全空调型大客车暖气装置的布置,大中型客车采暖系统的布置,以暖风机安装在前后轴间为例，常见的暖气管道有以下三种。暖风管道布置在紧靠客车左右侧围的位置，如图（a）所示，并直接在暖风管道上开设出风口；暖风管道布置在车厢里的过道上，沿着高、低地板左右布置，出风口开设在高地板的座椅处，如图（b）所示；暖风管道布置在车厢过道的一边，在高地板座椅下面单排布置，出风口设在座椅下，分别向左、右两个方向送风，如图（C）所示。,大中型客车采暖系统的布置,大中型客车除霜装置的布置应尽量满足使用要求，最大限度地除去挡风玻璃上的霜雪，一般有两种布置方式。驾驶员座椅旁置式：将除霜机布置于驾驶员靠侧壁的座椅旁，靠除霜机的鼓风机直接从暖风装置的管道内抽取热风，经三通管送入安装于仪表台上风窗玻璃下沿的除霜风口吹出。座椅旁置式的布置形式管路走向较为合理，可以保证管路较短且弯道少，但对驾驶区的布置和驾驶区的美观、整洁有一定的影响。仪表台下置式：将除霜机安装于仪表台下，这种布置十分紧凑，既充分利用了仪表台下的空间，又不影响驾驶区的美观。但管道较长，弯管较多，气流阻力较大。对于采用水暖式暖风装置的客车，一般在驾驶区布置一热交换器，利用其产生的热风除霜。而前置发动机客车若采用独立式暖风装置，可采用独立式热水除霜器，直接利用发动机的冷却系统的热水加热空气进行除霜。这两种热交换器的布置，都有上述两种形式。,大中型客车除霜装置的布置,货车空调系统的布置,4.其他车辆的空调布置,货车空调系统也普遍采用冷暖一体化的形式。与轿车空调一样，也是由主发动机驱动，但它们之间也有不同之处：货车的热负荷大。近年来的货车采用大风窗玻璃以达到视野开阔、造型美观的目的，因此，进入驾驶室的太阳辐射热增加；对于长途货车，其驾驶室容积一般比轿车大，加上发动机在驾驶室的下方，因此货车的热负荷比轿车高；另外，门窗的缝隙比轿车大，其新风热负荷也增加。货车的运行条件较差，驾驶室重心高、振动大，这就要求空调器的防震动性、耐腐蚀性、耐水性等性能更好。货车发动机转速比轿车低，因此，要减小压缩机带轮直径，以提高压缩机转速。,货车空调系统的布置一般采用内置混合式、顶置式和多位控制式三种方式。,目前轻型、重型货车的驾驶室大多采用这种布置方式。通常在驾驶室控制操纵板下面的中部安装加热机组，制冷机组与其相连接，组合成具有制冷、采暖、通风换气及除霜等多种功能的全空调系统，如图所示。,内置混合式,1-加热机组 2-制冷机组 3-储液干燥器机 4-冷凝器 5-压缩机,货车驾驶室空调也有采用顶置式，将制冷设备的蒸发器和冷凝器组成一体，安装在驾驶室的车顶上。采暖是靠加热机组，安装在驾驶室操纵板的下方。新鲜空气从驾驶室顶部开口或从加热机组进入驾驶室内。顶置式空调安装时要注意严格密封，防止漏雨，同时要注意蒸发器和冷凝器机组支承处要有足够的强度和刚度，如图所示。,顶置式,1-冷凝器 2-储液干燥器 3-蒸发器 4-回风 5-制冷管 6-压缩机 7-冷风,对于长途运输的大型货车，驾驶员工作时间长，保证舒适性更为重要。这种驾驶室宽大，热负荷差别大，为了使驾驶室内各处的温度均匀，将驾驶室分成几个部分，每一部分均设空调机组，分别装有风扇、加热器和蒸发器，各自调节风量和温度，形成多位控制。温度控制采用空气混合方式，根据室温传感器，用真空控制空气混合风门的开度来达到温度自动控制。,多位控制式,1-右制冷机组 2-左制冷机组 3-后制冷机组 4-外部空气入口,工程机械包括挖掘机、装载机、吊车、平地机、压路机、推土机等，它们的共同特点是都在比较恶劣的环境条件下使用，车速很慢，驾驶室很小。因此安装空调器要特别注意耐震、耐热、耐腐蚀、防尘，接线要柔软、接头要牢靠，以确保空调器正常运行。工程机械绝大部分也是采用非独立制冷系统，蒸发器使用轿车式的蒸发器；为了保证冷凝器的冷却效果，工程车的空调冷凝器都配有风量较大的冷却风扇；整个空调系统的布局按安装方便来选择。,工程车空调系统的布置,工程车空调布置主要有裙置式和顶置式。,1-加热冷却机组 2-吹出口 3-加热器软管 4-发动机 5-冷凝器 6-贮液器 7-压缩机 8-制冷剂软管,加热器、蒸发器组成一体化的加热冷却机组1置于司机室底裙部，可进行制冷、供暖和除湿运转；发动机、压缩机、冷凝器以及其它辅件都置于工程车的裙部。,裙置式,1-蒸发器 2-加热芯 3-风机 4-排泄槽 5-脚部吹出口管道 6-脚部吹出口 7-吹出口切换风 8-面部吹出口 9-室内空气吸入口过滤器 10-控制板 11-司机室车顶部 12-室外空气吸入口过滤器,室外空气通过吸入口过滤器12进入，室内回风通过吸入口9进入空调机组混合，混合后的空气经过蒸发器1冷却除湿，凝结水由排泄槽4贮存，而冷气由加热芯2加热、通过风机3将处理后的空气送到各吹风口，各吹风口的温度由风门7调节。工程车空调顶置式布置，要求顶部密封要好，以防灰尘、杂质等进入车室内；同时，司机室内压力要略高于外气压力，以免外气渗入。,顶置式,