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1、汽车空调系统的节能技术□安徽工学院/方贵银【摘要】本文从压缩机、换热器、节流装置、自动控制等方面阐述了汽车空调节能措施,为我国汽车空调的节能指明了方向。【关键词】汽车空调节能Energy-savingTechniqueinAutomobileAir-conditioningSystemFangGuiyinABSTRACT:Bythestudiesofcompressor,heatexchang-er,flow-adjusterandautomaticcontroldevice,thispaperdescribesen
2、ergy-savingmeasureofautomobileair-con-ditioningsystem.Thesesuggestionhavedirectionalityforautomobileairconditioner.KEYWORDS:automobileair-conditionerenergy-saving1前言随着我国汽车工业的发展,汽车空调也逐渐得到普及和发展,汽车空调不仅要求具备优良的舒适性能,同时也要求系统能够节能。汽车空调节能,除了能改善燃油经济性外,还对汽车的加速、爬坡、驾驶和动机冷却等性
3、能的改善均有利。汽车空调的节能主要从以下几方面着手:(1)采用高效率压缩机;(2)提高换热器的换热能力;(3)改进节流装置;(4)采用智能化模糊控制技术。2采用高效率压缩机压缩机是汽车空调的心脏,在相当大的程度上决定着整机的性能。按照汽车空调压缩机出现的先后顺序可分为第一代的曲轴连杆往复活塞式、第二代的摇板和斜盘往复活塞式、第三代的旋叶和滚动活塞式、第四代的涡旋式和变容量式。曲轴连杆式在汽车空调上已逐渐被淘汰,只用在一些大型客车上,主要是由于结构不紧凑、转速低、惯性力大、容积效率低。摇板式和斜盘式省去了连杆,使其结构
4、较紧凑,惯性力也较前一种减小,至今,在我国的汽车空调中还广泛应用着。但往复式的共同特点是运动惯性力较大,速度提不上去,而且有余隙容积、吸排气阀阻力等影响,使容积效率较低。旋叶式和滚动活塞式由于无吸气阀、运动摩擦件少,转速较高,其容积效率可提高25%左右。但其润滑和密封要求较高,制造精度要求也高,须用高精密机床加工。涡旋式压缩机。由于无吸、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10%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13000rpm左右,体积比往复式小40%,重量
5、比往复式轻15%,绝热效率提高10%。但涡旋式在加工工艺方面难度较大,须用专门的精密数控加工设备,目前国内正在开发此种机型。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,压缩机制冷量和功耗将增大,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,现已开发出变容量压缩机,可根据发动机转速、车内温度,自动调节压缩机制冷量,提高了车室内舒适性、降低了汽车的动力消耗。变排量斜盘式和涡旋式压缩机的排量可无级调节,节能可达30%,特别适应于汽车空调的要求,它将是未来汽车空调压缩机的主要机型。3提高换热器
6、的换热能力换热器性能的优劣,对汽车空调节能极为重要。由于汽车空调趋向小型化,也要求换热器向着体积小、重量轻的高效小型化发展。为此,汽车空调换热器应从以下几方面进行改进。3.1换热器结构改进冷凝器采用平流式冷凝器,它改变了传统的制冷剂单通方式,而采用平行流设计,即在冷凝器入口端有一分配管,使制冷剂均匀进入平流式冷凝器的每支传热管中,并在出口端由另一支收集管收集。如图1所示为平流式冷凝器,它比管带式冷凝器换热能力强,使冷凝温度和压力降低,同时系统的排气压力和输入功率也随之下降。在传统的单通冷凝器中,制冷剂气体在管中逐渐被
7、冷凝成液态,约有20%传热管长度的制冷剂液膜较厚;但在平流式冷凝器中,整个传热管中的制冷剂液膜厚度都非常薄,液态制冷剂在4节能灯谜1.明月照我还(电工名词二)节能技术传热管出口端流出,汇集于收集管底部,而后被导向膨胀阀;平流式冷凝器的压降也较小。蒸发器采用层流式,如图2所示,它类似于板式蒸发器,制冷剂在很小的传热板间流动,空气则如传统的换热器,有散热翅片增加传热面积。图1平流式冷凝器图2层流式蒸发器1—圆筒集管2—扁平椭圆形制冷剂管3—空气侧散热翅片4—跨接管3.2空气侧强化换热(1)翅片的改进最早的翅片是平片,其换
8、热系数低。为了提高换热器性能,人们人为地在翅片表面制造出不同形状,有波纹片、条缝片、超级条缝片。从换热效果来看,波纹片比平片提高20%,条缝片比平片提高70%,超级条缝片比平片提高1～2倍左右。(2)翅片表面亲水膜处理汽车空调蒸发器存在凝露水积水现象,凝露水不但加大了内风压损失,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
