汽车空调发展史.docx

第一部分：汽车空调 技术是随着汽车的普及和高新技术的应用而发展起来的汽 车空调技术的发展经历了由低级到高级，由单一功能到多功能的五个阶段第一阶段，单一取暖 1925 年首先在美国出现了利用汽车冷却水通 过加热取暖的方法到1927 年发展到具有加热器、风机和空气滤清其的比较完 整的供热系统这种供热系统直到 1948年才在欧洲出现而日本到 1954 年才开 始使用加热器取暖目前，在寒冷的北欧、亚欧北部地区，汽车空调仍然使用单 一供热系统第二阶段，单一冷气1939 年，由美国通用汽车帕克公司首先在轿 车上安装由机械制冷的空调器这项技术由于二次世界大战而停止了发展战后 的美国经济迅速发展，特别是因 1950年美国石油产地的炎热天气，急需大量的 冷气车，而使单一降温的空调汽车得以迅速发展起来欧洲、日本到 1957 年才 加装这种单一 冷气轿车单一降温的方法目前仍然在热带、亚热带地区使用第三阶段，冷暖一体化 1954 年，通用汽车公司首先在纳什牌轿车 上安装了冷暖一体化的空调器，汽车空调才基本上具有调节控制车内温度、湿度 的功能随着汽车空调技术的改进，目前的冷热一体空调基本上具有降温、除湿、 通风、过滤、除霜等功能。

这种方式目前仍在大量经济汽车上是使用，是目前使 用量最大的一种方式第四阶段，自动控制 冷热一体汽车空调需要人工操纵，这显然增 加了驾驶员的工作量，同时控制质量也不大理想自从冷暖一体化出现后，通用 公司就着手研究自动控制的汽车空调，并于 1964年首先安装在卡迪拉克牌轿车 上，紧接着通用、福特、克莱斯勒三大汽车公司竞相在各自的高级轿车上安装自 动空调日本、欧洲直到 1972年才在高级轿车上安装自动空调自动空调装置只要预先调好温度 ，就能自动地在调定好的温度范围内工 作机器根据传感器检测车内、车外环境的温度信息，自动地指挥空调器各部件 工作，达到控制车内温度和其他功能地目的第五阶段，微机控制1973 年美国通用公司和日本五十铃汽车公司 一起联合研究由微型计算机控制汽车空调系统，1977 年同时安装在各自地汽车 上，将汽车空调技术推到一个新高度微机控制的汽车空调系统由微机按车内外 地环境，实现微调化该系统具备数字化显示、冷暖通风三位一体化、自我诊断 系统、执行器自检、数据流传输等功能通过微机控制，实现了空调运行与汽车 运行的相关统一，极大地提高了制冷效果、节约了燃料，从而提高了汽车的整体 性和舒适性。

1 9 2 7年，在美国纽约市场上出现了第一台汽车空调装置，当时轰动 了世界各国汽车制造商实际上这种装置只能称之为“加热器” ，只是在汽车 车厢内增加了热量，在欧洲寒冷的季节里，能起到一定的保暖作用到了 19 3 8年，美国人帕尔德发明了汽车空调，他根据电冰箱“冷气” 的原理，在一辆老爷车上进行了试验又于1 9 3 9年，将改进后的冷气机，安 装在美国福特汽车公司制造的林肯V12型轿车中，效果很好1 9 4 0年，美国Packard公司第一次将机械制冷用于车用空 调，为世界汽车空调市场开辟了发展之路第二次世界大战的爆发阻碍了汽车空调的发展二战结束后，汽车空调 的实用化、普及化开始逐渐恢复发展起来1 9 5 3年，美国的一些汽车制造厂商，将空调正式开始在普通的轿车 上使用，接着便进行大批量生产汽车空调当地装有冷气的汽车已达车辆总数的 10％，计5万套1 9 5 4年，第一台冷暖一体化整体式汽车空调设备，安装在美国Nd sh牌小客车上1 9 5 7年，日本参考美国的汽车空调也开始试制生产，然后欧洲的汽 车制造厂商也相继开始生产轿车用空调I 9 6 0年，冷气装置的汽车空调开始普及于世界据有关资料统计表 明，截止1 9 6 2年，世界上轿车装有空调设备的已达7 5万套。

1964年，第一台自动控温的汽车空调，装置在美国通用汽车公司的 凯迪拉克名牌豪华轿车中1 9 6 7年，世界上装置汽车空调的轿车已达3 5 4万辆1971年之后，日本丰田汽车公司的世纪、皇冠；英国的劳斯莱斯； 德国的梅赛德斯－奔驰等豪华高级轿车中，都分别安装了自动汽车空调设备装 置1979年，美国和日本共同推出用电脑自动控制的汽车空调设备系 统，并用数字显示，达到最佳控制此时，汽车空调已进入第四代产品1 9 8 9年，美国通用汽车公司大量生产的初期产品，主要有专用循环 空气进口的“突进型”汽车空调由于其对空气循环、外部空气的选择、出气位 置的确定，以及除湿和温度控制等都较难实现，因而将主流改为空气混合型空调我国于70年代，最早的汽车空调装置使用在长春一汽红旗轿车上1 976年，由原上海内燃机油泵厂今上海汽车空调机厂制造汽车空调，配套在上 海牌轿车SH760A轿车中第三部分：汽车空调主要功能包括 4 部分: 制冷 制热 通风 除湿制冷系统原理: 汽车空调的制冷原理与家用空调原理基本相同,汽车空 调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供,汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会 明显增大，油耗也会增加升/H,油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系，环境 温度高制冷剂膨胀的压力大,发动机驱动空调的消耗也相应加大,环境温度低油 耗相应减少.汽车空调压缩机基本都采用定频式,没有功率调节,就是只要打开空 调耗油量是固定的,与你调节空调温度没有关系,温度调节高出风温度相应提高, 是因为空调系统里面的热水部分风阀打开,在制冷的同时送热风进来,中和冷气 以得到所需要的舒适温度.制热系统原理: 汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系,制热的热源不是 空调本身获取的,是由汽车的散热水箱提供,早晨在热车前空调吹出来的是冷风, 待热车后空调热风源源不断的送出来,制热本身基本没有能量消耗,是利用汽车 的余热完成的.通风: 通风分为内循环和外循环, 使用内循环时车内空气基本不与外界交流,使用外循环时位于引擎盖下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来,以 保持车内空气的清新.除湿: 空调制冷的过程就是除湿的过程,从制冷时产生的大量冷凝水就可以 看出来了,在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾, 打开空调驱雾就是一个除湿的过程.第二部分：汽车空调压缩机 -介绍定义汽车空调压缩机是汽车空调制冷系统的心脏， 起着压缩和输送制冷 剂蒸汽的作用。

分类压缩机: 不可变排量和可变排量两种空调压缩机按内部工作方式不同分为：曲柄连杆式（由曲柄，连杆，活塞，进 排气阀等组成）；摇盘式压缩机（由主轴，圆锥齿轮，斜形板，连杆，活塞，进排 阀和摇板等组成）；斜盘式压缩机（由主轴，斜盘，气缸，活塞，进排阀等组成） 目前有这三种汽车空调压缩机 -工作原理分类根据工作原理的不同，空调压缩机可以分为定排量压缩机和变排量压缩 机定排量压缩机定排量压缩机 的排气量是随着发动机的转速的提高而成比例的提 高，它不能根据制冷的需求而自动改变功率输出，而且对发动机油耗的影响比较 大它的控制一般通过采集蒸发器出风口的温度信号，当温度达到设定的温度， 压缩机电磁离合器松开，压缩机停止工作当温度升高后，电磁离合器结合，压 缩机开始工作定排量压缩机也受空调系统压力的控制，当管路内压力过高时， 压缩机停止工作变排量空调压缩机变排量压缩机 可以根据设定的温度自动调节功率输出空调控制 系统不采集蒸发器出风口的温度信号，而是根据空调管路内压力的变化信号控制 压缩机的压缩比来自动调节出风口温度在制冷的全过程中，压缩机始终是工作 的，制冷强度的调节完全依赖装在压缩机内部的压力调节阀来控制。

当空调管路 内高压端的压力过高时，压力调节阀缩短压缩机内活塞行程以减小压缩比，这样 就会降低制冷强度当高压端压力下降到一定程度，低压端压力上升到一定程度 时，压力调节阀则增大活塞行程以提高制冷强度汽车空调压缩机 -工作方式分类根据工作方式的不同，压缩机一般可以分为往复式和旋转式，常见的往 复式压缩机有曲轴连杆式和轴向活塞式，常见的旋转式压缩机有旋转叶片式和涡 旋式曲轴连杆式压缩机这种压缩机的工作过程可以分为4个，即压缩、排气、膨胀、吸气曲轴旋转时， 通过连杆带动活塞往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面构成的工作容积便 会发生周期性变化，从而在制冷系统中起到压缩和输送制冷剂的作用曲轴连杆式压缩机是第1代压缩机，它应用比较广泛，制造技术成熟，结构简单， 而且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低适应性强，能适应广阔的压 力范围和制冷量要求，可维修性强但是曲轴连杆式压缩机也有一些明显的缺点，例如无法实现较高转速，机器 大而重，不容易实现轻量化排气不连续，气流容易出现波动，而且工作时有较 大的振动由于曲轴连杆式压缩机的上述特点，已经很少有小排量压缩机采用这种结构 形式，曲轴连杆式压缩机目前大多应用在客车和卡车的大排量空调系统中。

nW ■ I—I 口 ry u轴向活塞式压缩机可以称为第2代压缩机，常见的有摇板式或斜板式压缩机， 这是汽车空调压缩机中的主流产品斜板式压缩机的主要部件是主轴和斜板各气缸以压缩机主轴为中心圆周布置， 活塞运动方向与压缩机的主轴平行大多数斜板式压缩机的活塞被制成双头活 塞，例如轴向6缸压缩机，则3缸在压缩机前部，另外3缸在压缩机后部双头活 塞在相对的气缸中一前一后的滑动，一端活塞在前缸中压缩制冷剂蒸气时，另一 端活塞就在后缸中吸入制冷剂蒸气各缸均配有高低压气阀，另有一根高压管， 用于连接前后高压腔斜板与压缩机主轴固定在一起，斜板的边缘装合在活塞中 部的槽中，活塞槽与斜板边缘通过钢球轴承支承当主轴旋转时，斜板也随着旋 转，斜板边缘推动活塞作轴向往复运动如果斜板转动一周，前后2个活塞各完 成压缩、排气、膨胀、吸气一个循环，相当于2个气缸工作如果是轴向6缸压缩 机，缸体截面上均匀分布3个气缸和3个双头活塞，当主轴旋转一周，相当于6个 气缸的作用斜板式压缩机比较容易实现小型化和轻量化，而且可以实现高转速工作它 的结构紧凑，效率高，性能可靠，在实现了可变排量控制之后，目前广泛应用于 汽车空调旋转叶片式压缩机旋转叶片式压缩机的气缸形状有圆形和椭圆形2种。

在圆形气缸中，转子的主轴 与气缸的圆心有一个偏心距，使转子紧贴在气缸内表面的吸、排气孔之间在椭 圆形气缸中，转子的主轴和椭圆中心重合转子上的叶片将气缸分成几个空间，当主轴带动转子旋转一周时，这些空间的容 积不断发生变化，制冷剂蒸气在这些空间内也发生体积和温度上的变化旋转叶 式压缩机没有吸气阀，因为叶片能完成吸入和压缩制冷剂的任务如果有2个叶 片，则主轴旋转一周有2次排气过程叶片越多，压缩机的排气波动就越小作为第3代压缩机，由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小，易 于在狭小的发动机舱内进行布置，加之噪声和振动小以及容积效率高等优点，在 汽车空调系统中也得到了一定的应用但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很 高，制造成本较高涡旋式压缩机这种压缩机可以称为第4代压缩机涡旋压缩机结构主要分为动静式和双公转 式2种目前动静式应用最为普遍，它的工作部件主要由动涡轮与静涡轮组成， 动、静涡轮的结构十分相似，都是由端板和由端板上伸出的渐开线型涡旋齿组成， 两者偏心配置且相差180°，静涡轮静止不动，而动涡轮在专门的防转机构的约 束下，由曲柄轴带动作偏心回转平动，即无自转，只有公转涡旋式压缩机具有很多优点。

例如压缩机体积小、重量轻，驱动动涡轮运动的偏心轴可以高速旋转因为没有了吸气阀和排气阀，涡旋压缩机运转可靠，而 且容易实现变转速运动和变排量技术多个压缩腔同时工作，相邻压缩腔之间的 气体压差小，气体泄漏量少，容积效率高涡旋式压缩机以其结构紧凑、高效节 能、微振低噪以及工作可靠性等优点，在小型制冷领域获得越来越广。