电动汽车空调作业报告

第一篇：电动汽车空调作业报告

浙江科技学院 汽车空调技术

汽车空调技术论文

——暨电动汽车空调系统报告

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一、摘要

对比分析纯电动汽车电加热空调系统和热泵空调系统,提出未来潜在车型的纯电动汽车上可以匹配的电动空调的形式及更适合于电动汽车的空调系统。

关键字 电动汽车 制热 制冷 设计

Contest and analyze electric heating air conditioning system and heat pump air conditioning system of the electric vehicles，put forward what form electric air conditioning can match the potential models of pure electric vehicles and more suitable for electric vehicle of air conditioning system.Key words:Electric vehicle，Electric heating，Refrigeration，Design

二、简介

现代燃油汽车不仅消耗大量的资源,而且严重污染大气环境,危害人类健康,而纯电动汽车具有无任何排泄物、不污染环境、低噪声及节省资源等特点,发达国家都投入大量的人力、物力进行开发和研制,取得了大量的成果,一批批先进的电动汽车不断面市,有的已形成商业化规模生产。与燃油汽车一样,纯电动汽车也要创造一个舒适的驾驶和乘坐环境,即要配备相应的冷风系统也要配备相应的暖风系统,以提高其舒适性。

电动汽车空调特点与室内空调装置相比，电动汽车空调装置主要有以下特点：（1）汽车空调系统安装在运动的车辆上，要承受剧烈而频繁的振动与冲击，要求电动汽车空调装置结构中的各个零部件都应具有足够的强度“气密性能；（2）电动汽车内乘员所占空间比大，产生的热量多，热负荷大，要求空调具有快速制冷和低速运行能力；（3）电动汽车车身隔热层薄，而且门窗多，玻璃面积大，隔热性能差，致使空调冷气热漏损严重；（4）车内高低不平且有座椅，气流分配组织困难，难以做到气流分布均匀（5）电动汽车有足够的电能可以驱动电动空调压缩机工作，但蓄电池提供的直流电是电动汽车唯一的动力源,没有发动机余热可以用于车内采暖电动汽车无法使用现有的燃油汽车空调系统；（6）电动汽车空调使用的就是直流电气系统，可靠性高,维护方便。

本文将着重对比分析纯电动汽车电加热空调系统和热泵空调系统,提出未来 第 1 页

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潜在车型的纯电动汽车上可以匹配的电动空调的形式。

由于电动车的空调系统必须自身具有供暖的功能,而又无发动机的余热来利用,故要采用其他方式供热。作为驱动动力的蓄电池组容量有限,而电加热空调系统的效率也比较低,所以空调系统的能耗对电动车的续驶里程有很大的影响,同燃油汽车相比,对纯电动汽车空调系统的能耗提出了更高的要求,必须要寻求效率更高、效果更好的制热方式。

三、电动车制热系统

（一）电加热空调系统

目前一般电动车上制热由专门加热装置来实现,用的比较多的电加热方式为PTC加热,而其制冷系统则由电机驱动压缩机执行。相比热泵式空调系统,该方案对整车结构改变较小,制冷系统的实现通过采用电动压缩机取代机械式压缩机即可实现。目前最成功的混合动力车型丰田PRIUS采用的就是该种方案,空调为电动空调,暖风为PTC暖风,制冷制热迅速。该空调系统可以在发动机不起动的情况下正常运行,满足乘员的舒适性要求。电加热的空调工作方式如图1所示。

图1 电加热空调系统工作方式

高压电池组的直流电经电池管理系统后由控制电机控制器为空调压缩机驱动电机供电,空调电机带动压缩机产生制冷效果。控制器将电池管理系统送来的电池组电量信号以及室内传感器送来的温度控制信号进行处理后,通过输出端控制驱动空调电机,从而通过驱动电机控制压缩机的功率、转速。

但是,PTC加热是一种纯电加热,加热效率始终小于1,这对于纯电动汽车来 第 2 页

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说对续驶里程方面会有比较大的影响。根据某款电动车上配备的暖风PTC芯体的实际测试发热效率为95%。此芯体在散热片上虽然使用了带有开窗的散热带,发热效率已经处于一个相当高的水平,但是仍存在小部分的电能损耗。由于不能凭空的变出能量来，故其COP的值不可能超过1,即使没有任何外界的损耗时COP的值也仅仅只能达到1。此款PCT发热芯体在额定电压345V的状态下,由于有部分消耗只能够达到3300w的发热量,工作电流约为10A。考虑到整车的续驶里程,如果将PTC发热芯体的工作电流提高到15A的供电能力,考虑发热效率的影响,也只能达到4916W。虽然能勉强满足整车供暖的需要,但对于行驶过程中无外来电源只靠蓄电池组的电能来对整车供电的纯电动汽车来说,已经对整车的电器系统及续驶里程产生了比较大的影响。

（二）热泵空调系统

根据电动车的特点及电加热对电能消耗的弊端,国内外的汽车空调生产厂家和高校开展了一系列的研究。永磁直流无刷电机直接驱动的电动车热泵空调系统,既解决了压缩机的动力问题又解决了电动车的暖风问题。具体系统的工作模型如图2所示。

图2 热泵空调系统图

热泵空调系统的工作原理:空调系统的制热/制冷运行方式由四通换向阀转换,实线箭头表示制冷运行方式,这时向车室内吹冷气,使车内降温;虚线箭头表示制热运行方式,这时向车内吹热风使车内升温加热或对挡风玻璃除雾/霜。通过 第 3 页

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感受车室温度,控制器调制空调电机电源的脉冲宽度来控制压缩机转速的大小,从而改变空调系统的冷(热)量大小,以满足各种环境条件下车室的舒适性及除雾/霜求。从原理上讲,该系统与普通的热泵空调系统并无区别,但是由于在纯电动汽车上使用,压缩机等主要部件有其特殊性。

采用普通热泵空调系统的结构,需要开发允许双向流动的膨胀阀(即四通阀),并且在热泵工况下,系统从融霜模式转为制热模式时,风道内换热器上的冷凝水将迅速蒸发,在挡风玻璃上结霜,会影响驾驶的安全性。日本电装(DENSO)公司开发出的一套R134a电动车热泵空调系统,在风道中使用2个换热器,在制冷、制热和除霜/除湿模式时的运行如图3所示。当系统以除霜/除湿模式运行时,制冷剂将经过所有3个换热器。空气通过内部蒸发器来除湿,将空气冷却到除霜所需要的温度,再通过内部冷凝器加热,然后将它送到车室,解决了汽车安全驾驶的问题,在融霜时还能同时控制出风口空气的温度。

图3 R134a电动车热泵系统

图4是空调系统的输入功率随转速的变化情况。从图中可以看出,低速时压缩机的输入功率与转速基本呈相同的正比关系,当转速达到一定程度后输入功率反而减少了,故可知虽然在低转速运行时电动车热泵空调系统的性能还有待改进,但是在转速较高时电动车热泵空调系统的性能有较大的提高,能耗低于燃油车空调能耗。

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图4 空调系统的输入功率随转速的变化曲线

图5示出了空调系统的COP随转速的变化曲线。从图中可以看出,转速较低(<1500r/min)时,COP随转速的增加有较快的增长,当转速增长到一定程度(>2000r/min)后,COP随转速增加而趋于恒定不变,这说明低转速时,转速的增加可使压缩机内部的密封效果得到很大改善,致使制冷量随转速增长速度较快,高转速时,压缩机的内泄漏已很小,再增加转速已使密封效果改善不大,所以制冷量随转速增长速度趋于稳定,而压缩机的输入功率随转速增加却一直以较稳定的速度增长。空调系统的COP在转速较低时随转速增加有较快的增长,而在转速较高时,则受转速的影响较小。

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图5 空调系统COP随转速的变化

日本电装公司专门为电动车开发的全封闭电动压缩机,它是由一个直流无刷电动机驱动,通过制冷剂冷却,具有噪声低,振动小,结构紧凑,质量轻等优点。在测试条件为环境温度40℃,车室温度27℃,相对湿度50%,系统稳定时它能以1kw的能耗获得2.9kw的制冷量:当环境温度为一10℃,车室温度为25℃,以1kw的能耗可以获得2.3kw的制热量。在一10℃一40℃的环境温度下,均能以较高的效率为电动车提供舒适的车室环境。

根据日本电装公司专门为电动车开发的全封闭电动压缩机及其热泵空调为例,它通过换向阀门转换空调蒸发器和冷凝器的实际工作位置,即在制热状态时将原蒸发器转换为冷凝器的功能,将原冷凝器转换为蒸发器的功能。通过热机将室外的热量搬运进室内，热机即空调就类似于搬运工的角色。这种热泵空调制热方式的制热效率在正常工作条件下COP往往高于2,远超过电加热的COP值。可以证实热泵空调的制热效果要远超过电加热空调系统的制热效果。

（三）电加热空调与热泵空调的比较

在电动汽车的冷风空调系统中,原理上大同小异基本都为高压蓄电池组通过电池管理系统给空调电机控制器供电,由空调电机控制器通过控制空调电机来驱动压缩机,目前基本上电动压缩机采用的是空调电机一体化压缩机。纯电动汽车 第 6 页

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与传统燃油车最大不同的也就是暖风系统了,没有了发动机的余热可以利用,只能采用其它方法加热。而根据上述电加热暖风空调系统中暖风的COP值与一般情况下热泵空调系统的COP值比较,在电动压缩机低速时热泵空调制热效率不高,但是当转速达到一定程度后,热泵空调的效率远高压电加热的效率,甚至可以达到三倍以上。所以热泵空调更适合于用在电动汽车的暖风系统中

四、电动车制冷系统

（一）电动压缩机制冷空调系统

该系统的基本原理为，电池组的直流电经逆变器为空调压缩机驱动电机供电，空调电机带动压缩机旋转，从而形成制冷循环，产生制冷效果电动压缩机制冷空调系统相对于传统汽车空调系统的改变量最小，在结构上只是压缩机驱动动力源由发动机变为驱动电机。比亚迪e6采取的就是这种空调系统，且在空调全开的情况下也可以跑250公里（车内温度20摄氏度），这要归功于高达200千瓦的铁电池，不过这也使得车身重量达到2295公斤，如何减重和优化内饰细节成为此款车的未来发展方向。

（二）热电制冷空调系统

该项技术具有很多适合电动汽车使用的特点，并且与传统机械压缩式空调系统相比，热电空气调节具有以下特点:热电元件工作需要直流电源;改变电流方向即可产生制冷”制热的逆效果;热电制冷片热惯性非常小，制冷时间很短，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差;调节组件工作电流的大小即可调节制冷速度和温度，温度控制精度可达 0.001，并且容易实现能量的连续调节;在正确设计和应用条件下，其制冷效率可达 90%以上，而制热效率远大于1，具有体积小“重量轻”结构紧凑，有利于减小电动汽车的整备质量;可靠性高“寿命长并且维护方便;没有转动部件，因此无振动”无摩擦“无噪声且耐冲击。

（三）余热制冷空调系统

目前利用余热的空调制冷技术主要有氢化物制冷空调”固体吸附式制冷空调以及吸收式制冷空调，其工作原理“特点”系统组成不尽相同$氢化物空调是指利

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用金属氢化物作为工质，通过在不同温度下金属氢化物释放或吸收氢气的特点而实现制冷固体吸附式制冷是利用某些固体物质在一定温度，压力下能吸附于某种气体或水蒸气，在另一种温度"压力下又能把他释放出来的特性，通过吸附与解吸过程导致压力变化，从而起到压缩机的作用$吸收式制冷也是以热能为动力，利用由两种沸点不同的物质组成溶液具有的气液不平衡特性来完成制冷循环，溴化锂和氨水吸收式制冷是最常见的吸收式制冷。

五、结束语

经过以上介绍和探讨,可以总结出在未来潜在车型的纯电动汽车上可以匹配的电动空调的形式。电动空调系统相对于传统空调系统具有很多优点,但是在纯电动汽车上匹配时需要注意对整车性能的影响,特别是续驶里程和最高车速,不能厚此薄彼,要综合考虑,系统各部件的选用要以节能为中心。电动汽车上的空调系统目前主要采用的是电动压缩机空调系统,但是其它形式的空调系统也有很大的发展空间。

同时在开发适合我国国情的高效节能的电动车热泵空调系统时还要注意改善车身的密封和隔热性能,减少新风循环带来的热量损失,减少热泵空调系统的能耗:要为电动车热泵空凋系统开发全自动控制系统,满足系统在各种工况下高效率运行的要求,达到节能的目标。

参考文献

[1]曹中义.电动车空调系统解决方案，汽车电器，2008 [2]马国远，史保新，陈观生等。电动汽车热泵空调系统的试验研究[j]。[3]罗南春汽车空调的特点及新动向[J]重型汽车，1998（1）：226.第 8 页

第二篇：电动汽车空调的现状与发展

电动汽车空调的现状与发展

The status and the development trend of electric vehicle air conditioning

摘要：本文分析了电动汽车空调的结构，制冷系统原理，特点和发展状况，并且为了提高其舒适性，分析发展趋势以及更好的汽车空调新技术。

Abstract：The paper analyzes the electrical automobile air conditioners’ characteristics and development status in order to improve its comfort, and want to find out new technology of air conditioner to make it better.关键词：电动汽车（Electric automobile）电动汽车的结构（Electrical automobile’structure）空调系统（air conditioner）

现状（present situation）发展趋势（the development trend）

前言：

汽车空调在当今社会的汽车配置中可以说是重中之重，在各种季节、天气及其它行驶条件下，大家都希望车厢内保持舒适的状态。汽车空调的功能就是把车厢内的温度、湿度、空气清洁度及空气流动性保持在使人感觉舒适的状态。而对于新一代的纯电动环保型汽车来说空调的设置无疑与现在的主流汽车有所不同，但匹配空调系统又是

完全必要的，所以拥有一套节能高效的空调系统是现今市场的急切需要的。

正文：

电动汽车的结构：

电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

1.电源

电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。

2.动机调速控制装置

电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管（入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等）斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。

在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得孔子哈电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。

3.驱动电动机

驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有“软”的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机所取代。

4.传动装置

电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴，当采用电动轮驱动时，传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动，所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换，所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时，电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时，电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。

5.工作装置

工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的，如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

6.行驶装置

行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力，驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的，由车轮、轮胎和悬架等组成。

7.转向装置

专项装置是为实现汽车的转弯而设置的，由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力，通过转向

机和转向机构使转向轮偏转一定的角度，实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向，工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。

8.制动装置

电动汽车的制动装置同其他汽车一样，是为汽车减速或停车而设置的，通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上，一般还有电磁制动装置，它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行，使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流，从而得到再生利用。

如下图所示：

一．电动汽车空调的特点

1.电动汽车内置空调技术的要求特点

电动汽车空调是房间空调的延续，但与房间空凋相比较，电动汽 车空凋又有着许多特殊的要求和特点：

(1)电动汽车是交通运输工具，可看作是能移动的特殊建筑物。与

固定建筑物相比，其容积狭小，人员密集，车身的热工性能又比建筑物差得多。因此电动汽车的热湿负荷远比一般的建筑物大，且气流分布难以均匀，因此对汽车空调要求制冷量要大，降温要迅速。(2)车辆行驶时电动汽车空调要承受剧烈而频繁的振动与冲击。这要求电动汽车空调的零部件应有足够的强度和抗震能力，接头牢固并防漏，电动汽车空调制冷系统极容易发生制冷剂的泄漏，所以各部件的连接要牢固，要经常检查系统内制冷剂的量。统计表明，电动汽车空调因制冷剂泄漏而引起空调故障的约占全部故障的80％，而且泄漏率很高。

(3)电动汽车空调不便于用电力作为动力源，一般采用蒸气压缩式制冷，压缩机由发动机驱动，其制冷能力随车速和负荷不同变化很大。电动汽车在怠速或慢速行驶时，制冷能力小，而这时恰恰需要大制冷量，造成供不应求。反之，在正常或高速行驶时，转速高，制冷能力剧增，而需求量却相对减小，又形成供大于求的状况。这是明显的予盾，要求设备选择和控制要合理。设备选择过大，能满足怠速和慢速时要求，但对设备造价、安装位置和能源利用率等均不利；若选择得小，又满足不了要求。

二.电动汽车空调装置的基本构造

电动汽车空调制冷系统主要由制冷循环及电气、控制两大部分组成：

(1)制冷循环主要由压缩机、冷凝器、储液干燥器、膨胀阀、蒸发器、输液(气)软管，以及风机(冷凝器风扇、蒸发器风机)组成．其中冷凝

器与冷凝风扇可各自独立，也可组成冷凝机约，蒸发器、冷却风机、膨胀阀、恒温器以及调违电阻器等可在一起组成冷风机或称蒸发箱。还有一些压力调节元件也届制冷循环。

(2)电气、控制部分：主要包括电源开关，电磁离合器(一般把它与压缩机组成一体)，风机转换开关及电阻器，各种温度控制器(或称恒温器)，高、低压力开关，怠速继电器，加速延迟器，真空阀门控制及操纵装置等。

三 电动汽车空调制冷系统的组成及控制原理： 1.1 电动汽车空调制冷系统的组成

电动汽车空调制冷系统主要由： 电动压缩机、电动压缩机控制器、冷凝器、管路系统（液体管、压缩机排气管、压缩机吸气管）、室内温度传感器、室外温度传感器、阳光传感器、空调主机（蒸发器、加热器、温度风门执行器、模式风门执行器、内外循环风门、鼓风器、蒸发器温度传感器）、膨胀阀、空调控制器等零部件构成，如图1所示。

1.2 电动汽车空调制冷系统控制原理

电动空调制冷系统原理为： 用户按操作程序启动汽车空调系统之后，整车控制器发出指令通过压缩机控制器来驱动电动压缩机，驱使制冷剂在空调系统中循环流动。压缩机将气态制冷剂压缩成高温高压的制冷剂气体，并通过压缩机排气管输送到冷凝器，制冷剂在冷凝器内进行散热、降温、冷凝后成为中温高压的液态制冷剂，中温高压的液态制冷剂通过液体管到达膨胀阀释放成为低温低压的液态冷剂，低温低压液态制冷剂立即进入蒸发器内，在蒸发器内吸收流经蒸发器的空气热量，使周边空气温度降低，鼓风机将蒸发器周边空气吹出产生制冷效果。四.电动汽车空调的现状

（1)国内电动汽车空调发展现状

早期的国产电动汽车由于受到蓄电池能力的限制，为了不影响电动汽车的续行里程，大多数电动汽车都没有配备空调系统。但随着国内电动汽车逐步产业化、市场化，电动汽车必然要配备空调系统。由于受到电动汽车独特性影响，对于电动汽车中的纯电动汽车以及燃料电池汽车来说，没有发动机作为空调压缩机的动力源，也不能提供作为汽车空调冬天制热用的热源，国内汽车厂家就从传统燃油汽车空调的基础上进行部分替换设计，将燃油发动机带动的压缩机替换成直流电机直接驱动的压缩机，控制上相应改变，来完成空调制冷的功能，目前替换设计效果基本能解决电动汽车空调的制冷问题，但制冷效率有待提高。由于没有燃油发动机产生的余热，制热功能国内厂家目前

主要采用 PTC 加热和电热管加热，这些加热模式虽能满足制热效果，但这些加热模式都是硬消耗电动汽车上的蓄电池电能，制热效率相对较低，影响电动汽车的续行里程。在空调的主要零部件选用上，目前国内的电动汽车除了压缩机和控制模式，其他主要零部件还是沿用燃油汽车空调的零部件，冷凝设备主要用的是平行流冷凝器，蒸发设备主要用的是层叠式蒸发器，节流装置仍然是热力膨胀阀，制冷剂仍然是 R 134a。据不完全了解，国内在大力开发电动汽车的厂家如奇瑞、比亚迪、一汽、上汽、江淮等目前电动汽车空调配套情况基本差不多，都处于上述的发展现状。（2)国外电动汽车空调发展现状

国外电动汽车空调发展相对国内来说较成熟，国外电动汽车空调不乏有跟国内相似的模式，但在热泵电动汽车空调上已经有了一定的基础，日本本田纯电动车就采用了电驱动热泵式空调系统，系统中内置了一个反换流器控制压缩泵。此外，在特别寒冷的地区使用时，部分车型顾客可以选装一个燃油加热器采暖系统。日本电装（DENSO）公司早在几年前就开发了采用R 134a制冷剂的电动汽车热泵型空调系统，其在热泵系统的风道中采用了车内冷凝器和蒸发器的结构。电装（DENSO）公司在2003年还开发了由于自然工质CO2良 好的热物理性能，日本电装公司也为电动车开发了一套CO2热泵空调系统该系统也采用了在风道内设置2个换热器的方案，与R134a系统不同的 是当系统为制冷模式时，制冷剂同时流经内部冷凝器和外部冷凝器。为了减少空调对蓄电池的电能消耗，美国Amerigon公司开发了空调 座

椅，这种空调座椅上装有热电热泵，热电热泵的作用就是通过需要调 温的空间之外的水箱转移热量，从而实现需要调温的空间制冷或制热。这种空调座椅除了节能还可以改善驾驶、乘坐的舒适性，在电动汽车上 配套使用比较适合。因此，国外电动汽车空调从节能高效和实用性上有所突破，国内电动汽车空调行业应积极向国外先进技术学习、借鉴，并在此基础上有所创新突破。五．解决方案的确定

１ 热电制冷空调系统

该项技术具有很多适合电动汽车使用的特点，并且与传统机械压缩式空调系统相比，热电空气调节具有以下特点：热电元件工作需要直流电源；改变电流方向即可产生制冷、制热的逆效果；热电制冷片热惯性非常小，制冷时间很短，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差；调节组件工作电流的大小即可调节制冷速度和温度，温度控制精度可达０.００１℃，并且容 易实现能 量的连续调节；在正确设计和应用条件下，其 制冷效率可达９０％以上，而制热效率远大于１；体积小、重量轻、结构紧凑，有利于减小电动汽车的整备质量；可靠性高、寿命长并且维护方便；没有转动部件，因此无振动、无摩擦、无噪声且耐冲击。国内马国远等人曾为电动汽车设计了太阳能辅助热电空调系统，该系统采用热电制冷系统进行降温，利用高效 ＰＴＣ 加热元件进行采暖和对挡风玻璃进行除雾 ／ 霜。对于其中的热电制冷系统，冷却器及散热器均由若干组热电堆组成，原理及结构示意图参见图１。

１ 汽车式制统示

图 电动热电冷系意图

对于采用热电制冷的空调系统来说，热电材料的优值系数值越高，热电制冷效果越好。但是，目前热电制冷的效率只有机械压缩式的 ５０％左右，在热电制冷材料的优值系数值没有突破之前，热电制冷只能在小体积和微型化上比传统的机械压缩式制冷优越。

２ 余热制冷空调系统

目前利用余热的空调制冷技术主要有氢化物制冷空调、固体吸附式制冷空调以及 吸收式制冷空调，其工作原理、特点、系统 组成不尽相同。氢化物空调是指利用金属氢化物作为工质，通过在不同温度下金属氢化物释放或吸收氢气的特点而实现制冷。固体吸附式制冷是利用某些固体物质在一定温度，压力下能吸附 于某种气体或水蒸气，在另一种温度、压力下又能把他释放出来的特性，通过吸附与解吸过程导致压力变化，从而起到压缩机的作用。吸收式制冷也是以热能为动力，利用由两种沸点不同的物质组成溶液具有的气液不平衡 特性来完成制冷循环，溴化锂和氨水吸收式制冷是最常见的吸收式制

冷。对于燃料电池电动汽车来说，用燃料化学能转化成的电能作为动力，但是燃料电池的化学能转化效率只有５０％左右，其余的能量都转化为余热白白排放掉，导致燃料电池汽车能耗非常大。而汽车空调系统需要消耗能源，若能利用燃料电池的余热制冷，一举两得，将大大提高燃料电池的能源利用效率，为燃料电池汽车的发展和应用提供技术上的支持。同济大学的贺启滨等，对利用燃料电池汽车废热的吸收式制冷空调系统可行性进行了研究。他们设计的系统流程如图２所示，燃料电池热管理系统的主换热器直接通入吸收式制冷的发生器中，避免了二次换热的能量损失；同时换热器上部接一个带有变频水泵 的旁通支路，当燃料电池的热量多于吸收式制冷所需的热量时，通过旁通支路从辅助换热器排出，从而确保燃料电池在允许温度范围内工作；为简化设备，吸收式制冷的冷凝器、吸收器和燃料电池的辅助换热器共用一套冷却系统通至车外的风冷式换热气中。

图 ２ 燃料电池电动汽车吸收式制冷空调系统

3.系统方案的确定

电动汽车空调系统的解决方案的确定，应该是一个系统的工程，主要有以下几个因素决定。１）空调系统的制冷能力。

２）空调系统的控制模式的节能性能。３）空调系统的技术成熟度以及复杂性。４）空调系统的通用性。

结论：

综合以上所述，可以总结出电动空调系统相对于其他空调系统具有很多优点，但是在纯电动汽车上匹配时需要注意对整车性能的影响，特别是续驶里程和最高车速，不能厚此薄彼，要综合考虑，系统各部件 的选用要以节能为中心。电动汽车上的空调系统目前主要采用的是电动压缩机空调系统，但是其它形式的空调系统也有很大的发展空间。为了使电动汽车空调更节能高效，可以从以下几个角度去着重解决：

a)开发更高效的直流涡旋压缩机；

b)开发控制更精准、更节能的硅电子膨胀阀； c)采用高效的过冷式平行流冷凝器；

d)改善微通道蒸发器结构，使制冷剂蒸发更均匀。

此外，电动汽车开门的次数以及在行车中受车速、光照、怠速等因素的影响，空调湿热负荷大。压缩机乃至整个空调系统都要适应这种多因素变化的工况，因此热泵型电动汽车空调系统变工况设计尤为重要。

参考文献

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第三篇：汽车空调市场调研报告

汽车空调市场调研报告

一、目前国内汽车市场产销量及发展预计

中国市场2000~2003年各类车型及主要生产厂家汽车产销量如下：

1、轿车单位：万台

全国轿车00~03年产销量

轿车主要生产厂家02年产销量

2、微型客车单位：万台

3、轻型客车单位：万台

4、中型客车单位：万台

5、大型客车单位：万台

主要生产厂家有郑州宇通、厦门金龙、江苏亚星等，02年具体生产数量不详。

6、微型货车单位：万台

7、轻型货车单位：万台

全国轻型货车00~03年产销量

8、中型货车单位：万台

全国中型货车00~03年产销量

主要生产厂家02年产销量

9、重型货车单位：万台

总体来说，中国汽车市场呈现出逐年快速增长态势，其中轿车增长速度最快，其次是轻型客、货车。据中国汽车工业协会统计数据和预计，今年全国各种汽车生产将达到300万辆以上，比去年增长约35%。就市场规模而言，轿车产量最大，今年生产将达到120万辆以上，而且今后几年仍将保持快速增长的趋势。

1．1 市场规模：描述国内轿车市场的规模

1．2 产销特征：国内轿车主要生产企业99-02年产销情况

1．3 竞争格局：国内高级、中级、普及型轿车和微型轿车生产企业

主导车型及市场份额分析

1．4 细分市场：按轿车成型分析未来轿车市场主导产品

1．5 配套情况：国内高级、中级、普及型轿车和微型轿车生产企业

主导车型轿车配套用空调情况

1．6 市场预测：未来轿车市场的占有率和车型结构比率

1．7 企业分述：国内主要轿车生产企业企业概况、运营情况分析。

二、轿车空调市场分析

2．1市场规模：目前国内轿车用空调规模

2．2影响因素：产业政策、市场需求、上游资源等客观因素对空调

市场的影响分析

2．3产销特征：国内主要生产企业的产销数据 2．4市场份额：国内主要空调生产企业所占市场份额 2．5市场预测：未来轿车空调的市场规模

2．6企业分述：国内主要轿车空调生产企业概况和运营情况

三、投资预期分析

根据上述论述，有针对性分析企业投资生产轿车用空调的可行性

第四篇：热泵型电动汽车空调系统性能试验研究

热泵型电动汽车空调系统性能试验研究

1.1 研究背景及意义

目前，随着人类越来越多的使用燃油汽车，汽车尾气排放出的二氧化碳加剧了全球 气候极端变化。我国的石油资源的探明储量极其有限，早在 2009 年，石油消费进口依 存度就突破了“国际警戒线”（50%），高达 52%。汽车保有量却是逐年增加，如果 汽车几乎完全依赖于化石燃料，很容易受到国际石油价格的冲击，甚至导致燃料的供应 中断。再者，燃油汽车的尾气排放出大量的污染物如 PM10（可吸入颗粒物）、NOx（氮 氧化物）、SO2（二氧化硫）和 VOCs（挥发性有机化合物）等，已经成为我国城市大 气污染的主要污染源，严重危害了人们的健康。纯电动汽车是以电能驱动的，具有燃 油汽车无法比拟的优点，主要表现在：

一、污染少、噪声低。其本身不排放污染大气 的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著 减少，且电动汽车电动机的发出的噪声较燃油汽车发动机小得多；

二、能源的利用具有 多元化，电力可以从多种一次能源如煤、核能、水力、太阳能、风能、潮汐能等获得，能源利用更加安全；

三、可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，起到平抑电网的 峰谷差的作用；

四、效率更高和控制更容易实现智能化。

作为一种具有环保和节能优势的先进交通工具，电动汽车受到了越来越广泛的关注。美、日、欧等发达国家不惜投入巨资进行电动汽车的研究开发，取得了丰硕的研究成果，纯电动汽车目前在许多发达国家已得到商业化的应用。我国电动汽车发展起步

较晚，但国家从维护能源安全，改善大气环境，提高汽车工业竞争力和实现我国汽车工 业的跨越式发展的战略高度考虑，从“八五”开始到现在，电动汽车研究一直是国家计 划项目，并在 2001 年设立了“电动汽车重大科技专项”，通过组织企业、高校和科研 机构，集中各方面力量进行技术攻关。与此同时，上海、广州和深圳等地的地方政 府也出台了相应的扶持新能源汽车的发展政策，计划实现电动汽车在本地的产业化。

电动汽车代表未来汽车发展的方向，各国政策的扶持为电动汽车的发展铺平了道 路，近年来，它们在全世界范围内呈现出欣欣向荣的的发展态势，据国外著名金融杂志 JP Morgan 报道，预计到 2020 年全球将有 1100 万辆电动汽车上市销售，这意味着到那 时电动汽车将分别占有北美 20%和全球 13%的市场份额，但目前电动汽车的发展遇到 很多技术问题，特别动力电池技术，续驶里程的提高和充电网络的建设等问题。

空调系统作为改善驾驶员工作条件、提高工作效率、提高汽车安全性及为乘员营造 健康舒适的乘车环境的重要手段，对燃油汽车和电动汽车而言，都是必不可少的。电 动汽车用空调系统与普通的汽车（内燃机驱动）空调相比，由于原动机不同而引发一系 列新变化。主要体现在：1）普通的汽车空调系统的压缩机依靠发动机通过一个电磁离 合器驱动，而电动汽车空调压缩机自带电动机独立驱动；2）电动汽车没有用来采暖的 发动机余热，不能提供作为汽车空调冬天采暖用的热源，必须自身具有供暖的功能，即 要求制冷、制热双向运行的热泵型空调系统。

纯电动汽车空调系统制冷、供暖和除霜所需能量均来自于整车动力电池。作为电动 汽车功耗最大的辅助子系统，空调系统的使用将极大的降低其续驶里程。因而，通过优 化电动汽车空调系统的设计以提高其性能对提高电动汽车续驶里程，推广电动汽车的应 用有着重要意义。

1.2.2 热泵式汽车空调研究现状

汽车空调系统是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。随着 汽车的日益普及以及人们对汽车的舒适性、安全性要求的提高，汽车空调系统已经成为 现代汽车上必不可少的装置。汽车空调工作环境的特殊性如需要承受频繁的震动和冲 击，空调的热负荷大和汽车结构空间有限等决定的汽车空调在结构、材料、安装、布置、设计、技术要求等方面与普通的室内空调有较大的差别。而对于能源利用效率较高的新 兴代环保电动汽车，它们是否能被用户接受，往往依赖于是否拥有效率更高的采暖和空 调系统。对于汽车空调系统，目前采用的技术路线主要包括R134a热泵空调系统、CO2 热泵空调系统、太阳能辅助热泵空调系统和电加热器混合调节空调系统。1.2.2.1 R134a 热泵空调系统

众所周知，热泵技术是一项节能技术，它在家用空调系统中的应用已较为成熟，纵 观电动汽车的发展史，采用小型燃油装置作为加热装置的不消耗电能的汽车空调系统，由于污染环境被淘汰；效率较低的采用半导体制冷和制热的热电空调系统则更无法被 电动汽车所接受，只有热泵型空调系统才是最适合电动汽车的系统。如前文所述，国 内外高校和企业在研究电动汽车的同时，也相应地开展了热泵空调系统的配套研究。由 于传统的燃油汽车车室内冬季采暖一般采用发动机的余热，而汽车行业的核心竞争力在 于产品和技术，因此现有文献中报道电动汽车热泵空调系统的参数的很少，对汽车热泵 空调系统的研究仅仅局限于实验室阶段。

R134a是目前汽车空调系统中广泛使用的一种制冷剂，日本电装公司开发出的一套 R134a热泵空调系统是具有代表性的电动汽车空调系统之一，其在风道中采用了车内冷 凝器和蒸发器的结构，如图1-3所示。制冷工况循环为：由压缩机经四通阀至车外换 热器（此时用作冷凝器），再经电子膨胀阀

1、蒸发器回到压缩机。制热及除霜工况循 环为：由压缩机经四通阀至车内冷凝器，再经电子膨胀阀

2、车外换热器（此时用作蒸 发器）和电磁阀回到压缩机。当系统以除霜/除湿模式运行时，制冷剂将经过所有3个换 热器。空气通过内部蒸发器来除湿，将空气冷却到除霜所需要的温度，再通过车内冷凝 器加热，然后将它送到车室，解决了汽车安全驾驶的问题。该系统在制冷和制热运

行工况下具有较好的性能：当环境温度为40℃，车室温度为27℃，相对湿度为50%时，系统的EER达2.9；环境温度为-10℃，车室温度为25℃时，系统制热性能系数达2.3。文献[26-27]也对汽车热泵空调系统的性能进行了实验研究。Antonijevic和Heckt将开发出热泵空调安装在一辆燃油汽车上，测试其在低温工作环境下的性能，将实验结果与现有燃油汽车的其它供暖形式进行对比发现，采用热泵空调供暖时汽车性能更优，耗油量更少。Hosoz和Direk对一台R134a热泵型汽车空调在改变室外温度和压缩机转速的条件下进行了性能测试，该台汽车空调的特点是使用四通阀来实现制冷和制热模式的切换，且在制冷和制热运行时，R134a制冷剂分别经过两个热力膨胀阀降压。测试结果表明：系统制冷运行时，各个部件的总的 损失随着压缩机转速的增大而增大，切换至制热模式运行时，系统 损失率则随压缩机的转速提高而减小；R134a系统制热运行时COP较制冷系统更高，单位质量 损失更小，但系统在室外温度较低的情况下制热量是不够的。

1.2.2.2 CO2热泵空调系统

自Perkins于1934年首次开发出蒸汽压缩式制冷循环以来，至今用于制冷与空调系统的制剂达50多种。目前汽车空调中广泛使用的制冷剂是HFC134a（R134a），少部分使用R407C。近年来，世界各国加速了温室气体的减排进，欧盟在2006年通过的禁氟法规定：2011年1月1日起所有新批准型号的汽车放热空调系统将禁止使用含GWP>150的氟化气体制冷剂，从2017年1月1日起所有新出厂车辆的空调系统将禁止使用含有GWP>150的氟化气体制冷剂。R134a 的GWP值高达1300，这就意味着R134a在不久的将来也会被完全淘汰。现在汽车行业正在考虑用CO2、HFO1234yf和R152a三种主要候选物来替代汽车空调系统中的R134a（表1-2所示为四种制冷剂的环境及安全性能比较），其中CO2是一种自然工质，它来源广泛、成本低廉，且安全无毒，不可燃，适应各种润滑油常用机械零部件材料，即便在高温下也不分解成有害气体。自从1992年挪威工业大学的Lorentzen教授提出了二氧化碳跨临界循环理论，制造了第一套二氧化碳空调系统，并得出了与R134a系统相近的性能测试结果之后，二氧化碳再次引起人们的兴趣。

目前国内外研究者对二氧化碳在汽车热泵空调上的应用已进行了大量的研究，并取得了一定的成果。相对而言，国外的研究起步早，研究更深入。在实验研究方面，McEnaney 等人于1999年通过实验比较了两套分别采用CO2和R134a作为制冷剂的相似的汽车空调系统的性能，其中CO2汽车空调系统采用了微通道蒸发器和气冷器，而R134a系统则采用采用传统的管翅式换热器。与管翅式换热器相比，微通道蒸发器的迎风面积增大了20%，微通道气冷器的外形体积和空气侧迎风面积则分别减少23%和28%。实验结果表明在相同的运行工况下，二氧化碳和R134a系统的性能相当。2005年，日本的Tamura等人在改造已有的R134a系统的基础上，设计了一套CO2热泵型汽车空调系统，该热泵系统能够利用车内的辅助换热器收集系统除霜时放出的热量来预热空气。他们还通过对比实验研究发现，在热泵/除霜工况下，CO2系统性能更优。2009年，韩国的Kim等人则为燃料电池汽车设计了一套CO2热泵空调系统，该系统由一台半封闭压缩机、两个微通道冷凝器（制冷用的气冷器和制热用的小型换热器）、一个微通道蒸发器、一个内部热交换器、一个膨胀阀和一个集气罐组成。他们将散热片（散发燃料电池余热）分别放置在室外侧微通道换热器的迎风侧和背风侧，在不同工况下对该系统进行测试，测试结果表明：制热时，将散热片置于迎风侧以加热室外空气可使系统的制热量和COP分别提高54%和22%，但在系统制冷时，制冷量将减少40%~60%，COP则相应的减少43%-65%。同时他们还发现，压缩机的转速对系统的性能影响较大，压缩机的转速从1460rpm（转每分）增大到2330rpm时，系统的COP减少28%，因为压缩机消耗的功率的增幅远大于系统制冷量的增大幅度；制冷时系统降温时间随车内负荷的增大而增大，车内负荷分别为0kw、1kw和2kw时，从35℃降到20℃的时间分别为8min，26min和30min。在CO2汽车空调系统的开发方面，国外许多著名的企业如日本的Denso（电装），美国的Visteon（伟世通），法国的Valeo（法雷奥）等公司均已研制出二氧化碳汽车空调样机。日本电装公司还专门为电动汽车开发了一套CO2热泵空调系统，系统也采用了在风道内设置2个换热器的方案，与R134a系统（如图1-3所示）不同的是CO2系统各部件的承压均超过10MPa，且制冷模式运行时，制冷剂同时流经内部冷凝器和外部冷凝器。

国内对CO2运用于汽车空调系统的研究起步相对较晚，以上海交通大学的陈江平教授为代表的团队一直致力于二氧化碳汽车空调压缩机、膨胀阀以及系统的设计和优化等的研究工作。2003年，上海交通大学联合Santana（桑塔纳）公司研制出我国第一套CO2汽车空调系统，通过实验发现，该系统与国外同期研制的样机性能差不多。随后，他们又对系统进行了改进，将压缩机、气冷器和蒸发器的尺寸分别减少49%、28%和10%，在系统性能不变的前提下，大大提高了系统紧凑性，但到目前为止，国内还未见热泵型CO2汽车空调系统的相关报道。

综上所述，CO2跨临界循环用于汽车热泵空调系统中不仅具有环保的优势，而且在系统效率方面也有提高的潜力。但相比传统的R134a系统而言，CO2系统排气压力高、成本高且压缩机较为笨重，因而目前对CO2应用于汽车空调系统的研究有所降温。

1.2.2.3 太阳能辅助空调系统

早在1989年，Ingersoll就发现将太阳能电池布置在车顶在为汽车空调系统提供部分能量的同时也大大降低了车厢内的峰值冷负荷。2000年，广东工业大学的陈观生等人设计出一台电动汽车用热泵空调，并探讨了太阳电池在热泵空调系统中应用的可能性。电动汽车热泵空调系统的工作原理如图1-5所示，它与普通的热泵空调系统并无区别，由于在电动车上使用，压缩机具有特殊性，采用了结构简单，性能优良的双工作腔滑片式压缩机。制冷/制热模式运行时，该系统的制冷量/制热量随压缩机转速增加呈线性增长。制冷运行条件下，压缩机转速较低(<1500r/min)时，COP随转速的增大，增长速度较快，当转速增长到一定程度(>2000r/min)后，COP随转速增加而趋于恒定，将太阳能电池布满车顶后，空调系统制冷量的增幅为6%~27%。热电制冷虽然效率太低，难以满足汽车空调的需要，但采用太阳能辅助的方法来实现其在汽车上的应用也是一个较好的选择。Mei等人首次将太阳能辅助热电制冷技术应用于汽车空调系统中，他们发现将太阳能光伏电池板覆盖汽车车顶能够产生225W的电量，并大大降低车内的峰值负荷.1.2.2.4 电加热辅助空调系统

电动汽车热泵空调系统在室外环境温度极低的情况下，制热性能会大大降低，往往无法满足车内的热负荷需求，而采用电加热辅助的空调系统则克服了热泵系统的以上缺点。富士重工在“2005年人与车科技展（Pacifico横浜、2005年5月18～20日）”上展出的电动汽车“Subaru R1e”中，采用了电加热辅助空调系统。此外，三菱汽车2009年7月上市的电动汽车“i-MiEV”也采用了电加热器（如图1-6a所示）作为空调的制暖热源。加热器由可用电发热的PTC（Positive Temperature Coefficient）加热器元件、将加热器元件的热量传送至散热剂（冷却水）的散热扇、散热剂流路和控制底板等组成。该电加热器配置在驾驶席和副驾驶席之间的地板下方，通过在其内部的加热原件两侧通入冷却水，提高了制暖性能。

展望

在本文研究基础上，以下几个方面仍然需要进一步研究，以提高系统性能：

1）建立电动汽车空调系统各个部件的仿真模型，并对其进行动态仿真模拟研究用以指导系统优化设计；

2）对微通道蒸发器在热泵工况的结霜性能做更深入的研究，在双层蒸发器的基础上设计出制冷剂均匀分配、压降合理的微通道蒸发器，以期获得高效换热；

3）强化 R407C 系统的压缩机、换热器、膨胀阀的匹配问题以及系统控制策略研究等。

第五篇：汽车空调实训报告

汽车空调系统实验报告

车辆2 陈树郁

201131150501

一、实验目的

1.学习并理解汽车空调系统的组成及基本工作原理； 2.熟悉空调系统的制冷循环路线； 3.掌握对空调系统的操作以及控制系统的结构原理； 4.理解压力表的结构原理以及对压力表的操作； 5.理解制冷剂的作用并能掌握加注方法； 6.具有诊断和排除汽车空调系统常见故障的技能。

二、空调工作基本原理

发动机驱动的压缩机将气态的制冷剂从蒸发器中抽出，并将其送入冷凝器。高压气态制冷剂经冷凝器时液化而进行热交换（释放热量），热量被车外的空气带走。然后高压液态的制冷剂经膨胀阀的节流作用而降压，低压液态制冷剂在蒸发器中气化而进行热交换（吸收热量），此时蒸发器附近被冷却了的空气通过鼓风机吹入车厢内。接着气态制冷剂又被压缩机抽走，泵入冷凝器，如此使制冷剂进行封闭的循环流动，不断地将车厢内的热量排到车外，使车厢内的气温降至适宜的温度。

三、实验设备 1.曲柄连杆式压缩机（由曲柄，连杆，活塞，进排气阀等组成）； 2.斜盘式压缩机（由主轴，斜盘，气缸，活塞，进排阀等组成）； 3.冷凝器、干燥器、膨胀阀、蒸发器、压力表、制冷剂罐、真空泵、空调系统示教台。

四、实验设备简介 1.空调压缩机 a)压缩机的功能 把蒸发器中吸收热量后产生的低温低压冷冻剂蒸气吸入后进行压缩，升高其压力和温度之后送往冷凝器，使冷冻剂在冷却循环中进行循环，由蒸发器吸收的热量在通过冷凝器时散发掉。b)压缩机的种类 压缩机的种类分为曲轴连杆式、斜盘式摇盘式、双作用轴向斜盘式、涡旋式、旋转叶片式等；

c)压缩机的工作原理（双作用式）

当主轴带动斜盘转动时，斜盘便驱动活塞作轴向移动，由于活塞在前后布置的气缸中同时作轴向运动，这相当于两个活塞在作双向运动。d)工作过程

前缸活塞向左移动时，排气阀片关闭，缸内压力下降，吸气阀片打开,低压蒸气进入气缸开始了吸气过程，一直到活塞向左移动到终点为止；与此同时后缸活塞也向左移动，但不同的是后缸活塞处于压缩过程,在这过程中蒸气不断被压缩，压力和温度不断上升，上升到一定程度时，排气阀片打开，转到排气过程,一直到活塞移动到最左边为止。这样斜盘每转动一周,前后两个活塞分别同时完成吸气、压缩过程,这样一次循环,相当于两个工作循环。e)压缩机电磁离合器

压缩机电磁离合器在需要的时候可以接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递；另外，当压缩机过载时，它还能起到一定的保护作用。2.冷凝器

空调冷凝器用于制冷空调系统，管内制冷液直接与管外空气强制进行热交换，以达到制冷空气的效果。在制冷时为系统的高压设备（冷暖热泵型在制热状态时为低压设备），装在压缩机排气口和节流装置（毛细管或电子膨胀阀）之间，由空调压缩机中排出的高温高压气体，进入冷凝器，通过铜管和铝箔片散热冷却，空调器中都装有轴流式冷却风扇，采用的是风冷式，使制冷剂在冷却凝结过程中，压力不变，温度降低。由气体转化为液体。

在冷凝器内制冷剂发生变化的过程，在理论上可以看成等温变化过程。实际上它有三个作用，一是空气带走了压缩机送来的 高温空调制冷剂气体的过热部分，使其成为干燥饱和蒸气；二是在饱和温度不变的情况下进行液化；三是当空气温度低于冷凝温度时，将已液化的制冷剂进一步冷却 到与周围空气相同的温度，起到冷却作用

目前汽车空调冷凝器有管片式、管带式以及平行流式3种。3.干燥器

储液干燥器串联在冷凝器与膨胀阀之间的管路上,使从冷凝器中来的高压制冷剂液体经过滤、干燥后流向膨胀阀。在制冷系统中,它起到储液、干燥和过滤液态制冷剂的作用。制冷剂和冷冻机油中含有微量水分，当这些水分通过节流装置时,由于压力和温度下降,水分便容易凝结成冰，造成系统堵塞的“冰堵”故障。干燥的最主要功用是防止水分在制冷系统中造成冰堵。

此外，制冷系统会由于制造维修时,而带入一些杂物，同时，金属的腐蚀作用也会产生一些杂质。上述杂质与制冷系统的制冷剂混合在一起,在系统中循环便很容易将系统中堵塞，影响正常工作,同时也会增加压缩机的磨损，所以干燥器的另一重要作用是过滤。4.膨胀阀

膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处。功能是把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。

目前膨胀阀主要有内平衡热力膨胀阀、外平衡热力膨胀阀、h型膨胀阀、膨胀节流管（孔管）四种结构形式。

膨胀阀工作原理：它有四个接口通往空调系统，一个接干燥过滤器出口，一个接蒸发器入口。另外两个接口，一个接蒸发器出口，一个接压缩机进口。感温元件处在从蒸发器出来的制冷剂气流中。这种膨胀阀是温控式的，当冷却负荷的增加导致蒸发器向外输出的温度升高，感温包的温度也随之升高并产生膨胀作用。通过膜片和推杆推动球阀使截面加大，制冷剂进入蒸发器的流量加大。当蒸发器内制冷剂输出温度有所下降时，感温包收缩，球阀的横截面减小，导致制冷剂进入蒸发器的流速减慢。阀门的开度大小取决于蒸发器输出端的温度。5.蒸发器

空调蒸发器的作用是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸气并吸收

周围空气的热量，风机再将冷风吹到车室内，达到制冷目的。6.制冷剂

制冷剂又称制冷工质，在南方一些地区俗称雪种。它是在制冷系统中不断循环并通过其本身的状态变化以实现制冷的工作物质。制冷剂在蒸发器内吸收被冷却介质（水或空气等）的热量而汽化，在冷凝器中将热量传递给周围空气或水而冷凝。

以前的汽车使用的制冷剂为r-12，它会破坏臭氧层，已淘汰，制冷剂不可混用。目前空调使用的制冷剂，一种是r22制冷剂，另一种是r410a新冷媒。

五、实验过程

1、制冷剂加注过程 空调系统在加注制冷剂前必须抽真空，而抽真空的目的是为了清除系统中的空气及水分，并进一步检查系统在真空情况下的密封性。a)抽真空步骤

① 将歧管压力表中黄色(中间)软管的接头接到真空泵上，将蓝色(低压)软管 的接头接到低压管路维修阀口上，将红色(高压)软管接头接到高压管路维修阀口上;② 打开歧管压力表，打开高低压手动阀，启动真空泵； ③ 抽真空到低压表的负压值高于l00kpa；

④ 关闭高低压手动阀，其低压侧表针在10分钟内不得有明显回升。若无，则可向系统内充注制冷剂；若有，就应向系统内充入少量制冷剂进行查找、检修泄漏点，并重新抽真空。b)制冷剂加注步骤

将压力表黄色软管接头从真空泵上接到倒的制冷剂钢瓶接口上；

拧开压力表高压手动阀，向系统中加入液态制冷剂，直到规定量；若不能加注到规定量，可按步骤b补充。

注：加注液态制冷剂时，不可拧开低压手动阀，以防产生液击；不能启动空调，以防制冷剂倒灌入钢瓶中产生危险。c)加注气态制冷剂

① 将压力表中黄色软管接头从真空泵上接到正立的制冷剂钢瓶接口上； ② 拧开钢瓶阀门，拧松压力表黄色软管螺母，直到有制冷剂气体外泄约2-3 秒钟，然后拧紧螺母； ③ 拧开压力表低压手动阀，向系统中加入气态制冷剂，当系统压力高于 2.5kg/cm2时，关闭低压阀； ④ 启动发动机，同时启动空调且置最大制冷工况档； ⑤ 再打开低压手动阀，让制冷剂吸入系统，直到规定量。需注意的是补充制冷剂，可用压力表和视液镜观查法来确定制冷剂是否足量。

2、空调泄露点的查找 a)直接查找有油污的地方，若过于隐蔽也可把洗洁精水涂抹在管道上，有气泡冒出的地方即为泄露点；

b)用试灯法检测，若火苗呈绿色则灯接近处即为泄露点； c)电子检测法检测，将探头伸到可疑泄露处，若有冷媒泄露则在显示屏上有显示，在检测过程中要注意调节灵敏度；

d)荧光法检测泄漏量很小的泄露点。

六、实验心得

1.通过实验对空调的组成零部件有了更深层的了解； 2.在实验不断思考的过程中，对空调的工作原理、检测与维护的知识得到进一 步的提升；增强了自身的学习能力； 3.冷媒发生的变化：

a)压缩机：低温低压气态制冷剂压缩成高温高压制冷剂 b)冷凝器：将高压制冷剂蒸汽冷凝成中温高压液体（注：从冷凝器中出来的为液态冷媒，流经干燥瓶吸收了多余的水分）c)蒸发器：低温低压的液态制冷剂蒸发成低温低压的制冷剂蒸汽 4.通过学习解决了之前在4s店实习中遇到汽车空调蒸发器至压缩机空气入口 之间的低压管路结霜的问题，结合课堂上的知识，我认为应该有以下几个原因： a)管道堵塞 b)鼓风机不运转 c)干燥瓶不起做用 d)温度传感器失效篇二：汽车空调实验报告

汽车空调

实 验 报 告

系 别：

专 业：

班 级： 学 号：

姓 名：

华南理工大学广州汽车学院

实 验 一 报 告

专业：

学号：

姓名： 实验日期： 指导老师： 成绩：

一、实验名称：

二、实验目的三、实验设备和器材

四、实验内容与步骤

五、实验结论或总结：

实 验 二 报 告

专业：

学号：

姓名： 实验日期： 指导老师： 成绩：

一、实验名称：

二、实验目的三、实验设备和器材

四、实验内容与步骤

五、实验结论或总结：篇三：2011年秋《汽车空调结构与维修》实训总结 2011年秋《汽车空调结构与维修》实训总结

《汽车空调原理与维修》这门课是汽车运用技术专业中不可缺少的一门职业技能课。随着汽车工业的发展和人们对汽车的舒适性、安全性、可靠性的提高，空调系统已经成为现代汽车的标准配置，由于在空调系统中电子技术的高度发展以及其在轿车上的广泛应用，故空调系统的结构越来越复杂，其控制部分的电子化程度也越来越高，好多中高挡轿车上已装有微机控制的自动空调系统。为适应《汽车空调原理与维修》这门课是为了满足汽车检测和维修专业教学的需要，使广大汽车维修人员以及大专学生系统的掌握现代汽车空调的原理和维修技能。

这个学期，我通过引导学生直接参与拆装过程，学到了实践知识，同时进一步加深了对理论知识的理解，达到理论联系实际，使理论与实践知识都有所提高，到达了实训基本目的。首先是让学生了解、复习理论知识。熟悉空调拆装的基本操作方法，接着是空调拆装的实际操作，有了理论学习的基础，操作变的简单易懂，保证在一次的实训，学生便可独力完成部分简单的实践操作，随着操作技能的提升，从难到易进行实体拆装。本期实训在领导的大力支持下、学生们的共同努力下圆满地完成了教学实践任务，学生基本达到中级工以上水准。这学期的实训，提高了学生的实际工作能力，为今后学习以及将来的工作奠定了一定的基础，同时取得了一些宝贵的实践操作经验。在本次实训中我们注重了“教”、“学”与“考”的关系。我认为教师和 学生是课堂教学中两个重要的因素，两方面须同步配合，课堂教学改

革才能生效。“考什么”是“教什么”“学什么”的导向，“怎样考”也是“怎样教”、“怎样学”的前提，是考知识还是考能力？是理论性考试还是操作性考核？对技工教育尤其重要。僻如说，某一课的教学严格按照既定的教学计划进行，学生的学习效果良好，依据传统看法，这堂课是“保质保量”的，也应该说是“有效”的。但如果这堂课传授的知识早已是“过去时”，或者这堂课所传授的知识和能力对学生的未来（就业或创业）毫无用处，这堂课能说是“有效”的吗？

我们教改的终极目标是培养出能为社会创造财富的、能适应新型企业需要的真正的技术人才，所以对技工教育课堂教学的有效性必须有新的认识

通过师生互动和同学之间的讨论交流，集收了学多信息，吸取了许多经验、技巧，受到多方面的启发和感悟，自己的专业实训教学水平有了明显提高，另外通过科组自己业余时间的学习，使我们了解本学科的发展动向和最新成果、先进技术，具有较扎实的专业知识和较高的专业学术水平，教学中也融合了当今汽车技术发展的很多新技术、新理论。虽然这个学期的学习时间很短，但在这有限的时间里学生们学到了很多的专业技能知识，也见到了很多的实际故障和行之有效的排除方法，使我们对汽车行业有了更进一步的了解，使我们将所学的理论和实践很好的结合起来，在实习期间学生们认真学习汽车方面的知识，积极动手，培养了吃苦耐劳的精神，认真了解了当今维修行业的发展，开阔了知识面，完成了本期实训的目的，基本达到了我们预期的实训的目标。

本学期完成实训项目如下表： 汽车空调实训组 2012.1篇四：汽车专业实习报告

实训科目：汽车维修工程

实训目的：1通过开展检测汽车空调进气管压力的实践活动，从而使学生把理论知识与实践相结合进一步加深对发动机知识的理解。2使学生熟练掌握使用汽车检测专业工具的能力。3培养学生的思考能力和团队协作能力。实训内容：汽车空调的检测与故障诊断

实训时间：2011年12月

实训地点：机电系汽车实训室

实训经过：此次实训是由汤生安老师指导我们进行实训的，在实训之前按照需要老师把我们两个班的学生分成了几个小组。实训开始，汤老师首先为我们讲述了相关的汽车理论知识。让我们在实践之前加深对这一部分机理的理解。接下来是给我们讲述在这次实训过程中需注意的事项。其中包括工具的使用注意事项，实训过程中服饰的注意事项等，最重要的是告诉我们如何在实训中更好的保护自己的人身安全。经过好几个学时实训前的培训，终于迎来了我们的实际操作课程。这次实训的任务是如何使用专业工具来检测汽车空调工作是否正常。经过此前的培训，同学们在理论上已经对这一问题有了很清晰的认识。大家都极为盼望地等待开始检测汽车空调。实训室为我们提供了两辆车来进行实训，颜色为一黑一红，车辆为大众系列的桑塔纳。由于只有两辆车我们几个小组只能轮流来进行检测。我们在那辆黑色的桑塔纳进行试训，先启动发动机，然后打开汽车的前车盖。这时老师还没拿来专业的测试工具，我们几个人便在那讨论汽车的各个零件的功能。没过一会儿老师就拿来了专业工具，并再一次向我们展示了具体如何使用，同学们都在认真听讲。老师讲解后，我们从老师手上接过工具就打算开始检测。老师说先别忙着用专业工具，按照程序来。我们就开始按照检测程序开始检测。启动汽车，打开空调，就在这时问题出现了。空调不制冷，怎么办？后来发 现原来是空调缺制冷剂！

接下来就是给空调添加制冷剂，首先用真空泵来将空调内抽成真空。大概用了15分钟，接下来用专业检测工具检测空调压力。当压力表显示为零的时候，这是可以给空调添加制冷剂。经过很长一段时间的调试，制冷剂添加完毕。这时我们启动空调开关，发现空调仍然不制冷。这是用专业检测工具测试，显示低压高，高压低。根据理论课上学到的知识，空调正常压力为低压≤两个大气压，高压≥35kg/cm2。可是压力表上显示低压高高压低，看来又有地方出现故障了。可能是由于膨胀阀损坏造成的。接下来我们就开始着手解决这个问题，我们开始拆卸机器然后进一步的排除其他原因，最后将损坏的件进行更换。当所有的故障都解决了以后终于空调开始制冷了，我们也终于可以歇一会了。这时由于实训的车辆较少，学员较多，所以那些率先掌握测试技术的人开始教授一些暂时还没有掌握的人。就这样同学们很快就掌握了操作的要诀，开始正式进行测试。在此期间大家还不停地互相提问以此来加深自己对这个问题的认识。一边操作一边讨论真是忙得不亦乐乎。时间渐渐过去，同学们都进行完了检测，这时老师询问了同学们的进度后，看到实训已经进行的差不多了便开始让学生们准备整理工具，结束实训。五分钟后在确认了大家都完成了实训任务后，老师便宣布实训结束。就这样我们这个学期的实训课程就结束了。

实训总结：我很高兴自己参加了这次汽车维修的实训课程，真是受益匪浅。首先在实训过程中自己结合理论知识来指导实践活动，在实践中得到的知识来验证和巩固自己学到的理论知识，做到了理论与实践相结合，使自己的知识记忆更加牢固。其次我还在实践中学到了如何使用专业工具和一些安全操作知识。这让我明白在今后工作中一定要遵守纪律，注意安全，在保护好自己的前提下，做好工作。最后，通过这次实训，锻炼了自己发现问题解决问题的能力，懂得团队协作的重要性，使自己更好地融入一个团队。篇五：汽车实训报告

《汽车电控技术综合实训》

项 目 技 术 报 告

院 系：

班 级：

姓 名：

学 号： 指导教师： 机械工程学院 汽营1211 汤婷婷 1201503145 倪志兵 丁世清

庞宏磊

提交日期：2014年 6月 6 日

概 要

通过本实训项目课程的学习与训练，使学生在前期已进行过《汽车发动机综合实训》、《汽车底盘综合实训》和《汽车电气系统综合实训》三个综合性项目课程训练的基础上，进一步将《汽车电气系统检修》、《汽车安全与舒适系统检修》等课程中已初步掌握的汽车电气电控技术的基础知识、单项能力等融合在一起，通过一个典型的汽车车身电控系统的拆装、检测、维修项目，再结合一个汽车典型汽车空调系统的拆装、检测、维修项目，最后与项目完成后的评估总结报告的撰写等完整工作过程的训练，培养学生完成一个实际的汽车车身电子控制系统装调、测试、检修项目的综合职业能力：（1）汽车车身典型电控系统及汽车空调系统的工作原理分析和电路原理图绘制能力；（2）控制系统各种传感器、执行器、电控单元的检测方案设计及监测数据分析能力；（3）汽车车身典型电控系统常见故障分析、检修方案设计、拆装检测机故障排除能力；（4）汽车空调系统常见故障分析、检修方案设计、拆装检测及故障排除能力；（5）汽车电子控制系统常用检测工具、仪器、仪表的正确使用技能；（6）项目检测检验分析与项目完成后的评估总结报告的撰写能力。

目录

概

要.....................................................................2 第一章 完成汽车车身电控系统检修任务的主要措施..............................4 1.1 汽车车身电控系统检修对技术人员的要求...............................4 1.2 汽车车身电控系统检修常用的工具和仪器...............................4 1.3 汽车车身电控系统检修注意事项.......................................4 1.4 完成项目任务拟采用的技术方法和手段.................................5 1.4.1 技术方法......................................................5 1.4.2 主要手段......................................................5 第二章 汽车电控舒适与安全系统检测与故障排除................................6 2.1 汽车can-bus系统的认识及数据检测...................................6 2.2 中央门锁控制单元的检测.............................................8 2.3 电控车窗和后视镜的检测............................................10 2.4 电动座椅的检测....................................................11 2.5防盗控制系统的检测.................................................13 2.6安全气囊系统的检测.................................................14 2.7 汽车音响系统的检测................................................15 2.8 汽车电子巡航系统的检测............................................16 第三章 汽车空调系统的检测与故障排除.......................................17 3.1 汽车空调系统检修注意事项..........................................17 3.2 汽车空调系统检修常用仪器及工具....................................17 3.3 汽车空调系统的日常检查维护内容....................................17 3.4 汽车手动空调系统的检测与故障排除..................................18 3.5 汽车自动空调系统的检测与故障排除..................................21 项目任务总结..............................................................24 致

谢....................................................................25 参考文献..................................................................26 第一章 完成汽车车身电控系统检修任务的主要措施 1.1 汽车车身电控系统检修对技术人员的要求 1.首先要对它的基本原理和整体的工作过程有透彻的理解。2.然后要掌握检测此类车辆的基本方法。3.了解检测仪器的基本方法。4.掌握一定的自诊断方法。5.对机械电子电路，计算机英语和维修理论方面的知识要不断的进行学习，以适应汽车发展的要求。

1.2 汽车车身电控系统检修常用的工具和仪器

汽车电气系统检修常用的工具和仪器主要有：跨接线、万用表、解码器、导线、电源、模拟试验台等。

（1）跨接线

跨接线起到了旁通电路的作用，主要用于电路故障（断路、短路和窜电）的检查。

（2）万用表

测量阻值、电压、电流，还有有的还能测频率，三极管、温度等。

（3）解码器

（4）歧管压力表

歧管压力表是维修汽车空调系统必不可少的重要设备,空调系统维修的基本作业,例如充注制冷剂、添加润滑油、系统抽真空等都离不开歧管压力表。1.3 汽车车身电控系统检修注意事项

维修电气系统的原则之一是不要随意更换电线或电气设备，这种操作有可能使汽车由于电路短路、过载而引起火灾。同时应注意以下事项：

（1）对装有电控系统的汽车进行电弧焊时，应断开ecu供电电源（2)音响的扬声器尽量远离ecu（3）对蓄电池进行拆卸和安装时，务必使点火开关和其他用电设备开关均置于关断位置，在安装蓄电池时，要特别注意正反极不可接反

（4）在拆装ecu的pro时操作人员应先使自己搭铁

（5）对燃油系统进行拆卸作业前，必须释放燃放系统残余压力，检修油路系统时不能吸烟，并要远离明火

（6）ecu传感器等电子设备必须防潮，不允许将其密封装置损坏，更不允许用水冲洗

（7）发动机发生故障时，忌盲目扳检

（8）不可在发动机运转时拔下任何传感器的线束插接器

（9）应仔细检查电子元件连接处的导线

（10）喷油器上的o形密封圈封圈固盘一次性使用的零件，不能重复使用 1.4 完成项目任务拟采用的技术方法和手段 1.4.1 技术方法

观察观察电路故障现象，验证用户的反映；

分析电路原理图，对电路原理图不清楚，仔细看电路说明和相关资料，直至弄

清电路的工作原理；

检查问题集中的电路或部件；

进行检修，确定电路恢复正常。1.4.2 主要手段

调查了解法

向驾驶员或当事人了解故障现象、故障发生经过及维修要求，以便掌握一手的维修信息

（2）原理分析法

根据故障发生的现象，充分利用理论知识进行分析，在理论指导下进行实践。（3试灯检查法

试灯法就是用一只汽车用灯泡作为试灯,检查电路中有无断路故障。（4)电压测量法

用电压表的表头负极接在发动机机体或车架上，另一表头逐段向用电设备检查。（5电源短接法

汽车电路中出现断路故障,还可以用短路法判断,即用起子或导线将被怀疑有断路故障的电路短接,观察仪表指针变化或电器设备工作状况,从而判断出该电路中是否存在断路。

（6)使用警告灯判断法

对装有警示灯的车辆，是否有故障可以从警示灯的“亮”、“灭”来判断。