汽车空气调节系统概述

汽车空气调节系统简称汽车空调系统,主要目的是在任何气候和行驶条件下,能为乘员提供舒适的车内环境。人对环境的要求常因体质、年龄、性别、习惯和健康状况而不一样。但在正常情况下,多数人的要求还是大致相同的。适宜的温度,适宜的湿度、适宜的气流和清洁的空气,构成了空调三要素:温度、湿度和洁净度。一个完整的汽车空气调节系统是通过调节温度、湿度、风速和换气等,来达到营造车厢内舒适环境的目的。

现在一些汽车虽然有冠以“空调系统”的装置,但仅是起到调节温度的作用,作用是不全面的。人们对冷暖的感觉不仅决定于温度的高低,也受到湿度和风速的影响。温度相同而湿度和风速不同也会产生不同的温感。根据温度、湿度、风速与人体舒适感的关系,美国、日本等国家通过实验制定出相关的舒适环境指标。美国有关工程师协会制定了舒适图,认为夏季温度为25℃、相对湿度为50%时,感到舒适的人最多。日本认为,夏季温度为19℃-23℃、相对湿度为60%-70%时,感到舒适的人最多。汽车空调工程师也参考上述范围并考虑到车窗与车壁辐射热的影响,制定了汽车舒适性环境指标,其中认为夏季空调可定为21-25℃,冬季空调可定为25-28℃。同时认为,车内温度与外界环境温度不能差距太大,否则会引起乘员不适。一般认为,车内车外的温差,轿车在10℃范围内,大型客车在8-12℃范围内。

汽车空调的效果与车身隔热质量和玻璃传热程度关系密切。由车外传入车内的热负荷主要通过两个途径,一个是传导途径,通过车厢篷顶、车厢壁、地板、前围隔板、车窗玻璃等传热面而侵入的热量,包括外部环境及发动机、底盘机械件及电机等散发出的热量;另一个是辐射途径,通过车厢篷顶、车厢壁、地板、车窗玻璃等所吸收的辐射热,包括太阳直射辐射热与周围环境温度的散射辐射热的热量。

为了减少车厢热负荷就必须注意车厢的密封性和隔热性,车厢的密封性和隔热性优劣,不但反映了空调利用率的高低,也反映了车辆运行噪声的大小程度。实践证明,夏季通过车窗玻璃侵入的太阳直射辐射热与周围环境温度的散射辐射热的热量对空调效果的影响相当大,采取相关措施可以降低20%-30%的制冷负荷。因此,很多轿车采用具有反射红外线的隔热玻璃做车窗玻璃。

这里特别要指出的是,追求车厢的密封性好并不等于与外界隔绝。轿车乘载空间小,乘员排出的二氧化碳、汗味、烟味使车内空气会很快受到污染,为了维持舒适条件必须要有最小限度的换气量,这种换气量也就是当车门及车窗闭合时仍能从车外引入新鲜空气的程度。车内换气一般采用动压通风及强制通风方式,动压通风是利用汽车行驶时产生的风压,在适当位置开设进风口及排气口,实现自然通风;强制通风是采用小型电动风扇强制将外界新鲜空气引入。中高级轿车多采用动压通风与强制通风结合的方式,并通过空气过滤器等净化装置进行气体过滤,同时与冷风装置、暖风装置组合在一起,形成整体式的空调系统。

现代轿车的空调系统按照功能分为通风及空气净化装置、冷风装置、暖风装置等三大类。通风及空气净化装置的功能是换气及过滤隔离空气的有害尘埃;冷风装置的功能是降温、除湿;暖风装置的功能是采暖、换气。

轿车自动空调能自动控制车内的温度、温度及空气流量,使车厢内部自动维持在某一指定的温度。轿车自动空调典型的电控系统感应器包括冷却剂湿度传感器、车内温度传感器、外部温度传感器、车速传感器、节气门位置传感器、热负荷传感器等。它们将信号传递到计算机,计算机检测全部的变量参数以及乘员选定的温度要求,用这些数值计算出控制点值,将控制点温度与实际温度相比较,用两者之差作为参考值来控制冷气或者暖风以及空气流量。

轿车空调系统甚少需要做特别的维护,也不需要定期加添冷媒等。但是,由于受外界环境的影响,空调的净化装置、空调的蒸发器需要定期清洗,才能保持良好的空气调节质量。例如蒸发器,车厢空气的循环过程中日久天长就会积累许多尘埃、水份及其它污垢物,滋长酶菌等细菌,并会发出异味,有可能对人体呼吸系统适成损害。因此定期清洗是必须要做的工作。近年流行一种不用拆卸蒸发器的化学处理清洗方法,用一种空调专用的泡沫净化剂从蒸发器排水管灌进系统内部,并以同组的喷雾剂在空调系统的进风口喷射,作通气管道处理,这样只需半小时左右就能恢复空调的清洁。

车汇通
2003年5月1日