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國(guó)六汽車空調(diào)工作原理與維護(hù)
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展及人們生活水平的提高,越來越多的人開始使用上了汽車,汽車的舒適性也獲得越來越多的關(guān)注,而車內(nèi)空氣質(zhì)量很大程度上影響著乘坐的舒適性,汽車空調(diào)作為提升乘員舒適性的系統(tǒng)重要性也越來越突出。汽車空調(diào)系統(tǒng)(Air Condition,簡(jiǎn)稱AC)是指能對(duì)車內(nèi)空氣進(jìn)行調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。
汽車空調(diào)系統(tǒng)主要有制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng),通風(fēng)系統(tǒng)和空氣凈化系統(tǒng)。
一、制冷系統(tǒng)的構(gòu)成與工作原理
如下圖所示,汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)包括空調(diào)壓縮機(jī),冷凝器,儲(chǔ)液罐(現(xiàn)在汽車基本都是和冷凝器一體),蒸發(fā)器,空調(diào)管路,膨脹閥等。隨著汽車空調(diào)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在蒸發(fā)器,膨脹閥基本上都集成在空調(diào)HVAC上了,HVAC除了這兩個(gè),還集成了鼓風(fēng)機(jī),暖風(fēng)裝置及空調(diào)系統(tǒng)各類傳感器和執(zhí)行器等。
隨州市東正專用汽車有限公司是國(guó)家發(fā)改委定點(diǎn)生產(chǎn)各種專用車的大型廠家,其主導(dǎo)產(chǎn)品有:油罐車、垃圾車、高空作業(yè)車、吸糞車、吸污車、灑水車、污泥車、清障車、救護(hù)車、衛(wèi)生防疫車、隨車吊、廂式車、冷藏車、掃路車、高壓清洗車。咨詢熱線:15997863956。
圖1 空調(diào)制冷系統(tǒng)組成圖空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作是制冷劑不斷氣化和液化的過程,以壓縮機(jī)和膨脹閥中心為界,可以把整個(gè)制冷循環(huán)分為高、低壓兩個(gè)部分,詳細(xì)可以通過上圖進(jìn)行了解。制冷劑在系統(tǒng)的循環(huán)過程可以分為4個(gè)工作過程,如下:
1.壓縮。蒸發(fā)器處理后的低溫低壓的制冷劑氣體,經(jīng)過壓縮機(jī)吸入并壓縮成高溫高壓的氣體,然后輸入到冷凝器。
2.冷凝放熱。高溫高壓的制冷劑氣體進(jìn)入冷凝器,由于壓力及溫度的降低,制冷劑氣體冷凝成液體,并放出大量的熱到外界大氣中。
3.節(jié)流。溫度和壓力較高的制冷劑液體通過膨脹裝置后體積變大,壓力和溫度急劇下降,以霧狀(細(xì)小液滴)排出膨脹閥。這是制冷劑高、低壓的分界線,膨脹閥有節(jié)流的作用。
4.蒸發(fā)。霧狀制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器,因此時(shí)制冷劑沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于蒸發(fā)器內(nèi)溫度,故制冷劑液體蒸發(fā)成氣體。在蒸發(fā)過程中大量吸收周圍的熱量,而后低溫低壓的制冷劑蒸氣又進(jìn)入壓縮機(jī)。
上述過程周而復(fù)始的進(jìn)行下去,便可達(dá)到降低蒸發(fā)器周圍空氣溫度的目的。與此同時(shí),鼓風(fēng)機(jī)將冷空氣抽進(jìn)車內(nèi),并將車內(nèi)熱空氣排出,從而使車內(nèi)溫度降低,取得制冷效果。
現(xiàn)在汽車主要充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻后的冷卻液的余熱進(jìn)行制暖,這種方式通常也稱為水冷。當(dāng)制暖效果要求更高時(shí),一般會(huì)輔助相關(guān)的PTC加熱器進(jìn)行加熱,最終達(dá)到良好的制暖的效果?照{(diào)取暖系統(tǒng)主要部件為熱交換器,主要用于取暖,對(duì)車室內(nèi)空氣或由外部進(jìn)入車室內(nèi)的新鮮空氣進(jìn)行加熱,達(dá)到取暖、除濕的目的。
如上圖所示,發(fā)動(dòng)機(jī)上的冷卻水控制閥將分流出來的一路冷卻水送入暖風(fēng)機(jī)的加熱器芯進(jìn)行熱交換,放熱后的冷卻水再經(jīng)加熱器出水管回流至發(fā)動(dòng)機(jī);同時(shí),冷空氣被鼓風(fēng)機(jī)吸入到加熱器芯子進(jìn)行加熱,經(jīng)由不同的風(fēng)口吹入車廂內(nèi)部,進(jìn)行風(fēng)窗除霜和取暖。通過控制冷卻水控制閥的開閉和流水量大小,可調(diào)節(jié)暖風(fēng)機(jī)的供熱量。
將新鮮的空氣送入車內(nèi),并排出污濁空氣的過程成為通風(fēng)。空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)可以有效的保證車內(nèi)空氣的新鮮,同時(shí)通風(fēng)也可以對(duì)風(fēng)窗玻璃進(jìn)行除霧。我國(guó)對(duì)汽車空調(diào)的空氣質(zhì)量已有了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),要求人均每小時(shí)輸入的新鮮空氣量不少于20。
汽車空調(diào)的通風(fēng)主要有三種方式,自然通風(fēng)、強(qiáng)制通風(fēng)與綜合通風(fēng)。
1)自然通風(fēng)
汽車空調(diào)中的外循環(huán)系統(tǒng)指的就是自然通風(fēng)。自然通風(fēng)是利用汽車行駛過程中車身內(nèi)外表面產(chǎn)生的風(fēng)壓差,在適當(dāng)?shù)牡胤介_設(shè)通風(fēng)口,通常進(jìn)氣口設(shè)在副駕駛的前方,空氣經(jīng)過空氣室蓋板后通過車身上的通風(fēng)口后進(jìn)入室內(nèi),排氣口也稱泄壓口設(shè)置在左右側(cè)圍鈑金上,室內(nèi)空氣從這里流出室外,最終實(shí)現(xiàn)在密閉狀態(tài)下的車內(nèi)空氣的通風(fēng)換氣。當(dāng)然最自然的通風(fēng)就是開風(fēng)窗或天窗。
如下圖所示,車身內(nèi)外壁面上開設(shè)進(jìn)出風(fēng)口,利用車輛行駛時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)壓,將外部空氣引入車內(nèi)循環(huán)后再排出。
空氣的入口設(shè)在正壓區(qū),出口設(shè)在負(fù)壓區(qū),形成空氣的自然流動(dòng)。進(jìn)、排口設(shè)置必須保證車內(nèi)空氣略有正壓,使車內(nèi)空氣壓力略高于外界大氣壓力,防止有害氣體進(jìn)入車內(nèi)。
2)強(qiáng)制通風(fēng)
當(dāng)汽車車速低,或停車時(shí),車身內(nèi)外表面氣壓差不足,僅僅依靠自然通風(fēng)不能保證車內(nèi)空氣的新鮮,此次需要強(qiáng)制通風(fēng)。強(qiáng)制通風(fēng)的主要部件是鼓風(fēng)機(jī),鼓風(fēng)機(jī)工作時(shí),將車外新鮮空氣強(qiáng)制送入車廂內(nèi),最終實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣。
3)綜合通風(fēng)
綜合通風(fēng)是指汽車上同時(shí)采用自然通風(fēng)和強(qiáng)制通風(fēng)。目前汽車上基本都是采用綜合通風(fēng)的方式。
空氣的清潔與凈化是乘客重要的需求,因此汽車空調(diào)還必須保證通風(fēng)過程送入的新鮮空氣是健康的,這也就要求汽車空調(diào)能夠?qū)斎氲目諝膺M(jìn)行凈化,這個(gè)系統(tǒng)過程也稱為空調(diào)凈化系統(tǒng)。
汽車在公路上行駛時(shí),車外空氣中最大的污染是各種懸浮粉塵。懸浮粉塵主要由固體物質(zhì)破碎形成的固體顆粒、汽車尾氣排出的含有CO、CO2、SO2等有害氣體、還有各種煙霧、花粉、細(xì)菌等組成。而且車內(nèi)循環(huán)空氣受到人的活動(dòng)和工作過程的污染,如人體呼出的CO2、身體散發(fā)出的汗味,這些都影響人體的健康,降低了空調(diào)的舒適性。
因此,汽車空調(diào)凈化的目的就是除去這些有害氣體及粉塵,使車內(nèi)保持清潔舒適的空氣環(huán)境。
汽車空調(diào)的凈化包括兩部分,即室外流入室內(nèi)的空氣凈化和室內(nèi)循環(huán)空氣的凈化。
汽車行駛過程中,粉塵是最大的污染物,空調(diào)凈化系統(tǒng)對(duì)室外空氣中粉塵的凈化,主要采取過濾除塵和靜電除塵兩種形式。
1)過濾除塵
過濾除塵實(shí)在空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)和回風(fēng)口處設(shè)置空氣濾清裝置,主要是對(duì)塵埃等顆粒物進(jìn)行過濾。
2)靜電除塵
靜電除塵是在空氣進(jìn)口的過濾器后面再設(shè)置一套靜電除塵裝置。靜電除塵是利用高壓電極產(chǎn)生高壓電場(chǎng),對(duì)空氣進(jìn)行電離,使塵粒帶電,然后在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng),沉降在正負(fù)電極上而實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的過濾除塵。
空調(diào)凈化系統(tǒng)的去除異味和有毒氣體的形式主要有3種,即活性炭、催化反應(yīng)器和負(fù)離子發(fā)生器。
1)利用活性炭
利用活性炭去除異味是汽車空調(diào)凈化系統(tǒng)的主要方法,活性炭能過吸附空氣中有毒有氣味的成分,如汗臭,煙味和人體發(fā)出的各種異味,另外還能吸收有害的氯化物和硫化物。
2)催化反應(yīng)器
對(duì)于室外流入室內(nèi)的空氣中的有毒氣體CO,NOX,HC等幾乎不起吸附作用,鼓需要另外的催化
反應(yīng)器將這些氣體進(jìn)行凈化。其化學(xué)反應(yīng)式為:
3)負(fù)離子發(fā)生器
空氣中含有三類離子,為輕離子、中力子、重離子,這些離子都是帶電離子,其中帶負(fù)電荷的離子稱為負(fù)離子,負(fù)離子對(duì)人體健康有利。負(fù)離子發(fā)生器就是利用電暈放電使空氣負(fù)離子化的裝置,目前高檔車這個(gè)裝置基本都是標(biāo)配了。