汽車空調技術的應用與發(fā)展

鞠升宇?田野

摘要：隨著社會經濟、科技各方面的發(fā)展，汽車成為了我們生活中不可或缺的部分，我國汽車的擁有量也在不斷地增加，而人們對于汽車的舒適度的要求也在不斷增加。制造汽車舒適的車內環(huán)境，主要靠的是汽車的空調技術。發(fā)展汽車的空調技術，是提高汽車的舒適度的重要關鍵。汽車技術在不斷地發(fā)展，而汽車的空調技術也在不斷地發(fā)展，本文就汽車空調技術在汽車中的應用和發(fā)展進行闡述和討論，為未來汽車的空調技術發(fā)展方向提供思路。

關鍵詞：汽車；空調技術；應用；發(fā)展

空調技術是現(xiàn)代社會建立舒適環(huán)境的重要手段，在汽車技術中，汽車空調技術的作用是十分重要，有著調整溫度濕度，除霧除霜以及空氣凈化等功能，為汽車的封閉環(huán)境來提供較為舒適的駕駛環(huán)境，提高駕駛員以及乘客的舒適度。汽車作為現(xiàn)代社會最常見的交通工具，占據人們生活的很重要的部分，人們生活水平的提高必然會導致其對于汽車的環(huán)境舒適度的要求提高，空調技術的發(fā)展是必然的趨勢。

一、汽車空調系統(tǒng)的組成

（一）汽車空調系統(tǒng)的組成

在機車技術中，空調的組成和家用的空調系統(tǒng)組成差不多，主要是由壓縮機、冷凝器及離合器、蒸發(fā)器、膨脹閥、制冷風扇以及管道等部分組成，完成空調系統(tǒng)的多種功能。

（二）汽車空調系統(tǒng)的功能

空調從字面上的理解為對于空氣的調節(jié)，主導包括產生暖氣、冷氣以及在一定情況下對于空氣進行凈化?？照{系統(tǒng)的主要功能包括：制冷功能、通風功能以及空氣凈化功能。制冷功能是指在車內氣溫過高時，通過制冷系統(tǒng)對于車內以及車外進入的空氣進行處理，來降低車內的溫度；通風功能是在汽車呈封閉狀態(tài)下，通過風壓或是鼓風機等方式來實現(xiàn)空氣的流通，保證空氣的清新；空氣凈化功能是指空氣經過過濾器的凈化和處理來保證車內空氣的質量。

二、目前汽車空調系統(tǒng)的問題

（一）汽車空調系統(tǒng)增加了動力負荷

在汽車的動力來源一般分為直接由汽車提供的直連式以及自己提供的獨立式。針對于直接由汽車提供動力的直連式，空調的動力和汽車行駛的動力來源同為汽車的發(fā)動機，增加了汽車發(fā)動機的負荷；而對于自己獨立提供動力的獨立式空調系統(tǒng)，就必然要在汽車中為空調的發(fā)動機提供空間放置，同時也增加了汽車的重量以及動力負荷。因此，空調系統(tǒng)的運行必定會增加汽車的發(fā)動機的負荷。

（二）汽車空調系統(tǒng)廢氣污染

在上世紀末，汽車的空調系統(tǒng)的專業(yè)制冷劑是R12，而R12會對地球的臭氧層造成破壞，從而造成太陽對于地球的紫外線輻射增加。隨著科技的逐漸發(fā)展，我國開始用R134a來代替過去的R12，但是汽車數量的增加，R134a不會造成臭氧層的破壞，卻可以引起地球的溫室效應，導致全球的溫度升高，海平面上升。

三、汽車空調系統(tǒng)的改進措施

（一）電控可變排量壓縮機

電控可變排量壓縮機主要是通過傳感器收集空調系統(tǒng)的吹風量、溫濕度等參數，來實現(xiàn)的對于空調壓縮機的排量控制，實現(xiàn)對于壓縮機的動力負荷的分級調控。

（二）汽車空調系統(tǒng)的管道改進

將干燥器和冷凝器連接在一起，可以在制冷劑在進入到冷凝劑工作前，在干燥劑的作用下降低一些溫度，而減少冷凝器的能源輸出；同時精簡在汽車空調系統(tǒng)中干燥器和冷凝器之間的管道組成，可以減少空調系統(tǒng)的空間容量，減少對于汽車發(fā)動機的負荷，增加了汽車的空間，減少了汽車的能源消耗。

（三）采暖系統(tǒng)組成更新

冷卻水的熱量傳遞是傳統(tǒng)汽車空調中采暖系統(tǒng)的熱量的主要來源，但是這樣的供熱方式在寒冷的冬季可能會出現(xiàn)供暖不足的問題，因此改進采暖系統(tǒng)的組成，可以解決這一問題。對于發(fā)動機停運時間較短的汽車可以電動水泵來屬性熱水來傳遞熱量；對于使用清潔能源的汽車就可以利用二氧化碳熱泵式空調來作為采暖系統(tǒng)。

（四）制冷劑的更新?lián)Q代

汽車制冷劑是空調制冷系統(tǒng)中的一個重要組成部分，其發(fā)展也經過了好幾代的改變更迭，從上個世紀末的R13到R134a再到現(xiàn)在二氧化碳的轉變。R12會損傷地球的臭氧層，R134a會產生溫室效應，而二氧化碳較為環(huán)保，且來源廣泛、制作過程相對比較便捷經濟，是現(xiàn)在較為推崇的一種制冷劑。

四、汽車空調技術的新興技術

（一）余熱制冷技術

目前的對于汽車動力利用仍然只能保證二分之一的動力運用汽車的運行，而剩下的二分之一都被浪費或是隨著廢氣一起排到了大氣中，因此利用余熱制冷系統(tǒng)可以大大增加汽車的動力的利用率。其中的主要技術是通過制冷劑由液體轉變?yōu)闅怏w這一物理變化中，對于能量的吸收來達到對于溫度的降低。目前，汽車發(fā)動機的效率最高為49%，有 51%甚至更多的能量通過廢熱的方式直接排放到環(huán)境中，從而造成了熱量的損失，此時可以借助余熱制冷技術來驅動汽車空調系統(tǒng)，以滿足節(jié)能和環(huán)保的要求。

（二）雙層式送風系統(tǒng)技術

主要是為了解決在空氣循環(huán)系統(tǒng)中的能量的損失問題，從而達到節(jié)能的目。在汽車的運行過程中，汽車的內外溫度以及濕度不同會導致汽車玻璃起霧起霜，危害汽車行駛過程中安全。因此在汽車行駛過程中，就必須將汽車內外的空氣進行交換，保證汽車內外的空氣濕度相同。但是在空氣交換過程中，熱量也在不段地進行交換，會導致能量的流失。而雙層式送風方式可以將空氣分為上下兩層的流通，上部的流通來避免濕度和溫度的差距，在下部的溫度主要是來保證車內的溫度舒適，同時也能避免能量的損失。

（三）太陽能制冷技術

隨著現(xiàn)代社會的能源問題逐漸突出，人們開始關注新型能源，太陽能就是其中一種的綠色環(huán)保的能源之一。對于太陽能的利用主要是集中在對太陽能轉化為電能和光能，從而提供能量。將太陽能轉化為電能，直接通過電力發(fā)動機通過制冷系統(tǒng)制冷，而將太陽能系轉化為熱能，直接利用上文說的制冷劑物理變化來制冷。

五、汽車空調技術的未來的發(fā)展方向

隨著經濟和資源之間的問題不斷突出，未來人們各方面的發(fā)展方向必定是朝著綠色環(huán)保的方向前進，這也是汽車空調技術的未來發(fā)展的方向。

一方面是汽車空調技術的環(huán)保材料，如會選擇二氧化碳等環(huán)保綠色，對于大氣的污染較小的制冷器來進行空調運行。保證在制冷劑等材料排出時，不會對地球的大氣層以及空氣質量帶來任何的破壞。另一方面是汽車空調技術的環(huán)保能源，對于在汽車自身的節(jié)能技術改進也是未來發(fā)展的一個重要方向，通過對于汽車自身的能源再利用，不但能夠節(jié)約能源，也可以降低對于大氣的污染；同時隨著科技的發(fā)展，如太陽能、風能、等新型能源的發(fā)動機的研究在不斷地加深。未來汽車的空調系統(tǒng)的能源必定會向著綠色無污染的可再生資源轉化，這符合現(xiàn)在社會的發(fā)展觀念。

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