汽車空調(diào)換熱器特點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展

孟芳

摘 要：汽車空調(diào)換熱器（冷凝器和蒸發(fā)器）是汽車空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，換熱器的性能優(yōu)化直接影響空調(diào)系統(tǒng)的性能，并影響整車的緊湊型。針對蒸氣壓縮式汽車空調(diào)系統(tǒng)，總結(jié)其換熱器的發(fā)展分類及各自結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，同時(shí)回顧國內(nèi)、外對汽車空調(diào)換熱器性能研究的發(fā)展，指出采用計(jì)算機(jī)輔助模擬技術(shù)來開發(fā)具有更好傳熱效果且結(jié)構(gòu)更為緊湊可靠的換熱器是汽車空調(diào)換熱器的研究發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：汽車空調(diào);換熱器;發(fā)展;應(yīng)用

在1927年，世界上研究出第一款帶有空調(diào)的汽車，到現(xiàn)在為止空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了4次更替，已經(jīng)可以將原有的只可以進(jìn)行供熱的空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展到今天的由計(jì)算機(jī)控制的空調(diào)系統(tǒng)。在汽車空調(diào)換熱器進(jìn)行工作中，換熱及阻力性能都可以造成汽車空調(diào)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性工作，二者的空間占有量也決定了汽車空調(diào)系統(tǒng)在汽車內(nèi)部的占有量。根據(jù)這種情況，將汽車空調(diào)換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，可以有效的提升空調(diào)系統(tǒng)的性能。

1 汽車空調(diào)換熱器的發(fā)展及特點(diǎn)

1.1汽車空調(diào)換熱器發(fā)展

汽車空調(diào)換熱器會根據(jù)不同的汽車的性能進(jìn)行相對應(yīng)系統(tǒng)的安裝，但是大題可以分為四類，分別為：管片式換熱器、管帶式換熱器、平行流式換熱器、層疊式換熱器。在汽車剛開是安裝空調(diào)系統(tǒng)中安裝的是管片式換熱器。但是隨著時(shí)間的不斷推移，傳統(tǒng)的管片式換熱器已經(jīng)不能滿足人們對于空調(diào)系統(tǒng)的需求，在這種情況下汽車生產(chǎn)公司研究出了管帶式的換熱器，這種換熱器與傳統(tǒng)相比具有較高的換熱能力，并將對于熱量轉(zhuǎn)化的能力進(jìn)行明顯提升，已經(jīng)比阻力發(fā)熱的幅度要大。

社會在不斷的就進(jìn)行發(fā)展，人們在獲得經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)更加關(guān)注對于環(huán)境的保護(hù)。原有汽車空調(diào)系統(tǒng)中含有氟利昂，可以破壞大氣臭氧層。汽車生產(chǎn)公司在研究發(fā)現(xiàn)可以使用對于臭氧層無害的物質(zhì)進(jìn)行替代，將空調(diào)的工作進(jìn)行保證。在將傳統(tǒng)的氟利昂進(jìn)行更替的過程中，傳統(tǒng)的管帶式換熱器工作性能直接下降，已經(jīng)不能滿足人們正常所需，針對這一現(xiàn)象汽車公司主要采取兩種方式進(jìn)行解決，分別為在原有的基礎(chǔ)上面進(jìn)行改造或者是研究設(shè)計(jì)一款進(jìn)行汽車空調(diào)換熱器。在相關(guān)科技人員的不斷努力下，這兩項(xiàng)技術(shù)都以經(jīng)收到較好的實(shí)際效果，并且工作性能正在不斷的進(jìn)行完善。這兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)就是現(xiàn)在的平行流結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)，這兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)在工作是具有較高的性能，在不斷的將原有的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行替代，并進(jìn)行更加廣泛的使用。

1.2汽車空調(diào)換熱器工作特點(diǎn)

①汽車在設(shè)計(jì)過程中的空間內(nèi)部就較下，當(dāng)車內(nèi)人員較多的情況下，換熱器可以將人們對于車輛內(nèi)部的熱濕情況進(jìn)行滿足。②由于汽車的整體體積較小，在這種情況就要求空調(diào)系統(tǒng)的占地面積就要更加小巧，將重量控制在一定的范圍內(nèi)，不可過大。在進(jìn)行汽車空調(diào)換熱器的研究過程中在將工作性能進(jìn)行保證的同時(shí)，將換熱器的體積與重量進(jìn)行控制。③汽車在行駛過程中遇見的路況可能并不相同，在這種情況下就需要換熱器具有高的抗震性與密封性，將空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行保證。④汽車在行駛過程中可能會遇見不同的壓強(qiáng)，根基這種情況在空調(diào)換熱器進(jìn)行工作是就要具有較高的抗壓性能，并且在這種情況下面可以穩(wěn)定進(jìn)行工作。

2 汽車空調(diào)換熱器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

2.1管片式

管片式換熱器在汽車中最原始的一種換熱器結(jié)構(gòu)，主要是由無數(shù)的銅管進(jìn)行組裝而成的，經(jīng)過不同的工藝與鋁翅片進(jìn)行融合。這項(xiàng)結(jié)構(gòu)就有生產(chǎn)較為簡單，現(xiàn)有的工藝手段使用較為成熟經(jīng)濟(jì)成本比其他幾種換熱器低。這項(xiàng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有缺點(diǎn)大，在汽車在進(jìn)行行駛的途中的振動可以將換熱器管片間的緊密程度進(jìn)行松動。在汽車內(nèi)部在不斷變化而對時(shí)間內(nèi)，管片間的緊密程度在進(jìn)行著不斷地改變，經(jīng)常出行接觸不良的問題。

2.2管帶式

管帶式結(jié)構(gòu)是在原有的管片式結(jié)構(gòu)上面研究開發(fā)出來的。將鋁合金材料進(jìn)行工藝壓變成管狀結(jié)構(gòu)，將管使用機(jī)械的手段將其改變成距離相等的蛇形管，在使用工藝手段進(jìn)行管片式結(jié)構(gòu)的安裝，最后形成一個(gè)永久式的連接形式。這種換熱器的連接方式可以將汽車形式過程中的需求進(jìn)行保證，這種結(jié)構(gòu)的使用時(shí)間比管片式的時(shí)間要長，換熱性能也提升了較大的高度。但是這種結(jié)構(gòu)在使用中的換熱性能較差，并且制作多通路的管工藝較為復(fù)雜。因此，在實(shí)際汽車的空調(diào)系統(tǒng)中較少使用管帶式換熱器。

2.3平行流式

在管帶換熱器中的泠凝器作為研究設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，將變制冷劑中的的工作流程進(jìn)行更改進(jìn)而設(shè)計(jì)研究出了平行流式換熱器。這種換熱器的在設(shè)計(jì)過程中采用了較為先進(jìn)的真空焊接技術(shù)與扁管擠壓技術(shù)。這種換熱器可以將汽車空調(diào)系統(tǒng)中的氟利昂系統(tǒng)的工作性能進(jìn)行大幅度的提升，將替帶品的工作性能進(jìn)行滿足。平行流式換熱器是汽車空調(diào)系統(tǒng)向前發(fā)展中的重要標(biāo)志。

2.4層疊式

層疊式換熱器將管片式與管帶式換熱器的工作特點(diǎn)都進(jìn)行了保留，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了U形板式換熱器，形成一種新型的空調(diào)換熱器系統(tǒng)。這種換熱器在加工過程中就在板上面加工出了波紋形，可以將空調(diào)系統(tǒng)的制冷性能進(jìn)行保證，將汽車在行駛過程中的空氣換熱。在汽車公司的不斷設(shè)計(jì)中將鋁翅片也設(shè)計(jì)出了不同的形狀，如波紋翅片、多孔翅片等。

2.5氣體冷卻器

CO2作為一種天然工質(zhì)，曾在早期為人們所利用，但是其使用過程中系統(tǒng)部件需要耐高壓，因此曾被氟里昂工質(zhì)所替代。在目前環(huán)保的要求下，歐洲科學(xué)家又開始研究采用這種天然工質(zhì)，為此研究出氣體冷卻器。新的氣體冷卻器制冷劑通道通常采用微通道，來適應(yīng)工作在CO2的跨臨界區(qū)的高壓，翅片側(cè)開百葉窗以強(qiáng)化空氣側(cè)傳熱，制冷劑流程采用平行流方式布置，這種緊湊的結(jié)構(gòu)有效地提高了單位體積的換熱量。

結(jié)語

本文對于汽車的空調(diào)換熱器進(jìn)行了全面的闡述，將不同換熱器的工作性能與特點(diǎn)進(jìn)行分析，將世界各國的汽車空調(diào)系統(tǒng)的研究重點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，希望我國汽車系統(tǒng)可以不斷進(jìn)行研究與創(chuàng)造，在未來市場中占得先機(jī)。

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