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1.汽車空調市場進入發展新階段v?uz 隨著我國經濟的穩步增長，人們的生活水平和消費水平也有相應的提高，有車一族的數量也越來越多，因而對汽車乘駕舒適性的要求有了更高的標準，汽車空調行業也應運而生。-MF 在全球汽車電子產業規模持續增長，應用比例不斷提高的大環境下，隨著中國汽車保有量和銷售量的提高，以及消費者對汽車駕乘舒適性的追求，使得中國汽車空調的市場規模進一步擴大。報載2005年我國市場銷售汽車空調339萬套，同比增長32.94%; cg~dSX 銷售額達到了26億元人民幣，同比增長30%。從銷售量增長情況來看，2005年中國汽車空調市場的增長高于整年市場15%左右的增長速度; x_9s 但是我們也應該看到，在市場需求快速增長的背后，中國汽車空調市場正在進入新的發展階段，市場競爭進一步深化，表現出一系列新的特點。dQx-W 用戶觀念正在改變。如今，隨著中國經濟的持續穩步增長，居民收入都得到了一定的增加，生活水平和消費能力也相應提高，消費觀念也在逐步改變，更多的人開始追求生活的舒適化。這反映到汽車消費中，就體現在追求汽車的內飾，安裝多媒體影音系統和汽車空調，以及要求人性化的設計等方而。比如，現在載貨車空調的安裝率就大幅提高，以前用戶認為載貨車就是掙錢的，安裝空調沒有必要，而如今越來越多的用戶認為雖然載貨是掙錢的，但是掙錢也不能掙的太辛苦，也開始選裝汽車空調和高級音響等沒備了。可以預見，隨著最終用戶消費觀念的進一步改變，必將促進汽車空調產品的市場銷售。ICrP 產品需求日趨個性化。汽車空調的直接用戶是整車廠商，最終用戶是消費者，因此，市場對汽車空調產品的需求受到整車廠商和最終消費者的影響。從整車廠商的角度來看，不同類型的整車對汽車空調的要求是不一樣的，比如載貨車空調和轎車空調就不一樣，并且每一款車可能都需要有特殊物理沒計的汽車空調，由此可以看出整車廠家對汽車空調的需求是極度個性化的，相應地，汽車空調廠家要根據整車廠的要求開發定制化的個性汽車空調產品。從最終用戶的角度來看，雖然消費者可能對汽車空調的物理或者技術特征不很了解，但消費者會通過汽車空調的品牌和使用效果來做出評價。另外，隨著我國汽車市場競爭的進一步加劇，特別是轎車市場，新產品推出的速度越來越快，而每一款新車的推出就會要求有新的汽車空調與之配套，也就是說汽車空調產品的生命周期越來越短，需求進一步的個性化發展。>/Ez3I 技術發展環保節能化。在國際環保主義潮流的影響下，汽車空調的環保問題也引起了汽車相關群體的關注，汽車空調技術也正在朝環保化方問發展。汽車空調系統具有制冷、取暖、除霜、除霧、空氣過濾和濕度控制等功能。雖然目前轎車的燃油余熱足夠提供轎車內的采暖和除霜的需要，但高效汽油和柴油發動機燃燒效率更高，燃油余熱會進一步減少;而電動車和混合動力車則不得不犧牲驅動性能來提供采暖和制冷，因此必須通過提高汽車空調系統的效率來減輕汽車的動力負擔。對于新一代環保型汽車，如電動、混合動力、燃料電池和其它的低排放車輛，由于本身動力遠小于傳統動力車輛，能夠提供給空調系統的動力極為有限。鑒于此，提供節能高效、性能可靠的空調系統對占領市場至關重要，這也必將是未來一段時間內中國汽車空調技術的發展方向。A=@C` 作為一種專用的空調設備，汽車空調與家用空調相比具有自己的特點，那就是其銷售量與整車的產銷量緊密聯系，脫離了整車制造產業，汽車空調也就沒有存在的價值。中國汽車市場在21世紀初獲得了兩年井噴式的高速增長，近年來開始中國汽車市場增速放緩，進入平穩增長階段。作為整車配套產品，汽車空調市場與整車市場有相同的變化方問，因此汽車空調的增長速度也隨著整車增長速度的放緩而放緩。我國汽車市場已經進入了穩步增長階段，在未來五年內將保持15%左右的增長速度;相應地，中國汽車空調市場的增長也必將保持一個穩定的增長幅度。6Nu 2.汽車空調系統已成為汽車市場競爭的主要手段之一me& 近年來,環保和能源問題成為世界關注的焦點,也成為影響汽車業發展的關鍵因素,各種替代能源動力車的出現,為汽車空調業提出了新的課題與挑戰。國際汽車市場競爭日趨激烈,為獲得市場,生產出價廉、安全、舒適和低排放的汽車是各大汽車生產商的努力目標,汽車制造商不斷地根據用戶的要求更新汽車設計,并期望通過利用新技術來提供更好的性能,而是否需要增加成本則主要取決于獲得的利益(如環保)是否足以補償。?\6w 汽車空調系統作為影響汽車舒適性的主要總成之一,為汽車提供制冷、取暖、除霜、除霧、空氣過濾和濕度控制功能。其中,采暖系統可使乘員避免過量著裝、為車窗提供除霧和除霜功能,提供舒適性和安全服務;冷氣系統則通過制冷、除濕來提供舒適性,通過使司機保持警醒、允許關窗等措施提供了安全服務;采暖和冷氣系統還可提供除塵、除臭的功能。這些功能已成為車輛必不可少的要求。雖然目前轎車的燃油余熱足夠提供轎車內的采暖和除霜的需要,但近期研制的高效汽油、柴油發動機的余熱會進一步減少,電動車和混合動力車則不得不犧牲驅動性能來提供采暖和制冷,因此必須通過提高汽車空調系統的效率來減輕汽車的動力負擔。;b$KTC 對于新一代的環保型汽車,如電動、混合動力、燃料電池和其它的低排放車輛,由于本身動力遠小于傳統動力車輛,能夠提給空調系統的動力極為有限。擁有一套節能高效、性能可靠的空調系統對開拓市場至關重要。No\%qp 3.汽車空調系統中的新技術w(=| 外部調節的變排量壓縮機。目前，在德國大眾汽車公司使用的外部調節的變排量壓縮機主要有電裝公司的7SEU16、7SBU16和6SEU12。其工作原理與內部調節的變排量壓縮機相似，不同之處在于控制閥具有一電磁單元，操縱和顯示單元從蒸發器出風溫度傳感器獲得信號作為輸入信息，從而對壓縮機的功率進行無級調節。控制閥由機械元件和電磁單元組成。機械元件按著低壓側的壓力關系借助于一位于控制閥低壓區的壓力敏感元件來影響調節。電磁單元由操縱和顯示單元E87通過500Hz的通斷頻率進行控制。在無電流的狀態下，閥門開啟，高壓腔和壓縮機曲軸箱相通，高壓腔的壓力和曲軸箱的壓力達到平衡。全負荷時，閥門關閉，曲軸箱和高壓腔之間的通道被隔斷，曲軸箱的壓力下降，斜盤的傾斜角度加大直至達到100%的排量；關掉空調或所需的制冷量較低時，閥門開啟，曲軸箱和高壓腔之間的通道被打開，斜盤的傾斜角度減小直至低于2%的排量。當系統的低壓較高時，真空膜盒被壓縮，閥門挺桿被松開，繼續向下移動，使得高壓腔和曲軸箱進一步被隔離，從而使壓縮機達到100%的排量；當系統的吸氣壓力特別低時，壓力元件被釋放，使挺桿的調節行程受到限制，這就意味著高壓腔和曲軸箱不再能完全被隔斷，從而使壓縮機的排量變小。@}@aB 新結構皮帶輪。外部調節變排量壓縮機采用了新結構皮帶輪。皮帶盤由皮帶輪和隨動輪組成，通過一橡膠元件將皮帶輪和隨動輪有力地連接起來。當壓縮機因損壞而卡死時，隨動輪和皮帶輪之間的橡膠元件的傳遞力急劇增大，皮帶輪在旋轉方向將橡膠元件擠壓到卡死的隨動輪上，橡膠元件產生變形，對隨動輪產生的壓力增大，隨動輪隨之產生變形直至隨動輪和皮帶輪之間脫離連接，從而避免了皮帶傳動的損壞。1Bm 隨動輪的變形量取決于橡膠元件溫度的高低，橡膠元件的彈性取決于結構件的溫度。由于橡膠元件和隨動輪的形變，避免了發動機皮帶傳動的損壞，同時防止了諸如水泵和發電機的損壞，起到了過載保護的作用。#< 外部調節的變排量壓縮機的優點：壓縮機一直運轉，無接合沖擊，提高了舒適性；通過調節蒸發器的溫度使制冷量和熱負荷及能量消耗完美匹配，減少了再加熱過程，使出風口的溫度、濕度恒定調節；由于排量可以降低到近0%，省去離合器可使質量減輕20%(約500～800g)；壓縮機的功率消耗下降，燃油消耗下降；新結構的皮帶輪用于皮帶傳動和空調壓縮機之間的力傳遞，消除了扭矩波動并同時起到過載保護的作用。=qe"X- 冷凝器組件。冷凝器組件的特點是儲液干燥器作為整體焊接在冷凝器的一側，從而取消了現今的連接管和兩個螺栓，而用集流管和與集流管平行布置的儲液干燥器之間的開口代替。為減少安裝空間，儲液干燥器相對于冷凝器表面非對稱布置。模擬計算和臺架試驗表明，當冷凝器部分傳熱面用于制冷劑的過冷，制冷裝置的制冷功率將提高，在過冷度為15K時達到最大值，和無過冷相比可提高4%。制冷功率最大值幾乎和裝置的工作狀態無關。K[T 現今的方法是對制冷裝置進行一定量的過量充注而得到過冷，從而使制冷功率得到改善，通過制冷劑向冷凝器的倒流使一部分傳熱面用于過冷。這種方法的缺點在于，過冷度在不同的行駛狀態下將有很大的變化；在制冷劑有較小損失的情況下，過冷度很快就沒了。除了由此產生的功率損失外，液體管中飽和狀態的液態制冷劑在接收到較少的熱量或有較少的壓力損失時馬上沸騰，產生的蒸氣使得膨脹閥達到其調節范圍的極限，這導致蒸發器出口處制冷劑的過熱度提高,從而使蒸發器傳熱面積的利用率下降。在壓縮機頻繁通斷的工作過程中，由于壓力變化的疊加作用加強了沸騰過程，液體管中的蒸氣量大得可以在膨脹閥處產生嚴重的超高的脈沖噪聲。冷凝器組件避免了上述缺點，儲液干燥器下部的液態制冷劑通過開口進入冷凝器的過冷段以得到進一步的冷卻。通過選擇過冷器的面積可以從結構上確定一個需要的過冷度的值。冷凝器組件的優點如下：降低了汽車生產廠在生產、物流和安裝方面的費用；降低了維修工作量；降低了系統所需的制冷劑的量，從而進一步改善了空調裝置的環保性。最終用戶將得益于在較大的充注量范圍內而長時間能保持的優化的功率和舒適性。I2K? 4.減少直接或間接排放的手段 Y=u$ 汽車動力的更新和新技術的應用,對汽車空調系統提出了新的挑戰,也給許多新技術的應用創造了機會。“蒙特利爾議定書”規定,原來在汽車空調系統使用的工質CFC12,在發達國家的使用已經在1996年停止,在發展中國家則在2006年停止。由于各方面的努力, !g{*` CFC12已逐漸被HFC134a所取代,我國從2001年1月1日起已禁止在新生產的車輛中使用CFC12為工質的汽車空調。HFC134a具有ODP(大氣臭氧層破壞指數)為零、GWP(溫室效應指數)為CFC12的六分之一、不可燃、低毒性、制冷量和系統性能與CFC12相當等優點,因而作為過渡性"的替代工質在世界范圍內得到認可,但由于它的溫室效應指數仍然較高(為CO2的1300倍),已列入京都協議,規定限制發展的工質范疇。mLF 溫室氣體的直接和間接排放量依賴于空調系統及其零部件的設計水平和產品質量,同時跟車輛運行環境的溫度和濕度有關。對一定的制冷劑,直接排放率主要受系統工作壓力影響,而環境溫度和壓縮機輸入功率又決定了制冷系統的工作壓力。間接排放主要由生產系統所需的能量、保證一定舒適性所必須提供的冷量及制冷系統的效率決定。在某些環境下,燃料消耗引起的間接排放遠遠大于制冷劑泄漏引起的直接排放量,尤其是在報廢之前使用制冷劑回收裝置。而在某些氣候條件下因為很少使用空調,直接排放則是LCCP的主要部分。v^"Y 減少直接排放的措施:在維修和車輛報廢時使用制冷劑回收和再利用設備;改進零部件質量減少泄漏,降低軟管匯漏率并盡可能減少軟管長度,改進管路接頭,在可能的情況用“全封閉”的結構代替開啟式壓縮機的軸封；減少制冷劑充注量；改用低GWP值且蒸汽壓力適當、滲透率較小的制冷劑。lLiIa 減少燃料消耗引起的間接排放: k 一是通過增加車廂隔熱層厚度、改善車廂密封性、減少玻璃傳熱(如采用光線選擇性玻璃、隔熱膜)等措施減少車廂熱負荷。二是進行壓縮機容量調節,減少過度制冷后再加熱而引起的能量損耗。如日本電裝開發的電控變排量壓縮機用電磁閥代替原有變排量壓縮機的氣動閥,使壓縮機輸氣量可在0～100%范圍連續調節,這種結構不僅節能,而且不必安裝離合器,因而減輕了壓縮機的質量,并大大提高了系統可靠性。三是通過控制、減少摩擦、蓄熱、改善傳熱等措施來提高系統零部件的能源利用效率。換熱器將傳統的冷凝器、貯液器、干燥過濾器和過冷器合成一體,可確保節流閥前的過冷度而提高效率,且因減小了貯液器的內容積而可減少制冷劑充注量；四是使用高效率零部件以減輕質量；五是采用新的系統或新的制冷劑來達到更佳的LCCP值,并提供令人滿意的加熱、冷卻、除霜、除濕、除霧和濕度控制性能。如一般車輛在冬季將外部空氣經加熱器引入車室內除霧(新風模式)時,同樣量的熱風被排出車外,因此造成采暖負荷的70%的熱量損失了。rC%# 5.未來新型動力車可能使用的空調系統6g 汽車動力系統的環保設計對市場的影響要遠遠大于汽車空調系統效率對客戶的影響,然而對于能源利用效率最高的電動、混合動力、燃料電池及低排放汽車,它們是否能被用戶接受卻往往依賴于是否擁有效率更高的采暖和空調系統。例如,單用電力制冷和采暖可使電動車和燃料電池車的可行駛里程減少50%以上,以至連典型城市交通都難于適應。對于日益開拓的家用轎車市場,微型車用于空調的能量少于普通車輛,但這部分能量在小功率發動機的輸出功中占的比例卻不小。NW 由于國際社會的共同努力,在全世界范圍內實現CFC12到HFC134a替代的速度和花費比各公司單兵作戰要小得多。如果新的技術能夠在全球范圍內被接受,則可能有同樣的好處,但是不可避免的是,有些新的設計只在某些氣候條件下或某些特殊市場規則下才有優勢。因此在全球范圍內可能存在多種技術選擇。目前帶空調的汽車一般在濕度控制功能,空氣通過冷卻除濕后再被加熱到一定的溫度,以控制車窗除霧并保證乘客舒適性。這一點在新的系統設計中可能會遇到挑戰,例如在電動汽車中使用熱泵型空調供暖,能夠提高能源利用率,但要同時實現濕度和溫度的控制卻很困難。IIq 未來新型空調系統的開發必須與汽車開發同步,以適應新的變化:如發動機效率提高(余熱量減少)、電氣化、混合驅動動力及其它新型零部件使用后導致空調系統特性的變化。一是汽車電氣化日益加強新型的電子元件如加熱座椅、娛樂系統、電子導航等在汽車上的應用日漸廣泛,為了適應這些技術,汽車生產商正在擬轉向42V系統。采用高電壓系統后有可能去除皮帶驅動的系統,如發電機、空調壓縮機、水泵及動力轉向泵等。這使在汽車空調系統中應用全封閉壓縮機成為可能,并且只要發動機艙內靠近儀表盤的部分在足夠的空間,就有可能用金屬管代替軟管,從而大大降低制冷劑泄漏；二是電動車及一些混合動力車需要負荷調度電動車和一些混合驅動車為了達到高效和減少溫室氣體排放的目的,以盡量少使用燃料來滿足動力要求。例如,一些混合驅動車在發動機模式時利用多余動力對電池充電,當電池充電完成時則切向電動模式。相應地空調系統的設計面臨新的挑戰:因為無論發動機模式和電動模式時都需要空調(或采暖)。三是新的零部件技術可減少空調或采暖負荷增強車身隔熱、改進門封結構、玻璃鍍層和其它新技術的應用都可減少車室熱負荷,從而減少用于空調或采暖的能耗而減少溫室氣體排放。目前,全球各大汽車生產廠和零部件供應商都在開發超臨界的二氧化碳汽車空調系統及相應的零部件。超臨界二氧化碳系統與HFC134a相比有潛在的能源效率優勢,且工質的GWP值在所有工質中最低。二氧化碳工質與HFC134a相比,其壓縮熱很大,因而在熱泵空調系統使用中很有吸引力。有必要開發安全裝置,在檢測并將漏至車廂內的二氧化碳氣體排出。由于系統工作壓力比HFC134a系統高出6倍,因此需要新的維修設備和專業培訓。估計正式使用時間4～7年以后。^RC 6.國外汽車空調技術Ow 國外汽車空調技術較為發達，尤其是發達國家，以下作一簡單介紹。k~p/*r 壓縮機：壓縮機的設計正朝著減少重量和體積、降低噪音和增加振動穩定性的方向發展。目前國外壓縮機仍以斜板式、旋葉式和漩渦式壓縮機為主,為減少離合器頻繁閉合產生的噪音和獲得更佳的控制效果，外部控制式變排量壓縮機逐漸成為世界車用空調壓縮機的主導方向，它具有結構緊湊、重量輕和節省能源的優點。以日本電裝DENSO的變排量壓縮機為例,它采用了樹脂離合器,體積小,質量輕,而其中的新型控制閥能實現扭矩的估計和控制。另外,隨著世界各國的環保意識的不斷加強,電動壓縮機也得到了進一步的發展,它能滿足混合燃料電池車用空調的需要。DANFOSS，DENSO，ZEXEL等國際性公司已進入二氧化碳壓縮機小批量生產階段。2`l-#v 各種設施：新一代的空調系統能比傳統空調系統節省30%的能耗，運用多傳感器技術使得HVAC能自動控制車內的濕度、溫度、空氣流速和陽光照射，既能很好地控制出風溫度、冷凝風扇速度，實現CEU自動控制，去除車內異臭及有毒氣體，很好地防止眼睛和呼吸粘膜的不適，減少冷凝風扇的噪音，也能很好地防止車窗玻璃起霧，確保行駛安全，同時避免在空調運行中使空氣變干燥。以Valeo公司的新型空調系統為例，該系統采用了自動內循環模式，由一個環境污染傳感器控制，當傳感器檢測到外界空氣中有一氧化碳和二氧化氮等有毒氣體時，內循環風模式自動啟動，將有毒外界空氣隔絕在乘員艙外。gT~+' 自動內循環模式能在1.8s內迅速關閉進風風門，減少20%的污染物濃度和40%的不良氣味。系統配置的香味傳播器，可由乘客自己選擇所喜歡的香味，以保持車內空氣的清新。Valeo將光催化劑均勻涂在蒸發器及暖風機箱體內，能通過光學作用去除有毒氣體、殺滅細菌，其良好的再生功能，保證了很長的使用壽命。據試驗結果，在內循環風模式下6min后可去除空氣中70%的甲苯。DENSO同樣也發明一項技術，將一種不易粘附難聞氣體的樹脂材料涂在熱交換器上，可除去車用空調散發出的難聞氣體，此項技術已應用在豐田花冠汽車上。q0x_ HVAC與汽車儀表板做成一體的復合式結構也逐漸成為主流。如德國BEHR公司的專利產品TSM一熱力組件模塊，能減少分部件成本、整車總裝配成本和總成件的重量，并能節約所占的車內空間。全自動空調系統的發展更加個性化和舒適化，采用汽車輔助加熱系統、負離子發生器和車用冷藏箱，提高乘車的舒適性。利用功能集成化技術，將全自動空調與汽車音響合二為一，共用一個顯示屏，以解決儀表板位置緊張的矛盾。FK8S 為滿足乘員對空調溫度控制的不同要求，可在前排座椅間安裝一套小空調系統，它同樣由一個單獨的鼓風機、蒸發器芯子、暖風芯子和風門控制器組成，可選擇對后排座椅的左側或右側送風調控溫度，這就是所謂的四區空調系統或個性化乘員空調系統。OX7

回答者：2016-06-08 00:00