第一篇：國(guó)外汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)外汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

摘要近年來,環(huán)保和能源問題成為世界關(guān)注的焦點(diǎn),也成為影響汽車業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素,各種替代能源動(dòng)力車的出現(xiàn),為汽車空調(diào)業(yè)提出了新的課題與挑戰(zhàn)。結(jié)合國(guó)際汽車空調(diào)學(xué)會(huì)(ＭＡＣＳ)、美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)(ＳＡＥ)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)(ＵＳＥＰＡ)對(duì)汽車空調(diào)業(yè)的有關(guān)政策,對(duì)國(guó)外汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨向進(jìn)行了討論,以期為國(guó)內(nèi)汽車空調(diào)制造業(yè)的同行們提供參考。

關(guān)鍵詞 市政工程 環(huán)境保護(hù) 綜述 汽車空調(diào) 1 汽車空調(diào)系統(tǒng)在汽車中的重要性日益突出

國(guó)際汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,為獲得市場(chǎng),生產(chǎn)出價(jià)廉、安全、舒適和低排放的汽車是各大汽車生產(chǎn)商的努力目標(biāo),汽車制造商不斷地根據(jù)用戶的要求更新汽車設(shè)計(jì),并期望通過利用新技術(shù)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(huán)保)是否足以補(bǔ)償。

汽車空調(diào)系統(tǒng)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,汽車空調(diào)系統(tǒng)已成為汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要手段之一。其中,采暖系統(tǒng)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(wù);冷氣系統(tǒng)則通過制冷、除濕來提供舒適性,通過使司機(jī)保持警醒、允許關(guān)窗等措施提供了安全服務(wù);采暖和冷氣系統(tǒng)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(nèi)的采暖和除霜的需要,但近期研制的高效汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱會(huì)進(jìn)一步減少,電動(dòng)車和混合動(dòng)力車則不得不犧牲驅(qū)動(dòng)性能來提供采暖和制冷,因此必須通過提高汽車空調(diào)系統(tǒng)的效率來減輕汽車的動(dòng)力負(fù)擔(dān)。

對(duì)于新一代的環(huán)保型汽車,如電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池和其它的低排放車輛,由于本身動(dòng)力遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)動(dòng)力車輛,能夠提給空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)力極為有限。擁有一套節(jié)能高效、性能可靠的空調(diào)系統(tǒng)對(duì)開拓市場(chǎng)至關(guān)重要。2 評(píng)價(jià)汽車空調(diào)系統(tǒng)性能的ＬＣＣＰ

汽車動(dòng)力的更新和新技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn),也給許多新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了機(jī)會(huì)?！懊商乩麪栕h定書”規(guī)定,原來在汽車空調(diào)系統(tǒng)使用的工質(zhì)ＣＦＣ12,在發(fā)達(dá)國(guó)家的使用已經(jīng)在1996年停止,在發(fā)展中國(guó)家則在2006年停止。由于各方面的努力,ＣＦＣ12已逐漸被ＨＦＣ134ａ所取代,我國(guó)從2001年1月1日起已禁止在新生產(chǎn)的車輛中使用ＣＦＣ12為工質(zhì)的汽車空調(diào)。ＨＦＣ134ａ具有ＯＤＰ(大氣臭氧層破壞指數(shù))為零、ＧＷＰ(溫室效應(yīng)指數(shù))為ＣＦＣ12的六分之

一、不可燃、低毒性、制冷量和系統(tǒng)性能與ＣＦＣ12相當(dāng)?shù)葍?yōu)點(diǎn),因而作為“過渡性”的替代工質(zhì)在世界范圍內(nèi)得到認(rèn)可,但由于它的溫室效應(yīng)指數(shù)仍然較高(為ＣＯ2的1300倍),已列入“京都協(xié)議”規(guī)定限制發(fā)展的工質(zhì)范疇。

為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)新技術(shù)在汽車空調(diào)業(yè)的應(yīng)用可行性,國(guó)際汽車空調(diào)學(xué)會(huì)(ＭＡＣＳ)、美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)(ＳＡＥ)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)(Ｕ.Ｓ.ＥＰＡ)合作,并提出汽車空調(diào)“生命循環(huán)氣候指數(shù)”(ＬｉｆｅＣｙｃｌｅＣｌｉ ｍａｔｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ,簡(jiǎn)稱ＬＣＣＰ)的概念,來評(píng)價(jià)汽車空調(diào)系統(tǒng)工質(zhì)及燃油消耗等綜合指數(shù),所謂“生命循環(huán)氣候指數(shù)”包括了從產(chǎn)品生產(chǎn)、使用的原材料和部件到廢品處理所造成總的直接和間接排放。

汽車空調(diào)運(yùn)行引起的溫室氣體排放量約占汽車排氣管排放量的2%～10%,隨著高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的使用,這一比例逐漸變大。目前使用汽車空調(diào)在總的溫室氣體排放中所占比例仍很小。在美國(guó),ＥＰＡ統(tǒng)計(jì)的汽車空調(diào)引起的溫室氣體排放約占全球溫室氣體排放的0.1%。

溫室氣體排放發(fā)生在汽車生命周期的每一階段:生產(chǎn)、使用、回收處理。ＬＣＣＰ表示從生產(chǎn)到回收的排放量,包括零部件材料使用的能量造成的排放。ＬＣＣＰ概念比原先使用的“ＴＥＷＩ”概念更為科學(xué)?！埃裕牛祝伞敝话酥评鋭┑闹苯优欧藕拖到y(tǒng)運(yùn)行能耗造成的間接排放;ＬＣＣＰ還包括了制造零部件、制冷劑消耗的能量、替換及服務(wù)耗能。減少直接或間接排放的手段

溫室氣體的直接和間接排放量依賴于空調(diào)系統(tǒng)及其零部件的設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)跟車輛運(yùn)行環(huán)境的溫度和濕度有關(guān)。對(duì)一定的制冷劑,直接排放率主要受系統(tǒng)工作壓力影響,而環(huán)境溫度和壓縮機(jī)輸入功率又決定了制冷系統(tǒng)的工作壓力。間接排放主要由生產(chǎn)系統(tǒng)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(tǒng)的效率決定。在某些環(huán)境下,燃料消耗引起的間接排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制冷劑泄漏引起的直接排放量,尤其是在報(bào)廢之前使用制冷劑回收裝置。而在某些氣候條件下因?yàn)楹苌偈褂每照{(diào),直接排放則是ＬＣＣＰ的主要部分。減少直接排放的措施: 1)在維修和車輛報(bào)廢時(shí)使用制冷劑回收和再利用設(shè)備。

2)改進(jìn)零部件質(zhì)量減少泄漏,降低軟管匯漏率并盡可能減少軟管長(zhǎng)度,改進(jìn)管路接頭,在可能的情況用“全封閉”的結(jié)構(gòu)代替開啟式壓縮機(jī)的軸封。Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ公司開發(fā)的新型車用制冷系統(tǒng)雙端面密封接頭的泄漏量與單“Ｏ”型圈密封接頭的比較。在127℃,3.2ＭＰａ表壓下,30天的泄漏測(cè)試結(jié)果表明新型的泄漏量減少了80%。3)減少制冷劑充注量。

4)改用低ＧＷＰ值且蒸汽壓力適當(dāng)、滲透率較小的制冷劑。減少燃料消耗引起的間接排放: 1)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(fù)荷。

2)進(jìn)行壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié),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(fā)的電控變排量壓縮機(jī)用電磁閥代替原有變排量壓縮機(jī)的氣動(dòng)閥(圖1),使壓縮機(jī)輸氣量可在0-100%范圍連續(xù)調(diào)節(jié),這種結(jié)構(gòu)不僅節(jié)能,而且不必安裝離合器,因而減輕了壓縮機(jī)的質(zhì)量,并大大提高了系統(tǒng)可靠性。

3)通過控制、減少摩擦、蓄熱、改善傳熱等措施來提高系統(tǒng)零部件的能源利用效率。如圖2為過冷型冷凝器,該換熱器將傳統(tǒng)的冷凝器、貯液器、干燥過濾器和過冷器合成一體,可確保節(jié)流閥前的過冷度而提高效率,且因減小了貯液器的內(nèi)容積而可減少制冷劑充注量。

4)使用高效率零部件以減輕質(zhì)量。

5)采用新的系統(tǒng)或新的制冷劑來達(dá)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(jīng)加熱器引入車室內(nèi)除霧(新風(fēng)模式)時(shí),同樣量的熱風(fēng)被排出車外,因此造成采暖負(fù)荷的70%的熱量損失了。日本電裝開發(fā)的內(nèi)外空氣雙層循環(huán)系統(tǒng)（圖3）,只將加熱后的外部熱空氣引入車室頂部,而使室內(nèi)空氣在足部循環(huán),這樣可減少一半的熱量損失。而在夏季這種通風(fēng)方式約可節(jié)約40%的動(dòng)力。4 未來新型動(dòng)力車可能使用的空調(diào)系統(tǒng)

汽車動(dòng)力系統(tǒng)的環(huán)保設(shè)計(jì)對(duì)市場(chǎng)的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于汽車空調(diào)系統(tǒng)效率對(duì)客戶的影響,然而對(duì)于能源利用效率最高的電動(dòng)、混合動(dòng)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(diào)系統(tǒng)。例如,單用電力制冷和采暖可使電動(dòng)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(yīng)。對(duì)于日益開拓的家用轎車市場(chǎng),微型車用于空調(diào)的能量少于普通車輛,但這部分能量在小功率發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功中占的比例卻不小。

由于國(guó)際社會(huì)的共同努力,在全世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)ＣＦＣ12到ＨＦＣ134ａ替代的速度和花費(fèi)比各公司單兵作戰(zhàn)要小得多。如果新的技術(shù)能夠在全球范圍內(nèi)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(shè)計(jì)只在某些氣候條件下或某些特殊市場(chǎng)規(guī)則下才有優(yōu)勢(shì)。因此在全球范圍內(nèi)可能存在多種技術(shù)選擇。

目前帶空調(diào)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(diǎn)在新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可能會(huì)遇到挑戰(zhàn),例如在電動(dòng)汽車中使用熱泵型空調(diào)供暖,能夠提高能源利用率,但要同時(shí)實(shí)現(xiàn)濕度和溫度的控制卻很困難。

未來新型空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)必須與汽車開發(fā)同步,以適應(yīng)新的變化:如發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高(余熱量減少)、電氣化、混合驅(qū)動(dòng)動(dòng)力及其它新型零部件使用后導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)特性的變化。

1).汽車電氣化日益加強(qiáng)新型的電子元件如加熱座椅、娛樂系統(tǒng)、電子導(dǎo)航等在汽車上的應(yīng)用日漸廣泛,為了適應(yīng)這些技術(shù),汽車生產(chǎn)商正在擬轉(zhuǎn)向42Ｖ系統(tǒng)。采用高電壓系統(tǒng)后有可能去除皮帶驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng),如發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、水泵及動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵等。這使在汽車空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用全封閉壓縮機(jī)成為可能,并且只要發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)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。

2).電動(dòng)車及一些混合動(dòng)力車需要負(fù)荷調(diào)度電動(dòng)車和一些混合驅(qū)動(dòng)車為了達(dá)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(dòng)力要求。例如,一些混合驅(qū)動(dòng)車在發(fā)動(dòng)機(jī)模式時(shí)利用多余動(dòng)力對(duì)電池充電,當(dāng)電池充電完成時(shí)則切向電動(dòng)模式。相應(yīng)地空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)面臨新的挑戰(zhàn):因?yàn)闊o論發(fā)動(dòng)機(jī)模式和電動(dòng)模式時(shí)都需要空調(diào)(或采暖)。豐田混合動(dòng)力車為了節(jié)約燃料設(shè)計(jì)成在發(fā)動(dòng)機(jī)模式和電動(dòng)模式中間來回切換,只在發(fā)動(dòng)機(jī)模式下開啟空調(diào),因?yàn)榭照{(diào)的壓縮機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶驅(qū)動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)必須運(yùn)行以產(chǎn)生熱量,在汽車臨時(shí)停車或持續(xù)減速時(shí)切換到電動(dòng)模式—只有在需要空調(diào)時(shí)才開啟發(fā)動(dòng)機(jī)。本田的混合驅(qū)動(dòng)車有一個(gè)小汽油發(fā)動(dòng)機(jī),與電動(dòng)馬達(dá)并行以補(bǔ)充動(dòng)力。本田采用獨(dú)特的“經(jīng)濟(jì)模式”使發(fā)動(dòng)機(jī)階段性地怠速運(yùn)行,以確保車室內(nèi)保持在舒適的溫度。在空調(diào)(或采暖)負(fù)荷較大時(shí),需要保持發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),以確保舒適性。

3).新的零部件技術(shù)可減少空調(diào)或采暖負(fù)荷增強(qiáng)車身隔熱、改進(jìn)門封結(jié)構(gòu)、玻璃鍍層和其它新技術(shù)的應(yīng)用都可減少車室熱負(fù)荷,從而減少用于空調(diào)或采暖的能耗而減少溫室氣體排放。5 技術(shù)選擇

至少有六種方案可減少汽車空調(diào)系統(tǒng)的溫室氣體排放量,三種方案是改進(jìn)現(xiàn)在ＨＦＣ134ａ系統(tǒng),三種方案是采用新的制冷劑,每一個(gè)方案都有其優(yōu)缺點(diǎn)。方案一:改進(jìn)ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)的維修和處理環(huán)節(jié)

在維修和報(bào)廢空調(diào)系統(tǒng)時(shí)回收和再利用ＨＦＣ134ａ,以減少直接排放對(duì)氣候的影響。這一方案需要國(guó)家法律保證。據(jù)估計(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在1～2年內(nèi)的回收率可達(dá)90%,而發(fā)展中國(guó)家的實(shí)施則需要2～3年時(shí)間。方案二:改進(jìn)ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)

這一方案通過改進(jìn)傳統(tǒng)的ＨＦＣ134ａ系統(tǒng),減少系統(tǒng)充注量、提高部件品質(zhì)來提高系統(tǒng)效率。與制冷劑回收相結(jié)合,這一方案的收益最高。估計(jì)改進(jìn)后的ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)會(huì)在1～3年實(shí)施。Ｖｉｓｔｅｏｎ[3]其傳統(tǒng)ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)進(jìn)行了改造,以變排量壓縮機(jī)取代原有170ｃｃ的旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī),以同樣換熱面積的過冷式冷凝器代替原平行流冷凝器,以同樣換熱面積的擠壓管蒸發(fā)器代替原層疊式蒸發(fā)器,以1.5冷噸的熱力膨脹閥取代原系統(tǒng)中采用的節(jié)流短管,新系統(tǒng)同時(shí)采用了新型軟管和接頭,使制冷劑泄漏分別減少78%和88%。新系統(tǒng)的充注量下降了18%,而系統(tǒng)ＣＯＰ則提高了32%。方案三:全封閉ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)

這一方案是采用全封閉的ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)及制冷劑回收技術(shù),其實(shí)施時(shí)間依賴于電動(dòng)汽車投入市場(chǎng)的時(shí)間和市場(chǎng)占有率,據(jù)估計(jì)至少需要4～5年時(shí)間。全封閉系統(tǒng)在固定空調(diào)中的使用已經(jīng)很成熟,在汽車上的使用沒有大的技術(shù)障礙。這種系統(tǒng)對(duì)目前正在開發(fā)的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車高電壓系統(tǒng)和未來的電動(dòng)、混合驅(qū)動(dòng)車都非常有吸引力。方案四:在改進(jìn)的系統(tǒng)中使用碳?xì)渲评鋭?/p>

汽車生產(chǎn)商和供應(yīng)商們?cè)谡兄剖褂锰細(xì)錇橹评鋭┑钠嚳照{(diào)系統(tǒng),尤其是采用載冷劑方式降低可燃性危險(xiǎn)的兩級(jí)系統(tǒng)更有吸引力。1999年Ｄｅｌｐｈｉ開發(fā)了帶兩級(jí)冷卻循環(huán)的碳?xì)湎到y(tǒng)(圖4),并在鳳凰城會(huì)議上與ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)進(jìn)行了比較,但新系統(tǒng)的效率和可靠性仍有待進(jìn)一步的研究。在汽車中使用可燃制冷劑必須經(jīng)過大量工程驗(yàn)證和測(cè)試,而且在商業(yè)化以前必須經(jīng)過制訂標(biāo)準(zhǔn)、維修程序、生產(chǎn)和技工培訓(xùn)的過程。但這一方案與封閉系統(tǒng)和二氧化碳系統(tǒng)相比沒有大的技術(shù)障礙。據(jù)估計(jì)在第一輛車上裝這種可燃工質(zhì)約需4～5年。方案五:在改進(jìn)的系統(tǒng)中使用低ＧＷＰ值的ＨＦＣ152ａ制冷劑

采用載冷劑方式的兩級(jí)ＨＦＣ152ａ系統(tǒng)也在研制中,ＨＦＣ152ａ的燃燒熱約為丙烷的2 3,因而可燃性比丙烷小,但與碳?xì)渲评鋭┮粯?ＨＦＣ152ａ在汽車空調(diào)系統(tǒng)中的使用也必須經(jīng)過大量工程驗(yàn)證和測(cè)試,而且在商業(yè)化以前必須經(jīng)過制訂標(biāo)準(zhǔn)、維修程序、生產(chǎn)和技工培訓(xùn)的過程。其實(shí)際應(yīng)用估計(jì)也在4～5年以后。方案六:超臨界的二氧化碳系統(tǒng)

目前,全球各大汽車生產(chǎn)廠和零部件供應(yīng)商都在開發(fā)超臨界的二氧化碳汽車空調(diào)系統(tǒng)及相應(yīng)的零部件。超臨界二氧化碳系統(tǒng)與ＨＦＣ134ａ相比有潛在的能源效率優(yōu)勢(shì),且工質(zhì)的ＧＷＰ值在所有工質(zhì)中最低, 1999年在美國(guó)鳳凰城ＳＡＥ會(huì)議上的實(shí)車測(cè)試結(jié)果表明(圖5),裝載在中型汽車上的幾臺(tái)歐洲和日本開發(fā)的二氧化碳系統(tǒng)樣機(jī)性能均已達(dá)到或超過ＨＦＣ134ａ系統(tǒng),而日本的一家裝在微型車上的系統(tǒng)性能比ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)要差。二氧化碳工質(zhì)與ＨＦＣ134ａ相比,其壓縮熱很大,因而在熱泵空調(diào)系統(tǒng)使用中很有吸引力。有必要開發(fā)安全裝置,在檢測(cè)并將漏至車廂內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w排出。由于系統(tǒng)工作壓力比ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)高出6倍,因此需要新的維修設(shè)備和專業(yè)培訓(xùn)。估計(jì)正式使用時(shí)間4～7年以后。

第二篇：國(guó)外汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)畢業(yè)論文

黑龍江大學(xué)劍橋?qū)W院2011屆畢業(yè)論文

國(guó)外汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

摘要近年來,環(huán)保和能源問題成為世界關(guān)注的焦點(diǎn),也成為影響汽車業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素,各種替代能源動(dòng)力車的出現(xiàn),為汽車空調(diào)業(yè)提出了新的課題與挑戰(zhàn)。結(jié)合國(guó)際汽車空調(diào)學(xué)會(huì)(ＭＡＣＳ)、美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)(ＳＡＥ)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)(ＵＳＥＰＡ)對(duì)汽車空調(diào)業(yè)的有關(guān)政策,對(duì)國(guó)外汽車空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨向進(jìn)行了討論,以期為國(guó)內(nèi)汽車空調(diào)制造業(yè)的同行們提供參考。

關(guān)鍵詞 市政工程 環(huán)境保護(hù) 綜述 汽車空調(diào) 汽車空調(diào)系統(tǒng)在汽車中的重要性日益突出

國(guó)際汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,為獲得市場(chǎng),生產(chǎn)出價(jià)廉、安全、舒適和低排放的汽車是各大汽車生產(chǎn)商的努力目標(biāo),汽車制造商不斷地根據(jù)用戶的要求更新汽車設(shè)計(jì),并期望通過利用新技術(shù)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(huán)保)是否足以補(bǔ)償。

汽車空調(diào)系統(tǒng)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,汽車空調(diào)系統(tǒng)已成為汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要手段之一。其中,采暖系統(tǒng)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(wù);冷氣系統(tǒng)則通過制冷、除濕來提供舒適性,通過使司機(jī)保持警醒、允許關(guān)窗等措施提供了安全服務(wù);采暖和冷氣系統(tǒng)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(nèi)的采暖和除霜的需要,但近期研制的高效汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱會(huì)進(jìn)一步減少,電動(dòng)車和混合動(dòng)力車則不得不犧牲驅(qū)動(dòng)性能來提供采暖和制冷,因此必須通過提高汽車空調(diào)系統(tǒng)的效率來減輕汽車的動(dòng)力負(fù)擔(dān)。

對(duì)于新一代的環(huán)保型汽車,如電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池和其它的低排放車輛,由于本身動(dòng)力

黑龍江大學(xué)劍橋?qū)W院2011屆畢業(yè)論文

遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)動(dòng)力車輛,能夠提給空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)力極為有限。擁有一套節(jié)能高效、性能可靠的空調(diào)系統(tǒng)對(duì)開拓市場(chǎng)至關(guān)重要。評(píng)價(jià)汽車空調(diào)系統(tǒng)性能的ＬＣＣＰ

汽車動(dòng)力的更新和新技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn),也給許多新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了機(jī)會(huì)?！懊商乩麪栕h定書”規(guī)定,原來在汽車空調(diào)系統(tǒng)使用的工質(zhì)ＣＦＣ12,在發(fā)達(dá)國(guó)家的使用已經(jīng)在1996年停止,在發(fā)展中國(guó)家則在2006年停止。由于各方面的努力,ＣＦＣ12已逐漸被ＨＦＣ134ａ所取代,我國(guó)從2001年1月1日起已禁止在新生產(chǎn)的車輛中使用ＣＦＣ12為工質(zhì)的汽車空調(diào)。ＨＦＣ134ａ具有ＯＤＰ(大氣臭氧層破壞指數(shù))為零、ＧＷＰ(溫室效應(yīng)指數(shù))為ＣＦＣ12的六分之

一、不可燃、低毒性、制冷量和系統(tǒng)性能與ＣＦＣ12相當(dāng)?shù)葍?yōu)點(diǎn),因而作為“過渡性”的替代工質(zhì)在世界范圍內(nèi)得到認(rèn)可,但由于它的溫室效應(yīng)指數(shù)仍然較高(為ＣＯ2的1300倍),已列入“京都協(xié)議”規(guī)定限制發(fā)展的工質(zhì)范疇。

為準(zhǔn)確評(píng)價(jià)新技術(shù)在汽車空調(diào)業(yè)的應(yīng)用可行性,國(guó)際汽車空調(diào)學(xué)會(huì)(ＭＡＣＳ)、美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)(ＳＡＥ)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)(Ｕ.Ｓ.ＥＰＡ)合作,并提出汽車空調(diào)“生命循環(huán)氣候指數(shù)”(ＬｉｆｅＣｙｃｌｅＣｌｉ ｍａｔｅＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ,簡(jiǎn)稱ＬＣＣＰ)的概念,來評(píng)價(jià)汽車空調(diào)系統(tǒng)工質(zhì)及燃油消耗等綜合指數(shù),所謂“生命循環(huán)氣候指數(shù)”包括了從產(chǎn)品生產(chǎn)、使用的原材料和部件到廢品處理所造成總的直接和間接排放。

汽車空調(diào)運(yùn)行引起的溫室氣體排放量約占汽車排氣管排放量的2%～10%,隨著高性能發(fā)動(dòng)機(jī)的使用,這一比例逐漸變大。目前使用汽車空調(diào)在總的溫室氣體排放中所占比例仍很小。在美國(guó),ＥＰＡ統(tǒng)計(jì)的汽車空調(diào)引起的溫室氣體排放約占全球溫室氣體排放的0.1%。

溫室氣體排放發(fā)生在汽車生命周期的每一階段:生產(chǎn)、使用、回收處理。ＬＣＣＰ表示從生產(chǎn)到回收的排放量,包括零部件材料使用的能量造成的排放。ＬＣＣＰ概念比原先使用的“ＴＥＷＩ”概念更為科學(xué)?！埃裕牛祝伞敝话酥评鋭┑闹苯优欧藕拖到y(tǒng)運(yùn)行能耗造成的間接排放;ＬＣＣＰ還包括了制造零部件、制冷劑消耗的能量、替換及服務(wù)耗能。

黑龍江大學(xué)劍橋?qū)W院2011屆畢業(yè)論文 減少直接或間接排放的手段

溫室氣體的直接和間接排放量依賴于空調(diào)系統(tǒng)及其零部件的設(shè)計(jì)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)跟車輛運(yùn)行環(huán)境的溫度和濕度有關(guān)。對(duì)一定的制冷劑,直接排放率主要受系統(tǒng)工作壓力影響,而環(huán)境溫度和壓縮機(jī)輸入功率又決定了制冷系統(tǒng)的工作壓力。間接排放主要由生產(chǎn)系統(tǒng)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(tǒng)的效率決定。在某些環(huán)境下,燃料消耗引起的間接排放遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制冷劑泄漏引起的直接排放量,尤其是在報(bào)廢之前使用制冷劑回收裝置。而在某些氣候條件下因?yàn)楹苌偈褂每照{(diào),直接排放則是ＬＣＣＰ的主要部分。

減少直接排放的措施: 1)在維修和車輛報(bào)廢時(shí)使用制冷劑回收和再利用設(shè)備。

2)改進(jìn)零部件質(zhì)量減少泄漏,降低軟管匯漏率并盡可能減少軟管長(zhǎng)度,改進(jìn)管路接頭,在可能的情況用“全封閉”的結(jié)構(gòu)代替開啟式壓縮機(jī)的軸封。Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ公司開發(fā)的新型車用制冷系統(tǒng)雙端面密封接頭的泄漏量與單“Ｏ”型圈密封接頭的比較。在127℃,3.2ＭＰａ表壓下,30天的泄漏測(cè)試結(jié)果表明新型的泄漏量減少了80%。

3)減少制冷劑充注量。

4)改用低ＧＷＰ值且蒸汽壓力適當(dāng)、滲透率較小的制冷劑。

減少燃料消耗引起的間接排放: 1)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(fù)荷。

2)進(jìn)行壓縮機(jī)容量調(diào)節(jié),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(fā)的電控變排量壓縮機(jī)用電磁閥代替原有變排量壓縮機(jī)的氣動(dòng)閥(圖1),使壓縮機(jī)輸氣量可在0-100%

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范圍連續(xù)調(diào)節(jié),這種結(jié)構(gòu)不僅節(jié)能,而且不必安裝離合器,因而減輕了壓縮機(jī)的質(zhì)量,并大大提高了系統(tǒng)可靠性。

3)通過控制、減少摩擦、蓄熱、改善傳熱等措施來提高系統(tǒng)零部件的能源利用效率。如圖2為過冷型冷凝器,該換熱器將傳統(tǒng)的冷凝器、貯液器、干燥過濾器和過冷器合成一體,可確保節(jié)流閥前的過冷度而提高效率,且因減小了貯液器的內(nèi)容積而可減少制冷劑充注量。

4)使用高效率零部件以減輕質(zhì)量。

5)采用新的系統(tǒng)或新的制冷劑來達(dá)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(jīng)加熱器引入車室內(nèi)除霧(新

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風(fēng)模式)時(shí),同樣量的熱風(fēng)被排出車外,因此造成采暖負(fù)荷的70%的熱量損失了。日本電裝開發(fā)的內(nèi)外空氣雙層循環(huán)系統(tǒng)（圖3）,只將加熱后的外部熱空氣引入車室頂部,而使室內(nèi)空氣在足部循環(huán),這樣可減少一半的熱量損失。而在夏季這種通風(fēng)方式約可節(jié)約40%的動(dòng)力。未來新型動(dòng)力車可能使用的空調(diào)系統(tǒng)

汽車動(dòng)力系統(tǒng)的環(huán)保設(shè)計(jì)對(duì)市場(chǎng)的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于汽車空調(diào)系統(tǒng)效率對(duì)客戶的影響,然而對(duì)于能源利用效率最高的電動(dòng)、混合動(dòng)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(diào)系統(tǒng)。例如,單用電力制冷和采暖可使電動(dòng)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(yīng)。對(duì)于日益開拓的家用轎車市場(chǎng),微型車用于空調(diào)的能量少于普通車輛,但這部分能量在小功率發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功中占的比例卻不小。

由于國(guó)際社會(huì)的共同努力,在全世界范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)ＣＦＣ12到ＨＦＣ134ａ替代的速度和花費(fèi)比各公司單兵作戰(zhàn)要小得多。如果新的技術(shù)能夠在全球范圍內(nèi)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(shè)計(jì)只在某些氣候條件下或某些特殊市場(chǎng)規(guī)則下才有優(yōu)勢(shì)。因此在全球范圍內(nèi)可能存在多種技術(shù)選擇。

目前帶空調(diào)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(diǎn)在新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可能會(huì)遇到挑戰(zhàn),例如在電動(dòng)汽車中使用熱泵型空調(diào)供暖,能夠提高能源利用率,但要同時(shí)實(shí)現(xiàn)濕度和溫度的控制卻很困難。

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未來新型空調(diào)系統(tǒng)的開發(fā)必須與汽車開發(fā)同步,以適應(yīng)新的變化:如發(fā)動(dòng)機(jī)效率提高(余熱量減少)、電氣化、混合驅(qū)動(dòng)動(dòng)力及其它新型零部件使用后導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)特性的變化。

1).汽車電氣化日益加強(qiáng)新型的電子元件如加熱座椅、娛樂系統(tǒng)、電子導(dǎo)航等在汽車上的應(yīng)用日漸廣泛,為了適應(yīng)這些技術(shù),汽車生產(chǎn)商正在擬轉(zhuǎn)向42Ｖ系統(tǒng)。采用高電壓系統(tǒng)后有可能去除皮帶驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng),如發(fā)電機(jī)、空調(diào)壓縮機(jī)、水泵及動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵等。這使在汽車空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用全封閉壓縮機(jī)成為可能,并且只要發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)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。

2).電動(dòng)車及一些混合動(dòng)力車需要負(fù)荷調(diào)度電動(dòng)車和一些混合驅(qū)動(dòng)車為了達(dá)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(dòng)力要求。例如,一些混合驅(qū)動(dòng)車在發(fā)動(dòng)機(jī)模式時(shí)利用多余動(dòng)力對(duì)電池充電,當(dāng)電池充電完成時(shí)則切向電動(dòng)模式。相應(yīng)地空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)面臨新的挑戰(zhàn):因?yàn)闊o論發(fā)動(dòng)機(jī)模式和電動(dòng)模式時(shí)都需要空調(diào)(或采暖)。豐田混合動(dòng)力車為了節(jié)約燃料設(shè)計(jì)成在發(fā)動(dòng)機(jī)模式和電動(dòng)模式中間來回切換,只在發(fā)動(dòng)機(jī)模式下開啟空調(diào),因?yàn)榭照{(diào)的壓縮機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶驅(qū)動(dòng),發(fā)動(dòng)機(jī)必須運(yùn)行以產(chǎn)生熱量,在汽車臨時(shí)停車或持續(xù)減速時(shí)切換到電動(dòng)模式—只有在需要空調(diào)時(shí)才開啟發(fā)動(dòng)機(jī)。本田的混合驅(qū)動(dòng)車有一個(gè)小汽油發(fā)動(dòng)機(jī),與電動(dòng)馬達(dá)并行以補(bǔ)充動(dòng)力。本田采用獨(dú)特的“經(jīng)濟(jì)模式”使發(fā)動(dòng)機(jī)階段性地怠速運(yùn)行,以確保車室內(nèi)保持在舒適的溫度。在空調(diào)(或采暖)負(fù)荷較大時(shí),需要保持發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),以確保舒適性。

3).新的零部件技術(shù)可減少空調(diào)或采暖負(fù)荷增強(qiáng)車身隔熱、改進(jìn)門封結(jié)構(gòu)、玻璃鍍層和其它新技術(shù)的應(yīng)用都可減少車室熱負(fù)荷,從而減少用于空調(diào)或采暖的能耗而減少溫室氣體排放。技術(shù)選擇

至少有六種方案可減少汽車空調(diào)系統(tǒng)的溫室氣體排放量,三種方案是改進(jìn)現(xiàn)在ＨＦＣ134ａ系統(tǒng),三種方案是采用新的制冷劑,每一個(gè)方案都有其優(yōu)缺點(diǎn)。

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方案一:改進(jìn)ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)的維修和處理環(huán)節(jié)

在維修和報(bào)廢空調(diào)系統(tǒng)時(shí)回收和再利用ＨＦＣ134ａ,以減少直接排放對(duì)氣候的影響。這一方案需要國(guó)家法律保證。據(jù)估計(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在1～2年內(nèi)的回收率可達(dá)90%,而發(fā)展中國(guó)家的實(shí)施則需要2～3年時(shí)間。

方案二:改進(jìn)ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)

這一方案通過改進(jìn)傳統(tǒng)的ＨＦＣ134ａ系統(tǒng),減少系統(tǒng)充注量、提高部件品質(zhì)來提高系統(tǒng)效率。與制冷劑回收相結(jié)合,這一方案的收益最高。估計(jì)改進(jìn)后的ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)會(huì)在1～3年實(shí)施。Ｖｉｓｔｅｏｎ[3]其傳統(tǒng)ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)進(jìn)行了改造,以變排量壓縮機(jī)取代原有170ｃｃ的旋轉(zhuǎn)斜盤式壓縮機(jī),以同樣換熱面積的過冷式冷凝器代替原平行流冷凝器,以同樣換熱面積的擠壓管蒸發(fā)器代替原層疊式蒸發(fā)器,以1.5冷噸的熱力膨脹閥取代原系統(tǒng)中采用的節(jié)流短管,新系統(tǒng)同時(shí)采用了新型軟管和接頭,使制冷劑泄漏分別減少78%和88%。新系統(tǒng)的充注量下降了18%,而系統(tǒng)ＣＯＰ則提高了32%。

方案三:全封閉ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)

這一方案是采用全封閉的ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)及制冷劑回收技術(shù),其實(shí)施時(shí)間依賴于電動(dòng)汽車投入市場(chǎng)的時(shí)間和市場(chǎng)占有率,據(jù)估計(jì)至少需要4～5年時(shí)間。全封閉系統(tǒng)在固定空調(diào)中的使用已經(jīng)很成熟,在汽車上的使用沒有大的技術(shù)障礙。這種系統(tǒng)對(duì)目前正在開發(fā)的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車高電壓系統(tǒng)和未來的電動(dòng)、混合驅(qū)動(dòng)車都非常有吸引力。

方案四:在改進(jìn)的系統(tǒng)中使用碳?xì)渲评鋭?/p>

汽車生產(chǎn)商和供應(yīng)商們?cè)谡兄剖褂锰細(xì)錇橹评鋭┑钠嚳照{(diào)系統(tǒng),尤其是采用載冷劑方式降低可燃性危險(xiǎn)的兩級(jí)系統(tǒng)更有吸引力。1999年Ｄｅｌｐｈｉ開發(fā)了帶兩級(jí)冷卻循環(huán)的碳?xì)湎到y(tǒng)(圖4),并在鳳凰城會(huì)議上與ＨＦＣ134ａ系統(tǒng)進(jìn)行了比較,但新系統(tǒng)的效率和可靠性仍有待進(jìn)一步的研究。在汽車中使用可燃制冷劑必須經(jīng)過大量工程驗(yàn)證和測(cè)試,而且在商業(yè)化以前必須經(jīng)過制訂標(biāo)準(zhǔn)、維修程序、生產(chǎn)和技工培訓(xùn)的過程。但這一方案與封閉系統(tǒng)和二

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氧化碳系統(tǒng)相比沒有大的技術(shù)障礙。據(jù)估計(jì)在

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設(shè)備和專業(yè)培訓(xùn)。估計(jì)正式使用時(shí)間4～7年以后。

第三篇：汽車空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

汽車空調(diào)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

車輛2 陳樹郁 201131150501

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.學(xué)習(xí)并理解汽車空調(diào)系統(tǒng)的組成及基本工作原理；

2.熟悉空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)路線；

3.掌握對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的操作以及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理；

4.理解壓力表的結(jié)構(gòu)原理以及對(duì)壓力表的操作；

5.理解制冷劑的作用并能掌握加注方法；

6.具有診斷和排除汽車空調(diào)系統(tǒng)常見故障的技能。

二、空調(diào)工作基本原理

發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑從蒸發(fā)器中抽出，并將其送入冷凝器。高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器時(shí)液化而進(jìn)行熱交換（釋放熱量），熱量被車外的空氣帶走。然后高壓液態(tài)的制冷劑經(jīng)膨脹閥的節(jié)流作用而降壓，低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中氣化而進(jìn)行熱交換（吸收熱量），此時(shí)蒸發(fā)器附近被冷卻了的空氣通過鼓風(fēng)機(jī)吹入車廂內(nèi)。接著氣態(tài)制冷劑又被壓縮機(jī)抽走，泵入冷凝器，如此使制冷劑進(jìn)行封閉的循環(huán)流動(dòng)，不斷地將車廂內(nèi)的熱量排到車外，使車廂內(nèi)的氣溫降至適宜的溫度。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1.曲柄連桿式壓縮機(jī)（由曲柄，連桿，活塞，進(jìn)排氣閥等組成）；

2.斜盤式壓縮機(jī)（由主軸，斜盤，氣缸，活塞，進(jìn)排閥等組成）；

3.冷凝器、干燥器、膨脹閥、蒸發(fā)器、壓力表、制冷劑罐、真空泵、空調(diào)系統(tǒng)示教臺(tái)。

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)介

1.空調(diào)壓縮機(jī)

a)壓縮機(jī)的功能

把蒸發(fā)器中吸收熱量后產(chǎn)生的低溫低壓冷凍劑蒸氣吸入后進(jìn)行壓縮，升高其壓力和溫度之后送往冷凝器，使冷凍劑在冷卻循環(huán)中進(jìn)行循環(huán)，由蒸發(fā)器吸收的熱量在通過冷凝器時(shí)散發(fā)掉。

b)壓縮機(jī)的種類

壓縮機(jī)的種類分為曲軸連桿式、斜盤式搖盤式、雙作用軸向斜盤式、渦旋式、旋轉(zhuǎn)葉片式等；

c)壓縮機(jī)的工作原理（雙作用式）

當(dāng)主軸帶動(dòng)斜盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斜盤便驅(qū)動(dòng)活塞作軸向移動(dòng)，由于活塞在前后布置的氣缸中同時(shí)作軸向運(yùn)動(dòng)，這相當(dāng)于兩個(gè)活塞在作雙向運(yùn)動(dòng)。

d)工作過程

前缸活塞向左移動(dòng)時(shí)，排氣閥片關(guān)閉，缸內(nèi)壓力下降，吸氣閥片打開,低壓蒸氣進(jìn)入氣缸開始了吸氣過程，一直到活塞向左移動(dòng)到終點(diǎn)為止；與此同時(shí)后缸活塞也向左移動(dòng)，但不同的是后缸活塞處于壓縮過程,在這過程中蒸氣不斷被壓縮，壓力和溫度不斷上升，上升到一定程度時(shí)，排氣閥片打開，轉(zhuǎn)到排氣過程,一直到活塞移動(dòng)到最左邊為止。這樣斜盤每轉(zhuǎn)動(dòng)一周,前后兩個(gè)活塞分別同時(shí)完成吸氣、壓縮過程,這樣一次循環(huán),相當(dāng)于兩個(gè)工作循環(huán)。

e)壓縮機(jī)電磁離合器

壓縮機(jī)電磁離合器在需要的時(shí)候可以接通或切斷發(fā)動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)之間的動(dòng)力傳遞；另外，當(dāng)壓縮機(jī)過載時(shí)，它還能起到一定的保護(hù)作用。2.冷凝器

空調(diào)冷凝器用于制冷空調(diào)系統(tǒng)，管內(nèi)制冷液直接與管外空氣強(qiáng)制進(jìn)行熱交換，以達(dá)到制冷空氣的效果。

在制冷時(shí)為系統(tǒng)的高壓設(shè)備（冷暖熱泵型在制熱狀態(tài)時(shí)為低壓設(shè)備），裝在壓縮機(jī)排氣口和節(jié)流裝置（毛細(xì)管或電子膨脹閥）之間，由空調(diào)壓縮機(jī)中排出的高溫高壓氣體，進(jìn)入冷凝器，通過銅管和鋁箔片散熱冷卻，空調(diào)器中都裝有軸流式冷卻風(fēng)扇，采用的是風(fēng)冷式，使制冷劑在冷卻凝結(jié)過程中，壓力不變，溫度降低。由氣體轉(zhuǎn)化為液體。

在冷凝器內(nèi)制冷劑發(fā)生變化的過程，在理論上可以看成等溫變化過程。實(shí)際上它有三個(gè)作用，一是空氣帶走了壓縮機(jī)送來的 高溫空調(diào)制冷劑氣體的過熱部分，使其成為干燥飽和蒸氣；二是在飽和溫度不變的情況下進(jìn)行液化；三是當(dāng)空氣溫度低于冷凝溫度時(shí)，將已液化的制冷劑進(jìn)一步冷卻 到與周圍空氣相同的溫度，起到冷卻作用

目前汽車空調(diào)冷凝器有管片式、管帶式以及平行流式3種。

3.干燥器

儲(chǔ)液干燥器串聯(lián)在冷凝器與膨脹閥之間的管路上,使從冷凝器中來的高壓制冷劑液體經(jīng)過濾、干燥后流向膨脹閥。在制冷系統(tǒng)中,它起到儲(chǔ)液、干燥和過濾液態(tài)制冷劑的作用。制冷劑和冷凍機(jī)油中含有微量水分，當(dāng)這些水分通過節(jié)流裝置時(shí),由于壓力和溫度下降,水分便容易凝結(jié)成冰，造成系統(tǒng)堵塞的“冰堵”故障。干燥的最主要功用是防止水分在制冷系統(tǒng)中造成冰堵。

此外，制冷系統(tǒng)會(huì)由于制造維修時(shí),而帶入一些雜物，同時(shí)，金屬的腐蝕作用也會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)。上述雜質(zhì)與制冷系統(tǒng)的制冷劑混合在一起,在系統(tǒng)中循環(huán)便很容易將系統(tǒng)中堵塞，影響正常工作,同時(shí)也會(huì)增加壓縮機(jī)的磨損，所以干燥器的另一重要作用是過濾。

4.膨脹閥

膨脹閥也稱節(jié)流閥,是組成汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的主要部件,安裝在蒸發(fā)器入口處。功能是把來自貯液干燥器的高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流減壓,調(diào)節(jié)和控制進(jìn)入蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑量,使之適應(yīng)制冷負(fù)荷的變化,同時(shí)可防止壓縮機(jī)發(fā)生液擊現(xiàn)象(即未蒸發(fā)的液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)后被壓縮,極易引起壓縮機(jī)閥片的損壞)和蒸發(fā)器出口蒸氣異常過熱。

目前膨脹閥主要有內(nèi)平衡熱力膨脹閥、外平衡熱力膨脹閥、H型膨脹閥、膨脹節(jié)流管（孔管）四種結(jié)構(gòu)形式。

膨脹閥工作原理：它有四個(gè)接口通往空調(diào)系統(tǒng)，一個(gè)接干燥過濾器出口，一個(gè)接蒸發(fā)器入口。另外兩個(gè)接口，一個(gè)接蒸發(fā)器出口，一個(gè)接壓縮機(jī)進(jìn)口。感溫元件處在從蒸發(fā)器出來的制冷劑氣流中。這種膨脹閥是溫控式的，當(dāng)冷卻負(fù)荷的增加導(dǎo)致蒸發(fā)器向外輸出的溫度升高，感溫包的溫度也隨之升高并產(chǎn)生膨脹作用。通過膜片和推桿推動(dòng)球閥使截面加大，制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的流量加大。當(dāng)蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑輸出溫度有所下降時(shí)，感溫包收縮，球閥的橫截面減小，導(dǎo)致制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器的流速減慢。閥門的開度大小取決于蒸發(fā)器輸出端的溫度。

5.蒸發(fā)器

空調(diào)蒸發(fā)器的作用是利用液態(tài)低溫制冷劑在低壓下易蒸發(fā)，轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵獠⑽罩車諝獾臒崃浚L(fēng)機(jī)再將冷風(fēng)吹到車室內(nèi)，達(dá)到制冷目的。

6.制冷劑

制冷劑又稱制冷工質(zhì)，在南方一些地區(qū)俗稱雪種。它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實(shí)現(xiàn)制冷的工作物質(zhì)。制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻介質(zhì)（水或空氣等）的熱量而汽化，在冷凝器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。

以前的汽車使用的制冷劑為R-12，它會(huì)破壞臭氧層，已淘汰，制冷劑不可混用。目前空調(diào)使用的制冷劑，一種是R22制冷劑，另一種是R410A新冷媒。

五、實(shí)驗(yàn)過程

1、制冷劑加注過程

空調(diào)系統(tǒng)在加注制冷劑前必須抽真空，而抽真空的目的是為了清除系統(tǒng)中的空氣及水分，并進(jìn)一步檢查系統(tǒng)在真空情況下的密封性。a)抽真空步驟

① 將歧管壓力表中黃色(中間)軟管的接頭接到真空泵上，將藍(lán)色(低壓)軟管 的接頭接到低壓管路維修閥口上，將紅色(高壓)軟管接頭接到高壓管路維修閥口上;② 打開歧管壓力表，打開高低壓手動(dòng)閥，啟動(dòng)真空泵； ③ 抽真空到低壓表的負(fù)壓值高于l00kPa；

④ 關(guān)閉高低壓手動(dòng)閥，其低壓側(cè)表針在10分鐘內(nèi)不得有明顯回升。若無，則可向系統(tǒng)內(nèi)充注制冷劑；若有，就應(yīng)向系統(tǒng)內(nèi)充入少量制冷劑進(jìn)行查找、檢修泄漏點(diǎn)，并重新抽真空。b)制冷劑加注步驟

將壓力表黃色軟管接頭從真空泵上接到倒的制冷劑鋼瓶接口上；

擰開壓力表高壓手動(dòng)閥，向系統(tǒng)中加入液態(tài)制冷劑，直到規(guī)定量；若不能加注到規(guī)定量，可按步驟b補(bǔ)充。注：加注液態(tài)制冷劑時(shí)，不可擰開低壓手動(dòng)閥，以防產(chǎn)生液擊；不能啟動(dòng)空調(diào)，以防制冷劑倒灌入鋼瓶中產(chǎn)生危險(xiǎn)。c)加注氣態(tài)制冷劑

① 將壓力表中黃色軟管接頭從真空泵上接到正立的制冷劑鋼瓶接口上； ② 擰開鋼瓶閥門，擰松壓力表黃色軟管螺母，直到有制冷劑氣體外泄約2-3 秒鐘，然后擰緊螺母；

③ 擰開壓力表低壓手動(dòng)閥，向系統(tǒng)中加入氣態(tài)制冷劑，當(dāng)系統(tǒng)壓力高于 2.5kg/cm2時(shí)，關(guān)閉低壓閥；

④ 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)啟動(dòng)空調(diào)且置最大制冷工況檔； ⑤ 再打開低壓手動(dòng)閥，讓制冷劑吸入系統(tǒng)，直到規(guī)定量。

需注意的是補(bǔ)充制冷劑，可用壓力表和視液鏡觀查法來確定制冷劑是否足量。

2、空調(diào)泄露點(diǎn)的查找

a)直接查找有油污的地方，若過于隱蔽也可把洗潔精水涂抹在管道上，有氣泡冒出的地方即為泄露點(diǎn)；

b)用試燈法檢測(cè)，若火苗呈綠色則燈接近處即為泄露點(diǎn)； c)電子檢測(cè)法檢測(cè)，將探頭伸到可疑泄露處，若有冷媒泄露則在顯示屏上有顯示，在檢測(cè)過程中要注意調(diào)節(jié)靈敏度； d)熒光法檢測(cè)泄漏量很小的泄露點(diǎn)。

六、實(shí)驗(yàn)心得

1.通過實(shí)驗(yàn)對(duì)空調(diào)的組成零部件有了更深層的了解；

2.在實(shí)驗(yàn)不斷思考的過程中，對(duì)空調(diào)的工作原理、檢測(cè)與維護(hù)的知識(shí)得到進(jìn)一 步的提升；增強(qiáng)了自身的學(xué)習(xí)能力；

3.冷媒發(fā)生的變化：

a)壓縮機(jī)：低溫低壓氣態(tài)制冷劑壓縮成高溫高壓制冷劑

b)冷凝器：將高壓制冷劑蒸汽冷凝成中溫高壓液體（注：從冷凝器中出來的為液態(tài)冷媒，流經(jīng)干燥瓶吸收了多余的水分）

c)蒸發(fā)器：低溫低壓的液態(tài)制冷劑蒸發(fā)成低溫低壓的制冷劑蒸汽

4.通過學(xué)習(xí)解決了之前在4S店實(shí)習(xí)中遇到汽車空調(diào)蒸發(fā)器至壓縮機(jī)空氣入口 之間的低壓管路結(jié)霜的問題，結(jié)合課堂上的知識(shí)，我認(rèn)為應(yīng)該有以下幾個(gè)原因： a)管道堵塞 b)鼓風(fēng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn) c)干燥瓶不起做用 d)溫度傳感器失效

第四篇：國(guó)外大豆加工食品及加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)外大豆加工食品及加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

大豆飲料原本就含有異黃酮成分，現(xiàn)在再外加大豆異黃酮提取物強(qiáng)化了這一成分，但是強(qiáng)化時(shí)異黃酮的溶解性是個(gè)問題。為此，在溶解大豆異黃酮濃縮物時(shí)需配加乳化劑，或者通過均質(zhì)機(jī)進(jìn)行均質(zhì)處理。

豆奶及以大豆為基料的飲料也有外加各種形式大豆蛋白的，飲料中大多使用分離大豆蛋白和濃縮大豆蛋白。供應(yīng)大豆蛋白和異黃酮公司的應(yīng)用研究人員第蘭克塔·埃戈巴特博士指出：“為了形成各種不同黏性狀態(tài)，市場(chǎng)上的許多大豆分離蛋白可以使最終制品飲料保持良好的性質(zhì)?！睘橹谱饔蟹€(wěn)妥黏度的大豆“夏克”，需要使用高黏度蛋白質(zhì)，而制作類似牛奶黏度的高蛋白質(zhì)“夏克”，則需使用低黏度蛋白質(zhì)。為制作果汁基礎(chǔ)的飲料，還需經(jīng)過特殊的穩(wěn)定化處理，以使用果膠為穩(wěn)定劑最理想，工藝中還同時(shí)需要均質(zhì)機(jī)處理。

埃戈巴特博士指出，制作透明型液體飲料的大豆蛋白迄今為止市場(chǎng)上還沒有，“只要少量使用大豆蛋白，就會(huì)形成較為混濁的飲料?，F(xiàn)在，為制作透明飲料需要使用相當(dāng)水解度的蛋白制品，但市面上尚無相應(yīng)的產(chǎn)品，而且目前尚未得到證明，高度水解的大豆蛋白制品也有益于心臟健康?！?/p>

大豆蛋白加入飲料時(shí)會(huì)出現(xiàn)豆腥味，因此加工時(shí)需試驗(yàn)改良風(fēng)味，現(xiàn)在此類試驗(yàn)和研究很多。在香精香料業(yè)界，目前已經(jīng)開發(fā)出可供大豆飲料用的多種屏蔽性香精。在飲料用大豆蛋白市場(chǎng)上，用于粉末型大豆蛋白的屏蔽性香精也已有同樣的開發(fā)，因此今后飲料公司可以很容易地加工制成高級(jí)大豆基料產(chǎn)品。

●大豆蛋白制作植物“牛肉”

美國(guó)的華盛頓食品公司、鮑卡漢堡（包）公司、拉伊特拉伊夫公司和耶布公司等許多企業(yè)現(xiàn)在都在市場(chǎng)上供應(yīng)以大豆為基礎(chǔ)材料的肉類替代制品，它們?cè)谖兜?、組織結(jié)構(gòu)和外觀上近似于肉、家禽或魚肉制品。最早的肉替代品分別用大豆粉制成，現(xiàn)在已改由組織狀大豆粉、大豆?jié)饪s蛋白、大豆分離蛋白或者由它們按比例組合處理加工而成。

有關(guān)專家指出，用于制作肉代替品的大豆蛋白有多種類型：制作植物性餡餅“派”和香腸的主要使用組織狀大豆粉、組織狀大豆蛋白濃縮物和大豆分離蛋白；加工法蘭克福香腸大多采用可賦予成品某種組織結(jié)構(gòu)特性的大豆分離蛋白制品。

通常大豆分離蛋白和濃縮蛋白為提高肉代替品中的蛋白質(zhì)量而使用，同時(shí)也有賦予功能性的目的。大豆?jié)饪s物與水結(jié)合后提高了肉制品中的持水力，大豆蛋白濃縮物在粗絞碎肉糜中，在凍結(jié)、解凍和再加熱過程中有保持水分的作用。

研究人員指出，肉替代制品存在的一個(gè)課題是如何形成適當(dāng)?shù)慕M織結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的風(fēng)味，此時(shí)需要用肉以外的材料制作香精，利用化學(xué)反應(yīng)的香精制作技術(shù)在開發(fā)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)香精時(shí)是有用的。此外，市場(chǎng)上也已經(jīng)開始出現(xiàn)了能形成非常類似于肉類組織結(jié)構(gòu)特性的新加工技術(shù)。有關(guān)專家說：“最近數(shù)年間，消費(fèi)者非常希望在超市貨架上買到經(jīng)過改良的肉代替制品及其他范圍廣泛的含大豆加工制品。”（來源：中國(guó)食品報(bào)）

第五篇：國(guó)外養(yǎng)牛業(yè)概況及發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)外養(yǎng)牛業(yè)概況及發(fā)展趨勢(shì)

一、國(guó)外養(yǎng)牛業(yè)概況

據(jù)1996年統(tǒng)計(jì)，全世界有牛13．2億頭，其中水牛約1．52億頭。從牛的絕對(duì)數(shù)量看，養(yǎng)牛最多的國(guó)家是印度，約1．94億頭。按人口平均，新西蘭和烏拉圭的牛最多，平均每人約有牛3頭。全世界有奶牛2．29億頭，人均占有奶量為80．85公斤，其中以新西蘭人均占有奶量為最多，高達(dá)2757公斤。以下依次是丹麥(896．51公斤)、荷蘭(703公斤)、法國(guó)(519公斤)、澳大利亞(478．98

公斤)。奶牛的頭平產(chǎn)乳量最高的是以色列(9105公斤)，其次是美國(guó)(7483公斤)。全世界肉類總產(chǎn)量為2．15億噸，其中牛肉產(chǎn)量達(dá)5666萬噸，僅次于豬肉產(chǎn)量，占肉類總產(chǎn)量的26．33％。有些國(guó)家消費(fèi)牛肉量占肉類總量的比重亦較大，如烏拉圭牛肉消費(fèi)量約占肉食總消費(fèi)量的76％，阿根廷占71．19％，澳大利亞為54．74％。全世界肉牛的平均胴體重為203公斤，以色列的肉牛胴體重為350公斤，美國(guó)為305公斤，加拿大為288公斤。

二、世界養(yǎng)牛業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

(一)養(yǎng)牛場(chǎng)數(shù)目減少，經(jīng)營(yíng)規(guī)模擴(kuò)大近年來隨著世界性的牛奶過剩，使得一些中小型奶牛場(chǎng)被兼并或轉(zhuǎn)產(chǎn)，因而養(yǎng)牛場(chǎng)的數(shù)目大幅度減少，而養(yǎng)牛場(chǎng)的規(guī)模則不斷擴(kuò)大，并且日益趨向?qū)I(yè)化、工廠化發(fā)展，普遍提高了機(jī)械化水平，實(shí)行集約化的經(jīng)營(yíng)管理。如美國(guó)，奶牛場(chǎng)由 20多年前的3000萬家減少到現(xiàn)在的200多萬家，其中飼養(yǎng)1000頭左右的大型奶牛場(chǎng)有幾萬個(gè)；飼養(yǎng)5000頭以上的特大型奶牛場(chǎng)也有幾十個(gè)。這些工廠化大企業(yè)所生產(chǎn)的牛奶，約占全國(guó)所需商品奶的95％。加拿大奶牛場(chǎng)的數(shù)量比以前下降31％，而飼養(yǎng)頭數(shù)卻增加34％。由于采取這些措施，增強(qiáng)了抗風(fēng)險(xiǎn)能力，并獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

(二)開展新技術(shù)的推廣應(yīng)用隨著生物科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，使大批成熟的高新技術(shù)，如基因工程、同期發(fā)情、冷胚移植、同卵雙生、胚胎性別鑒定、胚胎分割、激素免疫等，在養(yǎng)牛業(yè)中得到推廣應(yīng)用，并取得較好效果。此外，在牛的育種、飼養(yǎng)管理方面，實(shí)行了微機(jī)管理，從而大幅度提高了養(yǎng)牛業(yè)的生產(chǎn)水平。

(三)品種大型化世界上培育的奶牛和肉牛品種較多，近年來各國(guó)為了提高牛的生產(chǎn)水平，都在優(yōu)選品種。各國(guó)飼養(yǎng)的奶牛品種，除荷斯坦奶牛(即黑白花

奶牛)外，還有愛爾夏牛和娟姍牛等，但近年來奶牛品種日趨單一化與大型化。各國(guó)飼養(yǎng)荷斯坦奶牛的頭數(shù)日益增加，其原因是荷斯坦奶牛具有產(chǎn)乳量高、產(chǎn)乳的飼料報(bào)酬高、生長(zhǎng)奉育快、瘦肉多等優(yōu)點(diǎn)，故在奶牛中飼養(yǎng)的比例不斷增加，其他奶牛品種則日漸減少。如美國(guó)和日本，荷斯坦奶牛占飼養(yǎng)奶?？倲?shù)的90％以上，英國(guó)占64％，荷蘭、新西蘭、澳大利亞等亦是以發(fā)展荷斯坦奶牛為主。在肉牛業(yè)，由于人們普遍厭惡動(dòng)物脂肪，追求瘦肉多，而大型品種的特點(diǎn)是生長(zhǎng)快，可以在年齡不大的時(shí)候屠宰，使瘦肉多而脂肪少，符合市場(chǎng)需要，因此夏洛來、西門塔爾等大型品種，引起了飼養(yǎng)者的廣泛興趣。原飼養(yǎng)海福特、安格斯、短角牛等中、小型肉牛品種的國(guó)家，亦相繼引入大型肉牛品種。近年來，我國(guó)也先后引進(jìn)夏洛來、利木贊、西門塔爾牛等良種與本地黃牛雜交，獲得了較好改良效果。

(四)肉牛生產(chǎn)發(fā)展迅速自60年代以來，肉牛業(yè)蓬勃發(fā)展，在牛的總數(shù)中肉牛的比重越來越大。1977年世界肉類總產(chǎn)量為1．26億噸,其中牛肉產(chǎn)量達(dá)4600萬噸，占肉類總產(chǎn)量的3796，比1961—1965年(3087萬噸)增加1513萬噸，增長(zhǎng)4996；到1991年達(dá)到5300萬噸，比1969—1971年(4000萬噸)增加1300萬噸，增長(zhǎng)32．50％。有些國(guó)家減少了奶牛的飼養(yǎng)頭數(shù)，肉牛的飼養(yǎng)頭數(shù)急劇增加，如美國(guó)1976年奶牛的頭數(shù)比1955年減少。

(五)重視飼料加工的研究，實(shí)行全價(jià)飼養(yǎng)70年代以前，國(guó)外對(duì)牛的飼料加工尚停留在曬制于草、玉米整株青貯、谷物磨碎等幾項(xiàng)簡(jiǎn)易方法。近幾年來一些養(yǎng)牛業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家推行了一系列新的飼料加工技術(shù)，從而提高了養(yǎng)牛業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

據(jù)專家研究得知，谷物生產(chǎn)的總能量有一半在籽實(shí)，有一半在秸稈內(nèi)。全世界秸稈的年產(chǎn)量約為20億噸，如何利用這樣大的能量，受到了許多國(guó)家的重視。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)于1976年召開了關(guān)于開辟新的飼料資源的技術(shù)討論會(huì)，會(huì)議指出，可采用生物化學(xué)、物理和化學(xué)方法來提高秸稈的利用率。對(duì)籽實(shí)飼料，一些國(guó)家采取了擠壓法、膠化法、濕化法、顆粒化等加工技術(shù)。此外，有些國(guó)家為了進(jìn)一步發(fā)揮奶牛和肉牛的生產(chǎn)潛力，推行混合日糧，實(shí)行全價(jià)飼養(yǎng)，其作法是將粗料和精料混合，壓制成顆粒飼料喂牛。

在發(fā)達(dá)國(guó)家，以往采用大量精料喂牛，致使牛采食精料過多，造成牛發(fā)生

消化疾病和代謝疾病增多，牛過于肥胖又會(huì)發(fā)生繁殖障礙。有鑒于此，有些國(guó)家在牛的日糧中增加了粗料的比例。如美國(guó)在1972—1973年間精料比例為52％，近年來有些牛場(chǎng)將精料減少為21％。國(guó)外使用玉米肥育肉牛也日益增多。美國(guó)在牧區(qū)繁殖肉用小牛，養(yǎng)到7～8月齡時(shí)轉(zhuǎn)到糧食產(chǎn)區(qū)，利用青貯玉米催肥，經(jīng)10個(gè)月育肥，體重達(dá)500公斤左右屠宰。德國(guó)巴伐利亞地區(qū)88％的公牛用青貯玉米肥育，平均日增重為1．074公斤。

(六)充分利用雜種優(yōu)勢(shì)原蘇聯(lián)研究了100多個(gè)牛的雜交組合，證明雜交后代比純種牛多產(chǎn)肉10～15%。美國(guó)也證明，兩品種雜交后代的產(chǎn)肉力比純種牛提高15％～20％。在發(fā)展中國(guó)家，大量引進(jìn)高產(chǎn)品種與當(dāng)?shù)嘏＿M(jìn)行雜交改良，以提高生產(chǎn)力，致使原有品種減少，有些品種已經(jīng)絕跡。據(jù)法國(guó)Lauv在歐洲地中海調(diào)查得知，原有149個(gè)地方品種中僅有33個(gè)品種目前還維持現(xiàn)狀，其余品種已逐漸減少或已達(dá)到滅絕的邊緣。