小型轿车空调系统设计
摘要：本课题旨在采用人工制冷和采暖的方法设计小型轿车空调系统,调整车内的温度和湿度，气流速度，空气洁净度等参数，为乘客营造清新舒适的室内环境。通过研究，搜集并整理分析国内外相关的文献,结合实际,对目前主流轿车空调系统的性能特点进行分析和比较,并进行相关设备的选型计算，最终确定小型轿车空调系统的设计方案,完成设计任务。
关键词：轿车空调设计；空调设备选型计算；
Small car air conditioning system design
Abstract : The purpose of this paper is to design a small car air conditioning system by means of artificial refrigeration and heating, and to adjust the temperature and humidity, air velocity, air cleanliness and other parameters in the car, so as to create a fresh and comfortable indoor environment for passengers. Through the research, collection and analysis of the relevant domestic and foreign literature, combined with the actual situation, the current mainstream car air conditioning system performance characteristics were analyzed and compared, and related equipment selection calculation, Finally determine the design scheme of small car air conditioning system, complete the design task.
Keywords :Car air conditioning design; air conditioning equipment selection calculation;
一、绪论
1.1空调的含义以及发展
空调指的是通过手动方式调节和控制建筑物/结构中的温度，湿度，清洁度和环境空气流速等参数的设备。主要包括制冷系统主机泵，风扇和管道系统。终端根据当地地理环境因素以改变所在位置的空气参数。而汽车空调机组（空气设备)称为汽车空调。它主要是用于调控所处车体内的温湿度、空气洁净度和空气流量，使其达到最舒适的状态，并为驾驶人员、乘车人员提供比较舒适的车内环境，从而减少在旅途中的疲劳，为驾驶人员以及乘车人员创造良好而又舒适的环境，在确保安全驾驶的同时，带给车内人员的一种舒适感的一种通风装置。汽车空调通常包括制冷装置，加热装置和通风和通风装置。该组合装置充分利用了车内有限的空间，结构简单，易于操作，是如今世界上流行的现代汽车空调系统。
随着社会的发展,地球变暖和人民生活水平的提高,汽车空调设备不再是奢侈品和奢侈品的象征。不仅安装了乘用车和公共汽车的空调,还安装了卡车和施工车辆的空调设备。人们生活质量的提高，也推动着人们对生活品质的追求，人们对空调的发展和需求也不断提高，对汽车空调制冷需求方面的要求也越来越高。也从而推动了一系列的空调相关产业的科技发展，到目前为止，中国基本上已经形成了一整套完备的大，中，小型配套汽车空调生产系统，人们的生活也不断的得到满足感，同时对公交车也开始安装相应的空调制冷设备，我国空调的生产制造能力不仅仅可以满足国内生产汽车空调的发展需要，而且有许多的企业有进入国际市场的能力。尽管国内外汽车空调市场前景广阔，但是却仍面临严峻的考验，在产品方面，卡车和一些专用车的空调生产较少，市场需求无法满足。在节能环保的发展趋势方面，它给行业带来了新的挑战。随着中国汽车工业的蓬勃发展，未来的消费者将会更加注重汽车相关的安全性，稳定性，舒适性，娱乐性，支持性和节能减排等相关方面。在不久的将来，新的汽车空调将会更符合节能和环保要求。所生产的产品将更受欢迎;在技术发展趋势方面，汽车空调将朝着环保空调，绿色空调，小型节能，舒适和自动化的方向发展。
1.2主流汽车空调的当前性能特征
通过查询相关资料书籍以及询问专业人士,列出目前主流轿车空调的性能特点如下:
1.冷却能力大，冷却速度快。 2.使用电力作为电源是不方便的。有很大的程度上得使用汽车发动机来驱动的运行，或着使用辅助发动机来驱动压缩机的运行，因此处理电源问题会比室内运行空调来说更加困难。 4.汽车制冷系统内制冷剂的流量变动幅度大（由汽车本身的发动机来驱动的汽车的空调系统，温度变化很大，难以控制。）5。冷凝器的温度过高。在汽车组件中冷凝器的通风效果和冷却效果受到自身发动机中水箱所产生的辐射热、车辆运行时的速度对周边气流流速的影响以及汽车行驶时路面的各种气体粉尘污染的影响。 5.制冷剂容易泄漏。7.由于汽车的结构的大小，相对家用空调来说较为紧凑，制冷系统的安装固定位置十分有限，以及不同型号的车辆必须安装许多不同的车载空调设备，并且安装蒸发器组件等等。
1.3主流汽车空调的当前要求
通过这为期十多天的调研工作,在搜集并整理分析国内外相关的文献,结合实际,对目前主流轿车空调系统的要求如下:
（1）调节车内温度：在冬季，轿车内部自带的车载空调通过发动机运行时所产生的温度，从而升高轿车内部的温度。而中小型汽车通常是使用发动机中冷却水的循环作为加热升高车子内部的热源，而大型汽车则使用其自带的独立加热装置作为加热车子内部温度的热源。只有在夏天，汽车内部的冷却降温才由制冷装置独立去完成。
（2）调节车内湿度：普通车载空调一般不具备此功能。只有高端豪华轿车中使用的风冷式一体式空调才能调节汽车的湿度。它通过冷却装置冷却，去除空气中的水分，然后通过加热装置加热，以降低空气的相对湿度。但是目前汽车内部没有独立安装可以提供加湿的设备，只能依靠开关车窗或者通风设备，去依靠车子外部的自然风来调节湿度。
（3）调整车内空气流量：车内部空气的流量和方向都对人们所感受到的舒适度有极大的影响。通常在夏季，车内空气气流速度变大时，这样虽然有利于身体快速的冷却。但是如果风速过大时，并且直接吹送到人们的身体上时，并不会使人感受到舒适感，反而会让人感到不舒服。一般情况下，使人感到舒适的气流流速通常约为0.25m / s。在冬季，过大的空气流速则会影响正常人身体的温度，使人感觉到很冷，从而导致不舒服。因此，冬季采暖时气流速度应尽可能小，一般为0.15~0.20m / s。风速应该根据人体的体征来进行改变，一般来说，人的头部对寒冷异常敏感，人的双脚对热量十分敏感。因此，一般来说，在设置空调的通风口时后，我们应该采取冷暖并行的方式，将冷风吹向车内人员的头部，然后再将暖风吹至车内人员的脚步，从而使的得行车人员以及坐车人员的舒适。
（4）过滤和净化汽车内的空气：由于汽车内部环境的狭小，而驾乘人员的数量众多，从而就很容易车内的二氧化碳浓度过高，导致窒息。汽车行驶时发动机正常运行时排气系统中所产生的一氧化碳过量以及行驶路途中道路上或多或少杂渍污染和道路两边花坛里的花所产生的花粉等等很容易从排气系统中进入汽车内部，从而导致轿车内部的空气污染，从而影响驾乘人员的呼吸道健康。因此，有很大的必要去要求汽车空调增加补充获取汽车外的新鲜空气以及过滤和净化轿车内部气体的功能。一般来说，轿车的空调系统装置都设有进气的阀门，来用于排出车内空气以及获取车外部的新鲜空气的过滤设备以及空气净化所需要的设备。
目录
摘要 1
一、绪论 2
1.1空调的含义以及发展 2
1.2主流汽车空调的当前性能特征 3
1.3主流汽车空调的当前要求 5
二、小型家用轿车空调系统总体设计 5
2.1家用汽车空调的组成 5
2.2家用汽车空调系统的主要结构 5
2.3制冷和供暖系统的工作条件 6
2.4家用轿车空调制冷系统安装 7
2.5家用轿车空调的热湿负荷计算 8
2.5.1车身热负荷来源 8
2.5.2车内、外空调设计参数选择 8
2.5.3汽车传热过程和传热方式 9
2.5.4车身围护结构对流传热计算 10
2.5.5设备散热及照明产生负荷计算 10
2.5.6新风热负荷计算 10
2.5.7驾驶员和乘客冷负荷计算 11
2.5.8家用轿车最大热负荷 11
三、小型家用轿车空调系统部件设计 12
3.1压缩机的选择 12
3.2冷凝器和蒸发器的选择 14
3.3贮液干燥器的选择 17
3.4连接软管与接头 18
四、结论 20
致谢 21
参考文献 22
参考文献
[1] 徐世琼主编．新编制冷技术．北京：机械工业出版社，1999．
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