我国汽车空调发展方向

2015-04-28周旭沈阳职业技术学院汽车分院辽宁沈阳110015

中国科技纵横 2015年8期

周旭（沈阳职业技术学院汽车分院，辽宁沈阳 110015）

我国汽车空调发展方向

周旭
（沈阳职业技术学院汽车分院，辽宁沈阳 110015）

空调是汽车现代化标志之一，现代汽车空调的基本要求是在任何气候和行驶条件下，都能改善驾驶员的工作条件和提高成员的舒适性。随着各种新技术的应用，我国汽车空调适应当今国际汽车空调发展的趋势，向着全自动、智能化、高效节能、小型轻量化等方面发展。同时，我国也应关注国际新能源汽车发展的情况，开发研究与之相适应的汽车空调技术。

汽车空调自动智能化高效节能

经过40余年的发展，尤其是近10年的快速发展，我国汽车空调产品的技术水平得到很大幅度提高，但其技术含量仍低于国际先进水平。我国汽车空调生产厂家20世纪80年代引进的两器生产线基本上是管带式的，而目前国际上所采用的层叠式蒸发器和平行流式冷凝器与管带式相比，同体积时可分别增加10%和5%～15%的热交换率。因此，国内汽车空调面临产品升级换代的问题。汽车空调生产也需要向专业化、规模化集中，提高生产效率。

当前从市场需求方面看，汽车空调装置应进一步降低成本，提高使用经济性。从车身制造方面看，随着车厢地板的降低以及车辆向大型化、高级化发展，需要进一步提高汽车空调各组成装置的结构紧凑性和效率；从乘客和驾驶员方面看，车内温度要合理分布，设备操作要简便，空调装置应向全季节型发展。随着汽车设计技术的不断提高，汽车空调将继续向以下几个方面发展。

1　全自动智能化

早期的汽车空调系统都是手动控制。近年来，随着电子计算机的普及并逐步应用到汽车空调系统，使得空调系统的控制效果日趋完善，空调设备的性能也越来越高。这种空调系统的计算机能根据车内、外环境温度和人工设定要求，自动控制压缩机开停、热水阀开度、风机转速、辅助发动机转速及各种风门的开闭位置，进行全天候的空气调节，集制冷、采暖、通风于一体，在人为设定的最佳温度、湿度及风量的情况下，该系统可根据车内人员数量及其他情况的变化进行多档位、多模式的微调，从而达到设定的最佳值，使车内始终保持舒适的人工气候环境。同时还可进行故障自诊断和数字显示以节省能源，缩短检修和准备时间。

2　提高舒适性

除乘用车空调外，现在不少汽车空调还是冷暖系统相互独立。今后全天候型的空调系统将在各类汽车空调上得到普及。该系统具有换气、采暖、除湿、制冷等所有功能，夏天由发动机驱动制冷系统，冬天由加热器制热采暖，其他季节，如梅雨季节则采用制冷与采暖混合吹出的温和风进行除湿，使车内换气情况达到最佳状态。

3　新型空调结构

目前市场上已经开始推出双向空调，即采用热泵式系统。该空调系统的工作原理如同家用空调器一样，夏季制冷，冬季逆向工作取暖。但由于热泵式系统冬季供暖效率低，因此往往需要加设一个水暖加热器，并由控制系统自动控制热泵系统的工作。当水温高时，发动机冷却水进入热水加热器。当水温低时，自动起动压缩机工作，制冷工质逆向流动，蒸发器起散热器的作用。

4　高效节能、小型轻量化

要进一步降低空调装置的质量和外形尺寸，必须提高各组成装置的结构紧凑性和效率。为此各科研部门正致力于改进各部件的结构，完善各部件的制造工艺，进一步降低压缩机的动力消耗，节约能源。

5　压缩机的发展和应用

未来几年内，六缸和七缸斜盘式无级可变排量压缩机仍然是压缩机的主导产品，特别是外控式无级可变排量斜盘式压缩机，由于没有电磁离合器使压缩机整机质量大为减轻，在市场上很受欢迎。旋叶式压缩机由于成本比较低，将继续占据着微型车市场。涡旋式压缩机早在19世纪初就已开发出来，但直到1988年才得到实际应用，1993年三电公司正式开发出适用于汽车空调的涡旋式压缩机。涡旋式压缩机虽然有着广阔的前景，但由于生产技术要求高，故一直制约着其在汽车上的发展和使用。当加工、材料等疑难问题逐步得到解决后，它的节能、零部件少等优点必将吸引制造商和使用者，涡旋式压缩机将在汽车上得到更广泛的应用。

电动汽车、燃料电池汽车等新型动力汽车的发展呼唤新型的压缩机，该类型汽车空调采用电驱动压缩机是必然的出路。对于混合动力汽车，一般也希望采用电动压缩机，以保证在任何动力驱动时制冷空调都能正常工作。采用常规开启式压缩机的混合动力汽车只能在发动机驱动时带动制冷空调，若转换成电驱动模式，则一般停止空调，需要空调时临时再发动发动机，或配备一个小的汽油机供电动模式时使用空调用。

美国哈里森、日本三电和电装等公司都相继开发了电动压缩机。全封闭电动压缩机因省去了带驱动系统，因此安装位置不受任何限制。近年来直流无刷电动机及其调速技术的飞速发展，为开发使用小型轻便的全封闭电动压缩机奠定了基础，电动汽车的兴起又为发展电动压缩机提供了新的契机。