汽车空调制冷系统各部件的匹配设计.docx

- - PAGE 10 - 目录 目录 汽车空调制冷系统各部件的匹配设计 汽车空调制冷系统的热力计算 制冷系统设计工况的确定 ····································1 ···································1 ····································1 1.2 制冷系统的热力计算 3 汽车空调用压缩机的匹配 5 汽车空调系统换热器的设计计算 5 节流机构的匹配设计 13 储液干燥过滤器匹配设计 15 储液干燥过滤器设计与选择方法 15 储液干燥过滤器的安装 16 6. 汽车空调系统管路设计 ·······································16 7. 风机的匹配设计 16 汽车空调制冷系统匹配设计的主要内容为： 1.根据汽车车型及结构特点确定制冷系统的的 布置形式； 2.根据所需的制冷量及确定的设计工况进行热力计算； 3.根据热力计算的结果进行冷凝器，蒸发器的设计及压缩机的选型； 4.制冷系统辅助部件设计或选型（储液干燥过滤器、 热力膨胀阀等） ； 5.连接各制冷部件的管道设计； 6.空气送风风道设计 汽车空调制冷系统的热力计算 热力计算是制冷系统设计计算的基础，热力计算的主要目的是求出热力循环的各项性能指标，并为制冷系统各部件的设计提供依据 。 制冷系统设计工况的确定 在进行汽车空调制冷系统热力计算之前，首先要根据汽车空调所要求的温度（ tn）和外界温度（ tw） ,并结合汽车空调系统的特点，确定制冷系统的工作参数，即确定如下参数：冷 凝温度（ tk）；蒸发温度（ t0）；过冷度（△ tsc）；过热度（△ t sc）。为了便于讨论，可借助右边的 lgp-h 图进行分析。 （ 1）冷凝温度 tk 的确定 冷凝温度 tk 取决于冷凝器的结构形式和冷却介质。汽车空调系统由于运行条件的限制， 均采用风冷式冷凝器。这时车外环境温度 tw（主要是指夏季环境温度） ，成为影响 t k 的重要因素。在确定 tk 时不能只考虑某个地区的气象条件，而应综合加以考虑，以满足汽车使用地区 广的特点。 考虑到汽车空调系统在不同地区的适应性， 应选取最恶劣工况， 即取 tw =43℃为宜。对于风冷式冷凝器。通常选取 t k 比冷凝器的进风温度高 12℃～ 15℃。即： tk=tw +x （x=12 ， 13， 14，15） （ 1-1） 图 1 压焓图对于汽车空调系统 , tk 的确定尚需考虑下列因素： 由于风冷式冷凝器的传热系数较低，而且受汽车安装空间的限制，冷凝器又不可能做的太大，一般靠增大传热温差提高 tk； 冷凝器的工作环境恶劣，易积灰和沾染其它杂物，使传热系数减少； 综合上述因素，确定冷凝温度 tk 与外部环境温度的差值为 17℃ .即： tk=tw +17=43+17=60 ℃ （ 2）蒸发温度 t0 蒸发温度 t0 取决于空调所需求的温度、蒸发器的型式、被冷却介质的种类和使用条件。从理论上讲，蒸发温度 t0 提高，可以提高制冷循环的制冷量，提高制冷系数和循环的经 济性。但 t 0 的提高，减少了蒸发器的传热温差，需要较大尺寸的蒸发器作为补偿。而这一点对于汽车空调系统特别对于中、小型汽车空调系统是一个难题。由于一般希望蒸发器具有高 效紧凑的特点，所以过大尺寸的蒸发器是不能接受的。 根据 Q=KF △ t m ，传热系数 K 受风冷式冷凝器的限制无法有大的改善；换热面积 F 又受 到安装尺寸的限制。因此，要保证一定的制冷能力只能在增大传热温差上做文章。在△ t m 中， 当空调回风温度确定后， 唯一可以改变的即是蒸发温度 t0，要增大传热温差， 只有降低蒸发温度 t0 。 但要注意到： t0 不可能无限制的降低，当 t0﹤ 0℃，有可能在蒸发器的肋片部分结霜，导 致送风量的减少。另外，考虑到汽车空调属于舒适性空调，从乘客舒适和卫生的角度考虑， 送风温差不宜低于 8℃～ 10℃。通常蒸发温度可以按照下式选取，即： t0=t 2-x(x=8 ， 9，10) （ 1-2） 式中： t2——汽车空调系统的送风温度（℃） 。 经上述综合考虑：蒸发温度 t 0 选为 0℃是合适的。 但是，蒸发温度的选择也要考虑到不同车型的实际情况，不能一概而论。对于小轿车， 由于风量较小，可以按小风量、大焓差的原则，选取较低的蒸发温度。对于中型及大型客车， 由于要求的风量较大，必须采用大风量、小焓差的送风模式。这时可以适当提高蒸发温度， 增大风量，减少焓差来实现。 （ 3）过冷度△ tsc 和过冷温度 tsc 采用过冷，从理论上讲总是有利的。在汽车空调系统中，为了克服制冷剂管道沿程摩擦损失和静压损失，保证向热力膨胀阀输送连续的液态制冷剂，