1国内乘用车空调发展现状
曾经欠缺的汽车计算机管制的空调机制,目前可以自动改善车内的温湿度、清洁程度、通风以及风量等环境参数,并且能够让车内的气流在合适并且人性化的范围流动,这样做大大改善了乘客的乘车环境,并且确保在多种气候和条件下,乘客都可以拥有一个温馨舒服的气压环境。更重要的一点是,通过合理调节车内气温和风速风量,车窗的玻璃不会轻易结冰,从而使得司机能够具有宽阔清晰的视野环境,为平安驾驶给与根本保障。汽车空调业以后的开展趋势趋向于以下几点:
舒适性进步:现在许多的车载空调使用的供暖和制冷装置是独立的,在调控上并未形成准确的量化程度,并且,人们消费程度的提高,也对生活的适度和生活质量有更严格的标准和要求,所以需要在风道设计上加以改良,构想可以构成愈加舒适的、多方位的、精确调理,使温湿度和环境气体新鲜度等都符合要求的空调管道。
趋向于自动化:以前的车载空调是由加热装置、通风装置和气体过滤装置构成,操控机制相当简略,手动控制开关,招致了温湿度以及气体流量不容易调节。随着电脑技术的日益研发,汽车空调逐步与电脑技术相结合,再加上各种其余调节方式的发展与运用,使得汽车空调的控制成效减少欠缺,功用可以充配的彰显。
重视环保:以前的车载空调制冷介质是氟利昂,属于卤代物,组分中含有氯元素。但我们都知道,氟利昂
在空中受到紫外光的催化以后,会分解出氯原子并且和大气层中
的臭氧进行化学作用,最终产生氧气并破环臭氧层。这些年来科学家在大气层中观测到的臭氧洞,和空调界对氟利昂的过多利用有很大的关系。目前发展方向则是选择无污染的氟利昂替代物。
小型节能:车载内部的空间大小有一定限制,所以对安装的空调占用体积有着一定要求。一般来说,空调机的占地空间越大,车载内部的空间相应地就越小,因此乘客地利用空间就会很局限,从舒适程度上来讲,乘客会在车内感到受约束以及心理上压抑不安。所以,空调的安装和设计需要从源头加以改善,使得外形上体积逐渐减小,功能上制冷效果逐渐增强才行。目前在冷凝装置、蒸发装置的研制上,老的管片式热转换装置正逐步被效率更高的管带式、平行流式所替换,新一代压缩机的研发问世,可以让高效且体积轻巧的车载空调系统逐渐投入生产实际中。
降低噪音:车载内部的噪音是汽车NVH 的重要组成部分。导致车内噪声的要素是多方面的,主要有发动机噪音、进排气噪声和汽车在以较高速度行驶的时候,外界的气流带来的噪音。车载空调机制在执行任务时也会导致较为刺耳的噪音,但这一部分的噪音相对来说比较容易被乘客们所识别出来。空调装置的压缩制冷和蒸发鼓风设备存在噪音是常见的,应保持在一定的合理范围。如果其程度太大或者出现奇怪的噪声,那么说明空调机的内部结构可能出现故障,需要进一步排查和检修。研究表明,城市的很大一部分噪音是道路交通中汽车的噪声带来的,这种噪声会对城市的环境、人们的身体健康构成大的威胁,同时也会严重干扰人们的工作效率[2]。
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—作者简介:金成日(1989-),男,朝鲜族,广西柳州人,初级工程
师,本科,研究方向为汽车空调系统零件设计。
乘用车空调风道研究及降噪分析
金成日
(上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州545007)
摘要:一个好的车载空调系统,给乘客带来优质的空间环境,也对汽车设计和空调搭配安置带来了挑战。在技术和创新上,人们需
要另辟蹊径,在有限的汽车空间里设计出合理且人性化的空调结构。汽车内部的空调,其结构复杂,包含了蒸发制冷、风扇、散热,气流管道等重要组成部分,特别是管道的设计尤为重要,往往会对空调的使用效率、车内噪声控制起到关键作用。
关键词:乘用车;空调;风道;降噪
汽车氟利昂
量下降,喷油量、喷油时间、喷油规律都将发生变化,影响
柴油机的正常工作。
喷油器的检修标准如下:首先目测针阀与针阀体的配合表面是否有有烧伤或腐蚀等现象;目测检查针阀的轴针是否有变形或机械损伤与划伤。然后进行滑动性试验检查,将针阀偶件倾斜60°左右,轻轻针阀拉出三分之一行程。当松开后,针阀应能靠其自重自如地滑入针阀座之中,旋动针阀在不同位置,重复进行上述操作,如针阀在某位置不能平稳下滑,则应更换针阀偶件。
各小组讨论完成喷油器检修,出雾化不良的原因。并将实验、检修后的两个故障车上的喷油器按要求装回原位,注意喷油器前端的紫铜垫不要漏装,紧固连接油管后,
启动发动机车辆进行验证,排除前述车辆油路故障后本次课结束。
在喷油器内容教学时,坚持理实一体化的思路,做中学,学中做,从案例分析入手,带着问题进行学习,先进行拆装练习,后讲解结构原理,最后进行调试和检修,并回复原车故障,让学生学以致用,增加了学习成就感,提高了教学效果。
参考文献:
[1]杨月海,蔡纪国.柴油机机械喷油器的检修方法[J].汽车维修,2014-01-01.
[2]肖九梅.柴油机喷油嘴的维护检修和调整技巧[J].汽车维
修,2011-06-01.
Internal Combustion Engine&Parts
2乘用车空调风道设计及性能要求
汽车的风道设计,要在满足采暖、制冷设施出风平均的基础上,最大程度上实现制作便利,构造简易,并和车厢内饰以及设计搭配和谐,风道的设计一般需要考虑如下几点:①要思考到汽车结构整体的设计和布置、内部空间构型设计,还有汽车底盘涉及到通风设备的结构;
②因为汽车内部车厢使用空间有一定限制,空调的风道压力减损问题比较严峻,所以布置风道的时候,需要考虑到风道的压力减损问题;
③需要考虑到风道的各个支路间风量分配和平衡问题,一般来说,每一个支路的气流运动时,其压力减损比例不能够超过15%,而且还需要精确计算每一条支路的沿程阻力减少量;
④还需要把风道内部的流体噪声减弱到某一临界点以下,所以需要控制流经风道的气流速度。一般而言,出风口气流速度区间为6.5~11m/s,入口口气流速度区间为5~ 6m/s,主风道速度区间为5.5~8m/s;
⑤风道要保证较好的完整性和密闭程度,用以确保空调系统整的功能和使用;
⑥风道温度不能太低,需要提供绝热和保温措施。
3风道通风性能测定
风道结构的设计,需要考虑到压力减损问题。压力减损一般是由两部分组成:沿程压力减损以及局域阻力减损。沿程压力减损是指当气流流经内壁时,气流和管壁、气流内部的粘滞阻力,会带来压力的减损。如果风道的支路比较多,那么这种情况下它的沿程压力减损就不可以忽略掉。另外为了减少压力的损耗,人们一般会把风道内壁设计的光滑,减少摩檫力,从而降低沿程压力损耗。一般来说,如果我们考虑气流在一个圆柱形的流管中运动,在流动过程中流体的流量保持为固定值,那么沿程压力减损可以按照以下的公式来估计:ΔP=λ(V2ρL)/(8Rs)(λ—摩擦系数;V—风道内流体的平均流速(m/s);ρ—空气密度(kg/ m3);L—风道长度(m);Rs—风道内壁半径(m);Rs=A/p。A —风道断面面积(m2);p—湿周(m))从上式可以看出来沿程损耗,或者风道阻力和摩擦系数、空气粘滞力、管壁光滑程度、内壁半径、流体流速等因素有关。局域阻力减损是指,当流体在管道内部流动的时候,它的运动方向、流量或者速度大小突然发生改变,在空间流场分布发生了变化,使得流动的时候阻力猛增,造成了一定的能量损耗。这一类的损耗就是局域阻力减损。举例来说,在风道中的弯头点、截面增大或缩小以及气流进出口的地方,流体的流速以及方向将会有较大改变,带来一定的局域阻力减
损。局域阻力减损的后果往往是使得空调的噪音变大。并且对于不同容量的车身,因为系统的通风量是不一样的,其出风处面积也会不同。对于大型的轿车:出风处总面积一般大于160cm2;对于中型轿车:出风处面积需大于140cm2;而对于小型轿车:出风处的面积要达到120cm2才能够满足风量供应[3]。
4降噪技术
汽车空调的噪声往往来自于如下几个模块:例如汽车内外的机构,像是压缩机、冷凝器以及风扇等等,另外也包括膨胀阀,制冷剂,电动机等。除此之外还有调速机构,鼓风机等通风结构,当气流流经它们的时候,也会带来一系列的噪声。这其中,对噪声贡献最大的一般是通风设备。结合以上的结构及其功能,人们在设计风道结构的时候,一般要考虑以下几点来降低噪音:①不能使风道截面的面积发生骤变,否则气流会在流经突变口时速度和流向会重新分布,并且有一部分的空气可能会离开内壁,并且在扩大截面处形成涡流,这样一来则会使得气流的流动压力陡增,形成局域压力,并且带来不可避免地能量损耗。:所以,在风道结构设计考量上,要优先使用渐扩或者是渐缩型地管道,当然前提是风道地长度足够。采取这样地管道,可以大大减小由于局域阻力带来地噪声。②在各个管道地连接处,气流地泄漏以及流向改变同样地会带来局域压力损耗,从而产生一定的噪声。所以在管道设计中,还需要考虑到每一部分器件连接,使得设计合理科学,减少气流场的骤变和涡流的产生。不恰当的设计会使得气流流经管道时阻力极大,并带来高分贝的噪音。③风道在结构的设计上还要保持光滑、渐变过渡,避免一些
转弯口和分叉口。这是因为在管道不平滑的地方,流体在流经的时候一般会使得速度和流速方向发生较大变化,并且使得气流主流脱离管壁表面,产生一些涡流,在局域气压为负,因而使得流体流向回旋,带来能量的减损和不可避免的噪声。所以在设计风道结构的时候,可以尽量较小转弯节点,降低局域阻力系数和曲率半径等等。
除了以上的降低噪音策略,以下的方法也能适当地改进空调静音设计:①使用低分贝的风机:低分贝的风机往往可以通过调整风机的转速、叶轮大小、外壳结构以及叶片倾角等实现,通过合理设计风机内部构造以及调整风机的工作状态,通常可以使得风机的噪音大为减少。具体到汽车内部的空调系统,可以优先选择低转速、平衡性能好、装配精密的风机,结构的合理性也可以减少机器不必要的震动带来的噪音。最后,在风机与车身的结合上要避免碰撞,需要控制各个器件的位置摆放,特别是一些空隙的地方,需要采取特殊的处理方式来减震和降噪。②改进风管的内部设计,减少管内的气流阻力:一般风速越小,气管内的阻力就会越小。因此在同样的降温目标小,风量越小,风速越小,风机运行时产生的噪音也会越低。③可以采取一些特殊设计的连接器件,来较少流体阻力。具体来说,可以使用流线型、渐增或渐缩型的流管,避免使用截面骤变、三叉口管口的器件,从而避免涡流的产生,并且降低流速和流向的突变带来的流动阻力。④在送出风口、以及它们与管道的接连口,可以采用长度适中喇叭口结构,并且在出风处可以加大风格珊的面积大小,提高风叶片的个数以及风叶片的大小,在风口处尽可能地降噪。⑤噪音可以通过在管道或关键节点处放置吸声材料,来消除噪音,这一措施一般会起到一定地辅助作用。
参考文献院
[1]黄天泽,孙婉娟,何友朗,等.汽车空调系统设计与使用维修[M].北京:北京理工大学出版社,1997.
[2]傅立敏.汽车空气动力学[M].北京:机械工业出版社,1998.
[3]汽车工程手册编辑委员会.汽车工程手册设计篇[M].北京:人民交通出版社,2001.