车辆工程技术
汽车电气设备1车辆技术汽车空调控制系统的现状和发展趋势
曾 毅
(海口技师学院, 海口 570311)
摘 要:在汽车生产中,空调系统已经成为汽车的标配,而且衡量一辆汽车是否舒适,空调系统的性能是一项重要的指标。而且人们出行使用频率最高的交通工具就是汽车,所以汽车空调系统也越来越受到人们的重视,而且汽车空调的环保问题也逐渐引起人们的重视。随着我国新能源技术的发展,汽车在逐渐向电动车和混动车方向发展,因此传统(汽车)的空调系统将逐渐失去市场。因此能够适应新能源汽车的汽车空调将是未来的发展方向。
夏利新n5关键词:汽车空调;控制系统;现状;发展趋势;分析
1 导言
  随着汽车工业的快速发展,汽车行业的竞争形式也日趋严峻,为了在汽车市场中占据一席之地,生产出安全可靠性较高、经济性能较优越、节能减排的新型美观实用汽车,已成为各大汽车生产厂商研究发展
的重要方向。加上人们生活水平、消费水平等在不断提高,有车一族除了在数量上不断扩大外,对汽车乘驾舒适性、安全性等均提出了更高的技术要求。汽车空调系统作为汽车舒适性和安全性评估的重要(组成部分),(具有汽车采暖、制冷、除霜、除雾、空气过滤、温湿度自动控制等的核心功能)。因此,汽车是否配备高性能的空调设备及调控系统,在一定程度上影响汽车被人们的接收程度。环保、节能、新能源代替原动力车等因素,在很大程度上对汽车空调系统的综合运行工况特性提出了更高的技术性能要求。
2 汽车空调新技术研究现状
  伴随着科学技术的发展,汽车空调也有了很大的进步。和传统汽车空调系统比较起来,新型汽车空调系统不论是综合调控自动化性能还是对汽车内部空气质量的改善功能,都有了很大的提高。汽车新空调系统采用的传感器技术更加先进,而且布线技术也更加合理,节能效果高,同时新空调系统还可以实时收集汽车内部空气中的湿度、温度以及汽车外部的空气流速等,最终将这些参数汇总至智能中枢,从而计算出空调系统的出风温度以及风扇转速等,最终达到改善汽车内部空气质量的目的。
2.1 外部调节变排量压缩机
  在汽车空调压缩机的发展中,其中一个主要的发展方向就是外部调节变排量压缩机,该压缩机目前普遍应用在德国的大众汽车的空调系统中,外部调节变排量压缩机和传统的内部调节变排量压缩机的
运行原理基本一样,不同的地方在于控制阀配置一电磁单元。通过传感器收集出风口出的温度、湿度以及空气质量等信号,然后将这些信息送往内部相关程序进行判断,从而实现自动调节,该系统可以极大的减少空气压缩机的运行能耗,而且外部调节变排量压缩机采用的是无极调控,因此不会出现接合冲击等问题,从而提高了空调系统运行的效率,提高了车内的舒适性。
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2.2 CFD优化及集成系统
  设计人员为了了解风道内部结构对风量分配以及送风量的影响,一般都是采用CFD软件对风道内部的压力场进行模拟仿真试验,而且为了准确的获得人体在汽车内部空间各类信息,在仿真试验时还会在车内加入等比例的人体仿真模型,通过采集人体仿真模型中的各项参数来获得汽车内部环境中的通风性能,进而进一步修正汽车空调系统中的某些特定的参数,这样不仅可以缩小研究人员的研究范围,减少研发时间,而且可以有效提高汽车空调技术的更新速度。另外,汽车经过CFD软件优化后,还可以为HVAC和汽车仪表板的集成提供数据支持,不仅提高了性能,同时还节省了汽车内部空间。
2.3 自动化空气质量调控
  在新型的汽车空调智能调控系统中,主要是采用的内循环智能动态调控方式,通过空调系统中的空气质量污染传感器搜集外界空气样品,当传感器在运行时检测到外部环境中有CO、NO2等污染气体时,汽车的空调系统会自动的切换到内循环模式,不与外界空气进行对流,从而实现了隔离有毒气体
的目的,以保证驾驶员和乘车人员的安全。而且自动智能内循环系统中,还有香味传播器,驾驶人员可以选择自己喜欢的香味剂,不仅保证了汽车内部空气的清新,还使得驾驶人员身心愉悦。此外,在此空调系统中,设计人员还在蒸发器和暖风机箱的壳体内部添加了光催化剂(TiO2),使得空气经过光催化作用,有效的去除了车内空气中的有毒有害气体,同时还能起到消毒杀菌的功能。根据实验表明,该系统具有很强的空气净化作用,其运行6分钟后,就可以去除车内空气中70%以上的甲苯,自动化空气质量调控系统的进一步研究发展和应用,将使得汽车内部更加个性化和舒适化。
3 汽车空调系统发展趋势
3.1 空调压缩机的发展趋势
奥迪汽车广告  涡旋式压缩机具有吸排气连续、气流脉动较小、压力损失较低、启动性能好、运转平稳性较高、容积效率比较大等优点,将成为汽车空调压缩机发展的主流方向。另外,节能降耗也是空调压缩机发展的重要方向,尤其是高转速功耗控制、排量动态可变、集成小型化、低振噪化等发展方向,将成为研究重点。
3.2 热交换器发展方向
  如何强化热交换系统换热比、降低热阻、集成结构缩小体积减轻质量、提高单位体积传热面积等也
是热交换器系统研究的重要方向。如何提高冷凝器、蒸发器等功能单元的换热效率,提高压缩机做功能力,减少空调系统中风道、管路、设备的压力损失,寻制冷系数高、对大气臭氧层无破坏、无温室效应的新型制冷剂,也是汽车空调系统以后研究的重要内容。
3.3 全自动智能化空调系统
  随着传感器技术、自动化技术、综合布线技术等技术在汽车工业中应用的不断完善,空调系统的发展将向个性化、舒适化、多功能集成集约化等方向快速发展。在汽车空调系统中增配辅助加热系统、负离子发生器、以及车载冷藏箱等功能单元,能够有效改善汽车内部空间质量环境,提高驾乘人员在行乘过程的整体舒适性。利用功能集成化和结构集约化等优化改进技术,将全自动智能空调、汽车音响、倒车雷达等诸多功能有效集约到一个模块中,共用一个显示屏,可以有效解决汽车内部仪表板布设位置不足等问题,且能提高整车内部空间的紧凑性视觉效果。
4 结论
  汽车空调系统生产厂家为了在市场中占据稳定的一席,在未来新型汽车空调系统的研发过程中,必须与汽车开发相同步,以适应内部结构越来越紧凑、节能环保、新能源动力代替等变化,以与新型汽车发动机效率提高、电气化、混合驱动动力、以及其它新型功能零部件使用后相匹配。
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参考文献:
[1]尹立春.浅谈新能源汽车空调系统的现状与发展趋势[J].科技经济导刊,2018.
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[2]宁东平.语音与远程控制在汽车空调系统中的应用[D].西华大学, 2014.