关于汽车空调的选型计算教案范文(2)

2019-08-30 22:35

其发展过程可以概括为以下五个阶段

(1)单一暖风系统 即利用房间取暖的方法。1925年首先在美国出现利用汽车冷却液通过加热器的方法取暖。到1927年发展到具有加热器、鼓风机和空气滤清器等比较完整的供热系统。在寒冷的北欧、亚洲北部地区,目前仍然使用单一暖风系统。

(2)单一制冷系统

1939年,由美国通用汽车帕克公司(PACKARD)首先在轿车上安装机械制冷降温的空调系统,成为汽车空调系统的先驱。在热带、亚热带地区,目前仍然使用单一制冷系统。

(3)冷暖一体化空调系统 1954年美国通用汽车公司,首先在纳什(NASH)牌轿车上安装了冷暖一体化的空调系统,汽车空调系统才基本上具有调节控制车内温度、湿度的功能。随着汽车空调技术的改进,目前的冷暖一体空调基本上具有降温、除湿、通风、过滤、除霜等功能。这种方式是目前使用量最大的一种形式。

(4)自动控制的汽车空调系统

冷暖一体化空调系统需要人工操纵,增加了驾驶员的工作量,同时控制质量也不太理想。1964年美国通用汽车公司将自动控制的汽车空调系统安装在卡迪拉克轿车上。这种自动空调系统只要预先设定所需的温度,空调系统就能自动地在设定的温度范围内工作,达到调节车室内空气的目的。

(5)微机控制的汽车空调系统

1973年美国通用汽车公司和日本五十铃汽车公司一起联合研究微机控制的汽车空调系统,1977年同时安装在各自生产的汽车上。微机控制的汽车空调系统功能增加,显示数字化。微机根据车内外的环境条件,控制空调系统的工作,实现了空调运行与汽车运行的相关统一,极大地提高了调节效果,节约了燃料,从而提高了汽车的整体性能和最佳的舒适性。

空调起动与否,对汽车的动力性和经济性的影响完全不一样。在动力性方面,汽车从静止起步加速到某一速度时,使用空调的汽车总有一种反应迟滞的感觉,完全失去了不用空调时的那种爽快。不过在高速行驶时倒感觉不出来。在经济性方面则表现为使用空调较不用空调时的油耗明显增大。

1.6设计主要内容

(1)设计环境与其相关的参数

车内设计参数:夏季车内舒适温度为27℃,冬季温度为16℃; 车外设计参数:以郑州城市为例,车体总容积60m3,车的长12m,宽2.5m,高2m的中型空调客车的公交车。根据7月1日太阳辐射统计资料显示:气温为35℃,正午12时以40km/h的车速往正南方向行制冷工况:蒸发温度为零摄氏度,冷凝温度为六十摄氏度,过冷温度为五摄氏度,过热温度为五摄氏度。

(2)热负荷计算和四大部件的选择

大约新风负荷占30%,车身围护结构传热占30%以上,人体热负荷超过20%,而太阳辐射及玻璃传热只占10%;因此若减少热负荷应以改善车身隔热为主。

系统形式:离合器热力膨胀阀系统(CCTXV系统)F型 压缩机:BOCK FKX50/660K型压缩机

冷凝器:9.1 m2×0.16/1 冷凝风机:LNF242A(4台) 6000m3/h 蒸发器:7.6m2 ×0.65 /2 蒸发风机:2HF292(4台) 4000m3/h 热力膨胀阀:选用两个TDEN5.8型。 (3)系统的匹配

汽车空调系统的性能匹配所要解决的问题,是在成本经济预算与运行经济预算,以及汽车动力配置方案允许的条件下,如何使汽车空调系统各组成部件,特别是对系统性能起主要决定作用的压缩机,膨胀阀,冷凝器总成及管系等部件,在额定运行工况(设计工况)匹配得最合理,以使各部件性能以至系统性能,在该工况得以最大限度地发挥,工作最可靠,并且还具有一定的适应最大负荷工况和恶劣运行

工况运行能力。压缩机的匹配、冷凝器总成的匹配、蒸发器总成的匹配、热力膨胀阀与压缩机、冷凝器、蒸发器组成的匹配。

(4)风道设计、风机选型及降噪技术

经过处理的送风和回风都必须通过风道才能进入和离开车室,而且车内的送、回风量能否达到要求,则完全取决于风道系统的压力分布以及风机在该系统中的平衡工作点。所以风道布置将直接影响车内的气流组织和空调效果。同时,空气在风道内流动所损失的能量,是靠风机消耗电能予以补偿的,所以风道布置也直接影响汽车空调系统的经济性。

(5)管道布置 由此可知,有的车用空调制造商为了节省吸气管路的制造成本采用较小直径的吸气管道,致使其中制冷剂流动阻力增大,是得不偿失的,也是不可取得,一般来说,在压缩机选型时,压缩机制造商都在压缩机的产品使用说明书中指明了压缩机的吸、排气接管的尺寸,按照其规定设计吸、排气接管比较合理。

(6)城市公交客车空调的试验规范与标准的依据 城市公交客车空调的试验规范与标准,可参考中华人民共和国建设部2001年4月20日发布,2001年10月1日开始实施的中华人民共和国城镇建设行业标准:CJ/T 134—2001《城市公交空调客车空调系统技术条件》,国家机械工业局在2000年11

6日发布的汽车空调行业标准:QC/T 658—2000《汽车空调整车降温性能试验方法》。

第2章 工作环境

2.1车内设计参数

(1)从实验分析的资料显示可知,夏季车内舒适温度为27℃,冬季温度为16℃;

(2)车内外温差,夏季取8℃;

(3)车内垂直方向的温差,根据研究和调查资料证明:夏季头部温度低于足部温度1℃左右;冬季低于足部约(4~6)℃。 (4)车内相对湿度夏季取φB=50% ;

(5)空气流速影响人体和保温。实验表明,车内流速以(0.15~0.4)m/s为宜。夏季取上限值,冬季取下限。

(6)根据人体卫生要求,空气中二氧化碳含量不能超过0.1%,氧气含量控制在(18~20.7)% 。为此,每人应有(20~25)m3/h的新鲜空气量。考虑到一般车内连续停留时间不会太久,汽车制冷机容量不可能太大,过多的新鲜空气将消耗过多的空调能量,因此计算时,汽车车内新鲜空气量的下限可定为11m3/h,或占全部通风量10% 。 2.2车外设计参数

以郑州城市为例,车体总容积60m3,车的长12m,宽2.5m,高2m的中型空调客车的公交车。根据7月1日太阳辐射统计资料显示:气温为35℃,正午12时以40km/h的车速往正南方向行驶,车室内温度27℃。大约新风负荷占30%,车身围护结构传热占30%以上,人体热负荷超过20%,而太阳辐射及玻璃传热只占10%;因此若减少热负荷应以改善车身隔热为主。

第3章 热负荷计算

热负荷具体计算数值得数在下表均以列出 分类 部位 负荷 占总% 备注 车顶 3.291 35.8% 车顶除风道处的部分 风道 1.558 17.29% 左侧围 0.648 7.19% 右侧围 0.532 5.9% 前围 0.132 1.46% 围护结构后围 0.098 1.09% 30.30% 导热量 发机室 0.580 6.44% 按高于环境20℃计 地板 1.238 13.74% 门 0.385 4.27% 门窗穿0.550 6.10% 透热桥 总计 9.012 100% 玻璃传热 2.998 10.08% 零件放热 3.14 1.06% 按所有门窗缝隙宽1mm计,每米5m3/h。漏风热 2.611 8.78% 参考缝隙1.5mm,每米10m3/h。缝隙3mm,每米17m3/h 按60静坐时计,人均人体热 6.304 21.20% 418kJ/h计,实际公交人数远大于该值。 按标准要求新风热 8.501 28.58% 11m3/h·人计,实际值受公交车门开启影响 总计 29.311 100% 3.1新风量与新风负荷

新风量下限可取11m3/(h·人)

新风负荷Qx=qv,xρ(hW-hn)=11×1.2×103×(95-53)/3600 式中:qv,x—新风量(包括有组织的送风和漏风)(m3/s)


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