1.2 汽车空调的发展历史及发展方向
1.2.1 汽车空调的发展历史
世界上汽车空调技术发展的速度是相当快的,从低级到高级,由功能简单到功能齐全的方向发展,其发展过程可以分为5 个阶段:第一阶段,1927 年诞生了比较完整的冬季能供暖和为挡风玻璃除霜的供暖装置,目前,在寒冷的北欧,汽车空调仍然使用单一的供暖系统;第二阶段,1939 年,美国通用汽车帕克公司将房间空调器装在车上,世界上才有了第一台装有制冷机的轿车,目前在热带地区,汽车空调仍然使用单一的制冷系统;第三阶段,1954 年,人们才真正将第一台冷暖一体化整体设备安装在美国纳什(Nash)牌小汽车上;第四阶段,1964 年,人们在凯迪拉克轿车上安装了第一台自动控温的汽车空调,这种空调装置只要预先调好温度,便能自动地在调定的温度范围内工作,达到调节车内空气的目的;第五阶段,1977 年,美日共同推出用计算机控制的空调系统,实现数字显示和最佳控制。汽车空调技术发展至今,其功能日趋完善,能对车内进行制冷、采暖、通风换气、除霜(雾)、空气净化等控制。
我国汽车空调产业起步较晚。1971 年,在红旗牌轿车上安装了仿制的第一台汽车空调器。20 世纪70 年代末80 年代初,上海牌轿车上安装上了国产的汽车空调器,标志着国内汽车空调的真正起步。二十多年来,我国汽车空调产业采用了引进技术与开发、研究并举的方式,使之迅猛发展,汽车空调安装率大幅度提高,急需大批的保养、维修人员,保证其正常运行。
1.2.2 汽车空调的发展方向
目前,汽车空调技术的发展主要围绕着保护环境、提高效率、节能节材、减轻重量、缩小体积、降低振动与噪声,操作维修简便、安全可靠等几个方面展开,并且总是与汽车开发同步进行。
(1)车用空调压缩机主要朝着节能、小型化,提高转速、降低噪声和振动,提高自动化控制程度、实现能量控制等方面发展。变排量压缩机的电动控制可使控制点根据系统的不同运行工况相应调节压缩机的排量,适应各部件的匹配运行。
(2)换热器(蒸发器、冷凝器)主要朝着强化传热、降低热阻、提高换热效率、缩小体积、减轻质量、提高单位体积的传热面积的方向发展。蒸发器主要朝着层叠结构发展,冷凝器主要朝着平行流动式结构方向发展。
(3)目前节流膨胀结构主要有热力膨胀阀和膨胀管,其主要朝着结构简单、工作可靠、控制灵敏等方面发展。随着传感器技术、微电子技术和控制技术的发展,车用空调系统节流膨胀和流量控制,将由电子膨胀阀等电子控制器控制。
(4)新型环保制冷工质的应用。目前,普遍认为HFC134a是CFCL12较理想的替代物,但其排放仍会导致地球的温室效应,所以,美、日、欧都已经研制成功了CO2汽车空调系统正在装车试运行中。CO2制冷剂是很有应用前景的一种环保工质,碳氢化合物作为制冷剂也在试运行,正在进行工程试验和测试。
(5)车用空调系统的改进主要是改进空调系统各组成部件的匹配,随着新型制冷剂的出现和应用,零部件需要改进才能与之匹配,特别是密封件与制冷剂的相溶性,直接影响着空调系统的密封性能。自动控制技术改进逐步实现智能化。