探究汽车空调的特点及汽车舒适性.doc

1、1探究汽车空调的特点及汽车舒适性摘 要：提高舒适性是汽车技术发展方向之一，本文主要介绍了汽车的舒适性以及汽车的空调特点。 关键词：汽车舒适性；汽车空调 中图分类号：F407 文献标识码： A 文章编号： 1 汽车悬架性能影响汽车舒适性。 慢主动悬架主动控制系统仅在低频范围(大约 06 Hz)内进行。全主动悬架用可控的气动或液动油缸取代被动悬架中相应部分，具有较宽响应频带。半主动悬架能在较大范围内调节阻尼器阻尼系数，性能介于被动悬架和主动悬架之间。先进控制方法的运用，高性能的减振效果，低能耗是汽车悬架发展的主要方向。美国学者 Karnopp 等提出天棚阻尼控制思想，在车身上安装一与车身振动速度成

2、正比的阻尼器，可完全防止车身与悬架系统产生共振。Karnopp 为实现“天棚”控制思想又提出了“开关阻尼”的概念，根据控制信号调节阻尼器阻尼的大小。油气悬架以油液传递压力，用惰性气体作为弹性介质，由蓄能器和悬架缸组成车辆减振系统。具有优越的非线性弹性特性和的减振性能。起重机多采用互联式，自卸汽车多采用独立式。凯迪拉克采用的高度调节机构，由变刚度的气体弹簧和具有变阻尼的减振器组成。 2 电动座椅和电动车窗 电动座椅以电机为动力，根据车上固定部件确定驾驶员座椅调节量，2将座椅调整到最佳的位置，使驾驶者获得最好视野、最舒适和最习惯的乘坐角度，可在存储器中存储驾驶员的理想位置。目前市场很多轿车都运用了

3、座椅记忆技术。如北京现代第八代索纳塔，雅阁，红旗 CA4700，帕萨特、大众等。电动门窗通过按钮控制驱动电机的正反转，实现车窗的升降，当夹持力达到设定值时车窗实现自动下降，释放夹力。技术难点是防夹控制，常采用电机电流检测法、旋转霍尔脉冲检测法、电机电流纹波检测法和旋转脉冲的加速度检测法及混合算法实时检测车窗夹力变化，辨别人或物品夹入或是摩擦受阻。 3 全自动区域空调 为满足乘员对空调温度控制的不同要求，高档全自动区域空调将车辆分为多个区域。ECU 有多种传感器的温度数据输入，就能更精确地控制空调。有些轿车还装有红外温度传感器以探测乘员面部皮肤温度。未来汽车空调控制将朝着网络化和功能集成化方向发

4、展。现在国内汽车全自动空调控制器大部分都已经国产化，但核心技术依旧控制在德国的博世、奥迪等欧美大厂商手里。 3.1 汽车空调的分类及特点 汽车空调装置的运行，是由汽车上的主发动机或是另外配置发动机来带动空调压缩机运转，根据汽车空调压缩机驱动源的不同，可以将汽车空调分为独立式和直连式。独立式又称为辅助式，驱动汽车空调压缩机运转的发动机是另外匹配的发动机。大中型面包车、大客车、旅游车等，通常采用独立式驱动。汽车空调采用独立式驱动，由于另行增设专用发动机，汽车空调的制冷量不受汽车行使状态的影响，汽车空调的制3冷效果可以不受汽车行使状态的影响。但由于汽车的独立式空调系统需要另外安装发动机，这样不但减少

5、了汽车的空间，增加了整车的负荷，而且使整车布置复杂化，噪声、振动、热负荷也会增大，这也是独立式的缺点。直连式又称为主发动机式，驱动空调压缩机运转的发动机是汽车的主发动机。小轿车、中小型面包车、卡车、工程车等车型的空调装置，常常采用直连式。一般情况，对功率不大的压缩机，或主发动机尚有部分余力时，空调系统可采用直连式。汽车的空调压缩机采用直连式驱动，不需要再配置其它动力，这样在整车布置上，占用空间小，整车负荷也相应的减小了许多，另外，还可以减小噪声和振动，保养也简便。但是，由于直连式空调器的压缩机是由主发动机驱动的，这样就会恶化汽车的加速性能，爬坡能力不足；对于空调系统本身而言也有不利的一面，比如

6、汽车空调的制冷效果会随着汽车运行状态的改变而产生波动，影响汽车热舒适性。 3.2 影响汽车空调效果的主要因素 与房间空调一样，汽车空调也是用人为的方法在汽车驾驶室和车厢内造成一个对人体适宜的气候环境，即对汽车车室内空气的温度、湿度、流速进行调节，并除却怪味、有害气体和粉尘。但是，汽车空调的工作条件要比室内空调的工作条件恶劣得多，如汽车直接暴露在太阳下或风雪下，外界环境对车室内的热舒适性参数的影响十分强烈，外界环境的变化对车室内的温度场、速度场会产生剧烈的扰动。由于汽车车体很薄，通常只有 15 厘米，车体的外蒙皮是铁皮，传热系数大；另外，构成车体骨架的钢材形成热桥，使外界热量直接通过热桥传入车室

7、内，所有这4些因素造成了汽车车体的隔热措施困难，隔热效果差。概括起来，汽车空调有下列困难和特点： （1）车厢内空间狭小，乘员又多，乘员密度大，空调器的布置比较困难。若要较好的满足车室内乘员的热舒适要求，需要对空调系统的进、出风口的位置，进风气流的速度、温度，进风口的结构形式等多种因素进行优化，以更好的满足乘员的热舒适要求，并能使汽车的空调系统更好的节能。 （2）太阳入射热负荷大，而车厢隔热困难。随着人民生活水平的提高，对汽车上的视野性能要求越来越高，坐在车内的乘客对车外四周环境要求有良好的视野范围，加上现代汽车的玻璃面积占整车外表面面积的比例越来越大，几乎占了前、后、侧围面积的二分之一，暴露在

8、太阳下的表面积与室内容积之比以及门窗面积与车室表面积之比，汽车要比建筑物大得多，而且汽车车体难以采取较好的隔热措施。这样不仅透过玻璃进来的辐射热增加，而且透射进来的辐射热会对车室内的温度场产生强烈的扰动，使车室内受到太阳辐射的区域温度升高，难以满足车室内乘员的热舒适性要求。 4 随速可变助力转向系统 传统转向系统低速时转向不灵敏，高速时稳定性和安全性下降。主动前轮转向系统在方向盘和齿轮齿条转向机之间的转向柱上集成了双行星齿轮机构，在驾驶员通过方向盘施加给前轮转向角基础上，给前轮叠加额外转向角。低速时，行星架转动方向与方向盘转动方向相同，增加了实际转向角度，提高了转向灵敏性；高速时，行星架转动方

9、向与方向5盘转动方向相反，减少了实际转向角度，提高了稳定性和安全性。通过实验得到不同车速、方向盘输入扭矩下的助力扭矩、电机电流维 MAP 图，作为控制依据。为提高控制精度，可继续引入主动抗侧倾控制等电子底盘控制系统，形成多子系统集成控制。目前宝马高端车型采用整车主动转向系统。电动轮驱动汽车因驱动轮转矩独立可控，转弯时左右转向驱动轮驱动力不等，对主销轴线的差动转向力矩不再为零，将驱动转向轮向驱动力小的一侧转向。差动助力转向按照一定规律控制左右转向轮的输出转矩，产生差动转向力矩，实现转向助力。 5 倒车雷达 / 电动后视镜 倒车雷达利用信息技术、传感技术，在倒车时以声音、图象等形式告知驾驶员周围障

10、碍物信息。目前的倒车雷达系统有超声波测距系统和后视摄像系统。雷达测距判断距离精确，但无法感应水沟、山崖等;后视摄像采用后视图像，直观真观，但无法获得精确距离。目前绝大多数国产车都配有超声波雷达，甚至 360雷达。自动翻转后视镜在靠边停车时向下翻转，而挂档正常行驶时回复到正常角度。其附加功能包括向卫星定位导航和视频和音频接口，可以向驾驶员提供有关的交通信息。 结语 文中介绍了几种汽车舒适性技术，介绍了各自结构和工作原理，仅仅依靠某一项技术已经难满足人们对汽车舒适性的要求，应结合尽可能多的汽车舒适性技术，将汽车舒适性技术向集成化、智能化、信息化方向发展。 参考文献 61 聂佳梅 ,张孝良，胡贝，等 .车辆被动悬架技术发展新方向J.车辆与动力技术，2012(2). 2 彭昕,冀兆良.我国汽车空调技术的应用及发展现状J.制冷空调与电力机械，2011（ 3）. 3 晋兵营 ,晋兵营，宁广庆，等 .汽车电动助力转向系统发展综述J.拖拉机与农用运输车,2010（1）.