1、 1 广西 科技大学 普通本科 毕业设计（论文）说明书 课题名称 自走式越野房车改装设计 空调系统设计 系 别 汽车与交通学院 专 业 车 辆 工 程 班 级 车 辆 111 班 学 号 201001804039 姓 名 曾 超 指导教师 廖 抒 华 2015 年 5 月 19 日 1 摘 要 汽车空调能实现对车厢里 空气进行制冷、加热、换气和空气净化的 电器 。它可以为 人们 提供舒适的 坐 车环境，降低 人们 的疲劳，提高行车安全。 汽车 空调成为衡量汽车功能 是不是完善的标志 。 房车 空调的作用 不必多说。房车空调 已 不再是高端大气 的象征，不仅 房车、轿车上采用空调，货 车、工程车
2、上也纷纷安装 了空调。大家对空调的需求越来越迫切，对汽车空调品质质量要求也越来越严格 。 最近几年，我国的公路一直在新建，特别 是高速公路 快速发展 ， 这些公路发展导致了汽车行业的高速发展 。 与此同时 ， 随着全球变暖致使气温上升 ， 这种导致城市交通运输车辆也都采用了空调装置 ， 前面两种影响造成人们对空调需求大大增长 。 因为我们国家客车车型是自主研制开发的 ，其 中 空调 整个 系统 都 需 要我国 客车厂和空调器厂自行设计、配套， 因为这些原因导致 汽车制造厂、空调器制造厂及空调器维修站迫切需要了解汽车空调的 相关的 知识。 随着 汽车空 调的普及与发展，汽车空调的发展 史可分为五
3、个阶段、 ：单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。 汽车空调的控制方式 也历经了由简单到复杂， 在 由复杂到简单的过程， 而 汽车空调 装置 的电路控制方式 也在不断 更新换代 。 关键词 : 汽车空调 故障诊断 维修 注意事项 2 Abstract Automobile air conditioner can realize the compartment air cooling, heating, ventilation and air cleaning appliances. It can provide a comfortable environme
4、nt by bus, reduce fatigue, improve the driving safety. Automotive air conditioning as the symbol of the measuring car is complete. The effect of saloon car air conditioning dont need to say more. Saloon car air conditioning is no longer a symbol of high-end atmosphere, not only rv, the air condition
5、ing is used on cars, truck, engineering car have also installed the air conditioner. Everyone has become more and more urgent demand for air conditioning, for car air conditioning is becoming more and more strict quality quality. In recent years, Chinas highway has been newly built, especially the h
6、ighway fast development, the highway development led to the rapid development of automobile industry. At the same time, with the global warming cause temperature rise, this lead to urban transportation vehicles are using the air conditioning unit, the front two influence people greatly increased dem
7、and for air conditioning. Because passenger cars is the independent research and development of our country, including the whole system needs to be our bus air conditioning and air conditioner factory design, form a complete set, for these reasons lead to automobile air conditioner, air conditioner
8、manufacturers and pit is an urgent need to understand the related knowledge of automotive air conditioning. With the popularization and development of automobile air conditioning, automotive history is divided into five stages, the development of air conditioning: a single heating stage, a single ai
9、r conditioning stage, integration of changes in temperature, automatic control, computer control phase. Automotive air conditioning control mode also experienced from simple to complex, in the process, from complex to simple and car air conditioning unit circuit control method has been replaced by n
10、ew ones. Keywords: Automotive air conditioning Fault Diagnosis Maintenance Note 3 目 录 摘 要 . 1 Abstract . 2 1. 绪 论 . 1 2.方案论证 . 3 2.1 毕业设计选题的目的和意义 . 3 2.1.1 选题的现实意义 . 3 2.1.2 选题的理论意义 . 3 2.2 毕业设计方案选型 . 3 2.3 安装汽车空调的提出 . 4 2.4 汽车空调 的特点 . 4 2.5 汽车空调的组成 . 5 2.5.1 房车空调压缩机的选取 . 5 2.5.2 蒸发器的选用 . 7 2.5.3 冷凝
11、器的选取 . 9 2.5.4 空调系统节流膨胀机构 . 10 2.5.5 其他部件 . 11 2.7 初步方案 . 12 3.汽车空调系统的设计及计算 . 13 3.1 确定空调制冷量 . 13 3.1.1 工况条件的确定 . 13 3.1.2 制冷量的确定 . 13 3.2 压缩机的选配 . 15 3.2.1 循环状态参数的确定 . 15 3.2.2 循环热力计算 . 16 3.2.3 压缩机选配 . 17 3.4 蒸发器的设计计算 . 18 3.4.1 工况参数确定 . 18 3.4.2 初步规划 . 18 3.4.3 在干爽的情况下和湿工况下潮湿 的情况下空气侧表面传热系数的计算 . 2
12、0 3.4.4、计算析湿系数与湿工况下空气侧表面传热系数 . 21 3.4.5、我们大概得到迎风面积大小还有总共的传热的面积大小 . 21 3.4.6 制冷剂侧表面传热系数的计算 . 22 3.4.7 计算总传热系数和传热面积 . 25 3.5 冷凝器设计 . 26 3.5.2 结构初步规划 . 27 3.5.3 空气侧表面传热系 . 28 3.5.4 制冷剂侧表面传热系数 ar . 28 3.5.5. 冷凝器长度计算 . 30 3.5.6、校核空气流量 . 30 3.5.7、计算空气侧阻力损失 . 31 4 3.6 通过电子控制系统来控制房车空调系统 . 31 3.6.1 房车空调的压力控制
13、系统 . 31 3.6.2 安全保护系统 . 31 3.6.3 温度控制系统 . 32 3.6.4 风机控制系统 . 32 4. 程序的设计 . 34 4.1 压缩机的选配 . 34 4.2 蒸发器的计算 . 34 4.3 冷凝器的计算 . 37 结 论 . 40 致 谢 . 41 参考文献 . 42 附录 A . 43 1 1. 绪 论 空调是空气调节器（ Air Conditioner or A/C）的简称。当处我们在冬天还是在夏天时，此时空调就能起到重要的作用因为它能让我们不管处在什么季节都使我们处在舒服的环境中 ， 所以我们可以得出空调在人们生活中地位逐渐提高 。汽车 -能带我们去很多
14、我们想去但很远的地方 ， 但在这个去目的地的过程中环境可能让我们感到不舒服 -最主要就是气温带来的影响有些季节很热有些季节很冷 。 所以 汽车 需要一种能改善我们车内环境的空调使环境舒服 。 如果有种能控制温度高低还有潮湿程度的装置就好了，这种装置就是我们所说的空调了，其实现在我们空调还可以调节空气洁净度 和改 变空气流动情况。所以我们就可以看出空调能使人们舒适方面做得非常出色，现在说它是一种必不可少的装置也不为过，每一辆房车都应该安装空调 。 100 多年前最早的汽车与我们问世了 ， 虽然汽车出现了但没有安装空调装置而第一辆安装空调的汽车是在 1926 年 。 但是汽车所安装的是很简单的空调
15、，它们能提供的功能仅仅是供应热量还有就是保证汽车车厢内通风流畅 。 随着科技的逐步发展，空调能提供的功能也越来越多，比如在 1940 年外国就生产出来了可以降低车厢内温度的空调装置 。 空调装置快速向前进步的时间是发生 第二次世界大战 以 后 的日子里 ， 因为空调 在能提供的作用方面做得越来越多，伴随空调功能的日趋完善从而带动了我们汽车空调 在提供的功能方面发生了质的飞跃 ， 这些最后都会导致我们生产空调装置的数量越来越多为了满足广大人民的需求 。 因为社会的发展与进步，所以人民生活上的品质也相对提高了不少。这时我们就会对生活品质追求上严格起来，例如以前没什么人有私家车但现在私家车越来越多
16、，我们每个普通民众通过努力都有可能拥有自己的车。需求带动生产所以汽车业也快速发展起来 。 大家 追求安全稳定的 汽车的时候 ， 也 不会忘记对汽车舒适度的追求 。 能提供人们舒适度的装置非空调莫属了，所以我们 就可以这么说每辆优质的汽车都必须安装空调 ， 最受顾客欢迎的 房车 理所当然应该安装空调 。 现在 ， 我们可以发现大部分的汽车上都安装了空调 。它不 但能真正 使乘客的环境得到大大的改善 ，提高 出行愉悦感也会使驾驶员驾驶更安全 ， 与此同时提高汽车等级 ，使乘客体验到什么是真正的快乐出行 。 为了满足我们对舒适度的要求 房车 应当都安装空调这个装置 ， 因为空调装置在衡量一辆房车怎么
17、样上起到了重要的作用 。 而目前所有的房车都会安装空调 ，而且 几乎所有的都采用了 自动控制。 我们知道国产汽车与外国汽车间有很大的差距这是因为中国第一辆自己生产汽车非常晚才出 现，在安装汽车空调上也是一样的。不过最近发展是非常快的 ， 因为中国经济的高速发展同时引进了外国的先进技术 。 因为我们生活环境越来越差导致最近全球的国家非常注意环境保护 ， 汽车排放出2 的气体属于污染物它会污染我们的大气，所以为了我们身体健康应该生产更环保的汽车。在汽车设计时把爱护环境这块要重点注意 。 我们可以用环保的能源为汽车提供动力例如太阳能汽车就非常环保。由于种种原因 汽车空调系统设计也越来越复杂如果要考虑
18、环境保护的话 。 当是我们应该欣然接受这个挑战 因为我国经济高速向前发展，我们生活品质上也会慢慢提高 ， 这些会带动各 个行业的发展比如说 汽车 行业等等 ， 每个人都会希望自己能拥有一辆自己的汽车，需求带动发展，所以汽车厂会生产出越来越多的汽车来满足人们的需求 ， 但这只是一个方面需求满足了对汽车品质的要求也会严格起来就比如我们希望汽车上的环境应该让我们感到舒适 。 想让环境舒服我们就应该在每一辆汽车上安装空调 ， 这些我们可以通过观察我们现在的车上是不是安装空调的占多数来得到这个结论。 几乎每一辆车上都安装了空调装置 ， 我估计安装空调的汽车最少占 99%以上。而且我们可以这么说：安装空调
19、的汽车才能真的叫做现代汽车 ， 我们希望每一辆车上都安装了空调 系统。空调越来越普及也会带来很多的问题，例如如果空调坏了怎么修？ 。设计的里面我们会举一些空调容易出现的问题和当遇到问题时我们应该怎么办？想自己维修空调就必须知道空调的组成和它们的 工作原理。3 2.方案论证 2.1 毕业设计选题的目的和意义 2.1.1 选题的现实意义 1、 随着我们国家经济发展的趋势越来越快， 从而带动我们的生活水平与质量尤其是我们对生活品质要求越来越高 ， 外出旅游成为一种非常受广大有车一族喜欢的一种生活放松方式 ， 因此房车能非常完美的满足人们对外出旅游的要求这些都会让房车成为提高我们旅游品质的必需品了 。
20、 2、 为了让我们游客外出旅游的方式有多种可能性和多种选择性的需求 。 伴随着我们国家经济越来越快的发展趋势 ， 我们国家城市也随着我们国家一起向前发展 ， 城市里的人口也慢慢增多 ， 这些都会导致人们住房压力越来越大 ，房车 相对于我们城市房价并不是昂贵的选择 3、 加大对房车空间利用效率 ， 为我们房车提供更好优化空间使用措施 ； 最大化改进房车内部布置设计的方法 ， 为了我们房车总体系统提供很好的布置 理论依据 。 下文主要是对我们房车空调系统做一个设计 2.1.2 选题的理论意义 在国外房车的发展史 早在 20世纪 30年代 就已经开始了 ， 大概已经经历了 80多年的高速发展 ， 所
21、以国外对房车的设计早就形成了一些体系 ， 有各种各样设计房车的经验与各种房车资料参考设计文献 。 而我国相对于国外对房车设计方面的经验是非常缺少的特别是房车设计这块尤其空白 ， 与国外在地里文化 和生活的方式上有很大的差异性 。因此， 我们在设计房车上只能借鉴国外设计的一些理念不能完全照搬别人的而是要根据我们国家实际情况进行一些必要的修改，只有这样我们才能设计好符合我们国家使用的房车我们必须在房车 。 2.2 毕业设计方案选型 房车 空调是汽车现代化 一个重要的标志 ， 房车空调系统成为了我们现代房车的最必不可少的系 统 。 为了提高我们 房车 的受欢迎程度在上面安装空调是一种必不可少的办法。
22、当我们在非常恶劣的环境中行驶时就比如时冷时热，这些会让乘客感到不爽。4 如果安装空调我们就有办法控制车子里面的环境了。通过空调让我们车内环境一直处在让乘客感到舒适的状态中 ， 空调 能改善我们出行旅游乘客的生活环境让我们真正的感受家的感觉 。 因为汽车技术是向前发展的 ， 看房车发展程度我们可以从人们对房车里面的环境感受来得到我们想要的答案 。 而是否满足舒适度我们可以通过房车里面空气的多种参数来得到例如：车厢温度与湿度大小，还有含对人体有害的气体的含量等等一些 来确定。 而现代房车空调就是使车厢内环境调到对我们人体最舒服的状态 ， 从而使我们的工作环境和生活环境大大的得到改善 ， 从而提高旅
23、行乘客和驾驶员对外出旅行的渴望度 ； 房车环境必须保证乘客的健康 ， 而且要使乘客在房车上学习和休息得到最好的环境需求。 为了到达以上几个要求 ， 我们可以对空调系统提出几个要求 ； 1.房车空调能改变车厢内的温度大小 2.房车湿度情况也可以通过控制空调来改变 3.我们能通过调节空调来净化我们空气中的一些有害气体 4.最好空调还能控制空气流通情况 5.使外面的新鲜空气与车内空气交换 6.让冷气或者热气到达 各个想去方向 。等等这些， 如果房车装有空调会让其更受广大消费者的欢迎 。 2.3 安装汽车空调的 提出 要判断汽车现代化程度看有没有安装 空调是 非常重要的环节 ， 我们可以这么讲：每一辆
24、汽车就必须安装空调让人们想到汽车就会联想到汽车空调 。 因为 汽车空调 能使我们所处环境感到舒服， 通过空调来改变车厢里的生活温度湿度等等一系列的参数。当环境得到改善时，人们的幸福感也会提高让人们爱上出游不管天气情况如何 。因为我们安装了空调 。 2.4 汽车空调的特点 我们知道 房车 是开出去 ， 遇到下雨天 与 日晒天在所难免。特别情况下还会遇到一些 极端天气比如说泥石流 冰雹 台风等等 ， 在这些天气下会造成我们经常出入房车 ， 在这种情况下时我们会要求空调能快速自动调节车内各种参数以满足要求，那么说空调的储备能力就能得到很好的体现了 。 我们知道房车有车门还具有车窗，如果设计很多的门窗
25、就会造成一些问题比如空调工作时所需的密封环境，还有就是空调 降温不会很明显因为隔热不好造成容易室外进行热量交换以上这些问题我们必须认真考虑的 。 房车在行驶在不同路段的车速会有很大的差别 （ 特别是一些非独立式 汽车空调系统， 因为车辆的速度会影响到空调压缩机的运转快慢而导致人们不好控制 空调 ） 想随心所欲控制好车厢环境是非常困难的。 5 我们知道房车车厢内会安装除空调之外的其他电器，车厢空间可能会 出现 不够用 的情况 ，所以我们在安装空调时要最大化的 利用车内空间 ， 这些会导致空调的零部件紧凑 ， 从而影响散热器的热交换速率 。 房车在行驶的过程中运动并不是一直平稳的，当出现一些特殊情
26、况就会造成制冷剂泄漏。比如发生交通事故 山上落石撞击等等一些特别情况。 所以我们在颠簸路段时应特别留意 空调系统制冷剂是否泄漏 。 我们在安装房车空调是也应该注意它是否与车身的形状匹配。我们希望空调系统的机构能与整个车完美的结合 在一起。为了车厢美观与整洁，考虑这些还是不够的，我们应该把房车的车身与底盘 在其行驶时安不安全 震动大不大 纳入考虑的范畴。因为如果是一般的家用空调就不会考虑前面的这些问题。 动力源多样 结构紧凑、质量小 2.5 汽车空调的组成 压缩机 蒸发器 冷凝器 节流膨胀机构等等这些机构组成我们所说的空调， 房车空调 装置 的组成和 一般 空调系统的组成 大体上是相同的机构所组
27、成 。 现在下面我们就一一对空调组成的部件进行选题的分析具体如下 。 2.5.1 房 车空调压缩机的 选取 如果要从空调上选择一个最重要部件那么就非空调压缩机 不可了，它代表着空调的 心脏。心脏的作用就是通过为人体循环血液为我们身体各个器官提供能量，而空调压缩机也是为空调系统循环提供所需要的能量与动力的装置 ， 我们希望自动制冷而让其自动制冷的媒介就是所产生热量的大小。为了能满足要求我们应该为空调采用 变排量压缩机。 通过以上我们得出压缩机是空调非常非常重要的部件 我们房车的空调系统是独立式的，所以房车空调的压缩机不能采用房车发动机而必须用其他发动机来带动它的运行 ， 除了房车和一些客车空调系统是独立的，其余车辆空调系统不是独立式的。由此可知，它们的 压缩机 全部由 汽车主发动机为空 调压缩机提供动力 ， 这些安装非独立式空调的汽车 在行驶时速度会改变，而这些改变会导致它们 空调 的 压缩机的转速 发生相应的改变 ， 在汽车上空调的安装固定是通过一些支架再把支架与发动机固定住，这些固定连接我们可称为刚性连接 。 这些都会造成房车空调制冷系统对它们相配的压缩机会有非常严格的要求 ： . 因为房车是到处行驶的， 这些都会造成房车所处的环境变化大， 具体表现为在不同的地方温度高低 湿度大小都是不一样 ，温度与湿度在各个地方起伏会很大 ， 所
