《汽車空調技術》講義知識分享

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。汽車空調技術講義-汽車空調技術講義主要教材：張蕾主編，汽車空調.北京：機械工業(yè)出版社，2006.2（U463.85/37）參考教材：1.方貴銀，李輝編著.汽車空調技術.北京：機械工業(yè)出版社，2002.1（U463.85/21）2.闕雄才，陳江平主編.汽車空調實用技術.北京：機械工業(yè)出版社，2003.3（U463.85/23）3.王宜義，王軍編著.汽車空調.西安：西安交通大學出版社，1995.7第一章緒言1.1汽車空調定義空調是空氣調節(jié)器的簡稱。汽車空調是空調領域中的一個分支，它是通過某種方式控制車室內空

2、氣的溫度、濕度、清潔度、風速，并使其以一定速度在車室內流動和分配，為駕駛員及乘客提供舒適環(huán)境空氣處理過程，也就是說汽車空調裝置應具備制冷、供暖、通風、凈化空氣、加濕和除濕等多項功能。汽車空調已大眾化、普及化。日本和歐美的一些發(fā)達國家，現(xiàn)在生產(chǎn)的新型轎車，絕大部分出廠時就安裝了空調設備。不但轎車、旅游客車和公共汽車上裝有空調設備，而且在載貨汽車、拖拉機的駕駛室里以及具有特殊作業(yè)的汽車上，都裝有空調設備?？梢娖嚳盏虻氖褂靡呀?jīng)相當普及。1.2汽車空調性能的評價指標評價汽車空調質量的指標主要有四個，即溫度、濕度、風速和清潔度。1溫度在夏季人感到舒適的溫度是2228，冬季是1618。溫度低于14，人會

3、感覺到“冷”，溫度越低，手腳動作就會越僵硬，駕駛員將不能靈活操作。溫度超過28，人就會覺得燥熱，精神集中不起來，思維遲鈍，容易造成交通事故。超過40，則稱為有害溫度，將對人體的健康造成損害。另外，人體面部所需求的溫度比足部略低，即要求“頭涼足暖”，溫差大約為2。2濕度人覺得舒適的相對濕度夏季是5060，冬季是4050。在這種濕度環(huán)境中，人會覺得心情舒暢。濕度過低，皮膚會癢；濕度過高，人會覺得悶。3風速人在流動的空氣中比在靜止的空氣中要舒適，這是因為流動的空氣能促進人體內外散熱。所以，空氣流速是汽車空氣調節(jié)的重要內容之一。空氣流速在0.2m/s以下為好，并且以低速變動為佳。4清潔度由于車內空間小

4、，乘員密度大，全封閉空間的空氣極易產(chǎn)生缺氧(O2)和二氧化碳(CO2)濃度過高的現(xiàn)象；汽車發(fā)動機廢氣中的一氧化碳(CO)和道路上的粉塵都易進入車內，造成車內空氣渾濁，嚴重影響乘員的身體健康，因此必須對車內空氣進行凈化處理。1.3汽車空調的特點和房間空調器相比，由于汽車空調裝置使用條件的特殊性，對整車空調系統(tǒng)的設計、安裝調節(jié)和控制也提出了特殊要求，并增加了難度。例如，1）汽車直接暴露在室外，承受日曬雨淋和泥沙侵蝕，環(huán)境條件惡劣，乘員的出入頻繁及車內乘員占空間比大，要求車室內的空氣參數(shù)能迅速調節(jié)到位，因此需要空調系統(tǒng)必須有一定的儲備能力。2）汽車的門窗面積占整車外表面積的比例較大，給密封和隔熱帶來

5、一定困難。3）車速變化的偶然性（尤其是對于被動式驅動方式的汽車空調系統(tǒng)，因車速變化直接影響到空調系統(tǒng)壓縮機的轉速）增加了對汽車空調系統(tǒng)變工況運行控制的難度。4）車內空間的限制不但給空調系統(tǒng)的布置造成困難，而且由于部件間的間距有限，在一定程度上影響了換熱器的換熱效果。5）路面顛簸不平引起的振動或因沙石的撞擊，泥沙的腐蝕性等容易引起制冷劑的泄漏。6)車用空調裝置的結構、外觀設計和布置，除必須與車身內飾和外觀協(xié)調、統(tǒng)一，保持整車的完美以外，還必須考慮其對汽車底盤、車身等結構件及汽車行駛穩(wěn)定性、安全性的影響，這是普通空調設計不會碰到的?？傊?，對整車空調系統(tǒng)的設計安裝必須綜合考慮動力的消耗、功率的匹配、

6、驅動方式、車室內空氣參數(shù)的要求環(huán)境及工況變化以及經(jīng)濟性等諸多因素。1.4汽車空調系統(tǒng)的組成與分類1.4.1汽車空調系統(tǒng)的組成汽車安裝空調系統(tǒng)的目的是為了調節(jié)車內空氣的溫度、濕度，改善車內空氣的流動，并且提高空氣的清潔度。因此汽車空調系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：(1)制冷裝置(系統(tǒng))：對車內空氣或由外部進入車內的新鮮空氣進行冷卻或除濕，使車內空氣變得涼爽舒適。(2)暖風裝置主要用于取暖，對車內空氣或由外部進入車內的新鮮空氣進行加熱，達到取暖、除濕的目的。(3)通風裝置將外部新鮮空氣吸進車內，起通風和換氣作用。同時通風對防止風窗玻璃起霧也起著良好作用。(4)加濕裝置在空氣濕度較低的時候，對車內空氣加

7、濕，以提高車內空氣的相對濕度。(5)空氣凈化裝置除去車內空氣的塵埃、臭味、煙氣及有毒氣體，使車內空氣變得清潔。將上述各部分全部或部分有機地組合在一起安裝在汽車上，便組成了汽車空調系統(tǒng)。在一般的轎車和客、貨車上，通常只有制冷裝置、暖風裝置和通風裝置，在高級轎車和高級大客車上，才有加濕裝置和空氣凈化裝置。1.4.2汽車空調系統(tǒng)的分類有不同的分類方法。例如文獻【闕雄才，陳江平主編.汽車空調實用技術.】按制冷壓縮機的驅動方式分類，將汽車空調系統(tǒng)（裝置）分為獨立式、非獨立式及電力驅動式；按制冷系統(tǒng)的節(jié)流減壓方法分，有離合器熱力膨脹閥（CCTXV系統(tǒng)）和離合器節(jié)流短管（CCOT系統(tǒng)）兩類；等等。這里以教材

8、分類方法為主。1按驅動方式分類汽車空調系統(tǒng)按驅動方式可分為非獨立式汽車空調系統(tǒng)和獨立式汽車空調系統(tǒng)。(1)非獨立式汽車空調系統(tǒng)(見圖l-5)空調制冷壓縮機由汽車本身的發(fā)動機驅動，汽車空調系統(tǒng)的制冷性能受汽車發(fā)動機工況的影響較大，工作穩(wěn)定性較差。尤其是低速時制冷量不足，而在高速時制冷量過剩，并且消耗功率較大，影響發(fā)動機動力性。這種類型的汽車空調系統(tǒng)一般多用于制冷量相對較小的中、小型客車上。(2)獨立式汽車空調系統(tǒng)(見圖1-6)空調制冷壓縮機由專用的空調發(fā)動機(也稱副發(fā)動機)驅動，因此汽車空調系統(tǒng)的制冷性能不受汽車主發(fā)動機工況的影響，工作穩(wěn)定、制冷量大，但由于加裝了一臺發(fā)動機，不僅成本增加，而且體

9、積和質量也增加。這種類型的汽車空調系統(tǒng)多用于大、中型客車上?？傊瑑煞N型式的驅動各有優(yōu)缺點，至于采用哪種型式，要從各種影響因素分析考慮，如整車布置、整車負荷、空間位置和發(fā)動機功率等。2按結構型式分類汽車空調按結構型式可分為整體式空調、分體式空調以及分散式空調。(1)整體式空調將副發(fā)動機、壓縮機、冷凝器和蒸發(fā)器通過傳動帶、管道連接成一個整體，安裝在一個專用機架上，構成一個獨立總成，由副發(fā)動機帶動，通過車內通風管將冷風送入車內。(2)分體式空調將壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及獨立式空調的副發(fā)動機部分或全部分開布置，用管道聯(lián)接成一個制冷系統(tǒng)。(3)分散式空調將蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機等各部件分散安裝在汽車

10、各個部位，并用管道相聯(lián)接。轎車、中小型客車及貨車都采用這種結構形式。3按蒸發(fā)器的布置方式分類汽車空調按蒸發(fā)器的布置方式可分為儀表臺板式空調、頂置式空調。(1)儀表臺板式經(jīng)常稱為前置式空調，蒸發(fā)器安裝在儀表臺板之下，與車內內飾融為一體，布置美觀，如微型轎車及微型單、雙排座車均采用這種方式，這種布置方式的優(yōu)點是前排冷氣效果好，第二排次之。但微型客車的第二排冷氣效果則較差。(2)頂置式空調蒸發(fā)器吊置于車內頂上，因此俗稱頂置式空調，一般常安裝于中部，有的人稱其為中央空調。這種布置方式的優(yōu)點是車內降溫平衡，整體降溫平衡，克服了儀表臺板式空調的缺點。4按蒸發(fā)器和冷凝器的數(shù)量的不同分類汽車空調按蒸發(fā)器和冷凝

11、器的數(shù)量可分為單蒸單冷式、單蒸雙冷式、雙蒸單冷式和雙蒸雙冷式。(1)單蒸單冷式一個蒸發(fā)器、一個冷凝器。微型車普遍采用這種方式，如夏利微型轎車和云雀微型轎車。(2)單蒸雙冷式一個蒸發(fā)器、兩個冷凝器、一般是由于冷凝器的安裝位置受限，冷凝器只能平置，無迎風效果，于是安裝一個副冷凝器，在主冷凝器與副冷凝器之間形成“串聯(lián)”聯(lián)接。(3)雙蒸單冷式兩個蒸發(fā)器、一個冷凝器。這種結構一般是一個前置式蒸發(fā)器(儀表臺板式)和一個頂置式蒸發(fā)器，兩個蒸發(fā)器之間“并聯(lián)”聯(lián)接，前置式蒸發(fā)器主要用于前排(駕駛員)及第二排的制冷，而頂置式蒸發(fā)器用于后兩排的制冷，車內降溫比較平衡。(4)雙蒸雙冷式兩個蒸發(fā)器、兩個冷凝器。雙蒸發(fā)器

12、帶來了系統(tǒng)的不匹配，特別是高壓太高，而主冷凝器又由于空間的限制不能做得太大，這時就需增加副冷凝器，系統(tǒng)高壓會變得非常理想。但這種布置方式結構復雜、管路接頭多、易泄漏、成本較高、安裝也要困難些。1.5汽車空調發(fā)展史自1886年德國的卡爾.本茨（KarlBenz）造出第一輛汽車至今百余年來，汽車工業(yè)發(fā)展很快，各類汽車（普通型小轎車、大客車、旅游車等各種專用車）已經(jīng)成為日前人們的重要交通工具，汽車工業(yè)也已成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和人們物質文明水準的提高，人們逐漸注重對汽車的舒適性要求，因而汽車空調技術也得以相應發(fā)展。汽車空調的起步約比汽車的問世落后半個世紀，但它的發(fā)展速度卻很快，這

13、不但表現(xiàn)在數(shù)量上（全世界汽車中40已裝有空調），而且在結構性能上也有很大改善。1927年在美國問世的第一臺空調系統(tǒng)只含有一個加熱器、一個空氣過濾器和一套通風系統(tǒng)，因此它僅能供暖。美國Packard公司第一次以機械方式制冷用于車用空調是在1940年，隨后于1954年第一臺冷暖一體化的整體式空調設備已安裝在美國Nash牌小汽車上，不久于1960年在Cadillac轎車上即出現(xiàn)了第一臺自動控溫的汽車空調裝置。1979年，美國和日本共同推出了微機控制的空調系統(tǒng)，它不僅實現(xiàn)了數(shù)字顯示和操作自動化，而且對壓縮機等主要部件的工作可進行最佳控制，在自動選擇室內、外進出風量方面也進行了滿意解決。半個多世紀來，汽

14、車空調技術的發(fā)展主要表現(xiàn)在追求整個空調系統(tǒng)的小型輕量化，減少能源消耗和實現(xiàn)自動控制方面。汽車空調技術的發(fā)展是從低級到高級，由功能簡單向功能齊全方向發(fā)展的，其發(fā)展過程可以概括為以下五個階段：第一階段：單一供暖，即利用房間取暖的方法的汽車空調。1925年首先在美國出現(xiàn)利用汽車冷卻液通過加熱器的方法取暖。到1927年發(fā)展到具有加熱器、鼓風機和空氣濾清器等比較完整的供熱系統(tǒng)。目前在寒冷的北歐、亞洲北部地區(qū)，汽車空調仍然使用單一供暖系統(tǒng)。第二階段：單一制冷的汽車空調。1939年，由美國通用汽車帕克公司(PACKARD)首先在轎車上安裝機械制冷降溫的空調器，成為汽車空調的先驅。目前在熱帶、亞熱帶地區(qū)，汽車

15、空調仍然使用單一制冷系統(tǒng)。如廣東、海南島使用的空調出租汽車，大部分只有制冷降溫功能。第三階段：冷暖一體化的汽車空調。1954年美國通用汽車公司，首先在納什(NASH)轎車上安裝了冷暖一體化的空調器，汽車空調才基本上具有調節(jié)控制車內溫度、濕度的功能。隨著汽車空調技術的改進，目前冷暖一體的空調基本上具有降溫、除濕、通風、過濾和除霜等功能。第四階段：自動控制的汽車空調。冷暖一體汽車空調需要人工操縱，增加了駕駛員的工作量，同時控制質量也不太理想。1964年美國通用汽車公司將自動控制的汽車空調安裝在凱迪拉克轎車上。這種自動空調裝置只要預先設置好溫度，機器就能自動地在設定的溫度范圍內工作，達到調節(jié)車內空氣

16、的目的。第五階段：微型計算機控制的汽車空調。1973年美國通用汽車公司和日本五十鈴汽車公司一起聯(lián)合研究微型計算機控制的汽車空調系統(tǒng)，1977年同時安裝在各自生產(chǎn)的汽車上。微型計算機控制的汽車空調功能增加了顯示數(shù)字化，冷、暖、通風三位一體化。微型計算機根據(jù)車內外的環(huán)境條件，控制空調器的工作，實現(xiàn)了空調運行與汽車運行的相關統(tǒng)一，極大地提高了調節(jié)效果、節(jié)約了燃料，從而提高了汽車的整體性能和最佳的舒適性。目前微型計算機控制的汽車空調都裝在高級汽車上，如福特公司的林肯、豐田汽車公司的凌志、本田汽車公司的雅閣和三菱大客車等。1.6我國汽車空調的發(fā)展現(xiàn)狀在20世紀60年代，我國曾經(jīng)有利用汽車發(fā)動機排出的高溫

17、廢氣來取暖的供熱系統(tǒng)，并在6070年代生產(chǎn)的北京吉普和北方的一些長途客車上應用。1976年以來，上海、南京、廣東等地開始生產(chǎn)汽車空調設備，但這些產(chǎn)品大多數(shù)是為轎車配套的。20世紀80年代初期，我國從日本購進降溫用汽車制冷系統(tǒng)，裝在我國生產(chǎn)的紅旗、上海、伏爾加等小轎車上，并發(fā)展成單一的降溫汽車空調。20世紀80年代中后期，我國第一汽車制造廠以及上海、北京、湖南、廣州、佛山等地分別從日本、德國引進先進的空調生產(chǎn)線和空調技術，使我國的汽車空調技術接近世界水平，為我國的汽車空調發(fā)展打下了良好的基礎。我國現(xiàn)有主要汽車空調生產(chǎn)廠家20多家，其中絕大部分都引進國外技術生產(chǎn)線和生產(chǎn)設備，還有些是中外合資企業(yè)，

18、國內汽車空調技術的研究和開發(fā)與國外的差距正在逐漸縮小。從市場占有情況看，由于目前大多數(shù)汽車空調生產(chǎn)未具規(guī)模，加上汽車空調種類繁多，國內汽車空調銷售市場僅為幾家所壟斷。其中上海德爾福汽車空調系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的愛斯牌汽車空調為別克、帕薩特、桑塔納、捷達、富康、切諾基等車型配套；杰克賽爾汽車空調有限公司生產(chǎn)的空調主要為奧迪、紅旗轎車及解放牌重、中、輕型車配套；湖北沙市電工儀表集團生產(chǎn)為東風汽車公司、神龍富康汽車公司配套的載貨車空調和富康轎車空調；廣州豪華空調器有限公司生產(chǎn)為海南馬自達、奧拓、廣州本田、長安之星配套的車用空調。隨著我國汽車配件市場的逐步放開，國內汽車空調生產(chǎn)廠家面臨國外汽車空調專業(yè)生產(chǎn)

19、廠家的嚴重挑戰(zhàn)。因此國內汽車空調生產(chǎn)如何走上專業(yè)化、規(guī)模化經(jīng)營之路，將成為我國未來幾年汽車空調業(yè)迫切需要解決的問題。1.7汽車空調的發(fā)展方向當前，從市場需求方面看，汽車空調裝置應進一步降低成本，提高燃油經(jīng)濟性；從制造方面看，隨著車廂地板的降低以及車輛向大型化、高級化發(fā)展，需進一步提高汽車空調各組成裝置的緊湊性和效率；從乘員和駕駛員方面看，車內溫度要合理分布、設備操作要簡便，空調裝置應向全季節(jié)型發(fā)展。1日趨自動化早期的汽車空調系統(tǒng)，進出風系統(tǒng)、冷氣系統(tǒng)和暖氣系統(tǒng)彼此間互相獨立，因而它們的控制系統(tǒng)也自成一體，且汽車空調都是手動控制，僅憑人的感覺來調節(jié)開關，因而溫度、濕度及風量很難控制。近年來，隨著

20、電子計算機的普及并逐步應用到汽車空調系統(tǒng)，使得空調系統(tǒng)的控制效果日趨完善，空調設備的性能也越來越高。使用這種空調系統(tǒng)能進行全天候的空氣調節(jié)，集制冷、采暖、通風于一體。在人為設定的最佳溫度、濕度及風量的情況下，該系統(tǒng)可根據(jù)車廂內人員數(shù)量及其他情況的變化進行多擋位、多模式的微調，從而達到設定的最佳值，使車內始終保持舒適的人工氣候環(huán)境，同時可進行故障自動診斷和數(shù)字顯示，從而縮短其檢修和準備時間。2提高舒適性當前不少汽車空調系統(tǒng)的制冷和采暖是各自獨立的系統(tǒng)。每當梅雨季節(jié)，車窗玻璃上常常蒙上霧氣，若要去掉霧氣，必須起動冷氣裝置，但這樣會使車內太冷。為了克服此缺點，目前正在開發(fā)一種全季節(jié)型的空調系統(tǒng)。該系

21、統(tǒng)具有換氣、采暖、除濕、制冷等功能，夏天由發(fā)動機驅動制冷系統(tǒng)，冬天由加熱器制熱采暖，過渡季節(jié)(如梅雨季節(jié))則采用制冷與采暖混合吹出溫和風進行除濕。使車廂內換氣情況達到最佳狀態(tài)。3高效節(jié)能、小型輕量化要進一步降低空調裝置的重量和外形尺寸，必須提高各組成裝置的結構緊湊性和效率。在壓縮機方面，以往的空調系統(tǒng)多采用斜板式壓縮機，這種壓縮機制冷能力相對較低，性能系數(shù)和容積效率也相對較小。為了提高壓縮機性能，現(xiàn)已使用了制冷效率高的旋轉式壓縮機和三角轉子壓縮機。在冷凝器和蒸發(fā)器方面，管片式換熱器已逐漸被管帶式換熱器取代。而目前散熱性能更佳，結構更為緊湊的平行流冷凝器和層疊式蒸發(fā)器又有取代管帶式換熱器的趨勢。

22、在制冷管路方面，進行優(yōu)化設計使管路結構更為合理，并在管路上裝配防振橡膠塊以防共振等。4向環(huán)保型汽車空調發(fā)展目前所使用的汽車空調制冷劑R12對大氣臭氧層有一定的破壞作用，根據(jù)“蒙特利爾議定書”規(guī)定，發(fā)達國家1996年開始禁用R12，發(fā)展中國家2006年完全禁用R12。因此世界各國都在積極研制一種更適合環(huán)境保護的新型制冷劑。目前世界各國一致公認R134a是R12的首選替代物，并基本上解決了空調系統(tǒng)的匹配和材料等一系列問題。5采用空調新技術空調制冷方式有許多種，目前應用于汽車空調的制冷方式全部為蒸汽壓縮式。其他制冷方式，如吸收式、吸附式、蒸汽噴射式、空氣壓縮式等，很少在汽車空調上采用。但利用發(fā)動機的

23、余熱來驅動制冷系統(tǒng)是一個理想的節(jié)能方案，所以世界各國都在研究這種新技術。(1)氫化物汽車空調系統(tǒng)以色列發(fā)明了一種利用汽車排氣余熱作動力的汽車空調。這種新型汽車空調系統(tǒng)利用金屬氫化物作制冷劑，通過在不同溫度下金屬氫化物釋放或吸收氫氣的特點而實現(xiàn)制冷。詳細情況可參考教材。(2)固體吸附制冷汽車空調系統(tǒng)固體吸附制冷是利用某些固體物質在一定溫度、壓力下能吸附某種氣體或水蒸氣，在另一溫度、壓力下又能把它釋放出來的特性，通過吸附與解吸過程導致壓力變化，從而起到了壓縮機的作用。詳細情況可參考教材。(3)吸收式汽車空調系統(tǒng)吸收式制冷也是以熱能為動力，利用由兩種沸點不同的物質組成溶液的氣液平衡特性來完成制冷循環(huán)

24、的。(4)二段式(也稱二級)制冷循環(huán)汽車空調系統(tǒng)二段式制冷循環(huán)(見圖14)是將有不安全因素的制冷工質循環(huán)放在車廂外側(如轎車發(fā)動機機艙內)，通過中間制冷劑將車外蒸發(fā)器的冷量帶入車廂內的風機熱交換器中，制冷劑可以是可用于發(fā)動機冷卻的乙醇冷卻液。這種系統(tǒng)的樣機已表明其制冷量與目前的R134a系統(tǒng)相當，很可能成為CO2、碳氫化合物或Rl52a等工質采用的空調系統(tǒng)。2002年底20輛豐田電動轎車上安裝了日本電裝公司的CO2汽車空調系統(tǒng)，這是世界上首次批量采用CO2空調系統(tǒng)的汽車。我國也開始進行這方面的科研工作，上海易初通用機器有限公司與上海交通大學正在合作進行低壓CO2汽車空調系統(tǒng)的探索。第二章空氣調

25、節(jié)基礎(王宜義，王軍編著.汽車空調.西安：西安交通大學出版社，1995.7)2.1基本概念一、濕空氣干空氣：空氣中除水蒸氣以外的氣體混合物濕空氣：干空氣和水蒸氣組成的混合物（理想氣體）濕空氣的基本狀態(tài)參數(shù)：溫度T或t、壓力p、比容v或密度，服從理想氣體狀態(tài)方程：SKIPIF10或SKIPIF10式中：R表示氣體常數(shù)SKIPIF10，取決于氣體性質。干空氣SKIPIF10；水蒸氣SKIPIF10。大氣壓力是指地球表面上的空氣層的重量對單位面積上所造成的壓力。定義在緯度為45處海平面上的平均壓力為標準大氣壓。1標準大氣壓1.01325105Pa。大氣壓力隨地區(qū)的海拔高度不同而不同，在同一地區(qū)，由于

26、季節(jié)變化和天氣晴雨變化也有差別。例如，上海市海拔為4.5m，夏季大氣壓力為100.5kPa，冬季為103.5kPa，而海拔為3658m的西藏拉薩地區(qū)，夏季大氣壓力僅為69.19kPa，冬季為65.07kPa。大氣壓力SKIPIF10SKIPIF10為干空氣的分壓力，SKIPIF10為水蒸氣的分壓力?？諝庵兴魵庠蕉?，水蒸氣的分壓力越大。二、含濕量d含濕量d：每千克干空氣中所含水蒸氣的量。對于質量為G的干空氣和水蒸氣，由理想氣體狀態(tài)方程，可寫出SKIPIF10，SKIPIF10利用SKIPIF10，并將SKIPIF10，SKIPIF10代入，得SKIPIF10SKIPIF10因為SKIPIF10

27、，所以d幾乎與水蒸氣分壓力成正比，與空氣的壓力成反比。對某一地區(qū)來說，大氣壓力基本上不變，可視為定值。因此含濕量就只與水蒸氣分壓力有關。在空調計算中，往往以含濕量的變化量來表達加濕或除濕的程度。例1-1已知某地區(qū)的大氣壓力B99325Pa，空氣中的水蒸氣分壓力Pq1550Pa。試求含濕量。解SKIPIF10SKIPIF10三、相對濕度在一定溫度下，濕空氣所含的水蒸氣有一個最大限度，超過這一限度，多余的水蒸氣就會從濕空氣中凝結出來。含有最大限度的水蒸氣的濕空氣稱為飽和空氣。飽和空氣所具有的水蒸氣分壓力和含濕量，稱為該溫度下濕空氣的飽和水蒸氣分壓力和飽和含濕量。相對濕度：空氣中水蒸氣分壓力SKIP

28、IF10和同溫度下的飽和水蒸氣分壓力SKIPIF10之比。SKIPIF10SKIPIF10干空氣，有很強的吸收水蒸氣的能力；SKIPIF10飽和空氣，不能再吸收水蒸氣。含濕量和相對濕度之間有聯(lián)系，它們相互補充，但不能相互替代。含濕量只表示水蒸氣的含量多少，不能反映空氣達到飽和的程度；相對濕度則說明濕空氣接近飽和的程度，不表示水蒸氣在濕空氣中的含量。SKIPIF10，SKIPIF10，d與由露點結合。四、其他狀態(tài)參數(shù)（h、）1、空氣的焓h空氣的焓h是指濕空氣所含有的總熱量，SKIPIF10定壓比熱容cp定義為在壓力不變的條件下，lkg物質溫度升高1C所需要的熱量，單位是kJ/(kgC)。干空氣的

29、定壓比熱容SKIPIF10kJ/(kgC)水蒸氣的定壓比熱容SKIPIF10kJ/(kgC)濕空氣的焓等于1kg干空氣和0.001d千克水蒸氣兩者焓之和，即SKIPIF10kJ/kg式中2500kJ/kg是在0C時把1kg水變成0C的水蒸氣所需要的汽化熱。由上式可知，在計算空氣焓時是以1kg干空氣作為基數(shù)進行計算的，濕空氣的量是（1+0.001d）kg。h=(1.005+0.001*1.84d)t+2.5dkJ/kg第一部分直接與溫度有關，為濕空氣的顯熱部分，第二部分與溫度無直接關系，為濕空氣的潛熱部分。在空調計算中，用焓來表示空氣是得熱還是失熱。2、空氣的比容和密度比容：單位質量的空氣所占有

30、的容積，m3/kg密度：單位容積中所含有的空氣質量，kg/m3SKIPIF10m3/kg濕空氣的密度由干空氣和水蒸氣組成，兩種氣體是均勻混合的，并且共同占有相同的容積和具有相同的溫度，所以：SKIPIF10將SKIPIF10，SKIPIF10以及SKIPIF10代入上式，徑整理得到SKIPIF10kg/m32.2濕空氣的焓濕圖（h-d圖）及其應用一、焓濕圖在空調的計算中，為簡便起見，通常將狀態(tài)參數(shù)繪制成圖線形式，從而可將冗長的計算工作轉化為查圖工作，方便很多。常用的空氣狀態(tài)圖為焓濕圖。圖1-1是焓濕圖的示意圖。焓濕圖通常是針對某一特定的大氣壓力B繪制而成。以焓h為縱坐標，以含濕量d為橫坐標。為

31、使圖線清晰和圖面開闊起見，兩坐標軸之間的夾角為135，圖上參變量為溫度t和相對濕度。圖上有四組線：等含濕量線簇d、等焓線簇h、等溫線簇t、等相對濕度線簇。等含濕量線（d常數(shù)）為垂直線，等溫線（t常數(shù)）近乎為水平線（只有t=0的等溫線才是水平的），等相對濕度線（常數(shù)）為一組曲線。注意：圖上100的線是空氣的飽和狀態(tài)線，它將圖分成兩個區(qū)，上面部分為未飽和空氣區(qū)，下面部分為過飽和空氣區(qū)（霧濕區(qū)），在這個區(qū)域內空氣狀態(tài)是不存在的，因為空氣的相對濕度不可能大于100。二、焓濕圖的應用焓濕圖的應用十分廣泛，并且直觀，其計算方便而計算結果又是在工程允許的偏差范圍內。主要應用包括：確定空氣的狀態(tài)參數(shù)；求空氣的

32、露點溫度；求空氣的濕球溫度等。1確定空氣的狀態(tài)參數(shù)前面介紹了濕空氣的四個狀態(tài)參數(shù)：焓h、含濕量d、溫度t、相對濕度。在四個狀態(tài)參數(shù)中，只有兩個是獨立的，即只要已知任意兩個參數(shù)，其他參數(shù)也就可以相應確定。如圖1-2，h-d圖上的每一個點都代表了空氣的一個狀態(tài)，這個點是由2個參數(shù)規(guī)定的，一旦這個點確定下來，在這個點上的其他狀態(tài)參數(shù)也就相應地確定。例：已知大氣壓為101.325kPa，室內空氣溫度t=26，相對濕度55，求空氣的含濕量和焓值。解選用B=101.325kPa的h-d圖；在圖上找出溫度t=26的等值線和55的相對濕度線，兩條線的交點A即為所求的空氣狀態(tài)點；從圖上讀出含濕量dA=0.011

33、56kg/kg干空氣，焓值hA=55.58kJ/kg干空氣。還可以從圖中查出在這個狀態(tài)下的水蒸氣分壓為1848.32Pa和水蒸氣飽和壓力SKIPIF10。2求空氣的露點溫度什么是露點溫度？日常生活現(xiàn)象：冬季玻璃窗的玻璃內表面上有結露現(xiàn)象，夏季在自來水管外表面上有滴水現(xiàn)象，它們屬于物體表面的溫度低于空氣的露點溫度所致?？諝庵兴魵夂窟_到飽和（最大限度值）時的溫度稱為空氣的露點溫度。在含濕量不變的條件下，溫度高于該露點溫度，飽和空氣變成未飽和空氣，溫度降低，會有水蒸氣不斷地從空氣中凝結出來。露點溫度可以在h-d圖上很方便地求得。如圖1-3，圖上A點處于未飽和空氣狀態(tài)，具有某一溫度tA和相對濕度A

34、。自A點作等含濕量冷卻，即自A點沿垂直線向下，經(jīng)冷卻后的空氣相對濕度增加，溫度愈低相對濕度愈高。直到與飽和線100相交，交點為露點L，與之相應的溫度即為露點溫度tl。露點溫度與含濕量有關，含濕量大則露點溫度高，含濕量相同的濕空氣有相同的露點溫度。3求空氣的濕球溫度在空調工程中，廣泛地應用干濕球溫度計來測量空氣的相對濕度，進而計算出其他參數(shù)。干濕球溫度計是由兩根相同的溫度計組成，如圖1-4。其中一根的感溫包裸露在被測的空氣中，其讀數(shù)為干球溫度，就是我們通常所講的氣溫。另一根溫度計的感溫包上裹以清潔的脫脂紗布，紗布的一端浸入盛蒸餾水的容器中，在毛細現(xiàn)象作用下，紗布被浸潤，過了一段時間后這根溫度計的

35、讀數(shù)低于干球溫度，包有紗布的溫度計測得的溫度稱為濕球溫度。濕球溫度也是空氣的狀態(tài)參數(shù)之一。濕球溫度為什么會低于干球溫度？可從熱濕交換原理加以說明，具體參考王宜義編著汽車空調（西安交通大學出版社，1995年）。干濕球溫度之差反映了空氣相對濕度的大小。如果干濕球溫度差等于0，表明周圍空氣達到飽和。注意：空調技術中所定義的濕球溫度要求流過濕球表面的風速為2.54m/s以上，因為風速太小時空氣與濕球表面熱濕交換不完善，濕球溫度過高。2.3汽車空調的舒適性(闕雄才，陳江平主編.汽車空調實用技術.北京：機械工業(yè)出版社，2003.3P5865)“舒適”是一個范圍比較廣的概念。汽車上的舒適性是指為乘員提供舒適

36、、愉快、便利的乘坐環(huán)境與條件，包括良好的平順性、低的車內噪聲、適宜的空氣環(huán)境、良好的居住性能，以及良好的駕駛操作性能。從上述定義中可見，空調的舒適概念是指適宜的空氣環(huán)境?？照{的舒適度是一個模糊量，以往一直被人們作為精確量來處理，實際上是不太科學的。如人體感覺的冷與熱、干與濕，風速的大與小，舒適程度的高與低，都是一種模糊量。很難以一條明顯界限來判斷“是”與“否”。影響舒適度的因素是很多的，不同的年齡、性別、衣著、種族、習慣、健康狀況、動作狀況、心理、情緒，對舒適性的感覺都是不一樣的，它們的關系可用圖4-4表達。車室內舒適性是由乘員、司機、工作人員對溫度、濕度、空氣流速、車廂內空氣的壓力、潔凈度、

37、氣味、噪聲、振動等指標的感受和反映來決定的。經(jīng)驗表明，在已給定的空調車室內，并不是每一個人都能對某一組條件感到舒適，其中包括每個人衣著、年齡、性別、國別、個人活動量、身體素質等諸因素，舒適感由很多因素綜合效果來決定，熱舒適理論及國際標準在分析室內環(huán)境的熱舒適性時，提出六個要素，其中四個與環(huán)境有關，即空氣的干球溫度、房間的平均輻射溫度、空氣中水蒸氣分壓力和空氣的相對流動速度。另外兩個要素與人有關，即人體的新陳代謝率和服裝的熱阻值。從影響舒適性重要性排列，其次序是溫度、濕度、空氣流速、噪聲、壓力、氣味、灰塵、細菌等。一般情況下只控制上述前三個要素。2.3.1熱舒適性與熱感覺1人體能量平衡人體連續(xù)不

38、斷地產(chǎn)生熱量，在不同的狀態(tài)下產(chǎn)生的熱量并不相同，人體在靜坐時產(chǎn)生的熱量約為100W左右，在劇烈運動時產(chǎn)生的熱量大約為1000W左右。人體靠攝取食物(糖、蛋白質等碳水化合物)獲得能量維持生命。食物在人體新陳代謝過程中被分解氧化同時釋放出能量。其中一部分直接以熱能形式維持體溫恒定并散發(fā)到體外，其它為機體所利用的能量，最終也都轉化為熱能散發(fā)到體外。人體為維持正常的體溫必須使產(chǎn)熱和散熱保持平衡，人體熱平衡可用下式表示：S=MWERC(4-13)式中S人體蓄熱率（W/）；M人體能量代謝率（W/），它決定于人體的活動量大?。籛人體所作的機械功（W/）；E汗液蒸發(fā)和呼出的水蒸氣所帶走的熱量（W/）；R穿衣人

39、體外表面與周圍表面間的輻射換熱量（W/）；C穿衣人體外表面與周圍環(huán)境之間的對流換熱量（W/）。在穩(wěn)定的環(huán)境條件下，s應為零，這時，人體保持了能量平衡。如果周圍環(huán)境空氣溫度提高，則人體的對流和輻射散熱量將減少；為了保持熱平衡，人體會運用自身的自動調節(jié)機能來加強汗腺分泌。這樣，由于排汗量和消耗在汗分蒸發(fā)上的熱量的增加，在一定程度上會補償人體對流和輻射散熱的減少。當人體余熱量難以全部散出時，余熱量就會在體內蓄存起來于是式(4-13)中s變?yōu)檎?，導致體溫上升，人體會感到很不舒適，體溫增到40時，出汗停止，如不采取措施，則體溫迅速上升，當體溫上升到43.5時，人即死亡。2人體與環(huán)境的熱交換Fanger

40、(1967、1970年)，Hardy(1949年)，RappandGagge(1967年)，GaggeandHardy(1967年)等人，先后給出了計算人體與環(huán)境進行熱交換的方法。人體與環(huán)境的熱交換主要通過對流、輻射和水分蒸發(fā)散熱的方式完成的。這一傳熱過程受活動強度、衣著情況、空氣溫度、空氣濕度、空氣流速、車廂壁體溫度等6個熱舒適度參數(shù)的影響。不同的傳熱機理對應著總負荷的不同部分。比值的大小因不同參數(shù)而異。隨著空氣溫度的升高，對流換熱減少，而蒸發(fā)造成的潛熱卻增加。溫度較高時，蒸發(fā)散熱有時必須用來抵消射入的輻射。如在小轎車內，即使溫度較低，射入車廂的太陽輻射也可以使人體的得熱達到必須加以考慮的程

41、度。這部分過高的得熱，必須由體表水分的額外蒸發(fā)來加以平衡。因此從人體傳到空氣的熱量可能會多于人體自身的產(chǎn)熱量，其差值是靠額外蒸發(fā)來彌補的。因為與對流傳熱有關的參數(shù)是完全穩(wěn)定的，又因為人體恒定的體溫以及固定的衣著，所以通過改變熱量損失的體溫調節(jié)機制只能在潛熱范圍內。體表溫度的升高只能在極小范圍內發(fā)生，而且車室內空氣溫度和空氣流速不能分別調整。對于固定的車體溫度和給定的布局，輻射換熱也隨著不同的位置改變而改變。3人體熱調節(jié)機理在工程實際中，人體與環(huán)境的熱交換及其調節(jié)照例用簡圖4-5來描述。人體的特點與其它脊椎(熱血)動物一樣，就是恒溫。但是，對于整個身體不能說是恒溫，因為內部器官的溫度(內部溫度)

42、與身體表面的溫度有明顯差別。通常，恒溫是指內部溫度，在正常條件下，人的肌體溫度保持在370.5的水平上，為了使人體產(chǎn)熱量和散熱量平衡，人的機體應該具有相應的溫度調節(jié)機構。在調節(jié)人體溫度的生理學過程中，保證維持恒定體溫的辦法有：與產(chǎn)熱量有關的化學調節(jié)過程；與散熱量有關的生理學調節(jié)過程。4熱舒適性與熱感覺“熱舒適”這一術語在研究人體對熱環(huán)境的主觀熱反應時已被廣泛應用。在美國供暖制冷空調工程師學會的標準(ASHRAEStandard551992)中，熱舒適有明確定義，即熱舒適是對熱環(huán)境表示滿意的意識狀態(tài)。這一定義當前已被普遍接受?！笆孢m”一詞解釋是滿意、高興及愉快。但到目前為止，在對熱舒適的解釋上大

43、致有兩種不同的認識：一種認為熱舒適和熱感覺是相同的，或者熱感覺處于中性(即不冷不熱)就是熱舒適。擴大一點，將微涼到微暖的主觀反應區(qū)稱為熱舒適區(qū)，當然，在具有這些熱感覺的同時，空氣濕度不應過高或過低，風速也必須維持在較低的水平(如低于0.2m/s)；也有人解釋熱舒適為“一種對環(huán)境既不感到熱也不感到冷的舒適狀態(tài)，也就是人們在這種舒適狀態(tài)下會有中性的熱感覺”。Fanger在其熱舒適一書的解釋是“熱中性和熱舒適是一樣的，且這兩個概念以后以同義來對待。”關于熱舒適和熱感覺的區(qū)別，早在1917年，Ebbeke就提出“熱感覺與皮膚熱感受器的活動有聯(lián)系，而熱舒適依賴于來自熱調節(jié)中心的熱調節(jié)反應”。從圖4-6可

44、以看出，熱感覺主要是皮膚感受器在熱刺激下的反應，而熱舒適則是綜合各種感受器的熱刺激信號，形成集總的熱激勵而產(chǎn)生。圖4-6中虛線表示一種可能性，熱舒適則包含舒適與不舒適兩種可能性。但是，通常情況下熱舒適和熱感覺不作區(qū)分，認為熱感覺和熱舒適是一回事。2.3.2穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)熱舒適性1穩(wěn)態(tài)熱舒適性評價方法：PMV-PPD方法和ET*方法穩(wěn)態(tài)熱舒適性是以穩(wěn)態(tài)熱環(huán)境為條件的，以人體的主觀熱感覺處于中性，風速不大于0.15m/s，相對濕度為50為最舒適的熱環(huán)境。P.O.Fanger收集了1396名美國與丹麥受試對象的冷熱感覺資料，提出了表征人體熱反應(冷熱感)的評價指標，即預期平均評價PMV：式中M人體能量

45、代謝率(W/m2)，它決定于人體的活動量大小；W人體所作的機械功(W/m2)；pa人體周圍空氣的水蒸氣的壓力(Pa)；ta人體周圍空氣溫度()；fcl穿衣服人體外表面積與裸身人體表面積之比，稱穿衣面積系數(shù)；Tcl一一衣服外表面溫度()；SKIPIF10車室平均輻射溫度()。PMV的熱感覺標尺見表4-1PMV指標代表了對同一環(huán)境絕大多數(shù)人的冷熱感覺，因此可用PMV指標預測熱環(huán)境下人體的熱反應。由于人與人之間生理的差別，故用預期不滿意百分率PPD指標來表示對熱環(huán)境不滿意的百分數(shù)。PPD和PMV之間的關系如圖4-7所示。在PMV=0處，PPD為5。這意味著，即使室內環(huán)境為最佳熱舒適狀態(tài)，由于人們的生

46、理差別，還有5的人感到不滿意。ISO7730對PMV-PPD指標的推薦值為：PPD10，即PMV值在-0.50.5之間。相當于在人群中允許有10的人感覺不滿意。在實際應用中，丹麥有關公司已研制出模擬人體散熱機理，直接測得室內環(huán)境PMV和PPD指標的儀器，可以很方便地對房間熱舒適性進行檢測和評價。大約在1947年，就已發(fā)現(xiàn)了原有的有效溫度的不足之處，如它過分夸大在較低溫度下濕度的作用，以及在較高溫度下又低估了濕度的作用。在1961年，納維斯(Nevins)指出：熱舒適標準溫度已由1900年的大約21干球溫度，變?yōu)?960年26。這種溫度上升的傾向，可以由無論是男性或女性都已習慣穿著比較輕薄的服裝

47、來解釋，它也與生活方式、飲食的改變及期望舒適有關。2以皮膚襲面溫度及其溫度變化率來判斷的非穩(wěn)態(tài)標準應該指出，上述的研究是對穩(wěn)態(tài)熱環(huán)境的評價指標，如果說對建筑物是適用的，而對像汽車空調這樣的動態(tài)條件則差距甚大。在開動的汽車里，其熱環(huán)境是不穩(wěn)定的，不斷地受到內、外擾量等諸多因案的影響。具體講，汽車行駛時車速和方向、太陽輻射的影響、車外空氣滲透、進入車室內的空氣的參數(shù)和數(shù)量都在不斷變化。致使車室冷、熱變化迅速；車室內空間相對較小，人的產(chǎn)熱對熱環(huán)境影響較大；空氣的分布受到人體和座椅等的影響，不可能為均勻分布；加之噪聲和振動的影響?？傊?，汽車內的熱環(huán)境具有非恒定、非均勻的特征。雖然從原則上說，影響人體熱

48、平衡的所有參數(shù)都可能隨時變化，然而大多數(shù)情況下關心的是環(huán)境溫度的變化，溫度的變化可以分為三種類型：1)控制系統(tǒng)調節(jié)引起的呈三角波或正弦波形的周期性變化。其特征變量為平均值、波幅、波動周期或頻率，相應于汽車空調由于車速變化或調節(jié)作用而引起的室溫波動。2)溫度的單調變化，如開停機過程。特征變量為初始值、變化幅度及變化率，對應于車室降溫或升溫過程。3)階躍變化，如從一種熱環(huán)境走人另一個熱環(huán)境。由初始值、變化方向及幅度表征，對應于人剛剛進入車室的情況。C.H.Sprague(1970年)、D.P.Wyon(1971年)、D.A.McIntyre(1974年)研究了溫度波動對熱舒適性的影響。Spragu

49、e和McNall(1970年)通過測定干球溫度呈三角波波動的影響，考慮了平均輻射溫度的影響，導出了如下方程：SKIPIF10(4-14)式中SKIPIF10溫度波幅(K)；SKIPIF127700.4熱舒適的PMVPPD指示體系7點式生理感覺標尺過冷冷稍冷正好稍熱熱過熱PMV03.0-2.0-1.001.02.03.0PPD=5%表明最佳舒服狀態(tài)下仍有5的人不滿意。2.4.2空氣參數(shù)的確定如前所述，確定車室內空氣參數(shù)基數(shù)需要兼顧國情、舒適性和經(jīng)濟性諸方面。根據(jù)我國對舒適性方面的試驗研究及我國具體條件：1車室內溫度夏季2628；冬季1618需要指出的是，在確定車內空氣溫度基數(shù)時，還必須顧及車外的

50、環(huán)境溫度，因為車內外過大的溫差會使人不適應。通常車室內外t=57為宜，特殊時810。頭部溫度應低于足部溫度。綜合考慮，有：t()()tw(m/s)外氣量m3/(h.人)s2428605100.250.52030w1618504.51250500.21030轎車、旅游車35600.21030空調室外空氣參數(shù)采用由概率論和數(shù)理統(tǒng)計方法得出的簡化公式夏季：室外SKIPIF10trp歷年最熱月平均溫度的平均值；tmax歷年極端最高溫度冬季：室外SKIPIF10tlp歷年最冷月平均溫度的平均值；tmax歷年最冷月中最低的日平均溫度或北方取20為室外空氣計算溫度。（2）濕球溫度夏季北方SKIPIF10南方

51、SKIPIF10twp對應歷年最熱月平均溫度trp和平均相對濕度rp的濕球溫度；twb.max對應歷年極端最高溫度tmax和最熱月平均相對濕度rp的濕球溫度。冬季因空氣含濕量較小，且變化也小，不需給tw，只給室外計算相對濕度值。暖通規(guī)范中規(guī)定冬季空調室室外計算相對濕度采用歷年一月份月平均相對濕度的平均值。2.4.3熱濕負荷計算汽車由于結構形式的復雜性，各部位所用材料尺寸、厚度及隔熱方式各異，車速的變化致使汽車外殼與周圍空氣換熱方式發(fā)生變化，再加上外界氣候的變化、乘員出入等，因此很難算出汽車空調的熱濕負荷。另外，由于車身材料的蓄熱性，某時得到的熱量并不能馬上引起空氣溫度的變化，故制冷量應大于放熱

52、量（計算值），即SKIPIF10Qs為制冷能力（額定值）；Qe為計算出的得熱量（空調熱負荷）；K為修正系數(shù)。汽車空調室得失熱量的計算是根據(jù)傳熱學原理進行，一般采用穩(wěn)定工況下的計算。空調熱負荷Qe與哪些因素有關呢？熱源分析：1.車外溫度大于車內;2.太陽輻射;3.人體散熱;4.發(fā)動機散熱;5.地面反射;6.密封具體有:SKIPIF10（王宜義教材P12）SKIPIF10通過車頂與車門傳入車廂的熱負荷；SKIPIF10通過各玻璃表面以對流方式進入車廂的熱負荷；SKIPIF10通過各玻璃表面以輻射方式直接進入車廂的熱負荷；SKIPIF10從發(fā)動機室一側傳入車廂的熱負荷；SKIPIF10從行李廂及車廂

53、地板處傳入車廂的熱負荷；SKIPIF10空調風機造成的熱負荷；SKIPIF10乘員散發(fā)的熱負荷；SKIPIF10由通風和密封性泄漏進入車廂的熱負荷。1SKIPIF10通過車頂與車門傳入車廂的熱負荷在太陽輻射的作用下，通過車頂與車門傳入車廂的熱量由兩部分組成：因車身內外空氣的溫差而產(chǎn)生的、通過車身傳入的熱量；車身外表面從太陽輻射中所吸收的熱量。太陽輻射包括太陽直接輻射、天空散射輻射、地面反射輻射，大氣長波輻射、來自地面的長波輻射。其中前兩項（太陽直接輻射、天空散射輻射）為主，其他的輻射量很小，一般忽略不計。車身外表面從太陽輻射中所吸收的熱量具體計算參見王宜義教材P15。熱橋概念：由于車廂上有骨架

54、（金屬），骨架外有蒙皮，內有裝飾材料，中間有隔熱層，熱量傳入時，主要從骨架上傳入，形成“熱橋”。為了減少熱橋傳熱，可采用斷熱橋設計，即將骨架分為主骨架和輔骨架，前者以承載為目的，用鋼材或鋁型材，后者以斷熱為目的，主要用木材、膠合板、玻璃鋼等。2通過窗玻璃傳入車廂的熱負荷太陽輻射到窗玻璃上的熱分成三路：一部分被反射、一部分被吸收，還有一部分透過玻璃以短波輻射的形式直接進入車室內。吸收的這部分太陽輻射能量存貯在玻璃內，使之溫度增高，當玻璃溫度高于車內、車外溫度時，就以對流的方式向室內、室外放熱。而透過窗玻璃的太陽輻射能，被車廂內物體部分地吸收，部分地反射出去。因此，通過窗玻璃進入車廂的熱負荷由三部

55、分組成：由于車內外溫差傳入的熱量；由于窗玻璃吸收的那部分以對流方式進入車室內的熱量；透過窗玻璃直接進入車室內的輻射能所形成的熱量。3空氣滲透進入車內的熱負荷這主要指因門窗不嚴而泄入車室內的空氣。由門窗縫隙帶入熱約占總得熱量的2030左右。據(jù)資料介紹，當汽車車速為40km/h、寬1.5mm的縫隙的漏風量為10m3/(h.m)，而當縫隙寬增至3mm時，漏風量加大到17m3/(h.m)。漏風量帶入熱Q1可按下式計算：SKIPIF10Gv為滲透進入車內的空氣流量，由實驗確定（氣密性試驗）；hn、hw分別為車室內外的空氣焓值，按濕球溫度找焓值。按人體衛(wèi)生標準需要，新鮮空氣量為2040m3/(h.人)，光

56、靠門窗滲透的新風不能滿足需要，需要通過空調器送進新風。SKIPIF10V為通風量（m3/h），為空氣的容重。4人體散熱量人體散熱受性別、年齡等多種因素影響，人體散熱中，對流成分占20，輻射成分占40，其余為潛熱（人體蒸發(fā)散熱）。隨室溫的升高，人體散熱中潛熱的比例略升，但全熱量仍為定值。在計算人體散熱時，為了方便起見，可以成年男子為基礎，再考慮群集系數(shù)例如：20時，成年男性散熱（一般情況）：顯熱84W，潛熱26，全熱110而30時，顯熱43W，潛熱65，全熱108而在汽車內，坐、立、駕駛者等散熱量又不同，王宜義教材P19：靜坐60W，站立70W，駕駛120W（轎車），重型車駕駛186W。5發(fā)動機

57、室傳熱量發(fā)動機室向車室內的傳熱可按多層均勻平壁傳熱計算，但在計算傳熱系數(shù)K時，需要考慮發(fā)動機室在車室內的布置位置和發(fā)動機室風速實際情況（即無遮擋時，風速按車速；在有遮擋時，應取阻力損失后之風速）。6空調風機傳熱這部分熱量包括流經(jīng)風管的空氣因室內外溫差所致在沿程吸收或放出的熱量和通風機的動力熱。通風機動力熱按功耗Qm直接成空調熱負荷。2.4.4減少熱負荷的途徑減少熱負荷就能節(jié)約能耗。從前面分析計算知，要減少熱負荷就必須從影響熱負荷的各種因素入手。例如王宜義教材P19：熱負荷構成主要在以下三個方面：太陽輻射、車內外溫差傳熱、密封泄漏和通風。所以要減少熱負荷采取的措施：減少溫差傳熱：減少車身骨架與蒙

58、皮間的接觸面積；選用導熱系數(shù)小的材質作隔熱材料等；減少太陽輻射：采用吸收率小的車身材料，玻璃顏色、光潔度，采用紅外吸收玻璃和紅外反射玻璃；玻璃上貼遮陽塑料薄膜或噴涂一層遮陽塑料。紅外反射和紅外吸收玻璃具有單向透視功能，白天在車內可以看到車外的景象，而外面的人看不清車內的情景。提高氣密性，減少縫隙泄漏形成的熱負荷。第三章汽車空調系統(tǒng)的工作原理(方貴銀，李輝編著.汽車空調技術.北京：機械工業(yè)出版社，2002.1P1634)3.1汽車空調的制冷原理(參考文獻：張蕾主編，汽車空調.)3.1.1制冷方式空調的制冷方式很多，常見的有以下四種：液體汽化制冷、氣體膨脹制冷、渦流管制冷和熱電制冷。其中液體汽化制

59、冷的應用最為廣泛，它是利用液體汽化時的吸熱效應而實現(xiàn)制冷的。蒸氣壓縮式、吸收式、蒸氣噴射式和吸附式制冷都屬于液體汽化制冷方式。1液體汽化制冷任何液體汽化時都要吸收熱量。在定壓狀態(tài)下，1kg液體汽化時所吸收的熱量稱為汽化潛熱。r=h-h=T(s-s)(2-1)式中r單位質量工質的汽化潛熱，單位為kJkg；h單位質量工質的飽和蒸氣比焓值，單位為kJkg；h單位質量工質的飽和液體比焓值，單位為kJkg；s單位質量工質的飽和蒸氣比熵值，單位為kJ(kgK)；s單位質量工質的飽和液體比熵值，單位為kJ(kgK)；T此定壓下對應的飽和溫度，單位為K。對于任何一種液體，汽化潛熱是隨其蒸發(fā)壓力而變的；而在相同

60、的壓力下，不同工質的汽化潛熱也是不相同的。工質的分子量越小，其汽化潛熱的數(shù)值越大。對任何一種工質，隨著蒸發(fā)溫度的提高其汽化潛熱不斷減小，當達到臨界狀態(tài)時其汽化潛熱為零。在制冷機的工作過程中，在低溫下蒸發(fā)的制冷劑液體都是使高壓液體經(jīng)節(jié)流降壓而得到的。較高壓力的飽和液體節(jié)流降壓后即進入兩相區(qū)，并閃發(fā)出一定的飽和蒸氣。對于1kg制冷劑，若用x表示閃發(fā)后的干度，則當其余液體全部轉變?yōu)轱柡驼魵鈺r吸收的熱量為q0=r(1-x)(22)式中q0單位制冷量，單位為kJkg；r單位質量工質的汽化潛熱，單位為kJkg；x工質節(jié)流后的干度。由式(22)可知，單位制冷量不僅與汽化潛熱有關，還隨節(jié)流后的干度而變。制冷劑