(1)傳統(tǒng)發(fā)動機驅(qū)動的類型
(2)使用發(fā)動機和電動機驅(qū)動的混合動力型,混合動力汽車空調(diào)壓縮機,對于面向需要提高現(xiàn)有內(nèi)燃機效率、實現(xiàn)小型化的汽車廠商,供應(yīng)的是借助傳統(tǒng)發(fā)動機傳動帶傳動類型的壓縮機,面向以發(fā)動機為主體、電動機為輔的車輛(Mi1dHEV弱混)供應(yīng)的是帶傳動和電動機驅(qū)動兼顧的混合式壓縮機。
(3)單純使用變頻電動機驅(qū)動的類型,對于以電動機為主體( strong-HEV強混、EV電動)的車輛,則供應(yīng)電動壓縮機電動汽車空調(diào)的制冷方式
二、汽車空調(diào)的電動制冷系統(tǒng)的組成
壓縮機
把低溫、低壓的氣態(tài)的制冷劑吸入壓縮成高溫、高壓液態(tài)制冷劑,以跟外界空氣形成溫差。
冷凝器
經(jīng)過冷凝器專用風(fēng)扇或發(fā)動機散熱器風(fēng)扇把高溫高壓制冷劑的熱量散至周圍空氣,制冷劑降溫。
干燥器
用來除去制冷劑中的水分
高壓加注口
用于加制冷劑或?qū)苈烦檎婵沼?/p>
節(jié)流閥(膨脹閥)
即一個可變或固定截面小孔,把高壓制冷劑節(jié)流霧化,經(jīng)蒸發(fā)箱吸收車內(nèi)空氣熱量,在鼓風(fēng)機的作用下,蒸發(fā)箱吸收車內(nèi)熱量,變成低溫、低壓的氣態(tài),積累器用來儲存制冷劑防止從蒸發(fā)箱出來的不是氣態(tài)而液擊壓縮機,低壓加注口ー-用于加制冷劑或?qū)苈烦檎婵沼谩?/p> 空調(diào)制熱方式和空調(diào)壓縮機
一、空調(diào)制冷/制熱方式
(2)半導(dǎo)體制冷片的溫差范圍從正溫90℃到負(fù)溫度130℃都可以實現(xiàn)
從空調(diào)技術(shù)成熟性和能源利用效率比較來看,對于半導(dǎo)體制冷片技術(shù)的電動汽車空調(diào)系統(tǒng),目前存在著熱電材料的優(yōu)值系數(shù)較低,制冷性能不夠理想,并且熱電堆產(chǎn)量受到構(gòu)成熱電元件元素產(chǎn)量的限制,不具備電動汽車空調(diào)節(jié)能高效的要求,這使得電動汽車空調(diào)更傾向于選用節(jié)能高效的熱泵型空調(diào),該技術(shù)方案對于不同類型電動汽車通用性較好,并且對整車結(jié)構(gòu)改變較小,是將來電動汽車空調(diào)發(fā)展趨勢。
2.熱泵型空調(diào)系統(tǒng)制冷/制熱
(1)熱泵型空調(diào)系統(tǒng)是在原有燃油汽車上進行改進的,壓縮機是由永磁直流無刷電動機直接驅(qū)動,系統(tǒng)的工作原理圖,如圖所示。
熱泵系統(tǒng)工作原理圖(由于客車空間大,所以多用于客車)
(2)目前,熱泵型電動汽車空調(diào)最大的問題是低溫制熱,這個難題已從以下幾個角度得以解決:
開發(fā)更高效的直流渴旋壓縮機,開發(fā)控制更精準(zhǔn)、更節(jié)能的硅電子膨脹閥采用高效的過冷式平行流冷凝器,改善微通道蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)使制冷劑蒸發(fā)更均勻。
汽車空調(diào)熱泵系統(tǒng)與普通的家用空調(diào)比較相近,是相對普通家用空調(diào)的一種使用場合的擴展。
3.駐車加熱器制熱
駐車加熱器的工作原理:遙控器或定時器給ECU一個起動信號,計量油泵從油箱泵油并以脈沖形式將燃油打到燃燒室前的金屬氈上,筆狀點火器加熱到900℃左右,將噴濺的細(xì)小油滴氣化,空氣由燃燒空氣鼓風(fēng)機吸入,與汽油混合后并點燃,火焰將熱能傳遞給發(fā)動機冷卻液,電動循環(huán)水泵推動冷卻液循環(huán)進入蒸發(fā)箱內(nèi)散熱器,鼓風(fēng)機吸入使車內(nèi)冷空氣通過散熱器,把變熱的空氣鼓入車內(nèi)。
4.PTC加熱器的電制熱方式
若電動汽車采用加熱器的電制熱方式時,加熱器一般配置在駕駛席和副駕駛席之間的地板下方,加熱器由可用電發(fā)熱的PTC( Positive Temperature Coefficient)加熱器元件,將提供的熱量傳送至散熱劑(冷卻液)的散熱扇、散熱劑流路和控制底板等組成,因要求加熱器要有較高的制熱性,因此,電源使用的是驅(qū)動電動機的鋰離子充電電池的高壓,而非輔助電池(12V),如果是純電動汽車(EV)專用產(chǎn)品,也可以不使用冷卻液,直接用鼓風(fēng)機吹送經(jīng)PTC加熱器加熱的暖風(fēng)。
二、電動變排量渦旋式制冷壓縮機
1.結(jié)構(gòu)
如圖所示,電動變頻壓縮機包含一對螺旋線纏繞的固定蝸形管和可變蝸形管、無刷電動機、油擋板和電動機軸。
電動變頻壓縮機內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.工作原理
(1)吸入過程
在固定蝸形管和可變蝸形管間產(chǎn)生的壓縮室的容量隨著可變蝸形管的旋轉(zhuǎn)而增大,這時,氣態(tài)制冷劑從進風(fēng)口吸入。
(2)壓縮過程
吸入步驟完成后,隨著可變蝸形管繼續(xù)轉(zhuǎn)動,壓縮室的容量逐漸減小,這樣,吸入的氣態(tài)制冷劑逐漸壓縮并被排到固定蝸形管的中心了,當(dāng)可變蝸形管旋轉(zhuǎn)約兩周后,制冷劑的壓縮完成。
(3)排放過程
氣態(tài)制冷劑壓縮完成而壓力較高時,通過按壓排放閥,氣態(tài)制冷劑通過固定蝸形管中心排放口排出。如下圖所示
電動變頻渴旋壓縮機工作原理
一、空調(diào)變頻器
如圖所示,變頻器總成中的空調(diào)變頻器內(nèi)部圖所示:變頻器總成中的空調(diào)變頻器為空調(diào)系統(tǒng)中電動變頻壓縮機供電,變頻器將HV蓄電池的額定電壓DC201.6V轉(zhuǎn)換為AC201.6V來為空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機供電。
變頻器總成中的空調(diào)變頻器內(nèi)部圖
1.電動變頻壓縮機轉(zhuǎn)速控制
如下圖所示
電動變頻壓縮機轉(zhuǎn)速控制
2.新款 Prius的空調(diào)系統(tǒng)的改進
(1)新系統(tǒng)采用了ES18型電動變頻壓縮機
(2)所有車型都將自動空調(diào)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)配置而采用
(3)新系統(tǒng)采用了鼓風(fēng)機脈沖控制器
(4)車內(nèi)溫度傳感器增加了濕度傳感器功能
(5)采用了緊湊、輕型和高效的電動水泵
(6)采用了模糊控制功能來計算要求的出風(fēng)口溫度(TAO:出風(fēng)口溫度)和
自動空調(diào)控制系統(tǒng)的鼓風(fēng)量
二、系統(tǒng)圖和主組件位置圖
主組件位置圖
三、空調(diào)其他部件介紹
蒸發(fā)器
新車型采用了RS(改良型條狀)蒸發(fā)器在蒸發(fā)器裝置的頂部和底部有儲液罐并使用了微孔管結(jié)構(gòu),從而達到增強了導(dǎo)熱性、散熱更集中、使蒸發(fā)器更薄的效果。
暖風(fēng)機芯
采用SFA(直吹鋁制)暖風(fēng)機芯,與傳統(tǒng)FA暖風(fēng)機芯是同樣的直吹(全程吹風(fēng))型暖風(fēng)機芯。
PTC暖風(fēng)機和鼓風(fēng)機脈沖控制器
如圖所示,2個PTC(正溫度系數(shù))暖風(fēng)機安裝在暖風(fēng)機芯上,電流通過PTC元件來加熱流經(jīng)散熱片的空氣。
冷凝器
新款 Prius保留了舊款 Prius的分級制冷冷凝器。
水泵
Prius系統(tǒng)采用了電動水泵。
車內(nèi)溫度和濕度傳感器
如圖所示,濕度傳感器被加入到了車內(nèi)溫度傳感器中,通過檢測車內(nèi)的濕度,這個功能優(yōu)化了空調(diào)系統(tǒng)操作期間的除濕效率。
空氣過濾器
鼓風(fēng)機裝置內(nèi)的空氣過濾器(標(biāo)準(zhǔn)型粒子過濾器)能夠除去粉塵。
四、自診斷
空調(diào)ECU具有自診斷功能,它以故障碼的形式將所有操作故障存儲在空調(diào)系統(tǒng)存儲器中,通過操作空調(diào)控制開關(guān),存儲的故障碼可顯示于復(fù)式顯示器上,由于診斷結(jié)果的存儲由蓄電池直接提供電能。
所以,在點火開關(guān)關(guān)閉后它們也不會消失。修理中可進行如下工作:可利用指示燈檢査模式和溫度設(shè)定顯示,可利用傳感器檢查過去的和現(xiàn)在的傳感器空調(diào)變頻器的故障,清除過去的故障數(shù)據(jù),可利用執(zhí)行器檢查模式檢查鼓風(fēng)機電動機、伺服電動機和電磁式離合器是否按ECU信號正常工作。
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