【正文】 可以預(yù)熱發(fā)動機(jī)，預(yù)熱潤滑油和蓄電池，便于各季發(fā)動機(jī)起動和很快轉(zhuǎn)入穩(wěn)定狀況。在獨(dú)立式 空調(diào)系統(tǒng)中，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速基本不變，本系統(tǒng)中只通過控制壓縮機(jī)的開關(guān)來控制空調(diào)的制冷。此循環(huán)周而復(fù)始地進(jìn)行，就可以使車內(nèi)的溫度維持在舒適的狀態(tài)。在定壓下汽化并吸收蒸發(fā)器管外空氣中的熱量，使流經(jīng)蒸發(fā)器的車內(nèi)循環(huán)空氣的溫度降低為冷氣 ，通過鼓風(fēng)機(jī)送到車內(nèi)，降低車內(nèi)的空氣溫度。由壓縮機(jī)排出的高溫、高壓制冷劑 蒸汽 ，通過高壓軟管進(jìn)入汽車空調(diào)的冷凝器。汽車空調(diào) 蒸汽 壓縮式制冷原理圖如圖 23 所示。 綜上 所述，整個(gè)汽車空調(diào)控制系統(tǒng)可以通過六個(gè)受控裝置來控制，它們分別是內(nèi)外循環(huán)電磁閥、鼓風(fēng)機(jī)調(diào)速電路、混合風(fēng)門電機(jī)、壓縮機(jī)電磁閥、暖水電磁閥和風(fēng)向風(fēng)門電機(jī)。風(fēng)向風(fēng)門由風(fēng)向風(fēng)門電機(jī)控制。 暖風(fēng)散熱器由暖水電磁閥控制，暖水電磁閥吸合后，發(fā)動機(jī)冷卻水流過暖風(fēng)散熱器，這樣就可以通過發(fā)動機(jī)余熱進(jìn)行熱交換，將經(jīng)過散熱器的空氣加熱。制冷蒸器連接制冷壓縮機(jī)，壓縮機(jī)由壓縮機(jī)電磁閥控制。所以鼓風(fēng)機(jī)的快慢直接影響到了制冷蒸發(fā)器和暖風(fēng)散熱器的對流散熱快慢，也就直接影響到了車內(nèi)空氣的調(diào)節(jié)速度。反之，當(dāng)內(nèi)外循環(huán)電磁閥開時(shí)，空調(diào)處于外循環(huán)狀態(tài)，這個(gè)時(shí)候不僅僅車內(nèi)回風(fēng)能夠進(jìn)入空調(diào)風(fēng)道，車外空氣也進(jìn)入空調(diào)風(fēng)道，也就制冷 （ 加熱 ） 處理前空氣是車內(nèi)回風(fēng)和車外新鮮空氣的混合氣體。 車載 空調(diào)系統(tǒng)的總成結(jié)構(gòu) 目前，大多數(shù)客車空調(diào)系統(tǒng)總成采用全功能型，其風(fēng)道系統(tǒng)如圖 22 所示。發(fā)動機(jī)冷卻水通過暖水閥流入暖風(fēng)散熱器，從而升高通過暖風(fēng)散熱器的空氣。 采暖系統(tǒng)是由暖風(fēng)散熱器、暖水閥和風(fēng)機(jī)組成。最后，經(jīng)過節(jié)流閥，降溫降壓，恢復(fù)到低 壓 （ 低溫 ） 液態(tài)。然后，氣化了的制冷劑通過壓縮機(jī)壓縮，變成高于車外空氣的高溫高壓氣體。首先，低壓 （ 低溫 ） 液態(tài)制冷劑進(jìn)入用來冷卻車內(nèi)空氣的蒸發(fā)器，制冷劑在定壓下吸熱氣化。 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 21 汽車空調(diào)制冷循環(huán)圖 制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器 （ 包括 冷凝風(fēng)機(jī) ） 、膨脹閥和蒸發(fā)器 （ 包括蒸發(fā)風(fēng)機(jī) ） 組成。一般汽車空調(diào)系統(tǒng)都可以分為采暖系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)兩部分。 車載 空調(diào)系統(tǒng)原理 車載 空調(diào)系統(tǒng)基本工作原理 車載 空調(diào)的基本功能是通過人為的方法使車廂的溫度降低和升高、從而達(dá)到使人體感到舒適的溫度環(huán)境。冬季，風(fēng)速大了會影響人體保溫，因而冬季采暖希望氣流速度盡量小一些。 ：空氣的流速和方向?qū)θ梭w舒適性影響很大。 ：普通汽車空調(diào)一般不具有這種功能，只有高級豪華汽車采用的冷暖一體化空調(diào)器，才能對車內(nèi)的濕度進(jìn)行適量的調(diào)節(jié)。 4. 低壓開關(guān)在壓力低于 ，系統(tǒng)報(bào)警 ； 絕對壓力高于 時(shí)觸點(diǎn)斷開，進(jìn)入工作狀態(tài)。 （ 5） 樣機(jī)的試驗(yàn)調(diào)試 進(jìn)行樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)調(diào)試，檢驗(yàn)開發(fā)出的樣機(jī)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行是否準(zhǔn)確可靠。 （ 3） 模糊控制理論的研究以及模糊控制技術(shù)的應(yīng)用 學(xué)習(xí)模糊控制的基礎(chǔ)，并結(jié)合汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的實(shí)際情況，將模糊控制技術(shù)初步用于空調(diào)控制器。 （ 2） 控制系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)采用了 89C51 單片機(jī)為主控單元，還包括模擬信號采集電路、人機(jī)接口單元、看門狗電路、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。研究內(nèi)容 如下 ： （ 1） 系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì) 仔細(xì)分析國外先進(jìn)的全自動空調(diào)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，借鑒他們的成功經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國的實(shí)際情況，進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)。 課題的研究內(nèi)容和主要工作 本課題 是 設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)的汽車空調(diào)電氣控制系統(tǒng)。在多輸 入、輸出非線性系統(tǒng)領(lǐng)域中取得了驕人的成功，突破了傳統(tǒng)控制方法的局限。在歐美、日本等地，模糊控制理論迅速應(yīng)用到了商業(yè)產(chǎn)品中去，其中就包括日本把模糊控制成功應(yīng)用到地鐵和各種家電產(chǎn)品的實(shí)例。該空調(diào) ECU（電子控制單元）首先計(jì)算送風(fēng)溫度，并根據(jù)送風(fēng)溫度控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、混合風(fēng)門開度、壓縮機(jī)長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 啟停及送風(fēng)模式。根據(jù)駕駛員輸入的溫度、車室內(nèi)外溫度及制冷劑低壓管路溫度， BCM 計(jì)算出氣流分送模式，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速及混合風(fēng)門開度，然后進(jìn)行相應(yīng)的控制。如果系統(tǒng)不在設(shè)定的范圍內(nèi)工作， BCM 將壓縮機(jī)電磁離合器脫離。裝置根據(jù)傳感器隨時(shí)檢測車內(nèi)外溫度，自動地調(diào)控裝置各部件工作，達(dá)到控制車內(nèi)溫度和行使其他功能的目的，通用汽車公司某型轎車車身計(jì)算機(jī)模塊 （ BCM） 控制的空調(diào)系統(tǒng)是較典型的自動空調(diào)系統(tǒng)。 國外一些大汽車公司的汽車空調(diào)系統(tǒng)代表了全自動空調(diào)的最高水平美國通用汽車公司 1964 年率先在轎車上應(yīng)用自控汽車空調(diào)，開辟了自控汽車空調(diào)裝置階段的先河。法國路易斯公司開發(fā)出了頭部和腳部溫度能分別 調(diào)節(jié)的空調(diào)裝置。目前，美國生產(chǎn)的客車 12%裝備了自動空調(diào)系統(tǒng)，只要預(yù)先調(diào)好溫度，機(jī)器就能自動地在調(diào)定的溫度范圍內(nèi)工作，有 82%的客車裝備了手動空調(diào)系統(tǒng)。因此，國內(nèi)汽車空調(diào)生產(chǎn)如何走上專業(yè)化、規(guī)?；?jīng)營之路，將成為我國未來幾年汽車空 調(diào)業(yè)迫切需要解決的問題。 從國內(nèi)汽車空調(diào)技術(shù)水平來看，盡管我國汽車空調(diào)產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)水平有了大幅度提高，但其技術(shù)含量仍低于國際先進(jìn)水平，我國汽車空調(diào)面臨著產(chǎn)品升級換代的問題。與熱力膨脹閥控制相比，能取得較好的效果。對于汽車空調(diào)的算法，國內(nèi)外也有許多相關(guān)的研究。 而在實(shí)踐應(yīng)用領(lǐng)域，模糊控制在近幾年幾乎涉及到各個(gè)重、輕工業(yè)領(lǐng)域。可以說 國內(nèi)的理論研究已經(jīng)朝縱深發(fā)展，理論體系也比較完善。 國內(nèi) 80 年代就參加到模糊控制領(lǐng)域的研究討論當(dāng)中，到了 90 年代和最近幾年，已經(jīng)在模糊控制等智能控制領(lǐng)域得到了較成熟的發(fā)展。還有人針對司機(jī)和乘客的個(gè)體舒適性差異，對不同的出風(fēng)口進(jìn)行單獨(dú)控制。車室內(nèi)的送風(fēng)溫度的分布是很不均勻的，并 且均勻分布的溫度場也會由于人的舒適感不同而產(chǎn)生舒適性差異。奧迪 100 轎車的空調(diào)系統(tǒng)模式風(fēng)門是手控的，鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由繼電器控制，壓縮機(jī)離合根據(jù)蒸發(fā)器溫度控制。比較而言，國內(nèi)的 汽 車空調(diào)控制系統(tǒng)要稍遜一些。從市場占有情況看，由于目前大多數(shù)汽車空調(diào)生產(chǎn)未上規(guī)模，加上汽車空調(diào)種類繁多，國內(nèi)汽車空調(diào)銷售市場僅為幾家所壟斷。隨著微處理器技術(shù)和自動控制理論的發(fā)展，微電腦在國外汽車工業(yè)中的運(yùn)用越來越普遍，并成了一種趨勢和潮流 ，我國也相繼研發(fā)自動控制的空調(diào)。在此基礎(chǔ)上，我國汽車生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展并生產(chǎn)出了手動冷暖一體的汽車空調(diào)。到了 60 年代，長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 曾經(jīng)有利用汽車尾氣溫度來取暖的供熱系統(tǒng)，并在 60、 70 年代生產(chǎn)的轎車上應(yīng)用。 國內(nèi)外車載空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀 我國車載空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀 汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，隨著我國加入世貿(mào)組織，國外各大汽車集團(tuán)紛紛進(jìn)入我國市場，大大加快了我國汽車工業(yè)的發(fā)展。 隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展、生活水平的提高，舊式的手動模擬輸入簡單空調(diào)控制系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足高檔汽車消費(fèi)的要求，所以產(chǎn)生了要求生產(chǎn)自動 控制 空調(diào)的生產(chǎn)研究課題。通過電腦控制實(shí)現(xiàn)了空調(diào)運(yùn)行與汽車運(yùn)行的協(xié)調(diào)，極大地提高了制冷效果，節(jié)約了燃料，從而提高了汽車的整體性能和舒適程度。電腦控制的汽車空調(diào)功能增加，顯示數(shù)字化，冷、暖、通風(fēng)調(diào)控三位一體化。裝置根據(jù)傳感器隨時(shí)檢測車外溫度，自動地調(diào)制裝置各部件工作，達(dá)到控制車外溫度和行駛其他功能的目的。通用汽車公司 1964 年率先在轎車上應(yīng)用自控汽車空調(diào)。該方式目前仍然大量的使用在低檔車上，是目前使用量最大的一種方式。目前單一降溫的汽車空調(diào)仍在熱帶、亞熱帶部分地區(qū)使用。它的發(fā)展大體上可以分為如下幾 個(gè)階段： (1) 單一供暖空調(diào)裝置階段 始于 1927 年，目前在寒冷的北歐，亞洲北部地區(qū)，汽車空調(diào)仍使用單一供暖系統(tǒng)。直到 20 世紀(jì) 60 年代，應(yīng)用制冷技術(shù)的汽車空調(diào)長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 才開始逐步地普及起來。準(zhǔn)確地講，汽車空調(diào)的歷史，應(yīng)該從制冷技術(shù)應(yīng)用在車上開始。 車載空調(diào)的發(fā)展歷史 最原始的汽車空調(diào)僅是開窗換氣式。 然而，當(dāng)前只有豪華大客車安裝了微機(jī)控制的空調(diào)系統(tǒng)，而一般的大中型客車上的空調(diào)還是功能不夠齊全的手動控制的空調(diào)系統(tǒng)或電控的空調(diào)系統(tǒng)，手動和電 控空調(diào)在功能上和使用上的缺點(diǎn)暴露得越來越明顯，例如操作不方便，安全性不好，不能很好地調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣，對乘客的觀光旅游，學(xué)習(xí)及駕駛員的工作不利，所以為了滿足人們外出觀光旅游的需求，從市場方面要求，希望汽車空調(diào)裝置能夠進(jìn)一步應(yīng)用在普通的大中型客車上，同時(shí)空調(diào)能夠進(jìn)一步降低成本，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；空調(diào)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，智能化；從乘客和駕駛員方面要求，車內(nèi)溫度要合理分布，要求操作簡便，空調(diào)裝置應(yīng)向全季節(jié)型發(fā)展。這些參數(shù)對人體的健康、舒適性有一定的影響，因此要求將其控制在一定范圍內(nèi)。在激烈的市場競爭中，汽車空調(diào)系統(tǒng)性能的好壞，也成為評價(jià)汽車檔次的重要因素?？照{(diào)，即空氣調(diào)節(jié)，包括供暖、制冷、增減空氣濕度、調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量等等。 作者簽名： 日 期： 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 目 錄 第 1章 緒 論 ....................................................................................................................... 6 引言 .......................................................................................................................... 6 車載空調(diào)的發(fā)展歷史 .............................................................................................. 6 國內(nèi)外車載空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................................................. 7 我國車載空調(diào)的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................................................ 7 國外車載空調(diào)的發(fā)展?fàn)顩r ............................................................................ 9 課題的研究內(nèi)容和主要工作 ................................................................................ 10 第 2章 車載空調(diào)系統(tǒng)的介紹及總體設(shè)計(jì) ....................................................................... 12 車載空調(diào)的功能 .................................................................................................... 12 車載空調(diào)系統(tǒng)原理 ................................................................................................ 12 車載空調(diào)系統(tǒng)基本工作原理 ...................................................................... 12 車載空調(diào)系統(tǒng)的總成結(jié)構(gòu) .......................................................................... 13 車載空調(diào)制冷加熱處理的原理分析 .................................................................... 17 對車載空調(diào)系統(tǒng)的控制 ........................................................................................ 18 車載空調(diào)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ............................................................................ 19 本章小結(jié) ................................................................................................................ 20 第 3章 車載空調(diào)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ......................................................................... 21 車載空調(diào)控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖 ....................................................................... 21 單片機(jī)的選擇及特點(diǎn) .........................................