汽车空调系统设计
摘  要
    人们随着生活水平的提高，对汽车环境舒适性的要求越来越高。汽车空调能够调节车室内的温度、湿度、风速、清洁度和噪音，一定程度上满足了人们对于舒适性的要求。随着汽车空调装车率的不断提高，对它进行研究具有重要意义。
    本文首先简要描述了汽车空调制冷系统的组成及其工作原理；仔细分析了单级蒸气压缩制冷的理论循环、热力计算以及各种实际因素对循环的影响；详细描述了汽车空调系统的设计过程，各个组成部件的选配依据，并建立简单数学模型；以捷达普通轿车为例，详细描述了汽车空调制冷系统的设计计算过程：1.轿车空调冷负荷计算；2.压缩机的选配；3.膨胀阀的选择；4.蒸发器的设计计算；5.冷凝器的设计计算。并将计算结果与实际的捷达轿车空调系统进行比对。最后得出结论：用这种数学建模的方法对轿车空调系统进行设计计算是完全可行的。因为此模型是针对所有汽车类型进行设计的，说明此数学模型的建立是正确的。
关键词：蒸气压缩；压缩机；制冷循环；压焓图；热力计算
Abstract
    People requires more comfortability of mobile’s environment when people’s living level is improving.Automobile air-conditioner can adjust the temperature, humidity,wind speed, cleanliness rate and noise in the mobile, in a certain extent satisfies the requires.Along with more and more automobile air-conditioners are installed,it is very important to research it.
    This paper briefly introduces the composing and working principle of automobile air-conditioner system first.Then carefilly analysises the theory circulation of single steam compress refrigeration,thermal calculation and the effect of the real environment elements.Next particularly describes the design process of automobile air-conditioner system,the choosing accordition of evry components and builds the mathematic model.Giving an example of Jetta,it describes the design process of automobile air-conditioner system: (1)thermal load calculation of automobile, (2)choosing of compressor, (3)choosing of expend valve, (4)design of evaporationer, (5)design of condensationer.Finally, Go on the result of calculation and actual Jetta car air condition system than right it gets an conclusion that It is totally feasible for car air conditioner system to design calculating with this kind of mathematics modeling method .Because this model was designed to all automobile types, proved the setting-up of this mathematics model is correct..
Keywords: steam compress , compressor , refrigeration , circulation , press-enthalpy table , thermal calculation.

目 录
摘  要 I
Abstract II
1 绪 论 1
1.1 课题背景与研究意义 1
1.2 汽车空调的功能与特点 1
1.3 汽车空调技术的发展历程与现状 2
1.4 汽车空调的发展方向 3
1.5 研究内容 3
2 汽车空调系统的工作原理 4
2.1 汽车空调蒸汽压缩式制冷原理 4
2.1.1 汽车空调蒸汽压缩式系统构成 4
2.1.2 汽车空调系统制冷原理 4
2.1.3 蒸汽压缩式汽车空调制冷过程 5
2.2 汽车空调制冷剂 6
2.2.1 制冷剂的选用准则 6
2.2.2 单级蒸汽压缩式制冷剂 6
2.3 单级蒸汽压缩制冷理论循环 8
2.3.1 单级蒸汽压缩制冷循环的构成 8
2.3.2 理论循环及其P—H分析 9
2.3.3 单级蒸气压缩式制冷理论循环的热力计算 11
2.4 各种实际因素对循环的影响 12
2.4.1 液体过冷对循环的影响 12
2.4.2 蒸汽过热对循环性能的影响 13
2.4.3 汽、液热交换对循环性能的影响 14
2.4.4 热交换及压力损失对循环性能的影响 14
2.4.5 不凝性气体的存在对循环性能的影响 15
2.5 本章小结 15
3 汽车空调系统设计 16
3.1 汽车空调系统设计参数确定 16
3.1.1 汽车空调冷量确定 16
3.1.2 汽车空调送风量确定 16
3.1.3 汽车空调工况的确定 16
3.2 汽车空调压缩机的选型与性能匹配 17
3.2.1 汽车空调压缩机选配的依据 17
3.2.2 压缩机的选型计算及压缩机转速确定的依据 18
3.3 汽车空调蒸发器和冷凝器设计 20
3.3.1 蒸发器设计 20
3.3.2 冷凝器设计 20
3.4 本章小结 21
4 捷达轿车空调系统设计 22
4.1 轿车空调冷负荷计算 22
4.1.1 工况条件确定 22
4.1.2 冷负荷构成 22
4.1.3 太阳辐射热 22
4.1.4 玻璃窗渗入热量 24
4.1.5 制冷量确定 24
4.2 压缩机的选配 24
4.2.1 循环状态参数确定 24
4.2.2 循环热力计算 24
4.2.3 压缩机选配 25
4.3 膨胀阀的选择 25
4.4 蒸发器的设计计算 26
4.4.1 工况参数 26
4.4.2 几何参数选定 26
4.4.3 确定空气在蒸发器内的状态变化过程 27
4.4.4 循环空气量计算 27
4.4.5 空气侧换热系数的计算 27
4.4.6 管内 蒸发时换热系数的计算 28
4.4.7 传热系数及传热温差的计算 29
4.4.8 单位热流量及蒸发器结构尺寸的确定 30
4.4.9 制冷剂流动阻力及其对传热温差影响的计算 30
4.4.10 空气侧阻力计算 31
4.5 冷凝器设计计算 31
4.5.1 工况参数确定 31
4.5.2 几何参数确定 31
4.5.3 确定冷凝器热负荷及空气流量 32
4.5.4 计算空气侧换热系数及翅片效率 32
4.5.5 计算管内侧冷凝换热系数 33
4.5.6 计算传热系数及传热面积 34
4.5.7 确定冷凝器结构尺寸 34
4.5.8 计算空气侧阻力及选定风机 34
4.6 本章小结 35
结论 36
致谢 37
参考文献 38
附录一 39
附录二 47

1 绪 论
1.1  课题背景与研究意义
    随着人们生活水平的提高，汽车开始走进千家万户，汽车空调的地位越来越重要。国外汽车空调朝着减轻重量、降低能耗和智能化的方向发展；国内汽车空调虽然有些发展，但与国外相比有很大的差距。尤其是我国现阶段，在汽车空调自主设计与研发相关设计软件方面还远远落后于国外先进水平。国内汽车空调行业应积极引进先进的设计软件，走独立设计开发的道路，用科学的管理信息系统管理汽车空调的设计研发和生产销售，尽快提高国内汽车空调的设计能力，为汽车业的发展起到促进作用。