1、2009.07.25 汽车空调部件构成与发展 TIANJIN SANDEN CORPORATION R&D Delivering Excellence 1 汽车空调的构成 HeaterUnit CoolingUnit BlowerUnit Condenser Comp Hose Pipe HVAC 1-1 零部件的构成 Compressor（ 压缩机 ） Condenser（冷凝器） Evaporator（ 蒸发器 ） ReceiverDrier（ 储液器 ） ExpansionValve（ 膨胀阀 ） Hose/Pipe（ 管路 ） 机能 冷凝器是将从压缩机送出的高温高压的气体冷却成高温高压
2、液体的一种热交换器 。 冷凝器放出的热量等于蒸发器吸收热量和压缩机压缩做功的总和。 Condenser（ 冷凝器 ） 平行流是现在的主流。多根扁管一起使用，抵抗降低。使用薄扁管的话可以使用更多的翅带，提高效率 。 另外，集液管内可以在任意位置设置隔板，可以很容易的设定最适合的流动方式。 冷凝器一般放置在水箱的前面或者并列在车辆格栅的内部。并列式的省空间，但是由于最近发动机的高输出率，前面配置式是主流 。 最近 作为相同冷却机能的冷凝器和水箱开始了一体化。可以提高顾客生产线的装配效率 。 蒸 发 器通 过 蒸 发 通 过 膨 胀阀 的低温低 压 状 态的液体冷媒，从空气 侧 吸收 热 量 同 时
3、 ，伴随着冷却 过 程空气中的水蒸气凝 结 成水并排出，除湿，提高 车 室内的舒适性 Evaporator（蒸 发 器 ） 高效率的要求， PAF是主流 冷媒在 板材 加工成的 对 集 层 板中流 动 ，多 层 翅 带积层 的构造 机能 冷媒量控制 （ 混合气体液化 、 负荷变动吸收 ） 去除水分 （ 防止干燥剂内部 、 膨胀阀结冰 ） 气体分离 （透过气体在罐体上部储存 ） 去除异物 （ 防止过滤器内部 、 膨胀阀的堵塞 ） 冷媒 量 的确认 （ 通过窥镜观测冷媒量 ） ReceiverDrier（ 储液器 ） 构造 去除异物的过滤器 去除 水分 的干燥剂 液体冷媒的管路 观察冷媒的窥镜 机
4、能 气体减压机能 冷媒流量控制 构造 流量 控制阀 阀弹簧 膜片 蒸发器 出口圧力均圧管 蒸发器 出口温度感温部 ExpansionValve（ 膨胀阀 ） 动作原理 膜片上侧压力是和蒸发器 出口冷媒温度相当 的饱和压力 、 下侧是蒸发器出口压力 膜片 上下 的压力差 和弹簧 力 的平衡决定开度 蒸发器的热负荷变化时，出口冷媒的过热度发生变化。感温部感知到过热度变化，反映到膜片 上部 压力 圧力 ，阀的开度发生变化 种类： 按照形状大体分为 H型和铜阀两种类型。块状的安装性能较好 铜阀分为 外均圧式 和 内均式、 外均 方式控制精度高 基本 构成 基本的 用的是铝管，但由于和发动机，车体相连接
5、，为了减震也使用软管 管路的直径根据连接部冷媒的状态选定。液体并且流速小的高压管路比较细。气体状流速快的低压部为了防止压力损失选择较粗的管路。气体状但是流速慢高压部分选择中间尺寸的管路 Hose/Pipe（配管） 8mm 12mm 16mm 软 管构造 外面 橡胶 ：耐侯性、耐 热 性 优 良的橡胶材料 增 强线层 ：防止内 压 造成的膨 胀 内面 橡胶 ：低水分 通 过 性 、耐 热 性 内面 树 脂 ：低 冷媒透 过 性 、柔 软 性 金属接合部： 和 铝 接 头 的 接合 主要 机能 温度 控制 ：吹出 空气 温度 的 调 整 内外 气切 换 ：切 换 吸入空气 除湿 机能 ：由于冷凝
6、实现 除湿机能 风 量控制 ：调 整吹出 风 量 配 风 控制 ：吹出口 的切 换 除 尘 ：除去空气中的异物 车 室 内 HVAC （Heating Ventilation and Air-Conditioning） ARRANGEMENT THE EXAMPLE OF A UNIT LATERALTYPE SUCTION TYPECENTRALTYPESEMI CENTRALTYPEINTAKE BOX BLOWER EVAP. HEATER AIR OUTLET INTAKE BOX EVAP. BLOWER HEATER AIR OUTLET INTAKE BOX BLOWER EVA
7、P. HEATER AIR OUTLET INTAKE BOX BLOWER EVAP. HEATER AIR OUTLET 内外 气切 换 通 过 鼓 风 机 入口部分 的 风门 的切 换选择车 室内的循 环 及外气循 环 （换 气 ）。 外 气 内 气 基本 构造 空气混合方式 一般的 的 HVAC方式 。控制 简单 ，成本低 、需要必要的空气混合 风门 的空间 水 阀 方式 一部分高 级车 采用的方式。 小型化并且通 风 抵抗比 较 小。需要复 杂 的 温水流量 控制 温度 控制 （Air Dumper） 配风控制 设计时，通过控制面板的控制，实现各吹出口风量的平均。风门设计的重点是通过
8、 CCU配风位置的调整实现各吹出口风量和温度的均衡 S a nd en S id e v en t O p en 0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%V ent B ilev el F o o t F o o t & D ef D efV ent C T RV ent s id eD efF o o t F & RS anden B ilev el0.010 .020 .030 .040 .050 .060 .0 温度差（deg：吹出温度吸込温度）V en t L eftV en t C tr L eftV en t C tr R ightV en t R igh
9、tF oot F r L eftF oot R r L eftF oot R r R ightF oot F r R ight1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004EVAPAFSCDMFCAHCSICOLC 生産開始 70PAF 生産開始 50PAF 生産開始 38PAF 生産開始 16MFC 生産開始 25MFC 生産開始 SMFC 生産開始 EFC 生産開始 CDAHC 生産開始 AHC 生産
10、開始 生産開始 一体 生産開始 MFC 生産開始 樹脂 Theauto moble heat exchangerCoolerTotal air-conditionerEvaporatorCondenserHeatercoreIntercoolerOil cooler2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 2-1 The history of a heat exchanger 0501001502002503003504001997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010（ Y e a r ）重量単位
11、面積（g/cm2)WeightSizeSDS H O W AD E N S OC A L S O N I C7 0 P A F 別体 3 8 P A F5 0 P A F 一体 3 8 巾 押出 別体 昭和3 8 巾 勘合 75巾 90巾48巾58巾50巾58巾64巾48巾0 8 年 2 0 % 轻量化良70PAF Separated Tank 50PAF Integrated Tank Year 08 20% Weight Reduction Good蒸发器重量的变迁 2-2 Trend of Evaporator 2 汽车空调的零部件的发展趋势 70mm PAF SOP from 1995
12、 Serpentain evaporator SOP from 1981 The history of Evaporator 2-3 The history of Evaporator 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 Actual production SOP from 1999 2-3 The history of Evaporator Actual production SOP from 2005 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 The exploded view of 50PAF 2-4 PAF构造 Ref in side Ref out side The 2
13、nd-heat exchange area The 1st-heat exchange area The 3rd-heat exchange area The 4th-heat exchange area 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 0 . 02 . 04 . 06 . 08 . 01 0 . 01 2 . 01 4 . 01 6 . 01 8 . 01997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010重量外形面積kg/m2WeightOuterSizeD E N S OS H O W AS
14、 A N D E NS H O W A2 H T U B E6 H F I NS H O W A1 . 5 H T U B E6 H F I NE F CS M F CM F CD E N S O1 . 7 H T U B E8 H F I ND E N S O1 . 0 H T U B E5 . 5 H F I NS H O W A1 . 0 H T U B E6 H F I NS H O W A N R T（ Y e a r ）0 6 年 1 0 % 軽量化0 8 年 1 5 % 軽量化良Year 06 10% Weight Reduction Year 08 15% Weight Red
15、uction Good冷凝器重量的变迁 2-5 Trend of Condenser 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 SD Wobble Plate Fixed SD7H15 SD5H14 SD7H13 PXF Swash Plate Fixed PXF18 Piston Scroll PXV Swash Plate Internal Variable PXV16 PXV13 PXE Swash Plate External Variable PXE16 PXE13 TRV Scroll Variable TRV090 TRV105 TR Scroll Fixed TRSA11
16、TRSA09 TRSA05 TRSA12 SHS Electric driven SHS33 Small Type SHS33 SDV Wobble Plate Variable SD7V16 SD6V12 SD6V10 2-7 SANDEN Compressor Variations 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 商 品 发 展 趋 势 固定 排量 压缩 机 TRSA series SD series 内部 控制可 变 排量 压缩 机 PXV series SDV series TRV series 外部 控制可 变 排量 压缩 机 PXE series 电动压缩 机 SHS
17、 series 代替冷媒用 对应 CO2 2-8 SANDEN COMPRESSOR HISTORY 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 固定容積内部制御外部制御電動開放C O 2電動C O 201 0 , 0 0 02 0 , 0 0 03 0 , 0 0 04 0 , 0 0 05 0 , 0 0 02002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010全球生 产 数量 推移 千台 2010年、固定 排量压缩机份额在 50%以上。 电动 CO2压缩机的份额 、 预测 2010年 时大约达到 10%。 2-9 压缩 机 年度 动 向 预测 2 汽
18、车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 结 构 式 电 子 式 自 动 式 旋 钮 式 滑道式 (单 冷 ） 连 旋 钮 式 旋 钮 式 风门 切 换 ：电 子 式 风门 切 换 ：线 束式 风门 切 换 ：电 子 式 鼓 风电 机控制 ：电 子 式 鼓 风电 机控制 ：结 构 式 鼓 风电 机控制 ：结 构 式 控制 方式 液晶表示 三 电产 品 特征 (单 排手 动 ） 2-10 控制器 的种 类 和特征 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 电 子式 小型化 防 尘 防水 操作性 提高 装饰 性 提高 机 械式 高 机 能化 2-11 控制面板 技 术 2 汽 车 空 调 的零部件
19、的 发 展 趋势 Visio作成 空气混合 风门 模式 风门 内外气切 换风门 程序写入 电 路 电 池 发电 机 電源入力 灯 饰电 源 输 入 鼓 风 机 继电 器 蒸 发 器 温度 输 入 后除霜 鼓 风 开关 风 量切 换 + 调 速 电 阻 风 量 变 更用 A/C DEF信号 输 出 鼓 风电 机 把握 外部 电 器 回路、 决定 详细 回路 。 2-12 电 子式 电 器原理 图 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势 构想 部品 选定 实车适合性调查 控制样式设计 控制器硬件设计 软件设计 控制器软件实装 软件调试 系统调试 总成 实车 适合性验证 实车评价 Testing Process Design Process 系统开发 控制器开发 Time 利用模拟装置验证基本逻辑 利用模拟装置验证控制样式 利用模拟装置研讨式样修改 控制器放大数据 （通过控制器的输出 数据进行因素解析 ） 2-13 三 电 控制面板开 发过 程 2 汽 车 空 调 的零部件的 发 展 趋势
