1、郑州交通职业学院毕 业 论 文论 文 题 目 ： 以 东 风 标 志 508 为 例 ， 分 析 汽 车 四 区 空调 的 应 用所 属 系 别 机 电 工 程 系 专 业 班 级 10级 汽电二班 姓 名 王 浩 学 号 201008030210241 指 导 教 师 安 红 恩 完 成 日 期 2013 年 4 月摘 要东风标致 508 一经上市，凭借着其少有的四区空调新技术和空气质量检测传感器立即赢得了众多消费者的青睐，也创造了时下销售奇迹。东风标致 508 以中级轿车的价位给予了消费者顶级和高级级别轿车的尊贵享受。本文就是围绕东风标致508 四区空调系统的应用展开研究和探讨的，文章首先
2、简单介绍了东风标致 508 上市的情形；紧接着就以大量篇幅详细地阐述了在东风标致 508 车身上四区空调的应用状况，主要包括空调的工作原理、空调的组织构件以及这些组织构件的具体应用和发挥的重要作用，譬如空调 ECU、压缩机、管道以及各种传感器等；文章最后展望了以东风标致 508 为例的汽车新技术美好的发展前景。关键词：四区空调，工作原理，传感器，东风标致AbstractDongfeng Peugeot 508 listed by one, with its rare four air conditioning technology and air quality sensor immediat
3、ely won the favor of many consumers, also created the sales miracle. Dongfeng Peugeot 508 to intermediate car price to consumers of top and senior level sedan distinguished enjoy. Research and application of the paper is on the air conditioning system of Dongfeng Peugeot 508 four area, this paper in
4、troduced the Dongfeng Peugeot 508 listed cases; followed by a detailed description of the four air conditioning application status in the Dongfeng Peugeot 508 body, including the important role of organization members, the working principle of air conditioner air conditioning and specific applicatio
5、n of these tissue components and play, such as air conditioning compressor, ECU, pipeline and various sensors; finally the prospect of new automotive technologies for the Dongfeng Peugeot 508 as an example of the beautiful prospect.Keywords: four air conditioning, working principle, sensor, Dongfeng
6、 Peugeot目 录1 引言 12 标致 508 四区空调新技术应用的介绍 12.1 四区空调的工作原理 12.2 四区空调构件组成 32.2.1 压缩机 32.2.2 冷凝器和蒸发器 42.2.3 贮液干燥器 42.2.4 管道 42.3 四区空调 ECU.52.4 四区空调双区光照探头 63 标致 508 汽车四区空调使用优越性介绍 73.1 优越特征一：风量很大，四区空调成亮点 73.2 优越特征二：四区空调前后排温差跨度均很大，可随意自行调温 84 总结 8参考文献 9致 谢 .1011 引言2011 年 7 月 10 日，东风标致第一款真正意义上的中级车正式上市销售。标致508 于
7、 2011 年 10 月首次在巴黎车展上亮相，从此一发不可收拾，取得了销售奇迹。标致 508 与雪铁龙 C5 是同平台，目前在售的国产雪铁龙 C5 拥有 2.0L、2.3L 以及3.0L 三种排量，而标致 508 预计除了 3.0L 动力系统外，其余两种动力选择均会搭载。变速箱方面，手动挡车型配备 5MT，而自动挡车型将全系配备 6 速手自一体变速器。国产标致 508 车长为 4800mm，车身长度由于保险杠设计不同比海外版略长，但轴距为 2817mm，与海外版一致。与迈腾、凯美瑞和天籁三款主流的日系中高级车相比，508 的轴距最长。据 PSA 首席设计师龚冯友介绍，508 在不增加车身长度的
8、基础上，尽量将后排空间加大了。 “采用将前排坐椅的靠背减薄，并且设计成有一定弧度，让后排乘坐者的腿部空间更多。 ”同时，值得一提的配置亮点还有，508 在同级别车型中首度装配了四区空调，可以分别调节前排和后排左右区域的温度和送风模式，方便后排乘客单独选择适宜的送风模式。另据介绍，新车还装配了空气质量监控传感器，能自动识别外部空气质量。一旦监测到进入座舱内的有害气体（CO、 NOX 等） ，会自动切换到内循环模式，确保车内空气新鲜。这一功能适用于交通拥堵、隧道等恶劣环境，防止污浊空气进入车内。开启玻璃清洗功能时，空调自动切换为内循环，防止玻璃清洗液的刺激气味进入车内。分区空调目前已经几乎成为了中
9、型车的标准配置，各个区间的乘客从而可以方便的调节最合适自己的温度。2 标致 508 四区空调新技术应用的介绍2.1 四区空调的工作原理标致 508 汽车四区空调和其它制冷空调的制冷原理是一样的，利用制冷剂 R-134a 从液态变成气态时吸收大量热能的原理制冷。汽车空调的压缩机通过汽车发动机经皮带传输动力，压缩机吸入低温低压的制冷剂气体，运转压缩成为高温高压的气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高压中温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器，致冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。液态致
10、冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体，又重新被吸入压2缩机进行下一次的循环工作。在整个系统中，膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关，致冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够，因此膨胀阀是调节中枢。而压缩机是系统的心脏，系统循环的动力源泉。由于汽车空调是移动式车载的空调装置，它与固定式空调系统相比，动转条件更恶劣，随汽车行驶的颤振，空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏，空调系统的维修与保养也比固定式频繁，空调装置中风路系统在吸入新风时常常会将尘土吸入，堵塞过滤网及蒸发器。而标致508 汽车四区空调客服了堵塞过滤网或蒸发器的难题。具体各传感器工作原理见图2-1。图 2-1 标致 508 四区空调工
11、作原理图CAN 技术 Can 网络即控制器局域网 CANController Area Network），属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，其总线规范已被 ISO 国际标准化组织制定为国际标准，并被公认为是最有前途的现场总线之一。CAN 总线的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络，广泛应用于控制系统中的各检测和执行机构之间的数据通信。由于其设计成本低，通讯可靠，在电力系统中得到了广泛应用，尤其是在早期的变电站综合自动化系统建设中起了很大作用。通过遍布车身的传感器，汽车的各种行驶数据会被发送到“总线”上，这些数据不会指定唯一的接收者，凡是需要这些数据的
12、接收端都可以从“总线”上3读取需要的信息。Can 总线的传输数据非常快，可以达到每秒传输 32bytes 有效数据，这样可以有效保证数据的实效性和准确性。传统的轿车在机舱和车身内需要埋设大量线束以传递传感器采集的信号，而 Can-Bus 总线技术的应用可以大量减少车体内线束的数量，线束的减少则降低了故障发生的可能性。2.2 四区空调构件组成汽车空调一般主要由压缩机(compressor)、电控离合器、冷凝器（condenser）、蒸发器（evaporator）、膨胀阀(expansionvalve)、贮液干燥器（receiverdrier）、管道（hoses）、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuu
13、msolenoid)、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。标致 508 汽车四区空调构件主要组成有汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇、真空电磁阀、怠速器和控制系统，双区光照探头等组成。四区空调同样分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。2.2.1 压缩机空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂
14、在系统内循环的动力源。它的作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统，压缩机还是管路内介质运转的压力源，没有它，系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。标致 508 汽车四区空调压缩机见图 2-2。图 2-2 标致 508 四区空调压缩机4压缩机的旋转轴是通过磁性离合器及皮带与发动机曲轴相连取得动力的，这是因为当装在蒸发器出风口的传感器感知出风的温度不够低时，它就会通过电路使压缩机的磁性离合器闭合，这样压缩机随发动机运转，实现制冷。而当出风温度低于设定的温度，它则控制磁性离合器切离，这样压缩机不工作。如果这一控制失灵，那么压缩机将不断工作，使蒸发器结冰
15、造成管道压力超标，最终破坏系统甚至造成损坏。2.2.2 冷凝器和蒸发器冷凝器和蒸发器都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置。冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从气态凝成液态，经常被安装在车头，与水箱一起，共同享受来自前方的习习凉风，冷凝器是哪里凉快哪里去，以便其散热冷凝。蒸发器与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收热量的场所。2.2.3 贮液干燥器贮液干燥器是贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。一方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。贮液干燥
16、器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分的作用。2.2.4 管道由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。特别是从压缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段，由于属系统的高压段，所以比其它管道有更高的耐高压要求。标致 508 四区空调的管道示意图可见图 2-3。5图 2-3 标致 508 四区空调管道示意图2.3 四区空调 ECUECU (electricity control unit) 电子控制单元就是汽车的电脑，接受传感器信号，比如空调里面的温度传感器，压力传感器等，然后对执行器进行控制，例如给空调压缩机的电磁线圈断电。对于空调系统来讲，ECU 就是空调控制器。见图 2-4。图 2-4
17、空调 ECU其主要工作有温度检测，温度测量是通过热敏电阻感应温度变化后的阻值改变，利用它和固定参考电阻的分压比将温度的变化转化为电压的变化，再通过 A/D 转换变成数字信号。空调控制器的温度测量范围较小，一般是从零上六、七十度到零下十几度故使用的热敏电阻多为 5K3470，10K3950 等小阻值型的。其次，空调控制器功能还有：湿度检测是通过湿度传感器来检测；红外遥控接收是通过红外接收头接收遥控器发射的红外遥控控制信号。6空调控制器的控制对象有：压缩机就是空调的心脏，根据机型大小不同压缩机的功率从几百瓦到几千瓦不等，通常的控制方式为继电控制。压缩机的功率越大，启动冲击电流越大，在 0.3秒内一
18、般可达 60 到 100A 以上，继电器在选型时要考虑余量，选用压缩机额定电流2 到 3 倍以上。四通阀：四通阀是一个电磁阀，它的作用是控制制冷剂的流动方向，从而控制空调的工作状态是制冷还是制热，它是一个感性负载，220VAC 电源，功率只有几瓦，电感量比较大，断开时的反峰电压较高，通常采有 5A250VAC 继电器控制。外风机：外风机为普通电机，功率在 100 瓦以内，控制方式如上图采用继电器控制，继电器可选用 5A250VAC 的小功率继电器。辅助电加热管：辅助电加热管是装在室内机的一根陶瓷铜管，和电暖器上的相类似，功率从 800W 到 2KW 不等，一般不需要调功，所以通常采用图 1 的
19、继电器控制方式，因功率大小选用 8A、10A、20A、30A 的继电器以满中负荷要求。内风机：空调的内风机电机一般可分抽头电机、PG 电机、低压直流电机（很少用） 、直流变频电机等。抽头调速电机跟普通档位风扇电机相同，风速控制有两种，早期的风速控制继电器为双组输出继电器互锁控制。后来确定不用互锁也能安全可靠控制，改用单组输出继电器控制。PG 电机：PG 电机的调速是通过可控硅对电源斩波调功的方式完成对风机的调速，电机中装有霍尔传感器，电机主轴每转一周会输出 3 个或多个脉冲，根据每个检测周期里脉冲个数来测量电机的转速。风门控制电机（步进电机）：风门控制电机有两种，一种是交流同步电机，交流同步电
20、机在转动受阻后会自动反转，以此来实现自动来回摆风，缺点是位置不可控，功率只有 1 到 3 瓦，交流同步电机可以采用小功率继电器控制；另一种常用的为直流四相八拍步进电机，需要利用单片机产生驱动脉冲，优点是步进电机转动的角度是可控的，由单片机的驱动脉动的个数决定，正反转换向只要改变脉冲的顺序即可实现，当其堵转时也不会损坏。见图 2-5。7图 2-5 四区空调步进电机2.4 四区空调双区光照探头四区空调空气质量探头可以通过测量 CO2 浓度，空气湿度和空气温度来判断室内空气质量。另外，仪器还能连接光照度探头和舒适度探头用来评估空气气流，清晰的分析和存档功能，确保了空调温度的处理。空气温度、湿度及风速
21、的测量能够同时在新的热敏探针中完成。另外，它还能外接的温度和湿度探头。显示屏能可以显示多个温度传感器的读数。这也正是如标致 508 汽车四区空调所特有的装置。见图 2-6。图 2-6 双区光照探头83 标致 508 汽车四区空调使用优越性介绍总之，标致 508 汽车的四区自动恒温空调在中级车上是头一次出现，不光温区可以分别控制，该空调还拥有自动切换内外循环功能，可以根据车外的空气质量自动切换内循环或外循环。508 的空调不仅前排可以调节，后排也能独立调控的，能很好的方便后排乘客单独选择适宜的送风模式，提供尊贵的享受，这对于商用的话比较实在，而且还有三种自动模式，很人性化。3.1 优越特征一：风
22、量很大，四区空调成亮点标致 508 可谓一款年轻动感的中型车，精致的外观在未引入国产时就受到了国内众多年轻消费者的关注。黑色的车身和黑色的内饰使得 508 在短暂的暴晒之后就吸收了大量的热量，拉开烫手的门把手之后，一股热浪扑面而来，进入桑拿房一般。经过测量，车内温度和各个点位上的温度几乎都在 50左右，其中 54的中央出风口为最热处。打开空调，设置为内循环、温度最低、风量最大的状态， “呼呼”的气流声让我们瞬间想起了之前的 POLO 和高尔夫，要知道在闷热的车厢内，大风量可以在第一时间给人以“凉快”的心理暗示 10。与很冲的风量相比，制冷效果显得中规中矩了一些。在开启空调 5 分钟之后，左中右
23、三处的出风口温度分别从 50/54/50降到了 12/8/9，与前面紧凑型车的测试结果相差不多。而分钟之后则三个出风口则陆续降到了 左右。值得一提的是，的后排出风口制冷和吹风效果相当强劲，仅 分钟出风口处的温度就降到了度，并且大流量的空气可以吹到很远。3.2 优越特征二：四区空调前后排温差跨度均很大，可随意自行调温分区形式：四区自动恒温空调，后排两区可单独调节温度；在经过最冷温度吹过之后，我们将分区空调调整为左侧温度最低，右侧温度最高的状态，风向和风速均不改变，看看两边的温差跨度能有多大。在这次中型车测试中，仅有这台高配的508 配备了四区自动空调。经过短暂的时间之后，已经可以明显的用手感受到
24、两边一冷一热的强烈反差。经仪器测量，前排最左侧的出风口为 17，而中央右侧的出风口已经变为了 33，并且最右侧的出风口更是提升至 38，由此可见，21的温差还是可以很好的满足不同人群需求的。后排方面更是给力，我们实测出了左 14、右 46的巨大温差，令人震惊 11。94 总结总而言之，整体来看，标致 508 汽车的四区空调性能令消费者极为满意，体验到了尊贵感受，尤其分区空调的表现更是出乎意料，巨大的温差相信每个人都可以调节到适合自己的温度，可以作为商务用车的不二选择。参考文献1李邦国,韩建保.汽车空调系统检测的新方法( 上)J. 汽车维修与保养 ,2012,(07)：2-42元征.汽车空调系统
25、的日常维护J. 汽车维护与修理,2011,(05)：3-53袁斌.汽车空调系统故障检查四法J. 汽车运用,2012,(08)：5-94王志军.猎豹 CFA 系列汽车空调系统结构与改善J.汽车维修技师,2010,(08)：9-145孙重祥,曾志斌.汽车空调的使用维护和检修方法J. 汽车电器 ,2010,(07)：6-206张丹颖,李晓伟丰田 PREVIA 汽车空调系统检修及故障诊断J汽车维修，2011，(02)：5-187孙学军,陈芝久.汽车空调系统蒸发器冷凝器优化计算J.制冷学报,2010,(02)：3-158魏广福,陈庆云.汽车全自动空调系统的合理使用J. 农机使用与维修 ,2011,(04
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27、. Modem electric,hybrid electric vehicle and fuel cell vehicles basic principle,theory and designM. Beijing mechanical press，2010.8致 谢本论文最终得以顺利完成，非常感谢我的导师安红恩老师。从论文选题直到论文的最终完成，他都给予我尽心尽力的指导。安老师严谨的治学态度深深的影响着我，对我今后的学习、工作、生活必将产生影响。借此机会，对老师表示最诚挚的感谢。感谢郑州交通职业学院的所有领导和老师。他们严谨的学风、渊博的知识、诲人不倦的品格一直感染和激励着我不断上进，使我大学三年的时光充实而有意义。在本论文的写作中，我也参照了大量的著作和文章，许多学者的科研成果及写作思路给我很大启发，在此向这些学者们表示由衷的感谢。感谢我的家人、同学、朋友对我的大力支持，他们的无私奉献、关爱和支持使我能够继续去追求自己的人生理想和目标。感谢所有关心、帮助和支持我的人。11
