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高效率
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全面性
第一节 汽车空调概述
一、汽车空调的概念
汽车空调是实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化的装置。它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境,降低驾驶员的疲劳强度,提高行车安全。空调装置已成为衡量汽车功能是否齐全的标志之一。
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、怠速器和控制系统等组成。
二、汽车空调的分类
1、按驱动方式分为:独立式和非独立式。
1)独立式空调
有专门的动力源(如第二台内燃机)驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机,燃油消耗高,同时造成较高的成本,并且其维修及维护十分困难,需要十分熟练的发动机维修人员,而且发动机配件不易获得,尤其是进口发动机;另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生,而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。
2)非独立式空调
直接利用汽车的行驶动力(发动机)来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转,并由电磁离合器进行控制。接通电源时,离合器断开,压缩机停机,从而调节冷气的供给,达到控制车厢内温度的目的。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力,直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响,如果汽车停止运行,其空调系统也停止运行。尽管如此,非独立式空调由于其较低的成本(相对独立式空调),可*的质量,已逐渐成为市场的主导产品。目前,绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。目前非独立式空调。
2、按空调性能分为:单一功能型和冷暖一体式
1)单一功能型
将制冷、供暖、通风系统各自安装、单独操作,互不干涉,多用于大型客车和载货汽车上。
2)冷暖一体式
制冷、供暖、通风共用鼓风机和风道,在同一控制板上进行控制,工作时可分为冷暖风分别工作的组合式和冷暖风可同时工作的混合调温式。轿车多用混合调温式。
3、按控制方式分:手动式和和电控气动调节式
1)手动式
拨动控制板上的功能键对温度、风速、风向进行控制。
2)电控气动调节式
利用真空控制机构,当选好空调功能键时,就能在预定温度内自动控制温度和风量。
3、按控制方式分为:全自动调节和微机控制的全自动调节
1)全自动调节
利用计算比较电路,通过传感器信号及预调信号控制调节机构工作,自动调节温度和风量。
2)微机控制的全自动调节
以微机为控制中心,实现对车内空气环境进行全方位、多功能的最佳控制和调节。
三、汽车空调的功能构造
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(vacuumsolenoid)、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。
压缩机——是空调制冷系统的心脏,它是一种使制冷剂在系统内循环的动力源。压缩机就是起压缩的作用,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。
压缩机的分类有:
活塞式:活塞式压缩机的结构酷似发动机,有曲轴、连杆、活塞、气缸等,但因为它并不产生能量,所以喷油咀、火花塞等就没有了。长途货动车或大客车因为空间较大,所以体积较大、损耗较小的活塞式压缩机常被使用。
斜盘式:一般的轿车、小型商用车所使用的都是斜盘式压缩机。因为其体积小、质量轻,易于在狭小的发动机室内安装排布,所以广为使用。
虽然结构上有很大的区别,但实际上这两种压缩机都是把来自发动机转动的动能转化成压缩机内活塞的往复运动,并以此对空调系统的管路形成压力,达到压缩制冷剂的目的。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。安装磁性离合器是因为,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,使蒸发器结冰造成管道压力超标,最终破坏系统甚至造成损坏。
冷凝器和蒸发器——它们虽然叫法不一样,但结构类似。它们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。其原理与发动机的散热水箱相近(区别只在于水箱的水一直是液态而已),所以它经常被安装在车头,与水箱一起,共同享受来自前方的习习凉风。总之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。
贮液干燥器——实际上是一个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。贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质,起到吸收水分的作用。
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。
目前大部分小汽车(主要指民用小车)上用的制冷剂有R-12制冷剂和R-134a制冷剂两种。R-12制冷剂是一种普通制冷剂,含有会破坏臭氧层的物质--氟利昂,而且在明火下会生成对人体有害的物质;而R-134a是一种新型环保制冷剂,具有无毒、无色、不燃不爆、热稳定性好等性质,更重要的是R-134a制冷剂不损害臭氧层。
这两种制冷剂的化学结构互不相同,所以在汽车上是不通用的。而且它们配套使用的制冷剂油也不可互溶。如果加错制冷剂会令系统损坏,如对胶管的腐蚀等。R134a之所以用来替代R12,是因为其热力性质与R12相似,是一种不含氯的氟利昂,其臭氧破坏系统为零,所以,现在的新车基本都已使用R134a,即人们常说的环保制冷剂。
四、汽车空调的工作原理
汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。(由于R12对大气臭氧层的破坏,出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂)汽车空调的构造和家用的分体空调类似,它的压缩机往往是安装在发动机上,并用皮带驱动(也有直接驱动的),冷凝器安装在汽车散热器的前方,而蒸发器在车里面,工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高压高温气体,经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体,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。液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气体,又重新被吸入压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。
尽管汽车空调的空调系统的原理与其它空调系统是相同的,但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,在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去。造成臭氧层消耗,破坏了环境。
第二节 汽车空调技术发展
一、汽车空调技术发展
早在1886年,德国的卡尔-奔驰制造出世界上第一辆三轮汽车以来,至今已有110多年的历史。世界汽车工业经过几次的革命和飞跃发展,使汽车成为今天人们的重要交通代步工具,并成为各国工业的主要支柱产业。而汽车空调的问世,却比汽车发展整整迟了近半个世纪的时间。
1927年,在美国纽约市场上出现了第一台汽车空调装置,当时轰动了世界各国汽车制造商。实际上这种装置只能称之为“加热器”,只是在汽车车厢内增加了热量,在欧洲寒冷的季节里,能起到一定的保暖作用。
到了1938年,美国人帕尔德发明了汽车空调,他根据电冰箱“冷气”的原理,在一辆老爷车上进行了试验。又于1939年,将改进后的冷气机,安装在美国福特汽车公司制造的林肯V12型轿车中,效果很好。
1940年,美国Packard公司第一次将机械制冷用于车用空调,为世界汽车空调市场开辟了发展之路。
第二次世界大战的爆发阻碍了汽车空调的发展。二战结束后,汽车空调的实用化、普及化开始逐渐恢复发展起来。
1953年,美国的一些汽车制造厂商,将空调正式开始在普通的轿车上使用,接着便进行大批量生产汽车空调。当地装有冷气的汽车已达车辆总数的10%,计5万套。
1954年,第一台冷暖一体化整体式汽车空调设备,安装在美国Nash牌小客车上。
1957年,日本参考美国的汽车空调也开始试制生产,然后欧洲的汽车制造厂商也相继开始生产轿车用空调。
1960年,冷气装置的汽车空调开始普及于世界。据有关资料统计表明,截止1962年,世界上轿车装有空调设备的已达75万套。
1964年,第一台自动控温的汽车空调,装置在美国通用汽车公司的凯迪拉克名牌豪华轿车中。
1967年,世界上装置汽车空调的轿车已达354万辆。
1971年之后,日本丰田汽车公司的世纪、皇冠;英国的劳斯莱斯;德国的梅赛德斯-奔驰等豪华高级轿车中,都分别安装了自动汽车空调设备装置。
1979年,美国和日本共同推出用电脑自动控制的汽车空调设备系统,并用数字显示,达到最佳控制。此时,汽车空调已进入第四代产品。
1989年,美国通用汽车公司大量生产的初期产品,主要有专用循环空气进口的“突进型”汽车空调。由于其对空气循环、外部空气的选择、出气位置的确定,以及除湿和温度控制等都较难实现,因而将主流改为空气混合型空调。
我国于70年代,最早的汽车空调装置使用在长春一汽红旗轿车上。1976年,由原上海内燃机油泵厂今上海汽车空调机厂制造汽车空调,配套在上海牌轿车SH760A轿车中。
二、汽车空调未来新技术
1、外部调节的变排量压缩机
目前,在德国大众汽车公司使用的外部调节的变排量压缩机主要有电装公司的7SEU16、7SBU16和6SEU12。其工作原理与内部调节的变排量压缩机相似,不同之处在于控制阀具有一电磁单元,操纵和显示单元从蒸发器出风温度传感器获得信号作为输入信息,从而对压缩机的功率进行无级调节。控制阀由机械元件和电磁单元组成。机械元件按着低压侧的压力关系借助于一位于控制阀低压区的压力敏感元件来影响调节。电磁单元由操纵和显示单元E87通过500Hz的通断频率进行控制。在无电流的状态下,阀门开启,高压腔和压缩机曲轴箱相通,高压腔的压力和曲轴箱的压力达到平衡。
全负荷时,阀门关闭,曲轴箱和高压腔之间的通道被隔断,曲轴箱的压力下降,斜盘的倾斜角度加大直至达到100%的排量;关掉空调或所需的制冷量较低时,阀门开启,曲轴箱和高压腔之间的通道被打开,斜盘的倾斜角度减小直至低于2%的排量。当系统的低压较高时,真空膜盒被压缩,阀门挺杆被松开,继续向下移动,使得高压腔和曲轴箱进一步被隔离,从而使压缩机达到100%的排量;当系统的吸气压力特别低时,压力元件被释放,使挺杆的调节行程受到限制,这就意味着高压腔和曲轴箱不再能完全被隔断,从而使压缩机的排量变小。
2、新结构皮带轮
外部调节变排量压缩机采用了新结构皮带轮。皮带盘由皮带轮和随动轮组成,通过一橡胶元件将皮带轮和随动轮有力地连接起来。当压缩机因损坏而卡死时,随动轮和皮带轮之间的橡胶元件的传递力急剧增大,皮带轮在旋转方向将橡胶元件挤压到卡死的随动轮上,橡胶元件产生变形,对随动轮产生的压力增大,随动轮随之产生变形直至随动轮和皮带轮之间脱离连接,从而避免了皮带传动的损坏。
随动轮的变形量取决于橡胶元件温度的高低,橡胶元件的弹性取决于结构件的温度。由于橡胶元件和随动轮的形变,避免了发动机皮带传动的损坏,同时防止了诸如水泵和发电机的损坏,起到了过载保护的作用。
外部调节的变排量压缩机的优点:压缩机一直运转,无接合冲击,提高了舒适性;通过调节蒸发器的温度使制冷量和热负荷及能量消耗完美匹配,减少了再加热过程,使出风口的温度、湿度恒定调节;由于排量可以降低到近0%,省去离合器可使质量减轻20%(约500~800g);压缩机的功率消耗下降,燃油消耗下降;新结构的皮带轮用于皮带传动和空调压缩机之间的力传递,消除了扭矩波动并同时起到过载保护的作用。
3、冷凝器组件
冷凝器组件的特点是储液干燥器作为整体焊接在冷凝器的一侧,从而取消了现今的连接管和两个螺栓,而用集流管和与集流管平行布置的储液干燥器之间的开口代替。为减少安装空间,储液干燥器相对于冷凝器表面非对称布置。模拟计算和台架试验表明,当冷凝器部分传热面用于制冷剂的过冷,制冷装置的制冷功率将提高,在过冷度为15K时达到最大值,和无过冷相比可提高4%。制冷功率最大值几乎和装置的工作状态无关。
现今的方法是对制冷装置进行一定量的过量充注而得到过冷,从而使制冷功率得到改善,通过制冷剂向冷凝器的倒流使一部分传热面用于过冷。这种方法的缺点在于,过冷度在不同的行驶状态下将有很大的变化;在制冷剂有较小损失的情况下,过冷度很快就没了。除了由此产生的功率损失外,液体管中饱和状态的液态制冷剂在接收到较少的热量或有较少的压力损失时马上沸腾,产生的蒸气使得膨胀阀达到其调节范围的极限,这导致蒸发器出口处制冷剂的过热度提高,从而使蒸发器传热面积的利用率下降。在压缩机频繁通断的工作过程中,由于压力变化的叠加作用加强了沸腾过程,液体管中的蒸气量大得可以在膨胀阀处产生严重的超高的脉冲噪声。冷凝器组件避免了上述缺点,储液干燥器下部的液态制冷剂通过开口进入冷凝器的过冷段以得到进一步的冷却。通过选择过冷器的面积可以从结构上确定一个需要的过冷度的值。冷凝器组件的优点如下:降低了汽车生产厂在生产、物流和安装方面的费用;降低了维修工作量;降低了系统所需的制冷剂的量,从而进一步改善了空调装置的环保性。最终用户将得益于在较大的充注量范围内而长时间能保持的优化的功率和舒适性。
4、热交换器(蒸发器与冷凝器)材料从全铜到全铝
结构从管片式向管带式发展,蒸发器主要向层叠式(板翅式)发展,冷凝器主要向多元平行流动式发展。由于提高了翅片散热面积和热交换效率,减薄管片厚度,增加了管子内肋片及片子开口等措施,使热交换器尺寸和重量大幅度降低。
车用空调换热器金属材料消耗大,体积大,其结构型式、材料性能和制造工艺不仅直接影响汽车的有效空间的利用,而且直接影响系统的制冷性能、散热和吸热效果。
因此国外车用空调换热器(蒸发器和冷凝器)主要是朝着如何强化换热、降低热阻、提高换热效率以及减轻质量、缩小体积。提高单位体积的传热面积的方向发展。蒸发器原来较多采用管带式,现在由主要朝着层叠式发展,为了适应HFC134a系统改进的需要,又出现了挤压管蒸发器。
冷凝器主要朝着平行流式结构方向发展,并在此结构的基础上,改进其与储液干燥器、过冷器等部件的匹配。
在客车空调系统中目前还是较多采用管片式结构,但在翅片,管壁加工工艺及表面处理上作了许多改进,如蒸发器表面作亲水处理,其目的也是改善其表面结霜状况、提高换热效率。减轻设备质量、缩小外形体积。
5、未来新型动力车可能使用的空调系统
汽车动力系统的环保设计对市场的影响要远远大于汽车空调系统效率对客户的影响,然而对于能源利用效率最高的电动、混合动力、燃料电池及低排放汽车,它们是否能被用户接受却往往依赖于是否拥有效率更高的采暖和空调系统。例如,单用电力制冷和采暖可使电动车和燃料电池车的可行驶里程减少50%以上,以至连典型城市交通都难于适应。对于日益开拓的家用轿车市场,微型车用于空调的能量少于普通车辆,但这部分能量在小功率发动机的输出功中占的比例却不小。
由于国际社会的共同努力,在全世界范围内实现CFC12到HFC134a替代的速度和花费比各公司单兵作战要小得多。如果新的技术能够在全球范围内被接受,则可能有同样的好处,但是不可避免的是,有些新的设计只在某些气候条件下或某些特殊市场规则下才有优势。因此在全球范围内可能存在多种技术选择。目前带空调的汽车一般在湿度控制功能,空气通过冷却除湿后再被加热到一定的温度,以控制车窗除雾并保证乘客舒适性。这一点在新的系统设计中可能会遇到挑战,例如在电动汽车中使用热泵型空调供暖,能够提高能源利用率,但要同时实现湿度和温度的控制却很困难。
未来新型空调系统的开发必须与汽车开发同步,以适应新的变化:如发动机效率提高(余热量减少)、电气化、混合驱动动力及其它新型零部件使用后导致空调系统特性的变化。例如,一些混合驱动车在发动机模式时利用多余动力对电池充电,当电池充电完成时则切向电动模式。相应地空调系统的设计面临新的挑战:因为无论发动机模式和电动模式时都需要空调(或采暖)。三是新的零部件技术可减少空调或采暖负荷增强车身隔热、改进门封结构、玻璃镀层和其它新技术的应用都可减少车室热负荷,从而减少用于空调或采暖的能耗而减少温室气体排放。
目前,全球各大汽车生产厂和零部件供应商都在开发超临界的二氧化碳汽车空调系统及相应的零部件。超临界二氧化碳系统与HFC134a相比有潜在的能源效率优势,且工质的GWP值在所有工质中最低。二氧化碳工质与HFC134a相比,其压缩热很大,因而在热泵空调系统使用中很有吸引力。有必要开发安全装置,在检测并将漏至车厢内的二氧化碳气体排出。由于系统工作压力比HFC134a系统高出6倍,因此需要新的维修设备和专业培训,估计正式使用时间4~7年以后。
三、2009年国外汽车空调技术分析
2009年国外汽车空调技术较为发达,尤其是发达国家。
1、压缩机
压缩机的设计正朝着减少重量和体积、降低噪音和增加振动稳定性的方向发展。目前国外压缩机仍以斜板式、旋叶式和漩涡式压缩机为主,为减少离合器频繁闭合产生的噪音和获得更佳的控制效果,外部控制式变排量压缩机逐渐成为世界车用空调压缩机的主导方向,它具有结构紧凑、重量轻和节省能源的优点。以日本电装DENSO的变排量压缩机为例,它采用了树脂离合器,体积小,质量轻,而其中的新型控制阀能实现扭矩的估计和控制。
另外,随着世界各国的环保意识的不断加强,电动压缩机也得到了进一步的发展,它能满足混合燃料电池车用空调的需要。DANFOSS,DENSO,ZEXEL等国际性公司已进入二氧化碳压缩机小批量生产阶段。
2、多传感器技术
新一代的空调系统能比传统空调系统节省30%的能耗,运用多传感器技术使得HVAC能自动控制车内的湿度、温度、空气流速和阳光照射,既能很好地控制出风温度、冷凝风扇速度,实现CEU自动控制,去除车内异臭及有毒气体,很好地防止眼睛和呼吸粘膜的不适,减少冷凝风扇的噪音,也能很好地防止车窗玻璃起雾,确保行驶安全,同时避免在空调运行中使空气变干燥。以Valeo公司的新型空调系统为例,该系统采用了自动内循环模式,由一个环境污染传感器控制,当传感器检测到外界空气中有一氧化碳和二氧化氮等有毒气体时,内循环风模式自动启动,将有毒外界空气隔绝在乘员舱外。
自动内循环模式能在1.8s内迅速关闭进风风门,减少20%的污染物浓度和40%的不良气味。系统配置的香味传播器,可由乘客自己选择所喜欢的香味,以保持车内空气的清新。Valeo将光催化剂均匀涂在蒸发器及暖风机箱体内,能通过光学作用去除有毒气体、杀灭细菌,其良好的再生功能,保证了很长的使用寿命。据试验结果,在内循环风模式下6min后可去除空气中70%的甲苯。DENSO同样也发明一项技术,将一种不易粘附难闻气体的树脂材料涂在热交换器上,可除去车用空调散发出的难闻气体,此项技术已应用在丰田花冠汽车上。
HVAC与汽车仪表板做成一体的复合式结构也逐渐成为主流。如德国BEHR公司的专利产品TSM一热力组件模块,能减少分部件成本、整车总装配成本和总成件的重量,并能节约所占的车内空间。全自动空调系统的发展更加个性化和舒适化,采用汽车辅助加热系统、负离子发生器和车用冷藏箱,提高乘车的舒适性。利用功能集成化技术,将全自动空调与汽车音响合二为一,共用一个显示屏,以解决仪表板位置紧张的矛盾。
为满足乘员对空调温度控制的不同要求,可在前排座椅间安装一套小空调系统,它同样由一个单独的鼓风机、蒸发器芯子、暖风芯子和风门控制器组成,可选择对后排座椅的左侧或右侧送风调控温度,这就是所谓的四区空调系统或个性化乘员空调系统。
3、空调管路和制冷剂
空调管路和制冷剂软管和接头的密封朝着低泄漏的方向发展。汽车空调制冷剂经历了从CFC到HFC一134a再到CO2的过程,目的是提高制冷效能,减少重量和成本。CO2汽车空调系统的好处是全球温室系数仅为HFC一134a系统的1/1300,无毒、非燃烧性天然物质,不需要其它制冷剂的生产工序,能直接从化工厂排放物中提取。美、日、欧都已相继研制成功了二氧化碳汽车空调系统并装车试运行。
德尔福公司开发的虚拟环境舒适工程(VTCE),在汽车空调设计上居世界领先地位。它的研发工作开始于1996年,主要流程是通过CFD计算分析模拟整车运行工况,并加入人体模型,仿真计算人体表面舒适度。运用虚拟环境舒适工程(VTCE)可以显著缩短汽车空调的开发进度,减少设计开发成本。为了建立虚拟环境舒适模型已经收集了600个以上的主观评价试样,也对人体在空调行驶时和制暖行驶时不同部位及整体舒适的数据进行了分析。虚拟环境舒适工程(VTCE)已被应用在北美2004年款的越野车、欧洲2004年款的轿车开发上。
四、2009年国内汽车空调技术分析
国内汽车空调已发展多年,但整体设计和制造水平低于国外。国内汽车空调的发展起于80年代末90年代初,其中的代表性配套企业为,生产大客车空调的上海万众空调器厂,即现在的空调国际(上海)有限公司,生产桑塔纳轿车空调的上海德尔福汽车空调系统有限公司,生产红旗轿车空调的长春一汽杰克赛尔空调有限公司。
近年来随着管理信息系统的逐渐普及,国内厂家开始尝试分批次地引进适合企业发展的信息管理系统,如上海德尔福汽车空调系统有限公司引进的产品数据管理系统IPM/PDM,统一管理产品设计信息和工艺信息,形成工程信息数据库,与ERP系统的管理信息数据库通过计算机网络进行有效的信息交换和资源共享,最终满足公司CIMS的总体规划标准,实现公司的信息化。
与国外企业相比,我国汽车空调行业起步较晚,20世纪80年代初仍是空白,汽车空调主要依赖CKD组装。随着汽车工业迅速发展,汽车空调市场需求日趋增长。由于当时大多数企业技术装备不符合生产需求,不少企业陆续从国外引进技术和生产设备,也有很多地方开始招商引资,争上汽车空调项目。但国内汽车空调厂家的设计力量不足,技术落后。就国内几家主要汽车空调厂而言,仍处于仿制国外空调系统的阶段。设计软件虽然也引进了UG,Catia等三维造型软件,但软件的利用率不高,设计人员基本上没有蒸发器、暖风机和鼓风机的全新开发设计能力。从20世纪90年代开始,国内掀起了汽车空调热,大规模重组由此出现,国内汽车空调产业开始快速稳步发展。由于各企业引进的技术、设备来自不同国家,行业没有统一技术标准可依,各自为政,加上缺乏核心技术,我国汽车空调业承受着来自国外同行的威胁。国际上,汽车空调压缩机生产一直集中在日本和美国几大公司中。日本电装占鳌头,技术水平位居前列,市场份额约占全世界的1/3。此外,杰克赛尔、三电、精工、松下、三菱重工等都是世界空调压缩机行业龙头企业。美国主要是德尔福、伟世通和克莱斯勒三家。如今,这些企业在中国基本上已建立合资或独资公司,其中不少在我国拥有不止一家生产基地。这些公司,占据了中国车用空调压缩机很大一部分市场。总体来看,目前本土车用空调企业仍居劣势,大部分整车配套市场掌握在外资公司手中。随着国内汽车空调制造水平进步,也出现了几家优秀企业。如重庆建设、南京奥特佳等。此外,浙江、广东等地区出现小范围的车用空调产业集群。
趁着国内汽车市场的飞速发展时机,积极推进汽车空调的国产化工作,与国内各大高等学校合作,鼓励国内设计人员独立设计开发,以期尽早掌握蒸发器、鼓风机和暖风机的全新开发技术。
空调三大件整体结构的设计优缺点:
1、单箱结构,合格便宜,风道短,零部件少,易于组装
由于没有多箱间的分界面限制,换热器芯子的位置更加灵活自由,泄漏少,不易漏水,更容易以单元方式供货,但对于横断面的设计,难以设计出相应的模具,维修换热器芯子较困难。
2、三箱结构,便于售后市场维修,其优缺点和单箱的正好相反
3、两箱结构优缺点介于二者之间,通常推荐采用单箱或两箱设计
从上可知,国内汽车空调厂家应跟随国外技术发展,努力开发效率高、重量轻、体积小的蒸发器。顺应世界潮流,发展结构紧凑、体积小、重量轻、效率高、节省动力、降低噪声、工作可靠、启动性能好的变排量压缩机。同时关注发展燃料电池车、复合式车用的电动压缩机和二氧化碳空调压缩机;积极引进国外优秀开发软件;借鉴国外发展思路,国内汽车空调行业应该朝着更环保的方向发展。
第三节 中国汽车空调行业的产业环境概况
一、中国汽车行业保持快速发展
随着我国汽车市场的发展,汽车流通行业也进入了一个快速发展的新时期。目前,汽车流通行业已形成汽车(含进口车)销售、二手车交易、报废汽车回收拆解等一条龙式的汽车流通服务链;同时,还包括了汽车金融、汽车保险、汽车租赁、汽车拍卖等流通方式,以及品牌专卖店、企业综合大卖场、有形市场等流通业态,从业人员逾千万人。
在我国汽车市场启动初期,汽车销售企业一般只具备单一的销售功能,服务跟不上,消费者的权益得不到保障。在《汽车品牌销售管理实施办法》实施以后,汽车市场的规范程度进一步提高,以品牌专卖为主线、汽车有形市场为补充的市场格局初步形成,以汽车品牌供应商——汽车品牌经销商——普通消费者的汽车销售服务链条更加清晰。目前,在国家工商行政管理总局备案的乘用车销售企业已经达到5万余家。
近年来,一些汽车经销商集团开始形成规模,成为汽车流通领域不容忽视的力量,比如庞大汽贸、浙江元通、大连中升、北京汽修、广物汽贸、中进汽贸等。2009年,全国汽车品牌授权经销店约1.3万家,其中狭义乘用车品牌授权店9734家,这里面属于大经销商集团的授权店2494家,这2000多家授权店的汽车销量达到了全国汽车总销量的45.2%。但受国际金融危机的影响,经销商之间的整合进一步加快,经销商集团的数量和规模不断壮大。
汽车综合服务贸易园区将成为汽车有形市场发展的新模式。从区域上看,大型汽车贸易服务园区建设项目多分布在二三线城市。目前,二线、三线城市正逐步成为汽车消费增长的新亮点。由政府统一规划、集中经营的汽车贸易服务园区,能够从服务功能上满足这些地区日益增长的汽车贸易、服务以及广大消费者对汽车文化、汽车娱乐方面的需求。
二手车市场也进入了一个高速发展阶段。据不完全统计,二手车交易量大幅增加。据统计,2009年1—9月份,全国共交易二手车238.28万辆,同比增长28.44%,2009年二手车交易量突破了300万辆。我国正处于汽车普及阶段,单从数据上看,二手车交易量不足新车销量的三分之一,与发达国家二手车交易量高于新车销售量的比例相比,发展空间巨大,被业内认为最具发展潜力的细分市场。
汽车后市场以及新型服务方式将成为车市新的增长点。拓展汽车后服务市场是汽车市场发展的必然,也是汽车厂商、经销商与消费者的共同需求。首先是消费者的需要。随着收入的增长和对汽车认知度的提高,消费者对服务的要求会越来越高。这其中包括金融、保险、售后、装饰、租赁、置换等。其次是厂商发展的需要。随着市场竞争的不断加剧,厂商的利润开始从销售产品向服务转移。其三,是经销商自身生存的需要。经销商出于自身利益,必须要拓宽价值链,而潜在价值主要在后市场。
二、中国汽车零部件行业发展处于关键时期
汽车零部件工业是汽车产业的重要组成部分,是汽车产业的基础,也是汽车产业发展的主要支撑。当前我国汽车产业发展较好的省市都已经形成了较好的汽车零部件工业的地域优势,而且带动了相关原材料和制造工业的发展,形成了区域内工业发展的战略优势。
经过50年的发展,我国汽车零部件工业已初具规模,除部分高技术零部件外,基本能满足国内整车的配套需求,个别高技术产品如自动变速箱、部分电控电子产品等也在逐步发展中。“十五”期间,随着整车的发展,零部件总体水平又有了很大的提升,在出口方面也取得了较大进步;2005年开始出口超过了进口,在企业竞争力上也得到较大提高。但是从汽车产业总体水平上评估,我国汽车零部件在生产体制、生产规模、系统研发能力、模块化供货、精益管理、出口和参与汽车零部件全球采购体系等方面仍有很大差距。
中国汽车产业持续发展和国际市场对优质廉价零部件的巨大需求都必须依赖一个强大的汽车零部件工业体系的支撑,在实现我国由汽车制造大国向汽车制造强国转变过程中发挥重要作用,在实现我国出口贸易中发挥主力角色。汽车零部件出口历史稳步增长。历年出口量的同比增长率多在40-60%浮动。汽车零部件出口前景广阔。
“十一五”期间是我国汽车零部件产业的重要发展时期,关键是建立强大的汽车零部件支撑体系,提高零部件工业综合水平是汽车产业做大做强的基础。汽车零部件工业要全面提升产业竞争力,不能再走单靠投资拉动增量了,也不能靠大集团已有的封闭零部件制造自配体系,更不能过度依赖国外技术的发展路线。
抓住我国汽车市场高增长期和国外市场潜力的形势,用好国家支持自主创新的政策,适应国际汽车产业转移的机会,制订本企业战略规划,促进产业结构调整、产品结构优化和研发能力的提高,形成自己特色的品牌,实现专业化规模生产,成为具有“自主研发、高质量、低成本”的参与汽车零部件全球采购的企业,使中国汽车零部件工业成为一个有序利用外资、改善民营资本经营环境、提升企业效益的多元化资本结构下的既有竞争又有协调发展的产业新格局。
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