1.概括
汽车空调电机,从狭义上说,包括空调冷凝器风扇电机和空调蒸发器鼓风机电机。在轿车中,发动机散热器与车辆空调系统的冷凝器往往安装在一起,采用同一台电于风扇进行通风冷却。因此,汽车空调电机应包括散热器风扇电机、冷凝器风扇电机和空调蒸发器鼓风机电机。高档次的轿车往往装备有顶窗,则开闭顶窗的电机也可列入车用空调系统电机的行列.
我国批量生产汽车空调电机及散热器风扇电机始于80年代,同期引进国外特别是德国大众公司的桑培纳轿车和捷达轿车的生产制造技术,并开始零部件国产化。这些电机由温控元件根据水箱温度或驾驶员设定的车厢温度自动进行起动、关断,比以前发动机直接由轴带风叶来进行冷却要更科学、更省能源,冷却效果也更好.
目前国内几乎所有的轿车和小型客车都装备了散热器风扇系统及车用空调系统,部分中大型客车及卡车的设计制造也有了这方面的需要。但主要还是集中在轿车方面,产品技术要求高,可靠性也高
2.市场情况
目前国内轿车年产量在50~60万辆之间。在轿车原装流水线上的产品配套(OEM)情况来看,散热器风扇系统及其电机,空调冷凝器风扇电机市场占有率分别是:上海日用友捷汽车电气有限公司为66%进口约20%,其余为国内一些厂商,如吉林市合力电机制造厂、湖北神电汽车电机有限公司等等。空调鼓风机系统的产量,以上海汽车空调器厂为多,它的电机配套厂家有上海舒航电器公司等等。
按照国家"十五"计划,在十五计划结束时,国内轿车年产量将达到目前产量的2倍左右,其它车型也将有一定程度的发展。国内汽车空调系统及其电机、散热器风扇系统及其电机的市场将有稳定的、相应的增长。
国外的市场要比国内市场大得多。仅日本的汽车产量就达1000万辆,美国更达1700万辆之多。对我国汽车零部件企业来说,如何利用加入WT0的时机,进军广阔的国外汽车零部件市场,是必须尽早解决的紧要事情.
3.结构特点与技术标准
汽车用空调电机可分为:
3.1 有刷直流电动机
这是目前绝大多数汽车用空调电机生产制造厂家采用的结构型式。定于安装永磁磁钢,转于绕电枢绕组,通过换向器进行绕组电流的换向,大多安装了L-C网络未抑制对无线电波的干扰.
由于现代汽车特别是轿车设计的不断改进和发展,留给汽车空调电机的几何空间越来越小。轴向尺寸不断缩短,甚至完全"缩进"风扇或风罩中,与风扇形成一个整体。汽车空调电机的外型由直筒形(80年代的技术)发展到扁平形(90年代的技术),电机的极数也由此而增加。电机的铁芯叠厚不断缩短,甚至出现了无铁芯的超薄型电机,形成盘式电机。
3.2 液压驱动冷却风扇系统(如硅油离合器)
此系统一般是一个带储油器的驱动泵和驱动齿轮,通过风扇运行控制器和液压油流动控制器,控制开关阀及双腔电机来驱动风扇。这种冷却风扇系统的输出功率可以做的很大,有的达十几个马力。但机械结构过于复杂。
3.3 无刷直流电动机
无刷电机以电子换向电路取代换向器及电刷,结构上与有刷直流电动机有很大的不同。
目前国内轿车整车厂家还未提出在散热器风扇系统及车用空调系统的电机中使用无刷电机的要求,但国外高档次的轿车已经在应用无刷电机了。无刷电机以其运行寿命长、噪声低、对无线电波的干扰小。速度控制容易等优点,正日益显示出强大的生命力。近阶段影响无刷电机应用的因素是它的成本还比较高,电子控制电路及驱动电路的集成化产品,在国内还没有比较好的供货商。下表为一些国外主要汽车公司生产的汽车空调电机的技术标准。
我国目前尚无散热器风扇系统及车用空调系统的电机的行业标准,与通用、大众、雪铁龙等汽车公司在国内的合资企业配套,一般是必须符合各公司的国外总部的技术标准。
如果我国能建立自己的汽车空调系统的电机的行业标准,并在技术性能指标上达到或优于国际标准,那么对提高我国电机在国际汽车工业领域里的声誉和打入国际市场,一定是有益处的。
4. 汽车空调系统电机的发展趋势
如上面所述,有刷直流电动机的结构向扁平形发展,向电机-风扇-体化发展,有些己采用PWN脉宽调速的技术来控制电机的输出转速。
随着工程技术及计算机仿真技术(虚拟现实)的不断发展,国内外的大型专业电机生严制造商己采用CAD(计算机辅助设计)/CAM(计算机辅助制造)/CAE(计算机辅助工程分析)未优化电机和风扇的结构与性能.
随着对人本身的进一步关注,行车的安全可靠、车厢内的舒适程度会不断地提高。电机产品将越来越电子化,智能化。能源的短缺,也将迫使电机制造商更多地考虑提高电机的运行效率。由此可以推断,便于控制及高效的无刷电机将会逐步走上汽车空调系统电机的舞台.