徐克兢

摘 要：本文將介紹CRH2A型動車組司機室空調(diào)的工作原理，同時介紹司機室空調(diào)高壓故障現(xiàn)有的處理方法，同時還將對該類型故障進一步探討和研究。

關(guān)鍵詞：金山線；動車組；司機室空調(diào)；原理；制冷效果差；原因及處理

上海市金山鐵路線起自上海南站，途經(jīng)上海市徐匯區(qū)、閔行區(qū)、松江區(qū)和金山區(qū)4區(qū)，到達新建的金山衛(wèi)站，全長56.4公里。全線按國鐵I級鐵路、雙線電氣化干線設(shè)計，設(shè)計時速最高160公里/小時。目前全線共設(shè)8站，分別為：上海南、春申、新橋、車墩、葉榭、亭林、金山園區(qū)、金山衛(wèi)。該線將采用“一站直達”和“站站?！眱煞N運營模式。

目前金山鐵路線運營的車輛采用四方股份平臺的CRH2A型動車組。金山鐵路沿線站與站之間運行時間短，動車組往往需要頻繁的啟動和制動。由于CRH2A型動車組車底部分采用密閉的設(shè)備艙，而司機室空調(diào)的室外機安裝在設(shè)備艙內(nèi)，無良好的通風條件，故極易由于設(shè)備艙內(nèi)溫度過高導(dǎo)致司機室空調(diào)制冷效果差或跳故障紅燈。具統(tǒng)計從2015年6月至9月間配屬上海南動車所CRH2A型動車組司機室空調(diào)故障共發(fā)生12件，司機室空調(diào)制冷效果差的有4件，其中發(fā)生在金山線的有2件。該類型的故障有一個相同的特點，即外界溫度下降后司機室空調(diào)制冷效果逐步恢復(fù)正常。本文將介紹CRH2A型動車組司機室空調(diào)的工作原理和針對該類型故障現(xiàn)有的處理方法，同時還將對該類型故障進一步探討和研究。

1 司機室空調(diào)概述

CRH2A型動車組采用KLF4.9型空調(diào)機組。該空調(diào)機組是專為動車組司機室設(shè)計的舒適性空氣調(diào)節(jié)設(shè)備，它具有通風和制冷功能。空調(diào)機組的室外機安裝在車下，室內(nèi)機安裝在司機室設(shè)備間內(nèi)；室內(nèi)機和室外機的制冷系統(tǒng)通過中間管路和接頭連接在一起，形成封閉的制冷循環(huán)回路。空調(diào)機組先對司機室內(nèi)的回風進行冷卻，然后再供給車內(nèi)，從而使車內(nèi)的溫度維持在一定的舒適度范圍內(nèi)?？照{(diào)電源箱、變壓器安裝在司機室設(shè)備間內(nèi)，它是空調(diào)系統(tǒng)的逆變兼控制中心。

2 工作原理概述

2.1 制冷系統(tǒng)的工作過程

制冷劑HFC-134a（R134a）由壓縮機壓縮成高溫高壓的冷媒蒸氣，進入風冷冷凝器，經(jīng)外界空氣的強制冷卻，冷凝成常溫高壓的液體，進入毛細管節(jié)流降壓，變成低溫低壓的氣液混合冷媒，然后進入蒸發(fā)器，吸收流過蒸發(fā)器的空氣的熱量，蒸發(fā)成低溫低壓蒸氣，被壓縮機吸入，完成一個制冷循環(huán)。壓縮機不斷工作，達到連續(xù)制冷的效果。車內(nèi)的空氣通過蒸發(fā)器時，空氣中的水分冷凝成水滴，被引到車外，在降溫的同時也起了除濕作用。

2.2 降溫

車內(nèi)的循環(huán)空氣由機組的通風機吸入，通過蒸發(fā)器得到冷卻，并由機組底部出風口送入車內(nèi)，向車內(nèi)吹出冷風。制冷系統(tǒng)連續(xù)工作，使車內(nèi)溫度逐漸降低。

3 金山線司機室空調(diào)制冷不良的分析

3.1 金山線案例

2015年7月28日， CRH2A-2195動車組在運行途中00車發(fā)生司機室空調(diào)制冷效果不良。技術(shù)人員立即上車對司機室空調(diào)系統(tǒng)進行了監(jiān)控檢查。此時通過外溫度顯示發(fā)現(xiàn)車端連接處溫度約為47℃，通過司機室空調(diào)監(jiān)控軟件監(jiān)控發(fā)現(xiàn)，司機室空調(diào)報高壓保護，壓縮機電流在4.3-4.5A間。在后續(xù)的監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)隨著外溫的逐步下降，司機室空調(diào)恢復(fù)正常制冷效果，此時壓縮機電流在4.0-4.2A間。在車組終到后，打開裙板檢查該車組室外機上的冷凝器及風機，未見異常。初步判斷是因制冷劑充注過量導(dǎo)致，所以對車組進行重新抽真空加入1.7kg的制冷劑，再次對壓縮機測量電流值，此時電流值顯示3.2-3.8A區(qū)間內(nèi)，空調(diào)工作正常。次日及后續(xù)交路運行情況良好，故障未再次發(fā)生。

3.2 原因分析

根據(jù)上述檢查情況，綜合分析：該車組上海南站發(fā)車時間為14：51分，采用站站停模式，運行至金山衛(wèi)站的到達時間為15：51分。由于該段時間為全天外溫最高時間段。動車組列車平均每7分鐘就需進站停靠，而司機室空調(diào)室外機所處的設(shè)備艙為密閉結(jié)構(gòu)。在外界氣溫過高，而設(shè)備艙內(nèi)進風量偏少的情況下，極容易導(dǎo)致設(shè)備艙內(nèi)的溫度過高，使室外機散熱性能降低。由于空調(diào)壓縮機電流值會隨著外界氣溫的升高而變大?？照{(diào)機組內(nèi)過量的制冷劑在高溫天氣極易導(dǎo)致高壓壓力保護裝置動作，進而使司機室空調(diào)制冷效果差，隨著外溫的降低，設(shè)備艙內(nèi)溫度下降，室外機冷卻，故后續(xù)工作正常。

目前處理該類型故障，普遍的方法是檢查冷凝器是否臟堵、冷凝風機是否工作正常，通過減少管路中的制冷劑，使故障消除。本案例中，通過將空調(diào)系統(tǒng)中的制冷劑重新排凈、抽真空，加入適量的制冷劑。從而保證司機室空調(diào)正常工作。

3.3 后續(xù)探討

CRH2A-2195動車組自2013年年底新造出廠配屬至今，未發(fā)生過空調(diào)高壓的故障。由于金山線特殊的運營條件，極易導(dǎo)致空調(diào)高壓故障的發(fā)生。而導(dǎo)致空調(diào)機組發(fā)生高壓故障原因，除過量的制冷劑外，另一重要原因是司機室空調(diào)室外機安裝在動車組底部密閉的設(shè)備艙內(nèi)，加之金山線站與站之間運行時間短，極易發(fā)生設(shè)備艙無法快速冷卻，而導(dǎo)致設(shè)備艙內(nèi)溫度過高，所以加強設(shè)備艙內(nèi)的通風也是非常有必要的。目前，配屬上海南動車所的動車組型號有四方股份平臺的E01、E01A、E25、E28車型，其中E01、E01A、E25車型的司機室空調(diào)室外機采用全密封式裙板，如圖1，而E28車型的司機室空調(diào)室外機采用帶格柵的通氣裙板，如圖2。由于帶格柵的通氣裙板與現(xiàn)有的客室空調(diào)裙板相同，提高了室外機的散熱能力，這樣就大大降低了司機室空調(diào)機組發(fā)生高壓故障的概率。

4 結(jié)束語

隨著高鐵運營線路的不斷增加，為適應(yīng)中國國內(nèi)氣候環(huán)境的變化，年輕的動車人在為動車組適應(yīng)環(huán)境的變遷而做著努力。只有這樣CRH動車組才能代表我們國家先進的制造業(yè)走出中國，走向世界。

參考文獻：

[1]鐵路動車組司機室用KLF4.9型空調(diào)裝置使用說明書[Z].石家莊國祥運輸設(shè)備有限公司.

[2]時速200公里CRH2動車組維護檢修手冊[Z].南車四方機車車輛股份有限公司.