葛磊華，曹皇親，楊菲菲

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

某車型空調(diào)制冷性能改進(jìn)研究

葛磊華，曹皇親，楊菲菲

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

文章針對2016年夏天反饋的某車型空調(diào)制冷效果差問題組織市場調(diào)查和研究分析，該車型在某環(huán)境艙進(jìn)行設(shè)計狀態(tài)空調(diào)制冷性能驗證，同輛車?yán)鋮s模塊方案改進(jìn)后再次測試驗證，試驗結(jié)果表明電子風(fēng)扇相比硅油風(fēng)扇確實可以提高空調(diào)制冷性能。

空調(diào)制冷；冷卻模塊；電子風(fēng)扇；硅油風(fēng)扇

CLC NO.: U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-11-03

前言

隨著客戶對汽車舒適性要求的提高，汽車空調(diào)制冷性能越來越成為汽車品質(zhì)的重要因數(shù)，汽車空調(diào)主要通過駕駛室空調(diào)主機(jī)冷暖空氣混合程度影響儀表臺出風(fēng)口的溫度，目前無論乘用車還是商用車的客戶對空調(diào)舒適性要求越來越高，炎炎夏季客戶希望駕駛室能夠快速降溫。

本文針對去年市場上客戶反饋的某車型制冷效果不理想問題，對冷卻模塊結(jié)構(gòu)優(yōu)化，同一個車輛通過整改前后方案在環(huán)境艙進(jìn)行制冷性能對比驗證，整改后方案可有效提升空調(diào)制冷性能，為后期車型的設(shè)計指明了方向。

1 空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理控制

1.1 空調(diào)系統(tǒng)

該車型空調(diào)系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、制冷管、暖風(fēng)管、空調(diào)主機(jī)和控制器組成，具體構(gòu)成如圖一所示，其中壓縮機(jī)位于發(fā)動機(jī)的左下側(cè)，考慮冷凝器左進(jìn)右出的結(jié)構(gòu)，制冷管路分布在車身兩側(cè)，暖風(fēng)管路走向由發(fā)動機(jī)暖風(fēng)進(jìn)出水口和暖風(fēng)芯體水口位置決定，空調(diào)主機(jī)先預(yù)裝在管梁上，通過管梁安裝在車身上，控制器裝在儀表板本體上。

1.2 空調(diào)控制器

本空調(diào)為冷暖一體式電動空調(diào)，通過操作控制面板上的按鈕或旋鈕，可使不同溫度、濕度的風(fēng)從空調(diào)出風(fēng)口吹到駕駛室內(nèi)，以提供舒適的乘車環(huán)境。冷暖一體空調(diào)主機(jī)主要由空調(diào)送風(fēng)單元和出風(fēng)箱殼體組成，空調(diào)工作模式分為除霜、吹面、吹面吹腳、吹腳和吹腳除霜，其中工作模式通過按鈕結(jié)構(gòu)控制，當(dāng)某種模式點亮?xí)r，該模式開始工作，內(nèi)外循環(huán)也采用按鈕結(jié)構(gòu)，默認(rèn)狀態(tài)為外循環(huán)，按鈕被點亮?xí)r，內(nèi)循環(huán)開始工作。鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量和溫度選擇采用旋鈕結(jié)構(gòu)，具體控制器造型如圖2所示，由圖2可知，該控制面板由兩邊旋鈕結(jié)構(gòu)和中間按鍵結(jié)構(gòu)組合構(gòu)成，中間按鍵結(jié)構(gòu)預(yù)留一個空白按鍵為高配后風(fēng)窗除霜預(yù)留。

圖2 控制器結(jié)構(gòu)圖

1.3 原理控制

電動空調(diào)系統(tǒng)控制如圖3所示，其中溫度風(fēng)門執(zhí)行器、模式風(fēng)門執(zhí)行器、內(nèi)外氣風(fēng)門執(zhí)行器和鼓風(fēng)機(jī)控制與空調(diào)AC是否開啟無關(guān)，溫度風(fēng)門由溫度旋鈕控制，風(fēng)門開度與檔位相對應(yīng)，風(fēng)門0%開度對應(yīng)最冷位置，風(fēng)門100%開度對應(yīng)最熱位置，出風(fēng)工作模式由控制器上的模式按鍵控制，反復(fù)選擇“REC”鍵，內(nèi)外氣風(fēng)門做相應(yīng)的切換，空調(diào)工作首先發(fā)出AC請求信號，在蒸發(fā)器溫度和壓力開關(guān)都滿足的條件下輸出信號給發(fā)動機(jī)控制模塊，控制壓縮機(jī)工作、冷凝風(fēng)扇工作。

圖3 控制原理圖

2 冷卻模塊結(jié)構(gòu)

整改前冷卻模塊采用散熱器、水箱、冷凝器三合一結(jié)構(gòu)，其中冷凝器前面放置兩臺冷凝風(fēng)扇，散熱器采用硅油風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖4所示，硅油風(fēng)扇通過發(fā)動機(jī)機(jī)械帶動風(fēng)扇工作；整改后冷卻模塊也采取散熱器、水箱、冷凝器三合一結(jié)構(gòu)，冷凝器前面放置一臺冷凝風(fēng)扇，散熱器采用雙電子風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖5所示，散熱器雙電子風(fēng)扇結(jié)構(gòu)通過ECU進(jìn)行控制工作。

圖4 冷卻模塊結(jié)構(gòu)（整改前）

圖5 冷卻模塊結(jié)構(gòu)（整改后）

3 試驗過程

3.1 試驗條件

環(huán)境艙升溫滿足測試條件，即環(huán)境溫度43℃，日照量1000w/㎡.h，濕度40%RH。

試驗條件滿足后啟動發(fā)動機(jī)，溫度旋鈕撥至最冷位置，鼓風(fēng)機(jī)打到最大檔位4，內(nèi)循環(huán)和吹面模式按鍵點亮，啟動A/C按鍵開關(guān)，空調(diào)壓縮機(jī)開始工作，按照以下工況測試乘客頭部平均溫度和出風(fēng)口平均溫度，40km/h保持45min，60km/h保持30min，100km/h保持30min，怠速工況保持30min。

3.2 試驗數(shù)據(jù)

整改前試驗測量數(shù)據(jù)如表1所示，整改后試驗測量數(shù)據(jù)如表2所示，由表一可知不同工況都不滿足設(shè)計要求，由表2可知部分工況可以滿足設(shè)計要求。

表1 試驗結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對比

表2 試驗結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對比

3.3 試驗結(jié)論

（1）整改后40km/h工況45分鐘頭部平均溫度降低4℃，出風(fēng)口平均溫度降低5.4℃，60km/h工況30分鐘頭部平均溫度降低5.7℃，出風(fēng)口平均溫度降低6.3℃，100km/h工況30分鐘頭部平均溫度降低5.7℃，出風(fēng)口平均溫度降低5.3℃，怠速工況30分鐘頭部平均溫度降低4.9℃，出風(fēng)口平均溫度降低4.9℃。

（2）整改前40km/h、60km/h、100km/h和怠速四種工況頭部平均溫度和出風(fēng)口平均溫度都不滿足設(shè)計要求，整改后100km/h工況頭部平均溫度和出風(fēng)口平均溫度滿足設(shè)計要求，其余三種工況頭部平均溫度和出風(fēng)口平均溫度不滿足設(shè)計要求，但是測量值已經(jīng)接近標(biāo)準(zhǔn)值，整改后效果明顯，可有效提升空調(diào)制冷性能。

4 結(jié)束語

本文針對目前某車型的市場空調(diào)問題提出一種改進(jìn)方案，首先介紹了該空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及工作原理，同時比較整改前后冷卻模塊結(jié)構(gòu)的差異，最后通過試驗對比驗證冷卻模塊整改后方案的改進(jìn)效果，由于整改后試驗測量數(shù)據(jù)仍未達(dá)到設(shè)計要求，有待后續(xù)進(jìn)一步研究。

[1] 葛磊華,曹皇親.冷凝風(fēng)扇在汽車空調(diào)怠速性能中的應(yīng)用.[J]汽車實用技術(shù)2016年第02期.

[2] 凌永成.汽車空調(diào)技術(shù)[M]機(jī)械工業(yè)出版社.

[3] 劉占峰,宋力,趙丹平.汽車空調(diào)[M].北京大學(xué)出版社.

[4] 朱健,金衛(wèi)星.汽車空調(diào)制冷裝置不制冷故障的原因及排除[J]汽車運(yùn)用No.7,2014.

Improvement of Air conditioning Performance from a Certain Vehicle

Ge Leihua, Cao Huangqin, Yang Feifei
（The Center of Technology of Jianghuai Automobile Co. Ltd, Anhui Hefei 230601）

Because the air conditioning performance from a certain vehicle is not ideal in this summer of 2016, we organize market research and analysis in this paper. To verify the performance of air conditioning we do the test in a certain environment, and the same vehicle after the cooling module rectification is tested again. The test results show that the electric fan can improve the cooling performance compared with the silicon oil fan.

Air Conditioning; Cooling Module; Electric Fan; Silicon Oil Fan

U467.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)19-11-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.19.005

葛磊華，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心。