齊傳海

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230022）

一種車用空調(diào)輔助加熱系統(tǒng)的運(yùn)用

齊傳海

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230022）

文章首先介紹了車用空調(diào)系統(tǒng)采暖的工作原理，并且闡述現(xiàn)階段柴油發(fā)動(dòng)機(jī)低水溫的特點(diǎn)，造成在極寒地區(qū)暖風(fēng)效果達(dá)不到要求，針對此系統(tǒng)的研究對于提高柴油車暖風(fēng)舒適性的提高有著重要的意義。

空調(diào)系統(tǒng)；暖風(fēng)系統(tǒng)；液體加熱器；油泵

前言

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由于低油耗，高功率在整車上運(yùn)用越來越廣，但是柴油車在低溫環(huán)境下，水溫較低，會(huì)造成空調(diào)系統(tǒng)采暖效果較差等問題，液體加熱器通過燃燒燃油，提高發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的冷卻液溫度，進(jìn)而可以提升采暖效果，主要部件由：油泵、進(jìn)氣、排氣、主機(jī)體。

1 液體加熱器的技術(shù)特點(diǎn)

整車水路方案

圖1

在圖1中，1、發(fā)動(dòng)機(jī)，2、發(fā)動(dòng)機(jī)出水管路，3、水泵總成，4、燃油型水暖加熱器總成，5、水暖加熱器出水管路，6、前暖風(fēng)機(jī)總成，7、后暖風(fēng)機(jī)總成，8、發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)水管路

當(dāng)需要開啟空調(diào)暖風(fēng)時(shí)，開啟加熱器4，同時(shí)水泵3開啟，將發(fā)動(dòng)機(jī)1的出水通過管路2吸入加熱器4內(nèi)部，經(jīng)過加熱后，再經(jīng)過管路5將加熱后的水并行通過前暖風(fēng)機(jī)6和后暖風(fēng)機(jī) 7，空調(diào)的風(fēng)機(jī)將暖風(fēng)機(jī)內(nèi)的熱量吹到車內(nèi)。最后通過管路8回到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，完成整個(gè)循環(huán)。

液體加熱器部件結(jié)構(gòu)原理及參數(shù)

圖2

水泵參數(shù)：

表1

油泵參數(shù)：

表2

加熱器參數(shù)：

表3

2 液體加熱器在柴油車上的應(yīng)用

下面以江淮某車型為例，闡述液體加熱器的應(yīng)用過程。

2.1 整車項(xiàng)目方案

圖3 整車布置示意圖

圖4 局部水路圖

2.2 零部件分組方案

2.2.1 燃油供給

圖5 供油示意圖

選取在合適的位置，綜合考慮油管長度，將油泵安裝在車體上為液體加熱器提供燃燒的油料。

2.2.2 線束布置

圖6

根據(jù)液體加熱器主機(jī)的位置，同時(shí)依據(jù)保險(xiǎn)絲盒及電器件的分布，液體加熱器主線束通過扎帶與空調(diào)高低壓管路固定在一起，由下車體到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)艙，經(jīng)過前艙過孔進(jìn)入駕駛室內(nèi)。線束總成布置如上圖。

2.2.3 系統(tǒng)控制圖

圖7

選用的12V 5KW EV0液體加熱器產(chǎn)品根據(jù)操作元件的不同可分為3種配置，分別為旋鈕開關(guān)方式開啟（目前采用的方式）、定時(shí)器開啟、遙控開啟（Thermo Call）。其中定時(shí)器可以設(shè)定 10 到 120 分鐘時(shí)間，利用遙控開啟方式可以通過電話、短信來設(shè)定舒適的級別，其系統(tǒng)原理圖如上圖所示

2.2.4 控制邏輯

（1）開啟條件：蓄電池電壓大于 12.5V、水溫低于 84℃，加熱器開關(guān)打開 。

①水溫度控制：水溫＜60℃ 全功率，65℃~84℃半功率，＞84℃后關(guān)閉，當(dāng)水溫下降達(dá)到65℃時(shí)加熱器由停機(jī)轉(zhuǎn)為半功率工作，下降到60℃時(shí)全功率工作，如果在半載模式溫度繼續(xù)上升，到84℃停機(jī)，如此循環(huán)。

②水泵控制：當(dāng)循環(huán)泵流量低于250L/h不工作。

③油泵控制：油泵頻率為7Hz時(shí)，60s內(nèi)檢測到油泵油量低于12ml時(shí)，加熱器停機(jī)。

（2）關(guān)閉條件（滿足下列條件之一，即關(guān)閉加熱器）：

①加熱器開關(guān)關(guān)閉；

②加熱器工作時(shí)間大于50分鐘；

③水溫傳感器測量冷卻液溫度達(dá)到84℃；

④蓄電池電壓低于11V持續(xù)11S；

⑤水溫傳感器故障，過熱傳感器測量冷卻液溫度達(dá)到120℃； 循環(huán)泵流量太低，會(huì)引起加熱器過熱故障，導(dǎo)致停機(jī)。

圖8 加熱器工作階段圖

2.3 實(shí)施效果

通過液體加熱器的應(yīng)用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)水溫在低溫下有了明顯的改善，達(dá)到汽油車水平，可以滿足低溫啟動(dòng)和采暖性能需求。

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)水溫

圖9 發(fā)動(dòng)機(jī)水溫

（2）采暖性能

試驗(yàn)采用吹腳除霜、外循環(huán)模式。不帶液體加熱器狀態(tài)室外溫度-25℃，帶液體加熱器狀態(tài)室外溫度-28.0℃，試驗(yàn)進(jìn)行40min后。

表4

圖10

3 結(jié)論

通過對比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出，滿足極寒區(qū)域的使用要求。

[1] 江志斌,吳志寶,何斌.汽車空調(diào)模糊控制的研究[J]制冷學(xué)報(bào): 1995,25-29.

[2] 陳暉.駐車加熱系統(tǒng)[J]:上海汽車:2004,(10):26-28.

[3] 毛華永,李國祥,王偉.一種燃油加熱器的錐蓋形燃燒器:中國,200610070045.1[P].2006-11-7.

Application of auxiliary heating system for automobile air conditioner

Qi Chuanhai
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

This paper introduces the working principle of vehicle air conditioning heating system, and expounds the characteristics of present diesel engine low temperature, resulting in the effect of the warm air in Arctic regions is not up to the requirements, research on this system has important significance for improving the diesel heater improved comfort.

air conditioning system; warm air system; liquid heater; oil pump

CLC NO.: U471.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)12-44-03

U471.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-7988 (2017)12-44-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.12.016

齊傳海（1986-），助理工程師，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司。