劉愛(ài)山

摘 要：社會(huì)在不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)的HVAC的占有量不斷攀升，無(wú)論是汽車行業(yè)還是工程機(jī)械行業(yè)，人們對(duì)駕駛室的舒適性有了更高的要求，這就使得空調(diào)發(fā)揮的作用越來(lái)越大，為了應(yīng)對(duì)各個(gè)工況，各類車型所限制的條件，空調(diào)的優(yōu)化設(shè)計(jì)就尤為重要，只有把握整體設(shè)計(jì)概念，才能不斷提高產(chǎn)品性能及客戶的使用滿意度， 在整體設(shè)計(jì)中，一定要綜合考慮各方面因素，完成有十足誠(chéng)意的設(shè)計(jì)產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：空調(diào)設(shè)計(jì); 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 ;設(shè)計(jì)優(yōu)化布局

1.HVAC的結(jié)構(gòu)

1.1 HVAC布局介紹

HVAC布局需要根據(jù)整機(jī)的有限空間，在滿足性能要求的基礎(chǔ)之上盡可能的節(jié)省空間，所以布局就尤為重要，常見(jiàn)的布局方式有：橫式布局電機(jī)居中、橫式布局電機(jī)偏置、混合式布局電機(jī)偏置、縱立式布局電機(jī)居中等

1.2 HVAC的設(shè)計(jì)原則

在整個(gè)大環(huán)境下，市場(chǎng)上各式各樣的空調(diào)總成，來(lái)滿足市場(chǎng)需求，這時(shí)候我們?cè)谠O(shè)計(jì)初期就應(yīng)該考慮，優(yōu)化設(shè)計(jì)性能更優(yōu)，使用面更廣的空調(diào)總成，在設(shè)計(jì)階段，可以按照以下設(shè)計(jì)原則進(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì)：

1.2.1可靠性（是否采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，熱力性能是否溫度，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否合理）

1.2.2.新穎性（是否有3個(gè)以上新專利的運(yùn)用）

1.2.3.高性能（較低的空氣壓降，高性能的熱交換器，穩(wěn)定的溫度控制性能，理想的排水系統(tǒng)）

1.2.4.靈活性（模塊化設(shè)計(jì)，能在不同車型不同駕駛室同時(shí)應(yīng)用）

1.2.5.經(jīng)濟(jì)學(xué)（采用標(biāo)準(zhǔn)零部件，適應(yīng)簡(jiǎn)單的工藝，控制成本，優(yōu)選使用較少，較輕的零件）

2.HVAC設(shè)計(jì)規(guī)范

2.1暖風(fēng)芯體的布置

2.1.1暖風(fēng)芯體的種類和規(guī)格

暖風(fēng)芯體一般包括 管片式、全鋁制釬焊平行流式;

U型、I型、交叉型可以作為在冷卻水流向上分類。

2.1.2 暖風(fēng)芯體的選擇

以上幾款加熱器性能最不理想的就是U型加熱器，幾乎在多溫區(qū)很少運(yùn)用，效果很不理想;

I型加熱器的使用效果同樣不盡人意，但是優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)用此加熱器的時(shí)候，溫差還是可以保證相對(duì)均勻，使得效果會(huì)有一些提升，但對(duì)安裝要求較高，故不建議使用;

以上三款加熱器中效果最好的就是交叉型加熱器，市場(chǎng)上反應(yīng)一直很好，可以適應(yīng)多種工況，多種機(jī)型，效果突出，值得選用。

2.2 蒸發(fā)器芯體的布置

2.2.1 蒸發(fā)器芯體的種類和規(guī)格

按結(jié)構(gòu)形式分為：管片式、管帶式、層疊式、平行流式。

2.2.2 蒸發(fā)器芯體的選擇

選擇一款合適的蒸發(fā)器需要注意以下要素：

1.蒸發(fā)器要有足夠的制冷量

2.溫度平衡和風(fēng)量平衡性能要好

3.具有很好的控制冷凝水的能力

4.滿足裝配性要求

2.2.3 蒸發(fā)器芯體在HVAC的位置

蒸發(fā)器芯體在布局設(shè)計(jì)中，要充分考慮芯體與殼體之間的配合，芯體與風(fēng)門之間的配合，芯體周圍需粘貼海綿以此來(lái)保證密封性，海綿的粘貼要考慮壓縮量，一般最多不超過(guò)60%，否則容易出現(xiàn)失效，造成密封不良，影響空調(diào)性能，蒸發(fā)器芯體的布局還要充分考慮殼體現(xiàn)有的空間，盡量選用平臺(tái)化產(chǎn)品，這樣能夠保證產(chǎn)品性能并且節(jié)約設(shè)計(jì)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本，大大提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 HVAC排水槽的設(shè)計(jì)

排水槽設(shè)計(jì)注意的要素：

1.殼體與排水槽要很好的密封

2.蒸發(fā)器與排水槽要很好的密封

3.蒸發(fā)器與殼體需要很好的密封

4.蒸發(fā)器下面預(yù)留足夠的空間

5.排水槽要有合理的排水形狀

6.排水槽要在HVAC的最低點(diǎn)

2.4 進(jìn)氣與出風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.4.1 進(jìn)氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

進(jìn)氣裝置在設(shè)計(jì)上要注意以下要素

1.良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

2.保證足夠的風(fēng)量進(jìn)入

3.風(fēng)門運(yùn)動(dòng)靈活（實(shí)現(xiàn)內(nèi)外循環(huán)的切換，風(fēng)門轉(zhuǎn)動(dòng)角度盡量小，選擇可靠的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)）

4.良好的密封性（風(fēng)門與殼體之間要保證密封、殼體的密封）

5.良好的靜音性（運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的噪音控制）

2.4.2 出風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

風(fēng)道設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循平順性，切忌出現(xiàn)尖端，凸起，垂直角度等不利因素，以上結(jié)構(gòu)容易造成風(fēng)在循環(huán)中形成渦流，造成噪音增大，風(fēng)量減少等不利因素，充分考慮風(fēng)道的流速，通過(guò)模擬仿真，流體域的提取等優(yōu)化風(fēng)道設(shè)計(jì)，后期通過(guò)RP件進(jìn)行驗(yàn)證，確保性能提升優(yōu)化。

風(fēng)道一般設(shè)計(jì)原則：

在空調(diào)設(shè)計(jì)中，很多時(shí)候完美的設(shè)計(jì)是創(chuàng)造不了的 ，由于受各方面條件的限制，風(fēng)道的設(shè)計(jì)也不是隨意走向，必須與其他機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理的中和，此時(shí)作為設(shè)計(jì)人員，就要進(jìn)行取舍，本著在當(dāng)下的工況下，完成最優(yōu)的風(fēng)道設(shè)計(jì)，風(fēng)道截面盡可能圓整。

2.5 空氣過(guò)濾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.5.1空氣過(guò)濾器在空調(diào)中的重要性不言而喻，這是駕駛室艙內(nèi)保證新鮮空氣的第一道門禁，選用合適的空氣過(guò)濾器尤為重要，一般將空調(diào)過(guò)濾器安裝在進(jìn)氣通道周圍，此時(shí)空調(diào)濾芯才能發(fā)揮其最大的作用，起到凈化空氣的效果;

2.5.2設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)周圍;

2.2.3設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)與蒸發(fā)器之間（過(guò)濾器的底部一定要高于蒸發(fā)器的底部，否則將會(huì)被冷凝水浸濕）

2.6 風(fēng)機(jī)裝置

風(fēng)機(jī)的布局在空調(diào)系統(tǒng)中屬于源頭，風(fēng)機(jī)與內(nèi)外循環(huán)及殼體的配合要保證精細(xì)度，一般要求為3mm，過(guò)小容易干涉，同樣間隙也不能過(guò)于偏大，這樣在配合過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，造成密封不良，風(fēng)量必然受到影響。

2.7 冷凝器 壓縮機(jī) 空調(diào)管路的布局

在整套空調(diào)系統(tǒng)中，除上述部件還需要冷凝器 壓縮機(jī) 空調(diào)管路的配合才能形成一套完成的體系，壓縮機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)的重中之重，一切的動(dòng)力都是靠其提供，可以說(shuō)是最為重要的一個(gè)部件。冷凝器的作用簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是進(jìn)行散熱，通過(guò)帶走熱量來(lái)對(duì)整套空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行幫助。而空調(diào)管路的走向布置原則：空調(diào)管路的走向布置遵循滿足間隙要求，固定方式方便可靠和便于拆卸維護(hù)，能有效減震。

結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)若干年的發(fā)展，通過(guò)每一代人的共同努力，我國(guó)已經(jīng)從開(kāi)始的借鑒模式成功轉(zhuǎn)變成為自主設(shè)計(jì)，有足夠的能力進(jìn)行空調(diào)自主設(shè)計(jì)，擺脫了技術(shù)限制，成功的躋身在技術(shù)科技的前沿，當(dāng)年那個(gè)技術(shù)受限的時(shí)代一去不復(fù)返，從手動(dòng)空調(diào)到自動(dòng)空調(diào)，從單溫區(qū)到雙溫區(qū)，到如今加入了空氣凈化器，除甲醛凈化器等提高舒適性及安全性的配置。隨著人們對(duì)空氣質(zhì)量及舒適性的日趨挑剔，空調(diào)設(shè)計(jì)也同樣提高了設(shè)計(jì)門檻，僅僅滿足風(fēng)量要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，提升操作性能，便捷性，降低能耗等滿足每一個(gè)使用者的需求，如今電動(dòng)車的大力發(fā)展，電動(dòng)汽車的熱管理就更加重要，今后的技術(shù)革新肯定又是振奮人心的，希望在每個(gè)技術(shù)人員的努力之下，使得我國(guó)的熱管理技術(shù)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，快速的達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

參考文獻(xiàn)：

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