趙成吉

摘要：汽車空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車內(nèi)溫度、濕度的調(diào)節(jié)功能，能夠保證駕駛?cè)藛T和乘坐者舒適的用車體驗(yàn)，通過(guò)壓縮機(jī)制冷技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)是現(xiàn)階段汽車廣泛使用的方式。壓縮機(jī)作為汽車空調(diào)系統(tǒng)的“心臟”，是制冷工作的主要?jiǎng)恿υ矗浼夹g(shù)先進(jìn)性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到空調(diào)系統(tǒng)的效率和能力，因此分析與研究現(xiàn)階段汽車壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)的使用情況和運(yùn)行缺點(diǎn)，具有重要的價(jià)值和意義。冷工作的主要?jiǎng)恿υ?，其技術(shù)先進(jìn)性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到空調(diào)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速;能源汽車;空調(diào)制冷;性能研究

一、空調(diào)制冷原理

是一個(gè)由氣態(tài)變成液態(tài)、再由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的循環(huán)過(guò)程。制冷過(guò)程主要有壓縮、放熱、節(jié)流和吸熱四個(gè)過(guò)程。制冷劑被壓縮機(jī)帶入冷凝器后，由發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇冷卻作用，制冷劑將大量熱量傳給冷凝器繼而散發(fā)到車廂外的空氣中，使氣態(tài)制冷劑冷凝形成高壓中溫的制冷劑液體，經(jīng)儲(chǔ)液干燥器吸濕和過(guò)濾作用，膨脹閥將制冷液吸熱后變?yōu)闅怏w，經(jīng)膨脹閥到達(dá)蒸發(fā)器，蒸發(fā)器吸收車內(nèi)空氣的熱量，通過(guò)風(fēng)機(jī)與風(fēng)道將涼空氣送到車廂;吸熱后的氣態(tài)制冷劑又被壓縮機(jī)吸入，開(kāi)始下一輪循環(huán)。

二、壓縮機(jī)制冷原理

壓縮機(jī)主要作用是為制冷劑提供壓力，為制冷劑實(shí)現(xiàn)液化放熱提供條件，并保證制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)，是制冷系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿υ?。即：壓縮機(jī)將蒸發(fā)器內(nèi)轉(zhuǎn)換出的氣態(tài)低溫低壓制冷劑吸入內(nèi)部進(jìn)行壓縮，在壓縮過(guò)程中，機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)氣態(tài)制冷劑做功，使制冷劑轉(zhuǎn)換為高壓高溫的氣態(tài)形式，然后送入冷凝器中進(jìn)行冷卻液化，在冷凝器中，高溫高壓的制冷劑會(huì)將熱量傳遞給車外的大氣環(huán)境，從而變?yōu)楦邷馗邏旱囊簯B(tài)形式，制冷劑從冷凝器出來(lái)以后進(jìn)入儲(chǔ)液干燥過(guò)濾器，儲(chǔ)液干燥過(guò)濾器可以過(guò)濾掉顆粒物雜質(zhì)同時(shí)吸收制冷劑中可能含有的水份，通過(guò)膨脹閥實(shí)現(xiàn)降溫降壓，冷卻后的液體流回蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器內(nèi)再次轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍鈶B(tài)形式，進(jìn)而參與下一循環(huán)的工作。

三、新能源車汽車空調(diào)測(cè)試系統(tǒng)構(gòu)成

對(duì)于新能源車汽車空調(diào)系統(tǒng)將采用焓差法對(duì)其性能進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)傳感器分布在新能源車汽車空調(diào)系統(tǒng)各處用以記錄新能源車汽車空調(diào)系統(tǒng)在不同工況條件下的運(yùn)行參數(shù)。新能源車汽車空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)所記錄的數(shù)據(jù)主要來(lái)自于兩個(gè)部分：空調(diào)側(cè)和環(huán)境側(cè)。新能源車汽車空調(diào)系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)采集點(diǎn)分布在壓縮機(jī)進(jìn)出口、室內(nèi)蒸發(fā)器和室外冷凝器等的進(jìn)出口位置。布置于上述位置的傳感器將采集到的溫度、壓力信號(hào)傳輸至控制電腦中進(jìn)行記錄與分析。新能源車汽車空調(diào)測(cè)試系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)通過(guò)記錄汽車空調(diào)系統(tǒng)壓縮機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，記錄并分析壓縮機(jī)不同轉(zhuǎn)速對(duì)汽車空調(diào)運(yùn)行性能的影響。

四、壓縮機(jī)技術(shù)分析

現(xiàn)階段應(yīng)用于汽車的壓縮機(jī)技術(shù)是多種多樣的，其技術(shù)先進(jìn)程度的運(yùn)行原理的存在一定差異，總體來(lái)說(shuō)，汽車空調(diào)壓縮機(jī)從以下三方面發(fā)揮作用：①吸出蒸發(fā)器內(nèi)部的制冷劑，使液態(tài)制冷劑汽化，吸收熱量，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)器制冷功能;②改變制冷劑的物理形態(tài)，使其有液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，并提供給冷凝器，便于冷凝器降溫散熱;③為制冷劑提供循環(huán)動(dòng)力，保證吸熱和放熱的往復(fù)進(jìn)行。因此壓縮機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)和可靠性直接決定了整個(gè)制冷系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)研究有利于技術(shù)的改進(jìn)與優(yōu)化。

五、新能源汽車空調(diào)故障現(xiàn)象與檢修注意事項(xiàng)

1.新能源汽車空調(diào)常見(jiàn)故障檢修

進(jìn)行檢修時(shí)，應(yīng)先結(jié)合檢測(cè)空調(diào)系統(tǒng)的電源和電壓正常參數(shù)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，確認(rèn)故障是否發(fā)生在該區(qū)域。如果空調(diào)系統(tǒng)的電源和電壓檢測(cè)正常，即可排除該區(qū)域，然后對(duì)檢查熔斷絲是否已經(jīng)發(fā)生熔斷，如果已經(jīng)發(fā)生熔斷，分析熔斷原因并排除該區(qū)域故障，然后更換新的熔斷絲。如果故障區(qū)域都已排除仍未找到空調(diào)系統(tǒng)的問(wèn)題所在，那么就需要對(duì)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況是否正常，檢查開(kāi)關(guān)、變速電阻器接觸情況和工作情況是否良好，如果鼓風(fēng)機(jī)在上述故障區(qū)域都排除的情況下，仍然無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)，就需要針對(duì)電機(jī)進(jìn)行專項(xiàng)檢測(cè)。

2.新能源汽車空調(diào)常見(jiàn)故障

新能源汽車空調(diào)故障與傳統(tǒng)汽車空調(diào)故障是一樣的，都是不能制冷或制冷不足、暖風(fēng)失效。其故障現(xiàn)象有：壓縮機(jī)高壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)故障、壓縮機(jī)內(nèi)部故障、冷凝器散熱不良、冷凝風(fēng)扇不工作、制冷劑不足、制冷劑水分含量超標(biāo)、冷凍機(jī)油過(guò)多、管路有空氣、蒸發(fā)器鼓風(fēng)機(jī)工作不良、蒸發(fā)器臟堵、膨脹閥堵塞、膨脹閥開(kāi)度過(guò)大或過(guò)小、控制面板故障、空調(diào)出風(fēng)口堵塞等。

3.維修注意事項(xiàng)

①高壓部件處加設(shè)高壓勿觸警告標(biāo)志。②維修人員應(yīng)穿戴相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)備。③維修人員必須持高壓安全許可證才可對(duì)高壓部件進(jìn)行維修。④維修前須對(duì)維修設(shè)備進(jìn)行絕緣性能測(cè)試，確保安全性。⑤維修前確保汽車熄火且不處于通電狀態(tài)。⑥拆卸車輛外部電源，包括十二伏蓄電池，防止安全事故的發(fā)生。⑦拆卸動(dòng)力電池維修把手，進(jìn)行單獨(dú)保管，期間切忌安裝動(dòng)力電池維修把手。⑧拆卸動(dòng)力電池維修把手后需靜置放電十分鐘，等待高壓能量釋放完，再對(duì)高壓部件進(jìn)行檢修。

六、汽車空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行參數(shù)對(duì)新能源車汽車空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行性能的影響

1.壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)蒸發(fā)器出風(fēng)溫度和電子膨脹閥最佳開(kāi)度的影響

發(fā)現(xiàn)當(dāng)空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速升高由實(shí)驗(yàn)處于2000r/min提升分別以1000r/min為間隔提升至7000r/min時(shí)，空調(diào)電子膨脹閥的最佳開(kāi)度分別為180、230、260、275、280、285步，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速與空調(diào)電子膨脹閥的最佳開(kāi)度是同步增加的，且這一增長(zhǎng)速率是在逐步降低。造成這一現(xiàn)象的原因在于壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速處于6000r/min以內(nèi)時(shí)，其轉(zhuǎn)速的增大雖然會(huì)引起空調(diào)冷凝溫度和壓力的增長(zhǎng)，并導(dǎo)致冷凝器換熱溫度和換熱量的增大，如電子膨脹閥的開(kāi)度并未隨之增大將會(huì)導(dǎo)致過(guò)冷度的變大，為了使得空調(diào)壓縮機(jī)處于最優(yōu)工況條件需要將過(guò)冷度控制在5-8℃的區(qū)間范圍內(nèi)。

2.空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)空調(diào)冷凝、蒸發(fā)壓力的影響規(guī)律

結(jié)合實(shí)驗(yàn)所得出的數(shù)據(jù)，空調(diào)壓縮機(jī)不同轉(zhuǎn)速實(shí)驗(yàn)下對(duì)應(yīng)的最佳運(yùn)行工況下的EXV開(kāi)度是有所差別的。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，空調(diào)冷凝壓力將與空調(diào)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速呈正比，而空調(diào)的蒸發(fā)壓力則與壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速呈反比。在室內(nèi)外環(huán)境溫度差恒定時(shí)，空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的提高將使得空調(diào)內(nèi)循環(huán)工質(zhì)的流量和流速都增大，從而使得循環(huán)工質(zhì)的低壓進(jìn)一步降低、高壓進(jìn)一步升高，空調(diào)內(nèi)的壓比增大，進(jìn)而使得空調(diào)壓縮機(jī)功耗和制冷量都有著不同程度的增加，降低了空調(diào)的能耗比。

七、空調(diào)日常維護(hù)和保養(yǎng)方法

①汽車原廠空調(diào)濾芯正常使用壽命一般為1.2萬(wàn)公里，汽車每2萬(wàn)公里或十二個(gè)月更換空調(diào)濾芯為宜。②空調(diào)需要定期檢查。皮帶是否有磨損、斷裂以及松緊情況，若有及時(shí)更換;室內(nèi)機(jī)的過(guò)濾網(wǎng)一般兩月更換一次;室內(nèi)外風(fēng)機(jī)是否有噪音、轉(zhuǎn)速慢、抖動(dòng)等現(xiàn)象，若有異常及時(shí)解決。③定期清潔冷凝器，夏季可以用水管沖洗冷凝器，去除污物，加快表面散熱，進(jìn)而提升空調(diào)系統(tǒng)制冷效果。

結(jié)束語(yǔ)：

本文在分析影響車輛空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速在車載空調(diào)系統(tǒng)中的重要作用以及不同轉(zhuǎn)速條件下空調(diào)壓縮機(jī)的能耗、質(zhì)量量以及COP等的參數(shù)變化進(jìn)行了分析介紹?？傮w來(lái)說(shuō)，在空調(diào)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，控制系統(tǒng)的過(guò)冷度在5-8℃的區(qū)間范圍內(nèi)可以獲得較高的制冷量量和COP，空調(diào)系統(tǒng)獲得了最優(yōu)性能。

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