王璐(華晨汽車工程研究院電器工程室,遼寧 沈陽 110141)
?
雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)
王璐
(華晨汽車工程研究院電器工程室,遼寧 沈陽110141)
摘要:詳細(xì)介紹雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)的布置方案,并與傳統(tǒng)的單冷凝器空調(diào)系統(tǒng)進行了對比說明,全面闡述雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)在提升空調(diào)換熱能力方面的突出貢獻。
關(guān)鍵詞:華晨汽車;空調(diào);雙冷凝器
冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵,是室內(nèi)熱量與室外環(huán)境溝通的橋梁,現(xiàn)在隨著車身尺寸的不斷增大,冷凝器的體積與面積也不斷增大。為了降低由于冷凝器體積增大造成的整車布置困難的問題,總布置領(lǐng)域?qū)淠鞯捏w積提出了相應(yīng)的要求,因此,為保證空調(diào)的性能,雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運而生。同時,隨著用戶對駕乘舒適性要求的日益嚴(yán)苛,導(dǎo)致此矛盾尤為突出,再加之整車開發(fā)平臺化的不斷推進以及供應(yīng)商產(chǎn)品單一化的問題,使得大體積冷凝器的開發(fā)也面臨開發(fā)成本以及開發(fā)周期的雙重壓力。在此背景下,我們通過使用雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng),可以幫助降低整車布置難度,減少整車開發(fā)成本以及開發(fā)周期,同時,保證整車的駕駛舒適性。
1.1空冷雙冷凝器系統(tǒng)
空調(diào)冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示??绽潆p冷凝器系統(tǒng)布置模式,在原單冷凝器前部增加一個輔助冷凝器,并且?guī)в歇毩L(fēng)扇,完成對整車?yán)淠髂芰Φ难a足。
1.2水冷雙冷凝器系統(tǒng)
水冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。水冷雙冷凝器系統(tǒng)布置模式,在原單冷凝器的基礎(chǔ)上,在整車?yán)鋮s水箱的側(cè)面集水槽中增加一個輔助冷凝器,完成對整車?yán)淠髂芰Φ难a足[1-3]。
圖1 空調(diào)冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成
圖2 水冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成
1.3適用車型
下文就目前市場上哪些車型適用于搭載雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)進行簡單的技術(shù)解析。
1.3.1傳統(tǒng)汽油車
圖3為前端冷卻模塊總成。從圖3可以發(fā)現(xiàn)下列信息:①整車前端冷卻模塊總成包含中冷器、油冷器、冷凝器、冷卻水箱以及冷卻風(fēng)扇總成;②此零部件通過兩側(cè)的塑料殼體進行相互固定。
在此種情形下,想要單獨增加冷凝器的尺寸而不對周邊零部件造成影響,是很難達到的。如若重新開發(fā),又面臨著開發(fā)成本以及開發(fā)周期的雙重壓力,所以,此時采用空冷雙冷凝器系統(tǒng),這個問題便迎刃而解了。具體方案如圖4~圖5所示。
圖3 前端冷卻模塊總成
圖4 空冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成
圖5 輔助空冷冷凝器
在原單冷凝器前部增加一個輔助冷凝器,并且?guī)в歇毩L(fēng)扇,完成對整車?yán)淠髂芰Φ难a足。
1.3.2新能源電動車
圖6為水冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成。輔助水冷冷凝器(圖7)放置在冷卻水箱的側(cè)面集水槽中,巧妙避開布置的問題。通過冷卻水的循環(huán)帶走制冷劑的熱量,完成對整車?yán)淠髂芰Φ难a足,保證整車的駕駛舒適性。
2.1傳統(tǒng)汽油車
對單、雙冷凝器系統(tǒng)進行降溫試驗對比。降溫測試條件:①試驗車輛至少在40℃的環(huán)境下浸泡10 h;②風(fēng)洞試驗室設(shè)置:環(huán)境溫度40℃,相對濕度40%,日照強度1000W/m2;③試驗車輛空調(diào)設(shè)置:內(nèi)循環(huán),空調(diào)打開,溫度調(diào)至最冷,鼓風(fēng)機最大擋;④不起動車:開啟日照輻射,風(fēng)速最小擋 (3 km/h),掛P擋,持續(xù)90min;⑤起動車:以32km/h的車速行駛,風(fēng)速32km/h,掛3擋,持續(xù)30min。10min后,單、雙冷凝器系統(tǒng)降溫試驗結(jié)果對比見表1。
圖6 水冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成
圖7 輔助水冷冷凝器
表1 單、雙冷凝器降溫試驗結(jié)果 ℃
從上述試驗對比,我們可以發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)汽油車在同等條件下,使用雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)對整車空調(diào)的性能提升是顯而易見的,這點可以從整車降溫試驗中各排溫度數(shù)值的比較中得以體現(xiàn)。目前空冷雙冷凝器系統(tǒng)已經(jīng)在華晨汽車華頌等車型上得以使用。
2.2新能源電動車
對有、無水冷雙冷凝器系統(tǒng)進行降溫試驗對比,測試條件見表2,試驗結(jié)果見表3。
表2 降溫測試條件
表3 有、無水冷雙冷凝器系統(tǒng)降溫試驗結(jié)果
從上述零部件臺架試驗對比可以發(fā)現(xiàn),新能源電動車在同等條件下,使用雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)對整車空調(diào)的性能提升是顯而易見的,這點可以從Qe蒸發(fā)器功率的數(shù)值比較中得到體現(xiàn)[4-5]。
隨著社會的發(fā)展,汽車作為一種生活的必需品,正慢慢進入每一個家庭,用戶對汽車的要求也越來越高,特別是對駕乘舒適性的要求,而空調(diào)作為汽車的重要組成部分,它的運行狀態(tài)直接影響著顧客對整車舒適性的評價。
冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵,是室內(nèi)熱量與室外環(huán)境溝通的橋梁。通過本文的分析與對比,可以發(fā)現(xiàn)雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)在提升空調(diào)換熱能力方面的突出貢獻,通過雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)對傳統(tǒng)冷凝器性能的補足,保證了整車的空調(diào)性能,滿足了顧客對整車舒適性的要求。
參考文獻:
[1]Mathur,G.,Hara,J.,Iwasaki,M.,and Meguriya,Y. Development of an Innovative Energy Efficient Compact CoolingSystem “SLIM”[S].SAETechnicalPaper 2012-01-1201,2012,doi:10.4271/2012-01-1201.
[2]Ap,N.,Jouanny,P.,Potier,M.,and Genoist,J.,UltimateCooling?System for New Generation of Vehicle [S].SAE Technical Paper 2005-01-2005,2005,doi:10.4271/2005-01-2005.
[3]Abraham,G.,Ravikumar,A.,and Shah,R.Design Considerations for an Integral-Receiver Dryer Condenser [S].SAE Technical Paper 2006-01-0725,2006,doi:10.4271/2006-01-0725.
[4]Yamada,A.,Sonoda,Y.,and Arakawa,Y.Development of an Automotive Air Conditioning System Using the HFC-134a Refrigerant[S].SAE Technical Paper 920216,1992,doi:10.4271/920216.
[5]Mignot,C.and Henon,E.NewR134aRefrigerant Fluid and Parallel Flow Condensers Technology:Development of Simulation Tools for New Products Engineering[S].SAETechnicalPaper950112,1995,doi:10.4271/950112.
(編輯楊景)
中圖分類號:U463.851
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1003-8639(2016)05-0070-03
收稿日期:2016-01-07;修回日期:2016-01-18
作者簡介:王璐,工程師,主要從事汽車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)工作。
Discussion of Double-condenser A/C System
WANG Lu
(Brilliance Automotive Engineering Research Institute electrical and engineering department,Shenyang 110141,China)
Abstract:This paper introduces the layout plan of double-condenser air conditioning systems,and compares it with the traditional single condenser air conditioning systems,comprehensively expounds the outstanding contributions of double-condenser air conditioning system in the aspect of improving the heat exchange capacity of air conditioning.
Key words:Brilliance;air Conditioning;double-condenser