牛世杰 羅楠楠

摘要：目前我國城市化發(fā)展水平和科技水平發(fā)展都十分快速，汽車是我國的主要交通工具。在全球化日益成熟的今天，對(duì)于制造業(yè)，有效的工廠布局和規(guī)劃有助于控制制造業(yè)成本和制造時(shí)間。汽車空調(diào)系統(tǒng)是車內(nèi)制熱、制冷的重要裝置，同時(shí)也是凈化車內(nèi)空氣的主要途徑。它可以實(shí)現(xiàn)車內(nèi)空氣與車外新鮮空氣的交換，也可以實(shí)現(xiàn)車內(nèi)空氣循環(huán)凈化。將Flexsim軟件應(yīng)用于汽車空調(diào)生產(chǎn)中。缺乏與生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行和廠房內(nèi)部之間的相互感知和互聯(lián)互通，中央空調(diào)系統(tǒng)各參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)需求完全依賴于各類傳感器反饋的信息數(shù)據(jù)，實(shí)際空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)隨著生產(chǎn)環(huán)境的變化而改變。

關(guān)鍵詞：汽車空調(diào);生產(chǎn)線;仿真;模型;優(yōu)化

引言

目前，國家對(duì)整車節(jié)能環(huán)保的要求越來越高，汽車空調(diào)系統(tǒng)對(duì)整車能耗有著較大影響。電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等低排放汽車，雖然能源利用率較高，但動(dòng)力輸出有限，因此能夠提供給空調(diào)系統(tǒng)的動(dòng)力受到嚴(yán)格限制，這對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能高效提出了更高要求?？偟膩碚f，在汽車的發(fā)展過程中，汽車內(nèi)部的空調(diào)使用情況關(guān)系到每一個(gè)用戶的使用環(huán)境。因此。對(duì)于技術(shù)人員來說，需要做好這方面的研究工作，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)，做好空調(diào)智能化控制，進(jìn)一步促進(jìn)汽車整體的行業(yè)發(fā)展。

1空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀分析

從目前空調(diào)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，空調(diào)控制系統(tǒng)還處于一個(gè)能耗比較大的階段，主要的兩個(gè)結(jié)構(gòu)是空調(diào)壓縮機(jī)和冷凝器。在一些傳統(tǒng)的燃油車中，空調(diào)的壓縮機(jī)主要是由汽車燃油機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)提供，驅(qū)動(dòng)力大概消耗的功率在20%左右，這其實(shí)在一定程度上影響了汽車的能源消耗。在整個(gè)汽車行業(yè)發(fā)展的過程中，對(duì)于汽車內(nèi)部的能源消耗問題方面的研究一直是社會(huì)中的熱點(diǎn)，通過汽車這樣的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合空調(diào)結(jié)構(gòu)，做好空調(diào)制冷方面的分析工作，這是目前的一大發(fā)展趨勢。這樣的空調(diào)壓縮機(jī)方式容易在使用過程中，導(dǎo)致制冷效果不明顯，在空調(diào)制熱的時(shí)候，也不能達(dá)到相應(yīng)的制作效率?；谶@樣的發(fā)展背景，研究我們國家的汽車空調(diào)控制系統(tǒng)就有著巨大的現(xiàn)實(shí)意義，降低汽車的能源消耗，提高空調(diào)的使用工作效率。從目前汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的發(fā)展來看，微型的控制系統(tǒng)是一種全自動(dòng)的空調(diào)控制系統(tǒng)，并且控制系統(tǒng)內(nèi)部的零構(gòu)件越來越多，壓縮機(jī)進(jìn)出口風(fēng)門、風(fēng)機(jī)的速度、冷暖機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等等都需要做好各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，在進(jìn)行參數(shù)檢測的過程中，需要關(guān)注車內(nèi)車外的溫度，溫度參數(shù)，空氣質(zhì)量，光照度等等。結(jié)合這些基本的數(shù)據(jù)，根據(jù)人體舒適的指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，做好自動(dòng)化控制，保證每個(gè)零件能夠發(fā)揮重要的作用，讓車內(nèi)的環(huán)境達(dá)到一個(gè)綜合理想的狀態(tài)。在一定程度上可以減少電動(dòng)汽車的能源消耗，使汽車保持一個(gè)高續(xù)航的狀態(tài)。但目前我們國家還沒有形成一套蘇軾的參考標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行設(shè)備制作以及功率性研究上，還存在一定的技術(shù)缺口。

2生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化方案

2.1工位優(yōu)化方案

1）當(dāng)前生產(chǎn)線加工時(shí)間最長的工位是暖風(fēng)熱泵蓋板及電動(dòng)機(jī)裝配和管路、支架、后風(fēng)道線束等裝配（含后出風(fēng)模塊預(yù)裝配），時(shí)間分別為220s和200s。結(jié)合仿真結(jié)果和考察實(shí)際發(fā)現(xiàn)，該工序同時(shí)存在容易導(dǎo)致下一道工序線束裝配、密封條、防火墻裝配空閑時(shí)間過長。因此，增加一臺(tái)機(jī)器和一名操作工，進(jìn)行暖風(fēng)和熱泵的預(yù)裝配，優(yōu)化后該工位加工時(shí)間94s。2）將暖風(fēng)熱泵蓋板及電動(dòng)機(jī)裝配工位優(yōu)化后，管路、支架、后風(fēng)道線束等裝配（含后出風(fēng)模塊預(yù)裝配）成為新的關(guān)鍵瓶頸工序，加工時(shí)間為200s。因此，同樣增加一臺(tái)機(jī)器和一名操作工，預(yù)裝后出風(fēng)模塊，然后交給下一站進(jìn)行密封條、防火墻裝配。經(jīng)過優(yōu)化，該工位工時(shí)為116s。

2.2原空調(diào)系統(tǒng)仿真模型的建立

根據(jù)空調(diào)元件的特點(diǎn)和布置方式，建立空調(diào)系統(tǒng)一維模型。模型中內(nèi)側(cè)流動(dòng)元件包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器。外側(cè)（空氣側(cè)）流動(dòng)元件包括冷凝器和蒸發(fā)器，以及各自的溫度源、濕度源、流量源?？諝鈧?cè)設(shè)置兩條回路，第一條回路為冷凝器空氣回路，第二條為蒸發(fā)器空氣回路，需要分別設(shè)置空氣通過冷凝器和蒸發(fā)器的入口溫度、濕度以及風(fēng)量，在空調(diào)制冷系統(tǒng)中，熱交換器主要有蒸發(fā)器和冷凝器，兩者分別擔(dān)負(fù)吸熱和放熱的作用，并構(gòu)成了系統(tǒng)的高壓側(cè)和低壓側(cè)。由于強(qiáng)化換熱措施的不同，各個(gè)元件的散熱能力不同，因此需要根據(jù)試驗(yàn)對(duì)元件的模型進(jìn)行修正。

2.3智能化空調(diào)控制系統(tǒng)

在現(xiàn)代化是能源汽車發(fā)展的過程中，通過更多智能化的控制系統(tǒng)，做好空調(diào)的整體控制工作的是目前的一個(gè)發(fā)展方向。汽車中更多的電子設(shè)備占比越來越大，目前我們的社會(huì)環(huán)境已經(jīng)處于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的時(shí)代中，汽車電子網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)擁有了更多的話語權(quán)，也可以通過網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行共享，在空調(diào)的操作性方面可以發(fā)揮重要的作用。利用這樣的技術(shù)進(jìn)行車輛整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)的檢測，可以了解空調(diào)運(yùn)用的能耗了解目前汽車可以行駛的公里數(shù)。通過系統(tǒng)分析，智能調(diào)試達(dá)到空調(diào)的最優(yōu)設(shè)置。

2.4正確調(diào)整空調(diào)出風(fēng)口的出風(fēng)方向

為了達(dá)到最佳制冷效果，根據(jù)熱空氣上升、冷空氣下沉的原理，開冷氣時(shí)需將出風(fēng)口朝上，開暖氣時(shí)需將出風(fēng)口朝下。家用空調(diào)的使用方法一致，如不注意風(fēng)向的調(diào)整，會(huì)影響空調(diào)的使用效果。

2.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化

造成離心風(fēng)機(jī)異響的根源為葉輪高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域造成的氣動(dòng)噪聲。針對(duì)高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域引起的噪聲，需要對(duì)其進(jìn)行降噪處理，其中，降噪措施可分3種形式：主動(dòng)降噪、被動(dòng)降噪和隔音，主動(dòng)降噪從根源入手，解決噪聲的產(chǎn)生，是降噪的最佳方式。為控制高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域的氣流，減小渦流和流體分離現(xiàn)象的發(fā)生，在離心風(fēng)機(jī)法蘭的電機(jī)架添加流量控制元件，流量控制元件通過在電機(jī)架表面添加圓形凹槽實(shí)現(xiàn)。凹槽的深度為0.5～2.0 mm，凹槽的直徑為5 mm，其中相鄰的凹槽間的圓心間距在7～20 mm之間。

結(jié)語

結(jié)合生產(chǎn)線平衡率計(jì)算結(jié)果，找到制約生產(chǎn)的關(guān)鍵瓶頸工序，制定相應(yīng)優(yōu)化方案并進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)該汽車空調(diào)系統(tǒng)生產(chǎn)線實(shí)施改進(jìn)后，生產(chǎn)線平衡率和生產(chǎn)產(chǎn)能得到大幅提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]李揚(yáng)，丁順玉，何月杰，等.基于仿真的裝配生產(chǎn)線布局設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2021（1）：51-54.

[2]石宇強(qiáng).基于達(dá)寶易與Flexsim的生產(chǎn)線優(yōu)化研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2021（2）：130-132.