淺析汽車空調(diào)測試方法

摘 要：汽車空調(diào)系統(tǒng)試驗主要包括汽車空調(diào)器部件性能試驗、汽車散熱器性能試驗、各種工況下整車空調(diào)效能試驗等。同時，我國對冷凝器、散熱器、壓縮機(jī)、膨脹閥等汽車空調(diào)器主要部件以及空調(diào)進(jìn)出水管、冷媒都有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。文章主要結(jié)合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過對散熱器、壓縮機(jī)、冷凝器在汽車空調(diào)系統(tǒng)的作用分析，重點闡述用空氣焓差法測量空調(diào)器制冷量和能效比的相關(guān)方法。

關(guān)鍵詞：汽車空調(diào)系統(tǒng)；制冷量；空氣焓差法；能效比

汽車空調(diào)系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器和有關(guān)控制裝等組成。而全自動空調(diào)系統(tǒng)與普通空調(diào)系統(tǒng)的最大區(qū)別在于前者比后者多了若干電子傳感元件、控制元件及動作元件。壓縮機(jī)的功用是把蒸發(fā)器中吸收熱量后產(chǎn)生的低溫低壓冷凍劑蒸氣吸入后進(jìn)行壓縮，升高其壓力和溫度之后送往冷凝器，使冷凍劑在冷卻循環(huán)中進(jìn)行循環(huán)，由蒸發(fā)器吸收的熱量在通過冷凝器時散發(fā)掉。冷凝器是一種熱交換器，其作用是將壓縮機(jī)排出的高溫、高壓氣態(tài)制冷劑的熱量吸收并散發(fā)到車外空氣中，用冷凝風(fēng)扇強(qiáng)制循環(huán)車外空氣進(jìn)行冷卻，使氣態(tài)制冷劑變?yōu)橐簯B(tài)制冷劑。蒸發(fā)器也是一種熱交換器，冷凝器使氣態(tài)工質(zhì)放出熱量而成液體；而蒸發(fā)器則使液態(tài)工質(zhì)吸收熱量而變成氣體，冷凝器與蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)相似，冷凝器串接在空調(diào)系統(tǒng)的高壓回路，承受的壓力較大；而蒸發(fā)器則串接在系統(tǒng)的低壓回路。冷凝器的進(jìn)口在上面，出口在下面；蒸發(fā)器正相反，進(jìn)口在下面，出口在上面。為保證良好的通風(fēng)散熱性，冷凝器一般安裝在水箱前面且與水箱在同一垂直平面內(nèi)，中型客車安裝在車身兩側(cè)或車身后側(cè)并用高速冷凝風(fēng)扇提高散熱能力。膨脹閥安裝于蒸發(fā)器的入口上，從冷凝器、儲液干燥器輸出的液態(tài)制冷劑經(jīng)膨脹閥節(jié)流后，急劇膨脹降壓降溫為低壓濕蒸氣，然后進(jìn)入蒸發(fā)器中吸收車內(nèi)空氣的熱量。另外，膨脹閥還可以根據(jù)制冷負(fù)荷自動調(diào)節(jié)制冷劑的流量，達(dá)到控制車內(nèi)溫度的目的。發(fā)動機(jī)驅(qū)動的壓縮機(jī)將氣態(tài)的制冷劑從蒸發(fā)器中抽出，并將其送入冷凝器。高壓氣態(tài)制冷劑經(jīng)冷凝器時液化而進(jìn)行熱交換（釋放熱量），熱量被車外的空氣帶走。然后高壓液態(tài)的制冷劑經(jīng)膨脹閥的節(jié)流作用而降壓，低壓液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中氣化而進(jìn)行熱交換（吸收熱量），此時蒸發(fā)器附近被冷卻了的空氣通過鼓風(fēng)機(jī)吹入車廂內(nèi)。接著氣態(tài)制冷劑又被壓縮機(jī)抽走，泵入冷凝器，如此使制冷劑進(jìn)行封閉的循環(huán)流動，不斷地將車廂內(nèi)的熱量排到車外，使車廂內(nèi)的氣溫降至適宜的溫度。國家機(jī)械工業(yè)局在2000年11月16日發(fā)布了11項汽車空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，分別對汽車空調(diào)冷氣性能、暖風(fēng)性能、隔熱通風(fēng)性能以及風(fēng)窗玻璃除霧、除霜性能的試驗方法和評價要求作了規(guī)定。按試驗?zāi)康牟煌?，可將上述試驗概括為以下六類：汽車空調(diào)系統(tǒng)舒適性道路試驗；汽車空調(diào)系統(tǒng)可靠性道路試驗；空調(diào)系統(tǒng)對整車動力性能影響的道路試驗；空調(diào)系統(tǒng)對整車燃油經(jīng)濟(jì)性影響的道路試驗；空調(diào)系統(tǒng)對發(fā)動機(jī)冷卻系影響的道路試驗；空調(diào)系統(tǒng)對車內(nèi)噪音影響的道路試驗。

我國現(xiàn)行的汽車空調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 21361-2008《汽車用空調(diào)器》，明確規(guī)定空調(diào)器實測制冷量不得小于名義制冷量的95%。制冷量指在規(guī)定的制冷能力試驗條件下，空調(diào)器從封閉空間、車內(nèi)或區(qū)域排去的熱量，單位：W。汽車空調(diào)器的制冷量采用空氣焓差法測量，空氣焓差法是一種測定空調(diào)器能力的方法，它對空調(diào)器的送風(fēng)參數(shù)、回風(fēng)參數(shù)以及循環(huán)風(fēng)量進(jìn)行測量，用測出的送風(fēng)、回風(fēng)焓差的乘積確定空調(diào)器的制冷量。

圖1 房間空氣焓差法布置原理圖

制冷量計算公式如下：

qtci=Qmi（ha1-ha2）/[vn’（1+Wn）]

式中：qtci-制冷量（蒸發(fā)器側(cè)數(shù)據(jù)），單位為瓦（W）；

Qmi-名義工況下的送風(fēng)量，單位為立方米每秒（m3/s）；

ha1-進(jìn)入蒸發(fā)器側(cè)空氣的焓（對于1kg干空氣組成的濕空氣），單位為焦每千克（J/kg）；

ha2-離開蒸發(fā)器側(cè)空氣的焓（對于1kg干空氣組成的濕空氣），單位為焦每千克（J/kg）；vn’-噴嘴處空氣的比體積，單位為立方米每千克（m3/kg）；Wn-噴嘴處空氣的含濕量（對于1kg干空氣組成的濕空氣），單位為千克每千克（kg/kg）

參考文獻(xiàn)

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