淺析汽車空調測試方法

摘 要：汽車空調系統試驗主要包括汽車空調器部件性能試驗、汽車散熱器性能試驗、各種工況下整車空調效能試驗等。同時，我國對冷凝器、散熱器、壓縮機、膨脹閥等汽車空調器主要部件以及空調進出水管、冷媒都有相關標準要求。文章主要結合現行國家標準和行業標準，通過對散熱器、壓縮機、冷凝器在汽車空調系統的作用分析，重點闡述用空氣焓差法測量空調器制冷量和能效比的相關方法。

關鍵詞：汽車空調系統；制冷量；空氣焓差法；能效比

汽車空調系統主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器和有關控制裝等組成。而全自動空調系統與普通空調系統的最大區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。壓縮機的功用是把蒸發器中吸收熱量后產生的低溫低壓冷凍劑蒸氣吸入后進行壓縮，升高其壓力和溫度之后送往冷凝器，使冷凍劑在冷卻循環中進行循環，由蒸發器吸收的熱量在通過冷凝器時散發掉。冷凝器是一種熱交換器，其作用是將壓縮機排出的高溫、高壓氣態制冷劑的熱量吸收并散發到車外空氣中，用冷凝風扇強制循環車外空氣進行冷卻，使氣態制冷劑變為液態制冷劑。蒸發器也是一種熱交換器，冷凝器使氣態工質放出熱量而成液體；而蒸發器則使液態工質吸收熱量而變成氣體，冷凝器與蒸發器的結構相似，冷凝器串接在空調系統的高壓回路，承受的壓力較大；而蒸發器則串接在系統的低壓回路。冷凝器的進口在上面，出口在下面；蒸發器正相反，進口在下面，出口在上面。為保證良好的通風散熱性，冷凝器一般安裝在水箱前面且與水箱在同一垂直平面內，中型客車安裝在車身兩側或車身后側并用高速冷凝風扇提高散熱能力。膨脹閥安裝于蒸發器的入口上，從冷凝器、儲液干燥器輸出的液態制冷劑經膨脹閥節流后，急劇膨脹降壓降溫為低壓濕蒸氣，然后進入蒸發器中吸收車內空氣的熱量。另外，膨脹閥還可以根據制冷負荷自動調節制冷劑的流量，達到控制車內溫度的目的。發動機驅動的壓縮機將氣態的制冷劑從蒸發器中抽出，并將其送入冷凝器。高壓氣態制冷劑經冷凝器時液化而進行熱交換（釋放熱量），熱量被車外的空氣帶走。然后高壓液態的制冷劑經膨脹閥的節流作用而降壓，低壓液態制冷劑在蒸發器中氣化而進行熱交換（吸收熱量），此時蒸發器附近被冷卻了的空氣通過鼓風機吹入車廂內。接著氣態制冷劑又被壓縮機抽走，泵入冷凝器，如此使制冷劑進行封閉的循環流動，不斷地將車廂內的熱量排到車外，使車廂內的氣溫降至適宜的溫度。國家機械工業局在2000年11月16日發布了11項汽車空調標準，分別對汽車空調冷氣性能、暖風性能、隔熱通風性能以及風窗玻璃除霧、除霜性能的試驗方法和評價要求作了規定。按試驗目的不同，可將上述試驗概括為以下六類：汽車空調系統舒適性道路試驗；汽車空調系統可靠性道路試驗；空調系統對整車動力性能影響的道路試驗；空調系統對整車燃油經濟性影響的道路試驗；空調系統對發動機冷卻系影響的道路試驗；空調系統對車內噪音影響的道路試驗。

我國現行的汽車空調器標準為GB/T 21361-2008《汽車用空調器》，明確規定空調器實測制冷量不得小于名義制冷量的95%。制冷量指在規定的制冷能力試驗條件下，空調器從封閉空間、車內或區域排去的熱量，單位：W。汽車空調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器能力的方法，它對空調器的送風參數、回風參數以及循環風量進行測量，用測出的送風、回風焓差的乘積確定空調器的制冷量。

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（蒸發器側數據），單位為瓦（W）；

Qmi-名義工況下的送風量，單位為立方米每秒（m3/s）；

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

ha2-離開蒸發器側空氣的焓（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

[1]GB/T 21361-2008.汽車用空調器[S].

[2]QC/T 656-2000.汽車空調制冷裝置性能要求[S].

[3]QC/T 468-2010.汽車散熱器[S].

[4]GB/T 22068-2008.汽車空調用電動壓縮機總成[S].

[5]SAE J 1627電子式制冷劑泄露檢測儀的性能評價標準[S].

[6]GSO 135/2007 METHODS OF TEST FOR ENGINE RADIATORS[Z].

[7]GSO 136/2007 MOTOR VEHICLES-ENGINE RADIATORS[Z].