水閥對(duì)汽車(chē)空調(diào)性能的影響

馬賀，尹立新，邢進(jìn)

（華晨汽車(chē)工程研究院電器工程室，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

水閥對(duì)汽車(chē)空調(diào)性能的影響

馬賀，尹立新，邢進(jìn)

（華晨汽車(chē)工程研究院電器工程室，遼寧 沈陽(yáng) 110141）

文章主要闡述水閥對(duì)汽車(chē)空調(diào)制冷性能的影響。關(guān)鍵詞：華晨；水閥；空調(diào)系統(tǒng)

CLC NO.:U467.3Document Code:AArticle ID:1671-7988 (2017)06-74-02

前言

隨著汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)乘車(chē)的舒適性要求也越來(lái)越高。汽車(chē)空調(diào)作為提高乘員舒適度的重要部件，在轎車(chē)上的安裝率已接近100%。而大部分的空調(diào)HVAC都是冷暖一體式的，即蒸發(fā)器和暖風(fēng)芯體均布置在HVAC中。因此研究在制冷模式下，暖風(fēng)芯體中熱的防凍液對(duì)制冷效果的影響很有必要。

1、汽車(chē)空調(diào)HVAC總成

1.1 汽車(chē)空調(diào)HVAC總成的結(jié)構(gòu)

圖1所示的是一般汽車(chē)空調(diào)的HVAC結(jié)構(gòu)示意。空氣通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)的工作被吸入HVAC中，在制冷模式下，空氣經(jīng)過(guò)低溫的蒸發(fā)器吹入駕駛艙。此時(shí)冷暖風(fēng)門(mén)將暖風(fēng)芯體全部或部分遮擋，使空氣不經(jīng)過(guò)暖風(fēng)芯體，從而避免了冷風(fēng)被再次加熱。

1.2 暖風(fēng)芯體和冷暖風(fēng)門(mén)對(duì)制冷的影響

汽車(chē)運(yùn)行時(shí)，如果車(chē)輛沒(méi)有水閥，則暖風(fēng)芯體中始終會(huì)有熱的防凍液流過(guò)。上面已說(shuō)明，通過(guò)冷暖風(fēng)門(mén)的動(dòng)作可以將暖風(fēng)芯體全部或部分遮擋，但是，暖風(fēng)芯體中的熱量仍然有可能通過(guò)熱傳遞的方式傳遞給冷暖風(fēng)門(mén)，從而對(duì)冷風(fēng)進(jìn)行加熱。

另外，冷暖風(fēng)門(mén)還存在關(guān)閉不嚴(yán)的風(fēng)險(xiǎn)。一旦漏風(fēng)，就會(huì)有冷風(fēng)流過(guò)暖風(fēng)芯體，影響制冷效果。

圖1 HVAC結(jié)構(gòu)

2、有無(wú)水閥的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)條件和方法

通過(guò)上面的分析可知，在理論上，通過(guò)增加水閥，切斷HVAC中暖風(fēng)芯體中防凍液的流動(dòng)，可以提升空調(diào)的制冷性能。

為了驗(yàn)證水閥的作用，需要在室內(nèi)環(huán)境模擬倉(cāng)內(nèi)做整車(chē)空調(diào)系統(tǒng)降溫性能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)條件如下：

1）環(huán)境要求

a.環(huán)境溫度：38℃±1℃；

b.相對(duì)濕度：50%；

c.日照：(1000±25)W/m2；

d.風(fēng)速：參照汽車(chē)速度。

2）系統(tǒng)要求

a.空調(diào)系統(tǒng)：開(kāi)

b.制冷劑用量：具體車(chē)型以標(biāo)定結(jié)果而定；c.送風(fēng)模式：面部；

d.冷熱工況：全冷；

e.鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速：最大；

f.進(jìn)風(fēng)模式：內(nèi)循環(huán)。

實(shí)驗(yàn)方法如下：

按以上實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)方法共做兩次實(shí)驗(yàn)，一次是不安裝水閥的工況，一次是安裝水閥的工況。由于兩次實(shí)驗(yàn)除了有無(wú)水閥不同，其它實(shí)驗(yàn)狀態(tài)均相同，故通過(guò)對(duì)比兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，即可得知水閥是否確實(shí)對(duì)空調(diào)性能產(chǎn)生了影響。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖2是實(shí)驗(yàn)曲線，從圖上可以清晰看出兩次實(shí)驗(yàn)頭部平均溫度隨時(shí)間變化的對(duì)比。在實(shí)驗(yàn)的前85分鐘，安裝水閥的車(chē)空調(diào)性能優(yōu)于無(wú)水閥的車(chē)。后 30分鐘，即怠速時(shí)，兩條曲線比較接近，溫度相差的范圍較小，人的主觀感受已難以察覺(jué)。

圖2 實(shí)驗(yàn)曲線

3、結(jié)論

通過(guò)以上理論分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證說(shuō)明，增加水閥確實(shí)對(duì)空調(diào)的制冷性能有一定的提升作用，但在怠速時(shí)提升并不明顯。車(chē)輛是否應(yīng)增加水閥還需綜合考慮成本及車(chē)輛常用運(yùn)行狀況來(lái)決定。

[1] 田鈞.整車(chē)空調(diào)系統(tǒng)(環(huán)模)降溫性能實(shí)驗(yàn).華晨汽車(chē)工程研究院, 2015.

Effect of water valve on the performance of automobile air conditioning

Ma He, Yin Lixin, Xing Jin
( Brilliance Automotive Engineering Research Institute electrical and engineering department, Liaoning Shenyang 110141 )

This article mainly expounds the effect of water valve on the performance of automobile air conditioning.

Brilliance; Water valve; Air conditioning

U467.3

A

1671-7988 (2017)06-74-02

馬賀，現(xiàn)就職于華晨汽車(chē)工程研究院電器工程室，主要從事汽車(chē)電器方面設(shè)計(jì)工作。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.06.024