．试验．测试． 汽车空调系统改进试验研究 黄志春公茂兵 （中国第一汽车股份有限公司技术中心） 【摘要】针对某汽车在适应性试验中出现的空调系统制冷效果不佳问题．对其进行了整车降温试验和蒸发器表 面热成像试验，确定了导致制冷效果不佳的主要原因，并对该汽车空调系统采取了优化蒸发器内部管道流向、调整 蒸发器表面温度传感器横向位置及更改放大器断通值范围等改进措施。实施改进措施后，蒸发器表面温度均衡．空 调高、低压管路压力正常．制冷效果良好 主题词：汽车空调制冷性能蒸发器改进 中图分类号：Ｕ４６３．８５＋１文献标识码：Ａ文章编号：１０００—３７０３（２０１３）０１—００４５—０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ Ｔｅｓｔ ｏｆ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｈｕａｎｇ Ｚｈｉｃｈｕｎ，Ｇｏｎｇ Ｍａｏｂｉｎｇ （Ｃｈｉｎａ ＦＡＷ Ｃｏ．，Ｌｔｄ Ｒ＆Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ） 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｎ ｐｏｏｒ ｒｅｆｉｒｇｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｔｈａｔ ｏｃｃｕｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｖｅｈｉｃｌｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅａｓｏｎｓ ｆｏｒ ｓｕｃｈ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈｒｏｕｇｈ ｖｅｈｉｃｌｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ｔｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｓｕｒｆａｃｅ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｆｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ｓｕｃｈ ａｓ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｐｉｐｅ ｆｌｏｗ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ，ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｏｒ ｏｎ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｔ－ｏｆｆ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ａｒｅ ｔａｋｅｎ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅｓｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ，ｂａｌａｎｃｅｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ， ｎｏｒｍａｌ ｈｉｇｈ ａｎｄ ｌｏｗ ｐｉｐｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｒｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｖｅｈｉｃｌｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ，Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ １ 前言 体排出压缩机：高温高压制冷剂气体进入冷凝器， 由于压力及温度的降低．制冷剂气体冷凝成液体并 在对某型汽车进行湿热地区适应性试验过程 放出大量的热：温度和压力较高的制冷剂液体通过 中．驾驶员反馈．该车在初始运行时空调系统制冷 膨胀装置后体积变大．压力和温度急剧下降．以雾 效果良好．但运行一段时间后制冷效果逐渐变差． 状（细小液滴）排出膨胀装置：雾状制冷剂液体进入 仪表板出风口风量变小．明显感觉驾驶室内温度升 蒸发器，此时制冷剂沸点远低于蒸发器内温度．故 高，当汽车熄火、空调系统停止工作３～５ ｈ后重新 制冷剂液体蒸发成气体：气体在蒸发过程中吸收 起动车辆．空调系统又恢复正常工作 针对上述问 周围大量的热量．变成低温低压的蒸气又回到压 题．对该车进行了整车降温试验及热成像试验．确 缩机 定了导致空调系统制冷效果不佳的原因．并提出了 改进措施 膨胀阀 高温高压液体 ２空调系统工作原理 Ｄ ＼鼓风 该车空调系统（图１）由制冷系统、暖风系统、 ／电机 Ｄ 通风系统、空气净化系统及控制系统构成，主要零 Ｌ 器 凝器 部件包括空调总成（加热器总成、制冷器总成、风机 ｔ ■《■■■■壹兰壹墨 堡Ｊ ■ｔ■‘■■■■■■ｔ●ｔ●■■＿ 总成等）、操纵机构总成、风道总成、后暖风总成、冷 空调总成 ＝： ｊ 气压缩机总成、冷凝器总成及暖气水管和输氟导管 冷气压缩机总成／ １ 『 ｆ１１｛嘲气态制冷剂 ｛等。制冷系统工作时，冷气压缩机吸人蒸发器出口 ｌ液态制冷剂 压缩机 处的低温低压制冷剂气体．将其压缩成高温高压气 图１ 某车辆空调系统工作原理 ２０１３年第１期 －－－——４５．．．—— ．材料·工艺·设备． （上接第４７页） 表４实施改进措施前 后驾驶室头部平均温度测量结果 试验工况 改进前温度／￣Ｃ 改进后温度／℃ ５试验验证 初始 ５０－２ ５０．８ ５．１台架热成像试验 ４０ ｋｍ／ｈ ２６．７ ２４．２ 在空调系统试验台架上对改进后的蒸发器进 ６０ ｋｍ／ｈ ３０．２ ２２．１ 行了热成像试验，试验结果见图９。由图９可看 ８０ｋｍ／ｈ ３１．６ ２１．７ 怠速 ’ ３５．３ ２３．７ 出。蒸发器表面左、右侧温度均衡，无温度分布不 均现象。 ６０ ５０ ４０ ／℃ 越３Ｏ ２８ 赠２Ｏ ２４ １０ 。２０ ０ １６ 时间／ｍｉｎ ·１２ 图１０实施改进措施前、后驾驶室头部温度变化曲线 —８ ４ ６结束语 图９改进后蒸发器表面热成像分布结果 针对某型汽车出现的空调系统制冷效果不佳问 ５．２空调系统管路压力测量试验 题，对其进行了整车降温试验及热成像试验．找出了导 实施改进措施后，按照ｆ）Ｃ／Ｔ ６５８－－２００９《汽 致制冷效果不佳的主要原因 通过对该车空调系统采 车空调制冷系统性能道路试验方法》中“５．４”项目 取优化蒸发器内部管道流向、调整蒸发器表面温度传 要求进行了空调系统管路压力测量试验．试验结 感器横向位置及更改放大器断通值范围等改进措施． 果见表３。由表３可知。空调高压、低压管路压力 解决了该车空调系统制冷效果不佳问题。可知，整车降 正常 温试验及热成像试验对于空调系统的故障再现分析起 表３空调制冷系统压力试验结果 到至关重要的作用，是产品优化设计的有效手段 转速，ｒ．ｍｉｎ－Ｉ 低压／ＭＰａ 高压／ＭＰａ 参 考 文 献 ８００ ０．２４ １．５６ １ 王功胜．捷达轿车空调故障检修工例．汽车技术，２００４（４）： １ １００ ０．１８ １．５０ ４３～４４． １ ４００ ０．１５ １．４５ ２鲁植雄．汽车空调故障诊断图解．江苏：江苏科学技术出版 １ ７００ ０．１４ １．４４ 社．２００７． ２ １００ ０．１ｌ １．４３ ３陈迅晓．ＱＣ／Ｔ ６５８－－２００９《汽车空调制冷系统性能道路试 验方法》．北京：中国计划出版社．２００９． ５．３整车降温试验 ４王若平．汽车空调．北京：机械工业出版社．２００７． 实施改进措施后．按照ＱＣ／Ｔ ６５８－－２００９（（汽车 ５侯磊．王羽．王岜．现代汽车自动空调系统．汽车技术．１９９９ 空调制冷系统性能道路试验方法》中“５．１”项目要求 （１）：３７￣３９． 进行了整车降温测量试验．试验结果见表４和图 ６麻友良．汽车空调技术．北京：机械工业出版社，２００９． １Ｏ。由试验结果可知。驾驶室内部温度得到了有效 ７范爱民．汽车空调结构原理与维修．北京：机械工业出版 社．２００９． 降低，温度趋于正常．制冷效果良好。试验结束后， （责任编辑文楫） 经检查蒸发器芯体未发现结霜现象 修改稿收到Ｅｔ期为２０１２年５月３０日 ２０１３年第１期 一６】一