金杯輕卡運(yùn)贏車型空調(diào)匹配分析

王海林

摘 要 在原金杯輕卡運(yùn)贏車型的空調(diào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，更改空調(diào)系統(tǒng)中的冷凝器。完成新空調(diào)系統(tǒng)在金杯卡車上的匹配計算分析。

關(guān)鍵詞 空調(diào) 冷凝器 壓縮機(jī) 蒸發(fā)器

中圖分類號：U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1車型基礎(chǔ)信息

在原運(yùn)贏車型空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，更改冷凝器。把管帶式冷凝器更改為平流式冷凝器，蒸發(fā)器不變。壓縮機(jī)安裝選取江鈴國四發(fā)動機(jī)的壓縮機(jī)安裝位置，駕駛室選取運(yùn)贏標(biāo)體排半駕駛室計算。

實測駕駛室參數(shù)：

車頂=0.0007m 側(cè)面=0.0017m

側(cè)面≈0.0015m 鐵=46.52W/（㎡·℃）

（ 隔熱材料厚度。 隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)。）

2整車熱負(fù)荷的計算與蒸發(fā)器的選取

夏季室外空氣計算溫度t0=35℃，設(shè)計空調(diào)工作后車廂內(nèi)溫度達(dá)到t1=25℃，卡車為怠速工作狀態(tài)，行駛速度為v=0km/h。江鈴國四發(fā)動機(jī)空調(diào)工作時的怠速轉(zhuǎn)速為1000r/min。發(fā)動機(jī)曲軸皮帶輪實測半徑為58.8mm。壓縮機(jī)皮帶輪實測半徑為51.5mm。計算得壓縮機(jī)正常轉(zhuǎn)速n≈1142r/min。

2.1車身壁面的傳熱及太陽照射的熱量QT

QT=K（tm ti）·F

F車體外表面積

ti車廂內(nèi)設(shè)計溫度，ti=25℃

tm日照表面溫度，tm= I/（aH+K）+t0

t0室外設(shè)計溫度，t0=35℃

I太陽輻射強(qiáng)度，I=IG+IS

IG太陽直射輻射強(qiáng)度，取IG=1000W/㎡

IS太陽散射強(qiáng)度，取IS=40W/㎡

I=1000+40=1040 W/㎡

表面吸收系數(shù)，淺色車身取 =0.4

K傳導(dǎo)系數(shù)

aH車外放熱系數(shù)aH=1.163（4+12）

卡車速度為v=0km/h

aH=1.163€？4+12€？=4.652W/（㎡·℃）

aB內(nèi)表面放熱系數(shù)。車內(nèi)空氣自然循環(huán)時，取aB=8.6 W/（㎡·℃）；車內(nèi)空氣強(qiáng)制循環(huán)時，取aB=17.5 W/（㎡·℃）

隔熱材料厚度。 隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)。

（1）卡車頂部傳入駕駛室的熱量QT1

車頂?shù)拿娣e，實測F車頂=3.2㎡；

K側(cè)面= ≈3.67W/（㎡·℃）

tm1=0.4€？040/（4.652+3.67）+35≈85℃

QT1=3.67€？85-25）€？.2≈704.64W

（2）卡車側(cè)面?zhèn)魅腭{駛室的熱量QT2

車側(cè)面的面積，實測F側(cè)面=4.32㎡；空氣層按理想狀態(tài)空調(diào)不流通計算，取 空氣≈0.093m； 空氣=0.0244W/（㎡·℃）

K側(cè)面= =1.53W/（㎡·℃）

車輛側(cè)面的太陽輻射強(qiáng)度根據(jù)經(jīng)驗公式取

I側(cè)面==520W/㎡ tm2=0.4€？20/（4.652+1.53）+35≈68℃

QT2=1.53€？68 25）€？.32≈284.21W

（3）卡車地板傳入駕駛室的熱量QT3

車底未受到太陽輻射的影響，但是受到地面熱量和發(fā)動機(jī)熱量的影響，一般比大氣高2～3℃，本次取3℃，t03=35+3=38℃；車底的面積F車底=3.2㎡；

K底板= =3.67W/（㎡·℃）

Qt3=3.67€祝？8 25）€？.2≈152.67W

車身傳熱QT=QT1+QT2+QT3=704.64+284.21+152.67=1141.52W

2.2陽光通過玻璃窗滲入的熱量QG

QG=A·K（tb ti）+C·A·qb·

A玻璃面積，實測A=3.366㎡

K玻璃的傳熱系數(shù)，取K=6.2 W/（㎡·℃）

tb玻璃的溫度，取tb=35℃

ti車廂內(nèi)的溫度，取ti=25℃

C玻璃窗的遮陽系數(shù)，取C=0.6

非單層玻璃正系數(shù)， =1

qb通過單層玻璃的太陽輻射強(qiáng)度

qb=TG·IG·TS·IS

TG透過玻璃的太陽直射透射率，TG=0.84

TS透過玻璃的太陽散射透射率，TS=0.08

qb=0.84€？000+0.08€？0=843.2W/㎡

QG=3.366€？.2€？35 25）+0.6€？.366€？43.2€？=1911.62W

2.3新風(fēng)熱量Qv

Qv=Q·n· ·（iH iB）

V新風(fēng)量，按每人V=11m3/h

n額定人數(shù)，n=3

空氣的密度， =1.146kg/m3

iH室外空氣的焓，取iH=95.3kj/kg

iB室內(nèi)空氣的焓，取iB=55.5kj/kg

Qv=11€？€？.146€？95.3-55.5）=1505.1564kj/h=418.1W

2.4人體散發(fā)的熱量QP

QP=qn

q人體所散發(fā)的熱量，每人約為q=117W

QP=117€？=351W

總冷卻熱量Q

Q=QT+QG+QV+QP=1141.52+1911.62+418.1+351≈3823W

空調(diào)冷卻負(fù)荷QS

QS=K·Q

k修正系數(shù) k=1.05 QS=1.05€？823≈4015W

應(yīng)選取換熱量大于4015W的蒸發(fā)器。

3總結(jié)

運(yùn)贏車型空調(diào)系統(tǒng)匹配需要如下：蒸發(fā)器的換熱量選取4015W以上；運(yùn)贏駕駛室用C07HD110A0蒸發(fā)器換熱量4800W大于4015W，滿足計算要求。

參考文獻(xiàn)

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[2] 肖鴻光，彭無塵.汽車空調(diào)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

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