雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)

王璐（華晨汽車工程研究院電器工程室，遼寧 沈陽　110141）

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雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)

王璐
（華晨汽車工程研究院電器工程室，遼寧 沈陽110141）

摘要：詳細(xì)介紹雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)的布置方案，并與傳統(tǒng)的單冷凝器空調(diào)系統(tǒng)進行了對比說明，全面闡述雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)在提升空調(diào)換熱能力方面的突出貢獻。

關(guān)鍵詞：華晨汽車；空調(diào)；雙冷凝器

冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵，是室內(nèi)熱量與室外環(huán)境溝通的橋梁，現(xiàn)在隨著車身尺寸的不斷增大，冷凝器的體積與面積也不斷增大。為了降低由于冷凝器體積增大造成的整車布置困難的問題，總布置領(lǐng)域?qū)淠鞯捏w積提出了相應(yīng)的要求，因此，為保證空調(diào)的性能，雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)運而生。同時，隨著用戶對駕乘舒適性要求的日益嚴(yán)苛，導(dǎo)致此矛盾尤為突出，再加之整車開發(fā)平臺化的不斷推進以及供應(yīng)商產(chǎn)品單一化的問題，使得大體積冷凝器的開發(fā)也面臨開發(fā)成本以及開發(fā)周期的雙重壓力。在此背景下，我們通過使用雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)，可以幫助降低整車布置難度，減少整車開發(fā)成本以及開發(fā)周期，同時，保證整車的駕駛舒適性。

1　系統(tǒng)構(gòu)成

1.1空冷雙冷凝器系統(tǒng)

空調(diào)冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示?？绽潆p冷凝器系統(tǒng)布置模式，在原單冷凝器前部增加一個輔助冷凝器，并且?guī)в歇毩L(fēng)扇，完成對整車?yán)淠髂芰Φ难a足。

1.2水冷雙冷凝器系統(tǒng)

水冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。水冷雙冷凝器系統(tǒng)布置模式，在原單冷凝器的基礎(chǔ)上，在整車?yán)鋮s水箱的側(cè)面集水槽中增加一個輔助冷凝器，完成對整車?yán)淠髂芰Φ难a足［1-3］。

圖1　空調(diào)冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成

圖2　水冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成

1.3適用車型

下文就目前市場上哪些車型適用于搭載雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)進行簡單的技術(shù)解析。

1.3.1傳統(tǒng)汽油車

圖3為前端冷卻模塊總成。從圖3可以發(fā)現(xiàn)下列信息：①整車前端冷卻模塊總成包含中冷器、油冷器、冷凝器、冷卻水箱以及冷卻風(fēng)扇總成；②此零部件通過兩側(cè)的塑料殼體進行相互固定。

在此種情形下，想要單獨增加冷凝器的尺寸而不對周邊零部件造成影響，是很難達到的。如若重新開發(fā)，又面臨著開發(fā)成本以及開發(fā)周期的雙重壓力，所以，此時采用空冷雙冷凝器系統(tǒng)，這個問題便迎刃而解了。具體方案如圖4～圖5所示。

圖3　前端冷卻模塊總成

圖4　空冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成

圖5　輔助空冷冷凝器

在原單冷凝器前部增加一個輔助冷凝器，并且?guī)в歇毩L(fēng)扇，完成對整車?yán)淠髂芰Φ难a足。

1.3.2新能源電動車

圖6為水冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成。輔助水冷冷凝器（圖7）放置在冷卻水箱的側(cè)面集水槽中，巧妙避開布置的問題。通過冷卻水的循環(huán)帶走制冷劑的熱量，完成對整車?yán)淠髂芰Φ难a足，保證整車的駕駛舒適性。

2　空調(diào)性能提升

2.1傳統(tǒng)汽油車

對單、雙冷凝器系統(tǒng)進行降溫試驗對比。降溫測試條件：①試驗車輛至少在40℃的環(huán)境下浸泡10 h；②風(fēng)洞試驗室設(shè)置：環(huán)境溫度40℃，相對濕度40％，日照強度1000W／m2；③試驗車輛空調(diào)設(shè)置：內(nèi)循環(huán)，空調(diào)打開，溫度調(diào)至最冷，鼓風(fēng)機最大擋；④不起動車：開啟日照輻射，風(fēng)速最小擋 （3 km／h），掛P擋，持續(xù)90min；⑤起動車：以32km／h的車速行駛，風(fēng)速32km／h，掛3擋，持續(xù)30min。10min后，單、雙冷凝器系統(tǒng)降溫試驗結(jié)果對比見表1。

圖6　水冷雙冷凝器系統(tǒng)構(gòu)成

圖7　輔助水冷冷凝器

表1　單、雙冷凝器降溫試驗結(jié)果　℃

從上述試驗對比，我們可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)汽油車在同等條件下，使用雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)對整車空調(diào)的性能提升是顯而易見的，這點可以從整車降溫試驗中各排溫度數(shù)值的比較中得以體現(xiàn)。目前空冷雙冷凝器系統(tǒng)已經(jīng)在華晨汽車華頌等車型上得以使用。

2.2新能源電動車

對有、無水冷雙冷凝器系統(tǒng)進行降溫試驗對比，測試條件見表2，試驗結(jié)果見表3。

表2　降溫測試條件

表3　有、無水冷雙冷凝器系統(tǒng)降溫試驗結(jié)果

從上述零部件臺架試驗對比可以發(fā)現(xiàn)，新能源電動車在同等條件下，使用雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)對整車空調(diào)的性能提升是顯而易見的，這點可以從Qe蒸發(fā)器功率的數(shù)值比較中得到體現(xiàn)［4-5］。

3　總結(jié)

隨著社會的發(fā)展，汽車作為一種生活的必需品，正慢慢進入每一個家庭，用戶對汽車的要求也越來越高，特別是對駕乘舒適性的要求，而空調(diào)作為汽車的重要組成部分，它的運行狀態(tài)直接影響著顧客對整車舒適性的評價。

冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵，是室內(nèi)熱量與室外環(huán)境溝通的橋梁。通過本文的分析與對比，可以發(fā)現(xiàn)雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)在提升空調(diào)換熱能力方面的突出貢獻，通過雙冷凝器空調(diào)系統(tǒng)對傳統(tǒng)冷凝器性能的補足，保證了整車的空調(diào)性能，滿足了顧客對整車舒適性的要求。

參考文獻：

［1］Mathur，G.，Hara，J.，Iwasaki，M.，and Meguriya，Y. Development of an Innovative Energy Efficient Compact CoolingSystem “SLIM”［S］.SAETechnicalPaper 2012-01-1201，2012，doi：10.4271／2012-01-1201.

［2］Ap，N.，Jouanny，P.，Potier，M.，and Genoist，J.，UltimateCooling?System for New Generation of Vehicle ［S］.SAE Technical Paper 2005-01-2005，2005，doi：10.4271／2005-01-2005.

［3］Abraham，G.，Ravikumar，A.，and Shah，R.Design Considerations for an Integral-Receiver Dryer Condenser ［S］.SAE Technical Paper 2006-01-0725，2006，doi：10.4271／2006-01-0725.

［4］Yamada，A.，Sonoda，Y.，and Arakawa，Y.Development of an Automotive Air Conditioning System Using the HFC-134a Refrigerant［S］.SAE Technical Paper 920216，1992，doi：10.4271／920216.

［5］Mignot，C.and Henon，E.NewR134aRefrigerant Fluid and Parallel Flow Condensers Technology：Development of Simulation Tools for New Products Engineering［S］.SAETechnicalPaper950112，1995，doi：10.4271／950112.

（編輯楊景）

中圖分類號：U463.851

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1003－8639（2016）05－0070－03

收稿日期：2016-01-07；修回日期：2016-01-18

作者簡介：王璐，工程師，主要從事汽車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)工作。

Discussion of Double-condenser A／C System

WANG Lu
（Brilliance Automotive Engineering Research Institute electrical and engineering department，Shenyang 110141，China）

Abstract：This paper introduces the layout plan of double-condenser air conditioning systems，and compares it with the traditional single condenser air conditioning systems，comprehensively expounds the outstanding contributions of double-condenser air conditioning system in the aspect of improving the heat exchange capacity of air conditioning.

Key words：Brilliance；air Conditioning；double-condenser