暖風(fēng)水閥對(duì)整車熱平衡及空調(diào)制冷性能影響的研究

李杰，王臻華

（江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

暖風(fēng)水閥對(duì)整車熱平衡及空調(diào)制冷性能影響的研究

李杰，王臻華

（江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽 合肥 230601）

∶汽車的熱平衡與空調(diào)制冷性能是高溫季節(jié)車輛環(huán)境適應(yīng)性的兩項(xiàng)直觀表現(xiàn)。通過開啟和關(guān)閉暖風(fēng)水閥，進(jìn)行整車熱平衡與空調(diào)制冷試驗(yàn)，研究加裝暖風(fēng)水閥對(duì)整車熱平衡和空調(diào)制冷性能的影響。

∶汽車；熱平衡；空調(diào)制冷；暖風(fēng)水閥；試驗(yàn)

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.065

CLC NO.: U463.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-193-03

引言

熱平衡與空調(diào)制冷性能是車輛高溫環(huán)境適應(yīng)性最重要的兩項(xiàng)性能，其直接影響車輛使用和客戶對(duì)車輛狀態(tài)的直觀感受。但是熱平衡與空調(diào)制冷性能在設(shè)計(jì)匹配時(shí)，經(jīng)常是一個(gè)矛盾的整體：制冷性能好會(huì)增加熱負(fù)荷，熱平衡性能差會(huì)影響空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行。本文重點(diǎn)研究暖風(fēng)水路增加水閥后，整車熱平衡與空調(diào)制冷性能的變化。

1、試驗(yàn)設(shè)備、評(píng)價(jià)指標(biāo)及測(cè)試方法

1.1試驗(yàn)設(shè)備

底盤測(cè)功機(jī)，是一種高精度的可以用于測(cè)量汽車驅(qū)動(dòng)輪輸出功率、扭矩（或驅(qū)動(dòng)力）和轉(zhuǎn)速（或速度）的專用計(jì)量設(shè)備。它能夠通過室內(nèi)臺(tái)架模擬汽車在各種特定載荷狀態(tài)下的受力情況?？捎糜谲囕v動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、熱平衡、空調(diào)等性能試驗(yàn)；

環(huán)境倉(cāng)，是一種控制環(huán)境溫度以達(dá)到模擬各種環(huán)境溫度的專用計(jì)量設(shè)備。其在整車試驗(yàn)中，主要用于環(huán)境溫度的控制，進(jìn)行熱平衡、空調(diào)性能試驗(yàn)；

陽光模擬系統(tǒng)，是一種可以用于模擬室外陽光照射情況的專用計(jì)量設(shè)備。它能夠模擬車輛在正午十分陽光照射情況，用于空調(diào)制冷試驗(yàn)。

1.2評(píng)價(jià)指標(biāo)

整車熱平衡性能以許用環(huán)境溫度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，空調(diào)制冷性能以車內(nèi)平均溫度為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.3測(cè)試方法

1.3.1整車熱平衡臺(tái)架試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在同一環(huán)模試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，同一底盤測(cè)功機(jī)、同一環(huán)境倉(cāng)、同一車輛保證了試驗(yàn)的一致性，以避免由于測(cè)功機(jī)及環(huán)境倉(cāng)、車輛的不同而產(chǎn)生試驗(yàn)誤差。

整車熱平衡試驗(yàn)[1]以扭矩點(diǎn)拖車工況進(jìn)行，測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、出水溫度，迎風(fēng)，風(fēng)扇后，機(jī)油，環(huán)境等溫度。

1.3.2整車空調(diào)制冷性能試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在同一環(huán)模試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，同一底盤測(cè)功機(jī)、同一環(huán)境倉(cāng)、同一陽光模擬系統(tǒng)、同一車輛保證了試驗(yàn)的一致性，以避免由于測(cè)功機(jī)及環(huán)境倉(cāng)、陽光模擬系統(tǒng)、車輛的不同而產(chǎn)生試驗(yàn)誤差。

整車空調(diào)制冷試驗(yàn)[2]以滿載狀態(tài)下，測(cè)量各速度階段的頭部溫度與出風(fēng)口溫度。

2、試驗(yàn)舉例及分析

以某公司生產(chǎn)的某款后驅(qū)卡車為例，分別在開啟和關(guān)閉暖風(fēng)水閥狀態(tài)下，測(cè)試其整車熱平衡性能與空調(diào)制冷性能，以研究該車增加暖風(fēng)水閥后的熱平衡與空調(diào)制冷性能變化情況。

2.1整車熱平衡性能測(cè)試數(shù)據(jù)分析

將試驗(yàn)樣車轉(zhuǎn)移至底盤測(cè)功機(jī)上，使測(cè)試樣車在保持扭矩點(diǎn)拖車工況，并在37℃恒溫下利用底盤測(cè)功機(jī)測(cè)試整車性能指標(biāo)，結(jié)果見表1。

表1　開關(guān)暖風(fēng)水閥整車熱平衡性能測(cè)試結(jié)果

圖1　暖風(fēng)水閥開啟時(shí)各測(cè)量點(diǎn)溫度-時(shí)間曲線

圖2　暖風(fēng)水閥關(guān)閉時(shí)各測(cè)量點(diǎn)溫度-時(shí)間曲線

由上述結(jié)果可以看出，由于原來從暖風(fēng)水路進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)未經(jīng)冷卻的冷卻液在暖風(fēng)水閥關(guān)閉后進(jìn)入散熱器進(jìn)行冷卻，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)出水溫差變大，其熱平衡性能指標(biāo)許用環(huán)境溫度值增加了8.2℃，由暖風(fēng)水閥開啟時(shí)的39.2℃，變?yōu)?7.4℃，高溫市場(chǎng)適應(yīng)能力增強(qiáng)。

試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)見圖1、圖2。

2.2整車空調(diào)制冷性能測(cè)試數(shù)據(jù)分析

將測(cè)試樣車轉(zhuǎn)移至底盤測(cè)功機(jī)上，43℃恒溫、陽光照射強(qiáng)度1000W/m2下進(jìn)行空調(diào)制冷試驗(yàn)。各工況下頭部平均溫度測(cè)試結(jié)果見表2。

表2　整車空調(diào)制冷性能測(cè)試結(jié)果

從上述結(jié)果可知，暖風(fēng)水閥關(guān)閉后，暖風(fēng)水路不再有液體流動(dòng)，HVAC內(nèi)部不再存在熱輻射情況。直觀表現(xiàn)為出風(fēng)口溫度下降。進(jìn)而使得車內(nèi)平均溫度降低，提高了空調(diào)制冷性能。試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)見圖3-圖6。

圖3　暖風(fēng)水閥開啟時(shí)各測(cè)量點(diǎn)溫度-時(shí)間曲線

圖4　暖風(fēng)水閥開啟時(shí)各測(cè)量點(diǎn)溫度-時(shí)間曲線

圖5　暖風(fēng)水閥關(guān)閉時(shí)各測(cè)量點(diǎn)溫度-時(shí)間曲線

圖6　暖風(fēng)水閥關(guān)閉時(shí)各測(cè)量點(diǎn)溫度-時(shí)間曲線

3、結(jié)論

本文通過開閉暖風(fēng)水閥狀態(tài)測(cè)量整車熱平衡與空調(diào)制冷性能，對(duì)比其結(jié)果的差異可知，發(fā)動(dòng)機(jī)增加暖風(fēng)水閥后，在夏季時(shí)關(guān)閉暖風(fēng)水閥，可以顯著提高車輛的熱平衡性能與空調(diào)制冷性能，增強(qiáng)車輛高溫適應(yīng)能力。

因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)時(shí)增加暖風(fēng)水閥，在夏季時(shí)指導(dǎo)客戶關(guān)閉暖風(fēng)水閥，切斷暖風(fēng)回路，以提高車輛環(huán)境適應(yīng)能力是切實(shí)可行的提高車輛性能的途徑。也可以開發(fā)電子式暖風(fēng)水閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

此措施可以在一定程度上降低車輛設(shè)計(jì)匹配階段研發(fā)成本，可在汽車制造商對(duì)車輛進(jìn)行正向設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)運(yùn)用。

[1] GB/T 12542-2009汽車熱平衡能力道路試驗(yàn)方法.

[2] QCT 658-2009汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)性能道路試驗(yàn)方法.

Research on the influence of the heat balance and and cooling performance of value in the cab-heater hose

Li Jie, Wang Zhenhua
（Test Department of JAC Technology Center, Anhui Hefei 230601）

The heat balance and cooling performance of vehicle are two visual manifestations of environmental adaptability in high temperature season.Do tests,study the heater balance and cooling performance of the vechile by openning and closing value in the cab-heater hose.

vehicle; value in the cab-heater hose; heater balance; cooling; test

∶U463.6

∶A

∶1671-7988 (2016)09-193-03

李杰（1986—），男，助理工程師，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，從事汽車熱管理實(shí)驗(yàn)。