基于壓焓圖的整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

閆成亮，王文君

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于壓焓圖的整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

閆成亮，王文君

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章簡(jiǎn)要介紹了基于壓焓圖對(duì)整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，找出影響整車降溫性能的關(guān)鍵問題所在，從而有針對(duì)性地提高整車空調(diào)降溫效果。

空調(diào)；壓焓圖；降溫試驗(yàn)

Abstract:In the base of the chart of pressure-enthalpy(LgP-E) this paper shows the analysis of the testing data of the vehicle falling temperature, and find the key question of effecting the vehile falling temperature, then put forwards the method of advancing the vehile air-condition falling temperature.

Keywords: Air-condition; Chart of pressure-enthalpy; Falling temperature testing

CLC NO.: U467 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)18-187-02

引言

汽車空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)，使空調(diào)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析變得很困難?？照{(diào)系統(tǒng)有4大關(guān)鍵零部件，分別為蒸發(fā)器、膨脹閥、冷凝器和壓縮機(jī)，每一個(gè)零部件都會(huì)影響整車降溫性能。本文以整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的壓焓圖為基礎(chǔ)，分析整車降溫?cái)?shù)據(jù)，找出影響整車降溫性能問題點(diǎn)。

1 壓焓圖分析

1.1 制冷數(shù)據(jù)的壓焓圖分析

下面將以某款車整車降溫?cái)?shù)據(jù)為內(nèi)容進(jìn)行分析，此整車降溫壓力數(shù)據(jù)（本文所有壓力為表壓）如表1所示，繪制壓焓圖（只繪制40Km/h一種工況）如圖1所示。

表1 整車部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖1 整車在車速為40Km/h時(shí)的制冷劑壓焓圖

圖1為根據(jù)45分鐘時(shí)刻的整車降溫試驗(yàn)繪制的壓焓圖，如果a點(diǎn)落在液體區(qū)，說明制冷劑加注量比較合適，如果a點(diǎn)落在濕蒸氣區(qū)，說明制冷劑量加注量不足，需要增加加注。原因如下，a點(diǎn)為進(jìn)入膨脹閥制冷劑的溫度，如果a落在液態(tài)區(qū)，說明進(jìn)入膨脹閥的制冷劑具有一定過冷度，如果a落在濕蒸氣區(qū)，則進(jìn)入膨脹閥的制冷劑為氣液混合狀態(tài)，有氣體通過膨脹閥，會(huì)影響膨脹閥通過制冷劑的流量，降低進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量，影響整車降溫效果。

如果 ad線段比較靠上（也就是空調(diào)系統(tǒng)高壓側(cè)壓力偏高），說明冷凝器換熱不足。原因分析如下，ad線段為制冷劑在冷凝器中被冷卻的降溫曲線，由于冷凝器中制冷劑必須冷凝為液體，一旦冷凝器換熱不足，必然造成冷凝器的冷凝溫度的提升，冷凝溫度的提升，需要冷凝壓力的升高來實(shí)現(xiàn)的。所以，ad線段比較靠上，說明冷凝器換熱不足。

bc線段為制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)過程，b、c點(diǎn)縱坐標(biāo)值為蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的壓力值。蒸發(fā)器內(nèi)的壓力主要受三個(gè)因素影響，一個(gè)是壓縮機(jī)吸氣的能力、二個(gè)是膨脹閥的調(diào)節(jié)作用，三是蒸發(fā)器的換熱效率。一般情況下，如果b、c點(diǎn)縱坐標(biāo)比較靠上，則是壓縮機(jī)的能力不足，因?yàn)榕蛎涢y是起調(diào)節(jié)作用的，也就是進(jìn)入蒸發(fā)器里的制冷劑多少，是受蒸發(fā)器出口壓力和溫度控制的，如果壓縮機(jī)能力降低， 則蒸發(fā)器里的壓力會(huì)升高，根據(jù)膨脹閥調(diào)節(jié)曲線，必然減小進(jìn)入蒸發(fā)器里制冷劑的量，進(jìn)入蒸發(fā)器里制冷劑降低了，引起蒸發(fā)器出口制冷劑的溫度升高，膨脹閥達(dá)到一個(gè)新的調(diào)節(jié)平衡。

1.2 根據(jù)整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)及壓焓圖分析總結(jié)

根據(jù)大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)，得出空調(diào)系統(tǒng)各零部件內(nèi)制冷劑的溫度與壓力正常狀態(tài)值如表 2（商用車）所示?？偨Y(jié)出整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)排查表如表3所示。

表2空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的溫度與壓力正常狀態(tài)（商用車，壓力值為表壓）

表2 空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的溫度與壓力正常狀態(tài)（商用車，壓力值為表壓）

表3 整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)排查表

2 壓焓圖應(yīng)用

2.1 某車型整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

下表為某款商用車降溫效果，發(fā)現(xiàn)在降溫效果比較差如表4所示，根據(jù)整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制壓焓圖如圖2所示。按照整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)排查表進(jìn)行排查如表5所示。

表4 某款商用車整車降溫試驗(yàn)評(píng)價(jià)

圖2 某款輕卡在3種工況下的壓焓圖

表5 某款輕卡整車降溫試驗(yàn)數(shù)據(jù)排查結(jié)果

在圖2上可以看出，在40 Km/h工況和80 Km/h工況時(shí)，冷凝器出口溫度比正常值50度偏高（分別為68度和66度），結(jié)合試驗(yàn)時(shí)冷凝器進(jìn)風(fēng)溫度50度，可以看出引起冷凝器溫度過高的原因主要是冷凝器布置問題。結(jié)合冷凝器在整車上的布置，此冷凝器布置在后側(cè)面，迎風(fēng)嚴(yán)重不足，而且貼著排氣管，造成冷凝器進(jìn)風(fēng)溫度偏高。所以影響此空調(diào)系統(tǒng)性能比較差的原因主要是冷凝器布置不合理。

2.2 優(yōu)化方案效果驗(yàn)證

把冷凝器重新布置，調(diào)整在車輛右前方，重新進(jìn)行試驗(yàn)，得到數(shù)據(jù)表6，試驗(yàn)結(jié)果合格，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

表6 某款輕卡優(yōu)化后整車降溫試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

在整車降溫性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析比較困難，借用壓焓圖，能直觀的反映出制冷劑在空調(diào)各零部件中的狀態(tài)，結(jié)合一般情況下制冷劑在各零部件中正常狀態(tài)，比較容易找出影響整車降溫性能的關(guān)鍵零部件，大大提高空調(diào)降溫?cái)?shù)據(jù)的分析效率。

[1] 曹建明,李跟寶.高等工程熱力學(xué).[M]北京大學(xué)出版社,2010.

[2] 劉占峰,宋力,趙丹平.汽車空調(diào).[M]北京大學(xué)出版社,2010.

Data analysis of vehicle cooling test based on the chart of pressure-enthalpy (LgP-E)

Yan Chengliang, Wang Wenjun
( Anhui Jianghuai Automotive group Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

U467 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7988 (2017)18-187-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.065

閆成亮，男，現(xiàn)就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，主要從事輕型商用車電氣設(shè)計(jì)。