气控式冷凝器的原理及应用

李进

(陕西重型汽车有限公司，陕西西安 710200)

气控式冷凝器的原理及应用

李进

(陕西重型汽车有限公司，陕西西安 710200)

对冷凝器的发展及分类做了简单介绍，详细讨论了气控式冷凝器的工作原理和它在重卡上的布置方式，并通过实验数据进一步确认了冷凝器的工作性能，证明了冷凝器在降低制动系统压缩空气温度、过滤压缩空气油水、减少干燥器的更换频率方面都有显著贡献。

重型卡车；气控式冷凝器

0 前言

从国际汽车零部件供应商Haldex制造了重卡制动系统冷凝器至今，冷凝器已经从起初的电控式发展成为了气控式。电控式冷凝器安装有电控放水阀，通过制动开关或者制动灯以及时间继电器控制卸荷排污，当制动开关开启或制动灯亮的时候冷凝器排污。气控式冷凝器不需要电控回路的安装，是通过干燥器的卸荷或冷凝器内部两个腔之间的压力差控制排污，需要保养的部件比较少，在结构设计上又增加了分离腔的空间，具有更好的油水分离效果。目前气控式冷凝器已经成为市场主流，国内也有了很成熟的生产制造商，文中主要介绍气控式冷凝器。

1 气控式冷凝器的工作原理

气控式冷凝器可分为二口式和三口式两种，两种冷凝器都是通过阀体上的散热片散热，通过螺旋通道的离心力将水、油污与压缩空气分离，只是排污方式有区别。

二口式气控冷凝器结构见图1，从空压机来的压缩空气由1口进入A腔，流入螺旋通道，通过螺旋通道的离心力作用，将水、油等污染物甩到阀体内壁上，同时降低压缩空气的温度。污染物沿着内壁流，通过小孔进入C腔，再经过过滤棒、膜片进入E腔。除去水、油后的压缩空气进入B腔，从出气口输出。当干燥器卸荷时，B腔的压力下降，这时B腔与D腔存在压力差，膜片抬起，储存在E腔的水、油从排气口3排出。

三口式气控冷凝器结构见图2，从空压机来的压缩空气由1口进入A腔，流入螺旋通道，通过螺旋通道的离心力作用，将水、油等污染物甩到阀体内壁上，同时降低压缩空气的温度。污染物沿着内壁流到E腔，通过小孔进入C腔，除去水、油后的压缩空气进入B腔，从出气口输出。当干燥器卸荷时，从干燥器控制口过来的空气进入控制口4，推动活塞1往下运动，打开排气阀门2，将C腔中的水、油等污染物从排气口3排出。干燥器完成卸荷的同时，D腔的空气通过干燥器排出，在弹簧3作用下，推动活塞1往上运动，关闭阀门2，冷凝器恢复供气。

2 冷凝器布置方式

冷凝器安装在空压机的第二段钢管和干燥器之间，根据冷凝器的散热片面积计算得出的冷凝器散热能力约等于3 m长的外径15 mm的钢管，所以很多主机厂加装了冷凝器后就省去了空压机第二段钢管约3 m的盘圈部分。

二口式气控冷凝器只有进气口1和出气口2，连接方法如图3所示，压缩空气从空压机出来经过钢管Ⅰ、空压机软管、钢管Ⅱ进入冷凝器，经过冷凝器初步滤油滤水后，空气从冷凝器2口进入干燥器进行再次过滤。理论要求冷凝器2口处的空气温度不大于60 ℃，冷凝器2口至干燥器1口的管路可使用钢管也可使用尼龙管，但是钢管散热性好、耐热性也远远优于尼龙管，建议使用钢管。同时为了保证气源充分，钢管Ⅰ、空压机软管、钢管Ⅱ、钢管Ⅲ的内径需不小于12 mm。

从图4可以看出三口式气控冷凝器连接方法和二口式气控冷凝器相似，只是增加了一根尼龙管将干燥器4口与冷凝器4口连接。当干燥器卸荷的时候，冷凝器排污，控制排污的管路建议选择内径4或6 mm尼龙管，以减少控制反应时间。

3 气控式冷凝器性能测试

试验环境：多云、即时温度16 ℃;

试验车型：某品牌4×2牵引车，行驶里程163 224 km。

3.1 散热能力测试

试验方法：车辆静止状态，在冷凝器进气口和出气口分别安装温度传感器，读取冷凝器进气口和出气口温度。试验结果见表1。

表1气控式冷凝器进、出气口温度对比表℃

进气口温度38444954606779出气口温度22242526283136

从表1可以看出：压缩空气通过冷凝器后温度明显降低。

3.2 排污能力测试

试验方法：从冷凝器进气口加入100 mL水，在排污口放一量杯进行测量。然后发动汽车，使得气压表达到干燥器卸荷压力后熄火。试验结果测得：一次排污基本上将所有液态水排尽。

3.3 减少干燥器维修频率测试

从车辆售后数据上可以看出：未安装冷凝器的车辆，因干燥器性能衰退，首次更换干燥器的里程平均约为75 334 km；安装了冷凝器的车辆，首次更换里程平均约为162 911 km。而且从客户处了解到，安装了冷凝器的车辆更换干燥器的频率明显低于未安装冷凝器的车辆，约为未安装冷凝器车辆的50%。

4 结论

从冷凝器的工作原理和试验数据都可以看出来：冷凝器在降低压缩空气温度、过滤压缩空气、减少空气干燥器维修频率方面都有明显贡献。当然加装冷凝器会增加车辆初始成本，但是冷凝器减少了后期车辆的维护费用和维护时间，所以在车辆的整个生命周期，加装冷凝器比未装冷凝器花费更少。

【1】 杨慧钢.制动管路对整车制动系统的影响[J].汽车科技,2009(6):68-71.

【2】 马少民,蔡晓娟.城市客车制动管路结冰问题的研究[J].汽车工程师,2010(8):48-51.

【3】 刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2001.

Renovo电动超跑体现极致加速性能

在2014届美国加利福尼亚州卵石滩汽车巡展上，Renovo汽车有限公司发布了Renovo Coupe电动超级跑车的量产原型版。在经过改造的Shelby CSX9000车身底盘的基础上，Renovo Coupe搭载一对中置连续轴向磁通电动机，最大输出功率达到370 kW，峰值扭矩为1 356 N·m；车辆从静止到96 km/h的加速时间略低于3.4 s，最高车速超过193 km/h。

Renovo公司声称，中置发动机与单级齿轮直接传动的组合，造就了最佳的能量分配映射线路，使得车辆适合各种各样的驾驶工况。传动系统输出电动机的全部动力仅需37 ms，而汽车的整备质量为1 474 kg，售价为52.9万美金。

Renovo汽车首席技术官Jason Stinson说到，设计和制造电动跑车的动机是为了研发出与众不同的车辆驱动技术，简单而言就是把电动汽车的水准提高到其他平台制造产品所不能复刻的高度。研发电动汽车技术、降低零部件成本用于量产以及制造电动车完成品正是目前Renovo全力追寻的核心价值。

来源：盖世汽车网

PrincipleandApplicationoftheAirControlCondenser

LI Jin

(Shaanxi Heavy Duty Automobile Co.，Ltd.,Xi’an Shaanxi 710200,China)

The condensers’ development and class were introduced briefly. The work principle and arrangement form of air-controlled condensers in heavy duty truck were discussed. Its work performance was confirmed by test data. It is proved that the condensers contribute a lot in cooling down temperature of compressed air , filtering water and oil in the compressed air, cutting down renewal frequency of air-dryer.

Heavy duty truck; Air control condenser

2014-05-20

李进(1987—)，女，本科，主要研究方向为重卡制动系统总成及附件。E-mail:13519147284@126.com。