暖风水阀对整车热平衡及空调制冷性能影响的研究

李杰，王臻华

（江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

暖风水阀对整车热平衡及空调制冷性能影响的研究

李杰，王臻华

（江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

∶汽车的热平衡与空调制冷性能是高温季节车辆环境适应性的两项直观表现。通过开启和关闭暖风水阀，进行整车热平衡与空调制冷试验，研究加装暖风水阀对整车热平衡和空调制冷性能的影响。

∶汽车；热平衡；空调制冷；暖风水阀；试验

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.065

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

引言

热平衡与空调制冷性能是车辆高温环境适应性最重要的两项性能，其直接影响车辆使用和客户对车辆状态的直观感受。但是热平衡与空调制冷性能在设计匹配时，经常是一个矛盾的整体：制冷性能好会增加热负荷，热平衡性能差会影响空调系统运行。本文重点研究暖风水路增加水阀后，整车热平衡与空调制冷性能的变化。

1、试验设备、评价指标及测试方法

1.1试验设备

底盘测功机，是一种高精度的可以用于测量汽车驱动轮输出功率、扭矩（或驱动力）和转速（或速度）的专用计量设备。它能够通过室内台架模拟汽车在各种特定载荷状态下的受力情况。可用于车辆动力性、经济性、热平衡、空调等性能试验；

环境仓，是一种控制环境温度以达到模拟各种环境温度的专用计量设备。其在整车试验中，主要用于环境温度的控制，进行热平衡、空调性能试验；

阳光模拟系统，是一种可以用于模拟室外阳光照射情况的专用计量设备。它能够模拟车辆在正午十分阳光照射情况，用于空调制冷试验。

1.2评价指标

整车热平衡性能以许用环境温度为评价指标，空调制冷性能以车内平均温度为评价指标。

1.3测试方法

1.3.1整车热平衡台架试验方法

试验在同一环模试验室内进行，同一底盘测功机、同一环境仓、同一车辆保证了试验的一致性，以避免由于测功机及环境仓、车辆的不同而产生试验误差。

整车热平衡试验[1]以扭矩点拖车工况进行，测量发动机进、出水温度，迎风，风扇后，机油，环境等温度。

1.3.2整车空调制冷性能试验方法

试验在同一环模试验室内进行，同一底盘测功机、同一环境仓、同一阳光模拟系统、同一车辆保证了试验的一致性，以避免由于测功机及环境仓、阳光模拟系统、车辆的不同而产生试验误差。

整车空调制冷试验[2]以满载状态下，测量各速度阶段的头部温度与出风口温度。

2、试验举例及分析

以某公司生产的某款后驱卡车为例，分别在开启和关闭暖风水阀状态下，测试其整车热平衡性能与空调制冷性能，以研究该车增加暖风水阀后的热平衡与空调制冷性能变化情况。

2.1整车热平衡性能测试数据分析

将试验样车转移至底盘测功机上，使测试样车在保持扭矩点拖车工况，并在37℃恒温下利用底盘测功机测试整车性能指标，结果见表1。

表1　开关暖风水阀整车热平衡性能测试结果

图1　暖风水阀开启时各测量点温度-时间曲线

图2　暖风水阀关闭时各测量点温度-时间曲线

由上述结果可以看出，由于原来从暖风水路进入发动机未经冷却的冷却液在暖风水阀关闭后进入散热器进行冷却，发动机进出水温差变大，其热平衡性能指标许用环境温度值增加了8.2℃，由暖风水阀开启时的39.2℃，变为47.4℃，高温市场适应能力增强。

试验过程数据见图1、图2。

2.2整车空调制冷性能测试数据分析

将测试样车转移至底盘测功机上，43℃恒温、阳光照射强度1000W/m2下进行空调制冷试验。各工况下头部平均温度测试结果见表2。

表2　整车空调制冷性能测试结果

从上述结果可知，暖风水阀关闭后，暖风水路不再有液体流动，HVAC内部不再存在热辐射情况。直观表现为出风口温度下降。进而使得车内平均温度降低，提高了空调制冷性能。试验过程数据见图3-图6。

图3　暖风水阀开启时各测量点温度-时间曲线

图4　暖风水阀开启时各测量点温度-时间曲线

图5　暖风水阀关闭时各测量点温度-时间曲线

图6　暖风水阀关闭时各测量点温度-时间曲线

3、结论

本文通过开闭暖风水阀状态测量整车热平衡与空调制冷性能，对比其结果的差异可知，发动机增加暖风水阀后，在夏季时关闭暖风水阀，可以显著提高车辆的热平衡性能与空调制冷性能，增强车辆高温适应能力。

因此，在发动机开发时增加暖风水阀，在夏季时指导客户关闭暖风水阀，切断暖风回路，以提高车辆环境适应能力是切实可行的提高车辆性能的途径。也可以开发电子式暖风水阀，实现自动化控制。

此措施可以在一定程度上降低车辆设计匹配阶段研发成本，可在汽车制造商对车辆进行正向设计开发时运用。

[1] GB/T 12542-2009汽车热平衡能力道路试验方法.

[2] QCT 658-2009汽车空调制冷系统性能道路试验方法.

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，助理工程师，就职于安徽江淮汽车股份有限公司，从事汽车热管理实验。