基于压焓图的整车降温试验数据分析

闫成亮，王文君

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

基于压焓图的整车降温试验数据分析

闫成亮，王文君

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章简要介绍了基于压焓图对整车降温试验数据的分析，找出影响整车降温性能的关键问题所在，从而有针对性地提高整车空调降温效果。

空调；压焓图；降温试验

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

汽车空调系统是一个比较复杂的系统，使空调试验数据分析变得很困难。空调系统有4大关键零部件，分别为蒸发器、膨胀阀、冷凝器和压缩机，每一个零部件都会影响整车降温性能。本文以整车降温试验数据绘制的压焓图为基础，分析整车降温数据，找出影响整车降温性能问题点。

1 压焓图分析

1.1 制冷数据的压焓图分析

下面将以某款车整车降温数据为内容进行分析，此整车降温压力数据（本文所有压力为表压）如表1所示，绘制压焓图（只绘制40Km/h一种工况）如图1所示。

表1 整车部分试验数据

图1 整车在车速为40Km/h时的制冷剂压焓图

图1为根据45分钟时刻的整车降温试验绘制的压焓图，如果a点落在液体区，说明制冷剂加注量比较合适，如果a点落在湿蒸气区，说明制冷剂量加注量不足，需要增加加注。原因如下，a点为进入膨胀阀制冷剂的温度，如果a落在液态区，说明进入膨胀阀的制冷剂具有一定过冷度，如果a落在湿蒸气区，则进入膨胀阀的制冷剂为气液混合状态，有气体通过膨胀阀，会影响膨胀阀通过制冷剂的流量，降低进入蒸发器的制冷剂流量，影响整车降温效果。

如果 ad线段比较靠上（也就是空调系统高压侧压力偏高），说明冷凝器换热不足。原因分析如下，ad线段为制冷剂在冷凝器中被冷却的降温曲线，由于冷凝器中制冷剂必须冷凝为液体，一旦冷凝器换热不足，必然造成冷凝器的冷凝温度的提升，冷凝温度的提升，需要冷凝压力的升高来实现的。所以，ad线段比较靠上，说明冷凝器换热不足。

bc线段为制冷剂在蒸发器中蒸发过程，b、c点纵坐标值为蒸发器内制冷剂的压力值。蒸发器内的压力主要受三个因素影响，一个是压缩机吸气的能力、二个是膨胀阀的调节作用，三是蒸发器的换热效率。一般情况下，如果b、c点纵坐标比较靠上，则是压缩机的能力不足，因为膨胀阀是起调节作用的，也就是进入蒸发器里的制冷剂多少，是受蒸发器出口压力和温度控制的，如果压缩机能力降低， 则蒸发器里的压力会升高，根据膨胀阀调节曲线，必然减小进入蒸发器里制冷剂的量，进入蒸发器里制冷剂降低了，引起蒸发器出口制冷剂的温度升高，膨胀阀达到一个新的调节平衡。

1.2 根据整车降温试验数据及压焓图分析总结

根据大量试验数据总结，得出空调系统各零部件内制冷剂的温度与压力正常状态值如表 2（商用车）所示。总结出整车降温试验数据排查表如表3所示。

表2空调系统内的温度与压力正常状态（商用车，压力值为表压）

表2 空调系统内的温度与压力正常状态（商用车，压力值为表压）

表3 整车降温试验数据排查表

2 压焓图应用

2.1 某车型整车降温试验数据分析

下表为某款商用车降温效果，发现在降温效果比较差如表4所示，根据整车降温试验数据绘制压焓图如图2所示。按照整车降温试验数据排查表进行排查如表5所示。

表4 某款商用车整车降温试验评价

图2 某款轻卡在3种工况下的压焓图

表5 某款轻卡整车降温试验数据排查结果

在图2上可以看出，在40 Km/h工况和80 Km/h工况时，冷凝器出口温度比正常值50度偏高（分别为68度和66度），结合试验时冷凝器进风温度50度，可以看出引起冷凝器温度过高的原因主要是冷凝器布置问题。结合冷凝器在整车上的布置，此冷凝器布置在后侧面，迎风严重不足，而且贴着排气管，造成冷凝器进风温度偏高。所以影响此空调系统性能比较差的原因主要是冷凝器布置不合理。

2.2 优化方案效果验证

把冷凝器重新布置，调整在车辆右前方，重新进行试验，得到数据表6，试验结果合格，满足标准要求。

表6 某款轻卡优化后整车降温试验结果

3 结论

在整车降温性能试验数据分析比较困难，借用压焓图，能直观的反映出制冷剂在空调各零部件中的状态，结合一般情况下制冷剂在各零部件中正常状态，比较容易找出影响整车降温性能的关键零部件，大大提高空调降温数据的分析效率。

[1] 曹建明,李跟宝.高等工程热力学.[M]北京大学出版社,2010.

[2] 刘占峰,宋力,赵丹平.汽车空调.[M]北京大学出版社,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 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)18-187-02

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.18.065

闫成亮，男，现就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司，主要从事轻型商用车电气设计。