某车型空调制冷性能改进研究

葛磊华，曹皇亲，杨菲菲

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

某车型空调制冷性能改进研究

葛磊华，曹皇亲，杨菲菲

（安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

文章针对2016年夏天反馈的某车型空调制冷效果差问题组织市场调查和研究分析，该车型在某环境舱进行设计状态空调制冷性能验证，同辆车冷却模块方案改进后再次测试验证，试验结果表明电子风扇相比硅油风扇确实可以提高空调制冷性能。

空调制冷；冷却模块；电子风扇；硅油风扇

CLC NO.: U467.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-11-03

前言

随着客户对汽车舒适性要求的提高，汽车空调制冷性能越来越成为汽车品质的重要因数，汽车空调主要通过驾驶室空调主机冷暖空气混合程度影响仪表台出风口的温度，目前无论乘用车还是商用车的客户对空调舒适性要求越来越高，炎炎夏季客户希望驾驶室能够快速降温。

本文针对去年市场上客户反馈的某车型制冷效果不理想问题，对冷却模块结构优化，同一个车辆通过整改前后方案在环境舱进行制冷性能对比验证，整改后方案可有效提升空调制冷性能，为后期车型的设计指明了方向。

1 空调系统结构和原理控制

1.1 空调系统

该车型空调系统由压缩机、冷凝器、制冷管、暖风管、空调主机和控制器组成，具体构成如图一所示，其中压缩机位于发动机的左下侧，考虑冷凝器左进右出的结构，制冷管路分布在车身两侧，暖风管路走向由发动机暖风进出水口和暖风芯体水口位置决定，空调主机先预装在管梁上，通过管梁安装在车身上，控制器装在仪表板本体上。

1.2 空调控制器

本空调为冷暖一体式电动空调，通过操作控制面板上的按钮或旋钮，可使不同温度、湿度的风从空调出风口吹到驾驶室内，以提供舒适的乘车环境。冷暖一体空调主机主要由空调送风单元和出风箱壳体组成，空调工作模式分为除霜、吹面、吹面吹脚、吹脚和吹脚除霜，其中工作模式通过按钮结构控制，当某种模式点亮时，该模式开始工作，内外循环也采用按钮结构，默认状态为外循环，按钮被点亮时，内循环开始工作。鼓风机风量和温度选择采用旋钮结构，具体控制器造型如图2所示，由图2可知，该控制面板由两边旋钮结构和中间按键结构组合构成，中间按键结构预留一个空白按键为高配后风窗除霜预留。

图2 控制器结构图

1.3 原理控制

电动空调系统控制如图3所示，其中温度风门执行器、模式风门执行器、内外气风门执行器和鼓风机控制与空调AC是否开启无关，温度风门由温度旋钮控制，风门开度与档位相对应，风门0%开度对应最冷位置，风门100%开度对应最热位置，出风工作模式由控制器上的模式按键控制，反复选择“REC”键，内外气风门做相应的切换，空调工作首先发出AC请求信号，在蒸发器温度和压力开关都满足的条件下输出信号给发动机控制模块，控制压缩机工作、冷凝风扇工作。

图3 控制原理图

2 冷却模块结构

整改前冷却模块采用散热器、水箱、冷凝器三合一结构，其中冷凝器前面放置两台冷凝风扇，散热器采用硅油风扇结构，结构如图4所示，硅油风扇通过发动机机械带动风扇工作；整改后冷却模块也采取散热器、水箱、冷凝器三合一结构，冷凝器前面放置一台冷凝风扇，散热器采用双电子风扇结构，结构如图5所示，散热器双电子风扇结构通过ECU进行控制工作。

图4 冷却模块结构（整改前）

图5 冷却模块结构（整改后）

3 试验过程

3.1 试验条件

环境舱升温满足测试条件，即环境温度43℃，日照量1000w/㎡.h，湿度40%RH。

试验条件满足后启动发动机，温度旋钮拨至最冷位置，鼓风机打到最大档位4，内循环和吹面模式按键点亮，启动A/C按键开关，空调压缩机开始工作，按照以下工况测试乘客头部平均温度和出风口平均温度，40km/h保持45min，60km/h保持30min，100km/h保持30min，怠速工况保持30min。

3.2 试验数据

整改前试验测量数据如表1所示，整改后试验测量数据如表2所示，由表一可知不同工况都不满足设计要求，由表2可知部分工况可以满足设计要求。

表1 试验结果与标准对比

表2 试验结果与标准对比

3.3 试验结论

（1）整改后40km/h工况45分钟头部平均温度降低4℃，出风口平均温度降低5.4℃，60km/h工况30分钟头部平均温度降低5.7℃，出风口平均温度降低6.3℃，100km/h工况30分钟头部平均温度降低5.7℃，出风口平均温度降低5.3℃，怠速工况30分钟头部平均温度降低4.9℃，出风口平均温度降低4.9℃。

（2）整改前40km/h、60km/h、100km/h和怠速四种工况头部平均温度和出风口平均温度都不满足设计要求，整改后100km/h工况头部平均温度和出风口平均温度满足设计要求，其余三种工况头部平均温度和出风口平均温度不满足设计要求，但是测量值已经接近标准值，整改后效果明显，可有效提升空调制冷性能。

4 结束语

本文针对目前某车型的市场空调问题提出一种改进方案，首先介绍了该空调系统结构以及工作原理，同时比较整改前后冷却模块结构的差异，最后通过试验对比验证冷却模块整改后方案的改进效果，由于整改后试验测量数据仍未达到设计要求，有待后续进一步研究。

[1] 葛磊华,曹皇亲.冷凝风扇在汽车空调怠速性能中的应用.[J]汽车实用技术2016年第02期.

[2] 凌永成.汽车空调技术[M]机械工业出版社.

[3] 刘占峰,宋力,赵丹平.汽车空调[M].北京大学出版社.

[4] 朱健,金卫星.汽车空调制冷装置不制冷故障的原因及排除[J]汽车运用No.7,2014.

Improvement of Air conditioning Performance from a Certain Vehicle

Ge Leihua, Cao Huangqin, Yang Feifei
（The Center of Technology of Jianghuai Automobile Co. Ltd, Anhui Hefei 230601）

Because the air conditioning performance from a certain vehicle is not ideal in this summer of 2016, we organize market research and analysis in this paper. To verify the performance of air conditioning we do the test in a certain environment, and the same vehicle after the cooling module rectification is tested again. The test results show that the electric fan can improve the cooling performance compared with the silicon oil fan.

Air Conditioning; Cooling Module; Electric Fan; Silicon Oil Fan

U467.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)19-11-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.19.005

葛磊华，就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心。