驾驶室玻璃对空调制冷效果的影响

赫文军

柳州柳工挖掘机有限公司 广西 柳州 545007

引言

随着车用空调使用的普及，人们已经不单单满足于空调简单的制冷制热。客户对于驾驶室内乘坐环境质量也提出了更高的要求。在普遍的认知中，驾驶室玻璃是影响空调制冷性能条件之一，那么不同驾驶室玻璃对空调制冷效果的影响具体有多大？如何能有效的降低这一影响？本文通过理论计算影响空调制冷的热负荷和实车降温测量两个方面来探讨不同驾驶室玻璃对空调制冷效果的影响。

1 空调设计参数

本文以某品牌挖掘机驾驶室为设计目标。由于挖掘机的使用工况恶劣，本文选取设计参数如表1：

表1 制冷设计参数表

驾驶室的其他参数如表2：

表2 驾驶室参数

2 光照热负荷计算

2.1 白玻驾驶室光照热负荷计算

太阳辐射传入热量由两部分组成：

（1）由于驾驶室内外温差而传入的热量QG1

式中：K玻为玻璃热传导系数，查询资料

K玻=6.38W/( m2.K)

F玻：玻璃总面积，单位为m2；

（2）由于太阳辐射通过玻璃传入热量QG2

式中：J=F1玻×I水平+F2玻×IS

F2玻=F玻 - F1玻

η：太阳辐射通过玻璃的透入系数，

白玻玻璃选取η=0.85；

ρ：玻璃对太阳辐射热的吸收系数，

白波选取ρ=0.08；

C：遮阳修正系数，白玻取C=0.97；

J：玻璃的太阳辐射量，单位为W；

F1玻：玻璃水平投影面积之和，单位为m2；

F2玻：背阳面玻璃面积，单位为m2；

I水平：太阳光水平辐射强度，取1000 W.m-2；

IS：太阳光直射辐射强度，取45W.m-2

计算得出通过玻璃传递到驾驶室总热量：

2.2 绿玻驾驶室光照热负荷计算

查询相关资料，绿玻玻璃的透入系数η为0.77，遮阳系数ρ为0.67。

通过第2.1章中的公式计算得出：

2.3 白玻驾驶室和绿玻驾驶室对比

相较于白玻驾驶室，绿玻驾驶室热负荷降低了979-767=232(W)；

相较于白玻驾驶室降低了23.7%的热负荷。

3 实车降温测试

3.1 测试方法

按照【GB 19933.4-2014 土方机械 司机室环境 第4部分：采暖、换气和空调(HVAC)的试验方法和性能】中的测试方法，分别对白玻驾驶室和绿玻驾驶室中进行降温测试。

3.2 测试结果

对实车降温测试数据进行整理，分别得到白玻和绿玻驾驶室的实车降温曲线，如下：

图1 白玻驾驶室降温曲线

图2 绿玻驾驶室降温曲线

根据图1图2实车测试数据对比发现，在相同工况下，绿玻驾驶室比白玻驾驶室能够多降温1-2℃，降温速度更快。

4 结语

驾驶室玻璃对于空调的降温效果影响较大，在驾驶室设计之初选用有效降低太阳光照辐射的玻璃，能够有效降低整车热负荷，达到更快的降温速度，更客户带来更高的空调体验。