双层客车内置分体式空调蒸发器布置设计

2022-03-03黄志文朱奎生吕小刚罗根平邓毅帆

客车技术与研究 2022年1期

黄志文，朱奎生，吕小刚，罗根平，邓毅帆

(江西凯马百路佳客车有限公司，南昌 330013)

双层客车的空调系统目前应用较为广泛的有背置式和内置分体式两种，采用内置分体式空调的双层客车因比采用背置式空调的双层客车有更多的座椅布置空间而被有更多座椅布置需求的主机厂选择。然而这种结构形式的空调存在蒸发器风噪大、难布置、内饰难设计的问题。本文通过介绍内置分体式空调蒸发器及相关附件的布置设计，结合实际应用情况解决内置分体式空调的蒸发器难布置、内饰难设计的问题。

1 蒸发器的布置设计

双层客车内置分体式空调的蒸发器一般分别布置在双层客车的上、下层。因上、下层车厢的净高度都非常有限，故在不影响制冷量的前提下，应尽量选择外形尺寸小的蒸发器，这样既有利于蒸发器的出风，也有利于蒸发器下方的座椅布置，更利于增加前、后段风道行李架的长度，从而增加行李的放置空间。

1.1 上层蒸发器的布置设计

从前后、上下、左右三个方向进行说明：

1) 前后方向布置。由于车辆前部前挡玻璃阳光直射面积大，导致在夏天时车辆前部的温度明显高于后段。因此，在布置上层蒸发器时要考虑通过增加前部风道风量的方式加强前部的制冷效果，以达到车内前、后段气温基本均衡。在不受其他因素(如整车载荷配重等)影响的情况下，应将蒸发器布置在车辆中部略靠车前位置，以减少前段风道的风耗，使得到达前内顶的风的风压加大，同时设计安装可以分配蒸发器风量的导风罩，实现对前、后段风道进风量的控制，再根据整车空调测试结果的需要分配蒸发器出来的风量，确保车辆前、后段气温尽量均衡。

2) 上下方向布置。如图1所示，蒸发器下方一般安装有座椅，为确保其下方座椅座垫的净高满足标准要求，蒸发器应尽量靠车顶安装，上表面最好能内沉于顶盖骨架，这样可以最大程度地给空调蒸发器出风留出足够的空间，也利于安装空调导风罩。

1、4、9-风道行李架； 2-上层蒸发器； 3-上层蒸发器装饰罩；5-下层导风罩； 6-下层导风罩调节支架；7-下层蒸发器； 8-下层蒸发器装饰罩

3) 左右方向布置。上层内置分体式空调蒸发器通常选择可分为左右两个单体的蒸发器，左边蒸发器靠左侧布置，右边蒸发器靠右侧布置。要注意的是，左、右蒸发器装饰罩安装后，装饰罩之间的净空间尺寸(如图2所示)需满足GB 13094—2017的要求(≥550 mm)。

11-出风口； 12-蒸发器； 13-蒸发器装饰罩；14-回风口； 15-风道行李架顶灯

为确保内饰的美观性，蒸发器装饰罩的外形要与风道行李架的外轮廓基本相同，要确保风道行李架顶灯在蒸发器装饰罩处不断开。如图2所示，装饰罩外形与风道行李架外轮廓基本一致，风道行李架顶灯从前往后贯穿。另外，蒸发器装饰罩尽量用质量轻、结构强度好的材料，如果是非金属件需满足内饰阻燃要求，为确保产品一致性好，尽量采用模具成型。

1.2 下层蒸发器的布置设计

下层蒸发器的布置很大程度取决于下层的结构布置，尤其是楼梯布置。下面根据楼梯的安装位置分别说明。

1.2.1 楼梯布置在中门后方

如图1所示，一般需要将下层蒸发器分别安装在左、右前轮拱区域的上方。如在其他乘客区安装蒸发器，可能会导致蒸发器下方座椅座垫上方净高度空间不符合GB 13094—2017要求而无法安装乘客座椅，造成车内空间浪费。此种情况下，根据左、右前轮拱上方是否用骨架及镀锌板焊接成单独的舱体又分为两种方式：

1) 左、右前轮拱上方无舱体。如图1下层蒸发器的布置方式，为保证轮拱上方与乘客区属于一个整体，需要选择分体悬挂式蒸发器并悬挂在下层顶盖骨架上，左右、上下方向的布置及蒸发器装饰罩的设计与上层蒸发器相同，最好能将蒸发器沉入顶部骨架安装，这样可以最大程度减小蒸发器罩的外形尺寸，提高内饰美观程度。

2) 左、右前轮拱上方各自单独成舱。如图3下层蒸发器的布置方式，为安装方便，选择落地式蒸发器并安装在舱体底部，蒸发器出风口朝上，然后做导风罩将冷风引入到乘客区风道。具体布置时要尽量合理利用空间，以便于蒸发器拆卸检修、蒸发器回风与出风的隔离以及导风罩的装卸。舱体中多余的空间可用作储物柜或电器柜。

16-轮拱上方舱体； 17-落地式蒸发器； 18-上层地板

1.2.2 楼梯布置在前轮拱上方

如图4所示，下层蒸发器一般选择整体式蒸发器，安装在与乘客区有一墙之隔的后行李舱前立面骨架上，并在前立面开进风口，然后安装导风管将蒸发器的冷风导入到乘客区风道。此种情况下，蒸发器应尽量紧靠顶部安装，使蒸发器的出风口与乘客区的风道基本处于同一高度，便于安装导风管，可有效降低导风管长度，减少风耗。

21-上层地板； 22-风道； 23-行李舱前立面； 24-蒸发器

2 其他附件的设计

2.1 上下层蒸发器导风罩设计

通常上、下层的蒸发器都不会安装在车厢两端。因此，要保证蒸发器前、后风道的制冷均衡，蒸发器导风罩发挥着重要的作用：一是将蒸发器冷风分别向蒸发器前、后风道输送；二是根据实际需要分配前、后风道的风量；三是减小出风的能耗。

导风罩设计遵循原则：一是导风罩出风口面积大于进风口面积；二是内表面要光滑，减小风阻；三是选择的材料尽量轻，产品具有较好的结构强度；四是导风罩内部的出风调节支架的位置要可调；五是要提前确定好安装点，并对供应商提出安装点要求，方便导风罩安装，特别需要注意的是，导风罩只有紧贴蒸发器出风口安装才能有效避免冷风损耗。

图5为图1下层蒸发器纵向局部布置的放大图，可以根据空调测试情况通过调节支架(序号6)的位置来分配蒸发器前、后的出风量。

5-导风罩； 6-导风罩调节支架； 7-蒸发器； 8-蒸发器罩

2.2 上下层风道截留板的设计

在实际应用中，一般前、后段风道紧靠蒸发器的出风口出风量会很小。这是因为刚从蒸发器出来的风的风压很大，大部分会以较高的压力朝车前和车后风道吹去，而使得紧靠蒸发器的出风口局部区域不能形成一个较大的向下出风的压力，导致出风很小。因此，在紧靠蒸发器的出风口区域需要做一个截留板，以增加出风口处的出风量，如图6所示。