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汽车空调结霜问题试验验证条件研究
来源:汽车电器  作者:佚名  2015-05-29 09:00:53

    摘要:本文整理汇总现有的结霜试验验证条件,并通过对比试验得出最易出现结霜现象的工况,减少结霜问题验证时间及试验成本。

    随着人们对车辆舒适性要求的提高,作为车内提供舒适空气环境的空调系统,已成为整车中必不可少的零部件。当汽车空调系统出现结霜问题后,将出现出风口风量减小,出风口温度上升的现象,最终使空调系统功能失效。为此在汽车空调系统开发过程中,针对结霜问题的验证至关重要。目前针对系统结霜问题的验证有很多方法及工况,在实际的工作中需要占用大量的试验时间,同时产生大量的试验成本,本文将目前所有的试验工况进行汇总,通过一系列的对比试验验证,找出最易出现结霜的工况,从而减少验证的时间及试验成本。

    1 目前结霜试验工况汇总
    针对结霜问题的验证,第一类方法是考虑在蒸发器与冷凝器具有相同的进风温度、湿度情况下,针对不同的压缩机转速及出风口风量情况而设定试验工况,具体条件如表1所示。

    第二类方法是通过对冷凝器的工作状态进行调整,使膨胀阀进口压力产生变化,同时配合蒸发器进风温、湿度的变化,同样针对不同的压缩机转速及出风口风量情况而设定,具体条件如表2所示。

    通过上述表1、表2的工况组合,第一类试验条件共80个,第二类试验条件共60个,共140个工况,试验工况过于繁多复杂。

    本文通过对所有试验工况进行分类整理,设计相同的试验条件,通过对比试验最终确定出最易出现结霜现象的工况。

    2 试验模型及试验原理
    利用我公司某成熟车型空调系统作为试验平台,在台架试验室将其按整车装配条件,装配成试验系统。让空调系统在不同的试验条件持续运行(不停机),以行业公认的风量下降20%视为结霜的判断条件,测量风量下降20%经历的时间t,时间最短者视为最易结霜工况。最后,在最易结霜的试验条件下让系统自动控制启停,通过不同的启停机温度设定,找到刚好出现结霜现象的状态,此时再将系统的试验条件提高一个层级,再次验证,若系统不出现结霜现象,视上述为最易结霜条件成立的依据。

    3 试验过程及结果
    1)蒸发器进风温度为21℃,湿度90%,冷凝器进风温度为21℃,初始出风口风量为1档,在不同的压缩机转速下的对比情况见图1。

    小结:在上述工况下,最易结霜的压缩机转速为3 600 r/min。
    2)蒸发器进风温度为21℃,湿度90%,冷凝器进风温度为21℃,压缩机转速为3 600 r/min,在不同的初始出风口风量下的对比情况见图2。

    小结:在上述工况下,最易结霜的出风口风量为1档。
    3)蒸发器进风温度为21℃,湿度90%,压缩机转速为3 600 r/min,初始出风口风量为1档时,在不同的冷凝器工作状态下的对比情况见图3。

    小结:在上述工况下,最易结霜的冷凝器膨胀阀进口压力为0.29 MPa
    4)调整冷凝器工作状态使膨胀阀进口压力为0.29 MPa,压缩机转速为3 600 r/min,初始出风口风量为1档时,在不同的蒸发器进风温湿度下的对比情况见图4。

小结:在上述工况下,最易结霜的蒸发器进口温度为15℃,湿度80%。

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