摘要：本文介绍汽车空调系统能耗、双螺杆压缩机应用、能耗测试及舒适性评价。

    随着消费者体验要求越来越高，汽车空调评价作为汽车评价中比较关注的特性，得到了人们的普遍重视。空调制冷、采暖效果不足，能耗大等问题一直以来被消费者垢病。空调舒适性与能耗有对立性，需要综合考虑。由于电动车的发展，传统的机械压缩机缺少驱动源，逐渐被电动压缩机取代。但是电池能量密度低、质量大，导致车辆整体能量有限，在规定车辆行驶里程的条件下不能无限制地供给空调。保障空调舒适性、降低空调能耗就成为了现阶段的重要任务。

    1 空调能耗及舒适性定义
    混合动力车辆上存在2种驱动模式：EV／启停模式、HEV模式。如果选择单压缩机可能造成如下问题：单采用机械压缩机，整车就需要添加驱动机构驱动机械压缩机（EV／启停时），降低了效率，同时也降低了舒适性；单采用电动压缩机，就需要进行油电转换（HEV时），空调能耗增加，舒适性降低。因此在许多混合动力车上均配备了2种压缩机。图1为单电动压缩机，图2为机械＋电动双螺杆压缩机。



    空调能耗主要由几个方面构成。首先是压缩机（采暖为PTC），压缩机为空调的核心、动力源泉同时也是空调能耗最大的构成部分；其次是鼓风机，鼓风机是提供空气流动的动力源，同时兼调节送风量大小的功能，能耗次之；再者是电子风扇，由于电子风扇是空调系统和冷却系统共用的产品，在实际测试中不能直接算人空调能耗中，需两次测试对比产生。各模式电机由于动作较少，并且为短时工作，能耗占比很小，故无需特殊考虑。
    降低空调能耗，一般包含硬件和软件两个方面。硬件方面，主要为提高空调系统能效比，在整车空间一定条件下，整车所需的制冷量固定，能效比大，则输人功率小。软件方面，主要为空调系统逻辑匹配，用最小的能量达到最大的效果。
    空调舒适性主要体现在对温湿度的要求，各个国家对舒适性均有要求。随着用户对舒适性要求的提高，对人体的各个部位形成专用的温度，从而满足用户的舒适性（图3）。

    在实际复杂的环境中，舒适性不仅仅为对汽车内部温湿度的控制，更要注重对乘客主观感受的关注。在一些临界温度点（外界与车内温度接近），可能出现找不到最佳舒适性点问题。

    2 双螺杆压缩机应用介绍
    以下为某合资车型空调应用，其采用双螺杆压缩机，压缩机驱动源为传动带驱动和电机驱动。故其在不同车辆工况，压缩机可以根据情况选择不同驱动方式，具体见图4。

    1）传动带驱动＋电机驱动车辆在启动时车内温度较高，同时打开电动压缩机和机械压缩机以保障车内快速降温。在蒸发器出风温度下降时，电机驱动压缩机转速从5 000 r/min降至1 000 r/min。怠速停止时允许为1000 r/min。
    2）传动带驱动随着车内温度降低，逐渐降低电动压缩机的转速，直到车内温度稳定；蒸发器出风温度下降至约10℃时，电机驱动关闭，此时机械压缩机制冷量已经足够，只需传送带驱动运转即可。
    3）电机驱动或传动带驱动车内温度稳定后，空调控制器判断电动压缩机和机械压缩机的工作效率，以决定两压缩机的工作取舍，此时进行二选一驱动。
    4）电机驱动车辆怠速后，车辆启停功能启动，发动机不运行，传动带驱动关闭。此时只有电机驱动工作，故需升高转速增加制冷量，以平衡怠速时车内温度的升高。
    5）传动带驱动＋电机驱动车辆起步后，发动机运行，为了尽快将温度降低，传送带驱动和电机驱动同时运转，并逐步降低电动压缩机转速，保持车内温度稳定。

[1] [2]  下一页