汽車(chē)空調(diào)換熱器特點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展研究

孟 芳,唐 明,董志斌,蘇麗華,叢日新（長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司,河北 保定 071000）

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汽車(chē)空調(diào)換熱器特點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展研究

孟 芳,唐 明,董志斌,蘇麗華,叢日新
（長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司,河北 保定 071000）

摘 要：汽車(chē)的空調(diào)換熱器主要由冷凝器與蒸發(fā)器兩部分組成的，是汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中最重點(diǎn)的成分。在一定程度上面換熱器的工作情況直接影響著汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)。本文以蒸汽壓縮式汽車(chē)作為研究對(duì)象，將汽車(chē)內(nèi)部的發(fā)展情況及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，在將國(guó)內(nèi)外的汽車(chē)的空調(diào)換熱器系統(tǒng)研究情況進(jìn)行參考，進(jìn)而將汽車(chē)的空調(diào)換熱器發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行指出。

關(guān)鍵詞：汽車(chē)空調(diào)；換熱器特點(diǎn)；換熱器應(yīng)用；換熱器發(fā)展方向

0 前言

在1927年，世界上研究出第一款帶有空調(diào)的汽車(chē)，到現(xiàn)在為止空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行了4次更替，已經(jīng)可以將原有的只可以進(jìn)行供熱的空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展到今天的由計(jì)算機(jī)控制的空調(diào)系統(tǒng)。在汽車(chē)空調(diào)換熱器進(jìn)行工作中，換熱及阻力性能都可以造成汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性工作，二者的空間占有量也決定了汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)在汽車(chē)內(nèi)部的占有量。根據(jù)這種情況，將汽車(chē)空調(diào)換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，可以有效的提升空調(diào)系統(tǒng)的性能。

1 汽車(chē)空調(diào)換熱器的發(fā)展及特點(diǎn)

1.1 汽車(chē)空調(diào)換熱器發(fā)展

汽車(chē)空調(diào)換熱器會(huì)根據(jù)不同的汽車(chē)的性能進(jìn)行相對(duì)應(yīng)系統(tǒng)的安裝，但是大題可以分為四類(lèi)，分別為：管片式換熱器、管帶式換熱器、平行流式換熱器、層疊式換熱器。在汽車(chē)剛開(kāi)是安裝空調(diào)系統(tǒng)中安裝的是管片式換熱器。但是隨著時(shí)間的不斷推移，傳統(tǒng)的管片式換熱器已經(jīng)不能滿足人們對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的需求，在這種情況下汽車(chē)生產(chǎn)公司研究出了管帶式的換熱器，這種換熱器與傳統(tǒng)相比具有較高的換熱能力，并將對(duì)于熱量轉(zhuǎn)化的能力進(jìn)行明顯提升，已經(jīng)比阻力發(fā)熱的幅度要大。

社會(huì)在不斷的就進(jìn)行發(fā)展，人們?cè)讷@得經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)更加關(guān)注對(duì)于環(huán)境的保護(hù)。原有汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中含有氟利昂，可以破壞大氣臭氧層。汽車(chē)生產(chǎn)公司在研究發(fā)現(xiàn)可以使用對(duì)于臭氧層無(wú)害的物質(zhì)進(jìn)行替代，將空調(diào)的工作進(jìn)行保證。在將傳統(tǒng)的氟利昂進(jìn)行更替的過(guò)程中，傳統(tǒng)的管帶式換熱器工作性能直接下降，已經(jīng)不能滿足人們正常所需，針對(duì)這一現(xiàn)象汽車(chē)公司主要采取兩種方式進(jìn)行解決，分別為在原有的基礎(chǔ)上面進(jìn)行改造或者是研究設(shè)計(jì)一款進(jìn)行汽車(chē)空調(diào)換熱器。在相關(guān)科技人員的不斷努力下，這兩項(xiàng)技術(shù)都以經(jīng)收到較好的實(shí)際效果，并且工作性能正在不斷的進(jìn)行完善。這兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)就是現(xiàn)在的平行流結(jié)構(gòu)與蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)，這兩項(xiàng)結(jié)構(gòu)在工作是具有較高的性能，在不斷的將原有的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行替代，并進(jìn)行更加廣泛的使用［1］。

1.2 汽車(chē)空調(diào)換熱器工作特點(diǎn)

（1）汽車(chē)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的空間內(nèi)部就較下，當(dāng)車(chē)內(nèi)人員較多的情況下，換熱器可以將人們對(duì)于車(chē)輛內(nèi)部的熱濕情況進(jìn)行滿足。

（2）由于汽車(chē)的整體體積較小，在這種情況就要求空調(diào)系統(tǒng)的占地面積就要更加小巧，將重量控制在一定的范圍內(nèi)，不可過(guò)大。在進(jìn)行汽車(chē)空調(diào)換熱器的研究過(guò)程中在將工作性能進(jìn)行保證的同時(shí)，將換熱器的體積與重量進(jìn)行控制。

（3）汽車(chē)在行駛過(guò)程中遇見(jiàn)的路況可能并不相同，在這種情況下就需要換熱器具有高的抗震性與密封性，將空調(diào)系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行保證。

（4）汽車(chē)在行駛過(guò)程中可能會(huì)遇見(jiàn)不同的壓強(qiáng)，根基這種情況在空調(diào)換熱器進(jìn)行工作是就要具有較高的抗壓性能，并且在這種情況下面可以穩(wěn)定進(jìn)行工作［2］。

2 汽車(chē)空調(diào)換熱器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

（1）管片式。管片式換熱器在汽車(chē)中最原始的一種換熱器結(jié)構(gòu)，主要是由無(wú)數(shù)的銅管進(jìn)行組裝而成的，經(jīng)過(guò)不同的工藝與鋁翅片進(jìn)行融合。這項(xiàng)結(jié)構(gòu)就有生產(chǎn)較為簡(jiǎn)單，現(xiàn)有的工藝手段使用較為成熟，經(jīng)濟(jì)成本比其他幾種換熱器低。這項(xiàng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有缺點(diǎn)大，在汽車(chē)在進(jìn)行行駛的途中的振動(dòng)可以將換熱器管片間的緊密程度進(jìn)行松動(dòng)。在汽車(chē)內(nèi)部在不斷變化而對(duì)時(shí)間內(nèi)，管片間的緊密程度在進(jìn)行著不斷地改變，經(jīng)常出行接觸不良的問(wèn)題。

（2）管帶式。管帶式結(jié)構(gòu)是在原有的管片式結(jié)構(gòu)上面研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的。將鋁合金材料進(jìn)行工藝壓變成管狀結(jié)構(gòu)，將管使用機(jī)械的手段將其改變成距離相等的蛇形管，在使用工藝手段進(jìn)行管片式結(jié)構(gòu)的安裝，最后形成一個(gè)永久式的連接形式。這種換熱器的連接方式可以將汽車(chē)形式過(guò)程中的需求進(jìn)行保證，這種結(jié)構(gòu)的使用時(shí)間比管片式的時(shí)間要長(zhǎng)，換熱性能也提升了較大的高度。但是這種結(jié)構(gòu)在使用中的換熱性能較差，并且制作多通路的管工藝較為復(fù)雜。因此，在實(shí)際汽車(chē)的空調(diào)系統(tǒng)中較少使用管帶式換熱器［3］。

（3）平行流式。在管帶換熱器中的泠凝器作為研究設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，將變制冷劑中的的工作流程進(jìn)行更改進(jìn)而設(shè)計(jì)研究出了平行流式換熱器。這種換熱器的在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用了較為先進(jìn)的真空焊接技術(shù)與扁管擠壓技術(shù)。這種換熱器可以將汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)中的氟利昂系統(tǒng)的工作性能進(jìn)行大幅度的提升，將替帶品的工作性能進(jìn)行滿足。平行流式換熱器是汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)向前發(fā)展中的重要標(biāo)志。

（4）層疊式。層疊式換熱器將管片式與管帶式換熱器的工作特點(diǎn)都進(jìn)行了保留，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了U形板式換熱器，形成一種新型的空調(diào)換熱器系統(tǒng)。這種換熱器在加工過(guò)程中就在板上面加工出了波紋形，可以將空調(diào)系統(tǒng)的制冷性能進(jìn)行保證，將汽車(chē)在行駛過(guò)程中的空氣換熱。在汽車(chē)公司的不斷設(shè)計(jì)中將鋁翅片也設(shè)計(jì)出了不同的形狀，如波紋翅片、多孔翅片等［4］。

3 國(guó)內(nèi)外對(duì)汽車(chē)換熱器的主要研究

在汽車(chē)換熱器技術(shù)在不斷的進(jìn)行發(fā)展中，世界的專(zhuān)家人員為汽車(chē)公司研究出了大量可供參考的文獻(xiàn)，總結(jié)起來(lái)主要可以分為以下幾類(lèi)：（1）空氣流動(dòng)換熱；（2）制冷中管內(nèi)的流動(dòng)換熱；（3）新型工藝性能與新型換熱器結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

本文對(duì)于汽車(chē)的空調(diào)換熱器進(jìn)行了全面的闡述，將不同換熱器的工作性能與特點(diǎn)進(jìn)行分析，將世界各國(guó)的汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)的研究重點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，希望我國(guó)汽車(chē)系統(tǒng)可以不斷進(jìn)行研究與創(chuàng)造，在未來(lái)市場(chǎng)中占得先機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

［1］唐連偉,何雅玲.汽車(chē)空調(diào)換熱器特點(diǎn)及應(yīng)用發(fā)展研究［J］.制冷與空調(diào),2005（06）：1-4.

［2］張超,劉婷,周光輝.微通道換熱器在制冷空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析［J］.低溫與超導(dǎo),2011（09）：42-46.

［3］胡海濤,張琳,黃文件,李鋼.汽車(chē)換熱器的分類(lèi)和發(fā)展趨勢(shì)［J］.汽車(chē)工程師,2015（01）：15-17.

［4］佟麗蕊,張振迎,王興國(guó).電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)系統(tǒng)研究進(jìn)展［J］.制冷,2015（01）：61-67.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.238

作者簡(jiǎn)介：孟芳（1988-），女，河北保定人，研究方向：汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。