冷凝風扇在汽車空調怠速性能中的應用

葛磊華，曹皇親，楊菲菲

（安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

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冷凝風扇在汽車空調怠速性能中的應用

葛磊華，曹皇親，楊菲菲

（安徽江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

摘 要：文章主要介紹一款冷凝風扇的安裝結構及控制原理，環境倉模擬試驗條件，在該條件下皮卡平臺搭載冷凝風扇，通過怠速工況下有無冷凝風扇兩種狀態試驗數據對比，驗證了冷凝風扇在汽車空調怠速性能提升的重要性，本冷凝風扇實現了在皮卡車上的應用，滿足了客戶需求。

關鍵詞：冷凝風扇；汽車空調；怠速工況；制冷

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.02.036

CLC NO.: U463.6 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)02-98-03

前言

汽車行業競爭激烈，高品質是品牌車市場占有率的保證，而舒適性是高品質中重要一項。汽車舒適性主要包括平順性、低噪聲、空氣環境以及良好的駕駛操作性能，其中適宜的空氣環境就是指汽車空調的舒適性，空調制冷性能高低是判斷汽車空調舒適的一個重要指標，其中怠速制冷性能提升一直是汽車空調性能研究中的關鍵課題。

本文從提高某皮卡平臺空調怠速性能出發，將冷凝器風扇應用于空調系統，通過對比某皮卡平臺冷凝風扇安裝前后空調制冷性能參數，驗證空調冷凝風扇對怠速性能提升的重要性，實現了對制冷系統綜合性能的提升。

1、冷凝風扇結構和工作原理

1.1 結構

圖1 冷凝風扇結構圖

本文介紹一種安裝方便、結構簡單的冷凝風扇，冷凝風扇結構由圖一所示，主要由A1葉輪、A2護風罩、A3風扇接插件、a固定結構一、b固定結構二、c卡扣一、d卡扣二和e預留安裝孔組成，冷凝風扇安裝結構圖如圖二所示，主要由B1散熱器上橫梁、B2散熱器下橫梁、B3右側前輪罩前接板和B4冷凝器組成，冷凝風扇固定在冷凝器左前方，a固定結構一、b固定結構二通過六角法蘭面螺栓分別固定在B1散熱器上橫梁、B3右側前輪罩前接板上，配合結構處嵌有鋼墊和膠墊，起到減震效果，c卡扣一和d卡扣二結構完全相同，呈對稱性分布，共同固定在B2散熱器下橫梁，卡扣嵌有膠墊結構，可起到減震作用，e預留安裝孔與b固定結構二結構完全相同，呈對稱性分布，方便后期提升性能安裝在冷凝器右前方。

圖2 冷凝風扇安裝結構圖

1.2 工作原理

本文帶冷凝風扇控制原理圖如圖3所示，主要由蓄電池、總保險、AC開關、空調ECU、溫控器、壓力開關、壓縮機繼電器、冷凝器風扇繼電器、壓縮機和冷凝器風扇組成，冷凝風扇控制線路主要通過A3冷凝風扇接插件控制，A3冷凝風扇接插件一端接在冷凝風扇繼電器，一端接在蓄電池負端。當空調AC開關啟動，空調ECU收到高電平信號，輸出高電平信號給溫控器，溫控器滿足工作條件，輸出低電平給壓力開關，壓縮機繼電器吸合，壓縮機工作，壓縮機繼電器吸合的同時冷凝風扇繼電器吸合，冷凝風扇開始工作。不帶冷凝風扇的控制原理部分不包括保險二、冷凝風扇繼電器和冷凝風扇。

圖3 帶冷凝風扇控制原理圖

2、怠速工況試驗

2.1 試驗條件

在帶冷凝風扇和不帶冷凝風扇的兩輛皮卡車上布置相同位置的溫度傳感器，傳感器布置位置分別為駕駛員左側出風口、駕駛員右側出風口、副駕駛員左側出風口、副駕駛員右側出風口、駕駛員面部、副駕駛員面部、二排左乘客面部、二排右乘客面部。在環境倉里模擬試驗條件，環境溫度（43 ±0.5）℃，光照量1000W/m2，試驗室濕度40%RH，該條件適用于熱帶地區（如中東、非洲、巴西、哥倫比亞等），怠速工況測試時，啟動空調，空檔、鼓風機最大檔、內循環，吹面模式，保持30min，記錄不同部位采集的溫度數值，與整車空調系統性能企業標準比較，判斷空調怠速性能是否滿足設計要求，整車空調系統性能企業標準要求見表1所示。

表1 整車空調系統性能要求

2.2 試驗分析

在環境倉模擬試驗條件下，怠速工況下帶冷凝風扇和不帶冷凝風扇同時測試30min，并記錄試驗溫度數據，帶冷凝風扇的駕駛員左側出風口、駕駛員右側出風口、副駕駛員左側出風口、副駕駛員右側出風口、駕駛員面部、副駕駛員面部、二排左乘客面部、二排右乘客面部溫度數據如圖四所示，不帶冷凝風扇的駕駛員左側出風口、駕駛員右側出風口、副駕駛員左側出風口、副駕駛員右側出風口、駕駛員面部、副駕駛員面部、二排左乘客面部、二排右乘客面部溫度數據如圖5所示，圖4和圖5分析可知，隨著時間增加，帶冷凝風扇的試驗數據上升比較平穩，不帶冷凝風扇的試驗數據波動比較大，初步分析壓縮機頻繁切斷，空調不工作，導致測試溫度變化大。不帶冷凝風扇的怠速工況30分鐘后不同部位溫度數值明顯高于同等條件下帶冷凝風扇的溫度數值，不帶冷凝風扇和帶冷凝風扇的實測性能值如表2所示，由表2分析可知，怠速不帶冷凝風扇頭部平均溫度29.9℃，各出風口平均溫度25℃，不滿足企業標準表1指標值，怠速帶冷凝風扇頭部平均溫度26.1℃，各出風口平均溫度15℃，滿足企業標準表1指標值。

圖4 帶冷凝風扇怠速工況下不同部位的溫度變化

圖5 不帶冷凝風扇怠速工況下不同部位的溫度變化

表2 不帶冷凝風扇和帶冷凝風扇的實測性能值

2.3 試驗結論

由圖4、圖5、表1和表2分析可知，空調怠速工況下冷凝器前端增加冷凝風扇可有效提升空調怠速制冷性能。怠速工況下冷凝器表面進風溫度高，冷凝器換熱性能差，空調系統壓力過高，壓力開關滿足斷開條件時，切斷壓縮機，空調不工作，溫度上升，導致制冷性能差，增加冷凝風扇后可吸進外界空氣降低冷凝器表面進風溫度，提高冷凝器換熱性能，降低空調系統壓力，保證壓縮機正常工作，提升制冷性能。

3、結束語

本論文主要介紹了冷凝風扇結構和工作原理，通過環境倉怠速工況冷凝風扇兩種狀態試驗數據對比，冷凝器前端增加冷凝風扇可有效提升空調怠速性能，并已在市場上得到應用，滿足了顧客需求。

參考文獻

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Application of Condensing Fan Value into Vehicle Air Conditioning Idle Performance

Ge Leihua, Cao Huangqin, Yang Feifei
（The Center of Technology of Jianghuai Automobile Co. Ltd., Anhui Hefei 230601）

Abstract:This paper describes the installation structure and contrlol principle of a condensing fan. The environmental room simulates the condition of experiment, and in this condition Pickup platform is equipped with condensing fan. By the test data comparison of two different states, this paper verifies the importance of the condensing fan in the vehicle air conditioning idling improvement. This condensing fan has been applied in Pickup truck and the performance has satisfied the customer needs.

Keywords:Condensing Fan; Vehicle Air Conditioning; Idle Condition; Refrigeration

作者簡介：葛磊華，就職于安徽江淮汽車股份有限公司技術中心。

中圖分類號：U463.6

文獻標識碼：A

文章編號：1671-7988(2016)02-98-03