汽車空調換熱器特點及應用發展研究

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

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汽車空調換熱器特點及應用發展研究

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

摘 要：汽車的空調換熱器主要由冷凝器與蒸發器兩部分組成的，是汽車空調系統中最重點的成分。在一定程度上面換熱器的工作情況直接影響著汽車空調系統。本文以蒸汽壓縮式汽車作為研究對象，將汽車內部的發展情況及結構特點進行分析，在將國內外的汽車的空調換熱器系統研究情況進行參考，進而將汽車的空調換熱器發展趨勢進行指出。

關鍵詞：汽車空調；換熱器特點；換熱器應用；換熱器發展方向

0 前言

在1927年，世界上研究出第一款帶有空調的汽車，到現在為止空調系統已經進行了4次更替，已經可以將原有的只可以進行供熱的空調系統發展到今天的由計算機控制的空調系統。在汽車空調換熱器進行工作中，換熱及阻力性能都可以造成汽車空調系統的不穩定性工作，二者的空間占有量也決定了汽車空調系統在汽車內部的占有量。根據這種情況，將汽車空調換熱器進行設計改進，可以有效的提升空調系統的性能。

1 汽車空調換熱器的發展及特點

1.1 汽車空調換熱器發展

汽車空調換熱器會根據不同的汽車的性能進行相對應系統的安裝，但是大題可以分為四類，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。在汽車剛開是安裝空調系統中安裝的是管片式換熱器。但是隨著時間的不斷推移，傳統的管片式換熱器已經不能滿足人們對于空調系統的需求，在這種情況下汽車生產公司研究出了管帶式的換熱器，這種換熱器與傳統相比具有較高的換熱能力，并將對于熱量轉化的能力進行明顯提升，已經比阻力發熱的幅度要大。

社會在不斷的就進行發展，人們在獲得經濟利益的同時更加關注對于環境的保護。原有汽車空調系統中含有氟利昂，可以破壞大氣臭氧層。汽車生產公司在研究發現可以使用對于臭氧層無害的物質進行替代，將空調的工作進行保證。在將傳統的氟利昂進行更替的過程中，傳統的管帶式換熱器工作性能直接下降，已經不能滿足人們正常所需，針對這一現象汽車公司主要采取兩種方式進行解決，分別為在原有的基礎上面進行改造或者是研究設計一款進行汽車空調換熱器。在相關科技人員的不斷努力下，這兩項技術都以經收到較好的實際效果，并且工作性能正在不斷的進行完善。這兩項結構就是現在的平行流結構與蒸發器結構，這兩項結構在工作是具有較高的性能，在不斷的將原有的空調系統進行替代，并進行更加廣泛的使用［1］。

1.2 汽車空調換熱器工作特點

（1）汽車在設計過程中的空間內部就較下，當車內人員較多的情況下，換熱器可以將人們對于車輛內部的熱濕情況進行滿足。

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

（3）汽車在行駛過程中遇見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，將空調系統的內部環境進行保證。

（4）汽車在行駛過程中可能會遇見不同的壓強，根基這種情況在空調換熱器進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定進行工作［2］。

2 汽車空調換熱器結構與應用

（1）管片式。管片式換熱器在汽車中最原始的一種換熱器結構，主要是由無數的銅管進行組裝而成的，經過不同的工藝與鋁翅片進行融合。這項結構就有生產較為簡單，現有的工藝手段使用較為成熟，經濟成本比其他幾種換熱器低。這項結構的優點遠遠沒有缺點大，在汽車在進行行駛的途中的振動可以將換熱器管片間的緊密程度進行松動。在汽車內部在不斷變化而對時間內，管片間的緊密程度在進行著不斷地改變，經常出行接觸不良的問題。

（2）管帶式。管帶式結構是在原有的管片式結構上面研究開發出來的。將鋁合金材料進行工藝壓變成管狀結構，將管使用機械的手段將其改變成距離相等的蛇形管，在使用工藝手段進行管片式結構的安裝，最后形成一個永久式的連接形式。這種換熱器的連接方式可以將汽車形式過程中的需求進行保證，這種結構的使用時間比管片式的時間要長，換熱性能也提升了較大的高度。但是這種結構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雜。因此，在實際汽車的空調系統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計的基礎，將變制冷劑中的的工作流程進行更改進而設計研究出了平行流式換熱器。這種換熱器的在設計過程中采用了較為先進的真空焊接技術與扁管擠壓技術。這種換熱器可以將汽車空調系統中的氟利昂系統的工作性能進行大幅度的提升，將替帶品的工作性能進行滿足。平行流式換熱器是汽車空調系統向前發展中的重要標志。

（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都進行了保留，并在此基礎上設計出了U形板式換熱器，形成一種新型的空調換熱器系統。這種換熱器在加工過程中就在板上面加工出了波紋形，可以將空調系統的制冷性能進行保證，將汽車在行駛過程中的空氣換熱。在汽車公司的不斷設計中將鋁翅片也設計出了不同的形狀，如波紋翅片、多孔翅片等［4］。

3 國內外對汽車換熱器的主要研究

在汽車換熱器技術在不斷的進行發展中，世界的專家人員為汽車公司研究出了大量可供參考的文獻，總結起來主要可以分為以下幾類：（1）空氣流動換熱；（2）制冷中管內的流動換熱；（3）新型工藝性能與新型換熱器結構。

4 結論

本文對于汽車的空調換熱器進行了全面的闡述，將不同換熱器的工作性能與特點進行分析，將世界各國的汽車空調系統的研究重點進行總結，希望我國汽車系統可以不斷進行研究與創造，在未來市場中占得先機。

參考文獻：

［1］唐連偉,何雅玲.汽車空調換熱器特點及應用發展研究［J］.制冷與空調,2005（06）：1-4.

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

［3］胡海濤,張琳,黃文件,李鋼.汽車換熱器的分類和發展趨勢［J］.汽車工程師,2015（01）：15-17.

［4］佟麗蕊,張振迎,王興國.電動汽車空調系統研究進展［J］.制冷,2015（01）：61-67.

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

作者簡介：孟芳（1988-），女，河北保定人，研究方向：汽車零部件設計開發。