乘用車?yán)淠鞑贾迷O(shè)計研討

孫 強(qiáng)

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心 230601）

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乘用車?yán)淠鞑贾迷O(shè)計研討

孫 強(qiáng)

（安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心 230601）

摘 要：冷凝器是空調(diào)系統(tǒng)中核心部件之一，其散熱性能將直接影響空調(diào)系統(tǒng)的散熱性能。文章將從布置的角度探討影響冷凝器散熱性能及可靠性的設(shè)計因素，主要考慮因素有與周邊部件設(shè)計間隙、安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計、冷凝器風(fēng)扇布置、防回流設(shè)計、以及對前格柵進(jìn)風(fēng)面積的需求。作為實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、對工程設(shè)計人員在實(shí)際工作中有較好吸收借鑒意義。

關(guān)鍵詞：冷凝器；布置

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.04.014

CLC NO.: U463.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)04-39-03

1、前言

乘用車空調(diào)系統(tǒng)主要是由蒸發(fā)器、加熱器、蒸發(fā)器、冷凝器及風(fēng)扇等部件組成。其中冷凝器作為散熱部件是空調(diào)系統(tǒng)中主要核心部件之一，其散熱性能對空調(diào)系統(tǒng)的制冷性能起到了非常重要的影響，本文將從布置的角度探討冷凝器布置對于冷凝器散熱性能、可靠性等方面的影響。

2、設(shè)計要素

2.1 與周邊部件設(shè)計間隙

2.1.1 冷凝器與水箱設(shè)計間隙一般設(shè)計（8-12）mm，在此不做詳細(xì)論述，下面將重點(diǎn)論述冷凝器與前端模塊的設(shè)計間隙值設(shè)計；

2.1.2 低速碰撞對冷凝器設(shè)計的影響：根據(jù)ECE R42和GB17354《前后端保護(hù)裝置的統(tǒng)一認(rèn)證》為保證冷凝器在低速碰撞時不被損壞，需保證冷凝器與前防撞梁必須保證一定的間隙。

下面以某車型為例來說明：圖（1）為縱向碰撞BL=0、BL=300、角度碰撞示意。

圖1　縱向碰撞BL=0、BL=300、角度碰撞示意

為考察碰撞之后前防撞梁的變型量在其上布置測量點(diǎn)，見圖（2）。

圖2　前防撞梁測量點(diǎn)

經(jīng)過CAE分析見圖（3）得出各個測量點(diǎn)在碰撞過程中的變型量見表（1）。

圖3　BL=0mm、BL=300mm、角度碰撞的CAE分析

由表（1）可以看出在正面碰撞時前防撞梁變型最大，最大點(diǎn)在測量點(diǎn)4即防撞梁的中心上，最大變型45.2mm，測量點(diǎn)2至6一般散熱器（冷凝器及中冷器），最大型變量為30mm，因此為保證低速碰撞時冷凝器不被損壞，需保證：

圖4　冷凝器與周邊部件間隙示意

a.在Y=0平面上冷凝器與前防撞梁設(shè)計間隙≥50mm；

b.冷凝器（金屬件）距離前防撞梁上在X方向間隙≥30mm；

c.為避免角度碰影響冷凝器金屬件與防撞梁上金屬件（如脫鉤）間隙≥25mm；

一般設(shè)計時可參考此經(jīng)驗(yàn)值，設(shè)計完成后再進(jìn)行CAE及實(shí)車測試，可避免設(shè)計過程的整改。

2.2 安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計

冷凝器的安裝結(jié)構(gòu)很多，設(shè)計時可參考以下固定方式：

a.標(biāo)準(zhǔn)件固定方式：此種結(jié)構(gòu)的冷凝器主要是使用標(biāo)準(zhǔn)件固定在水箱上，或FEM上，此種固定方式相對比較可靠，但是裝配工藝相對比較復(fù)雜。

圖5　標(biāo)準(zhǔn)件固定方式冷凝器

b.卡扣結(jié)構(gòu)固定方式：此種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是不采用標(biāo)準(zhǔn)件，直接把冷凝器卡在水箱上，裝配工藝簡單，隨著前端模塊技術(shù)的應(yīng)用，此種結(jié)構(gòu)將日益推廣。卡接結(jié)構(gòu)種類比較多，不同的公司有不同結(jié)構(gòu)的專利技術(shù)。

圖6　卡接結(jié)構(gòu)冷凝器

圖7　一種卡接結(jié)構(gòu)示意

2.3 防回流設(shè)計

發(fā)動機(jī)在怠速時有熱回流的現(xiàn)象，對整個散熱系統(tǒng)都是有害的。為避免熱回流對冷凝器及水箱散熱性能影響有必要防回流設(shè)計。上圖（6）即是一種集成在冷凝器上的導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)。

還可以采用在水箱側(cè)邊上貼海綿的方式。

圖8　在水箱或冷凝器上貼海綿放熱回流

2.4 冷凝器風(fēng)扇布置形式

從帶與不帶單獨(dú)的冷凝器風(fēng)扇分可以分為兩種：帶單獨(dú)冷凝器風(fēng)扇、與水箱共用風(fēng)扇。

a.帶單獨(dú)冷凝器風(fēng)扇：

此種結(jié)構(gòu)形式又可以分為吸風(fēng)式（布置在冷凝器后）和吹風(fēng)式（布置在冷凝器前），兩種結(jié)構(gòu)利弊見表2：

表2　吸風(fēng)、吹風(fēng)式風(fēng)扇布置優(yōu)缺點(diǎn)比較

從上表中可以吸風(fēng)式在通風(fēng)阻力與車外噪音方面優(yōu)于吹風(fēng)式，因此在選擇布置時優(yōu)先選用此種方式，并注意冷凝器風(fēng)扇殼體材料選擇，避免出現(xiàn)耐溫不合格的現(xiàn)象。

圖9　與水箱共用風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)

b.不帶冷凝器風(fēng)扇：此種結(jié)構(gòu)是與水箱共用風(fēng)扇，此種結(jié)構(gòu)有利于成本的優(yōu)化。

c.其他：遇到帶中冷器發(fā)動機(jī)，布置時建議采用圖9，把中冷器側(cè)置而不是前置，以避免中冷器對冷凝器散熱性能的影響。

2.5 冷凝器散熱對前格柵進(jìn)風(fēng)面積要求

前格柵進(jìn)風(fēng)面積也會對冷凝器散熱性能產(chǎn)生很大影響，否則，如果冷凝器進(jìn)風(fēng)被阻擋太多冷凝器散熱性能也會比較差。經(jīng)驗(yàn)表明前格柵進(jìn)風(fēng)面積最好能≥30%。

圖10　前格柵示意

3、總結(jié)

本文從冷凝器與周邊設(shè)計間隙、安裝結(jié)構(gòu)、防回流設(shè)計、風(fēng)扇布置、對前格柵進(jìn)風(fēng)面積的要求等方面探討了影響冷凝器性能及可靠性方面的外在因素，對設(shè)計人員在冷凝器布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計上有很好的吸收、借鑒意義。

中圖分類號：U463.6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1671-7988(2016)04-39-03

作者簡介：孫強(qiáng)，就職于安徽江淮汽車股份有限公司。

Passenger car condensor arrangement design for discussion

Sun Qiang
( Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., technology center, Anhui Hefei 230601 )

Abstract:Condensor is one of the core parts of air conditioning system, its heat dissipation performance will directly influence on the performance of the air conditioning system cooling. The writing attempts to discuss from the Angle of the layout of factors influencing the condenser heat dissipation performance and reliability of the design, the main factor and the surrounding parts design and arrangement of the clearance, installation structure design, condenser fan, backflow design, as well as for grating in the wind before area demand. As the actual experience, the engineering design personnel in the practical work has good absorption.

Key words:Condensor; arrangement