暖風水閥對整車熱平衡及空調制冷性能影響的研究

李杰，王臻華

（江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

暖風水閥對整車熱平衡及空調制冷性能影響的研究

李杰，王臻華

（江淮汽車股份有限公司技術中心，安徽 合肥 230601）

∶汽車的熱平衡與空調制冷性能是高溫季節車輛環境適應性的兩項直觀表現。通過開啟和關閉暖風水閥，進行整車熱平衡與空調制冷試驗，研究加裝暖風水閥對整車熱平衡和空調制冷性能的影響。

∶汽車；熱平衡；空調制冷；暖風水閥；試驗

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.065

CLC NO.: U463.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-193-03

引言

熱平衡與空調制冷性能是車輛高溫環境適應性最重要的兩項性能，其直接影響車輛使用和客戶對車輛狀態的直觀感受。但是熱平衡與空調制冷性能在設計匹配時，經常是一個矛盾的整體：制冷性能好會增加熱負荷，熱平衡性能差會影響空調系統運行。本文重點研究暖風水路增加水閥后，整車熱平衡與空調制冷性能的變化。

1、試驗設備、評價指標及測試方法

1.1試驗設備

底盤測功機，是一種高精度的可以用于測量汽車驅動輪輸出功率、扭矩（或驅動力）和轉速（或速度）的專用計量設備。它能夠通過室內臺架模擬汽車在各種特定載荷狀態下的受力情況。可用于車輛動力性、經濟性、熱平衡、空調等性能試驗；

環境倉，是一種控制環境溫度以達到模擬各種環境溫度的專用計量設備。其在整車試驗中，主要用于環境溫度的控制，進行熱平衡、空調性能試驗；

陽光模擬系統，是一種可以用于模擬室外陽光照射情況的專用計量設備。它能夠模擬車輛在正午十分陽光照射情況，用于空調制冷試驗。

1.2評價指標

整車熱平衡性能以許用環境溫度為評價指標，空調制冷性能以車內平均溫度為評價指標。

1.3測試方法

1.3.1整車熱平衡臺架試驗方法

試驗在同一環模試驗室內進行，同一底盤測功機、同一環境倉、同一車輛保證了試驗的一致性，以避免由于測功機及環境倉、車輛的不同而產生試驗誤差。

整車熱平衡試驗[1]以扭矩點拖車工況進行，測量發動機進、出水溫度，迎風，風扇后，機油，環境等溫度。

1.3.2整車空調制冷性能試驗方法

試驗在同一環模試驗室內進行，同一底盤測功機、同一環境倉、同一陽光模擬系統、同一車輛保證了試驗的一致性，以避免由于測功機及環境倉、陽光模擬系統、車輛的不同而產生試驗誤差。

整車空調制冷試驗[2]以滿載狀態下，測量各速度階段的頭部溫度與出風口溫度。

2、試驗舉例及分析

以某公司生產的某款后驅卡車為例，分別在開啟和關閉暖風水閥狀態下，測試其整車熱平衡性能與空調制冷性能，以研究該車增加暖風水閥后的熱平衡與空調制冷性能變化情況。

2.1整車熱平衡性能測試數據分析

將試驗樣車轉移至底盤測功機上，使測試樣車在保持扭矩點拖車工況，并在37℃恒溫下利用底盤測功機測試整車性能指標，結果見表1。

表1　開關暖風水閥整車熱平衡性能測試結果

圖1　暖風水閥開啟時各測量點溫度-時間曲線

圖2　暖風水閥關閉時各測量點溫度-時間曲線

由上述結果可以看出，由于原來從暖風水路進入發動機未經冷卻的冷卻液在暖風水閥關閉后進入散熱器進行冷卻，發動機進出水溫差變大，其熱平衡性能指標許用環境溫度值增加了8.2℃，由暖風水閥開啟時的39.2℃，變為47.4℃，高溫市場適應能力增強。

試驗過程數據見圖1、圖2。

2.2整車空調制冷性能測試數據分析

將測試樣車轉移至底盤測功機上，43℃恒溫、陽光照射強度1000W/m2下進行空調制冷試驗。各工況下頭部平均溫度測試結果見表2。

表2　整車空調制冷性能測試結果

從上述結果可知，暖風水閥關閉后，暖風水路不再有液體流動，HVAC內部不再存在熱輻射情況。直觀表現為出風口溫度下降。進而使得車內平均溫度降低，提高了空調制冷性能。試驗過程數據見圖3-圖6。

圖3　暖風水閥開啟時各測量點溫度-時間曲線

圖4　暖風水閥開啟時各測量點溫度-時間曲線

圖5　暖風水閥關閉時各測量點溫度-時間曲線

圖6　暖風水閥關閉時各測量點溫度-時間曲線

3、結論

本文通過開閉暖風水閥狀態測量整車熱平衡與空調制冷性能，對比其結果的差異可知，發動機增加暖風水閥后，在夏季時關閉暖風水閥，可以顯著提高車輛的熱平衡性能與空調制冷性能，增強車輛高溫適應能力。

因此，在發動機開發時增加暖風水閥，在夏季時指導客戶關閉暖風水閥，切斷暖風回路，以提高車輛環境適應能力是切實可行的提高車輛性能的途徑。也可以開發電子式暖風水閥，實現自動化控制。

此措施可以在一定程度上降低車輛設計匹配階段研發成本，可在汽車制造商對車輛進行正向設計開發時運用。

[1] GB/T 12542-2009汽車熱平衡能力道路試驗方法.

[2] QCT 658-2009汽車空調制冷系統性能道路試驗方法.

Research on the influence of the heat balance and and cooling performance of value in the cab-heater hose

Li Jie, Wang Zhenhua
（Test Department of JAC Technology Center, Anhui Hefei 230601）

The heat balance and cooling performance of vehicle are two visual manifestations of environmental adaptability in high temperature season.Do tests,study the heater balance and cooling performance of the vechile by openning and closing value in the cab-heater hose.

vehicle; value in the cab-heater hose; heater balance; cooling; test

∶U463.6

∶A

∶1671-7988 (2016)09-193-03

李杰（1986—），男，助理工程師，就職于安徽江淮汽車股份有限公司，從事汽車熱管理實驗。