潘永昌

（揚(yáng)州亞星客車股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225001）

目前，客車空調(diào)主要包含車廂制冷、通風(fēng)、制熱、風(fēng)窗除霜和除霧等功能。全自動(dòng)空調(diào)就是將以上各功能的操控系統(tǒng)進(jìn)行集成和自動(dòng)化控制，這樣不僅可以減輕駕駛員的操作強(qiáng)度，還可以充分發(fā)揮空調(diào)系統(tǒng)的性能，提高乘坐舒適性[1]。本文以JS6840GHP型城市客車為例，介紹全自動(dòng)空調(diào)在城市客車上的安裝布置、工作原理及控制方式等。

1 整車及空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)

JS6840GHP是我公司針對(duì)特定市場(chǎng)開發(fā)的一款高檔低地板城市客車，采用了發(fā)動(dòng)機(jī)后橫置等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，主要參數(shù)如下：外形尺寸8380×2500×3000 mm，軸距4100 mm，最大載客數(shù)23（座）+16（站立）。

該車選用杰斯特公司生產(chǎn)的MIDI-A180M型全自動(dòng)冷暖空調(diào)，主要參數(shù)及配置：最大制冷量25 kW，最大蒸發(fā)風(fēng)量4200 m3/h，最大新風(fēng)比例100%，頂置機(jī)組最大放熱量27 kW，壓縮機(jī)型號(hào)、排量BOCK-FKX40、39 ml。

MIDI-A180M型全自動(dòng)冷暖空調(diào)系統(tǒng)的加熱器、地板散熱器和除霜器為選裝外接功能，選裝件型號(hào)及主要參數(shù)：加熱器型號(hào)/供熱量THERMO230/23 kW，地板散熱器型號(hào)/總放熱量SR1800/15 kW，除霜器型號(hào)/放熱量GCS-5/11 kW。

2 主要分系統(tǒng)介紹

2.1 制冷系統(tǒng)

制冷系統(tǒng)的安裝布置如圖1如示。

當(dāng)前，汽車空調(diào)多是利用制冷劑R-134a從液態(tài)變成氣態(tài)時(shí)，吸收大量熱能的原理進(jìn)行制冷工作，MIDI-A180M型空調(diào)制冷系統(tǒng)也是如此。發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將低溫、低壓的制冷劑氣體壓縮成為高溫、高壓的氣體；高溫、高壓的制冷劑氣體經(jīng)冷凝器冷卻成為高壓、中溫的液體，再經(jīng)過貯液干燥器除濕與緩沖，然后以較穩(wěn)定的壓力和流量流向膨脹閥，經(jīng)節(jié)流和降壓最后流向蒸發(fā)器；由于蒸發(fā)器內(nèi)壓力較低，制冷劑一進(jìn)入低壓環(huán)境即蒸發(fā)，吸收大量熱能；車廂內(nèi)的空氣不斷流經(jīng)蒸發(fā)器，溫度也因此不斷降低；液態(tài)制冷劑流經(jīng)蒸發(fā)器后再次變成低壓氣體，又重新被吸入壓縮機(jī)進(jìn)行下一次的循環(huán)工作。在整個(gè)系統(tǒng)中，膨脹閥是調(diào)節(jié)中樞，壓縮機(jī)是系統(tǒng)循環(huán)的動(dòng)力源。

2.2 通風(fēng)系統(tǒng)

高檔客車車廂都相對(duì)密閉，為保證空氣質(zhì)量，需要引進(jìn)一部分車外新風(fēng)，但是當(dāng)車內(nèi)外溫差較大時(shí)，新風(fēng)量過大會(huì)影響車內(nèi)冷熱舒適性并增加能耗，所以，新風(fēng)控制裝置對(duì)保證車內(nèi)空氣質(zhì)量、溫度舒適程度及能耗起著非常重要的作用[2]。MIDI-A180M型空調(diào)的新風(fēng)控制機(jī)構(gòu)如圖2所示。

圖2中，新風(fēng)門由步進(jìn)電機(jī)控制。當(dāng)車廂內(nèi)空氣質(zhì)量較好且需要快速升溫或降溫時(shí)，新風(fēng)門完全關(guān)閉（位置①），車廂內(nèi)空氣完全為內(nèi)循環(huán)；當(dāng)車廂內(nèi)空氣質(zhì)量較差且與車外溫差不大時(shí)，新風(fēng)門完全打開（位置②），車廂內(nèi)空氣完全為外循環(huán)；其余狀態(tài)時(shí)，新風(fēng)門根據(jù)實(shí)際需要處于位置①與位置②之間的其它位置（位置③），車廂內(nèi)空氣為內(nèi)外循環(huán)相集合。100%新風(fēng)裝置在車廂內(nèi)熱負(fù)荷較小時(shí)（如夜晚行車或春秋季節(jié)），可以極大地提高車內(nèi)空氣質(zhì)量并降低能耗。

2.3 制熱系統(tǒng)

制熱系統(tǒng)又叫暖風(fēng)系統(tǒng)或水暖系統(tǒng)，功能主要是發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱、前風(fēng)窗除霜和除霧及乘客采暖。其工作原理是以獨(dú)立燃油（或燃?xì)猓┘訜崞髋c發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液余熱相集合作為熱源，通過除霜器與散熱器對(duì)車內(nèi)較冷空氣進(jìn)行加熱，以達(dá)到風(fēng)窗除霜、除霧及乘客采暖的目的[3]。制熱系統(tǒng)安裝布置如圖3所示。

圖3中，由于部分散熱器及供熱水管位置高于發(fā)動(dòng)機(jī)膨脹水箱，為防止位置較高的水管及散熱器泄漏造成發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)液位異常，暖風(fēng)熱水與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液采用雙回路設(shè)計(jì)，即不采用普通單層客車通常采用的暖風(fēng)系統(tǒng)供熱水管與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水道進(jìn)行串聯(lián)的方式，而是采用一只高效換熱器在兩個(gè)系統(tǒng)間進(jìn)行熱量傳遞。水流工作過程如下：暖風(fēng)系統(tǒng)熱水經(jīng)加熱器（加熱）—水泵（加壓）—換熱器（吸收發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液余熱）后分并聯(lián)兩路分別送往車頂和地板區(qū)[4]。地板區(qū)回路由兩只SR1800型散熱器串聯(lián)，水流量由一只電調(diào)閥控制。車頂回路由車頂散熱器、駕駛員散熱器及除霜器并聯(lián)組成。車頂散熱器及駕駛員散熱器分別由一只電調(diào)閥控制水流量，除霜器不設(shè)閥門控制水流量[5]。

3 系統(tǒng)主要工作模式

MIDI-A180M全自動(dòng)冷暖空調(diào)具有如下功能[6]：

1）結(jié)合屏幕進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，使用中支持一鍵開關(guān)功能。為方便管理，防止少數(shù)個(gè)人喜好與多數(shù)乘客不一致，影響乘客乘坐舒適性，營運(yùn)公司管理部門可對(duì)空調(diào)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置。駕駛員在使用時(shí)，僅需一鍵進(jìn)行開關(guān)操作。

2）在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。在非自動(dòng)狀態(tài)下,乘員可根據(jù)自己的喜好設(shè)置所需的性能指標(biāo)和工作模式。

3）自診斷功能。根據(jù)以上功能，MIDI-A180M型全自動(dòng)空調(diào)有以下兩種工作模式：

①手動(dòng)模式?？蓡为?dú)進(jìn)行制冷、制熱及通風(fēng)模式的選擇；通過新風(fēng)門位置操作可以進(jìn)行內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)和混合循環(huán)的變換。

②自動(dòng)模式。自動(dòng)模式時(shí)，空調(diào)根據(jù)傳感器檢測(cè)的環(huán)境狀態(tài)和設(shè)定的室溫進(jìn)行比對(duì)，自動(dòng)進(jìn)行制冷、制熱及通風(fēng)等模式切換，并可自動(dòng)進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，保證車內(nèi)環(huán)境達(dá)到設(shè)定溫度和舒適性要求[7]。自動(dòng)模式時(shí)，可根據(jù)需要對(duì)新風(fēng)比例進(jìn)行設(shè)定。

除霜系統(tǒng)是外接功能，有單獨(dú)的控制面板，可對(duì)風(fēng)向、風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，并可以在暖風(fēng)系統(tǒng)不工作時(shí)，獨(dú)立驅(qū)動(dòng)加熱器和水泵工作，以達(dá)到前風(fēng)窗除霜、除霧的目的。

4 結(jié)束語

隨著客車市場(chǎng)發(fā)展的需求及技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)車輛性能、可靠性、智能化要求迅速提高。近幾年，隨著汽車電子技術(shù)的迅速發(fā)展，汽車空調(diào)控制由手動(dòng)控制向操作簡(jiǎn)便、功能強(qiáng)大，具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化特征的自動(dòng)控制方向發(fā)展的速度越來越快。相信在不久的將來，全自動(dòng)空調(diào)在大型客車上的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛[11]。

[1]薛慶峰，劉明亮，付眾，等.汽車自動(dòng)空調(diào)[J].汽車空調(diào)技術(shù)，2003，（5）：25-34.

[2]樓江燕，樓華山.客車空調(diào)通風(fēng)與節(jié)能的研究與分析[J].廣西工學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，（2）:70-73.

[3]趙重文，謝幼華.客車采暖技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].客車技術(shù)與研究，2000，22（1）：6-9.

[4]高翔.幾種典型水暖式暖風(fēng)系統(tǒng)的水路設(shè)計(jì)[J].客車技術(shù)與研究，2009，31（3）：32-33.

[5]李恒.大型客車采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].客車技術(shù)與研究，2005，27（2）：30.

[6]崔冠喬.豐田卡羅拉自動(dòng)空調(diào)結(jié)構(gòu)原理及檢修[J].汽車電器，2012，（6）:41-45.

[7]魏廣福，陳慶云.汽車全自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的合理使用[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2008，（4）:71.