汽车空调耗能环保现场实验技术分析与研究

聂兆峰

摘 要：汽车空调系统能否正常运行不仅关系到车主的舒适性、经济性、安全性，还关系到能源成本节约问题与环境生态保护建设问题。随着新能源行业的不断发展，新能源汽车的研发也在不断推进，并且为汽车的未来发展指引了新方向，为了使新能源汽车的使用和实用功能得到满足，就需要对新能源汽车空调系统耗能技术进行科学地分析与研究。

关键词：汽车空调；压缩机；耗能；环保；技术革新

汽车空调系统是汽车重要的电器组成部分，亦是汽车容易出现故障的部位。尤其在夏天，汽车空调使用频率高，故障频发，消耗油料大，对其以及季节性能耗分析研究显得极其重要。

一、汽车空调系统结构及其原理

1、汽车空调系统结构

汽车中的空调制冷系统，一般都是以压缩机驱动型的形式，可以将其分成非独立式以及独立式两种汽车空调系统。独立式的汽车空调系统，它的压缩机是通过专门副发动机进行驱动而产生的，该系统不会受主发动机产生的影响。非独立式的汽车空调系统，它的压缩机就是通过汽车主发动机的传动带进行驱动而产生的，在工作的过程中对主发动机动力会造成一定程度的消耗，并且制冷过程中产生的量与汽车速度上的变化存在关系，是一种变化型的制冷系统。不管是独立式结构还是非独立式结构，所有汽车的空调系统当中都包括了膨胀阀、压缩机、蒸发器、电器控制、贮液器以及冷凝器等几个部分。

2、汽车空调系统工作原理

汽车中的空调系统在正常的工作中有四个方面：

第一是进行压缩。压缩机需要将蒸发器出口位置的低压和低温制冷剂气体进行吸入，将那些气体压缩成高压、高温的气体之后再从压缩机中排出。

第二是冷凝之后的放热过程。将高压高温的那些过热制冷剂气体痛经冷凝器当中，让气体的温度和压力都降低。当冷凝器中气体的温度到了45摄氏度左右时，制冷剂的原本气体状态就会转变成液体状态，同时释放出来大量的热量。

第三是节流的膨胀过程。压力以及温度相对比较高的制冷液体在通入到膨胀阀的装置之后，体积会逐渐变大，而温度和压力则会快速的下降，然后以雾状的形态从膨胀装置中排除出去。

第四，蒸发时的吸热过程。雾状的气体会从膨胀装置中直接通入到蒸发器中，此时，制冷剂沸点比蒸发器中的温度低了很多，因此，制冷液体就会蒸发成为气体。然后在进行蒸发时，将周边大量的热量进行吸收，温度和压力都再一次降低之后，将其通入压缩机内。

二、汽车耗能试验分析

1、试验车辆

试验车辆为三款1.4～1.6L排量的经济型轿车，其参数分别为：

（1）样车一，排量1.5L，气压（前/后）220/220kpa，轮胎型号185/65R1486H三角；

（2）样车二，排量1.L，气压（前/后）220/220kpa，轮胎型号175/70R1484T锦湖；

（3）样车三，排量1.6L，气压（前/后）220/230kpa，轮胎型号185/60R14 82H MAXXIS。

2、试验设备

环境舱、底盘测功机、整车排放测试分析系统。

3、试验结果及分析

①开关空调（外循环）在28EUDC工况循环下对整车油耗的影响

按GBT19233-2008燃料消耗量实验方法里的EUDC工况循环进行热车油耗测试，分于进行不加空调，在20度环境下外循环开空调风量最大和在35度环境下外循环开空调风量最大进行油耗测试（模拟汽车内回风口温度为20度和35度两种环境），由于其环境温度的不一致导致负荷的不同其对油耗的影响也不同，且对各发动机负荷下的影响也不同“4。

在20度开空调下外循环与35度，加空调，外循环条件下，样车一其油耗升高1.2L/100km和2.3L/100km升高幅度17.2%和32.5%；样车三其油耗升高2.0L/100km，

2.8L/100km升高幅度32.5%和42.7%；其油耗升高1.3L/100km，2.6L/100km 升高幅度19.8%和39.6%

以上测试数据可以看出，在两种环境条件下，开关空调对整车油耗的影响都很明显，且市区工况影响较市郊工况更高。整车空调系统效率对整车油耗影响较大。

②开关空调（外循环）在等速工况点下对整车油耗的影响

在上面三种环境工况，按3档，30km/h；3档，40km/h，4档50；4档，60km/h；5档，90km/h；5档，120km/h6个速度用碳平衡法在排放测试系统上进行等速油耗测试。

随着速度的增加，空调对油耗的影响幅度减小，发动机转化效率在高速时更高。样车1、2、3在20度加空调比不加空调升高幅度分别由在低速时的32.9%、

57.1%、37.0下降到高速时的12.5%、10.6%、6.7%；35度加空调比不加空调升高幅度分别由在低速时的41.7%、72.0%、67.6%下降到高速时的12.1%、20.1%、

16.6%。

三、汽车用空调系统的节能技术革新改进

汽车用空调系统的节能技术革新主要是改进空调系统各组成部件的匹配，随着新型制冷剂的出现和应用，零部件需要改进才能与之匹配，特别是密封件与制冷剂的相溶性，直接影响着空调系统的密封性能。自动控制技术改进逐步实现空调智能节能化。

四、结语

汽车空调节能技术蓬勃发展，应当完善各种多功能型空调装置的应用，提高驾驶员的舒适性与服务客户的满意度，对于汽车空调技术管理人员来说将面临新的挑战，要了解汽车空调系统各部件的功用及维护事项，做到正确的使用和日常维护，延长汽车空调系统的使用寿命，提高汽车空调系统节能与环保效果。

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