车辆工程技术98 车辆技术
0 引言
汽车空调现已成为汽车的基本部件。汽车空调的主要功能是调节和调控车内空气的温度、湿度和清洁度，使乘客感到舒适，防止或清除车窗玻璃上的雾、霜、冰和雪，保证乘客的健康和行车中的安全。随着人们对汽车空气质量的重视，近年来越来越多的空气净化技术在实际车辆上得到应用。提高更好的舒适度和更好清洁度将是未来竞争的一个方向。空调作为“大能耗部分”占发动机功率的 20%。在日益严重的燃油限制条件下，如何降低动力消耗，使燃油经济性更高，将成为汽车空调系统的一大挑战。轻质、高效、节能已成为企业关注的焦点。电动汽车的发展是汽车空调的一个新课题。非政府组织已经测试过零摄氏度，空调开放和空调不开放，里程下降了约 50%，因此如何提高加热和冷却里程需要解决。汽车空调正朝着轻量化、高效化的方向发展，并通过提高电动汽车的性能来提高改造效率，这势必会改变关键零部件、设计过程和材料应用等。汽车空调一直是研究热点方向，国内外很多学者作出大量的研究，取得了丰硕的成果。本文介绍了汽车空调冷暖两种形式。首先介绍了制冷系统的组成和工作原理，然后描述了一种基于 PTC 的暖风系统，设计了整车暖风系统的控制原理图，分析了暖风系统的制热量，对其做了实验。
1 空调管路搭载位置
汽车空调系统主要由以下部件组成：汽车空调压缩机、冷凝器、节流膨胀结构、蒸发器（在压缩机上）。除此之外，空调管路是用于连接空调各系统的重要零部件。一般乘用车中，空调管路共包括 3 根：冷凝器—蒸发器（多为纯铝管）、蒸发器—压缩机（多为铝管和胶管组合）、压缩机—冷凝器（多为铝管和胶管组合）。在乘用车开发过程中，依照前机舱内零件布置的推进，空调管路的走向布置也尤为重要。
2 空调管路生产过程
2.1 胶管生产
空调胶管在使用过程中要承受连续不断的振动和HFC- 134a 制冷剂的强烈浸蚀，同时要求既能在 - 40 ℃的低温环境下使用，又能长期承受 100 ℃以上的高温。要使胶管保持优良的气密性能、高强度和高弹性，则产品结构设计、配方优选、生产工艺、原材料选择和处理、总成装配、生产控制等各个环节都应经过充分研究和缜密设计，某个环节出错都可能导致产品可靠性下降，使空调胶管出现爆裂、渗漏和脱头等质量问题。空调胶管的检测可以参照行业标准 QC/T664 《汽车空调HFC- 134a 用软管及组合件技术条件》进行。一般空调管厂家并不具备生产胶管原料的能力，直接从胶管供应商处进行采购。少数生产线较完备的空调管厂家拥有自制胶管的能力，需要特别购置炼胶设备以及胶管成型设备。该类供应商首先需采购生胶原料，添加配合剂，借由炼胶设备完成炼胶过程。乘用车空调系统常
采用 3 层结构胶管。内胶层可以选择 BIIR，CIIR，CSM，CR，NBR，HN-BR，EPDM 等，由于丁基橡胶能使制冷剂的透过量最小，因此应用相对较多；增强层的作用是承受来自胶管内部和外部的作用力，提高胶管的强度并限制其变形量，所以增强层的选择也很重要，维纶线绳和聚酯线绳等都有应用；外胶层可以选择具有较好耐臭氧、耐候、耐热和耐磨性的 EPDM，CR，AEM等橡胶。
汽车空调系统胶管的生产工艺，首先经过炼胶工艺处理的原料经挤出机挤出，完成内胶生产，而后进行中间增强层的编线，最后完成外胶挤出。
2.2 空调管路路径设计
空调管路承担连接空调系统各零部件的功能，在进行 3D数据研讨及管路走向设定时，应充分考虑与周边零部件的间隙，以免在汽车行驶时发生干涉进而产生噪声，还要避免冷凝水滴落在接插件上。在设计过程中，应充分结合生产实际情况，合理设定弯管半径及管路长度。同时在管路设计时，应充分考虑振动吸收、固定点、安装操作空间等问题。例如：为吸收压缩机工作时的振动，与压缩机相连的 2 根空调管应采用铝管和胶管组合的设计。
在汽车空调管路的设计中，胶管能够起到减振降噪的作用，硬管与胶管共同形成冷媒回路，由接头连接各总成。各组成部件的设计要点如下：1）硬管。在满足机舱内的布置要求的前提下，要求在每个弯角前后的直线段硬管长度大于 40 mm（推荐大于 50 mm），弯曲半径应大于 25 mm（轴线/弯曲半径
设定应结合弯管机实际情况且各弯曲半径相等）；从接头伸出的硬管直线段长度应在 20 mm 以上（推荐 30 mm 以上），且应考虑到弯曲半径所占空间；硬管与周边间隙在 10 mm以上。2）胶管。成型管的成本、加工难度和周期都高于非成型管，所以在设计中应尽量使用非成型管；为达到规定的减振效果，胶管长度需大于 300 mm；胶管的弯曲半径应大于 50 mm，避免管路老化开裂；胶管与周边间隙在30 mm以上。3）支架。空调管的支架必须设计在硬管的部分，以免划伤胶管。
3 结语
文章结合空调搭载状态和生产工艺要求，总结归纳了汽车空调管设计过程中的注意点，并在实际开发中加以验证，可以有效快捷地指导空调管的设计，缩短研发周期与降低成本。随着节能环保要求的不断提高，以及新技术、新材料的应用，此设计注意点应及时更新。
参考文献：
汽车冷凝器[1]丁鹏，王忠，葛如海等.新能源汽车暖风分段制热控制系统[J].汽车安全与节能学报,2017,08(03):303-309.
[2]岳建平，杨菲.浅析 HFC-134a 汽车空调管路扣压工艺[J].汽车实用技术,2013(03):47.
[3]朱熠，殷萍华.汽车传输软管的应用研究[J].汽车工艺与材料, 2010(12):49.
汽车空调管设计注意点
付铁军
（天津市西青区电装（天津）空调部件有限公司，天津 300380）
摘 要：随着汽车越来越普及和人们生活质量的提高，对于汽车舒适性越来越重视。其中汽车空调系统是确保乘员舒适性的重要组成部分，空调管的设计是空调系统开发过程中的重要环节。在汽车空调系统开发过程中，为得到良好的空调性能、空调管的品质以及生产可操作性，通过分析搭载状态、深入了解铝管和胶管2 种空调管的生产工艺，对空调管设计过程中的设计注意点进行总结归纳。得出满足要求的空调管设计，并通过生产加以验证。该方法可以有效快捷地指导汽车空调管的设计。
关键词：汽车空调；空调管；生产工艺；设计
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