汽车空调制冷系统匹配研究

论文摘要

本文围绕华晨金杯第二代海狮系列客车的空调系统进行匹配研究。针对汽车空调运行条件恶劣,运行时受影响因素多的特点,并结合该车使用空间较普通客车的特殊性,对汽车空调中设计参数的选择对设计结果的影响进行研究,以部件优化设计为基础,引入汽车空调变暖影响总当量（TEWI旨数）为评价指标,以系统节能为目的,采用数学仿真和实验研究相结合的方法,对现有传统R134a汽车空调进行了性能提升分析,获得汽车空调制冷系统的最佳匹配和降汽车空调TEWI旨数的有效途径。对汽车空调用换热器进行了参数化分析,获得了对空气侧传热和压降进行强化的最重要参数；通过建立系统中四大部件（膨胀结构,压缩机,冷凝器和蒸发器）的理想化模型并对系统进行了热力学循环分析,获得了四大部件对系统COP提高潜力的影响。设计和开发了汽车空调系统仿真开发平台。建立了涡旋压缩机、过冷式冷凝器和微通道平行流蒸发器的数学模型并分别进行了大量的实验验证,换热量计算与实验对比误差在+/-5%以内,提高了模型的精度和适用的广度。将上述模型引入到汽车空调系统仿真中,开发和建立了汽车空调系统开发和仿真平台,为汽车空调系统性能提升提供了理论匹配平台,分析结果表明系统制冷量和系统COP仿真值与实验值的误差在+/-5%以内；通过实车的环境模拟和道路实验,以系统节能、快速降温和车厢舒适性为目标,分析了系统匹配对整车室内平均温度以及压缩机排气压力等性能参数的影响,验证了所建模型的合理性与计算的准确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号表
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外文献综述
• 1.2.1 压缩机研究现状分析
• 1.2.2 冷凝器研究现状分析
• 1.2.3 蒸发器研究现状分析
• 1.2.4 附件研究现状分析
• 1.2.5 系统匹配研究现状分析
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 汽车空调系统匹配性能提升潜力分析
• 2.1 汽车空调综合性能实验和试验工况
• 2.1.1 蒸发器室和冷凝器室
• 2.1.2 压缩机室
• 2.1.3 测量不确定度分析
• 2.2 系统试验工况设置
• 2.3 换热器空气侧性能分析
• 2.3.1 试验设计方法
• 2.3.2 参数选择及计算方法
• 2.3.3 SN计算分析
• 2.4 汽车空调制冷系统匹配性能提升的理论分析
• 2.4.1 基于实际模型的基准热力学循环
• 2.4.2 系统各组成部件对系统性能提升的影响
• 2.5 降低汽车空调系统变暖影响总当量（TEWI指数）分析
• 2.6 本章小结
• 第3章 汽车空调系统匹配仿真研究
• 3.1 汽车空调系统匹配仿真平台
• 3.1.1 压缩机模型
• 3.1.2 膨胀阀模型
• 3.1.3 冷凝器模型
• 3.1.4 蒸发器模型
• 3.1.5 储液罐和空调管路模刑
• 3.1.6 汽车空调系统仿真平台及计算流程图
• 3.1.7 仿真结果分析
• 3.2 汽车空调系统变暖影响总当量（TEWI指数）分析
• 3.2.1 基本方法与假设
• 3.2.2 计算过程
• 3.2.3 计算结果分析
• 3.3 本章小结
• 第4章 汽车空调制冷系统匹配试验
• 4.1 系统加注量试验
• 4.2 整车环境模拟降温试验
• 4.3 整车道路试验
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢