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1、第5卷 第6期 制冷与空调Vol.5,No.62005年12月 REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONINGDecember2005汽车空调换热器特点及应用发展研究X唐连伟 何雅玲(西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室)摘 要 汽车空调换热器(冷凝器和蒸发器)是汽车空调系统的重要组成部分,换热器的性能优化直接影响空调系统的性能,并影响整车的紧凑型。针对蒸气压缩式汽车空调系统,总结其换热器的发展分类及各自结构特点,同时回顾国内、外对汽车空调换热器性能研究的发展,指出采用计算机辅助模拟技术来开发具有更好传热效果且结构更为紧凑可靠的换热器是汽车空调
2、换热器的研究发展趋势。关键词 汽车空调 冷凝器 蒸发器 气体冷却器STUDYONAPPLICATIONDEVELOPMENTANDCHARACTERSOFAUTOMOBILEACHEATEXCHANGERSTangLianweiHeYaling(StateKeyLaboratoryofMultiphaseFlowinPowerEngineering,Xi’anJiaoTongUniversity)ABSTRACTTheautomobileAC(airconditioning)heatexchangers(condenserandevapora2tor)arethema
3、inpartoftheautomobileACsystem.Theclassificationandcharactersofdiffer2entformsoftheheatexchangersinanautomobileACsystemaresummarized.AreviewofthedomesticandabroadresearchworkontheperformancestudyoftheautomobileACheatex2changerisgiven.Itispointedoutthatthemorecompactandreliableheatexchang
4、erwithbet2terperformancedeveloptedbyCADtechnologyisthedirection.KEYWORDSAutomobileACCondenserEvaporatorGascooler 自从1927年世界上第一台汽车空调器的诞为管片式(又称套片管、翅片管)结构。到上世纪生,汽车空调系统发展至今己经历四代,即单纯供80年代末90年代初,管带式结构逐渐成熟并开始热系统、冷暖合一系统、自动控温系统、微机控制空取代管片式结构。这种当时的新型换热器结构具[1]调系统。汽车空调换热器的换热和阻力性能直有良好的换热性能,并且相对于管片式结构
5、其换热接影响整体空调系统的性能,同时由于其体积直接量的提升幅度大于阻力的提升幅度,因此,在90年决定整个空调系统的体积,因此,换热器的优化设代中期,汽车空调的冷凝器和蒸发器广泛采用这种计不但能够有效提高空调性能,而且还能提高整车结构。装配的紧凑性,这对于汽车的设计具有重要意义,随着人们对臭氧层保护的日益重视,汽车空调所以汽车空调换热器的研究日益成为热点。制冷剂也需要采用对臭氧层无害的工质来替代传1 汽车空调换热器的发展及特点统的氟利昂工质,但是由于替代工质的热力性质和1.1 汽车空调换热器的发展传统氟利昂工质不同,在已有的管带式结构换热器汽车空调换热器按照不同的结构可
6、分为:管片中直接充灌新工质会使空调系统的性能下降,为了式换热器、管带式换热器、平行流式换热器、层叠式解决这个问题,人们尝试了两个办法,一个是对管换热器。早期汽车空调的冷凝器和蒸发器一般均带式结构加以改造,另一个是采用新的结构。经过X国家自然科学基金资助项目(50425620),全国博士学位论文作者专项资金资助项目。 制 冷 与 空 调 第·2·5卷 不断研究,这两个办法都收到较好的效果,并出现两种成熟的结构,即冷凝器采用的平行流结构和蒸发器采用的层叠式结构,这两种结构的换热器具有相对良好的性能,
7、随着汽车空调系统全面采用替代工质,这两种结构也被引入汽车空调系统,一直使用至今。替代工质R2134a是一种过渡性工质。出于对环保的考虑,欧洲国家开始在轿车上装备CO2跨[2]图1 管片式蒸发器临界循环汽车空调系统。为了满足CO2跨临界的热力性质,一种新型的气体冷却器被开发出来,成等间距的蛇形管,同时把带状铝箔(翅片)冲压开这种新的汽车空调换热器具有良好的耐高压能力,缝,加入管子中间,施加一定的压力,最后将翅片与系统能够在CO2跨临界状态的高压下工作,作为管整体钎焊,这是一种永久性的联结方式。这种联新型换热器,这种气体冷却器更加紧凑,它的设计结方式在汽
