陈昌瑞;郭艳;杜士云
【摘 要】空调主机及风道是关系到汽车制冷、通风、加热、除霜除雾的主要部件之一,它们的风阻对整车的空气流场和温度场影响最大.文章主要从结构的角度上讨论空调主机和风道对风阻的影响,对基础薄弱初始入门的工程设计人员有一定的借鉴学习意义.
【期刊名称】《汽车实用技术》
【年(卷),期】2017(000)012
【总页数】马可资料3页(P118-120)
【关键词】空调主机;风道;风阻
【作 者】陈昌瑞;郭艳;杜士云
【作者单位】安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601;安徽江淮汽车集团股份有限公司,安徽合肥 230601
【正文语种】中 文
【中图分类】U463.9邵雨薇
我国幅员辽阔，地域差异性大，工作环境的不同导致驾驶人员对空调需求也不同，从而出现很多空调系统不能满足人们对其舒适度要求的现象。研究表明，造成舒适度不满足要求的原因并不一定是空调系统本身的制冷量不够，而有的原因是由于空调主机及风道的结构设计不合理而导致的风阻过大，从而出现整个空调系统整体性能不满足要求的现象。本文主要对空调主机及风道上的结构进行分析，讨论它们的哪些结构会对风量风阻造成影响。
在整个汽车空调系统中，空调主机、风道和出风口组成空调的通风系统，担负着将经过处理（温度调节，湿度调节，净化）的气流送到汽车驾驶舱内，以完成驾驶舱内通风，制冷，加热，除霜除雾，空气循环等功能。
1.1.1 空调主机简介
空调主机是整个空调系统中最重要的部分，通过调节空调主机内部的风门开关，来调节空调制冷和采暖等模式，内里有蒸发器、加热器、鼓风机、滴水管和调速电阻等部件。空调
主机内部的鼓风机及蒸发器则是决定整个空调系统制冷效果的关键因素。
1.1.2 风道简介
风道连接空调器与出风口,是空调系统中制冷和制热空气的通道。设计时通常是先设计风道，决定风道口位置之后再设计空调主机。车厢内的空气流场与温度场不仅与车厢结构以及空调制冷系统有关,还与空调风道的结构形状密切相关。风道的布置走向、风道占用空间（截面积）以及风道中空气的流速等均影响车厢内的制冷效果，影响系统的经济性和外观造型。
空调主机一般根据需求进行设计，包括加热器的散热能力、蒸发器的吸热能力、鼓风机的风量要求、调速电阻的调速范围、风门分布及结构和风门电机的选取应用等等。
angelababy 电影空调主机一般分为 2-块横卧式或 3-块横卧式，目前来说，因 2-块横卧式采用的平行流/过冷式有着空间小、用料省、性能高等优势，所以市场以2-块横卧式为主流。
秋季开学国旗下讲话2-块横卧式，顾名思义，分为两块，一块是鼓风机，负责产生风量，一块是暖风机，负责风量分配。
1.3.1 鼓风机结构分析
鼓风机原理就是利用电机旋转，带动叶片跟着旋转，从而通过叶片的角度来决定风量的分布方向，通过鼓风机的转速来决定风量大小。
如图5所示电机运行时，空气从循环风口吸入，经过循环风门、过滤网，从鼓风机风道中吹出，图示箭头显示的是外循环状态时空气流动方向，内循环时，循环风门打开，空气从图示虚尾箭头流入，经过滤网、鼓风机进入鼓风机风道中。其中，风道风阻的主要因素则是由于鼓风机壳体的不平整导致的。
税票怎么开那么问题来了，为什么要采用这种不平整的设计呢？迟帅主演的电视剧
原因首先是为了增加强度。空调主机作为大型空心塑料件，强度远远达不到要求，抛弃更改材质不提以外，通过变更结构提供支持的方法通常有两种：
一种是采用内部支撑物，比如在壳体内部设支撑柱。该方法可以改善壳体整体强度，但对于壳体边缘的局部强度却无能为力，并且，由流体力学可知，在流体中间阻力最小，流量最大，直径越大，阻力越小。该方法在中部设置障碍物的行为严重影响了最大风速，造成
风量流体从中间切为两半，使中部风量离边缘壳体距离降低一半，风阻极大[1]。
第二种办法是在壳体边缘设置凸台或凹台。由流体力学可知，在直径缩小转向直径扩大比先增加后缩小直径所损失的动量较小，增加凸台的设置不但属于先增后减的状态，由于风量流体碰壁后的折射原因导致的“漩涡”原理同样会大量耗损风量流体的动力，所以采用的是壳体边缘凹台设计。流线型的凹台不仅平滑的承载了风量流体的运行，在关键节点上这么设计也能有效避免风量集中对风门的冲击，从而避免风门关不紧导致的漏风现象[2]。
1.3.2 暖风机结构分析
暖风机原理就是利用风量流体经过蒸发器散热变成冷风或经过加热器吸热变成热风，通过温度风门调节冷热风的比例，从而达到控制温度的目的。
如图6所示，从结构分析来看，风量先后经过蒸发器芯体、加热器芯体和各模式下的风道进入车内，达到驾驶人员对风量需求的部位。从中可以看出，风道风阻是对风量大小影响的最重要因素。
本结构作为市场主流结构，就是考虑到风道对风阻的影响。一般来说，吹面和除霜是衡量
空调性能的主要因素，所以吹面和除霜风口风道离鼓风机风道吹来的风量最近，途中经过的距离最短，绕的弯最少，所以风阻就最小。
单纯从理论上来说，缩小蒸发器和加热器之间的距离，从而整体缩小空调主机的尺寸，就能够有效减小风道长度，达到减小风道风阻的目的。但是，实际设计考虑到蒸发器和加热器之间互不影响有间距要求，所以限制了空调主机的尺寸。加热器芯体和蒸发器芯体基本平行也是出于这方面考虑，将来如果技术进步，或者采用更高性能的材料，从来改善两个芯体之间的尺寸要求，就可以改变空调主机的尺寸大小，从而影响到风道长度和风阻。
1.3.3 除霜风道结构分析
除霜风道结构较简单，即通过锲形体起到分流和导向的作用，以一定的角度尽可能的将风量分布到主驾和副驾的正前方，用来达到最好的除霜除雾效果。
虽然结构原理简单，但是实际做出来并不容易。
经试验证明，平均风速在2m/s的时候，除霜效果才算满意。从以上两幅图可以看出，2m/s的等风线，车型2的风量分布基本集中在主驾驶室和副驾驶室的正前方，燃点（风速最大的
点）则几乎位于主驾驶室和副驾驶室的视线水平线上，很好的保护到了前排乘车人员的视野，基本不会出现前排人员视野被遮挡的情况。
车型1除霜风量分布明显不如车型2，但是造成这种情况的主要原因并不是风量不足，而是风量分布不合理。从图中能明显看出，车型1在风量分布上主要集中在主驾驶室与副驾驶室的中间位置，而不是主驾驶室与副驾驶室的视野正前方。
那么如何整改呢？
其实问题并不复杂，只要将风道中间的锲形体的锥角扩大，将风量尽可能的朝主驾驶室与副驾驶室的视野前方分布就可以了。当然，在锲形体锥角扩大的过程中，无可避免的会对风速风量造成影响，严重的甚至会造成风量急剧碰壁回弹导致的空气流量“漩涡”现象，从而浪费大量的风量动能和动量[2]。如何在风量与风量分布之间取得一个合适的均衡点，则需要联系具体车型、具体需求进行分析。限于理论水平及工作环境等原因，具体详细暂不讨论，有兴趣的可自行查阅相关资料。
本文从空调主机内部构造、除霜风道、吹面风道的内部构造对风道风阻进行讨论分析，从
空调主机的设计方面及构造需求出发，对空调风道构造整改空间提出设想，对基础薄弱的设计人员在空调主机及风道分布结构设计理解上有很好的吸收学习和借鉴意义。
【相关文献】
[1] 《 汽车工程手册》编辑委员.人民交通出版社,2001.文献汽车工程手册.设计篇 [M].
[2] 黄天泽,孙婉娟,等.汽车空调系统设计与使用维修[M].北京:北京理工大学出版社,1997.
[3] 姜永顺.蒸汽供热管道沿程压力损失简易计算法[J].暖通空调,2003(1).
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