整车空调系统冷负荷计算书

整车空调系统冷负荷计

算书

-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

B项目空调系统设计计算报告

编制：

批准：

日期：06.12.30

目录

一、汽车空调热负荷计算 (2)

1.空调系统原理图 (2)

2.汽车空调热负荷 (3)

边界条件的确定 (3)

热平衡关系的建立 (4)

空调热负荷计算 (5)

空调系统制冷量的确定 (11)

二、制冷剂循环流量 (11)

1.压焓图状态点的确定 (11)

2.制冷剂循环流量 (12)

三、所选压缩机与汽车动力匹配计算 (12)

四、冷凝器能力计算 (14)

五、蒸发器能力计算 (14)

六、送风量的计算 (15)

B22空调计算报告

一、 汽车空调热负荷计算

1．空调系统原理图

汽车空调系统采用蒸汽压缩式制冷原理。B22空调系统主要由压缩机、冷凝器、贮液干燥器、热力膨胀阀、蒸发器、高低压管组成，其原理为：低温低压液态制冷剂进入蒸发器，在一定压力下吸热气化，变成低温低压气态制冷剂，然后被压缩机抽吸压缩，成为高温高压气态制冷剂，再经过冷凝器放热，冷凝成低温高压液态制冷剂，然后经过热力膨胀阀，制冷剂恢复到低温低压状态，重新流入蒸发器吸热气化，从而完成一个制冷循环。

制冷循环示意图如下：

冷凝器

蒸发器

热力膨胀阀

压缩机图1 制冷循环示意图

根据奇瑞企业标准Q/《整车空调系统环境实验及其评估方法》，对汽车空调系统进行环境模拟试验，试验结果应满足以下要求：

1) 怠速工况：环境温度40℃±1℃、相对湿度50%±2RH 、日照1KW/m ²、迎面风速10km/h 、空档位/P 档、鼓风机最大档、全冷（LO ）、吹面方向、内循环、测试时间 45min 、车内无人，满足条件后开始试验，车内平均温度（室内头部温度点）不高于38℃；

2) 40 km/h 工况：环境温度40℃±1℃、相对湿度50%±2RH 、日照1KW/m ²、迎面风速40km/h 、4档位/D 档、鼓风机最大档、全冷（LO ）、吹面方向、内循环、测试时间 45min 、车内1人，满足条件后开始试验，车内平均温度（室内头部温度点）不高于28℃；

3) 90 km/h 工况：环境温度40℃±1℃、相对湿度50%±2RH 、日照1KW/m ²、迎面风速90km/h 、5档位/D 档、鼓风机最大档、全冷（LO ）、吹面方向、内循环、测试时间 45min 、车内驾驶员位置乘坐1人，满足条件后开始试验，车内平均温度（室内头部温度点）不高于25℃；

4) 120km/h 工况：环境温度40℃±1℃、相对湿度50%±2RH 、日照1KW/m ²、迎面风速120km/h 、5档位/D 档、鼓风机最大档、全冷（LO ）、吹面方向、内循环、测试时间 45min 、车内车内驾驶员位置乘坐1人，满足条件后开始试验，车内平均温度（室内头部温度点）不高于25℃。 2．汽车空调热负荷

B22空调热负荷计算设定条件为：所有传热件面积B22M0数据为参照；所有传热件厚度以B22初版断面厚度为参照；在汽车行驶速度h km V /40=时，对应的压缩机转速以B22发动机3.0L 款为参照。

汽车空调热负荷主要包括新风（或漏风）热、车厢壁传热、乘员散热、设备照明放热、发动机传热等形成的负荷。 边界条件的确定 2.1.1 车内条件的确定

由试验分析可知，夏季人体感到舒适的温度是24～26℃，由舒适转为不太舒适的分界线是28℃左右；故定义室内空气温度: C t ︒=251；

车内相对湿度小于30%或大于70%都将使人感到不舒服，在45～60%之间比较适宜；故定义车室内相对湿度：%50=ϕ；

根据人体卫生要求，每人应有h m /33~163的新鲜空气量。考虑到汽车经常会停车开门，新鲜空气得到补充，在此定义换气量：h m V /553=(按

人•h m /113计)。

2.1.2 车外条件的确定

综合考虑夏季的高温酷暑和车用冷气系统经常使用的环境，结合有关资料，将该车的车外边界条件确定为:

日照强度: 2/98.0m kw I =水平； 2/16.0m kw I =垂直； 2/04.0m kw I =散； 环境温度：C t ︒=402； 相对湿度：%60=ϕ。

2.1.3 汽车行驶速度及压缩机转速的确定

行驶速度： h km V /40= 压缩机皮带轮直径： mm d 120=压 发动机皮带轮直径： mm d 4.371=发 发动机/压缩机传动比：145.1120

4

.137===

压

发

d d i

变速箱主减速比 978.3=o i 变速箱3档减速比 0.13=i 轮胎滚动半径 mm r 319.0= 对应发动机转速 rpm r

i i V N o 1324377.03

=⨯⨯⨯=

发

压缩机转速 rpm i N N 1516145.11324=⨯=⨯=传发压 变速箱4档减速比 72.04=i 对应发动机转速 rpm r

i i V N o 952377.04

=⨯⨯⨯=

发

压缩机转速 rpm i N N 1090145.1952=⨯=⨯=传发压

压缩机平均转速 rpm N 3031210901516=+=平均 )/40(h km V =

发动机在1140rpm 时的输出功率：20Kw （待定） 热平衡关系的建立

传入车厢内的各种热负荷的总和即构成了该车的热负荷，为简化计算，采用了稳定传热的近似计算法，由热平衡关系可得:

7654321Q Q Q Q Q Q Q Q e ++++++=

式中：e Q —— 空调热负荷；

1Q —— 通过车顶和车门等车身外构件传入车厢内的热负荷； 2Q —— 通过发动机舱传入车厢的热负荷； 3Q —— 通过地板传入车厢的热负荷；

4Q —— 通过挡风玻璃及各门窗玻璃传入车厢的热负荷；