国内外铁道车辆空调的发展现状

国内外铁道车辆空调的发展现状

前言

随着铁道车辆的高速发展和人民生活水的提高，旅客列车的乘坐舒适性越来越好，空调机组在铁道车辆上以得到广泛的应用。我国的列车空调技术起步晚，现在还相对处于落后状态。但这些年我国列车空调技术发展速度也很快，技术也越来越成熟。特别是90年代末以后，随着科学技术的不断发展，列车空调技术不断得到完善，但仍然还存在着一些问题。

主题

一．国内铁道车辆空调的发展

1．普通旅客列车空调

20世纪80年代以来，我国铁路空调列车得到了迅猛发展。我国除50——70年代末,引进和个别厂家制造、安装分装式空调外,目前我国铁路空调列车普遍采用车顶单元式空调机组。通过近几年的应用实践表明，该空调机组基本上能满足夏、冬两季的供冷和供热要求，为旅客提供了比较舒适的乘车环境。但与世界先进国家相比，无论是在技术还是在工艺方面，我国铁路客车空调仍然处于相对落后的状态并存在着诸多方面的问题。

我国铁路客车空调装置的结构形式主要分为：分装式和车顶单元集中式两种类型。分装式空调机组通常是将压缩机、冷凝器、冷凝风机和储液罐安装在车下，而将通风机、蒸发器、膨胀阀和空气预热器等置于车顶的一端。这些机组的形式主要有KK一30和KK一50型。目前除了由西德进口的客车仍采用这些类型外，国产客车的空调机组己逐步被车顶单元集中式所取代。

分装式机组的主要缺点是体积大，拆装困难和检修不方便，同时由于制冷设备管路较长，接头较多，容易产生泄漏。车顶单元集中式空调机组是将压缩机、冷凝风机、气液分离器、干燥过滤器、毛细管(或膨胀阀)、通风机、蒸发器和空气预热器中在一个箱体里组成一个完整的单元，安装在车体的一端或两端，有的置于车体的中部。目前这类空调机组有KLD一29、KLD一40、KLP4.7A型等。集中式空调机组的优点是体积小、重量轻、结构紧凑，机组互换性好和检修方便，同时，因空调机组安装与车上，还可与避免车体排放的废水和脏物对冷凝器的腐蚀，延长机组的使用寿命。集中式空调机组一体化以后，制冷设备管路大为缩短，不但可以节省大量的有色金属，还可以减少泄漏。实际上，我国空调车所装配的单元集中式空调机组均采用全封闭式制冷压缩机，能量调节采用停、开压缩机的办法来实现。以空调硬座车为例，每台机组有两台制冷压缩机，每车共四台制冷压缩机，可实现输气量的100%、75%、50%、25%、0五档调节。但实际的运行过程中，只能实现100%、50%、O三档调

节。输气量的调节也就是压缩机的启动，由温度控制器启动其停机温度点，根据车内热负荷的变化可以不开压缩机至全开压缩机来实现输气量调节。

2．高速列车空调高速列车空调的布置，由于速度高，必须降低安装重心。动车普遍采用车下安装单元式空调机组并设计诱导通风方式。CRH1动车组空调系统：司机室空调系统采用单元式空调机组；且安装了地板加热器。进入司机室的气流通过置于车顶和天花板之间的风道进行分配，且具有回风功能。客室调系统共有两台空调机组，采用的是分体式空调，压缩机和冷凝器单元安装在车下，空气处理单元安装在车内。气流通过置于车顶和天花板之间的矩形风道进行分配，并具有回风功能。车厢两端的车顶设置有排气单元。通过安装在车辆侧墙内的加热器实现车内供热，并可通过空调系统控制器进行控制。

CRH2动车组的空调系统主要由空调装置、换气装置及通风系统构成；空调装置由空调机组及车上配电柜内的空调显示设定器组成；为了降低车体的重心，适应动车组高速运行，空调机组和通风系统的主要风道分别设置在地板下及地板中间。司机室空调系统采用分体式结构(变频式)。司机室制冷设备由室外机、２台室内机、电源箱、变压器、控制面板5部分组成。制冷动作为3段手动调节风量的温度控制。CRH2型动车组在车底下部安装供排气一体的换气装置。换气装置采用变频器控制送风机的运行转速，运行速度高于160km/h时，风机高速运行；低于

160km/h时，风机低速运行。通过提高送风机的风压，能够更好地抑制客室内压力的变动，同时确保客室内换气量的要求。CRH3动车组空调系统组成：安装在车顶的单元式空调机组；安装在车顶并贯穿于整车的供风道；空调机组两侧的新、回风混合箱；安装在车下的废排单元和布置在车内的废排风道。在制冷模式下，大约有75％以上的风量通过中间管道输送，外侧的暖气管道输送25％。废排风道分布在内墙和地板之间的列车两侧。

CRH5

型动车组的空调系统具有一些优点：新风量可调；双制冷系统；整体噪声小；具有防止车内压力波动功能；更多的安全保护；先进的控制系统和网络通讯功能；采用先进的涡旋压缩机和环保型制冷剂。

3.地铁车辆空调地铁是采用第3轨供电的方式，这种方式在车顶不必设受电弓，可以使地铁隧道的尺寸减小，车顶的尺寸也可以接近隧道的尺寸。这样，在车顶安置空调极为困难。所以，空调大都采用嵌入车体两端上部的形式。

广州地铁二号线列车的每个空调单元由两个相对独立的制冷回路组成，每一个独立的制冷回路都有其各自的压缩机、膨胀阀、冷凝器。蒸发器位于空调单元的前后侧，冷凝器位于空调单元的左右侧，两个制冷回路在两个蒸发器中并行布置，互不相交；而一号线空调每个单元中只有一条制冷回路。对比两种不同布

置的空调系统，二号线列车空调系统设计更加完善。当某些故障使某压缩机必须停止运行时，对于一号线列车空调系统，此时此空调单元的制冷过程会全部停止；而对于二号线列车空调系统,此时空调单元中的一个机组的制冷过程会停止,而另一个机组会继续运行，这样就避免车厢内出现明显的温差带。二号线空调系统的紧急逆变器安装在车底；一号线空调系统的紧急逆变器安装在车顶空调单元内部。就两种紧急逆变器安装位置而言，安装在车底部分的紧急逆变器更可靠一些，因为安装在空调单元内部的紧急逆变器在空调运行时，其周围空气的湿较大、温度较高，这就要求紧急逆变器需要更高的IP防护等级虽然提高的IP等级，但在此种高温、高湿度的环境下终究会对紧急逆变器有所影响；而对于安装在车底的紧急逆变器，其运行的外界环境就相对好一些，稳定性更高，并且维修更换起来的工作量会相对减少。二号线列车空调系统的制冷压缩机采用涡旋式压缩机。一号线列车空调系统的制冷压缩机采用全封闭式螺杆式压缩机，压缩机、螺杆机构及供油系统组装在一个密封的机壳内。螺杆式压缩机具有结构简单、易损件少、压比大、对湿压缩不敏感、平衡性能好等特点。由过往几年的乘客集中反映来看，不同地铁线路，甚至同一路线不同车厢内的体感不一是最受关注的问题。某号线热似火山，某号线又冷似冰箱某节车厢冷死了，某节车厢又热晕了……为了解决乘客舒适乘车问题，上海地铁已有60%的列车完成了空调系统的更新换代，可以