第6章客车空调系统的布置.pptx

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1、2022-5-30客客 车车 空空 调调 技技 术术第六章 客车空调系统的布置第六章 客车空调系统的布置客客 车车 空空 调调 技技 术术第一节 制冷系统的布置第二节 采暖系统的布置第三节 除霜（雾）系统的布置第四节 通风换气和空气净化系统的布置第五节 电池热管理系统的布置第六节 控制系统的布置第六章 客车空调空调系统的布置第一节制冷系统的布置一、独立式制冷系统的布置制冷系统的布置主要包括压缩机、蒸发器、冷凝器、送风管道及辅助发动机（独立式）等总成、部件的布置。 1. 独立整体式制冷系统的布置独立整体式制冷系统具有总成少（集中为一体）、结构紧凑、制冷量大且不受汽车运行工况影响等优点，在早期的大

2、客车上使用较广。由于体积大、自身重量大（一般在400650kg之间）、安装于客车地板下占用了较大行李舱空间和风道长、送风机压力大等缺点，目前在大中型客车上已很少采用。常见的布置型式有以下几种：制冷机组布置于前轴之后制冷机组布置于轴间中部制冷机组布置于后轴之前制冷机组布置于后悬处独立整体式制冷系统的布置 1）制冷机组置于前轴之后优点: 轴荷分配较为有利，可以改善中、后置发动机客车前轴负荷偏小的问题；对车身要求不高，冷风垂直风道直接靠侧窗立柱上行，结构较为简单；因制冷机组紧靠前轴，使用维修较方便，且机组通风散热良好；但增加了前轴负荷，使方向盘发飘的情况有一定改善，对客车操纵稳定性和行驶安全性都较为

3、有利。第六章 客车空调空调系统的布置一、独立式制冷系统的布置 1. 独立整体式制冷系统的布置制冷机组置于前轴之后（紧靠前轴，见图5-2）的布置型式只适用于后置发动机后驱动或中置发动机驱动的中、大型客车。缺点：未使用动力转向的客车采用这种布置会使转向沉重；对需要取掉制冷机组的变型车生产较为困难；因冷风垂直风道直接从侧窗立柱上行，使得该窗立柱尺寸变宽，破坏了整车造型的统一；若主风道绕过前轴，垂直风道从第二立柱上行，虽然可以保证整车造型,但又使风道设计过余复杂；垂直通道凸出于车室内，影响了该处乘客的乘坐舒适性。图6-1 制冷机组布置于轴间 1-右侧风道；2-右侧过渡风道；3-独立制冷机组； 4-左侧

4、过渡风道；5-左侧风道制冷机组布置于两轴间中部的布置型式(图6-1)适用于后置发动机后轮驱动的中大型客车。第六章 客车空调空调系统的布置 1. 独立整体式制冷系统的布置 2）制冷机组置于轴间中部优点：对整车的轴荷分配影响较小，有利于变型；管道布置较为方便，对车身设计要求不高，垂直风道（竖风道）可直接靠侧窗立柱上行；垂直风道处于车内纵向水平风道的中部，冷气分配合理，管道结构也较为简单。缺点：垂直风道从中部侧窗立柱上行，影响了整车造型的完整和统一；车内风道处乘坐舒适性受到一定影响；制冷机组的通风散热较差，使用维修困难。此外，由于制冷机组安装于轴间中部，使得车架中部变形增大，受力情况变坏。一、独立式

5、制冷系统的布置3）制冷机组布置于后轴之前缺点：垂直风道从侧窗立柱上行，影响了整车造型和车内风道处的乘坐舒适性；轴荷分配不合理，后轴有超载危险；由于整车质心偏后，使得操纵稳定性下降，变型困难；此外，还增大了车架后悬架前支承处的受力。优点：由于制冷机组布置在后轴之前，通风散热较好，使用维修比较方便；管道布置方便，对车身设计要求不高，垂直风道直接靠侧窗立柱上行，结构简单。第六章 客车空调空调系统的布置1. 独立整体式制冷系统的布置一、独立式制冷系统的布置4）制冷机组布置于后悬处图6-2 制冷机组布置于后悬处 1-左侧风道；2-右侧风道；3-独立制冷机组； 4-左侧过渡风道；5-右侧过渡风道前置发动机

6、后轮驱动或中置发动机的大客车多将制冷机组布置于后悬处。第六章 客车空调空调系统的布置1. 独立整体式制冷系统的布置优点：通风散热良好；拆装容易，使用维修方便；管道的布置和设计比较容易，结构较简单；因垂直风道从车身最后一根立柱上行，有利于车身造型的完整和统一；车内乘客区无凸出管道，使车室布置设计方便容易。缺点：轴荷分配不合理，容易出现后轴超载；整车离去角减小，通过性变坏；制冷机组置于整车后悬地板下，处于行驶时的气流涡旋区，气流卷起的大量灰尘将影响制冷机组的正常工作。一、独立式制冷系统的布置(1) 机组安装空间要有较好的通风散热条件，便于空调辅助发动机及各轴承部位 的散热。如果布置安装不当，会发生

7、空调辅助发动机过热、汽阻、功率下降等现象，继而出现冷凝温度过高导致冷凝压力过高、制冷能力下降等问题。不可忽视机组受尘土的影响，设计时冷凝器与车身之间应设置封闭形的导流板，以加强冷凝器与散热器的散热效果。辅助发动机的吸气口应设在冷凝器前侧，以降低发动机吸气温度，提高功率输出。(2) 设计制冷机组的安装支架或托架时，必须考虑质心的平衡和安装支架的强度，严格控制机组重量和安装高度，保证必要的离地间隙。(3) 应考虑整车的用电平衡，选装足够容量的发电机和电瓶。 采用独立整体式制冷机组的中、大型客车，布置时应注意下列问题：第六章 客车空调空调系统的布置 1. 独立整体式制冷系统的布置 4）制冷机组布置于

8、后悬处一、独立式制冷系统的布置 1）独立分置式下置型制冷系统的布置对前置发动机后驱动的客车：(1) 多纵置于轴间，其冷凝器、辅助发动机压缩机组和蒸发器分别设置在汽车纵轴线的两边，蒸发器风机由电机带动。(2) 将冷凝压缩机组布置于轴间，蒸发器布置于后悬。可使垂直风道从车身最后一立柱上行，不会因风道设置而对整车造型产生影响，也不会影响轴荷分配。第六章 客车空调空调系统的布置 2. 独立分置式制冷系统的布置独立分置式制冷系统与整体式比较，具有布置位置灵活、占用空间较小、能适应整车造型要求等优点，但对车身设计要求较高，安装密封环节多。优点：对车架没有特殊要求。缺点：对使用三类底盘改装客车的厂家来说，加

9、大了工艺复杂程度，提 高了制造成本。这种型式的制冷系统适用于采用三类底盘或整体式车架的客车专 用底盘改装生产中、普档客车产品。一、独立式制冷系统的布置2）独立分置式顶置型制冷系统的布置图6-3 独立分置式顶置型制冷系统的布置1-辅助发动机压缩机机组；2-蒸发器；3-冷凝器； 4-右侧风道；5-左侧风道 这种制冷系统的最大优点是： 将冷凝器、蒸发器做成一体安装于车厢顶部，节省了地板下空间（一般在 1m3 左右），增大了行李舱。 冷凝器安装在车顶，受泥水、尘土及有害气体侵蚀少，冷凝效果好。第六章 客车空调空调系统的布置 2. 独立分置式制冷系统的布置一、独立式制冷系统的布置优点：适于改装、变型，当

10、大型客车加装空调系统时，只需将车顶重新设计，车架 无需改动；可以将系统各总成布置于轴荷分配最有利的位置；可以利用高速行驶时的迎面气流，加速对冷凝器的冷却，提高冷凝效果，且设计扁平的顶置组合装置对空阻也增加不大。此外系统重量小，车室内部也变得宽敞，气流分配较为均匀；辅助发动机和压缩机尺寸较小。缺点：是车顶有凸出的外露部分，影响了整车造型，增加了整车高度，增大了空气阻力。车身设计变得复杂，车顶开孔较多，车身密封困难。2）独立分置式顶置型制冷系统的布置第六章 客车空调空调系统的布置2. 独立分置式制冷系统的布置 图6-4 独立分置式顶置型设备在铰接车上的布置1-前蒸发器；2-前冷凝器；3-后蒸发器；

11、4-后冷凝器；5-辅助发动机及 压缩机机组一、独立式制冷系统的布置第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置非独立式制冷系统均为分置式，主要有顶置型、内藏型和背藏型三种。压缩机由主发动机驱动，安装型式可分为发动机上直接搭载和在底盘上布置两种。目前，非独立式制冷系统已成为客车空调制冷系统的主流。 1. 蒸发器、冷凝器的布置1) 顶置型优缺点基本和采用独立分置式顶置型制冷设备的客车相同。区别：压缩机由汽车主发动机驱动，减少了制冷系统的辅助发动机，减轻了系统重量，增大了行李舱空间，降低了成本。因直接消耗主发动机动力，要求主发动机的功率增大。汽车运行工况对制冷能力影响较大，必须重视压缩传

12、动比的匹配。图6-5 非独立式顶置型制冷系统的布置 1-控制面板；2-右侧风道；3-蒸发器冷凝器； 4-左侧风道；5-制冷剂管道；6-压缩机1) 顶置型1-后冷凝器；2-后蒸发器；3-前冷凝器；4-前蒸发器；5-压缩机根据铰接客车风道在铰接棚处必须断开的特点，为确保前后段车厢内温度均匀，需在铰接车前段和后段车顶上各布置一个整体式蒸发器和冷凝器总成，如图 6-6 所示。图6-6 非独立式顶置型制冷装置在铰接客车上布置 第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置1. 蒸发器、冷凝器的布置1) 顶置型 图 6-7 铰接盘处高低压管路布置1-制冷剂管路固定支架；2-与风道内制冷剂管路对接

13、螺纹紧固件；3-折叠棚架；4-高压制冷剂软管；5-低压制冷剂软管；6-能量导向装置；7-中心环稳定装置空调高低压管路在风道内采用金属管，而在铰接盘处则必须采用高性能的复合材料软管。一般铰接客车的铰接系统在其顶部设有能量导向装置，如图6-7所示。高低压软管路安装在该装置上可避免车辆在各种运行条件下产生“憋死”和磨破等现象；高低压管路在铰接棚两端通过专用支架和螺纹紧固件与风道内的高低压制冷剂管道连接。 第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置1. 蒸发器、冷凝器的布置2) 内藏型图6-8 蒸发器置于车顶后部、冷凝器置于后风窗下部的制冷系统布置 1-蒸发器；2-蒸发风机；3-冷凝器；

14、 4-冷凝风机；5-压缩机 (1) 蒸发器置于车厢内顶后端或前端，冷凝器置于后风窗下部或地板下行李舱处。 图6-8 所示为蒸发器置于车厢内顶后端、冷凝器置于后风窗下部和蒸发器置于车厢内顶后端的布置型式。第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置1. 蒸发器、冷凝器的布置 2) 内藏型图6-9 蒸发器置于车顶后部、冷凝器置于地板下的制冷系统布置1-蒸发器；2-蒸发风机；3-右侧风道；4-压缩机；5-左侧风道；6-冷凝风机；7-冷凝器 (1) 蒸发器置于车厢内顶后端或前端，冷凝器置于后风窗下部或地板下行李舱处。图6-9所示为蒸发器置于车厢内顶后端，冷凝器置于地板下行李舱处的布置型式。

15、第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置2) 内藏型特点： 适合于后置卧式发动机客车和车厢下部空间小的低地板客车，送风 管道较长。 当采用外循环空气时，顶置式蒸发器可使车内的空气清洁、新鲜， 但新风入口需要在车顶上单独设计且结构复杂，且须避免 雨水进入 车内。 采用后置立式发动机的客车，因车室后部空间较小，为保留足够大 的后风窗面积，常将冷凝器置于车辆中间地板下。这种布置占据了部分地板下空间，减小了行李舱，但保留了车身传统的结构型 式，给造型和内饰设计都带来了方便。 (1) 蒸发器置于车厢内顶后端或前端，冷凝器置于后风窗下部或地板下行李舱处。第六章

16、客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置1. 蒸发器、冷凝器的布置 2) 内藏型这种布置常根据车长的不同，在车厢内顶两侧安装不同数量的小型蒸发器组。当车辆长度较小时，可左右各装一组蒸发器，每组又按蒸发器的大小安装23台蒸发风机，冷凝器则布置在地板下的行李舱处或后风窗下部。 (2) 蒸发器置于车厢内两侧行李架中，冷凝器置于后风窗下部或地板下行李舱处。图6-10 蒸发器置于车厢内两侧行李架的布置1-温度传感器；2-蒸发器； 3-冷凝器；4-压缩机第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置双层客车采用这种布置型式时，因上层车厢内部空间长，可分置四组蒸

17、发器，每组23台蒸发风机；而下层车厢乘坐空间短，座位少，可每边各装一组蒸发器，每组23台蒸发风机。空调系统的冷凝器一般制成窄长条形、轴流风扇一字排开的组件式。图6-11 双层客车非独立内藏型制冷系统的布置1-蒸发器；2-冷凝器；3-压缩机 2) 内藏型 (2) 蒸发器置于车厢内两侧行李架中，冷凝器置于后风窗下部或地板下行李舱处。第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置采用蒸发器置于车厢内两侧行李架中的布置型式因空调系统的蒸发器分散为多组，能方便地将冷空气就近直接吹出，不必经过较长的管道，因而阻力小、能耗少、效率高。但由于蒸发器组件分散安装，增加了车身

18、设计的难度，增大了制造成本。此外，蒸发器在车厢内侧顶部需占用一定空间，减少了安装内行李架的空间，只适用于旅游客车和团体客车使用。 2) 内藏型 (2) 蒸发器置于车厢内两侧行李架中，冷凝器置于后风窗下部或地板下行李舱处。第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置 (3) 蒸发器布置在仪表台内与暖风芯体、风机、进风模块和出风模块组成HVAC系统，冷凝器布置在发动机冷却水箱前面。图 6-12 轻型客车非独立内藏式制冷系统 工作原理这类布置方式主要用在轻型客车。典型的制冷原理如图 6-12的) 所示：HVAC布置在仪表台内，与仪表台内风道对接，并根据需要可设

19、置冷气吹人面部，吹前风窗和吹脚部等多种工作模式；冷凝器安装于车辆最前端且在发动机散热器前面与其共用冷却风扇。第六章 客车空调空调系统的布置2) 内藏型二、非独立式制冷系统的布置1. 蒸发器、冷凝器的布置图 6-12 轻型客车非独立内藏式 制冷系统工作原理为解决后部制冷效果差的问题，除了仪表台内的HVAC通过仪表台送冷风给正、副驾驶员外，通常还在后部乘客空间再增加单独的一路或两路蒸发器给后排乘客送冷风，其原理如图 6-12 的(b) 和 (c) 所示。 (3) 蒸发器布置在仪表台内与暖风芯体、风机、进风模块和出风模块组成HVAC系统，冷凝器布置在发动机冷却水箱前面。第六章 客车空调空调系统的布置

20、2) 内藏型二、非独立式制冷系统的布置1. 蒸发器、冷凝器的布置 图 6-12 轻型客车非独立内藏式 制冷系统工作原理由于冷凝器和发动机冷却水箱共用冷却风扇，在发动机大负荷或高温地区使用时会出现发动机冷却能力差的问题。解决办法是减小主冷凝器尺寸，额外增加一个副冷凝器,布置于驾驶座处的底盘下部，通过螺栓与车体支架固定，其工作原理如图 6-12 (d)所示。 (3) 蒸发器布置在仪表台内与暖风芯体、风机、进风模块和出风模块组成HVAC系统，冷凝器布置在发动机冷却水箱前面。第六章 客车空调空调系统的布置 2) 内藏型二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置图 6-12 轻型客车非独立内

21、藏式 制冷系统工作原理另一种方案是增设后冷凝器专门供后蒸发器使用，其原理如图 6-12(e) 所示。 (3) 蒸发器布置在仪表台内与暖风芯体、风机、进风模块和出风模块组成HVAC系统，冷凝器布置在发动机冷却水箱前面。第六章 客车空调空调系统的布置 2) 内藏型二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置图 6-13 轻型客车内藏式制冷系统布置示意图1-压缩机2-冷凝器3-膨胀阀4-HVAC5-后蒸发器1膨胀阀6-后蒸发器17-后蒸发器2膨胀阀8-后蒸发器2图 6-13 所示为轻型客车乘客区采用两路蒸发器的实车布置图。 (3) 蒸发器布置在仪表台内与暖风芯体、风机、进风模块和出风模块组

22、成HVAC系统，冷凝器布置在发动机冷却水箱前面。第六章 客车空调空调系统的布置 2) 内藏型二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置图 6-14 直吹式蒸发器总成1-蒸发风机；2-蒸发器；3-直吹式出风口 图 6-15 奔驰凌特轻型客车制冷设备布置示意图 1-低压制冷剂管道；2-压缩机；3-前冷凝器； 4-高压制冷剂管道；5-HVAC； 6-后蒸发器；7-后冷凝器 (3) 蒸发器布置在仪表台内与暖风芯体、风机、进风模块和出风模块组成HVAC系统，冷凝器布置在发动机冷却水箱前面。第六章 客车空调空调系统的布置 2) 内藏型二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置 3)

23、 背藏型 图 616 双层客车空调系统的布置1-下层风道；2-上层风道；3-蒸发器； 4-冷凝器；5-压缩机双层公交客车常将冷凝器和蒸发器组合为一体，置于第一层车室的后部（第一层无后风窗）。这种车型一般将第一层车室的后部作为空调装置和其它总成安装间，整个系统结构紧凑，管道损失及耗能均较小（图 6-16）。第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置 图 617 高地板客车的集中空调系统1-蒸发器；2-冷凝器；3-压缩机发动机后置的高地板客车当采用综合式空调系统时，多将空调装置布置于最后一排座椅后，从而腾出空间，供安装其它设备（图 6-17）。3) 背藏型

24、第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置在确定分置式制冷系统的布置型式时，应注意制冷剂管路越长，管内压力损失越大，制冷效果越差；制冷剂管路的接头越多，发生泄漏的可能性越大；送风管道越长，冷风压力损失越大，不仅影响出风口风量，还影响车室的降温效果；出风口布置越少，出风量越不均匀。 3) 背藏型第六章 客车空调空调系统的布置 2. 压缩机的布置 1) 发动机直接搭载小型和轻型客车的空调系统多采用排量和体积较小的涡旋式或斜盘式压缩机，压缩机的安装方式均采用在发动机上直接搭载。大中型客车，由于压缩机排量和体积大，空调耗电量大，发电机数量多，造成压缩机在发动机

25、上搭载较为困难，通常由发动机厂家直接设计压缩机的搭载结构，以满足对尺寸精度的要求。二、非独立式制冷系统的布置 1. 蒸发器、冷凝器的布置 1) 发动机直接搭载 图 6-18压缩机和发电机发动机搭载图1-发电机；2-压缩机；3-压缩机支架； 4-皮带；5-发动机图 6-18 所示为车长 18m 铰接客车上采用的德国曼公司 D2866LOH27 发动机的压缩机和发电机搭载方式，发电机为三个，10 PK多楔带传动。直接搭载的最大好处是压缩机与发动机之间的皮带力为内力，振动不会传到底盘上，整车NVH (噪声、振动与声振粗糙度) 性能较好，是非独立制冷设备压缩机搭载方式的发展趋势。第六章 客车空调空调系

26、统的布置二、非独立式制冷系统的布置 2. 压缩机的布置 2) 压缩机布置在底盘上图 6-19 压缩机和空调发电机布置在底盘上1-底盘车架；2-发动机皮带轮；3-传动皮带； 4-压缩机；5-发电机；6-压缩机安装支架压缩机布置在底盘上(图6-19)，其传动皮带和压缩机安装支架分别与发动机和车架连接。与压缩机直接在发动机上搭载方的式相比，发动机的振动会通过悬置和传动系统传给底盘，将使整车的 NVH 性能变差。第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置 2. 压缩机的布置 支架各部件应可调整，以确保传动皮带平面度在 20。 在压缩机离合器和发动机皮带轮之间增加中间过渡轮。 采取减振措施

27、，尽量减少发动机和压缩机传到底盘上的振动，提高整车 NVH 性能。 压缩机传动轮系的设计应确保皮带振动频率与发动机点火频率的差值至少 3Hz 以上。) 应避免转向油壶泄漏的油和膨胀水箱泄漏的冷却液滴到传动皮带上，防止出现皮带 打滑导致皮带脱落的不良故障。 安装支架设计应注意如下问题：第六章 客车空调空调系统的布置 2) 压缩机布置在底盘上二、非独立式制冷系统的布置 2. 压缩机的布置 2) 压缩机布置在底盘上图 6-20 ROSTA压缩机安装支架 1-压缩机；2-减振体；3-压缩机支架；4-橡胶条；5-转轴图 6-20 所示为压缩机支架转轴处增加橡胶条形成减振体的结构示意图。当压缩机左右摆动时

28、，转轴对橡胶条进行挤压和拉伸，橡胶条吸收发动机皮带传递的和压缩机自身产生的振动。第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置 2. 压缩机的布置 2) 压缩机布置在底盘上图6-20 ROSTA压缩机安装支架 1-压缩机；2-减振体；3-压缩机支架 4-橡胶条；5-转轴某企业曾对采用四缸柴油机的 8m中型客车安装这种支架与图 6-19 所示的无减振措施压缩机安装支架进行车内噪声对比试验。结果表明： 客车怠速，开空调工况下车内噪声降低 3.8dB (A)； 50km/h 匀速行驶车内噪声降低3.3dB(A)，80km/h匀速行驶车内噪声降低3.7 dB(A)； 怠速工况不开空调时，车内

29、噪声增大0.3(A)；50km/h 匀速行驶车内噪声降低1.8dB（A）； 80 km/h匀速行驶车内噪声降低1.9dB(A)。第六章 客车空调空调系统的布置二、非独立式制冷系统的布置2. 压缩机的布置 1）整体式电动空调的布置整体式电动空调的蒸发器、冷凝器、电动压缩机等部件集成为整体布置在车顶。优 点：和采用非独立顶置型制冷装置的客车基本相同。主要区别：取消了压缩机安装支架，降低了系统总质量； 压缩机和制冷剂高低压管路内置在顶置机组总成内，系统布置简单。 第六章 客车空调空调系统的布置图 6-21 一种迎风式电动空调1-冷凝器；2-冷凝风机 图 6-22 电动空调总成的安装 绝缘结构设计1-

30、上环氧树脂板；2-轴套；3-空调壳体；4-下环氧树脂板； 5-车顶蒙皮；6-骨架预埋板；7-螺母；8-弹簧垫；9-平垫；10-上绝缘减振垫；11-下绝缘减振垫；12-螺栓三、电动空调的布置1. 由电池供电的电动空调的布置 整体式电动空调布置时应注意以下几点：(1) 电动空调总成布置安装在车顶，质量大，设计时需要加强顶盖骨架，提高结构强度。(2) 安装电动空调的顶盖骨架预埋板厚度一般不得小于5mm。(3) 安装布置时应主要考虑车内温度场分布、轴荷分配、天窗和车内电视的布置，以及风道和行李架吊杆等。空调出风口原则上应布置在客车的中前 部，出风口中心一般在轴距的35%45%处。(4) 冷凝器采用迎风

31、冷却结构时，应布置在车前方向，以便更好利用迎面风冷却，降低冷凝风机转速，减少能耗，如图 6-21 所示。(5) 由于电动空调采用高压电源，绝缘设计尤为重要。图 6-22 所示为整体式电动空调总成的安装绝缘结构设计示意图。 第六章 客车空调空调系统的布置 1）整体式电动空调的布置三、电动空调的布置1. 由电池供电的电动空调的布置图 6-23 分置式电动空调布置图 1-蒸发器；2-低压制冷剂管道；3-高压制冷剂管道；4-电动涡旋压缩机及支架总成； 5-冷凝器 2）分置式电动空调的布置分置式电动空调的优缺点与非独立内藏型和背藏型相同，不同之处在于压缩机的布置更为灵活，可根据总布置的需要进行调整。一款

32、纯电动无人驾驶客车的分置式电动空调布置示意图如图 6-23 所示。第六章 客车空调空调系统的布置三、电动空调的布置 1. 由电池供电的电动空调的布置 图6-24 直流变频电动压缩机 在底盘上的安装布置1-气液分离器；2-压缩机；3-消声器； 4-安装支架；5-减振胶垫 2）分置式电动空调的布置设计分置式电动空调的安装布置时，既要注意部分厂家对电动压缩机布置方向的要求，同时还要考虑电动压缩机安装的减振设计。一款直流变频电动压缩机的 安装布置如图6-24 所示。压缩机按要求其布置的轴向方向为客车车宽方向第六章 客车空调空调系统的布置三、电动空调的布置 1. 由电池供电的电动空调的布置 1）主发动机

33、驱动型的布置主发动机驱动型电动空调主要用在传统动力客车上，电动空调与电池供电的整体式电动空调相同，布置要求也一样。不同之处在于增加了一个由发动机驱动发电机，其布置和安装设计同非独立式制冷装置的压缩机布置，采用底盘搭载结构（图6-19）。发电机选型要满足电动空调的用电要求。第六章 客车空调空调系统的布置图6-25 TQEW直流变频发电机转速和功率曲线 图 6-25 所示为大型客车采用TQFW15B直流变频发电机的功率转速曲线，输出额定电压为直流 460V590V，额定电流为29A。三、电动空调的布置2. 由发电机供电的电动空调的布置2）辅助发动机驱动型的布置这类电动空调与主发动机驱动型电动空调的

34、不同之处是多了一个辅助发动机组，即辅助发动机和发电机总成及其安装支架等，多布置在客车裙部，占用了地板下的行李舱空间。这种布置在特种客车上采用较多，如采血车等，在市电不方便接入时需要自行配备发电设备供车辆使用。其布置类似独立分置式顶置型制冷设备的布置 ( 图6-3 )。 第六章 客车空调空调系统的布置图 6-26 所示为一款大型客车专用的车载水冷发电机组总成，功率16KW。 图6-26 车载水冷发电机机组总成 1-稀土永磁发电机；2-水箱；3-消声器；4-发动机三、电动空调的布置2. 由发电机供电的电动空调的布置双动力空调系统的工作原理图如图 6-27 所示。图6-28所示为一种双动力压缩机的外

35、形。 图6-27 双动力空调系统原理图6-28 一种混合动力压缩机的外形双动力空调有两个压缩机，通过控制系统实现车辆运行时由发动机驱动的开启式压缩机驱动空调运行。车辆停止时，由电力驱动的全封闭压缩机驱动制冷设备运行。控制系统分别控制高压回路的三通换向阀和低压回路的两个电磁阀，确保任何时候只有一个制冷剂循环回路。第六章 客车空调空调系统的布置四、双动力空调第六章 客车空调系统的布置客客 车车 空空 调调 技技 术术第一节 制冷系统的布置第二节 采暖系统的布置第三节 除霜（雾）系统的布置第四节 通风换气和空气净化系统的布置第五节 电池热管理系统的布置第六节 控制系统的布置中普档客车采用较多的是强制

36、式热交换。即采用多台强制散热器，根据采暖要求分置于车厢内各处，靠与发动机水套连接的水泵将发动机冷却液送至各散热器，由其风扇强制与室内空气进行热交换，从而达到取暖的目的。 图 6-2 9所示为采用这种采暖系统的布置示意图。 图 6-29 水暖式暖风装置的布置1-左侧乘客区散热器；2-发动机；3-水阀；4-水泵；5-右侧乘客区散热器；6-驾驶区散热器；7-除霜器第六章 客车空调空调系统的布置 采暖系统的车内散热有强制热交换、自然热交换和混合热交换三种形式。1. 强制式热交换一、水暖式采暖系统的布置第二节 采暖系统的布置第六章 客车空调空调系统的布置1) 串联式通过串联的形式将车内强制散热器和除霜器

37、用管道连接起来，其布置见图 6-30 。优点：结构简单，安装操作方便。缺点：处于最后的强制散热器出风温度低，车内温差较大。设计原则：水泵出水应首先经过除霜器，以确保前风窗玻璃除霜（雾）性能；散热器的数量不宜太多，否则水路系统阻力大，流量下降，采暖效果变差。 图 6-30 串联式布置一、水暖式采暖系统的布置 1. 强制式热交换 采用强制式热交换采暖系统的强制散热器、除霜器与管路连接的水路布置一般有三种型式，即：串联式、并联式和串并联式 图 6-31 简单并联式布置原理图2) 并联式简单并联式布置如图 6-31 所示，除霜器和车内强制散热器各单独设计一条管路。 优点：既可保证除霜水路流量，还能实现

38、车内散热均匀，且不容易产生前后温差。缺点 : 系统的管路较为复杂，当散热器数量较多时，水路阻力大、流量小，致使车内采暖效果差。设计时如果散热器的数量较多，需要将散热器的水路也采用并联形式。第六章 客车空调空调系统的布置 1. 强制式热交换一、水暖式采暖系统的布置 图 6-32 一种较复杂的并联式布置原理图2) 并联式图 6-32 所示为一种较复杂的车内左侧散热器和右侧散热器采用并联形式的布置示意图。图中强制散热器一侧水路从前到后，另外一侧水路从后到前。既解决了散热器串联造成水路流量降低、车内采暖效果变差的问题，又保证了车内温度前后均匀。第六章 客车空调空调系统的布置 1. 强制式热交换一、水暖

39、式采暖系统的布置 图 6-33 串并联式布置原理图3) 串并联式串并联式的布置如图 6-33 所示。特点： 除霜器和车内散热器为串联形式，散热器并联连接。优点： 除霜器流量大，可确保前风窗玻璃的除霜（雾）性能。缺点：散热器水路为同一方向，容易造成车内前后温差。设计时可通过控制系统解决车内温差问题。如降低首先流经的强制散热器水路的风扇转速，提高后流经的强制散热器的风扇转速等。第六章 客车空调空调系统的布置一、水暖式采暖系统的布置 1. 强制式热交换高档客车采用较多的是自然式热交换，即采用无散热风扇的自然散热器。 自然式热交换的布置原理如图 6-34 所示，除霜器和自然散热器采用并联式设计。 设计

40、时根据采暖要求在车内座椅下两侧侧壁，从车前到车后布置整排自然散热器，靠与发动机水套连接的水泵将发动机冷却液送至自然散热器与室内空气进行自然热交换，从而达到取暖的目的。优点：车内温度场均匀，不会像强制散热器那样容易造成温差问题。缺点：升温速度慢，必须采用温度控制措施。如增加水路电磁阀，当温度到达设 定温度时关闭水路，避免车内温度继续上升，造成乘客舒适感降低。第六章 客车空调空调系统的布置图 634 自然式热交换布置原理图一、水暖式采暖系统的布置 2. 自然式热交换图 635 混合式热交换布置原理图目前，欧美发达国家使用的客车采用较多的是混合式热交换。这种热交换形式与自然式热交换的区别是另设一水路

41、循环到顶置型冷暖空调的暖风芯体内，通过蒸发风机与车内空气进行热交换，其结构和工作原理如图 3-37 所示。采用的主要目的：恒温除湿和侧窗玻璃除霜（雾）。即当车内湿度大时，对进入车内的空气先制冷后加热再送到车室内，从而使进出风温度相同但湿度降低。其布置 如图 6-35 所示。第六章 客车空调空调系统的布置一、水暖式采暖系统的布置 3. 混合式热交换车内强制散热器（自然散热器）的安装不得影响乘员的乘坐舒适性，并需满足GB/T 13094-2017客车结构安全中有关条款的规定。21RRR）管路阻力（）水泵的压力差（）系统的流量（IIp/1/1/ 121RRR 进行水暖式暖风装置的布置设计时，应注意：

42、 水暖系统的放热量不仅取决于散热器的数量，更重要的是与流经整个系统的冷却液流量有关，流量越大，系统潜在的放热量就越大。 系统流量、管路阻力、发动机和水泵产生的压力差存在如下关系： 与电路系统一样，水暖系统的管路阻力与管路截面积成反比关系，截面积越大，阻力越小。具体关系如下： 串联系统： 并联系统： 即并联系统的管路阻力小于任何一条支路的阻力。第六章 客车空调空调系统的布置一、水暖式采暖系统的布置 3. 混合式热交换图 6-36 废气水暖式暖风装置的布置图1-废气加热器；2-除碳装置；3-水泵；4-强制散热器； 5-除霜器；6-控制器废气水暖式采暖系统布置设计的水路除增加废气加热器外，车内散热器

43、的布置与水暖式采暖系统相同。由于废气加热器无法实现对流经其内的冷却液进行温度控制，在发动机负荷大或温度不高的季节使用时会出现冷却液汽化现象。第六章 客车空调空调系统的布置二、废气水暖式采暖系统的布置图 6-37 一种废气加热水暖式暖风装置 的工作原理图通过在从发动机冷却循环水管道引出的 管路上安装水泵，水泵出水口分为两路，一 路直接流经车内散热器，其流向即为水暖式 采暖系统的布置方式；另一路连接废气加热 器再加热后流经车内散热器，水路上设置阀 门，可根据不同地区、不同环境下车厢内取 暖需求进行两种暖风装置的切换，从而达到 最优采暖效果。夏季不使用时，关闭废气加热器的前后 两个阀门，将其中的冷却

44、液收集起来，避免 冷却液汽化损失。初冬季节，打开调节阀门变成水暖式采 暖设备，可满足整车较低热负荷的。使用要 求在寒冬季节，关掉调节阀门变成废气水暖 式采暖装置，提高冷却液温度，增大车内采 暖效果。 第六章 客车空调空调系统的布置二、废气水暖式采暖系统的布置一种是类似水暖式采暖系统的强制散热器式，布置在车厢内两边的座椅下，具体数量根据车室空间大小和乘员人数按热负荷的大小确定，如图6-38所示。另一种是安装在电动冷暖空调内的PTC 电空气式加热器（图3-48 的18），当环境温度低于 -5，热泵无法运行时工作供车室内采暖。因耗电量太大，长时间使用会严重影响电动客车的续驶里程。图 6-38 一种电

45、空气式加热器 的布置 电空气式采暖系统主要在纯电动客车上使用，一般有两种布置型式。第六章 客车空调空调系统的布置独立式采暖系统根据与车内空气的传热介质不同，分为独立空气式和独立液体式两种，这两种采暖系统的布置设计差别较大。 1. 独立空气式采暖系统三、独立式采暖系统的布置独立燃烧液体式采暖系统布置设计的水路，除了以独立燃油（或燃气）液体式加热器取代发动机外其他都相同。图 6-39 所示为纯电动客车改装独立燃烧液体式采暖系统的布置原理图。图 6-39 独立燃烧式采暖系统的布置原理图第六章 客车空调空调系统的布置 2. 独立液体式采暖系统三、独立式采暖系统的布置 (1) 独立燃油液体式采暖系统的布

46、置 采用独立燃油液体式采暖系统的客车，布置设计时应注意如下几点： 加热器应尽可能安装在单独舱内并水平放置、固定牢靠、避免遭受泥水飞溅，进气口和排气口要防止污物堵塞。 布置时尽可能将燃烧头朝向车外，以方便检修；如不能满足要求，则需要在加热器的进水口和出水口处设置用于检修的水阀。 加热器排烟管应伸出安装固定底板，保证废气能直接排出车外。 加热器的安装位置应确保处于水路系统最低点；不允许安装在驾驶室或乘客区。 输油管与电线束不可捆绑在一起，避免电线起火引燃油路。 第六章 客车空调空调系统的布置 2. 独立液体式采暖系统三、独立式采暖系统的布置 (1) 独立燃油液体式采暖系统的布置 若安装舱内封板无法

47、开启进气和通风格栅，则需要开在外饰舱门上。按设计要求，为确保足够风量，通风窗口面积一般不小于200cm2。 加热器进、回油管不可与发动机进、回油管采用同一管路，油箱上应单独设置加热器进、回油管路。通常，电喷加热器进油管采用外径 8mm (内径6mm)，回油管采用外径 6mm（内径4mm）的亚大管或铜管；普通加热器进油管采用外径 6mm (内径4mm) 的亚大管或铜管。 加热器下方不允许布置其他部件，防止排烟对其造成损坏。 加热器应尽可能布置在发动机附近，避免冷却液流量不足导致频繁启动；当无法满足要求时，如有必要需要在发动机出水口处额外增加水泵。第六章 客车空调空调系统的布置 2. 独立液体式采

48、暖系统三、独立式采暖系统的布置 (2) 独立燃气液体式采暖系统的布置独立燃气液体式采暖系统布置与燃油液体式采暖系统的不同之处在于需要采用一个燃气减压阀。图6-40 所示为采用CNG燃气液体式 加热器的综合式采暖系统布置示意图，图中的即为 CNG 的燃气减压阀。6-40 采用CNG燃气液体式加热器的 综合式暖风装置布置1-强制散热器；2-CNG燃气液体式加热器； 3-水泵；4-发动机；5-除霜机；6-控制器； 7-CNG气瓶；8-减压阀； 9-通风格栅第六章 客车空调空调系统的布置 2. 独立液体式采暖系统三、独立式采暖系统的布置 (2) 独立燃气液体式采暖系统的布置。独立燃气液体式采暖系统布置

49、设计时，应注意如下几点： 燃气液体式加热器必须安装在独立的舱内，附近不得有易燃、易爆等物品和机油滤清器、电器等部件，不得与发动机舱、行李舱、客舱等连通，通风窗口要开在舱的最高处。 高压燃气气路中应安装一个手动高压截止阀，在非采暖季节应关闭并排空高压截止阀至燃气液体式加热器管路中的燃气。以CNG为燃料的高压气路中应有过流保护阀，燃气加热器在过流保护阀后取气。与CNG车辆的不同之处在于LNG车辆通常要额外设置气化器，其主要作用在于将液态天然气汽化成气态天然气，因此LNG燃气加热器的取气应选择在LNG气化器的后面。 不同类型燃气的车辆应根据压力大小配置相应的减压阀；减压阀必须沿着车辆纵向安装并竖直放

50、置，安装位置及空间必须便于拆卸和更换；减压阀背面的空气进口必须保持通畅；应设计专用支架将减压阀牢牢固定。 燃气泄漏探测系统的探测器应固定在加热器舱内的最高处。第六章 客车空调空调系统的布置 2. 独立液体式采暖系统三、独立式采暖系统的布置电液体式采暖系统主要在纯电动客车上使用，一般布置在车室外单独的舱内，图6-41 所示为一种典型的电液体式加热器布置。 图 6-41 一种电液体式加热器 在舱内的布置第六章 客车空调空调系统的布置 3. 电液体式采暖系统电液体式加热器一般有两种型式： 用单独的电液体式加热器取代独立燃油 (燃气) 加热器。与电空气式采暖系统相比，取暖效率低，电量消耗大，优点是布置