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鼓风机延时开启对空调箱排水的影响

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人气:-发表时间:2018-03-28 09:19【

随着人们生活水平的提高,对汽车环境的舒适性的有了更高的标准,会在汽车内装置空调。然而汽车空调在使用过程中异味问题会对乘客舒适性产生重要影响,空调异味通常会是造成较低客户满意度原因之一。

目前,汽车空调业内尚未有能有效解决空调异味的技术。汽车空调异味,主要表现为空调打开或关闭之后,客户闻到的令人不愉快的味道,由于 这是客户主观的评价,所以从气味类型上异味可有多种分类。结合市场上客户对空调异味问题的反馈,异味总体来说可以主要分为酸味、塑料味、 橡胶味、尘土味、霉味和腐臭味。


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图1 汽车空调系统示意图


其中,霉味和腐臭味相比其它异味类型更容易直接引起乘客舒适性抱怨。而究其气味产生机理,空调箱内部冷凝水管理是重要因素之一。 对于霉味,主要因空调箱内部蒸发器表面细菌滋生所致。空调系统使用过程会吸入外界环境中各类杂质与灰尘,同时也包括细菌孢子。所有这些会在蒸发器表面被拦截堆积。加之蒸发器表面经常是一个潮湿、阴暗的环境,细菌很容易在其表面滋生并分解有机物同时释放排泄物,最终产生异味。对于腐臭味,主要原因是空调箱内部蒸发器使用过程中吸附了车厢内、外部气味以及表面堆积了使用环境中的有机物分子成份。最终这些成份及气味在空调潮湿阴暗使用环境下不断混合变性,最终演变为主观上令人厌恶的腐臭味型。

同时,异味现象发生的具体时间点通常会与空调压缩机的启停存在一定关联性。如图2所示,当空调系统刚开始使用,冷凝水逐渐在蒸发器表面形成,此时原本堆积在干燥蒸发器表面的异味分子会随着冷凝水的蒸发有一定量的释放。随着空调系统进行稳定运行阶段,蒸发器表面冷凝水量趋稳以及表面温度较低,气味分子不会对外释放。但如果此时关闭空调压缩机同时保持鼓风的话,蒸发器温度逐渐回升,积聚其表面的冷凝水大量开始蒸发,异味分子被一并携带对外释放。 这也就解释了通常空调异味都会在空调刚刚开启或者关闭时间点附近表现最为严重。


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图2 异味发生时间条件示意图


可以看到,空调异味的发生与空调箱内部的潮湿环境有很大关系。因此,科学合理的汽车空调使用方式是在车辆到达目的地停车之前几分钟关闭压缩机,同时保持鼓风机通风,对空调箱内部进行通风干燥,进而预防蒸发器表面细菌滋生及抑制异味问题产生。

为此,目前自动空调系统控制策略上通常设计有鼓风机延时开启功能,其实现的效果等同于客户在使用完车辆空调系统之后对空调箱内部实施通风干燥。图3是目前典型自动空调鼓风机延时开启功能逻辑设定及具体动作说明。在车辆正常行驶并使用空调之后,当车辆最终停止使用并熄火时长达到30 min,车载自动空调系统会自行进入鼓风机延时开启模式。在此模式下,空调箱鼓风机会以7V电压自行启动运行30 s随后再停止600 s,同时重复4次之后最终退出鼓风机延时开启模式。

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图3 鼓风机延时启动模式


鼓风机延时启动模式的使用能确保空调系统在运行完之后通过自行对空调箱内部部件进行通风除湿,起到干燥蒸发器表面及抑制细菌滋生、霉变等问题,很大程度上能缓解异味问题的产生。

然而,目前典型的鼓风机延时启动模式通常均以7 V作为鼓风机运行电压,单次运行时间也一般设为30 s,这给整车电瓶容量及寿命会带来负面影响。因此有必要研究及探讨在实现同等通风干燥功能情况下最优的鼓风机运行电压及时间。

不同的鼓风机延时开启功能运行参数对空调箱除湿排水性能有一定影响,图4为空调系统台架原理图。被测试空调箱进气口与台架上空调进气箱相连通,从而精确控制空调箱进气气流参数。空调箱蒸发器接入系统台架制冷循环,从而控制蒸发器压力及过热度。空调箱鼓风机由台架直流电源直接供电运行。试验过程中从空调箱排水管排出的冷凝水由一个量杯进行收集并称重。图5为该系统台架实际图片。


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图4 空调箱排水性能测试台原理


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图5 空调箱排水性能测试台图片


鼓风机延时开启功能下的鼓风机运行电压及单次运行时间不会对空调箱总排水量产生显著影响。较大的鼓风机电压仅仅会在进入鼓风机延时开始模式之后的首次运行阶段加速冷凝水的排出,但在之后的几个过程中贡献不明显。同时,鼓风机延时启动模式下鼓风机电压对总排水量几乎没有影响。基于该研究数据,从整车电池容量及寿命考虑,较为合适的鼓风机延时开启功能设计应该是让鼓风机在该模式下以低电压档位运行,同时对鼓风机单次运行时间进行缩短。如此,一方面鼓风机延时开启模式下鼓风机运行电功率及绝对功耗都可显著得到降低,另一方面整个模式的持续时间也可获得缩减。

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