空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計算書

1、編號:-KT-002空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計算書項目名稱：A級三廂轎車設(shè)計開發(fā)項目代號：編制：校對：審核：批準(zhǔn)：日期： 2010-10-17日期：日期：日期：無錫同捷汽車設(shè)計有限公司2010年10月1空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計算的目的 32制冷循環(huán)熱力計算 32.1 設(shè)計工況的確定32.2 各狀態(tài)點參數(shù)的確定 32.3 制冷劑質(zhì)量流量和體積流量 43壓縮機選型校核43.1 所需壓縮機排量 43.2 所選壓縮機與汽車的動力匹配計算 43.2.1 汽車行駛速度及傳動比43.2.2 與汽車的動力匹配計算43.3 設(shè)計工況下的壓縮機性能 63.4 怠速工況下的制冷量校核 63.5 壓縮機允許最高轉(zhuǎn)速校核 64冷凝器

2、能力計算 65蒸發(fā)器能力計算 66送風(fēng)量的確定 6CP08空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計算書1空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計算的目的制冷系統(tǒng)匹配計算的目的有三個：a）所選壓縮機的能力是否合理；b）壓縮機與汽車的動力匹配是否合理；c）確定所需配置多大的冷凝器和蒸發(fā)器。2制冷循環(huán)熱力計算2.1設(shè)計工況的確定空調(diào)系統(tǒng)工作壓烙圖圖1冷凝壓力R=1.5MPa（表壓）；蒸發(fā)壓力R = 0.3MPa（表壓）； 蒸發(fā)器過熱度Sh=10C；2.2各狀態(tài)點參數(shù)的確定點1 （蒸發(fā)器出口）：壓力 Pi = 0.3MPa；始值 h1 = 407kJ/kg ；點2 （壓縮機出口）：壓力 2=1.5MPa；點3 （膨脹閥前）：壓力 R=1.5MP

3、a；始值 h3 = 200kJ/kg ；點4 （蒸發(fā)器進(jìn)口）：壓力 R = 0.3MPa；始值 h4=h3=200kJ/kg ；對應(yīng)的冷凝溫度tk=55.2C；對應(yīng)的蒸發(fā)溫度t0 = 0.67C；冷凝器過冷度Sc=5C；溫度 t1=10C；比容 v1 = 0.073m3/kg溫度 t1 = 75C；溫度 13 = 55.25= 50.2 C;溫度 14= 0.67 C；2.3制冷劑質(zhì)量流量和體積流量質(zhì)量流量 m=Q/q式中：Q-系統(tǒng)制冷量，根據(jù)車身熱平衡計算確定，本車空調(diào)系統(tǒng)制冷量為3.8kWq-單位質(zhì)量制冷量，q=hi- h4所以m =體積流量:Q/,(hi -h4)4%07-200) *

4、0.0232kg/sV = m vi =0.0232 0.073 106=1694ml/s33.1壓縮機選型校核 所需壓縮機排量Vp =V /、/ (n v)V-體積流量，如上計算，取 V=1694ml/s；n-壓縮機轉(zhuǎn)速，選用渦旋式壓縮機，取 n=1800rpm小-壓縮機容積效率，取=0.8;故Vp =V =1694 /'(nv)./(1800.0.8)70 .6 ml /60產(chǎn)品車選用的是南京奧特佳66壓縮機。下面根據(jù)壓縮機的性能曲線對制冷量和 傳動比是否合適、消耗功率是否與發(fā)動機功率相匹配進(jìn)行校核。3.2所選壓縮機與汽車的動力匹配計算3.2.1汽車行駛速度及傳動比行駛速度：壓縮機

5、皮帶輪直徑：發(fā)動機皮帶輪直徑： 發(fā)動機/壓縮機傳動比：3.2.2 與汽車的動力匹配計算V=40km/hd 壓=100mmddr；25m仍5 .'100= 1.25當(dāng)發(fā)動機在三檔位置行使時，計算如下:變速箱主減速比i0 =4.467變速箱3檔減速比輪胎滾動半徑對應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速壓縮機轉(zhuǎn)速i3 =1.346nMi%0.377 r二2178rpmn 壓=門發(fā) 4 傳=2178父1.25 = 2723rpm發(fā)動機在此時的功率約為23.3KW當(dāng)發(fā)動機在四檔位置行使時，計算如下：變速箱4檔減速比 輪胎滾動半徑 對應(yīng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速 壓縮機轉(zhuǎn)速i4 =0.912r = 0.293mV io i3 /, 0.3

6、77 r=1476rpmn 壓=n 發(fā)黑 i 傳=1476父 1.25 = 1845rpm發(fā)動機在此時的功率約為14.4kW 在三、四檔，40 km/h時，壓縮機的平均轉(zhuǎn)速n = （2723+1845）/2 =2284rpm壓縮機與發(fā)動機的動力匹配表見表 3-1。表3-1 壓縮機與發(fā)動機動力匹配表項目單位數(shù)值壓縮機皮帶輪直徑mm100發(fā)動機皮帶輪直徑mm125發(fā)動機/壓縮機傳動比1.25汽車行駛速度km/h40主減速比4.467車輪滾動半徑m0.293三檔變速器速比1.346發(fā)動機轉(zhuǎn)速（三檔）rpm2178壓縮機轉(zhuǎn)速rpm2723此工況下發(fā)動機的功率kW約 23.3壓縮機消耗功率kW2.5四檔

7、變速器速比0.912發(fā)動機轉(zhuǎn)速（四檔）rpm1476壓縮機轉(zhuǎn)速rpm1845此工況下發(fā)動機的功率kW約 14.4壓縮機消耗功率kW1.7壓縮機平均轉(zhuǎn)速rpm2284壓縮機平均轉(zhuǎn)速下的功耗kW2.13.3 設(shè)計工況下的壓縮機性能©無錫同捷汽車設(shè)計有限公司long "e AulnTeF ign0Ltd.空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計算書根據(jù)奧特佳樣本上壓縮機性能曲線圖，查得壓縮機轉(zhuǎn)速n壓=2284rpm時：制冷量Q0 =5.2kW； 消耗功率N =2.1kW。壓縮機的制冷量剛好滿足系統(tǒng)的要求，壓縮機功耗占發(fā)動機后備功率比N 壓/N發(fā)= 1.6/ (23.3+14.4)/2) = 11.1

8、%由上述計算發(fā)現(xiàn)，壓縮機與發(fā)動機的功耗比滿足要求。3.4 怠速工況下的制冷量校核怠速時發(fā)動機的轉(zhuǎn)速：800rpm怠速時壓縮機的轉(zhuǎn)速：1000rpm在壓縮機性能曲線圖上查得怠速工況的制冷量約為：1.05kW3.5 壓縮機允許最高轉(zhuǎn)速校核壓縮機的允許最高連續(xù)轉(zhuǎn)速為：10000rpm發(fā)動機最高轉(zhuǎn)速：6000rpm對應(yīng)的壓縮機最高轉(zhuǎn)速：7500rpm壓縮機的最高轉(zhuǎn)速低于允許最高(連續(xù))轉(zhuǎn)速。4冷凝器能力計算冷凝器熱負(fù)荷：Qk=1.5Q0=1.5 4.8 = 7.2kW計算所得冷凝器負(fù)荷比為1.5:1 ,由于計算時忽略工質(zhì)沿程阻力損失、局部阻 力損失、外表面污垢熱阻等因素，再加上進(jìn)風(fēng)效果的影響，實際上冷

9、凝器換熱能力 應(yīng)大于9.5kW=5蒸發(fā)器能力計算蒸發(fā)器制冷量Q0 =4.8kW。6送風(fēng)量的確定風(fēng)機的送風(fēng)量：v= oQ、/_)(出入式中：Q0-烝發(fā)命制冷重；hh -h入-蒸發(fā)器入口空氣始值；h出一蒸發(fā)器出口空氣始值；©無錫同捷汽車設(shè)計有限公司*1111 Tong jiv AulZeF ign0Ltd.空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計算書蒸發(fā)器入口的空氣狀態(tài):入口溫度t入=279入口空氣相對濕度 中入=50%出口空氣狀態(tài)取為：出口溫度t出=8 t出口空氣相對濕度=90%蒸發(fā)器進(jìn)出口空氣狀態(tài)確定后，就可以通過查濕空氣始濕圖確定各參數(shù)值：h 入=55.2 kJ / kgh 出=23.0 kJ / kg入口空氣的比容v為0.86 m3/kg所以，風(fēng)機的送風(fēng)量：Va=4