摘要：在我国进入21世纪以来，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，在介绍动车组空调通风系统的技术特点和难点的基础上，阐述了该车空调通风系统的顶层技术指标、技术分析、技术方案及试验验证结果。结果表明，动车组空调通风系统技术方案合理、系统性能良好，很好地满足了中短途旅客对城际动车组客室空气环境舒适度的要求。
关键词：空调结构:制冷原理:调试工艺
引言
随着国家经济和高速铁路技术的快速发展，乘客对乘车环境的要求日益提高，高舒适性的现代化动车组空调系统已成为动车组发展的主要方向。空调系统能够合理组织气流，有效地控制客室内空气的温度、速度、相对湿度等参数，较好地满足人体舒适性要求。客室空调制冷系统故障是动车组夏季常见的故障之一，动车组在运行过程中车体呈全密闭式，当空调制冷系统发生故障时，车内室温将不断升高，影响车内乘客乘坐环境，引发乘客不良情绪，甚至出现由于室温过高导致换乘现象，严重影响动车组运行秩序。通过对动车组空调制冷系统故障的研究发现，客室空调故障的发生具有突发性和隐蔽性，给空调系统的日常检修维护和途中应急处置带来了极大的挑战，要对空调制冷系统故障的发生做出及时有效的预测或诊断却十分困难。目前动车组空调系统检修方式仍以状态预防修为主，对空调故障进行事后维修。国内外学者对动车组空调制冷系统故障做了相应的研究，对空调制冷系统的运行进行了仿真分析，对空调冷凝器泄漏故障进行了分析并提出预防措施，应用集总参数MIMO(多入多出)模型对空调制冷系统故障进行诊断等，但这些研究都未提出适用于检修现场和有效的空调制冷系统故障诊断方法。因此对动车组空调制冷系统故障进行有效的诊断研究具有重要的意义。
1空调系统制冷基本原理介绍制冷是指用一定的方法使某一物体或者一定空间的温度降低到低于周围环境介质的温度，并使其保持这一低温状态的过程。为了达到制冷的目的，需要不断地将该物体或者空间的热量，以及从外界传入的热量，转移到外部环境中去。由能量守恒可知，制冷只是通过外界做功，将高温物体的热量转移到低温环境介质中去。人工制冷的方法主要有相变制冷、热电制冷和气体膨胀制冷等。在制冷和空气调节中，相变制冷占有绝对优势。相变制冷又分为蒸气压缩式、蒸气喷射式、吸附式和吸收式，动车组空调制冷系统采用蒸气压缩制冷方式。动车组空调系统的工作原理是当制冷剂蒸发时会从周围的空气中吸收热量从而达到了使空气制冷的效果动车组空调系统工作时其制冷剂的循环和热量转移的基本原理如图1所示其中压缩机可以将从蒸发器流入的低温、低压的制冷剂气体压缩成高温、高压的制冷剂气体从压缩机出来的高温、高压的制冷剂气体进入冷凝器此时制冷剂温度比环境温度高很多通过冷凝器的翅片进行降温这时制冷剂气体在冷凝器内部得到冷凝通过膨胀阀来控制进入蒸发器的制冷剂的流量然后通过蒸发器盘管分配器分配制冷剂从而使制冷剂的压力和温度降低同时伴随制冷剂的蒸发从而达到冷却蒸发器铜管和铝片并通过它们冷却其周围的空气然后被冷却后的空气由蒸发风机吹入动车组车厢内从而达到了乘客车厢制冷的效果。
2动车组空调功能及调试工艺
2.1加强散热设备清洁和加密滤网更换频次
（１）加强散热设备清洁。结合二级修对空调冷凝器、蒸发器进行清洁，确保其状态良好；加强对ＣＲＨ２Ａ型、ＣＲＨ３８０Ａ型动车组牵引变流器、牵引变压器的清洁并对散热风机电流进行测量，对不符合要求的散热设备重新清洁。同时，质检员要对清洁情况进行验收，严格卡控清洁质量。（２）加密散热设备的滤网更换频次。夏季高温，应根据天气变化加密动车组空调、牵引变流器、辅助变流器等散热设备的滤网更换频次，必要时缩短滤网换新周期，确保设备散热状态良好。动车组运行途中闪报高压故障或发生制冷效果不良时，回库后应对故障车冷凝器进行清洗并更换新滤网，必要时更换新的制冷剂。（３）加强“三板”（裙板、底板、车顶盖板）防脱卡控。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因夏季动车组散热设备的滤网更换频次增加，导致动车组“三板”频繁拆装，“三板”防脱风险增大，必须固定“三板”作业顺序，制定作业流程图，严格落实“三检”质量监督机制，加强“三板”安装质量卡控。
2.2压力波动控制验证
当列车速度大于160km/h时，列车与空气的相互作用变得突出，特别是当2列车以160km/h的速度在隧道内相会时，由于隧道内的空气流动受隧道壁的限制，产生相当大的压力波，这种压力波会使列车上的司机、乘客感到很不舒适。为了检验车内压力波动控制效果，200km/h的CRH6A型城际动车组在成达线运用考核期间进行了压力波动试验。当车辆以200km/h速度通过隧道，对比压力保护装置工作与不工作时车内压力波动。结果表明通过隧道时车内压力波动满足要求，压力保护装置对抑制车内压力波动有明显作用。
2.3风道单元
空调系统的风道单元安装在动车组车内中顶板上方为降低噪音在设计时将第一节风道内设计为消音风道风道单元设置有模式调节功能河根据空调系统的工作状态自动调节为采暖模式和制冷模式并通过不同模式下供风方式的不同达到车辆客室内温度的均衡以确保实现更高的旅客舒适性。在采暖模式下主要通过与两侧支风道连接的外侧暖风道供风(大约85%)支风道与集成在侧墙背面的风道相连通过这些风道，暖风被输送到地板区域(约75%)或窗口下方(约25%)大约15%的暖风通过中间风道，由多孔中顶板送出。在制冷模式下，大约有80%以上的风量通过中间风道输送，30%的风量由外侧的暖风道输送70%的冷空气主要通过多孔中顶板送出20%的冷风经由两侧暖风道通过侧墙下方座椅型材出口送出并在窗口侧有少量气流送出。通过消音风道内的蝶阀可以控制暖风道与冷风道的气流分配比例即采暖状态与制冷状态两种模式。
2.4加强动车组部分空调故障应急处置
（１）做好司机室空调故障应急处置。动车组司机室空调故障导致司机室温度过高，影响司机正常驾驶时，需打开司机室门通风。由乘警或安全员在司机室门口值守，随车机械师负责打开司机室门。车上及各应急备品存放点均配备１台家用电风扇，以备应急所需。（２）做好部分客室空调故障应急处置。动车组客室单个或多个空调失效时，综合考虑车内客流、故障车厢旅客量等情况，优先考虑将旅客疏散至其他车厢。客流量大、车内温度过高无法安置旅客时，由列车长提出换乘其他旅客列车申请。动车所（段）应急指挥人员应综合考虑后续客流量、外温、车内温度、运行时长、旅客情绪等因素，必要时通知随车机械师申请启用热备动车组。
结语
为了使车内空气的温度、洁净度和气流速度控制在适当范围内保证旅客的舒适性需要对空调系统的原理和结构不断的研究和探索,%计出更加先进、科学、节能的空调系统，同时需要进行空调系统调试工艺的研究探索出更加科学合理的调试工艺装备和技术以保证所有的设计功能都能完好的实现最终达到旅客舒适性要求的目的。
参考文献
［1］孙晓春．CＲH3型高速列车空调系统的温湿度控制［D］．大连:大连交通大学，2014．
［2］周立立．动车组空调制冷系统运行仿真与故障分析［D］．成都:西南交通大学，2014．
［3］刘继平．动车组空调冷凝器漏泄故障分析与改进［J］．江西建材，2016(15):100．
论文作者: 曹琦,付强,李书豪,葛芸铭,王旭,林荣勇
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
标签：车组论文; 风道论文; 空调论文; 制冷剂论文; 故障论文; 车内论文; 空调系统论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;