关键词：高温工况 制冷效果差
1 问题来源
轨道车辆在线运行期间,在外界高温工况发生空调系统制冷效果差问题，影响旅客乘坐舒适性。
空调系统压缩机排气压力主要跟环境温度有关，对于R407C制冷剂，环境温度为35℃时，高压值一般为25bar左右，随着环境温度的升高，高压值也随之升高。为了防止系统高压值过高影响系统部件安全，在软件控制中，当高压值大于等于28.5Bar时，系统旁通阀开启，进行卸载，压力恢复后旁通阀关闭。在旁通阀开启的过程中，系统制冷性能也同时下降。
以某轨道车辆故障车组07车为例进行分析，下图1所示为该车故障时制冷系统数据。
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图1：07车制冷系统数据
根据实际数据分析，故障时轨道车辆环境温度持续在41℃左右，制冷系统1高压在28Bar左右，制冷系统2压力略高于制冷系统1压力，此外制冷系统2在频繁地打开、关闭旁通阀，而制冷系统1则相对正常，制冷稳定。由于外温超过40℃，且制冷系统2制冷性能下降，故导致该车温度在30℃左右，制冷效果差。
综上分析，该车空调系统制冷效果差是由于空调机组耐高温性差，系统2触发高压旁通，致使空调机组制冷能力下降所致，同时分析了其它故障车组的数据，结论与上述分析一致。
2 方案研究
为了解决该车辆在外界高温工况发生空调系统制冷效果差问题，提高轨道车辆用空调高温工况制冷能力，从以下两个方面制定了解决方案：
2.1 加高导流圈，确保空调机组冷凝排风顺畅
经分析，空调机组风机扇叶和导流圈顶部距离偏小，冷凝排风导流不充分，当客室空调机组处在通风不畅、且温度较高的环境时，出现冷凝风回流，导致压缩机排气压力过高，空调机组开启旁通阀卸载，使得轨道车辆空调制冷效果差[1]。
为了解决这个问题，加高原有导流圈，确保空调机组冷凝排风顺畅。
加高导流圈方案效果图如下图所示。
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通过以上测试数据可以看出，加高导流圈后，冷凝出风角度加大，出风量提高，可有效解决冷凝气流回流现象，保证空调机组冷凝排风顺畅。
2.2 优化软件控制逻辑，在高温工况降低空调负荷
为了提高车内的舒适性，降低车厢内的温度，在外温较高时，降低车内的新风量，降低空调系统负荷，提高高温工况空调系统制冷能力，从而提高车内的舒适性。
3 总结
本文针对轨道车辆在线运行期间在外界高温工况发生空调系统制冷效果差问题，通过分析验证，找到了问题的根本原因，并制定了有效解决方案。经验证跟踪，整治方案效果良好，故障车组整改后未再发生类似故障。
本文为轨道车辆用空调提升高温工况制冷能力的研究提供一定参考。
参考文献：[1] 章音.车辆设计参考手册.1993
论文作者:赵祥,赵赛
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第18期
论文发表时间:2020/3/16
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