摘要：文章主要介绍了工程机械空调制冷系统设计，先分析了输入条件，包括主机工况和驾驶室条件，随后介绍了制冷量计算同时分析了核心部件选择，包括压缩机、冷凝器和蒸发器的机型挑选与安装，最后介绍了驾驶室布置，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：工程机械；空调；制冷系统
工程机械相关工作环境较为严峻，在太阳长时间照射下，以及机器自身运转过程中所散发的热量会影响空调制冷系统的效用。如果单纯按照汽车空调领域中的行业标准进行空调制冷系统配置，制造出来的空调系统将无法满足预期要求，针对这种情况，需要对空调制冷系统进行深入研究，实施优化设计。
一、确定输入条件
在空调制冷系统进行优化设计前，需要掌握空调制冷系统相关输入条件，具体条件包括两种内容，分别是主机工况、驾驶室内部环境。
（一）主机工况
工程机械中的空调制冷系统主要是由电控系统和制冷系统两部分构成，制冷系统中还包括润滑油、循环管道、鼓风机、冷凝设备、压缩机等内容。而电控系统主要包含继电器、电磁离合器、压缩机、压力开关、温控开关、电阻器、空调开关、保险丝、点火开关和蓄电池等内容。空调制冷系统中通常会设置斜盘式压缩机可以促进制冷剂流动。在对压缩机的转速条件进行分析的过程中，应该先掌握发动机胶带、压缩机胶带具体尺寸，了解发动机胶带轮现实操作状态中的额定转速。此外，还要充分结合主机操作过程中所处的环境状况，合理进行空调制冷系统配置，对其进行准确定位，从而使其可以匹配相应的工作环境。
（二）驾驶室条件
空调制冷系统运行过程中的实际效用能够被驾驶室中的空气流速、湿度条件和温度状况所影响，此外空气清洁度也会影响制冷系统效用发挥。而能够影响驾驶室环境状态的主要因素包括内饰风道的布置结构、驾驶室整体环境的密封性、玻璃窗整体面积以及驾驶室综合容积[1]。为此在进行空调制冷系统优化设计过程中，需要先对其中对各种影响条件进行全面掌握，随后结合系统制冷需求进行合理设计，保证空调制冷系统能够满足工程机械的运行要求，将其制冷作用充分发挥出来。
二、明确制冷量
在了解工程机械的空调制冷量需求前，应该先对系统热负荷进行准确计算，当下，大部分生产厂家都是利用以下方法来计算工程机械内部空调制冷系统制冷量。具体计算公式如下：Q=1.05×η(QP+QG+QS)/0.7。在上一计算公式中QS代表太阳照射的综合辐射量，Qp代表着驾驶员在驾驶室内进行操作的过程中所散发出来的整体热量，而Qg代表着热能通过窗户渗透进来的热量，前面的η则是热量损失相关修正系数。其中从玻璃渗透到驾驶室内的热量和太阳的辐射量可以参考相应的计算公式进行准确计算。驾驶人员在驾驶室操作过程中散发出来的热量可以根据汽车领域中的相关数据性记性估算，大概是850W，因驾驶室密封性较差所产生的热量损失可以参考附表内容设置修正系数
三、核心部件选择
（一）选择压缩机型并进行安装
空调制冷系统中的核心部件是压缩机，其具体功能是传输制冷蒸汽、压缩制冷剂等作用，压缩机类型划分主要包括变排量压缩机和固定排量压缩机。其中固定排量压缩机运行过程中的每转排气量为固定值，在发动机转速增加的同时，压缩机的排气频率也相继提升，比例提高，无法结合工程机械的现实制冷要求对功率输出值进行自由改变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在现实应用过程中，连续性高转速通常会控制在每分钟2200到2500转之间，间歇式高转速通常保持在每分钟2800转左右。
变排量压缩机还能结合提前设置的压缩机吸气装置中的吸收压力，对输出功率进行自动化调节，促进每转排气量可以随着吸气腔中的压力波动进行实时改变。变排量压缩机除了具有变排量的功能外，还拥有定排量性质，其中的活塞设备从原来的固定星辰转化为变动行程的过程中，其在临界点的转速主要维持在每分钟2200转左右。工程机械领域中，少数机型的压缩机存在较高的输入转速。部分甚至达到了每分钟3000-4000转。如果使用定排量的压缩机，需要安装相匹配的精度和刚度条件，避免振动幅度过大所产生压缩机偏斜和支架变形等问题。在结束安装工作后，其中的发动机胶带轮和压缩机胶带轮需要保持共面状态，同时使压缩机胶带的松紧度维持可调节性能。
（二）选择冷凝器机型并安装
冷凝器主要功能是将压缩机产生的高压、高温制冷剂蒸汽，通过将热量传送到是外部环境中，将制冷剂进行冷凝，形成一种高压液体，其相关制冷效果会受到外部的散热环境影响。从当下的实际发展状况来看，工程机械中的制冷器安装具体包括以下几种方式：（1）发动机相关散热器和冷凝器之间进行串联操作，即把冷凝器安装到散热器应风角度上。该结构优势是操作简便，无需单独设置风机。而问题是排放后的热量会经过发动机散热器，从而产生负面影响。（2）自带风机。该风机的安装方法主要包括吹风式和吸风式两种形式，同时以自立放置为主。（3）将冷凝器进行平方或斜放，出于美观性角度考虑，通常会把冷凝器设置于策工程机械内部空间。安装过程中需要确保排风区和吸风区拥有充足的散热孔，保证空气的顺畅流通。在结构条件允许的情况下，可以把冷凝器装置移到工程机械的外部环境当中，同时可以添加相应的防护罩，起到一定的修饰和遮挡作用，使其可以和工程机械整体造型融为一体。通过这种方式进行布置，可以满足基础工作条件要求，还能不影响其他的散热部件工作。
（三）选择蒸发器进行并进行安装
蒸发器具体功能是利用制冷剂来广泛吸收空气中的热量，从而实现环境降温的目标。工程机械中的空调制冷系统根据相应的结构形式划分主要包括平行流式、管带式和管片式[2]。当下上述几种形式在各个类型主机的应用过程中都比较普遍，蒸发器整体设置需要保证驾驶室顺畅通风，使内侧热风可以有序回流到蒸发器芯体当中，从而促进空气冷却。
四、布置驾驶室
空调制冷系统运行过程中，需要保证驾驶室相关性能满足基础要求，对驾驶室中的出风口、蒸发器芯体回风进行科学设计，从而保障驾驶室隔热性和密封性。通常情况下，针对驾驶室设计工作除了要布置大小适中的孔洞外，还需要通过橡胶板和海绵等材料对地面附近进行密封操作，提升驾驶室内部环境密封性。此外，还可以在驾驶室中安装隔热玻璃，将新型隔热材料填充到内饰内部，增加设置遮阳窗帘等，提升驾驶室中的隔热水平，在设计驾驶室出风口的过程中，需要尽量保证风口的畅通性，进而降低风口阻力。在结束工程机械中的空调制冷系统优化设计工作后，需要通过相关性能试验进行综合验证，明确空调制冷系统是否满足工程机械操作中的实际需求。在验证空调制冷系统操作性能的过程中，需要留够充足的参数余量，从而尽量接近现实操作条件，满足各项应用要求。
结语
综上所述，空调制冷系统对于工程机械的应用质量具有巨大影响，为此需要加强空调制冷系统的设计研究。在长时间的太阳辐射下，制冷系统会受到一定影响，进而降低运行效能，为此需要针对工程机械的运行特征，对空调制冷系统进行优化设计，提升系统应用性能。
参考文献
[1]赵夫建.工程机械空调系统原理及常见故障排除方法[J].工程机械与维修,2015(07):76-78.
[2]王海金,阎伍韧.工程机械空调制冷系统设计要点[J].工程机械与维修,2014(01):143-144.
论文作者:卢起彪,马傲因
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：工程机械论文; 压缩机论文; 驾驶室论文; 制冷系统论文; 空调论文; 过程中论文; 冷凝器论文; 《电力设备》2019年第6期论文;