浅谈工程机械空调系统

    【摘 要】随着工程机械制造工艺的发展和人们生活水平的提高，人们对工程机械驾驶室内环境的追求也越来越高。因此，可以提高用户舒适度的空调系统也越来越显示出了它的重要地位。总体来看，工程机械空调系统今后将会朝集成化和控制自动化方向发展。

    【关键词】工程机械 空调系统 质量衡量

    前言

    目前就我国的工程机械空调系统而言，其与国外产品还有明显差距。主要表现在系统的匹配、功率的换算以及元件的稳定性等方面均不如发达国家的同类产品。出现上述问题的原因在于我国工程机械事业起步较晚，对工程机械配套的空调系统设计、匹配计算、元件认识还不够深刻，实验不够全面及充分。因此，国内企业需要进行完善的工程机械空调系统设计和试验，准确计算驾驶室制冷或制热的功率消耗，通过试验来进行分析和验证初始设计匹配的正确性。

    一.工程机械空调系统

    广义上的空气调节是指在一年中的任何环境条件下，将室内或者某空间内的温度、湿度、空气流速以及清洁度等始终能够维持在人体感觉较为舒适范围内。这种技术统称为空气调节技术，用于调节空气的设备叫做空气调节装置，简称空调。空调是对室内或某个空间内的空气进行制冷、制热、加湿、除湿、净化或过滤，并将处理后的空气通过鼓风机或其他方式送回室内，使返回室内的空气符合人们舒适度的要求工程机械空调是空气调节工程的一个分支，空调装置在工程机械上的应用，改善了工程机械的操作环境，提高了驾驶员的操作舒适度。

    二.工程机械空调的作用

    通常，工程机械工作环境比较差，操作人员的冷的作业地区，空调的应用就显得尤为重要工程机械空调的最主要的功能是对驾驶室内空气的湿度、温度、气流流速和清洁度等影响因数进行调节，使操作人员感到舒适，并去除挡风玻璃上的雾、霜、雪，保证操作人员身体健康和行车安全。具体功能有以下几点：一是调节驾驶室内空气的温度。夏季降温，冬季取暖并除霜、雪，潮湿季节除湿除雾。二是调节驾驶室内空气的湿度。三是调节驾驶室内气流流速。四是净化驾驶室内空气提供洁净新鲜空气。五是实现驾驶室内增压，阻止灰尘进入驾驶室。

    三.空调系统质量衡量指标

    1.空气温度

    夏季人体感觉舒适的温度在20～28℃，冬季温度在16～20℃。温度低于14℃时，人体就会感觉“冷”，手脚动作僵硬，不能灵活操控设备。当温度降低至0℃时，可以冻伤人体。温度高设备。当温度降低至0℃时，可以冻伤人体。温度高于28℃时，人体可能会出现燥热、头晕、不能长时间集中精神，思维变得迟钝，易导致事故发生。当温度达到并超过40℃时，会引起人中暑，称为有害温度。

    2.空气湿度

    湿度用相对湿度来表示，人体在50% ～70%的相对湿度下会感觉舒适，心情会比较舒 畅，皮肤也会觉得光滑。湿度过高时，人体汗液排出来后无法蒸发，粘附在皮肤表面，会使人感觉闷热难受。湿度过低人体会觉得嘴唇发干，皮肤干燥缺水，容易引起干裂等。所以驾驶室内的湿度控制在50%～70%范围内较为合适。

    3.空气流速

    调查表明，流动的空气比静止的空气更让人感到舒适。因为流动的空气能够促进人体向外散热。按照现代汽车空调标准，工作区域的空气流速在0.2m/s左右比较适合。

    4.空气清洁度

    驾驶室的空间相对较小，操作人员在驾驶室内停留的时间过长，驾驶室内二氧化碳的浓度就会升高，若二氧化碳浓度过高，则会使驾驶员产生缺氧现象。发动机排出的烟尘和工作环境的粉尘进入到驾驶室内部会造成驾驶室内空气混浊。因此，空调系统必须要有补充车外新鲜空气、过滤和净化驾驶室内空气的作用。

    四.工程机械空调系统分类

    按照功能不同，可将工程机械空调分为单一式和组合式2种。单一功能式是指单制冷或单制暖组合式是指将制冷与制热芯体组合在一个腔体内，包括一套操纵系统和一个鼓风机按照驱动形式不同，可将工程机械空调分为非式空调系统和式空调系统2种。非式空调系统是指工程机械的空调压缩机安装在发动机舱内，采用发动机来驱动空调压缩机。该种空调系统的制冷性能直接受到发动机转速的影响发动机怠速时其制冷性能较低，同时其也影响发动机的动力性能。一般用于小型工程机械、小型汽车上。式空调系统是指空调制冷压缩机不与发动机联动，有专用的空调压缩机的动力源其制冷效果不受机车主发动机的制约，工作稳定，制冷量大。但是由于增加了一个专用的驱动空调压缩机的动力输出设备，所以整机的成本会增加，同时，设备的整体体积和质量会增加。该种空调系统的布置比较困难，一般多用于大型客车上。

    五.工程机械空调系统结构

    一般情况下，工程机械空调系统包括制冷系统、暖风系统、新风装置、空气净化装置和电控系统组成。制冷系统的功能是对工程机械的驾驶室内空气或由外部进入及新风装置输送进驾驶室的新鲜空气进行冷却或除湿，使驾驶室内的空气变得凉爽舒适。暖风系统的主要功能是对工程机械驾驶 室内空气或由外部进入及新风装置输送进驾驶室的新鲜空气进行加热，达到取暖的目的。新风装置将工程机械驾驶室外部的新鲜空气吸进驾驶室内，起到通风和换气的作用。空气净化装置可除去驾驶室内空气中的粉尘、杂物，使驾驶室内的空气变得清洁。电控系统可对供给驾驶室内的气流温度、制冷系统压力进行控制，同时对室内空气温度、气流流速、气流流向进行控制，完善空调系统的正常工作。

    六.工程机械空调系统特点

    与室内空调系统或汽车空调系统不同，工程机械空调系统有很多独有的特点。抗冲击、振动能力强 工程机械常处于运动中，在工作时一般是在地面不平整的工地，发动机处于运转状态，空调系统的部件需要承受频繁且剧烈的振荡与冲击，空调系统的各个零部件必须要有足够的强度和抗冲击能力，接头必须牢固和防漏。动力源 工程机械空调制冷压缩机所需要的动力源一般为发动机，与机器的动力源一致。制暖系统一般是利用发动机的冷却水。制冷和制热能力 一般来讲，工程机械的驾驶室绝大多数为单人驾驶，驾驶室靠近发动机，隔热差，门窗较多，面积大，导致受自身内部元件的热辐射和外部的热辐射较大，驾驶室内的冷或热能量流失严重，因此要求空调系统的制冷和制热能力劲结构紧凑、质量小 由于工程机械自身结构点，要求空调系统结构要紧凑，能够在有限的空间内布置、安装、调试、维修，并且安装后不会使整机的质量有明显变化，而影响其他方面的性能。

    七.工程机械空调技术的发展工程

    1.单一制冷

    单一制冷空调技术在二战后得到运用，在1957年开始有了加装单一制冷空调系统的轿车。但是此空调装置无法调节温度，目前基本被淘汰。当前使用的单一制冷空调，几乎都为可 调型。

    2.冷暖一体化

    随着空调技术的不断发展，冷暖一体式空调第一次在汽车上实现应用，并且已经具备了基本的制冷、制热、除霜、通风和过滤等 功能，但是需要人员控制，工作量较大，可调温性差。目前我国工程机械多数都在使用这种空调系统。

    3.自动温控空调系统

    该种空调系统虽冷暖一 体，但需要手动调节温度，增加了操作人员的工 作量，控制效果也不是非常好，但是目前此方案还是得到了用户的认可。这种空调系统需要事先将温度设定好，系统会在事先设定的温度范围内自动工作，起到调节驾驶室内空气的目的。程机械上实行。

    4 总结：

    自动温控空调系统是微电脑通过一系列的检测元件，检测驾驶室内外的环境参数，自动调节驾驶室内的环境参数到适合人体的舒适区域操作者无需调节空调系统。

    参考文献：

    [1]李英哲.空调制冷系统节能设计浅析[J].科技传播，2021(19)

    [2]刘建萍.浅谈空调制冷系统节能问题[J].科技致富向导，2021(05)

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