壓力交變是模擬空調(diào)壓縮機反復啟停過程中制

　　車用冷凝器大體經(jīng)歷了管片式、管帶式到平行流的設計變遷（圖1），伴隨著更精細的部件設計和材料技術，近年來冷凝器的技術進步主要體現(xiàn)在小型化和輕量化。此外，

　　擠壓扁管近年來不斷追求更小的孔徑。而由軋制材制造的折疊扁管則由于具成本優(yōu)勢在90年代末期開始逐漸被引入市場；

　　平行流冷凝器的設計優(yōu)化-主要是翅片的優(yōu)化，與水箱一體、前端模塊化是未來冷凝器開發(fā)的主要方向；

　　液冷式冷凝器開始出現(xiàn)應用，尤其適合縮減前端布置空間和二次回路系統(tǒng)（液冷式空調(diào)系統(tǒng)）。

　　本文對搜集的冷凝器參數(shù)進行宏觀測量和微觀測量，得到樣品的大部分設計參數(shù)，其中宏觀測量7項，包括散熱器芯體的長、寬、厚度、總成的毛重量，集液管的外徑、內(nèi)徑，以及制冷劑側(cè)流程布置。微觀測量20項，包括：扁管和翅片的具體形狀參數(shù)。微觀測量是利用光學顯微鏡對小尺寸部件進行一般精度測量的方法，需要經(jīng)歷切割、制（磨）樣、觀察、測量四個階段，其中切割和制樣階段尤為關鍵，直接影響終的測量精度。本文采取多次制樣多次測量的方式控制誤差。

　　基于此可以認為，目前汽車行業(yè)的冷凝器主流設計是芯厚16mm, 扁管高2mm/1.8mm, 扁管孔數(shù)10，翅片高度7.8mm，開窗數(shù)10，開窗角度27度，存在一定的設計趨同性;

　　本調(diào)研對冷凝器的測試項目包括傳熱性能試驗、壓力交變試驗、耐冷/熱試驗、外腐蝕加速試驗。除外腐蝕試驗外，其它測試均在交大-中關村研究院完成。各項試驗的測試條件見下表：

　　本文除了對冷凝器的換熱量和兩側(cè)阻力等常規(guī)指標進行評估，還對單位重量的換熱量及單位體積的換熱量進行評價，希望以此衡量冷凝器設計的輕量化程度和緊湊性。（注：篇幅有限，本文僅對工況點2的換熱量結(jié)果進行說明）

　　圖5：各冷凝器換熱量（灰色線：各冷凝器風阻曲線可以近似得出如下幾個結(jié)論：

　　汽車前端的布局非常緊湊，通常防撞梁和冷凝器之間的距離很難保證，如果該間隙很小，那么僅有少量的風會從高效區(qū)經(jīng)過，冷凝器的設計性能不能充分在整車上體現(xiàn)。而采用KR-01的流路布置，則中間區(qū)域是低效區(qū)，因此即使防撞梁和冷凝器很接近，也不會對性能造成太大影響。另一方面由于中間部位的遮擋，更多的風會往上下相對高效的區(qū)域流動，所以，這種情況下，遮擋反而可能對冷凝器有利。

　　為了證實上述推斷，我們進行了KR-01冷凝器前端帶擋板的換熱量測試，安裝結(jié)構(gòu)如圖9，后發(fā)現(xiàn)帶擋板的換熱量比不帶擋板時在工況點2提升了67%。

　　這個案例其實深刻啟示了我們，臺架試驗和整車試驗差異到底會有多大，主機在定產(chǎn)品設計需求時需要考慮整車實際的運行及安裝環(huán)境，才能獲得更匹配的產(chǎn)品。

　　鑒于KR-01特殊的流路設計可能帶來整車條件下實際運行的性能增益，本文后續(xù)的比較均采用了KR-01帶擋板時的換熱量結(jié)果。同理，對另一臺采用類似設計的CN-05也進行了同樣的處理。

　　根據(jù)各冷凝器單位重量的換熱量，自主品牌的平均值4.04kW/kg，比合資品牌的平均值5kW/kg小了將近20%，輕量化方面有一定差距。

　　同樣根據(jù)各冷凝器單位體積的換熱量，自主品牌的產(chǎn)品在緊湊性上也略顯不足。EU-02在這兩項指標上都表現(xiàn)出色，得益于它是一套采用12mm芯厚的設計，但是我們注意的一點是，EU-02的風阻也是相對較大的。

　　冷劑壓力的變化而帶來的冷凝器的疲勞現(xiàn)象，一般R134a系統(tǒng)的冷凝器工作壓力在2MPa以內(nèi)。本文試驗設定為0-3.6 MPa之間進行壓力脈沖，且在20萬次脈沖仍未泄漏時，則打爆破測量極限壓力。

　　僅有CN-01未通過壓力交變試驗，而CN-04，EU-02，US-02在經(jīng)歷20萬次壓力脈沖后爆破壓力均不能滿足常規(guī)的爆破壓力要求，大部分樣品的爆破點位于集流管，少部分在端蓋或者干燥儲液罐。

　　SWAAT是模擬大氣腐蝕的加速試驗方法，是一種酸性鹽霧試驗，目前已經(jīng)逐漸取代中性鹽霧試驗成為行業(yè)內(nèi)主要的評價方法。根據(jù)各整車理解的差異，對冷凝器SWAAT試驗的要求從15~40天不等。本文以15天為界限進行評估，并采用ASTM-G85 A3循環(huán)：

　　結(jié)果顯示，CN-03和CN-04不能通過本項測試，且各冷凝器的測試結(jié)果離散度很大，假設各冷凝器均是嚴格按照整車的產(chǎn)品標準開發(fā)，某種意義上也說明對加速腐蝕試驗與實際腐蝕的相關性，汽車行業(yè)的整體認同度并不高。我們也進一步分析了這些樣品失效的形態(tài)，如下圖所示：

　　除了JP-01采用了復合管料搭配非復合內(nèi)翅片的折疊扁管，其它10套樣品均采用擠壓扁管，我們發(fā)現(xiàn)只有JP-01在做完鹽霧試驗沒有管翅分離（翅片脫落）的現(xiàn)象，其它包括失效天數(shù)長的EU-01均出現(xiàn)嚴重的翅片脫落。
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