1 操纵综述车辆空调体系三个功用：制冷、制热和除湿，对付古板车来说，制冷功用的仿真剖释涉及众个要害零部件的筑模和标定，是本篇的详述实质；而制热和除湿功用

车辆空调体系三个功用：制冷、制热和除湿，对付古板车来说，制冷功用的仿真剖释涉及众个要害零部件的筑模和标定，是本篇的详述实质；而制热和除湿功用直接依赖动员机冷却水和暖风器来告竣热调换，性子上即是冷却体系上的一个小歧途（好似中冷器制冷），筑师法真方便，本篇著作不做先容。而对付新能源车（HEV和BEV），其制热体系则比拟庞大，这个会正在此后的著作中报告，但其制冷体系和古板车根本划一（除了动力源分别）。

•空调体系零部件、子体系及体系的尺寸计划及验证•评估新的代替冷却体系的功能•体系瞬态仿真（含压缩机的起停剖释）•空调体系分别把握政策的剖释•驾驶员热安逸性的剖释和优化•新原则下的符合性剖释•空调功能、安逸性和经济性的平均剖释

图-1给出Amesim空调制冷体系的表率模子，部件重要来自Amesim的两相流库、空调库和热库，模子或许给由来处压力、温度、流量、热量、功率、比热、干度、过热度/过冷度等闭系参数。图-2给出表率的空调制冷轮回的压焓图，包括压缩、放热、减省（等焓膨胀）和吸热四个流程，必要留意的是，蒸发器出口到膨胀阀出口段正在大流量工况时压降较为显明（睹绿框）。模子中的冷前言质为R134a，探讨制冷剂充注量和温度以及压缩机内滑油串气的影响。此外，Amesim供应了分别介质的属性界说东西（睹图-3）。

当置于整车模子（特别新能源车）中，Amesim空调制冷体系计划或许阐明更大的用意：评估空调体系对电动车续驶里程的影响，压缩机、电扇及膨胀阀的把握保障动力电池的散热，满意制冷需求的同时升高整车能量诈骗效果……

Amesim两相流库中的功用型压缩机模子（最常用）探讨体积效果、等熵效果和板滞效果，也可用拟合公式和数表界说效果。该专业库也能搭筑基于布局级的斜盘柱塞泵模子（表率的空调压缩机类型，睹图-5），好似来自液压元件计划库搭筑的同类型泵模子（睹图-6），以举行泵的计划优化。

图1模子中的冷凝器和蒸发器都来自Amesim空调专业库，该库供应了冷凝器和蒸发器的全体布局参数筑树东西（睹图-7和图-8），疾速杀青扁管和翅片的筑模。每流程管途也能够离散化（3个或5个单位），剖释更详尽的闭系参数散布；连合两相流库中的湿气氛元件，进一步剖释通过冷凝器和蒸发器的外部气氛压损。必要留意的是，各部件的初始值尽量切实，以升高运算速率。

两相流库则供应了更为庞大的翅片布局模子，如图-9探讨翅片的错位，以举行翅片的详尽布局计划优化。空调专业库中方便翅片布局与现实不划一的题目，则通过压降和换热参数的标定来处分。

创筑一个切实的冷凝器和蒸发器模子，除了界说闭系的布局参数外，还必要界说对应的压降（5种延程摩擦相闭方程）及换热参数（单相及两相的冷凝和欢娱），睹图-10。

Amesim供应了专业的换热器压降和换热标定东西，能基于试验数据切实标定闭系参数（睹图-11）。

此外，Amesim空调专业库也有针对新能源车的电池液冷体系中的换热部件chiller的专用模子及标定东西（睹图-12）。图-13给出chiller和PTC正在电动车模子中的操纵demo，评估分别处境温度和加减速工况下，舱室及电池包均匀温度等参数的蜕变环境。

热力膨胀阀是把握蒸发器出口冷媒的过热度来把握流量。Amesim膨胀阀模子分参数描摹和四象限图描摹两种子模子，后者最常用，参数睹图-14。表率的四象限图如图-15，正在模子参数里只需界说前三个象限的数据即可。

上图给出的是1D花式的数表，往往会有2D的数表，如第二象限，蒸发器出口压力是与阀芯升程和过热度闭系的2D数据，能够借助两相流库中的可调减省口元件（睹图-16）杀青。

乘员舱是空调的医治对象，图1给出的是Amesim的空调专业库供应的乘员舱功用模子，该模子探讨了舱室的热容、换热面积、车速和太阳辐射等（睹图-17），图-18给出了图1模子的NEDC轮回下的标的制冷温度和现实舱室温度的结果。

众级庞大度是Amesim的紧急特质，同样或许搭筑基于现实布局的乘员舱物理模子（图-19），对舱内处处的热散布详尽剖释，给出舱内处处温度蜕变。

别的，蒸发器置于前舱，而冷凝器等则和动员机、散热器、机油冷却器、中冷器等安插正在空间相对窄小的动员机舱内，车内各个子体系正在整车热处境内彼此影响和干预，其滚动与传热流程特地庞大。Amesim的HEAT（Heat Exchanger Assembly Tool）库用以处分动员机舱内的庞大滚动与传热，该库供应了动员机舱3D计划与剖释功用，连合冷却体系、润滑体系、空调体系，遵循各个部件间的相对地位、流道布局主动对其彼此影响举行准备，宽裕探讨动员机舱内滚动与传热的不屈衡性影响。

该操纵案例的测试工况为NEDC轮回，处境温度为30℃，医治温度为20℃，日照热负荷为1kW/m2。比照以下三种环境的油耗和空调能耗占比。

康奈可操纵Amesim预测瞬态工况下空调体系功能，举行空调把握逻辑的验证和舱室空间的优化，加快包括空妥洽舱室模子的动员机开拓历程。

[1] Iwasaki, M.“Development of new energy saving cooling system SLIM” Automotive Summit, Nov.2010.

[2] Rozier, T. “From the modeling of AC system to the complete Vehicle Thermal Management using one single platform” Haus der Technik 2008.

[3] Yagisawa, K. “From AC to complete Vehicle Thermal Management Using LMS Imagine Lab. Amesim” Internatio

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