隨著人們生活水平的提高，對(duì)汽車環(huán)境的舒適性的有了更高的標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)在汽車內(nèi)裝置空調(diào)。然而汽車空調(diào)在使用過(guò)程中異味問(wèn)題會(huì)對(duì)乘客舒適性產(chǎn)生重要影響，空調(diào)異味通常會(huì)是造成較低客戶滿意度原因之一。

目前，汽車空調(diào)業(yè)內(nèi)尚未有能有效解決空調(diào)異味的技術(shù)。汽車空調(diào)異味，主要表現(xiàn)為空調(diào)打開或關(guān)閉之后，客戶聞到的令人不愉快的味道，由于 這是客戶主觀的評(píng)價(jià)，所以從氣味類型上異味可有多種分類。結(jié)合市場(chǎng)上客戶對(duì)空調(diào)異味問(wèn)題的反饋，異味總體來(lái)說(shuō)可以主要分為酸味、塑料味、 橡膠味、塵土味、霉味和腐臭味。

圖1 汽車空調(diào)系統(tǒng)示意圖

其中，霉味和腐臭味相比其它異味類型更容易直接引起乘客舒適性抱怨。而究其氣味產(chǎn)生機(jī)理，空調(diào)箱內(nèi)部冷凝水管理是重要因素之一。 對(duì)于霉味，主要因空調(diào)箱內(nèi)部蒸發(fā)器表面細(xì)菌滋生所致。空調(diào)系統(tǒng)使用過(guò)程會(huì)吸入外界環(huán)境中各類雜質(zhì)與灰塵，同時(shí)也包括細(xì)菌孢子。所有這些會(huì)在蒸發(fā)器表面被攔截堆積。加之蒸發(fā)器表面經(jīng)常是一個(gè)潮濕、陰暗的環(huán)境，細(xì)菌很容易在其表面滋生并分解有機(jī)物同時(shí)釋放排泄物，最終產(chǎn)生異味。對(duì)于腐臭味，主要原因是空調(diào)箱內(nèi)部蒸發(fā)器使用過(guò)程中吸附了車廂內(nèi)、外部氣味以及表面堆積了使用環(huán)境中的有機(jī)物分子成份。最終這些成份及氣味在空調(diào)潮濕陰暗使用環(huán)境下不斷混合變性,最終演變?yōu)橹饔^上令人厭惡的腐臭味型。

同時(shí)，異味現(xiàn)象發(fā)生的具體時(shí)間點(diǎn)通常會(huì)與空調(diào)壓縮機(jī)的啟停存在一定關(guān)聯(lián)性。如圖2所示，當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)剛開始使用，冷凝水逐漸在蒸發(fā)器表面形成，此時(shí)原本堆積在干燥蒸發(fā)器表面的異味分子會(huì)隨著冷凝水的蒸發(fā)有一定量的釋放。隨著空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行階段，蒸發(fā)器表面冷凝水量趨穩(wěn)以及表面溫度較低，氣味分子不會(huì)對(duì)外釋放。但如果此時(shí)關(guān)閉空調(diào)壓縮機(jī)同時(shí)保持鼓風(fēng)的話，蒸發(fā)器溫度逐漸回升，積聚其表面的冷凝水大量開始蒸發(fā)，異味分子被一并攜帶對(duì)外釋放。 這也就解釋了通常空調(diào)異味都會(huì)在空調(diào)剛剛開啟或者關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)附近表現(xiàn)最為嚴(yán)重。

圖2 異味發(fā)生時(shí)間條件示意圖

可以看到，空調(diào)異味的發(fā)生與空調(diào)箱內(nèi)部的潮濕環(huán)境有很大關(guān)系。因此，科學(xué)合理的汽車空調(diào)使用方式是在車輛到達(dá)目的地停車之前幾分鐘關(guān)閉壓縮機(jī)，同時(shí)保持鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng),對(duì)空調(diào)箱內(nèi)部進(jìn)行通風(fēng)干燥，進(jìn)而預(yù)防蒸發(fā)器表面細(xì)菌滋生及抑制異味問(wèn)題產(chǎn)生。

為此，目前自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)控制策略上通常設(shè)計(jì)有鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開啟功能，其實(shí)現(xiàn)的效果等同于客戶在使用完車輛空調(diào)系統(tǒng)之后對(duì)空調(diào)箱內(nèi)部實(shí)施通風(fēng)干燥。圖3是目前典型自動(dòng)空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開啟功能邏輯設(shè)定及具體動(dòng)作說(shuō)明。在車輛正常行駛并使用空調(diào)之后，當(dāng)車輛最終停止使用并熄火時(shí)長(zhǎng)達(dá)到30 min,車載自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)會(huì)自行進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開啟模式。在此模式下，空調(diào)箱鼓風(fēng)機(jī)會(huì)以7V電壓自行啟動(dòng)運(yùn)行30 s隨后再停止600 s,同時(shí)重復(fù)4次之后最終退出鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開啟模式。

圖3 鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)模式

鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)模式的使用能確保空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行完之后通過(guò)自行對(duì)空調(diào)箱內(nèi)部部件進(jìn)行通風(fēng)除濕，起到干燥蒸發(fā)器表面及抑制細(xì)菌滋生、霉變等問(wèn)題，很大程度上能緩解異味問(wèn)題的產(chǎn)生。

然而，目前典型的鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)模式通常均以7 V作為鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電壓，單次運(yùn)行時(shí)間也一般設(shè)為30 s,這給整車電瓶容量及壽命會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響。因此有必要研究及探討在實(shí)現(xiàn)同等通風(fēng)干燥功能情況下最優(yōu)的鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電壓及時(shí)間。

不同的鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開啟功能運(yùn)行參數(shù)對(duì)空調(diào)箱除濕排水性能有一定影響，圖4為空調(diào)系統(tǒng)臺(tái)架原理圖。被測(cè)試空調(diào)箱進(jìn)氣口與臺(tái)架上空調(diào)進(jìn)氣箱相連通，從而精確控制空調(diào)箱進(jìn)氣氣流參數(shù)。空調(diào)箱蒸發(fā)器接入系統(tǒng)臺(tái)架制冷循環(huán)，從而控制蒸發(fā)器壓力及過(guò)熱度。空調(diào)箱鼓風(fēng)機(jī)由臺(tái)架直流電源直接供電運(yùn)行。試驗(yàn)過(guò)程中從空調(diào)箱排水管排出的冷凝水由一個(gè)量杯進(jìn)行收集并稱重。圖5為該系統(tǒng)臺(tái)架實(shí)際圖片。

圖4 空調(diào)箱排水性能測(cè)試臺(tái)原理

圖5 空調(diào)箱排水性能測(cè)試臺(tái)圖片

鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開啟功能下的鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電壓及單次運(yùn)行時(shí)間不會(huì)對(duì)空調(diào)箱總排水量產(chǎn)生顯著影響。較大的鼓風(fēng)機(jī)電壓僅僅會(huì)在進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開始模式之后的首次運(yùn)行階段加速冷凝水的排出，但在之后的幾個(gè)過(guò)程中貢獻(xiàn)不明顯。同時(shí),鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)模式下鼓風(fēng)機(jī)電壓對(duì)總排水量幾乎沒(méi)有影響。基于該研究數(shù)據(jù)，從整車電池容量及壽命考慮，較為合適的鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開啟功能設(shè)計(jì)應(yīng)該是讓鼓風(fēng)機(jī)在該模式下以低電壓檔位運(yùn)行，同時(shí)對(duì)鼓風(fēng)機(jī)單次運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行縮短。如此，一方面鼓風(fēng)機(jī)延時(shí)開啟模式下鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電功率及絕對(duì)功耗都可顯著得到降低，另一方面整個(gè)模式的持續(xù)時(shí)間也可獲得縮減。

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