浅析客车水暖系统的设计

PAGEPAGE4浅析客车水暖系统的设计摘要：阐述客车水暖系统的布置形式、原理、特点、安装要求、成本核算。关键词：客车水暖随着客车档次的提高以及国家有关《营运客车类型划分及等级评定》、《城市客车分等级技术要求与配置》评审方法的出台，大部分客车用户都要求安装水暖系统及空调，以满足乘客对车内冬暖夏凉的环境要求，而客车水暖系统设计与布置的合理与否直接关系到客车的等级评定及用户对整车效果的评价，也关系到客车的制造成本。客车水暖系统主要由球阀、水泵、加热器、散热器（片）、管路以及管接头等组成。其原理是利用发动机出水的余热或经加热而供于车内采暖、除霜，以下主要阐述客车水暖系统布置的四种形式、产品选型、成本核算、安装注意事项以及优缺点：第一种：直接利用发动机出水余热解决前挡风玻璃除霜问题的水暖系统布置形式，前挡风玻璃的除霜是关系到驾驶员视野的关键问题，特别在北方，冬季寒冷干燥，除霜效果就显得特别重要，因此一般的客车都是必须装的，该种水暖系统，主要由除霜器.球阀、管路以及管接头组成，没有车厢采暖设备，一般根据前挡风玻璃面积的大小以及车辆的营运环境而选定除霜器的额定出风量及出风口截面积。这种形式结构简单、成本较低，主要满足除霜功能，其水暖布置原理图如图（1）:以下以我公司销往绍兴地区的DHZ6100RC普通城市客车为例简述这套系统的选型.材料费用,该批客车选用温州南洋气配公司的C5000除霜器.内径Ф25mm胶管等。这种水暖系统布置形式的材料费用核算如下表：序号零件名称数量单价小计系统总价1除霜器C50001只396元396元735元23″/4球阀2只15元30元3内径Ф25胶管17米17元289元4发动机出水口接头1只8元8元5抱箍8只1.5元12元第二种：直接利用发动机余热解决除霜以及车厢内采暖问题，这种布置序号零件名称数量单价小计系统总价1除霜器（CS600F）1只480元480元2806元2强制散热器（SR-17C）4只450元1800元33``/4球阀2只15元30元4内Ф25胶管17米17元289元5胶管接头8只10元80元6直通接头10只5元50元7发动机出水口接头1只8元8元8抱箍46只1.5元69元本系统管路有胶管和紫铜管两种，如管路采用紫铜管，则转角区域水流较畅但因其散热快需要在其外表面加隔热护套，因此成本也会相应的增加，紫铜管为每米42元，护套为每米5元，这样，如果采用紫铜管管路，以上方案系统总价就为3316元。第三种：利用燃油加热器来加热发动机出水口的水再送到强制散热器或自然散热片及除霜器以供于车厢采暖及除霜，这种布置方式采暖效果好，一般适用于环境温度较低的北方地区的高级客车，但该方案成本较高且管路连接复杂，燃油加热器、散热器（片）、除霜器之间连接的方式有串联、并联多种联接方式，整个系统主要由燃油加热器、散热器（片）、除霜器、球阀、管路以及管接头等组成，其系统管路布置原理图如图（3）、图（4）、图（5）:1.燃油加热器的工作原理及特点：燃油加热器在油泵电机的带动下吸入燃油送到油泵雾化器，并与助燃风扇吸入的空气混合燃烧，通过热传导器把大部分热量传送给热交换器夹层中的水，经加热的水在管路中靠水泵强制流动，经管路进入车内的散热器（片）和除霜器，再与车内空气进行热交换。达到采暖与除霜的目的，燃烧废气从加热器的排气管中排出，加热器一般为全自动温度控制，具有低温启动、高温停止、重复点火等功能。还有给水冷发动机做低温预热功能，它能自动将水温控制在65℃-81℃之间，冬季使用可显著降低发动机磨损、油耗和大气污染，它有高效率、升温快、污染小、无异味、噪声低等特点。2.安装注意事项：在第二种方式中已讲述了散热器的安装注意事项，在这里不再遨述，这里主要简述一下燃油加热器的安装注意事项：a.燃油加热器应水平安装在金属结构上并且固定牢固，加热器电气盒方向应向外侧，便于检查和保养，并留有维修空间；b.加热器进气要充足，加热器仓侧壁上开面积不小于100cm2的百叶窗，并防止燃烧废气吸入进风管，排气管应排气通畅并直接接出加热器仓外；c.加热器的油管最好和主油箱连接，输油管路采用Φ5×1或Φ6×1铜管，油管连接牢固，不能漏气，油箱液面与加热器中心高度差±300mm，如图（6），油管必须单走一根，不可接在其它油管中；d.加热器管路布置要合理，安装位置尽可能低；e.当循环管路中介质为防冻液时，为避免检测时系统内防冻液流失过多，在加热器的进出水口要加装阀门。3.以我公司销往江苏地区的DHZ6101RC2（10米大型高级城市客车）为例简述一下这种水暖系统的材料费用，该批客车根据计算选用：北京京威YJ23.3燃油加热器，其额定放热量：23.3kW/h,河北宏业机械股份公司的CS-600F除霜器，其额定放热量：6kW/h，额定出风量550m3/h，南风汽车设备有限公司的SR-17C强制散热器，其额定放热量5kW/h，额定出风量500m3/h。这种水暖系统布置形式的材料费用核算如下表：序号零件名称数量单价小计系统总价1除霜器（CS600F）1只480元480元6052元2强制散热器（SR-17C）4只450元1800元3燃油加热器（YJ23.3）1只3240元3240元43``/4球阀2只15元30元5内Ф25胶管17米17元289元6胶管接头8只10元80元7直通接头10只5元50元8发动机出水口接头1只8元8元9抱箍50只1.5元75元第四种：利用安装尾气加热气来加热发动机出口的水再送到强制散热器和除霜器上而获得采暖和除霜的效果，这种布置方式主要适用于北方地区的大型城市客车上，其取暖速度没有燃油加热器快，系统成本较高，尾气加热器.强制散热器.除霜器之间的连接方式一般采用串联方式，整个统主要由尾气加热器、除霜器、强制散热器.球阀、管路及管接头等组成，其管路布置原理图如图(7):1.尾气加热器的特点:尾气加热器是利用发动机排出的尾气的热量通过高效热交换器对水进行加热而获得采暖和除霜的效果，不耗燃油、无污染、降低发动机噪音.不干燥、无异味，因其设有自动除碳装置，长期使用不会降低换热效率,且结构比较简单，操作维护方便，适用于任何型号的发动机排烟系统，并采用全自动温度控制。2.尾气加热器的安装注意事项：a.使用条件：环境温度-40℃-40℃；b.尾气加热器应水平安装，且牢固可靠，并尽量靠近发动机安装，发动机排气出口到尾气加热器之间的距离不大于1.5米，并且应用法兰固定；c.安装时尾气加热器应远离汽车油箱，以免排气温度过高而辐射到汽车油箱造成火灾；d.尾气加热器的水泵安装应尽可能低，以利于冷却液循环，循环系统必须与膨胀水箱连接;3.以下以我公司销往天津公交公司的DHZ6101RC2（10米大型高级城市客车）为例简述一下这种水暖系统的材料费用，根据计算选用：无锡凯龙公司的SA2000型尾气加热器，其额定放热量：30kW/h,凯龙公司的QCN-125C除霜器，其额定放热量：6kW/h，额定出风量580m3/h，凯龙公司的QCN110C型强制散热器，其额定放热量5kW/h，额定出风量440m3/h。这种水暖系统布置形式的材料费用核算如下表：序号零件名称数量单价小计系统总价1除霜器（CS600F）1只480元480元6800元2强制散热器（SR-17C）4只490元1960元33″/4球阀2只15元30元4尾气加热器（SA2000）1只3878元3878元5内Ф25胶管17米17元289元6胶管接头8只10元80元7直通接头10只5元50元8发动机出水口接头1