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轨道客车空调系统原理分析

摘要：本文介绍了双层客车项目空调系统的原理，主要从原理介绍到关键部
件如压缩机、蒸发器管路、冷凝管路及冷凝风扇、膨胀阀以及主加热元件的一二

级温度保护等方面进行了介绍。

关键词：客车、空调系统

引言

为了达到加热、通风和空气调节（Heating,Ventilating,andAir
Conditioning，简称HVAC）的目的，车辆被划为2个独立的区域，分别由两个独
立的HVAC系统进行控制。1区为A端中间层、下层和上层；2区为B端中间层、
下层和上层。如果一个HVAC装置出现故障，另一套HVAC装置依然能够向整辆车

提供加热、通风和空气调节功能。

两个一体封装式空调装置安装在车辆的两端，每个空调包含两个独立的制冷

系统，在部件故障时提供冗余和最大限度的冷却功能。

空调系统采用3AC480V，60Hz的交流为动力电源，采用DC74V直流电源为控

制电源。

1、空调运行原理介绍

空调制冷回路如下图所示：

1.压缩7.球阀-带测试口11.湿度指15.高压端压力

机示器开关

2.止回8.干燥过滤器12.膨胀阀16.低压端压力

阀开关

3.冷凝9.球阀13.蒸发管17压力传感器

器管路路

4.冷凝10.管路电磁阀14.供风风

风扇机

空调制冷有两个独立的制冷回路，由4个压缩机、两个冷凝器和一个蒸发器
管路组成。当管路电磁阀打开，冷凝风扇启动后，压缩机启动。压缩机将管路中
的制冷剂气体压缩并通过冷凝器管路进行冷却，在经过干燥处理、电磁阀和湿度
指示器后制冷剂进入膨胀阀。供风风扇抽吸回风和新风混合后的空气经过蒸发管
路并进行冷却，再送入客室风道。蒸发管路中的制冷剂从空气中吸收热量而变暖，

再被压缩机抽吸并进行压缩，并开始循环。

2、重要部件分析

2.1压缩机(Compressors)

每个空调机组有四个压缩机，两两一组，每个压缩机都可以单独控制。压缩

机由480V交流电源驱动，内部配有泄压安全装置和过温保护装置，以保护电机

因低压或过载造成相位不平衡和过热。

防振支座以将压缩机振动与单元结构隔离。在每一对压缩机排气管路上安装
一个止回阀（排放止回阀），以防止机组关闭时制冷剂回流到压缩机。阀体是

100%纯铜，是一个密封性能良好的阀门，几乎零泄漏。

2.2蒸发器管路(EvaporatorCoil)

蒸发管路为两个独立的制冷回路提供冷却功能，每个压缩机都有一个单独的
蒸发管路，每个回路都由膨胀阀进行控制。在膨胀阀之前管路中还安装了一个电

磁阀，便于制冷控制和压缩机的pumpdown模式。

2.3冷凝器管路和冷凝风扇(CondensercoilsandFans)
一个空调机组有两个冷凝器管路，以保证足够的散热面积来排除两个制冷系
统的总热量。外部空气通过冷凝器管路进入空调内部，并通过冷凝风扇垂直向上

排出，远离车辆。同时也会给压缩机等内部装置进行散热。

两个直径为500mm的轴向风扇安装在车顶，通过冷凝器线圈从两侧吸入空气，

并垂直向上排出。在轴向风扇的扇叶上有旋转方向标识。

2.4供风风扇和气流开关(SupplyAirFansandAirFlowSwitch)

新风从空调两侧新风口进入（黄色箭头），客室回风通过客室顶部的格栅进
入（蓝色箭头）。供风风扇工作时，将混合后的客室回风和新风经冷凝管路后抽

进客室风道。

再混合箱内安装有一个气流开关，用于监测蒸发管路的状态。空气流量开关
通过管路上游和下游的两个空气管皮托管型传感器来检测蒸发器线圈两侧是否存

在过大的空气压差。过大的压差是蒸发器线圈结垢需要清洗的标志。

2.5膨胀阀(ThermalExpansion(TX)Valve)

每个空调有两个膨胀阀（TXvalve），一个用于制冷系统1，另一个用于制
冷系统2。膨胀阀可通过独立的分配器向蒸发器管路供应制冷剂。膨胀阀安装有

一个sensorbulb装置，可以调节膨胀阀的开度。也就是说，可以通过调节流过
蒸发器管路的制冷剂流量来调整制冷功率。当制冷需求降低时，膨胀阀就减少制
冷剂进入蒸发管路；当制冷需求增加时，膨胀阀就进一步打开允许更多的制冷剂

进入蒸发管路。

2.6温度传感器(AirTemperatureSensors)

空调机组内部一共有三个温度传感器。供风风扇附近的温度传感器是供风温

度传感器(SupplyAirTemperatureSensor)，表示空调调节温度；回风格栅处
的温度传感器是回风温度传感器(ReturnAirTemperatureSensor)，代表客室
温度；一侧新风格栅处的温度传感器是新风温度传感器(FreshAirTemperature

Sensor)，代表外界环境温度。