用人為的方法處理室內空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度的系統(tǒng)，稱為空氣調節(jié)系統(tǒng)，簡稱空調系統(tǒng)。

通過空調系統(tǒng)可使某些場所獲得具有一定溫度、濕度和空氣質量的空氣，以滿足使用者及生產(chǎn)過程的要求和改善勞動衛(wèi)生及室內氣候條件。空調根據(jù)空氣調節(jié)的使用分為舒適型空調和工業(yè)型空調兩大類，城軌車輛空調為舒適型空調。根據(jù)空氣調節(jié)的目的可將空調分為制冷系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、除濕系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等。城市軌道交通車輛普遍采用的是單元式頂置空調。

一、空調裝置的主要部件

城軌車輛空調機組內的主要部件包括壓縮機、蒸發(fā)器、冷藏器、節(jié)流裝置。

1.制冷壓縮機

壓縮機的主要功能為壓縮從蒸發(fā)器過來的制冷劑氣體。城軌車輛空調選用的制冷壓縮機主要有兩種類型：螺桿式壓縮機和旋渦式壓縮機。

（1）螺桿式壓縮機具有結構簡單、易損件少、壓比大、對濕壓縮不敏感、平衡性能好等特點，結構如圖6-1-1所示。螺、桿式壓縮機機體內裝有一對相互嚙合、具有轉向相反的螺旋形齒的轉子，其齒面凸起的轉子稱為陽轉子，齒面凹進的轉子稱為陰轉子，齒槽、機體內壁面和端蓋等共同構成了工作容積。由于螺桿具有較好的剛度和強度，吸、排氣口又無閥片，故一旦液體制冷劑通過時，不容易產(chǎn)生“液擊”。

圖6-1-1　螺桿式壓縮機

（2）渦旋式壓縮機。該類壓縮機活動的部件比較少，也沒有動態(tài)吸入和排出閥（結構見圖6-1-2）。此外，該類壓縮機振動小，噪聲低，并且能抵抗在制冷系統(tǒng)中常見的由液擊、滿液啟動和浮漂物所引起的應力。渦旋式壓縮機屬容積式壓縮機，壓縮機部件由動渦盤和靜渦盤組成。渦旋式壓縮機具備低噪聲、低振動、高可靠性的特點，渦旋式壓縮機結構主要零件僅有5個，與往復式壓縮機的三十多個主要零件相比，顯得結構更簡單，因此故障概率更少；并且渦旋式壓縮機具有效率高、功能消耗低、輸出平緩、啟動力矩小等特點。

圖6-1-2　渦旋壓縮機機組

2.蒸發(fā)器、冷凝器

城軌車輛空調的蒸發(fā)器與冷凝器的結構基本一致，都是在銅管盤管上套翅片的結構，而兩者的功能不一樣（結構見圖6-1-3）。冷凝器的主要功能是將從壓縮機排出的高溫高壓的制冷劑氣體冷卻為高溫高壓的液體；蒸發(fā)器的主要功能是使低溫低壓的制冷劑液體吸收熱量蒸發(fā)為低溫低壓的氣體。蒸發(fā)器、冷凝器一般是由銅管、鋁散熱片或銅散熱片與帶有不銹鋼的端板/支撐板構成。蒸發(fā)器、冷凝器的換熱主要通過空氣流過蒸發(fā)器、冷凝器時，起翅片吸收空氣中的熱量或將自身的熱量傳遞給空氣來實現(xiàn)。翅片表面積越大、表面情況越好，蒸發(fā)器、冷凝器的換熱性能就越好。因此，蒸發(fā)器、冷凝器翅片布置均勻、表面情況良好是保證蒸發(fā)器、冷凝器換熱性能的主要措施。

圖6-1-3　蒸發(fā)器和冷凝器

3.節(jié)流裝置

通過冷凝器的制冷劑為高溫高壓的液體，在制冷劑進入蒸發(fā)器前需進行降壓處理，節(jié)流裝置就是對制冷劑液體進行降壓的裝置。城軌車輛選用的節(jié)流裝置主要有兩種類型：熱力膨脹閥和毛細管。

（1）膨脹閥。它是通過控制蒸發(fā)器出口氣態(tài)制冷劑的過熱度來控制進入蒸發(fā)器的制冷裝置流量（見圖6-1-4）。熱力膨脹閥由離開蒸發(fā)器的吸氣溫度和蒸發(fā)器均分管處的溫度來調節(jié)。熱力膨脹閥因平衡方式不同（即蒸發(fā)壓力引向膜片下內腔內的方式不同），分為內平衡式和外平衡式兩種。容量是熱力膨脹閥的重要特性參數(shù)，而影響容量的重要因素包括膨脹閥前后的壓力差、蒸發(fā)溫度、制冷劑過冷度等。

（2）毛細管。毛細管是具有規(guī)定長度的小孔徑管子（見圖6-1-5），它沒有運動部件，依靠其流動阻力沿長度方向產(chǎn)生的壓力降，來控制制冷劑的流量和維持冷凝器和蒸發(fā)器的壓差。其結構簡單、制造方便、價格低廉；沒有運動部件，本身不易產(chǎn)生故障和泄漏；具有自動補償?shù)奶攸c，即制冷劑在一定壓差（Δp=pk-p0）下，流經(jīng)毛細血管時的流量是穩(wěn)定的。當制冷負荷變化，冷凝壓力pk增大或蒸發(fā)壓力p0降低時，Δp值增大，制冷在毛細血管內的流量也相應增大，以適應制冷負荷變化對流量的要求，但這種補償?shù)哪芰^??；制冷壓縮機停止運轉后，制冷系統(tǒng)內的高壓側壓力可迅速得到平衡，再次啟動運轉時，制冷壓縮機的電動機啟動負荷較小，故不必使用啟動轉矩大的電動機，這一點對半封閉和全封閉式制冷壓縮機尤其重要。

圖6-1-4　熱力膨脹閥

圖6-1-5　毛細管

二、車輛空調系統(tǒng)輔助部件

城軌車輛空調系統(tǒng)其他輔助部件包括制冷劑、送風機、冷凝風機、干燥過濾器、電磁閥、溫度傳感器、適度指示器、風門、空氣過濾器、高/低壓壓力開關、空氣壓力開關（非所有城軌車輛空調系統(tǒng)都具備）等。另外，空調系統(tǒng)組成包括空調控制器、緊急逆變器（部分城軌車輛空調系統(tǒng)的該裝置安裝在機組內部）和其他控制繼電器等部件。

1.制冷劑

制冷劑又稱制冷工質，它是在制冷系統(tǒng)中不斷循環(huán)并通過其本身的狀態(tài)變化以實現(xiàn)制冷的工作物質。制冷劑在蒸發(fā)器內吸收被冷卻介質（水或空氣等）的熱量而汽化，在制冷器中將熱量傳遞給周圍空氣或水而冷凝。它的性質直接關系到制冷裝置的制冷效果、經(jīng)濟性、安全性及運行管理。

現(xiàn)代城軌車輛空調用的制冷劑主要有兩種類型：R134a和R407c。

R134a制冷劑是一種環(huán)保型的制冷劑，屬于中溫制冷劑，它的標準沸點為-26.2℃，凝固溫度為-10℃，其熱力性能與R12接近。

R407c制冷劑是一種非共沸混合制冷劑，它是由HFC32、125、134a按23∶25∶52的混合比例混合而成的。在氣液共存時，氣相和液相的組成不同，填充時需加以注意。另外，制冷劑的漏出也分氣相側漏出和液相側漏出兩種情況，其中氣相側漏出使組成變化較大。基于以上兩方面的原因，對于以R407c為制冷劑的城軌車輛空調系統(tǒng)，當發(fā)現(xiàn)側漏比較嚴重時，不能采取填充制冷劑的方法，而應先將泄漏點找出修復好，然后將全部制冷劑抽出，并將制冷回路內部抽真空，然后再重新注入新的R407c制冷劑。

R134a制冷劑因其不存在R407c混合制冷劑的特點，所以在發(fā)現(xiàn)泄漏時，可以先將泄漏位置找出修復好，然后填充制冷劑。

2.高、低壓壓力開關

制冷劑蒸氣在壓縮機內部可能會出現(xiàn)壓力過低或過高的問題，在制冷劑蒸氣壓力過高或過低時，壓縮機持續(xù)運行將造成壓縮機的損壞，因此需在壓縮機的出口、進口管路設置高、低壓壓力開關（見圖6-1-6）。高、低壓壓力開關檢測壓縮機高、低壓出入口的壓力，從而實現(xiàn)對壓縮機的保護。如果高壓出口排氣壓力超過或低壓入口吸氣壓力低于它們各自的設置值，每個安全壓力開關將會使電路切開，設備即停止運轉，以保護壓縮機。

圖6-1-6　高低壓開關

高、低壓壓力開關元件包括可調式壓力開關、元件式壓力開關?？烧{式壓力開關與元件式壓力開關的工作原理類似，都是通過一特殊的膜片來檢測壓縮機相應部位的制冷劑蒸氣壓力，當制冷劑蒸氣壓力值達到保護設定值時，膜片產(chǎn)生相應形變而觸發(fā)電路接通或斷開。

而該兩類壓力開關的不同就是可調式壓力開關的壓力保護設定值可人工進行一定范圍的調節(jié)，元件式壓力開關的壓力保護設定值為定值，且不能進行調節(jié)。

3.送風機、冷凝風機

為了使蒸發(fā)器、冷凝器與空氣之間更好地進行熱交換，空氣由送風機、冷凝風機的電扇強迫通過蒸發(fā)器盤管、冷凝器盤管。送風時過濾后的新風、回風混合空氣循環(huán)流過蒸發(fā)器，蒸發(fā)器吸收空氣中的熱量使空氣冷卻后再被送入客室，從而將客室溫度降低，保證客室溫度適宜。冷凝風機使環(huán)境空氣循環(huán)流過冷凝盤管，冷凝盤管把來自壓縮機的高溫高壓的制冷劑蒸氣中的熱量傳給環(huán)境空氣，從而使高溫高壓的制冷劑蒸氣凝成液態(tài)。

城軌車輛空調的冷凝風機通常是軸流式風機（見圖6-1-7），即吹風方向與電扇主軸方向一致。軸流式風機工作時，動力機驅動葉輪在圓筒形機殼內旋轉，氣體從集流器進入，通過葉輪獲得能量，提高壓力和速度，然后沿軸向排出。軸流式風機主要由葉輪、機殼和集流器部件組成。

送風機通常是離心式風機（見圖6-1-8），離心式風機工作時，動力機（主要是電動機）驅動葉輪在蝸形機殼內旋轉，空氣經(jīng)吸氣口從葉輪中心處吸入。由于葉片對氣體的動力作用，氣體壓力和速度得以提高，并在離心作用下沿著葉道甩向機殼，從送氣口排出。因氣體在葉輪內的流動主要是在徑向平面內，故又稱徑流通風機。離心式通風機主要是由葉輪和機殼組成。

圖6-1-7　軸流式風機

圖6-1-8　離心式風機

通風機的性能參數(shù)主要有流量、壓力、功率、效率和轉速。另外，噪聲和振動的大小也是通風機的主要技術指標。流量也稱風量，以單位時間內流經(jīng)通風機的氣體體積表示；壓力也稱風壓，是指氣體在通風機內的壓力升值高，有靜壓、動壓和全壓之分；功率是指通風機的輸入功率，即軸功率。通風機有效功率與軸功率之比稱為效率。通風機全壓效率可達90%。

4.干燥過濾器

干燥過濾器的作用是吸收制冷系統(tǒng)中的水分，阻擋系統(tǒng)中的雜質使其不能通過，防止制冷系統(tǒng)管路發(fā)生冰堵和臟堵。由于系統(tǒng)最容易堵塞的部位是毛細管（或膨脹閥），因此干燥過濾器（見圖6-1-9）通常安裝在冷凝器與毛細管（或膨脹閥）之間。

圖6-1-9　干燥過濾器

5.濕度指示器

一般情況下，濕度指示器位于干燥過濾器之后。系統(tǒng)中多余水分的指示是通過觀察此裝置的窺視鏡來確定的。用窺視鏡能夠清楚地觀察到制冷劑液流，看是否有氣泡進入和一些異常情況。

6.風壓開關

部分城軌車輛空調的送風機都裝有一個空氣壓力開關（見圖6-1-10）用來檢測相應的送風機的運行和空氣流速。當空氣流達到正常等級時，壓力開關發(fā)出一個信號給空調控制器，指示蒸發(fā)器風扇正常工作。一旦空調控制器接到此信號，空調機組就準備按要求循環(huán)運行。如果空調指示器沒有接到此信號，設備將不能啟動工作。此開關主要是用于具備電制熱功能的城軌車輛空調。對于制冷工況而言，在送風機不工作造成壓縮機吸入壓力降低時，壓縮機的低壓壓力開關會進行相應的動作保護壓縮機；而對于電制熱的城軌車輛空調，在送風機不工作時，若沒有這個檢測設備，空調將繼續(xù)進行電制熱，此時熱量不能散發(fā)，將造成空調機組部件過熱損壞。

圖6-1-10　風壓開關

圖6-1-11　電磁閥

7.電磁閥

空調制冷管路上設有電磁閥（見圖6-1-11），電磁閥的基本原理是通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧力把關閉件壓在閥座上，閥門關閉。設置電磁閥的作用是當機組不運行時，組織液體制冷劑進入壓縮機。電磁閥通常是關閉的，除非它們被觸發(fā)或通電。

部分城軌車輛空調機組在制冷系統(tǒng)高壓和低壓管路之間安裝了兩個氣體管線旁通電磁閥，其目的是通過向熱力膨脹閥和蒸發(fā)器盤管之間的管線內注入壓縮機排出的熱氣流來調節(jié)壓縮機容量對蒸發(fā)器的負荷。

8.溫度傳感器

為了保證客室舒適性，空間系統(tǒng)需設置溫度傳感器檢測送風、回風和新風的溫度，有效地控制空調機組的制冷量，如圖6-1-12所示。

通過它們，空調控制器監(jiān)控不同的溫度并選擇最好的運行模式，為乘客提供最舒適的環(huán)境。城軌車輛空調機組的溫度傳感器一般采用的是NTC型，這種傳感器的溫度與電阻呈負曲線關系，即溫度值越高，電阻值越低。城軌車輛空調溫度傳感器一般包括新風溫度傳感器、回風溫度傳感器和送風溫度傳感器。

9.風　門

圖6-1-12　溫度傳感器

送入客室的空氣為經(jīng)蒸發(fā)器吸熱、除濕后的新、回風混合空氣，而新、回風混合比例的控制是通過風門來實現(xiàn)的。足夠的新風是保證人體舒適的必要條件，而新風也不能過高，新風比例過大會導致空調機組消耗功率增大；回風的循環(huán)使用能降低空調機組的能耗，而在城軌車輛正常運行期間也不能完全采用全回風，因此新、回風的比例需控制得當。城軌車輛空調的風門裝置主要有電控氣動和電控電動兩種類型：電控氣動的風門通過風缸裝置控制風門動作，電控電動的風門通過伺服電機控制風門動作。

在緊急模式下，風門處于只允許新風進入的位置以保證緊急情況下乘客安全的要求。在遇冷模式下，風門關閉新風入口或回風入口，只允許循環(huán)空氣或新風進入客室，這樣就可以快速地使客室溫度下降到合適的溫度水平。

10.緊急逆變器

在空調機組運行所需的三相電源失效情況下，制冷系統(tǒng)將不再運行，正常通風系統(tǒng)無法保持。為了保證客室內乘客的安全，空調系統(tǒng)運行轉為緊急通風模式，在此模式下，緊急逆變器將蓄電池的110 V直流電逆變?yōu)榻涣麟娫刺峁┙o空調機組送風機，此時新風量比正常通風有所減少。但緊急通風時采用的是全新風，因此此時的新風量是能足夠滿足乘客空氣質量要求的。緊急逆變器的安裝有機組內、車頂、車廂和車底各種不同位置，相比而言不宜安裝在機組內，因為機組內部運行環(huán)境惡劣易導致該部件出現(xiàn)故障。

11.空調控制器

空調機組的運行控制由空調控制器來實現(xiàn)，空調控制器可對空調機組的運行模式和溫度值進行設定，并能完成故障的診斷和記錄。

城軌車輛空調控制器主要使用兩種類型的控制器：微處理器和PLC。相比而言，微處理器功能強大，其維護界面和方式可以做到更人性化，方便用戶對空調機組的維護及使用；而PLC運行穩(wěn)定，故障率低。

三、蒸氣壓縮式制冷空調原理

1.空調機組的組成

城市軌道交通車輛空調采用的空調為蒸氣壓縮式制冷原理，蒸氣壓縮式制冷就是利用某些低沸點的液體在汽化時能維持溫度不變而吸收熱量的性質來實現(xiàn)的。蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)必須具備的四大部件為制冷壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器，如圖6-1-13所示。

圖6-1-13　蒸氣壓縮式制冷原理圖

（1）制冷壓縮機：制冷系統(tǒng)中最主要的部件，它將低壓的蒸氣壓縮成高溫、高壓蒸氣。

（2）冷凝器：將高溫、高壓蒸氣，冷卻成高壓液體。

（3）膨脹閥（毛細管）：高壓液體在流過膨脹閥（毛細管）時，降壓和沸騰吸熱成為氣液兩相混合物。

（4）蒸發(fā)器：使氣液混合物繼續(xù)汽化吸熱，起到制冷效果。

低溫制冷劑液體在蒸發(fā)壓力下（低壓）進入蒸發(fā)器中，制冷劑液體吸收熱量后，不斷沸騰汽化，而蒸發(fā)器在與客室相連的循環(huán)氣流中，致使循環(huán)氣流溫度下降，從而使客室溫度下降。汽化后的低壓蒸氣進入壓縮機，形成高壓蒸氣，其溫度亦隨之升高到高于冷卻介質（水或空氣）溫度，然后進入冷凝器，高溫、高壓的蒸氣在冷卻介質的作用下，冷凝成液體。冷凝后的高壓液體，通過膨脹閥（毛細管）時，受到阻力而降壓，降壓的同時，制冷劑液體沸騰吸熱，使其本身溫度下降，進入蒸發(fā)器吸熱，形成如此一個循環(huán)系統(tǒng)，將客室內的熱量轉移到客室外。

2.空調機組的結構

每輛車共設有兩臺單元式空調機組，它與車頂連接處裝有橡膠減振器，出風口與車頂風道連接處采用柔性的伸縮風道，可以減少振動與噪聲。用于客室、司機室的通風和空調，每節(jié)車兩臺機組的運行由一個控制板來控制。帶司機室的A車還配備獨立的司機室通風機，可通過手動旋鈕對風量做多級調節(jié)?？照{機組的出風口與車內主風道通過軟風道連接，空調機組處理后的空氣經(jīng)車內主風道由送風口送達客室，起到調節(jié)車內空氣溫度、濕度的目的。單元式空調機組具有結構緊湊、體積小、互換性好的特點，由于主要部件集中布置，縮短了連接管路，可減少管路的泄漏，并且便于在車頂?shù)臋z修和維護。

圖6-1-14　單元式空調機組空氣處理室

單元式空調機組由空氣處理室（見圖6-1-14）和壓縮機/冷凝器室（見圖6-1-15）兩部分組成，并被組合在一個不銹鋼的箱體內，通過4個安裝座，與減振墊一起被固定在車頂上。車輛空調系統(tǒng)主要由全封閉并聯(lián)工作的兩臺活塞式壓縮機、兩個冷凝器、一臺蒸發(fā)器、一個貯液筒、一個膨脹閥等組成；這些部件通過管道、閥門等依次連接，形成一個封閉制冷循環(huán)系統(tǒng)；另外輔以兩臺冷凝軸流風機、兩臺通風機、恒壓器箱等輔助部件，構成一個完整的集中式空調機組。空調機組空氣處理單元主要包括的部件有回風調節(jié)板、新風調節(jié)板、蒸發(fā)器、送風機、緊急逆變電源、制冷管路電磁閥、熱力膨脹閥、空氣擋板調節(jié)用電磁閥、溫度傳感器、新風氣動風缸、回風氣動風缸、新風百葉窗、新風過濾器（金屬材料）、混合空氣過濾器（無紡布材料）等。壓縮機/冷凝器室主要包括的部件有1臺螺桿式壓縮機、兩臺冷凝風機、兩個冷凝器、4個壓力開關、1個壓縮機卸載閥、貯液器、干燥過濾器、濕度/流量顯示器。機組采用機械壓縮制冷，由壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器、軸流式冷凝風機、干燥器、膨脹閥、熱氣旁通閥、高低壓保護等組成。系統(tǒng)還配有變色柱的視液鏡，它不但可以觀察到制冷劑的流動情況，還可以根據(jù)液視鏡中色柱顏色的變化，鑒別制冷劑的質量。液管中設有過濾/干燥器。

圖6-1-15　單元式空調機組壓縮機/冷凝器室

3.城市軌道交通車輛單元式空調機組的工作原理

（1）制冷循環(huán)的基本原理。

制冷循環(huán)制冷劑在制冷回路中循環(huán)流動，并且不斷地與外界發(fā)生能量交換，即不斷地從被冷卻對象中吸取熱量，向環(huán)境介質排放熱量。為了實現(xiàn)制冷循環(huán)，必須消耗一定的能量。

在制冷方法中，液體汽化制冷應用最為廣泛，車輛空調機組采用的是蒸氣壓縮式制冷，它屬于液體汽化制冷。

空調用蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)的原理：它主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器等部件組成，并用管道將其各部件連成一個封閉的系統(tǒng)。液態(tài)制冷劑通過制冷系統(tǒng)回路的不斷循環(huán)產(chǎn)生，并在蒸發(fā)器內蒸發(fā)，制冷劑在蒸發(fā)器內與被冷卻空氣發(fā)生熱量交換，吸收被冷卻空氣的熱量并汽化成蒸氣，壓縮機不斷地將產(chǎn)生的蒸氣從蒸發(fā)器中抽走，并壓縮制冷劑，使其在高壓下被排出；經(jīng)壓縮后的高溫、高壓蒸氣在冷凝器內被周圍的空氣冷卻，凝結成高壓液體；利用熱力膨脹閥使高壓液體節(jié)流，節(jié)流后的低壓、低溫濕蒸氣進入蒸發(fā)器，再次汽化，吸收被冷卻空氣的熱量，如此周而復始。

廣州地鐵1號線空調機組采用的是R134a制冷劑，它是一種環(huán)保型的制冷劑，屬于中溫制冷劑，它的標準沸點為-26.2℃，凝固溫度為-101℃，其熱力性能與R12接近。

（2）空調機組的制冷過程。

如圖6-1-16所示，制冷劑蒸氣在壓縮機內被壓縮，成為高溫、高壓的氣體，被分成兩路經(jīng)兩側風冷冷凝器的冷凝、冷卻，通過冷凝風機吸入外界空氣來強化對流，增強換熱效率，且由控制壓力開關來控制冷凝風機的運行臺數(shù)，使經(jīng)過冷凝器后的制冷劑成為常溫、高壓的液體，液體制冷劑進入貯液筒、干燥過濾器、流量顯示器后，再次被分成兩路，每一路都先通過液體管路電磁閥到達熱力膨脹閥，制冷劑在膨脹閥中被節(jié)流降壓，變成低溫、低壓的氣液混合狀態(tài)，液體制冷劑在蒸發(fā)器管內吸收需冷卻的空氣熱量，并由液態(tài)蒸發(fā)變成氣態(tài)，氣態(tài)的制冷劑被再次吸入到壓縮機，重新被壓縮，壓縮機的不斷工作和系統(tǒng)的往復循環(huán)，達到連續(xù)制冷的效果。

圖6-1-16　上海地鐵單元式空調機組基本結構圖
1—儲存罐；2—壓縮機；3—冷凝器；4—蒸發(fā)器；5—過濾干燥器；6—視液鏡；7—關斷閥；8—背壓閥；9—電磁閥；10—膨脹閥；11—熱氣旁通閥控制；12—制冷劑軟管；13—抽空降壓；14— 低壓（保護）；15—高壓（保護）；16—閥；17—補液閥；18—真空表；19—真空泵

在制冷狀況下，通過蒸發(fā)器的空氣在蒸發(fā)器外被冷卻，空氣中的水分冷凝成水珠，通過機組上設的排水孔排到車頂上，最終通過設在車頂兩側的排水道排到車下。

各型空調機組的主要技術參數(shù)如表6-1-1所示。

表6-1-1　空氣壓縮機主要技術參數(shù)

由表6-1-1還可以看出，制冷劑逐步采用環(huán)保型，制冷功率和壓縮機功率逐步加大。

（3）空氣處理過程空氣狀態(tài)變化。

空調系統(tǒng)采用的是上送側回式送風方式，車外的新風通過新風口的擋水百葉窗和金屬過濾網(wǎng)被吸入，并與部分來自客室的回風混合后被過濾，空氣被過濾后進入蒸發(fā)器，空氣經(jīng)過蒸發(fā)器后被降溫、去濕，被送風機送到風道內，然后沿車上的送風道、送風口到客室，客室內的一部分空氣從座椅下方及車內墻板的后面導向車頂排出車外，另一部分通過回風道成為回風，成為循環(huán)空氣。

在蒸發(fā)器被冷卻、除濕了的空氣通過機組的兩臺離心式通風機吸入后，被輸送到客室的送風道中，并通過風道均勻地被分配到整個車廂。

通過司機室的連接風道，與司機室相鄰的空調機組將部分已處理的空氣直接送到司機室，司機室內配有的獨立風機可用來調節(jié)風量大小，通過頂部的旋鈕來調節(jié)風量，風量調節(jié)范圍設有三級，送風方向通過可調葉片調節(jié)。

（4）緊急通風原理。

在空調機組運行所需的三相電源失效情況下，制冷系統(tǒng)則不再運行，正常通風系統(tǒng)無法保持。為了保證客室內乘客的安全性，空調系統(tǒng)運行轉為緊急通風模式，在此情況下由設在機組內的DC/AC靜態(tài)逆變器將蓄電池的110 V直流電逆變?yōu)槿?00 V、38 Hz的交流電源，供給空調機組通風機，新風量比正常通風時減少一半。通過空調機組可以提供客室和司機室通風45 min，且保證每節(jié)車的總風量不少于4000 m3/h。

應急通風時，回風調節(jié)擋板被關閉，新風調節(jié)擋板處于全開狀態(tài)，即在緊急通風時客室里的空氣僅由新風組成。

4.空調機組的調節(jié)與控制

空調機組的工作由微機進行控制。通過微機調節(jié)器可控制室溫，空調系統(tǒng)中新風口、風道和客室座位下均設有溫度傳感器，由溫度傳感器測得的溫度值，傳遞到調節(jié)器中進行處理。

每節(jié)車有一臺微機調節(jié)器，它控制兩個空調單元，可由司機室集中控制或每車單獨控制。列車空調系統(tǒng)必須在激活端的司機室操作其運行或停機，通過按壓設在副司機臺的空調“開”“關”按鈕即可開啟或關閉整列車的空調機組，若開?！翱照{A”按鈕則僅開停列車頭端A車的空調機組。

每節(jié)車的電子柜內裝有一個空調控制板和溫度控制板，溫度控制板可對單節(jié)車空調機組的運行模式和溫度值進行設定，空調控制板控制了每節(jié)車的兩臺空調機組，并能完成故障的診斷和記錄。

空調機組的運行邏輯：啟動順序為送風機、冷凝風機、壓縮機，若前級不能啟動，后級則不被允許啟動。

5.空調機組的功能測試

機組裝車前，至少需要完成下述功能測試，它主要包括以下內容：

（1）測試溫度傳感器，根據(jù)NTC溫度傳感器與環(huán)境溫度對應關系的測量表，測量其電阻值是否達到要求。

（2）檢查冷凝器風扇電機的轉動方向，正常時空氣必須通過冷凝器被吸入。

（3）檢查循環(huán)空氣、新風擋板的功能。

（4）檢查冷凝器和蒸發(fā)器斷面水的排泄情況，尤其應避免蒸發(fā)器斷面的阻塞物可能會影響水排泄。

（5）檢查制冷系統(tǒng)，管路無“冰堵”和嚴重的結霜現(xiàn)象，并確定運行時制冷劑視液鏡無氣泡，顯示為“干燥”。

（6）機組需提供的制冷效果應達到：蒸發(fā)器進入端和出口端的空氣溫度差約大于15 K。

四、通風系統(tǒng)認知

通風系統(tǒng)也是空調系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是將經(jīng)過處理的空氣輸送并均勻分配到客室，使客室形成一定的氣流組織。通風系統(tǒng)向客室內送入經(jīng)過處理后的空氣，同時將客室內的污濁空氣經(jīng)座椅下、側墻，從車頂部排出，其余的污濁空氣通過回風道與新風混合經(jīng)空調機組處理后送入客室，客室氣流循環(huán)如圖6-1-17所示。通風系統(tǒng)是不分季節(jié)而長期運轉的系統(tǒng)。

風道一般用鋁合金板或玻璃鋼制成，在整個風道外表面均覆蓋足夠厚度的隔熱材料，以防止風道冷量損失和結露，如圖6-1-18所示。

圖6-1-17　通風原理

圖6-1-18　風道布置示意圖

司機室內可不單獨設空調機組，而在靠近司機室的客室送風道端設有專門通向司機室的風道，經(jīng)司機室頂部通風裝置進入司機室。污濁空氣通過司機室門上方的排氣口排出。

上海地鐵車輛的司機室還設有交流加熱器，供冬季使用；廣州、深圳地鐵車輛只提供制冷及通風。