出口欧洲高寒地区公交车水暖系统设计

赖志艺



出口欧洲高寒地区公交车水暖系统设计

赖志艺

(厦门金龙旅行车有限公司，福建 厦门 361028)

现国内越来越多的客车出口欧洲，由于欧洲理念和法规标准与我国不同，国内这方面的文献很少，以厦门金龙旅行车的两种6125公交车为例，阐述出口欧洲高寒地区低入口公交车暖风设计要点，为同行提供参考。

出口欧洲高寒地区；公交车；水暖系统；设计

客车水暖系统设计除了要合理选择加热器和散热器、除霜器外,还需要合理设计管路水流系统[1]。

1 暖风散热器的选择

1.1 总功率的选择

暖风散热器总功率是除霜机和所有的散热器及暖空调散热功率值的总和。现国内及部分国外的暖风性能要求是：以在某稳定环境温度下，暖风开启一定的时间，车上几个测试点温度各应达到某个值为准[2]。国内对公交车的暖风机总功率有个征求意见稿，供热量要求≥1 670kJ/h /m3，但这比较难满足的部分国外如俄罗斯暖风性能要求；我们就按经验给出2个计算方法：外界气温在-30°C左右时。

1.1.1按车的长度，4~5kW/m。如12 m公交车，暖风散热器总功率是48~60kW。

1.1.2按大巴高三级的采暖量要求2 000kJ/人[3](0.56kW/人)x最大载客数量x1.1。加大10%是因为公交车经常上下客开门；如最大载客数90人，暖风散热器总功率是55.4 kW。

在更低的外界温度下，应再适当考虑加大总功率；如俄罗斯圣彼得堡地区，冬季在-40°C左右，金旅出口到那里的6125公交车散热总功率为63.5 kW。

这里暖风机的总功率是指暖风机的标称总功率，非实际发热的总功率，由于国内暖风机在规定试验条件下：暖风装置的进水温度与进气湿度之差为65°C时的设计放热量；[4]而高寒地区实际使用状态是水温70°C左右，车内气温是15°C，所以实际发热的总功率没那么大。

1.2 散热器形式的选择

散热器形式应满足所出口国家的法规认证要求；如电磁干扰、噪音、所占位置及形状等；一般情况下,出口北欧地区的公交车要求尽量安静，车厢内部风速尽量柔和，所以他们要求使用更多的自然散热片和噪音尽量低的强制散热器，常用的配置是:大功率带外循环前除霜机+座椅下暖风（壁挂式暖风）+自然散热片+踏步暖风+司机区暖风+暖空调。而俄罗斯公交车的要求是温升速度快，常用配置是：大功率带外循环前除霜机+座椅下暖风（壁挂式暖风）+踏步暖风+司机区暖风。

2 加热器的选择

2.1 功率的选择

加热器功率=暖风散热总功率-发动机余热功率，发动机余热功率一般取发动机功率的8%~15%。高寒地区由于实际散热功率小于暖风机的标称总功率，所以可以在计算时暖风散热总功率值可以减少15%，如出口德国6125公交车，暖风散热总功率63 kW，发动机标定功率220 kW，加热器功率=63kWx85%-220 kWx8%~15%=21~36kW，本例采用30kW加热器；加热器功率不足不但易造成发动机水温过低导致暖风系统取暖效果差，而且对发动机寿命有较大影响。

2.2 加热器形式的选择

一般情况下，普通柴油机公交车采用燃油加热器，天热气公交可以采用燃油加热器、燃气加热器、尾气加热器。

2.3 水泵的选择

由于高寒地区的公交车暖风系统散热器较多，总水阻较大，所以加热器采用的水泵较非高寒地区的大，如出口德国6125公交车采用韦巴斯特U4855水泵。

3 前除霜的选择

北方高寒地区由于车内的温度高于车外，乘客散发的水汽易在前挡玻璃形成水雾，影响司机视线，除霜出风温度高，所含水分低，能使除霜风幕在上升、与车内空气混合、接触玻璃仍保持较低湿度，从而保持玻璃清晰[5]。车内除湿目前最有效的办法是吸取外界干冷空气，所以北方高寒地区要选用带外循环的除霜机，带外循环部分带过滤网。

除霜效果的好坏，许多方面有关，其中包括除霜机散热功率和出风量，一般情况下，可以采用可以布置得下的尽量大功率除霜机，电机功率380W，至少240W，两档调速或风速线性可调。

4 水暖管路系统的设计

4.1北欧高寒地带公交车的暖风一般设计要求安静，舒适，成本较高，我们以出口德国的6125公交车为例，具体的暖风原理图如下所示。

图1 6125公交车暖风原理图

图1中K1,K2,K3,K4,K5,K6为电磁水阀或手控大通径水阀；D38,D25,D8表示相应数值内径的水暖管。

4.1.1暖风系统具体说明如下

4.1.1.1水路的内通径

整个水路采用内径38的主管路，主水路最小通径（包括发动机取水口和回水口）应该是手控大通径水阀K1和K6的内径，内径大于25。

各分水路胶管采用内径25的管路，分水路最小通径应该是是手控大通径水阀的内径，内径大于20。

主管路到发动机回水管之间有一个内径8的支水路，这支水路的作用是起到保护加热器的作用，当所有分水路水阀误操作被关闭时，加热器工作也不会被烧坏。而且这路水路由于内径很小，对整个系统几乎无影响。

各支路（管内径25）的出水压力，流到内径38的主回水管时，由于通径加大231%，压力可以马上减小一半以上，使回水管的水压肯定低于各分水路回水压力。因为如果采用内径25的主回水管，三个分水路回水压力不均匀，会造成回水压力高的那路暖风的水倒流回水压力低的那路暖风水路，导致回水压力低的那路暖风水路不通，散热器无水流流动无法散热，无法正常工作。

4.1.1.2暖风系统采用混联水路，分为三路： 1、除霜器及司机散热器，2、乘客区暖风，3车顶暖风。这三部分水路分别由K2，K4，K5水阀独立控制。车顶暖风系统要有电磁阀K5能够控制水在没有压力的时候保留在管路中，避免进空气。

在冬季预热发动机时，关闭K3，K4，K5水阀，打开加热器加热防冻液并打开除霜机除霜。

发动机启动后水温达到某种程度后，逐步打开K3，K4水阀，打开乘客区和司机区暖风机，最后视外界气温的高低情况打开K5水阀，打开车顶暖风。

司机区带暖风机，暖风机热量可以通过手控球阀K3控制水流量线性调整，在仅需前除霜的情况下，可以关闭司机区暖风机。

4.1.1.3暖风设计还要注意以下几点：

车内所有侧面尽量装自然散热器，进水管路可以布置在车内；

前门和中门暖风机带导风翻边，暖风以倾斜一定角度吹到地板面，避免车门位置地板结冰；

轮椅区前的暖风机风向为吹向轮椅区，避免轮椅区位置积雪结冰；

前除霜和司机暖风那路暖风水路必须从底盘走，因为夏天也会用到除霜，从车身内自然散热器走，会发热；

前区地板可以根据用户要求加加热膜；

K1和K6采用38口径的大通径球阀或电磁阀，K4，K5采用25口径电磁阀，K2，K3采用25口径大通径球阀；

可以根据用户的要求，在做乘客区加温度传感器，与顶置暖风系统配合做恒温系统。

4.2 俄罗斯暖风一般设计要求有效、实用、成本较低，具体的暖风原理如图2所示。

俄罗斯暖风水路设计与北欧类似，只是将顶置暖风改为乘客后区，乘客区暖风改为乘客前区，散热器档位多1~2档，通过多档位控制散热量。

5 结束语

在客车系统中，空调和暖风系统就像菜系中盐和味精的作用。对于出口高寒地区的客车而言，暖风系统设计的优劣，对乘客的舒适性影响极大，从而对该客车的市场竞争力产生极大的影响。

图2 俄罗斯公交车暖风原理图

图中K1,K2,K3,K4,K5,K6为电磁水阀或手控大通径水阀；D38，D25，D8表示相应数值内径的水暖管

[1] 李恒.大型客车采暖系统设计[J].客车技术与研究，2005（2）：30－34.

[2] GB/T 12782-2007.汽车采暖性能要求及试验方法[S].

[3] JT/T 325-2010.营运客车类型划分及等级评定[S].

[4] QC/T 634-2007.汽车水暖式暖风装置[S].

[5] 俞立新.高寒地区客车前风窗玻璃除霜分析及改进[J].客车技术与研究，2008（2）：35－38.

（责任编辑：季平）

The heater design key point of the low entrance bus exported to Europe to the person in this profession

LAI Zhi-yi

（Xiamen Golden Dragon Bus Co. Ltd.，Xiamen 361028，China）

Now more and more domestic buses export to the Europe, for the different idea and standard between Europe and China and the less literature in this regard, this article takes two kinds of XML6125 buses of Golden Dragon as an examples to explain the heater design key point of the low entrance bus exported to Europe to the person in this profession.

export European extremely frigid zones; bus; water-heating system; design

2011－12－06

赖志艺（1968－），男，福建平和人，工程师，主要研究方向：汽车电器，客车空调暖风设计。

U469.1

A

1673-1417（2012）01-0012-04