1 水暖系統(tǒng)簡(jiǎn)介
　　1.1 水暖系統(tǒng)的主要構(gòu)成要素 水暖系統(tǒng)一般由燃油液體加熱器、散熱器（強(qiáng)制式或自然式）、除霜器以及水暖管路等組成，有時(shí)根據(jù)需要可取消燃油液體加器，或增加司機(jī)取暖器、踏步除霜器等等。

　　1.2 水暖系統(tǒng)的工作原理 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套內(nèi)防凍液（或獨(dú)立水箱內(nèi)的防凍液）經(jīng)過(guò)二次處理（燃油液體加熱器增壓加熱或水泵增壓）或直接依靠發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套內(nèi)防凍液的自身壓力（無(wú)增壓裝置）在車廂內(nèi)采用并聯(lián)或串聯(lián)方式流過(guò)散熱器、除霜器，最后回到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套內(nèi)，同時(shí)通過(guò)散熱器、除霜器向車廂內(nèi)放熱，其原理如圖1所示，圖中首先有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套內(nèi)防凍液在整車內(nèi)部的循環(huán)，其次還有一個(gè)冷熱空氣在散熱器或除霜器周圍的熱交換循環(huán)。

　　1.3 水暖系統(tǒng)的特點(diǎn)。水暖系統(tǒng)制熱量大、放熱溫和，所以在寒冷、干燥地區(qū)采用水暖系統(tǒng)采暖最合適不過(guò)，同時(shí)還兼有冬季預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)的功能。

　　2 燃油液體加熱器的選取

　　2.1 燃油液體加熱器的功率選取 燃油液體加熱器功率大小的選取在強(qiáng)調(diào)國(guó)家等級(jí)的情況下主要是根據(jù)國(guó)家客車等級(jí)評(píng)定人均取暖量來(lái)確定，這樣選擇的燃油液體加熱器的功率往往是富余量很大；在不強(qiáng)調(diào)國(guó)家等級(jí)的情況下可以參照《客車燃油加熱器的匹配計(jì)算》[ 1 ]來(lái)選取適合的燃油液體加熱器，通過(guò)這種方式選取的燃油液體加熱器的功率是比較合理的。

　　2.2 燃油液體加熱器的型式選取 燃油液體加熱器可根據(jù)進(jìn)風(fēng)口的型式分為傳統(tǒng)型和改進(jìn)型，前者的進(jìn)風(fēng)位置在燃油液體加熱器的底部，進(jìn)風(fēng)量的大小不可調(diào)節(jié)，后者的進(jìn)風(fēng)位置在燃油液體加熱器的前部或下部，進(jìn)風(fēng)量的大小可調(diào)，適用于全國(guó)各種地區(qū)使用，這里需注意的是改進(jìn)型的燃油液體加熱器的進(jìn)風(fēng)量雖然可調(diào)，但是針對(duì)同一地區(qū)而言進(jìn)風(fēng)量的大小是一定，如果隨意調(diào)節(jié)反而會(huì)影響燃油液體加熱器的正常工作。燃油液體加熱器可根據(jù)排氣管位置的不同分為普通型和特改型，前者的排氣管在燃油液體加熱器的下部，后者的位置常見(jiàn)是在燃油液體加熱器的側(cè)部。燃油液體加熱器根據(jù)燃油參與燃燒方式可分為普通（甩油霧化式）燃油液體加熱器和電動(dòng)噴油式燃油液體加熱器，后者比前者燃燒更充分、更環(huán)保。介紹完燃油液體加熱器的各種型式，現(xiàn)在順便介紹一下近幾年才開(kāi)始在公交車上小批量使用的節(jié)能型尾氣加熱器，這種加熱器特點(diǎn)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣尾管中的余熱加熱發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套內(nèi)防凍液制熱取暖，因其不需燃燒燃油，故有著節(jié)能省錢的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它也存在不如燃油液體加熱器制熱量大、不能預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)等缺點(diǎn)。上面簡(jiǎn)單介紹了燃油液體加熱器的各種型式以及節(jié)能型尾氣加熱器，可以根據(jù)各種場(chǎng)合的需要進(jìn)行選擇，在南方地區(qū)甚至可以不加裝任何加熱設(shè)施也能滿足本地區(qū)的取暖要求。

　　3 燃油液體加熱器的安裝布置

　　3.1 燃油液體加熱器的安裝 燃油液體加熱器通常是在車輛的倉(cāng)體里安裝，因而燃油液體加熱器倉(cāng)體底封板強(qiáng)度必須牢固可靠，通常采用在燃油液體加熱器倉(cāng)體底封板上加焊5.0mm厚的鋼板或采用加焊加強(qiáng)型材，結(jié)構(gòu)如圖2所示。具體采用哪種方案根據(jù)實(shí)際倉(cāng)體布置的需要，方案（二）比方案（一）強(qiáng)度更好，但結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜。

　　3.2 燃油液體加熱器布置型式 燃油液體加熱器布置型式很多，通常根據(jù)不同車型的總布置要求采用不同布置型式。一般情況下燃油液體加熱器是布置在獨(dú)立的倉(cāng)體內(nèi)，但有時(shí)也與蓄電池布置在同一倉(cāng)體內(nèi)。當(dāng)燃油液體加熱器與蓄電池布置在同一倉(cāng)體內(nèi)時(shí)通常有兩種方案，第一種是燃油液體加熱器與蓄電池并排布置如圖3所示，這種布置方式適合于燃油液體加熱器倉(cāng)體在高度方向尺寸較小，而在車身前后方向尺寸較大時(shí)，優(yōu)點(diǎn)是燃油液體加熱器、蓄電池布置的重心都很低，便于安裝、維護(hù)、檢修等，相對(duì)的維護(hù)費(fèi)用較低；第二種是燃油液體加熱器、蓄電池重疊布置，如圖4所示，這里又有兩種方案，方案（一）是蓄電池上置燃油液體加熱器下置式，方案（二）是燃油液體加熱器上置蓄電池下置式，由于方案（二）相對(duì)方案（一）來(lái)說(shuō)燃油液體加熱器的排氣管、滴油管處理難度大，所以方案（二）并不多見(jiàn)，但方案（二）中蓄電池重心低安全可靠，省去了方案（一）中蓄電池防護(hù)措施等，同時(shí)蓄電池便于安裝、維護(hù)、檢修等，相對(duì)的維護(hù)費(fèi)用也較方案（一）低很多。

　　4 散熱器、除霜器型式選取

　　4.1 散熱器型式選取 散熱器是保證車廂內(nèi)取暖效果的關(guān)鍵，所以選擇好散熱器至關(guān)重要。

　　4.1.1 常見(jiàn)散熱器介紹 常見(jiàn)散熱器有自然散熱片、強(qiáng)制散熱器（盒式或壁掛式）、自然散熱片與強(qiáng)制散熱器混合散熱器等。自然散熱片外觀豪華、美觀，長(zhǎng)度可以訂做，但存在不易運(yùn)輸、制熱慢、過(guò)熱無(wú)法自動(dòng)停止工作的缺點(diǎn)；相比而言強(qiáng)制散熱器的外形短小，但制熱快、過(guò)熱能自動(dòng)停機(jī)、工作與停機(jī)按鈕操作方便等優(yōu)點(diǎn)；自然散熱片與強(qiáng)制散熱器混合散熱器綜合了自然散熱片與強(qiáng)制散熱器的優(yōu)點(diǎn)。

　　4.1.2 散熱器型式的選取 自然散熱片的放熱量設(shè)為P1＝1.1Kw/m（經(jīng)驗(yàn)值），根據(jù)前面燃油液體加熱器選取原則假如選定燃油液體加熱器功率為P0＝28Kw，除霜器的放熱量為P2＝5Kw，則自然散熱片的長(zhǎng)度L＝（P0-P2）/P1＝20.91m，顯然自然散熱片的長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，在車身長(zhǎng)度較短的車型上使用不合適。強(qiáng)制散熱器根據(jù)放熱量的不同有許多不同規(guī)格，假如選定燃油液體加熱器功率為P0＝28Kw，除霜器的放熱量為P2＝5Kw，強(qiáng)制散熱器的放熱量為P3＝4.5Kw，則強(qiáng)制散熱器的數(shù)量N＝（P0- P2）/ P3＝5.1，圓整后N＝5個(gè)。當(dāng)然上面的計(jì)算都突略了發(fā)動(dòng)機(jī)防凍液余熱部分的熱量，實(shí)際上這部分熱量還是相當(dāng)可觀的[ 2]，所以選擇散熱器數(shù)量可以比理論上增加1∽2個(gè)更能發(fā)揮整個(gè)水暖系統(tǒng)的散熱效果。

　　4.2 除霜型式選取 合理選擇除霜器是保證車身前風(fēng)擋玻璃除霜效果的關(guān)鍵。

　　4.2.1除霜器型式介紹 常見(jiàn)除霜器型式有電加熱除霜器、風(fēng)暖除霜器、水暖除霜器、自然風(fēng)除霜器等。電加熱除霜器主要是根據(jù)電阻絲通電放熱的原理來(lái)達(dá)到除霜目的，其特點(diǎn)是放熱量不大，吹出的風(fēng)干燥，需要消耗電能。風(fēng)暖除霜器通常是與風(fēng)暖系統(tǒng)配套使用，其特點(diǎn)是體積大，放熱量一般，吹出的風(fēng)干燥。水暖除霜器是利用發(fā)動(dòng)機(jī)缸體水套內(nèi)防凍液的熱量在除霜器內(nèi)部進(jìn)行熱交換，再通過(guò)除霜器出風(fēng)口將熱量吹到前風(fēng)擋玻璃上實(shí)現(xiàn)除霜目的，其特點(diǎn)是散熱量大，出風(fēng)量大，如果采用混合進(jìn)風(fēng)（即引進(jìn)適量車廂外干冷空氣與車廂內(nèi)空氣混合進(jìn)入除霜器內(nèi)）等會(huì)使除霜效果更佳。自然風(fēng)除霜器原理很簡(jiǎn)單只需將車廂內(nèi)的空氣通過(guò)除霜器內(nèi)部的風(fēng)機(jī)加速后吹到前風(fēng)擋玻璃上實(shí)現(xiàn)除霜。

　　4.2.2 除霜器型式的選取 上面簡(jiǎn)單介紹了除霜器的各種型式，可以根據(jù)地區(qū)以及特殊要求的需要進(jìn)行選擇。電加熱除霜器在整車電能充裕的情況下使用；風(fēng)暖除霜器因?yàn)槠涑Ч话闼砸话愫苌俨捎?；水暖除霜器適合東北、西北高寒地區(qū)；自然風(fēng)除霜器適合于南方地區(qū)使用。

　　5 水暖系統(tǒng)的管路布置與控制

　　5.1 水暖系統(tǒng)的管路布置 水暖系統(tǒng)一般采用串聯(lián)、并聯(lián)兩種布置方式，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。在東北、西北等高寒地區(qū)除霜要求很高，管路采用將除霜器與其他散熱器并聯(lián)的方式進(jìn)行布置；在除霜要求一般的地區(qū)一般采用將除霜器與其他散熱器串聯(lián)的方式進(jìn)行布置，因?yàn)榇?lián)管路布置更簡(jiǎn)單、系統(tǒng)更可靠。

　　5.2 水暖系統(tǒng)的管路控制 水暖系統(tǒng)的管路控制是通過(guò)水暖閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通常情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)出、回水口各需一個(gè)閥門，設(shè)為閥門1、閥門2，閥門1、閥門2可以實(shí)現(xiàn)控制干路水路的流通與關(guān)閉，在燃油液體加熱器的進(jìn)水端有一個(gè)閥門，設(shè)為閥門3，閥門3也可實(shí)現(xiàn)控制干路水路的流通與關(guān)閉，在并聯(lián)管路的一個(gè)支路上一般還需增加一個(gè)閥門，設(shè)為閥門4，閥門4通常是用來(lái)控制自然散熱片、強(qiáng)制散熱器。通過(guò)水暖管路上各閥門的開(kāi)啟或關(guān)閉組合可以實(shí)現(xiàn)車廂供熱情況選擇，另外還可方便水暖管路檢修。前面提到的閥門4一般為手動(dòng)式，也可以做成電磁式，電磁閥門與自動(dòng)恒溫控制器配合使用可實(shí)現(xiàn)車廂內(nèi)恒溫控制，電磁閥門與普通按鈕開(kāi)關(guān)配合使用可以直接在車廂內(nèi)電動(dòng)控制閥門的開(kāi)啟或關(guān)閉，當(dāng)然閥門4采用型式的不同，整車的成本也是不同，可以根據(jù)實(shí)際需要選取，建議裝自然散熱片時(shí)閥門4必須為電磁式閥門，這樣行車時(shí)可以實(shí)現(xiàn)在車廂內(nèi)控制水暖的工作與否，有利于行車安全（省去司機(jī)頻繁上下車去開(kāi)啟或關(guān)閉閥門）。水暖系統(tǒng)中因閥門比較多，客戶買車后通常不知如何操作，我們就將各閥門手柄標(biāo)簽做成不同色，再在燃油液體加熱器倉(cāng)體內(nèi)粘貼閥門功能標(biāo)簽，方面客戶了解各閥門的功能，從而減少誤操作的可能。

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　以上簡(jiǎn)單介紹了客車水暖系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，只有通過(guò)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程各環(huán)節(jié)的優(yōu)化設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)水暖系統(tǒng)的系統(tǒng)優(yōu)化。

　　參考文獻(xiàn)：
　　〔1〕.周求剛等.客車技術(shù)與研究.客車燃油加熱器的匹配計(jì)算，2003，6：16.
　　〔2〕.凌育仁.客車技術(shù)與研究.燃油式和尾氣式加熱器混合裝車的可能性，2003，3：35.
　　彭慶華 （鄭州宇通客車股份有限公司，河南 鄭州 450061）
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