【摘要】本文介紹了地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)的主要組成及功能特性，重點(diǎn)說明了地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理。

　　【關(guān)鍵詞】地鐵車輛 空調(diào)系統(tǒng) 

　　隨著城市軌道交通的不斷發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為人們?nèi)粘３鲂械氖走x交通工具。而地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)的作用就是使客室內(nèi)的溫度、相對(duì)濕度、空氣流動(dòng)速度及潔凈度（主要指塵埃及二氧化碳含量）保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，為乘客創(chuàng)造舒適的乘車環(huán)境。 

　　1.通風(fēng)系統(tǒng) 

　　通風(fēng)系統(tǒng)有機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)和自然通風(fēng)兩種方式。機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)是車輛空調(diào)裝置中唯一不分季節(jié)而長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，因此它的質(zhì)量狀態(tài)直接影響到旅客的舒適性和空調(diào)裝置的經(jīng)濟(jì)性。一般地鐵車輛采用機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)方式，依靠送風(fēng)機(jī)所造成的空氣壓力差，通過車內(nèi)送風(fēng)道輸送經(jīng)過處理后的空氣，從而達(dá)到通風(fēng)換氣的目的。 

　　1.1送風(fēng)機(jī)組 

　　送風(fēng)機(jī)組是通風(fēng)系統(tǒng)的動(dòng)力裝置，其作用是吸入車外新風(fēng)和客室回風(fēng)，并將處理后空氣加壓，通過主風(fēng)道等送入客室。它通常由一臺(tái)雙向伸軸的雙速電機(jī)和兩臺(tái)離心式送風(fēng)機(jī)組成。 

　　1.2送風(fēng)道、回風(fēng)道、排風(fēng)道 

　　車頂?shù)亩�臺(tái)空調(diào)機(jī)組，通過與車體相連的兩個(gè)吸振消音的連接風(fēng)道，將處理后的空氣送到車頂?shù)闹黠L(fēng)道內(nèi)。送風(fēng)道的作用是將經(jīng)過處理的空氣輸送到室內(nèi)。車輛的風(fēng)道沿車輛方向分為3個(gè)，中間大的為主風(fēng)道，兩側(cè)為副風(fēng)道，主副風(fēng)道由隔板分開，隔板上設(shè)有一系列調(diào)整風(fēng)量的氣孔。主風(fēng)道的空氣經(jīng)隔板氣孔進(jìn)入副風(fēng)道，使得兩側(cè)風(fēng)道內(nèi)的氣流穩(wěn)定地送入客室中。司機(jī)室的送風(fēng)量是通過在司機(jī)室增壓器從副風(fēng)道中引入，氣流方向可以通過位于內(nèi)頂板上的送風(fēng)導(dǎo)向器來調(diào)節(jié)，空氣可以直接吹到司機(jī)座位區(qū)。風(fēng)道一般用鋁合金或玻璃鋼制成，在整個(gè)風(fēng)道外表面均覆蓋足夠厚度的隔熱材料，以防止風(fēng)道冷量損失和結(jié)霜。 

　　回風(fēng)道是用來抽取室內(nèi)再循環(huán)空氣的。進(jìn)入回風(fēng)風(fēng)道的空氣，一部分通過設(shè)于車頂?shù)撵o壓排氣孔排至車外，另一部分進(jìn)入空調(diào)機(jī)組與吸入的新風(fēng)混合后，經(jīng)過冷卻、過濾由離心機(jī)將其送入主風(fēng)道，這樣就在客室內(nèi)形成空氣循環(huán)，達(dá)到調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度的目的。 

　　排風(fēng)道用以排除車內(nèi)污濁空氣，即排風(fēng)口與車頂靜壓排風(fēng)器間的通道。 

　　1.3新風(fēng)口、送風(fēng)口、回風(fēng)口及排氣口 

　　新風(fēng)口即車外新鮮空氣的吸入口。新風(fēng)口一般裝有新風(fēng)格柵以防止雜物及雨雪進(jìn)入車內(nèi)，另外還設(shè)有新風(fēng)過濾網(wǎng)和新風(fēng)調(diào)節(jié)裝置。新風(fēng)調(diào)節(jié)裝置由一個(gè)24V直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)新風(fēng)調(diào)節(jié)門，調(diào)節(jié)進(jìn)入客室的新鮮空氣量。送風(fēng)口是用來向客室內(nèi)分配空氣的。送風(fēng)口大多數(shù)裝有送風(fēng)器及風(fēng)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，它不但使客室內(nèi)送風(fēng)均勻、溫度均勻、達(dá)到氣流組織分布合理的效果，還可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)送風(fēng)量的大小，送風(fēng)口處一般也裝有送風(fēng)濾網(wǎng)。回風(fēng)口是室內(nèi)再循環(huán)空氣的吸入口。正常情況下，客室內(nèi)一部分空氣應(yīng)作為回風(fēng)，回風(fēng)與新風(fēng)混合前是在客室中被充分循環(huán)過的。與新風(fēng)混合過濾后，通過蒸發(fā)器入口進(jìn)入，應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)擋板，用于調(diào)節(jié)新風(fēng)、回風(fēng)的混合量。排風(fēng)口是用來將客室內(nèi)廢氣和多余的空氣排出車外。從車內(nèi)的長(zhǎng)椅下，經(jīng)過墻板后側(cè)導(dǎo)向車頂，由車頂靜壓排風(fēng)器排出車外。 

　　1.4緊急通風(fēng)系統(tǒng) 

　　在交流動(dòng)力電源失效的情況下，空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)入緊急通風(fēng)。緊急通風(fēng)僅使用空調(diào)送風(fēng)機(jī)，由蓄電池提供DC110V電源通過直流交流逆變器供給風(fēng)機(jī)交流電源，該裝置提供45min緊急通風(fēng)。緊急通風(fēng)為全新風(fēng)，此時(shí)回風(fēng)閥門關(guān)閉，當(dāng)交流動(dòng)力電源恢復(fù)正常時(shí)，空調(diào)機(jī)組自動(dòng)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。 

　　2.制冷系統(tǒng) 

　　現(xiàn)代地鐵車輛都設(shè)有空調(diào)裝置，一般每車設(shè)有兩個(gè)集中式的空調(diào)單元，分別安裝在車頂?shù)膬啥恕�為了使車輛的外形輪廓不超出車輛靜態(tài)限界，特在車頂兩端設(shè)計(jì)了兩個(gè)專用于安裝空調(diào)單元的凹坑，在安裝空調(diào)單元的機(jī)座上加裝橡膠墊以減小振動(dòng)的影響。 

　　2.1制冷系統(tǒng)的主要組成部件及作用 

　　壓縮機(jī)是把來自蒸發(fā)器的低溫低壓制冷劑氣體，壓縮成為高溫高壓氣體，排向冷凝器，使制冷劑在冷凝器中液化。其作用就是不斷從蒸發(fā)器吸入制冷劑氣體，又不斷將制冷劑氣體壓縮后送入冷凝器，同時(shí)維持吸氣端和排氣端的壓力差，和其他主要部件一起來完成制冷劑的相態(tài)變化。冷凝器是熱交換器的一種，這種熱交換器常采用水或空氣作為冷卻介質(zhì)。節(jié)流裝置在制冷系統(tǒng)中的重要作用在于節(jié)流降壓，當(dāng)制冷劑液體由冷凝器（或儲(chǔ)液器）流出，經(jīng)過節(jié)流裝置時(shí)，由于節(jié)流作用，壓力和溫度都降低。蒸發(fā)器也是一種熱交換裝置，它的作用與冷凝器相反。制冷劑液體在其中汽化時(shí)吸收被冷卻物體的熱量，使被冷卻物體的溫度降低，從而實(shí)現(xiàn)制冷目的。制冷系統(tǒng)中的“四大部件”中的每一件都有其獨(dú)特的重要作用，它們?cè)诿芊獾难�環(huán)系統(tǒng)中，按一定的位置和順序排列，再由管道連接起來，各盡其責(zé)，實(shí)現(xiàn)制冷目的。 

　　2.2制冷系統(tǒng)的輔助部件 

　　制冷系統(tǒng)除了“四大主要部件”外，還有儲(chǔ)液器、氣液分離器、干燥過濾器、流量/濕度指示器、閥件，風(fēng)壓開關(guān)，溫度傳感器以組成完整的制冷系統(tǒng)。 

　　3.加熱系統(tǒng)（采暖系統(tǒng)） 

　　考慮到地鐵車輛實(shí)際運(yùn)行區(qū)域的氣候條件，有些設(shè)置了專門的加熱系統(tǒng)。由新風(fēng)口引入的新鮮空氣及車內(nèi)循環(huán)空氣，被機(jī)組的通風(fēng)機(jī)吸入并在電加熱器前混合，通過電加熱器加熱，溫度升高，再由送風(fēng)機(jī)送入車內(nèi)風(fēng)道各格柵，向車內(nèi)送熱風(fēng)，使溫度徐徐上升，并由溫度調(diào)節(jié)器自動(dòng)調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度，維持車內(nèi)的一定舒適溫度。 

　　4.自動(dòng)控制系統(tǒng) 

　　地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)必須在激活端的司機(jī)室操作其運(yùn)行或停機(jī)，通過按壓設(shè)在副司機(jī)臺(tái)的空調(diào)“開”、“關(guān)”按鈕即可開啟或關(guān)閉整列車的空調(diào)機(jī)組。 

　　地鐵車輛的各空調(diào)機(jī)組、廢排風(fēng)機(jī)及電取暖器的供電均由車載輔助逆變器提供，控制回路由直流變換器提供。同時(shí)，直流變換器亦向蓄電池充電，在交流供電失效情況下，由蓄電池向緊急逆變器供電，啟動(dòng)緊急通風(fēng)裝置，蓄電池可維持供電45min。地鐵車輛的微機(jī)控制系統(tǒng)整體上是一個(gè)通過總線連接的多處理機(jī)系統(tǒng)，暖通、空調(diào)控制系統(tǒng)是它的其中一部分。在每節(jié)車廂內(nèi)，設(shè)置一臺(tái)空調(diào)控制柜來控制本車廂內(nèi)的暖通、空調(diào)設(shè)備�？刂乒駜�(nèi)配有可編程微處理控制器，控制器通過總線與車輛監(jiān)控單元相連，完成空調(diào)運(yùn)行參數(shù)和診斷數(shù)據(jù)與列車的中央控制單元交換。這樣，司機(jī)就可在司機(jī)室觸摸顯示屏上對(duì)全列車的暖通、空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。同時(shí)，車載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)暖通、空調(diào)系統(tǒng)具有監(jiān)測(cè)及診斷功能。另外，控制器還帶有接口，通過該接口，控制器可與便攜式電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)交換并對(duì)其內(nèi)部程序進(jìn)行修改和更新下載。 

　　5.結(jié)束語 

　　地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)的性能對(duì)于乘客乘車環(huán)境的舒適性起到?jīng)Q定性的作用。因此在地鐵車輛空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮到制冷量的大小、通風(fēng)系統(tǒng)的合理性、空氣的潔凈度而且還必須考慮到緊急情況下的保護(hù)措施以及降低空調(diào)的能耗和噪聲。 

　　參考文獻(xiàn) 

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