压力交变是模拟空调压缩机反复启停过程中制

　　车用冷凝器大体经历了管片式、管带式到平行流的设计变迁（图1），伴随着更精细的部件设计和材料技术，近年来冷凝器的技术进步主要体现在小型化和轻量化。此外，

　　挤压扁管近年来不断追求更小的孔径。而由轧制材制造的折叠扁管则由于具成本优势在90年代末期开始逐渐被引入市场；

　　平行流冷凝器的设计优化-主要是翅片的优化，与水箱一体、前端模块化是未来冷凝器开发的主要方向；

　　液冷式冷凝器开始出现应用，尤其适合缩减前端布置空间和二次回路系统（液冷式空调系统）。

　　本文对搜集的冷凝器参数进行宏观测量和微观测量，得到样品的大部分设计参数，其中宏观测量7项，包括散热器芯体的长、宽、厚度、总成的毛重量，集液管的外径、内径，以及制冷剂侧流程布置。微观测量20项，包括：扁管和翅片的具体形状参数。微观测量是利用光学显微镜对小尺寸部件进行一般精度测量的方法，需要经历切割、制（磨）样、观察、测量四个阶段，其中切割和制样阶段尤为关键，直接影响终的测量精度。本文采取多次制样多次测量的方式控制误差。

　　基于此可以认为，目前汽车行业的冷凝器主流设计是芯厚16mm, 扁管高2mm/1.8mm, 扁管孔数10，翅片高度7.8mm，开窗数10，开窗角度27度，存在一定的设计趋同性;

　　本调研对冷凝器的测试项目包括传热性能试验、压力交变试验、耐冷/热试验、外腐蚀加速试验。除外腐蚀试验外，其它测试均在交大-中关村研究院完成。各项试验的测试条件见下表：

　　本文除了对冷凝器的换热量和两侧阻力等常规指标进行评估，还对单位重量的换热量及单位体积的换热量进行评价，希望以此衡量冷凝器设计的轻量化程度和紧凑性。（注：篇幅有限，本文仅对工况点2的换热量结果进行说明）

　　图5：各冷凝器换热量（灰色线：各冷凝器风阻曲线可以近似得出如下几个结论：

　　汽车前端的布局非常紧凑，通常防撞梁和冷凝器之间的距离很难保证，如果该间隙很小，那么仅有少量的风会从高效区经过，冷凝器的设计性能不能充分在整车上体现。而采用KR-01的流路布置，则中间区域是低效区，因此即使防撞梁和冷凝器很接近，也不会对性能造成太大影响。另一方面由于中间部位的遮挡，更多的风会往上下相对高效的区域流动，所以，这种情况下，遮挡反而可能对冷凝器有利。

　　为了证实上述推断，我们进行了KR-01冷凝器前端带挡板的换热量测试，安装结构如图9，后发现带挡板的换热量比不带挡板时在工况点2提升了67%。

　　这个案例其实深刻启示了我们，台架试验和整车试验差异到底会有多大，主机在定产品设计需求时需要考虑整车实际的运行及安装环境，才能获得更匹配的产品。

　　鉴于KR-01特殊的流路设计可能带来整车条件下实际运行的性能增益，本文后续的比较均采用了KR-01带挡板时的换热量结果。同理，对另一台采用类似设计的CN-05也进行了同样的处理。

　　根据各冷凝器单位重量的换热量，自主品牌的平均值4.04kW/kg，比合资品牌的平均值5kW/kg小了将近20%，轻量化方面有一定差距。

　　同样根据各冷凝器单位体积的换热量，自主品牌的产品在紧凑性上也略显不足。EU-02在这两项指标上都表现出色，得益于它是一套采用12mm芯厚的设计，但是我们注意的一点是，EU-02的风阻也是相对较大的。

　　冷剂压力的变化而带来的冷凝器的疲劳现象，一般R134a系统的冷凝器工作压力在2MPa以内。本文试验设定为0-3.6 MPa之间进行压力脉冲，且在20万次脉冲仍未泄漏时，则打爆破测量极限压力。

　　仅有CN-01未通过压力交变试验，而CN-04，EU-02，US-02在经历20万次压力脉冲后爆破压力均不能满足常规的爆破压力要求，大部分样品的爆破点位于集流管，少部分在端盖或者干燥储液罐。

　　SWAAT是模拟大气腐蚀的加速试验方法，是一种酸性盐雾试验，目前已经逐渐取代中性盐雾试验成为行业内主要的评价方法。根据各整车理解的差异，对冷凝器SWAAT试验的要求从15~40天不等。本文以15天为界限进行评估，并采用ASTM-G85 A3循环：

　　结果显示，CN-03和CN-04不能通过本项测试，且各冷凝器的测试结果离散度很大，假设各冷凝器均是严格按照整车的产品标准开发，某种意义上也说明对加速腐蚀试验与实际腐蚀的相关性，汽车行业的整体认同度并不高。我们也进一步分析了这些样品失效的形态，如下图所示：

　　除了JP-01采用了复合管料搭配非复合内翅片的折叠扁管，其它10套样品均采用挤压扁管，我们发现只有JP-01在做完盐雾试验没有管翅分离（翅片脱落）的现象，其它包括失效天数长的EU-01均出现严重的翅片脱落。
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