郭雪，侯雪征 张月鹏
中车唐山机车车辆有限公司
摘要：从复兴号动车组运行情况来看，复兴号动车组从2007年开始投入使用，在我国发展过程中发挥着极为重要的作用，而复兴号动车组在实际运行的过程中所面临的地域非常的辽阔，各地的环境之间也存在较大的差距，而这些情况也在一定程度上加大列车的运行问题，影响列车的运行质量。本文在研究的过程中将以复兴号动车组空调系统设计优化为中心，对其优化内容进行讨论与分析。
关键词：动车组；空调系统；设计与优化
引言：
交通行业在我国发展过程中有着极为重要的作用，而动车的产生则在极大程度上提升我国交通事业发展质量与效率，现阶段我国高铁已经成为我国面对世界的名牌之一，并被称为中国“新四大发明”之一，在我国发展中发挥着极为重要的作用。而空调系统作为高铁中的重要组成部分之一，影响列车的使用质量与安全性，本文在研究的过程中，将以复兴号动车组为例，对复兴号空调机组的设计与优化进行研究与分析。
一、空调机组在动车运行中的重要性
空调机组是动车中的重要组成部分，其实动车运行的安全性以及运行质量有着极为紧密的联系，一般情况下，动车在实际运行过程中，空调机组发挥以下几方面的作用。第一，空调机组能够将车辆外部的新鲜空气带入到车辆内部，为用户提供呼吸所需要的氧气，使用户在乘坐过程中能够得到更高质量的乘坐体验。第二，列车在运行过程中需要承载的人流量相当庞大，而在这个过程中也会造成车辆内部空气污染情况，严重的情况下甚至会产生部分污染性较强的物质，在这种情况之下，空调机组的正常运行能够在为列车内部提供空气的同时，也将列车内部原有的空气带入外界，排除室内生产的污染物以及空气气味等。第三，列车在实际运行中会受到较多因素的影响，而列车温度与湿度在不符合运行的要求的情况下，有可能会对列车产生一定的影响，如列车长时间湿度过大，造成部分零件锈蚀情况等，在这种情况之下，空调机组的正常运行只能够带去车辆内部过多的热量以及湿度，使列车内部环境处于一种较为稳定的环境中。第四，列车在实际运行中，其正常运行需要部分原材料的燃烧，而空调机组的运行则能够为这些燃烧设备提供一定的空气，使设备能够更加稳定的投入到运行中，提升设备的运行质量与效率[1]。
二、复兴号动车组空调系统设计与优化注意要点分析
从复兴号动车组空调系统设计角度上来说，其实空调系统主要是由客室空调机组，控制柜，废排装置，压力保护系统，司机室空调机组，司机室暖风机以及风道系统几个部分所组成，基本能够满足列车在实际运行过程中对于温度调节，适度调节，换气等方面的实际需求，为用户提供更加舒适的环境，也为列车的正常运行奠定基础。而复兴号动车组空调系统进行设计与优化的过程中需要满足以下几个方面的需求。
第一，满足温度、湿度调节需求。要求复兴号动车组空调系统在进行优化之后，能够对温度进行更高质量的控制，保证列车在实际运行过程中温度湿度等，能够保持在一个较为稳定的数值范围内，为列车的正常运行奠定良好的基础。
第二，满足室内通风需求。室内通风不仅仅能够提升列车内部空气的清新程度，为用户提供更加舒适的环境，也能够为列车的正常运行提供充足的空气。
第三，重视轻量化设计。一般情况下，空调机组的重量越轻，列车在实际运行过程中所消耗的能量越低，而轻量化微型化，也是现阶段电器发展的主要趋势。
第四，降低维修保养成本。一般情况下，列车需要运行几年十几年，这就对列车整体质量提出更高的要求，而更加优质的设计则能够降低列车维修保养成本，让列车创造更大的经济效益[2]。
三、复兴号动车组空调系统设计与优化主要内容分析
在这种情况之下，相关人员积极的进行空调系统改进与优化，使其系统在实际运行中能够更加的稳定，进而为民众提供更高质量的出行服务。而其空调系统在改进与优化的过程中基本上是从以下几个方面进行优化与改进。
（一）轻量化设计
轻量化设计不仅仅能够降低列车的运行成本，也能够在一定程度上提升列车使用的安全性。
而CRH2A系列动车组在进行轻量化设计的过程中，对其空调系统进行改进与优化，使空调系统更加的轻。其系列动车组每节车厢需要安装两台客室空调机组，一台换气装置，而两种设备之间通过风道进行相互之间的连接。在进行优化之前，空调机组的重量大约在770千克，换气装置的重量大概在360千克左右，除此之外，每节车厢的顶部需要安装一台车顶单元式空调机组，这一设备的重量大概在850千克左右，而车内则需要安装一台空调控制柜，车的下方则需要安置一台废排装置，两种设备的重量分别为75千克以及77千克。在对车辆进行优化与改进之后，车辆整体减重大致为（770×2+360-850-75-77）×78=7184千克。
从上部分的叙述中可知，轻量化设计工作能够在较大程度上降低车辆的负重，而与此同时，空调机组所需要具备的功能并没有受到影响，使列车在实际运行的过程中，能够保证自身正常运行的情况下，最大程度上降低自身负重，进而降低能量的消耗，提升列车使用的经济效益。
（二）空调控制装置优化
以CRH2A系列动车组空调控制装置优化情况来看，其中以下几个方面进行优化与改进。
首先，车辆在进行设计的过程中设置有相应的显示器，利用显示器，显示车辆在实际运行过程中，来自车辆的控制信息，让空调机组成员能够更加清晰的分析空调机组在实际运行过程中存在的问题，更具针对性的进行空调机组的维修，故障排除，保养等方面工作。提升车辆保养与控制质量。
其次，从列车运行控制系统角度上来说，其控制系统主要由信息显示器、控制器、接收器、断路器、网络接口、手动装置等方面的装置所组成，这些部分的灵活使用能够利用信息化技术的优势，对空调机组的实际运行情况进行实时的监督，辅助相关成员判断空调机组运行状况，并在发生异常情况时，及时的进行管理与维护。
最后，控制手段上来说，相比原有的空调系统，新的空调系统在实际应用的过程中增加手动控制装置，谁能够保证列车在实际运行过程中，如果出现问题，能够调动到手动控制装置，进而对空调系统进行控制，使空调系统能够投入到正常应用中。
总而言之，对空调系统的控制装置进行整体的优化之后，其控制更加的人性化，提升空调系统应用质量与效率。而新的设计方案，也能够更好的对空调系统运行情况进行监督，为维修，保养人员提供更加高质量的数据支持[3]。
（三）制冷能力提升
早期，复兴号动车组空调系统的设备主要是安装在车下设备舱中，而在进行改进与优化之后，将空调系统采用车顶单元嵌入式的方式进行安装，这种方式在实际安装过程中的优势主要表现在以下几个方面。首先，进风口位于车辆顶部，能够有效的避开部分线路以及地面上的灰尘，降低由于灰尘而造成空调机组堵塞的情况。其次，相比于地面而言，车顶部位置的空气温度较低，能够提升空调机组降温质量与效率，降低制冷不良问题的出现。
（四）冷凝水排水方式优化
原有的空调系统在实际运行过程中，并没有在空调机底部设置相应的排水泵，造成空调在运行过程中所产生的冷凝水无法得到及时的排除，进而影响到其制冷效果。而在进行改进与优化后，设置了相应的冷凝水管，利用重力的方式，将冷凝水排出车外，降低排水不及时对空调制冷效果的影响。
（五）可维修性提升
在进行优化与改进之后，复兴号动车组将空调系统设置于车辆的顶部，这种设计方式能够减少进风口处粉尘颗粒物的产生，进而降低粉尘等颗粒物对于空调机组正常运行的影响。而在进行这种优化之后，也在极大程度上延长了车辆维护周期，降低车辆运行成本。
四、结束语
伴随时代的发展，人们对于公共交通的重视程度在不断提升，而动车组在人们生活中的地位也会随之提升，在这种环境之下，要求动车组成员需要重视空调系统以及其他系统的不断改进与优化，以保证动车能够在人们生活中发挥更大的作用。
参考文献：
[1]刘渠海, 张玉刚. 复兴号动车组空调系统设计优化及应用[J]. 山东工业技术, 2018(21):52.
[2]贾学斌, 张雷, 陈敬文. 高铁站房大空间空调送风的气流组织分析与研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2015(4):762-768.
[3]孟鑫, 刘宵辰, 黄哲,等. CRH380A高铁机车空调控制系统的设计与开发[C]// 今日轨道交通(专属版). 2015.