张利军
呼和浩特铁路局包头车辆段 内蒙古包头市?014010
摘要：新时期，铁路运输系统是我国主要运输方式之一，现阶段，我国经济逐步发展，速度的发展推动我国铁路客运的不断发展与提升，促进铁路客车不断进步与创新，以便于后期满足旅客对乘车环境舒适性的相关要求。因此本文就上述论点对铁路客车空调系统的自动调节进行研究。
关键词：铁路客车；空调系统；自动调节
引言
根据铁道部客车加热通风设计参数(TBL 955-87)计算当前铁路客车(现称“客车”)的额定冷却功率和热吸收空调能力，并考虑最不利条件。然而，气温和太阳强度随着季节的不同而有很大的差异，铁路客车旅行范围很广，有些是白天和晚上，甚至是同一天。地区之间和昼夜之间的温差也很大。因此，乘用车总负载不断变化。除非对乘用车空调作出任何适应，否则车内温度场将不可避免地剧烈波动，从而降低舒适度。因此，为了保证车内温度稳定，为乘客创造舒适的驾驶条件，进而改善铁路客流，必须全年调整乘用车空调运行。
1我国铁路客车空调系统目前存在的问题
1．1室内空气品质不佳
目前，进行客车空调系统设计时主要考虑以冷暖为主要标志的热环境问题，对于室内的空气品质则往往不够重视，因此导致车厢内的空气品质不佳，容易引起“空调病”。车厢内的旅客往往会出现胸闷、头晕、头痛等一系列症状。乘务员长期工作在这种环境下，身心健康也将受到危害。笔者曾做过有关车厢内空气品质的问卷调查，调查结果表明，目前列车车厢内的空气品质较差（硬座车厢尤为严重）。
1．2空调系统设计不尽合理
空调列车是一个运动着的“建筑物”，在运行周期内将通过许多4i同的气象地区，导致不同车次的空调列车其外部热环境参数各不相同，对车厢内热环境的影响也不相同，对不同车次的空调列车，在其运行期间制冷量的调节方案也不相同。因此，在确定空气的外气参数时就不能只考虑一个地区的气象条件，而必须综合考虑车辆运行所经过的区间各主要城市的气象资料，这样才能使空调列车的外气参数符合实际情况。而目前，对于北京以南地区运行的空调列车，均以武汉地区的气象参数作为设计参数，并没有考虑列车运行的特殊性。而且，随着计算机技术和自动控制技术的快速发展，变工况运行已成为可能，加之铁路提速，出现了大量的夕发朝至列车，因此按原来的标准设计难以适应这些新情况，对设计提出了新的要求。
1．3新风量不足
目前，列车上的新风供给方式为固定新风量。一般而言，车厢内的新风量是依据室内二氧化碳浓度来确定的。我国铁路客运由千存在运量和运能的矛盾，列车经常出现超员现象，特别是在春运、寒暑假等节假日，超员达30％以L，这就要求增加新风量来削弱这－一影响，而目前列车上的新风量是不可调节的，这一缺陷导致了新风量不足。
1．4通风系统存在缺陷
空调列车的通风系统由送风、回风和排风三部分组成。空气的送入、回流和排出，必然会引起车内空气的扰动，影响车内的空调温度的波动和人体的热舒适感觉。例如，软卧车在夏季运行时，其车顶风道前部（靠近通风机出口）的风压大于后部，因此送风口送风量不均匀，结果导致处于风道尾部的乘客感到闷热；对于采用孔板送风的硬卧车，由于设于车厢上侧的孔板向下吹冷风，结果导致上铺的乘客感觉过冷，再如空调的教罄硬座车在夏季运行时，由于上层受太阳辐射的影响，－藏时由于下层热空气的上升，以及其它因素f门缝的大小及位置等）的影响，结果导致上层客室的热负荷比下层的要大。由此可见，必须妥善进行列车内的气流组织，使送风参数和气流分布合乎实际的要求，以满足车内乘客的热舒适性要求。
1．5车厢内相对湿度不能自动调节
就目前客车空调系统的功能而言，主要控制的是车厢内的空气温度，在夏季南方地区运行的客车，牵调机组按降温去湿工况运行，车厢内的空气经过处理后，既降温又去温≯荷对于犯方（尤其是西北地区）运行的客车，由于环境湿度较低，经过列车空诲系统的降温去湿后，车厢内的空气变得更加干燥。在冬季，空调系统中的电加热装置仅能控制车厢内的空气温度，在加热过程中，车厢内的空气温度升得越高，其相对湿度就越低，这个问题在北方尤为突出。例如，在干燥寒冷的冬季，假如室外温度为一7℃时，相对温度为60％，将此状况下的室外空气加热到车厢内所需的温度22℃时，则相对湿度I、－降到8％。车厢内空气过于干燥，容易使人皮肤干燥、口干、刺激人体的呼吸系统，人体的舒适感降低。因此，空调列车的冬季加湿的问题值得关注。
1．6空调系统的设计
应体现新技术、新材料．新工艺等技术进步列车空调机组由制冷系统四大件和电加热器、通风机阻及一些制冷辅助设备组成，基本上能够满足空气处理的需要。由于技术的不断更新，出现了不少新产品，但目前大多沿用以前传统的设备和部件，以至于空调机组的性能落后于时代的需要。因此设计中应大胆创新，引入新工艺、新材料、新技术。使列车空调机组向小型化、轻量化、高效率方向发展。
2铁路客车空调系统的自动调节
对客车空调系统进行手动调节无法适应客车负荷变化快的特点，而且调节精度不高，如果采用自动调节就可以大大提高精度．
2.1自动调节控制系统
具有被控变量负反馈的闭环系统，它可以随时了解被控对象的情况。有针对性地根据被控变量的变化而改变控制作用的大小和方向，从而使系统的工作状况等于或接近于人们所希望的状况，设计思路夏季，当制冷机运行时，为了使制冷系统的产冷量尽可能与实际负荷一致，客车空调系统能根据车内温度检测值自动停开部分压缩机动机，空调系统也能根据车内温度的变化自动停开部分电加热器．但是，空调系统的制冷机和加热器却不能根据外气温度的变化自动启动或停机，只能是手动控制，而且新、回风量不能调节．
因此，应在现有控制部分（对制冷机和加热器启停的手动控制）的基础上通过设置温度传感器和调节器来对制冷机和电加热器进行自动控制，同时应增设自动调节新、回风量的装置，以实现对客车空调系统全年运行的自动调节．客车空调属于舒适性空调，其被调量（车内的干球温度）有一定的裕量，而且调节对象均为“通”、“断”两种状态，故采用结构简单的位式调节．具体方法为：在车顶空调机组的新风人口布置热敏电阻温度传感器，在新、回风口设置电动多叶调节阀；利用三位（全开、中间、全关）调节器来控制电动多叶调节阀；利用继电器来控制压缩机和电加热器的启停；使用微机处理器向三位调节器和继电器发出控制信号．
2．2自动调节过程
继电器发出控制信号，三位调节器或继电器接收到在该方法中，冬、夏季室外计算温度（Twd和TNd)、不进行空气冷却处理与不进行空气加热处理的临界外气温度（TL和1、1）作为设定温度，微处理器根据外气温度Tw与设定温度的偏差发出不同的控制信号．当外气温度处于I区和Ⅱ区时，制冷机投入运行，这段时期内对新、回风量进行调节，同时，客车空调系统还将根据车内温度自动停开部分压缩机；当外气温度处于Ⅳ区时，电加热器投入运行，保持设计工况下的新回风化，客车空调系统根据车内温度自动停开部分电加热器．需要注意的是，只有当制冷机（或电加热器）投入运行时才能让空调系统自动停开部分压缩机（或电加热器）．
3结论
(1）外气温度的变化会引起车内温度的波动，需要对铁路客车空调系统进行合理的全年运行调节；(2）根据全年运行调节方案。对客车空调系统采用自动调节，效果更好．
参考文献
[1]黄三弥铁路空调客车变频调速制冷系统研究[J]．中国铁道科学，2019，(3)：103一105．
[2]滕兆武，王刚．车辆制冷与空气调节[M]北京：中国铁道出版社，2018．