重卡驻车空调现状及未来技术趋势分析
笔者从很多重卡企业设计人员那里了解到，目前驻车空调都是以后装市场为主，由于缺乏统一的改装规范，因此存在很多问题。
夏日炎炎，酷热难耐，驻车空调成为卡车用户的必然选择。近期商车邦在市场调研时发现，有很多重卡都在驾驶室后围改装了一个驻车空调，其改装方式五花八门。笔者从很多重卡企业设计人员那里了解到，目前驻车空调都是以后装市场为主，由于缺乏统一的改装规范，因此存在很多问题。商车邦判断，驻车空调未来发展必然是作为重卡开发的一个选装配置，由重卡企业统一开发完毕，杜绝安全隐患和验车难题，真正满足用户“白天高温4小时，晚上低温8小时”的使用要求。
目前重卡驻车空调改装主要有两种方案：1、使用传统的家用空调进行改装；2、采用卡车专用的驻车空调改装。
图1 传统家用空调改装方案
图1所示为第一种方案，具体改装步骤为：第一步在驾驶室后围打四个孔，然后固定上两个支架，空调外机安装在支架上；第二步，在驾驶室上卧铺侧面打两个孔，安装空调内机（图2）；第三步，在车身后围打一个大孔，安装管路；第四步，驾驶室后围车架上方安装一台单缸柴油发电机，把电源线接入空调外机。
客户使用驻车空调前先启动柴油发电机，启动方式有两种：一是用手柄人工启动；二是接入重卡的24V电瓶，用发动机的启动机进行启动。根据客户反馈，这种家用空调功率大，制冷效果好，一晚上只消耗5-8升柴油，费用大约50元，相对于住旅店更便宜。
图2 驾驶室内部的空调内机
根据实际调研发现，这种改装方案存在很多问题：
第一，空调外机安装方式存在安全隐患。空调外机重量一般达到40公斤，家用空调支架结构是按照承受垂直重力来设计，不满足左右方向受力（车辆急转弯）和前后方向受力（车辆加速和急刹车），因此这种支架必然无法满足要求，所以很多司机为了保险起见用绷带对空调外机进行加固。
驾驶室白车身结构采用框架结构+外覆盖件，框架结构发挥着整个驾驶室的承载作用，通常使用1-2mm的高强度钢板冲压成型，驾驶室所有的重大受力都要落实到框架上。外覆盖件的厚度通常为0.8mm，冲压成型拉延之后的厚度则降低到0.6-0.78mm。在驾驶室抖动后，其产生的动载荷能够达到100-150公斤力，必然会造成外覆盖件变形，如果振动严重则会造成外覆盖件开裂。
第二，单缸柴油发电机的固定方式错误。使用C型槽钢焊接底架，在卡车车架纵梁上表面打四个孔进行螺栓固定。由于此位置是车辆扭转最严重的位置，在纵梁上表面打孔是车架设计时最大的避讳，设计不好会引发应力集中导致车架开裂。
第三，噪音太大。单缸柴油机工作的声音在很远都能听到，因此车辆不能停在居民区附近，否则会影响周边居民。笔者到驾驶室内实际感受发现，车内噪音已经达到影响司机正常休息的程度。
图3 专用的重卡驻车空调改装方案
图3所示的是第二种方案——卡车专用驻车空调改装。由于空调外机是专门给卡车设计的，其重量比传统家用空调外机轻50%左右，在尺寸上缩短了前后方向的距离，可防止后部挂车转弯剐蹭现象。固定方式非常合理，类似于“贴”在重卡后围上，采用了四个螺栓固定，可有效承载各个方向的受力。另外，在驾驶室后端车架上固定了一个直流静音发电机，相对于单缸柴油发电机，其最大优势是重量轻、噪音低，直接通过螺栓固定在纵梁工作台上，固定方式合理。
目前各大重卡企业都已开发了驻车空调，主要是在现有天窗位置安装一个单体机，其最大优势是模块化、安装方便，只需要连接24V电线即可，成本大致为4000元。电源采用现有的24V电源，匹配一套电压预警系统，当电压低于21.5V的车辆启动电压时，则自动关闭驻车空调。
顶置驻车空调虽然结构简单，但是也存在很多问题：第一，顶部天窗不仅有通风功能，而且还有逃生功能，一旦车辆在特殊情况下受损，车内人员可通过天窗逃生，安装驻车空调后会影响天窗的逃生功能；第二，增大了风阻。驻车空调直接安装在驾驶室上方，而目前很多导流罩的前端都是在天窗之后，凸出来的驻车空调必然会增大风阻；第三，噪音大，由于是一体机，空调压缩机会产生噪音，直接传递到驾驶室内；第四，使用时间太短，无法保证客户需求。根据实际使用情况来看，24V 180 Ah电池只能满足白天1个半小时，晚上3-4个小时的使用。如果要延长使用时间则必须增大电瓶容量，相应也会大幅增加成本。
笔者在调研国外重卡驻车空调时发现，斯堪尼亚的驻车空调设计理念有很多值得借鉴的地方。它是将行车空调和驻车空调统一设计，能够降低重量、节约成本，不增加驾驶室内的风道，这种设计理念代表了未来重卡驻车空调发展的技术趋势。相比之下，目前国内重卡的驻车空调和行车空调目前还是两套系统为主。
以斯堪尼亚高端车型S500为例，其匹配的驻车空调外机（压缩机和散热器等）设计在驾驶室左侧后下方，利用了挡泥板与驾驶室之间的缝隙空间。空调内机则将行车空调和驻车空调统一设计，使用驾驶室仪表板上的控制模块和出风口。在供电方面，其采用4块电瓶，总共的容量预计大于24V 400Ah，并匹配一套专门的电池能量管理系统。笔者判断其工作逻辑为：在前期可以通过4块电瓶给驻车空调供电，当电压小于21.5V时，则断开车辆正常使用的2块电池，以保证车辆能够正常启动；然后继续使用另外2块电瓶，将其能量使用完毕，因此可以大幅延长驻车空调使用时间，能够达到“白天高温4小时，晚上低温8小时”的要求。
图4 斯堪尼亚重卡驻车空调的散热器布置
经过调研之后，笔者认为重卡驻车空调的未来发展将会有以下几点技术趋势：第一、未来将从后装市场转为前装市场，由厂家统一设计，作为选装配置提供给客户，避免后装市场遇到的车辆年检问题；第二，顶置一体机的驻车空调只是过渡产品，不是未来发展方向；第三，为了满足客户的使用时间需求，电瓶容量24V 330 Ah是最低要求；第四，通过电瓶能量管理系统控制4块电瓶是最有效的方案；第五，对于南方客户，可以开发小型发电机，安装在车架下方内侧，以提供更长的使用时间。