空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)測試

陸圣青，王新于

（比亞迪汽車工業(yè)有限公司，廣東 深圳 518118）

空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)測試

陸圣青，王新于

（比亞迪汽車工業(yè)有限公司，廣東 深圳 518118）

簡要介紹汽車空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)測試內(nèi)容，敘述出風(fēng)口風(fēng)速、出風(fēng)口指向性及除霜模式測試方法、測試要求，并從實例分析得出測試結(jié)論。

空調(diào)；出風(fēng)口風(fēng)速；除霜；測試

整車中空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)是空調(diào)舒適性的必要條件和影響因素，主要為乘客提供所需要的冷／熱風(fēng)，改善乘客在夏／冬季駕駛或乘坐中的環(huán)境（舒適性），整車送風(fēng)情況見圖1。

實際使用過程中，發(fā)現(xiàn)存在送風(fēng)風(fēng)速過大或者過小，以及出風(fēng)口指向性方面（不能避開人體）等問題。因此需要建立一套評估規(guī)范，避免問題遺留給乘客。

1 出風(fēng)口風(fēng)速

出風(fēng)口風(fēng)速測試中主要考察3個方面：出風(fēng)口的最大風(fēng)速、風(fēng)量分配以及漏風(fēng)狀況。出風(fēng)口最大風(fēng)速主要確定在風(fēng)速最大檔位直吹面部情況下，乘客不會因風(fēng)速小影響降溫感受，或因風(fēng)速過大產(chǎn)生不適感覺；乘客不能明顯感覺到空調(diào)的漏風(fēng)情況，并且空調(diào)以最佳分配比送風(fēng)。

調(diào)節(jié)空調(diào)模式，確定各出風(fēng)口的出風(fēng)情況（例：吹面模式，吹面出風(fēng)口出風(fēng)，其余各出風(fēng)口無風(fēng)），測試各出風(fēng)口的風(fēng)速值，參考設(shè)計要求對風(fēng)速值（最大風(fēng)速／風(fēng)速分配／漏風(fēng)風(fēng)速）進(jìn)行比對和判定。

1.1 測試方法

出風(fēng)口風(fēng)速測試（圖2）。出風(fēng)口總成處于水平位置，出風(fēng)口格柵處于與出風(fēng)口總成垂直位置，風(fēng)速儀的正面應(yīng)垂直于氣流的出風(fēng)方向，風(fēng)速儀緊靠出風(fēng)口，測試出風(fēng)口左上、左下、右上、右下、中間數(shù)值，待顯示屏上數(shù)值穩(wěn)定時數(shù)據(jù)為有效值，記錄5處測點的測量值，其平均值作為該出風(fēng)口的風(fēng)速值。

1.2 測試要求

參考各公司標(biāo)準(zhǔn)以及對空調(diào)漏風(fēng)情況主觀感受，確定乘客可接受的漏風(fēng)情況，并以此建立漏風(fēng)要求：①吹面模式下吹腳漏風(fēng)風(fēng)速≤1m／s；②除吹面模式下吹腳漏風(fēng)風(fēng)速外漏風(fēng)風(fēng)速≤0.5m／s。

依據(jù)設(shè)計需要，并參考福特、長城等公司標(biāo)準(zhǔn)，對出風(fēng)口的風(fēng)量分配要求進(jìn)行了規(guī)定和說明。最大風(fēng)速要求和風(fēng)量分配要求分別見表1、表2。

表1 最大風(fēng)速要求

表2 風(fēng)量分配要求

1.3 實例測試

對原車進(jìn)行測試具有一定的參考意義，并可對上述要求值進(jìn)行對比和確定。對某豪華車送風(fēng)情況進(jìn)行測試，測試結(jié)果：①空調(diào)各出風(fēng)口漏風(fēng)風(fēng)速為0；②模式切換漏風(fēng)風(fēng)速見表3。

表3 模式切換過程中漏風(fēng)情況

1.4 總結(jié)

1）漏風(fēng)均為0，漏風(fēng)風(fēng)速良好，乘客在主觀感受時不會產(chǎn)生明顯的不適或抱怨。

2）在模式切換過程中存在漏風(fēng)情況，可能引起客戶抱怨。

2 出風(fēng)口指向性

出風(fēng)口指向性直接影響了乘客的主觀感受。在追求最大降溫效果時希望出風(fēng)直吹面部；穩(wěn)定后為避免局部偏涼，希望出風(fēng)避開人體，同時保持車內(nèi)空間較為舒爽的環(huán)境［1］。

對出風(fēng)口指向性進(jìn)行主客觀檢測，主觀為主，客觀為輔，提升整車空調(diào)送風(fēng)舒適性。

2.1 測試方法

送風(fēng)區(qū)域測試：在最大出風(fēng)檔位下，調(diào)節(jié)出風(fēng)口撥片到周邊極限位置，在送風(fēng)區(qū)域（圖3）中，繪制每個風(fēng)口對應(yīng)的人體吹風(fēng)區(qū)域。記錄面部風(fēng)速值，進(jìn)行主觀舒適性評價。

避開乘客測試：調(diào)節(jié)風(fēng)速檔位為3檔風(fēng)，調(diào)節(jié)出風(fēng)口撥片，確定避開人體的位置，如不能避開人體，則在圖3中標(biāo)明位置。

2.2 測試要求

某公司出風(fēng)口指向性要求：①左出風(fēng)口出風(fēng)可調(diào)節(jié)到主駕右肩處；②中間出風(fēng)口出風(fēng)可調(diào)節(jié)到主駕左肩和副駕右肩處；③右出風(fēng)口出風(fēng)可調(diào)節(jié)到副駕左肩處。其他設(shè)計公司以及整車廠的標(biāo)準(zhǔn)均類同。

送風(fēng)區(qū)域依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)出風(fēng)口出風(fēng)需吹到相應(yīng)乘客對應(yīng)肩部（例：左出風(fēng)口→右肩），客觀記錄每個出風(fēng)口的最大出風(fēng)區(qū)域，并進(jìn)行主觀評價，見表4。

表4 主觀評價表

2.3 測試實例

自主車型A與外資車型B出風(fēng)口指向性對比測試結(jié)果見圖4～圖7。

2.4 測試總結(jié)

1）車型A主駕出風(fēng)口指向性效果差，尤其是主駕右出風(fēng)口，撥片橫向調(diào)節(jié)幾乎失去作用，吹風(fēng)區(qū)域十分小，并且不能避開乘客，主觀感覺差；副駕出風(fēng)口指向性效果不是很理想，但是可以直吹面部。

2）車型B主副駕出風(fēng)口指向性良好，能夠很好地保障人體各部分的風(fēng)速，尤其是面部風(fēng)速，送風(fēng)區(qū)域大。

3 除霜

在除霜模式下，對前擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗玻璃內(nèi)表面風(fēng)速進(jìn)行測試，初步判定風(fēng)速是否會對整車的除霜產(chǎn)生影響。

整車除霜驗證，時間長、資源少、并且不易操作；在判定風(fēng)速與除霜相關(guān)條件下，可以用風(fēng)速驗證替代除霜整車驗證，增加效率，減少資源使用。除霜工況見表5。

表5 除霜工況

3.1 測試方法

對前擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗玻璃表面進(jìn)行網(wǎng)格劃分（圖8），測試點位置為玻璃內(nèi)表面網(wǎng)格中心點，距離玻璃表面大約5mm處。除霜風(fēng)速測試見圖9。

3.2 測試要求

除霜系統(tǒng)性能的好壞在于是否能快速除霜／除霧。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 11555—2009《汽車風(fēng)窗玻璃除霜和除霧系統(tǒng)的性能要求和試驗方法》明確規(guī)定了除霜的區(qū)域和時間，如表6所示。

表6 除霜國標(biāo)要求［2］

GB 11555—2009的不足之處：沒有規(guī)定測位后視區(qū)域的除霜除霧要求。

前擋風(fēng)的除霜性能主要由玻璃表面的熱量分布決定，即玻璃表面的風(fēng)速分布和出風(fēng)溫度，因此提升以上兩個指標(biāo)是決定除霜性能的關(guān)鍵；表7是源于優(yōu)秀設(shè)計公司的設(shè)計要求。

表7 設(shè)計公司風(fēng)速要求

3.3 實例

某車型風(fēng)速測試與實車除霜結(jié)果比對［3］情況見表8。前風(fēng)窗除霜描跡圖如圖10所示。

表8 風(fēng)速統(tǒng)計結(jié)果與實測除霜描跡圖比對

風(fēng)速分布與除霜描跡圖測試結(jié)果相近。

依此對自主車型C與外資車型D進(jìn)行效果對比見表9。

表9 除霜效果對比

由此可見，車型C除霜口送風(fēng)效果差，沒有達(dá)到送風(fēng)要求；車型D除霜口送風(fēng)效果良好。

4 整車送風(fēng)系統(tǒng)測試總結(jié)

1）結(jié)合主觀感受定義其漏風(fēng)的限值，并針對模式切換過程中漏風(fēng)測試，以及最大風(fēng)速、風(fēng)量分配的規(guī)定，規(guī)范送風(fēng)舒適性要求，減少售后抱怨的可能。

2）進(jìn)行人體送風(fēng)區(qū)域圖測試，并主觀體驗舒適性，可更好地改進(jìn)空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)，改善乘客送風(fēng)環(huán)境和舒適性。

3）除霜模式風(fēng)速測試，作為整車除霜效果的前期判定，減少整車環(huán)境資源的占用，提高測試效率。

送風(fēng)系統(tǒng)的測試方法及結(jié)果處理為空調(diào)舒適性提供了良好的判定條件和依據(jù)，但其中許多細(xì)節(jié)尚未進(jìn)行細(xì)化，對結(jié)果的處理也過于粗糙等，需在后期測試過程中不斷進(jìn)行修改，并最終完善。

［1］莫利瓊，陸雪，李亮達(dá)．汽車風(fēng)口設(shè)計與空氣性能提升研究［C］．2014中國汽車工程學(xué)會年會論文集．

［2］GB 11555—2009，汽車風(fēng)窗玻璃除霜和除霧系統(tǒng)的性能要求和試驗方法［S］．

［3］鐘凌．淺析汽車空調(diào)除霜風(fēng)道設(shè)計［J］．汽車零部件，2015（3）：49-52．

（編輯 心翔）

The Air-flow Test of Air Conditioning

LU Sheng-qing，WANG Xin-yu
（BYD Automobile Industry Co.，Ltd.，Shenzhen 518118，China）

This article briefly introduces the air-flow test of automobile air conditioning system，wind speed and direction at outlet，defrost model test method and requirements；concludes from an example analysis.

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U463.851

A

1003－8639（2016）04－0062－04

2015-09-21；

2015-10-10

陸圣青（1979-），男，高級工程師，主要從事汽車整車及零部件檢測技術(shù)研究和開發(fā)。