汽車通風舒適性能研究

摘要：隨著生活水平不斷提高，人們對汽車的舒適性要求也越來越高，而如何達到車內(nèi)最佳通風性篚是車內(nèi)舒適性研究的一個重要方向。本文主要介紹整車舒適性影響因素、研究方向和方法，并對關(guān)鍵因素進行相關(guān)研究及找出相對應關(guān)系，使其達到最理想狀態(tài)，提升整車性能水平。

關(guān)鍵詞：汽車;通風;舒適性;性能;關(guān)鍵因素

中圖分類號：U461 文獻標示碼：A

1汽車通風舒適性能影響因素

由于人們生活水平的提升，人們對車內(nèi)舒適性的要求也越來越高，所以對車內(nèi)舒適性影響因素進行分析研究是必須面對的問題。通過研究發(fā)現(xiàn)，影響整車通風舒適性能的因素較多，通過大量主觀評價和調(diào)研結(jié)果，從用戶能感知到的整車舒適性角度來講，主要有幾個方面：車內(nèi)空氣質(zhì)量;快速泄壓能力;易起霧程度;人耳壓力;保溫隔熱性能。通過對這些用戶能感知到的因素研究并分析，得出一個相關(guān)性結(jié)論，從而優(yōu)化整車舒適性能技術(shù)要求，最終達到最佳通風舒適性能的目的，并應用于公司新開發(fā)車型，提升產(chǎn)品競爭力。

2汽車通風舒適性能研究思路

發(fā)現(xiàn)用戶能感知的影響因素后，如何對其進行研究總結(jié)至關(guān)重要。首先，正確的思路是如何將這些用戶感知的因素分解到整車以及關(guān)鍵零部件的要求上。根據(jù)PDCA循環(huán)，首先進行研究計劃。例如整車空氣質(zhì)量，從新鮮空氣的進入，即阻止污染空氣的進入，相關(guān)影響因素有空調(diào)過濾系統(tǒng)、進風口面積及空調(diào)濾芯，要將實車試驗和仿真試驗相結(jié)合，盡可能準確達到最新鮮空氣的目的。其他因素也是如此，從發(fā)現(xiàn)問題到影響因素，再逐層分解，最終制定整車目標、系統(tǒng)目標和零部件目標，達到研究的目的。

3汽車通風舒適性研究方向及方法

3.1整車通風泄漏量及通風框泄漏比例研究

首先，從目前主機廠都測試的氣密性來講，氣密性是在密封后通風框的基礎(chǔ)上進行風量臺試驗，此時泄漏的風量理想上可以簡化成一個總的開口，而且該方法忽略通風框帶來的影響。目前私家車上基本都有空調(diào)，只要開空調(diào)，后通風框就會開啟，只是開啟角度不一樣。所以從理論上講，開空調(diào)時打開外循環(huán)就可以簡單理解為“一進兩出”，即風量從外循環(huán)進風口進入，從后通風框和理想的“氣密性開口”流出。因此開空調(diào)時，保溫隔熱能力由整車通風泄漏量來決定，泄露量越多，則整車保溫隔熱性能越差。但從另一角度想，這樣的話車內(nèi)不易起霧，故兩者是各平衡關(guān)系。

試驗測試了大量車型的整車泄露量，通過minitab軟件對比發(fā)現(xiàn)，一般整車泄露量在60 pa以上時，“氣密性開口”基本全部打開。泄露量受氣密性因素影響頗大，綜合考慮，建議60 pa時整車泄漏量為一個范圍。僅1輛車的泄漏量并不能反映通風框帶來的影響，故可以通過測試后通風框泄漏比例，更直接反映通風框的控制能力，后通風框泄漏比例越大，則其通風控制能力越強。從理論、試驗和仿真三大數(shù)據(jù)分析，最終得出一個最優(yōu)的后通風框泄漏比例。

通過以上2方面要求，就可以更好的提升整車的通風舒適性能，盡管在此過程中還受車內(nèi)體積、通風框結(jié)構(gòu)和材質(zhì)等其他因素影響，但從企業(yè)角度出發(fā)，平臺件和通用件能大大節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)的時間和金錢。綜合考慮其他因素影響，建議以一個最大的技術(shù)要求區(qū)間來約束，既能提高通風舒適性，又能節(jié)省成本和時間。

3.2車內(nèi)人耳舒適性研究方向及方法

通過查閱和分析大量資料，得知人耳感到不舒適的原因為噪音和壓力，此文僅介紹壓力舒適性方向的研究^[1]。人耳壓力感覺不舒適一般是壓力瞬間變化引起的，類似高鐵飛機上的人耳不舒適，一般人耳壓力每秒變化超過300 Pa時，人就能感覺到不舒適感。當汽車關(guān)閉行李艙門時，正是由于壓力的猛增導致不舒適感出現(xiàn)，所以大量汽車開始配備電動行李艙門，可大大提高車內(nèi)人員的人耳舒適性。

對于關(guān)車門時產(chǎn)生的人耳不舒適問題，解決起來就比較麻煩了，因為其所受影響因素太多，比如車門質(zhì)量、大小、密封條壓縮量、車內(nèi)體積、限位器及門鎖鉸鏈等，但通過研究發(fā)現(xiàn)，車門質(zhì)量、限位器和門鎖鉸鏈對關(guān)門輕便性影響較小，后通風框?qū)θ硕孢m性影響較大。而后通風框一般要求面積、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和厚度，材料均采用行業(yè)公認的EPDM葉片，拍打聲音小，結(jié)構(gòu)采用“掛鉤式”設計，厚度0.4 mm。

而對于后通風框的面積，由于影響因素較多，故從用戶能感知的整車性能角度出發(fā)，只要用戶沒有感知到關(guān)門人耳壓力不舒適即可，通過用關(guān)門速度測試儀DEBRON Mode11052來測試大量正常用戶關(guān)門力度，通過正態(tài)分布計算，最終用1.4 m/s關(guān)門速度來進行關(guān)門人耳舒適性試驗。采用壓力傳感器設備，最終確定一個用戶能接受的關(guān)門壓力限值，作為整車車內(nèi)舒適性能技術(shù)要求。而在零部件層面，可以通過增大后通風框面積來降低關(guān)門人耳壓力的效果^[2]。

4結(jié)束語

在整車層次，可以從整車泄露量、后通風框泄漏比例和關(guān)門人耳舒適壓力限值3個整車性能指標，來約束整車的通風舒適性能;在零部件層次，可以從外循環(huán)進風口面積、通風框面積和氣密性等零部件設計要求來進行約束，從而達到整車最佳通風舒適性能。從整車目標到零部件分解，再到整車驗證，形成完整的“V字形”開發(fā)體系;從發(fā)現(xiàn)問題到因素分解，再到分析總結(jié)，形成了完整的解決問題能力。研究方向、方法以及最終達到的效果都已在產(chǎn)品開發(fā)過程中應用，并取得整車通風舒適性能的提升，對整車性能提升和用戶體驗都有十分重要的意義。

【參考文獻】

[1]張瑞.車門關(guān)閉過程中的人耳壓力舒適性研究[D].長春：吉林大學汽車工程學院，2014，1-5.

[2]尹忠，唐榮平，裘芝敏，歐林立，周麗.汽車車門關(guān)閉力的計算[J].公路與汽運，2007，（3）：5-7.