淺談環(huán)境模擬倉在整車采暖故障分析中的應(yīng)用

葉振興 黃巧俊 韋巍

摘 要：針對于冬季反饋的暖風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)的車型，因其在自然條件狀態(tài)下問題復(fù)現(xiàn)難度大，往往很難得到準(zhǔn)確的分析、排查以及解決。環(huán)境類試驗由于其試驗邊界條件的特殊性受場地、溫度的影響特別嚴(yán)重。論文通過對針對某公司的某款市場反饋冬季采暖效果差的測試樣車在環(huán)境倉內(nèi)進(jìn)行采暖試驗并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，重點闡述了環(huán)境模擬倉在整車采暖故障分析中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：空調(diào)采暖;進(jìn)出水溫度;便攜式數(shù)采系統(tǒng);環(huán)境模擬倉

中圖分類號：U270.38+3? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）22-121-02

Abstract： For the winter feedback of the heating system of the car， because of its natural conditions under the state of the problem is difficult to reproduce， often difficult to accurately analyze， check and solve. Due to the particularity of the boundary conditions， environmental tests are seriously affected by site and temperature. This paper focuses on the application of environmental simulation bin in the analysis of vehicle heating failure through the heating test of a company's sample car with poor heating effect in winter， and analyzes the data.

Keywords： Air-conditioning and heating; Inlet and outlet water temperature; Portable data acquisition system; Environment simulation chamber

CLC NO.： U270.38+3? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）22-121-02

1 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的增長，國民的購買能力逐漸提高。消費者在關(guān)注汽車動力性、經(jīng)濟(jì)性的同時，對車輛的乘坐舒適性也越來越重視[3]。在寒冷的冬季，尤其在高寒地區(qū)，整車乘坐舒適性中的熱舒適性（即整車的采暖性能）尤為受到消費者的重視。

2 測試設(shè)備、評價指標(biāo)及測試方法

2.1 測試設(shè)備

便攜式數(shù)采設(shè)備（又稱FLUKE 2638A-100），是美國FLUKE公司生產(chǎn)的一款桌上型數(shù)據(jù)記錄儀，它擁有的模擬量記錄通道可以用于測量和記錄溫度等一系列數(shù)據(jù)。本次測試中所使用的便是其測量和記錄溫度的功能。

環(huán)境模擬倉，是一種整車測試中使用的環(huán)境模擬設(shè)備，它可以為測試樣車提供不同的環(huán)境條件以便測試車輛的性能。

2.2 評價指標(biāo)

空調(diào)系統(tǒng)，優(yōu)先需要達(dá)成的目標(biāo)是使駕乘人員感受舒適。但這僅是一種人的主觀感受。在空調(diào)采暖系統(tǒng)的正向設(shè)計中，需滿足一定的最低要求。即根據(jù)《汽車采暖性能要求和試驗方法》（GB/T12782-2007）中空調(diào)采暖的要求，汽車用直接檔以40km/h的穩(wěn)定車速行駛40分鐘后，駕駛員、副駕駛員足部溫度不低于15℃[1]。

2.3 測試方法

對于常規(guī)燃油車而言，其采暖效果直接受暖風(fēng)加熱芯體溫度的影響。而發(fā)動機(jī)冷卻液溫度即進(jìn)入暖風(fēng)加熱芯體的冷卻液溫度，是影響整車空調(diào)采暖性能的關(guān)鍵因素。因此，本次測試選取進(jìn)入暖風(fēng)加熱芯體的冷卻液溫度作為研究對象。

3 試驗舉例及分析

以市場反饋的某公司生產(chǎn)的某款卡車在冬季采暖效果差的故障為例，使用環(huán)境模擬倉和便攜式數(shù)采設(shè)備對其進(jìn)行故障復(fù)現(xiàn)和數(shù)據(jù)采集。

3.1 整車測試數(shù)據(jù)采樣

先將測試樣車置于環(huán)境模擬倉中進(jìn)行-25℃的低溫浸置，使正、副駕駛腳部，空調(diào)出風(fēng)口溫度均降至與環(huán)境溫度一致，同時將車輛進(jìn)行怠速，使其暖風(fēng)芯體進(jìn)出水溫度在不開風(fēng)的情況下達(dá)到平衡，隨后采用與國標(biāo)相同的工況進(jìn)行運行。由于該樣車市場反饋故障為冬季采暖效果差。故在隨車測試人員反饋采暖效果差后對樣車進(jìn)行排查方案的分析、驗證，最終利用采集的數(shù)據(jù)形成圖1。

3.2 整車測試數(shù)據(jù)分析

根據(jù)FLUKE的采集、記錄的結(jié)果，在車輛怠速至水溫平衡時，暖風(fēng)進(jìn)出水溫度已達(dá)到75℃左右。但在車輛起步，打開空調(diào)進(jìn)行制暖的瞬間，暖風(fēng)出水的溫度快速降至0℃以內(nèi)。隨后隨著車輛的行駛，車輛的暖風(fēng)進(jìn)水溫度逐漸降低。

在試驗開始后約10分鐘左右，暖風(fēng)進(jìn)水溫度降低至40℃以內(nèi)，出水溫度和腳部風(fēng)口溫度降低至與環(huán)境基本相當(dāng)，且此時駕駛員主觀感覺很冷。

隨后，按照既定方案對樣車進(jìn)行排查、分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)樣車在原地怠速，空調(diào)系統(tǒng)關(guān)閉且發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速維持在3500rpm時，暖風(fēng)進(jìn)出水溫度可以得到快速的升高。在進(jìn)出水溫度恢復(fù)至幾乎相同的狀態(tài)下，打開空調(diào)，此時，雖然暖風(fēng)出水溫度有所下降，但仍能維持在40℃以上，且此時腳部風(fēng)口的溫度也能達(dá)到將近20℃。在此狀態(tài)下，使用4檔將車輛正常運行，車輛的故障再現(xiàn)。而將檔位切換為3檔后，情況略有好轉(zhuǎn)。

據(jù)此，初步判斷出該故障的原因為該樣車低轉(zhuǎn)速下暖風(fēng)進(jìn)水溫度較低所致。而引起該問題發(fā)生的原因為該樣車低轉(zhuǎn)速下水流量過低。在將該問題反饋給對應(yīng)的設(shè)計人員進(jìn)行整改后，復(fù)測時該問題消失。同時，將樣車發(fā)至市場路試，市場反饋較好。

4 結(jié)論

本文闡述了利用環(huán)境模擬倉和便攜式數(shù)采設(shè)備通過采集時間-溫度數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對樣車低溫采暖問題的排查的可行性。該試驗方法試驗效率高，及曲線圖直觀，完全滿足對比分析的需要。同時，通過對該方法采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可以更好地對問題進(jìn)行判定并提出整改意見和建議。

因此，環(huán)境模擬倉和便攜式數(shù)采設(shè)備實現(xiàn)對整車采暖故障分析是切實可行的，可在汽車制造商對車輛進(jìn)行正向開發(fā)、分析時使用。

參考文獻(xiàn)

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