整车开发流程第七章第四节第三小节-客舱舒适性之热冷舒适性

 客舱舒适性是当代汽车越来越注重的方面,而其中一个非常重要的是冷热舒适性,由于汽车需要在不同季节行驶在户外的,要让乘客和驾驶员不论严寒酷暑都要保证舒适,要让驾驶员良好的除霜除雾安全驾驶, 那么客舱冷热舒适性就在这起到关键作用
7.4.3 冷热舒适性
客户需要一个舒适和安全的驾驶室气候,无论是对司机还是乘客,独立于实际的天气条件。不过,客舱冷热舒适性方面的功能差别很大:虽然低价车可能只配备基本的加热和除霜装置,但空调几乎已成为中级及以上车辆的标准配置。可通过附加功能(如空气净化装置、座椅加热或冷却或每个乘客的单独温度和气流设置)获得更高的舒适度。或通过停车场通风、供暖或空调进行有效的预调节。客户感知供暖、通风和空调系统(HVAC)的主要性能标准是:
  • 宜人性:宜人的温度、空气湿度、温度层(冷头、暖脚)、无通风和无噪音的通风、空气质量(颗粒、气味、氧气)

  • 动态:快速加热、冷却、除霜、除雾

  • 稳定性:控制所选温度的带宽

7.4.3.2 零部件系统设计

驾驶室内的冷热舒适感是高度主观的,影响和引导这种感觉的参数很多(见图7.33)。

从构成暖通空调系统的4个子系统(加热单元、冷却单元、通风系统和控制系统)来看,通风(由风机、换热器、控制风门和风管组成)是一个高度集成的系统,具有几何约束、热约束和声学约束。以当前宝马7系的暖通空调系统为例,图7.34描绘了表示系统功能的气流方案,图7.35描绘了表示驾驶室内系统几何结构的相应的风道3D布局。
空气管道的质量可以通过以下方法来测量:
  • 管道沿线的压力损失

  • 通风口处的气流分布

  • 车窗玻璃上的气流速度分布(除霜)

  • 对温度变化的响应

  • 噪音

这些参数都由管道的几何结构决定:长度,截面形状和形状沿风管的坡度。一般情况下,管道应为圆形或至少为矩形,无锐边、截面突变、拐角、波纹管等。

7.4.3.3 系统集成以及验证

模拟工具允许对客户相关的热舒适特性进行早期概念验证。可准确预测80%左右的加热/冷却性能、气流、速度分布、温度分布、加热(被动)和冷却性能或车窗除霜和通风。图7.36显示了客舱气流的x-z截面模拟,显示了气流的温度、方向和速度。所需的输入数据是客舱内部和风道的几何结构、驾驶舱组件和暖通空调系统部件的规格数据(空气质量流量、加热/冷却性能等)。
量化座舱真实热行为的挑战在于在可再生的环境条件下驾驶汽车。这可以通过在气候试验室中驾驶转鼓来实现。图7.37示出了操作方案,图7.38示出了实际的试验室。

为了真实地验证车厢内的冷热舒适性,车辆需要在真实的极端天气条件下进行测试。为了避开季节性限制,汽车制造商在北半球和南半球都使用了试验场。热气候测试,例如在希腊的夏季和南非的冬季都可以进行。图7.39显示了瑞典的冬季试验(左)和南非沙漠的热气候试验(右)。

本节完

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