摘要:整车气流与分配关系到车内静压与舒适性,结合对标车型分析上述因素并拟和实车风量,最后描述与整车气流和泄漏量相关泄压阀的选择。
随着人们对乘用车驾乘舒适性要求的提高,人们的心理预期已经超越了单纯的制冷和采暖,车室内气流的温湿度、速度以及NVH等需求变得日益重要。研究表明,上述目标的实现除与空调系统本身的能力以及匹配相关,还与整车气流分配以及整车密封性有很大关系。一套好的空调系统,不仅能够满足各项除霜除雾可视化法规的需求与恶劣工况下驾驶室内乘员的快速降温和采暖的需求,还要保证车室内合适的温度场与速度场,以及合适的车室内压力,满足乘员各种工况下的舒适性。
通过对某合资品牌紧凑型SUV的对比分析及试验测试数据,得到该车型的最大风量及风量分配,结合测得的泄漏量等数据拟合实际工作状态下整车可能达到的风量,并与实测静压数值进行比较,验证测试数据的准确性,为后续车型的开发提供数据支持和借鉴以及优化方向。同时对车身泄压阀的选择做一点简单论述,起到抛砖引玉的作用。
1 车内静压
为保证车内人员有一个舒适的驾乘环境及满足防止异物侵人等要求,一般车内保持一定的正压。通常冬季为满足舒适性及防止冷风侵人,车内保持2025 Pa正压;夏季外循环处于最大风量时,正压一般保持85 Pa左右为宜。如果车室内压力过大会引起驾乘者产生耳压而导致不舒适,车内静压还与后面将要述及的车身泄漏量以及泄压阀的选择有一定关系。
2 整车风量与风量分配
测试着车怠速状态下整车零压车身最大风量,数据如表1所示。
通过测试数据对比,发现该对标车风量在同级别或与上级车型比较风量稍偏大,这从出风口风速数值和后面测量的车内静压数值也可以得到验证。
整车设计状态最大风量最终由鼓风机性能以及整车阻力特性(泄漏量)决定,两者的交点决定了车室内部鼓风机的工作点。因此不同鼓风机工作状态与整车拟合会产生不同的工作点,如图1所示。
检查实车状态(车门窗关闭,非零压车身)下鼓风机的工作点:收集外循环、鼓风机最大档位、车室内不同静压下的风量m3/h(泄压阀关闭),加上对应静压下泄压阀关闭状态的泄漏量,就得到此静压下实际车辆的总风量,数据如表2~表4所示。
将整车不同静压下风量、泄压阀关闭和开启状态的泄漏量测试数据放于同一坐标系下,就得到实际车辆状态下的总风量与对应泄漏量的关系,如表5及图2所示。
如图2所示,拟合后全冷吹面模式下能达到的最大风量约为400 m3 /h,此时对应的车内静压约为103 Pa,此静压对应泄压阀关闭状态泄漏量约为120 m3 /h,则经由泄压阀流出车室外的流量比约为(400-120)/400×100%=70%。泄压阀选择处于较好状态,能为车内降温带来一定贡献。表6为车内静压实测数值,测点与泄漏量测试静压管位置一致,为后排座椅位置。经对比,拟合出的车内静压与实测数据差10 Pa左右。静压数值超出车内静压推荐值,因此对车辆做出适当减小鼓风机性能的建议。