乘用车后排出风口风特性评价方法研究.docx

? ? 乘用车后排出风口风特性评价方法研究 ? ? 言俊苓 (一汽丰田汽车有限公司技术研发分公司 天津 300462) 0 引 言 出风口作为车辆室内温度调节的重要零部件，已经成为汽车中不可或缺的一部分。近年来，市场上推出的新车型中没有后排出风口的车型越来越少，作为A级车后排仅有的出风设备，副仪表板部位后排风口已经成为A级乘用车的标准配件，如图1所示。 针对乘用车空调系统性能的评价，目前并没有任何强制性的试验评价要求可以参照，仅有一个行业标准 QC/T658—2000《汽车空调整车降温性能试验方法》为依据[1]，同时试验后的评价要求也没有任何推荐数值供参考。 国内各主机厂针对空调性能的评价都是企业内部自行制定的要求。整个空调系统对于整车来说是否合适都是根据各主机厂车辆企划阶段的定义及经验确定的。故目前大部分主机厂只将出风口作为内饰零部件与其他内饰一同进行内饰的相关试验评价，而对于出风口单品的风特性评价并没有过多的试验考核方法。 本文基于实际车型，总结了后排出风口风特性相关试验的评价目的与评价方法。 1 后排出风口风特性评价项目 从以人为本的理念出发，后排出风口要满足使用中的可靠性和舒适性。在风口使用的过程中，出风口不能出现基本功能失效、不舒适噪声和降温性能不足。根据以上几个要点，将后排出风口风特性评价项目汇总如表1所示。 表1 风特性评价项目汇总Tab.1 Summary of wind characteristic evaluation items 以上评价项目主要包括 3方面，即基本功能评价、噪声相关评价与舒适度评价。这 3方面的评价都是由风相关性能衍生而来，其他内装与机能相关的评价并没有涵盖其中。 2 风特性试验方法 2.1 基本功能评价 此项基本功能评价仅指与风相关的出风口机能评价。出风口中的叶片、风门等部件都是可以运动的，如在出风口使用过程中由于风速过快导致叶片与风门的机能失效，这就会给乘客带来不好的体验。所以与风相关的功能评价分为风压试验与风泄露试验2项。 2.1.1 风压试验 在后排出风口使用过程中，风的方向与风量都是可以根据乘客的需要进行调整的。会出现在前排乘客需要把风量调到最大，而后排乘客需要中等风量的情况；又或者会出现后排乘客也需要最大风量，但是出风方向需要最高角度的情况，后排出风口就会出现下述工况： ①出风口进风处流入最大风量，风门处于半开状态； ②出风口进风处流入最大风量，风门全开，叶片处于最高角度状态。 以上 2种工况的后排出风口风门或叶片都是上扬的姿态，如果无法长时间保持在乘客设定的状态下，就不能给乘客提供所需的出风效果，乘客将认为出风口基本功能存在问题，车辆也会遭到客户投诉。所以在车辆开发阶段，对出风口的运动部件进行以上极限工况下是否可以保持基本姿态的判定试验就显得尤为重要。 风压试验的基本原理就是模拟风口在极限风量条件下风门、叶片在几个典型位置是否会发生姿态保持失效的试验，具体试验方法详见表 2。其中关于试验状态中列举的各项试验可以根据后排出风口实际的结构与工况进行全部或部分实施。 表2 风压试验方法Tab.2 Wind pressure test method 2.1.2 风泄露试验 风泄露试验主要针对车上部分乘客需要使用空调，而另一部分乘客并不想吹风的情况。不想吹风的乘客将进行“临近出风口关闭后是否还会有风被此乘客感知”的试验，如前排开启空调出风口后排关闭的情况下后排风口是否漏风。此项试验主要评价风口在使用过程中风门与风筒或叶片与风筒之间是否存在风的泄露。虽然无法将风泄露量完全控制到 0，但是需要保证泄露的风不能被乘客明显感知。 如果所漏风速过快势必会被乘客感觉到，那么乘客就会抱怨风口虽然设计了关闭功能，但是却无法完全关闭，进而造成对零件或者车辆品质的投诉。所以特别设定风泄露试验在试验阶段对其进行评价，具体试验方法详见表3。 表3 风泄露试验方法及评价要求Tab.3 Wind leakage test method and evaluation requirements 2.2 噪声相关评价 乘用车噪声和振动与声振粗糙度(NVH)性能会直接影响到乘坐舒适性。空调出风口啸叫是一种常见的NVH问题，会引起乘客不适与疲劳[2]。 空调出风口的啸叫声属于气动噪声，气动噪声具有随机特征，是流体运动产生的非定常压力脉动，并以波动形式向外传播[3]。出风口的啸叫声也仅仅是出风口与风相关噪声中的一种，啸叫可以理解为异常尖锐、频率较高的噪声，而出风口吹风过程中也经常听到一类虽然不尖锐，但非常特别的声音，这一类噪声可以归类为异常噪声。还有一种就是单纯的大分贝噪声，因为乘客长时间处于分贝值过大的环境中，也会产生不适的感觉。所以将噪声相关评价分为异常噪声试验、啸叫声试验与吹风噪声评价3项。 2.2.1 异常