汽车通风舒适性能研究

汪文礼 马胜龙 程建松 魏启武

摘要：随着生活水平不断提高，人们对汽车的舒适性要求也越来越高，而如何达到车内最佳通风性篚是车内舒适性研究的一个重要方向。本文主要介绍整车舒适性影响因素、研究方向和方法，并对关键因素进行相关研究及找出相对应关系，使其达到最理想状态，提升整车性能水平。

关键词：汽车;通风;舒适性;性能;关键因素

中图分类号：U461 文献标示码：A

1汽车通风舒适性能影响因素

由于人们生活水平的提升，人们对车内舒适性的要求也越来越高，所以对车内舒适性影响因素进行分析研究是必须面对的问题。通过研究发现，影响整车通风舒适性能的因素较多，通过大量主观评价和调研结果，从用户能感知到的整车舒适性角度来讲，主要有几个方面：车内空气质量;快速泄压能力;易起雾程度;人耳压力;保温隔热性能。通过对这些用户能感知到的因素研究并分析，得出一个相关性结论，从而优化整车舒适性能技术要求，最终达到最佳通风舒适性能的目的，并应用于公司新开发车型，提升产品竞争力。

2汽车通风舒适性能研究思路

发现用户能感知的影响因素后，如何对其进行研究总结至关重要。首先，正确的思路是如何将这些用户感知的因素分解到整车以及关键零部件的要求上。根据PDCA循环，首先进行研究计划。例如整車空气质量，从新鲜空气的进入，即阻止污染空气的进入，相关影响因素有空调过滤系统、进风口面积及空调滤芯，要将实车试验和仿真试验相结合，尽可能准确达到最新鲜空气的目的。其他因素也是如此，从发现问题到影响因素，再逐层分解，最终制定整车目标、系统目标和零部件目标，达到研究的目的。

3汽车通风舒适性研究方向及方法

3.1整车通风泄漏量及通风框泄漏比例研究

首先，从目前主机厂都测试的气密性来讲，气密性是在密封后通风框的基础上进行风量台试验，此时泄漏的风量理想上可以简化成一个总的开口，而且该方法忽略通风框带来的影响。目前私家车上基本都有空调，只要开空调，后通风框就会开启，只是开启角度不一样。所以从理论上讲，开空调时打开外循环就可以简单理解为“一进两出”，即风量从外循环进风口进入，从后通风框和理想的“气密性开口”流出。因此开空调时，保温隔热能力由整车通风泄漏量来决定，泄露量越多，则整车保温隔热性能越差。但从另一角度想，这样的话车内不易起雾，故两者是各平衡关系。

试验测试了大量车型的整车泄露量，通过minitab软件对比发现，一般整车泄露量在60 pa以上时，“气密性开口”基本全部打开。泄露量受气密性因素影响颇大，综合考虑，建议60 pa时整车泄漏量为一个范围。仅1辆车的泄漏量并不能反映通风框带来的影响，故可以通过测试后通风框泄漏比例，更直接反映通风框的控制能力，后通风框泄漏比例越大，则其通风控制能力越强。从理论、试验和仿真三大数据分析，最终得出一个最优的后通风框泄漏比例。

通过以上2方面要求，就可以更好的提升整车的通风舒适性能，尽管在此过程中还受车内体积、通风框结构和材质等其他因素影响，但从企业角度出发，平台件和通用件能大大节约产品开发的时间和金钱。综合考虑其他因素影响，建议以一个最大的技术要求区间来约束，既能提高通风舒适性，又能节省成本和时间。

3.2车内人耳舒适性研究方向及方法

通过查阅和分析大量资料，得知人耳感到不舒适的原因为噪音和压力，此文仅介绍压力舒适性方向的研究^[1]。人耳压力感觉不舒适一般是压力瞬间变化引起的，类似高铁飞机上的人耳不舒适，一般人耳压力每秒变化超过300 Pa时，人就能感觉到不舒适感。当汽车关闭行李舱门时，正是由于压力的猛增导致不舒适感出现，所以大量汽车开始配备电动行李舱门，可大大提高车内人员的人耳舒适性。

对于关车门时产生的人耳不舒适问题，解决起来就比较麻烦了，因为其所受影响因素太多，比如车门质量、大小、密封条压缩量、车内体积、限位器及门锁铰链等，但通过研究发现，车门质量、限位器和门锁铰链对关门轻便性影响较小，后通风框对人耳舒适性影响较大。而后通风框一般要求面积、结构、材质和厚度，材料均采用行业公认的EPDM叶片，拍打声音小，结构采用“挂钩式”设计，厚度0.4 mm。

而对于后通风框的面积，由于影响因素较多，故从用户能感知的整车性能角度出发，只要用户没有感知到关门人耳压力不舒适即可，通过用关门速度测试仪DEBRON Mode11052来测试大量正常用户关门力度，通过正态分布计算，最终用1.4 m/s关门速度来进行关门人耳舒适性试验。采用压力传感器设备，最终确定一个用户能接受的关门压力限值，作为整车车内舒适性能技术要求。而在零部件层面，可以通过增大后通风框面积来降低关门人耳压力的效果^[2]。

4结束语

在整车层次，可以从整车泄露量、后通风框泄漏比例和关门人耳舒适压力限值3个整车性能指标，来约束整车的通风舒适性能;在零部件层次，可以从外循环进风口面积、通风框面积和气密性等零部件设计要求来进行约束，从而达到整车最佳通风舒适性能。从整车目标到零部件分解，再到整车验证，形成完整的“V字形”开发体系;从发现问题到因素分解，再到分析总结，形成了完整的解决问题能力。研究方向、方法以及最终达到的效果都已在产品开发过程中应用，并取得整车通风舒适性能的提升，对整车性能提升和用户体验都有十分重要的意义。

【参考文献】

[1]张瑞.车门关闭过程中的人耳压力舒适性研究[D].长春：吉林大学汽车工程学院，2014，1-5.

[2]尹忠，唐荣平，裘芝敏，欧林立，周丽.汽车车门关闭力的计算[J].公路与汽运，2007，（3）：5-7.