汽車空調(diào)出風(fēng)口及風(fēng)道設(shè)計規(guī)范

1、 .2.2出風(fēng)口整車布置出風(fēng)口數(shù)量：前排吹臉出風(fēng)口：一般地，前排吹臉出風(fēng)口的數(shù)量需要四個，兩兩對稱設(shè)計。兩個吹向駕駛員，另兩個吹向副駕駛。單獨(dú)地，駕駛員側(cè)兩個前排吹臉出風(fēng)口，一般要求其中一個通過調(diào)節(jié)葉片能夠使得氣流吹到駕駛員身體上半部（頭部，胸部），稱之為上身出風(fēng)口，另外一個通過調(diào)節(jié)葉片能夠使得氣流吹到駕駛員整個身體（頭部，胸部，膝部），稱之為全身出風(fēng)口。通常地，上身出風(fēng)口位于儀表板中間，在駕駛員內(nèi)側(cè)；全身出風(fēng)口位于儀表板兩側(cè)或門板上，在駕駛員外側(cè)。見下圖示。圖5整車出風(fēng)口布置圖出風(fēng)口高度：后排吹臉出風(fēng)口的高度確定后排乘客H點(diǎn)，A點(diǎn)，后排出風(fēng)口的中心點(diǎn)。并計算各個角度。H點(diǎn)：代表后排乘客臀部位

2、置，由總布置來確定。A點(diǎn)：代表后排乘客頭部點(diǎn)位置，應(yīng)該使得從出風(fēng)口外邊緣做出的，以連接出風(fēng)口中心與A點(diǎn)直線為軸線的，22度圓錐面不被乘客膝蓋擋住。2.3通風(fēng)性能風(fēng)道中的壓力損失風(fēng)道設(shè)計中要注意風(fēng)道中的壓力損失,壓力損失是由沿程壓力損失和局部阻力損失組成。沿程壓力損失沿程壓力損失是空氣沿管壁流動時,由空氣與管壁之間的摩擦、空氣分子內(nèi)部之間的摩擦而產(chǎn)生的。對于分支管路多的空調(diào)系統(tǒng),沿程壓力損失不可忽視。它要求風(fēng)道內(nèi)的表面光滑平整,以降低風(fēng)道表面的絕對粗糙度,從而減少摩擦阻力,減低壓力損失?？諝庠诮孛娌蛔兊墓艿乐辛鲃忧铱諝饬勘３植蛔?沿程壓力損失可按下式計算:AP=入(V2PL)/(8RS)式中:入

3、一摩擦阻力系數(shù);V風(fēng)道內(nèi)空氣的平均流速(m/s);p空氣的密度(kg/m3);L風(fēng)道的長度(m);Rs風(fēng)道的水力半徑(m);Rs=A/p。A風(fēng)道的過流斷面面積(m2);P濕周，即風(fēng)道的周長(m)。由上式可見風(fēng)道直管段摩擦阻力與空氣本身的黏度、管壁粗糙度、水力半徑、氣流速度等因素有關(guān)。局部壓力損失局部阻力是由于空氣在管道中的流動時,其流動的方向、流量或速度驟然突變,在風(fēng)道內(nèi)產(chǎn)生渦流和速度的重新分布,從而使流動阻力大大增加,造成能量損失。這類損失稱為局部阻力損失。如風(fēng)道中的三通、彎頭、截面擴(kuò)大或縮小及進(jìn)出口處,都會使空氣的速度或流向發(fā)生改變,從而產(chǎn)生局部阻力損失。這種局部阻力損失,會使空調(diào)噪聲加大

4、。出風(fēng)量對不同大小的車而言，由于系統(tǒng)風(fēng)量大小不同，出風(fēng)口的有效面積也不一樣。以下是對不同車型的出風(fēng)口面積要求的參考信息。大型轎車：出風(fēng)口總有效面積至少達(dá)到160cm2(最大推薦風(fēng)量在1401/s左右)中型轎車：出風(fēng)口總有效面積至少達(dá)到140cm2(最大推薦風(fēng)量在125I/S左右)小型轎車：出風(fēng)口總有效面積至少達(dá)到120cm2(最大推薦風(fēng)量在1101/s左右)實踐和經(jīng)驗加以判斷。2.3.3通風(fēng)有效面積出風(fēng)口開口面積的估算方法：由于出風(fēng)口的葉片，連桿機(jī)構(gòu)，撥桿，關(guān)閉風(fēng)門的存在會擋住氣流，所以真正有意義的開口面積應(yīng)該是開口總面積減去被它們遮擋的面積，稱之為有效面積。不同類型的出風(fēng)口的機(jī)構(gòu)不同，有效面

5、積的計算方法也不同?；谕ǔ＝?jīng)驗考慮，兩種出風(fēng)口的有效面積估算公式如下：桶型出風(fēng)口：出風(fēng)口有效面積=0.45*出風(fēng)口外輪廓投射到垂直面上的總面積雙葉片型出風(fēng)口：出風(fēng)口有效面積=0.6*出風(fēng)口外輪廓投射到垂直面上的總面積下圖介紹了如何獲得出風(fēng)口輪廓投射到垂直面上的總面積。在設(shè)計初期，往往只需估算的出風(fēng)口有效面積即可。如果需要得到精確的有效開口面積，則要通過帶有具體結(jié)構(gòu)設(shè)計的數(shù)模，進(jìn)行詳細(xì)的幾何投影計算，方可獲得。精確計算要到出風(fēng)口數(shù)模設(shè)計完成后才能進(jìn)行。校核出風(fēng)口開口面積是否滿足工程要求一般地，從舒適性考慮，吹臉出風(fēng)口的最大風(fēng)速希望是在7.510.5m/s范圍。而在一定的氣流流量下，出風(fēng)口有效開

6、口面積=風(fēng)量量/風(fēng)速，相應(yīng)地，對出風(fēng)口的開口面積有一個最低要求。舉例說明，對有前吹臉口和后副儀表板吹臉出風(fēng)口的系統(tǒng)，假定系統(tǒng)最大氣流流量是1201/s,在后排吹臉出風(fēng)口關(guān)閉的情況下，假定要求最大氣流速度不超過9m/s。于是前吹臉出風(fēng)口有效面積應(yīng)該至少達(dá)到1201/s/9m/s=130cm2,在后排吹臉出風(fēng)口打開的情況下，假定要求最大氣流速度不超過7.5m/s。于是后排吹臉出風(fēng)口有效面積應(yīng)該至少達(dá)到1201/s/7.5m/2T30cm2=30cm2.另外，為了保持各個出風(fēng)口風(fēng)量的均衡性，每個出風(fēng)口的面積差異不應(yīng)超過3cm2.后排出風(fēng)量及出風(fēng)口開口面積一般地，后排出風(fēng)量占總風(fēng)量的20%-25%，達(dá)

7、到25I/S左右。有效開口面積應(yīng)當(dāng)至少達(dá)到30cm2。2.4出風(fēng)口水平葉片布置方式241葉片數(shù)量2.4.2葉片尺寸要求工程人員校核出風(fēng)口高寬比，建議出風(fēng)口主葉片的布置方式咼寬比RR=H/WH代表出風(fēng)口的高度W代表出風(fēng)口的寬度見下圖示：注：對圓形的出風(fēng)口，高寬比定為1對不規(guī)則形狀的出風(fēng)口，確定出風(fēng)口的平均高度和寬度后，再計算高寬比。主葉片的布置方式一般地，出風(fēng)口有兩套葉片，分別位于出風(fēng)口的外面和里面，用以調(diào)節(jié)氣流上下（水平葉片）和左右（豎直葉片）流動的方向。主葉片指的是位于外面的葉片。一般地，當(dāng)Rv1時，建議調(diào)節(jié)氣流上下方向的葉片（即水平葉片）為主葉片；當(dāng)R1時，建議調(diào)節(jié)氣流左右方向的葉片（即豎

8、直葉片）為主葉片。當(dāng)然，由于不同的造型，就會有不同型式，不同高寬比，主葉片布置組合的出風(fēng)口。下表列出了各種類型的出風(fēng)口。表1類型代號咼寬比型式主葉片A0.6v=Rv=1.67桶式，水平軸水平葉片B04v=Rv06，1.67vRv=2.5桶式，水平軸水平葉片C0.6v=Rv=1.67桶式，豎直軸豎直葉片D04v=Rv06，1.67vRv=2.5桶式，水平軸豎直葉片E0.6v=Rv=1.67桶式，豎直軸豎直葉片F(xiàn)04v=Rv06，1.67vRv=2.5桶式，豎直軸豎直葉片G0.6v=Rv=1.67桶式，豎直軸水平葉片H04v=Rv06，1.67vRv=2.5桶式，豎直軸水平葉片I0.6v=Rv=1

9、.67雙葉片式，規(guī)則形狀水平葉片J0.6v=Rv=1.67雙葉片式，不規(guī)則形狀水平葉片K04v=Rv06，1.67vRv=2.5雙葉片式水平葉片L0.6v=Rv=1.67雙葉片式，不規(guī)則形狀豎直葉片M04v=Rv06，1.67vRv=2.5雙葉片式豎直葉片N其他2.5.3葉片間距2.5出風(fēng)口垂直葉片布置方式251葉片數(shù)量252葉片尺寸要求253葉片間距葉片間距會影響到對氣流的限制和渦流損失，一般要求在4到12mm之間。大于12mm或小于4mm,則需要進(jìn)行CFD分析。26氣流性能261氣流方向性工程人員校核出風(fēng)口導(dǎo)向能力實際上，出風(fēng)口導(dǎo)向能力主要取決于出風(fēng)口的布置，放置的高度及傾斜角，型式。確定

10、H,C,B1,B2,A點(diǎn)，1和2線H點(diǎn)：代表駕駛員臀部位置，由總布置來確定。A點(diǎn)：代表駕駛員眼睛位置，眼球橢球軌跡中心，由總布置確定。直線1：連接H,A點(diǎn)的直線直線2：與1線垂直，在H點(diǎn)上方325mm的直線。B1點(diǎn)：代表駕駛員胸部右半部分，位于直線1和2交點(diǎn)的左邊75mm處。B2點(diǎn)：代表駕駛員胸部左半部分，位于直線1和2交點(diǎn)的右邊75mm處C點(diǎn)：代表駕駛員膝蓋部分，H點(diǎn)垂直上方的125mm處見下圖示。圖8檢查出風(fēng)方向角度。對上身出風(fēng)口，確定A1,B1和U角。A1角：上下方向，調(diào)節(jié)上身出風(fēng)口的出風(fēng)導(dǎo)向從正常狀態(tài)到A點(diǎn)所需的角度。B1角：上下方向，調(diào)節(jié)上身出風(fēng)口的出風(fēng)導(dǎo)向從正常狀態(tài)到B1點(diǎn)所需的角

11、度U角：Al和Bl中的最大角度見下圖示。:喪1_L1nE-t&p9:喪1_L1nE-t&p9：L屛Jtoutls匸匚epterpeantIIdtir1jfsfitB.fromoutletcenter35-dint.歸tdEyeEfli；pg亡SccticmViewafULmenormalto匚h.orddrawnfromedgeofotiElet-謁電dgBt圖9對全身出風(fēng)口，確定A2,B2,C2和T角。A2角：上下方向，調(diào)節(jié)全身出風(fēng)口的出風(fēng)導(dǎo)向從正常狀態(tài)到A點(diǎn)所需的角度。B2角：上下方向，調(diào)節(jié)全身出風(fēng)口的出風(fēng)導(dǎo)向從正常狀態(tài)到B2點(diǎn)所需的角度C2角：調(diào)節(jié)全身出風(fēng)口的出風(fēng)導(dǎo)向從正常狀態(tài)到C點(diǎn)所需

12、的角度。T角：A2,B2和C2中的最大角度。見下圖示。圖10確定S1,S2角。S1角：水平方向上，調(diào)節(jié)上身出風(fēng)口的出風(fēng)方向從正常狀態(tài)到A點(diǎn)所需的角度S2角：水平方向上，調(diào)節(jié)全身出風(fēng)口的出風(fēng)方向從正常狀態(tài)到A點(diǎn)所需的角度根據(jù)校核標(biāo)準(zhǔn)，評估出風(fēng)方向角度狀態(tài)。出風(fēng)口的導(dǎo)風(fēng)能力需要從上下和水平方向進(jìn)行評估。不同類型的出風(fēng)口，角度的要求標(biāo)準(zhǔn)有所差異。出風(fēng)口的導(dǎo)向能力一般地，后排出風(fēng)口位于副儀表板上，位置較低。因此，后排出風(fēng)口對氣流的導(dǎo)向能力主要取決于出風(fēng)口的高度，其次取決于出風(fēng)口表面的角度。下面就這方面進(jìn)行校核。確定后排乘客H點(diǎn)，A點(diǎn)，后排出風(fēng)口的中心點(diǎn)。并計算各個角度。H點(diǎn)：代表后排乘客臀部位置，由總

13、布置來確定。A點(diǎn)：代表后排乘客頭部點(diǎn)位置，圖11a）后排吹臉出風(fēng)口的高度應(yīng)該使得從出風(fēng)口外邊緣做出的，以連接出風(fēng)口中心與A點(diǎn)直線為軸線的，22度圓錐面不被乘客膝蓋擋住。b）后排吹臉出風(fēng)口的調(diào)節(jié)角度把出風(fēng)口從限制出風(fēng)到最小的極限位置調(diào)節(jié)到使出風(fēng)吹到A點(diǎn)，調(diào)節(jié)的角度不應(yīng)超過15度。同樣地，把出風(fēng)口調(diào)節(jié)到使出風(fēng)吹到膝蓋區(qū)域，調(diào)節(jié)的角度不應(yīng)超過30度。后排吹臉出風(fēng)口的關(guān)閉風(fēng)門一般地，后排吹臉出風(fēng)口需要設(shè)計關(guān)閉風(fēng)門。2.6.2出風(fēng)口遮擋：吹向駕駛員的兩個吹臉出風(fēng)口由于受到方向盤，儀表盤的限制，往往是設(shè)計的關(guān)注所在。下面就它們的設(shè)計過程給予闡述。通常只需檢查方向盤對駕駛員側(cè)出風(fēng)的阻擋情況。a）計算出風(fēng)口被

14、阻擋的面積百分比。見下圖示。X：乘客身上的目標(biāo)點(diǎn)（臉部A點(diǎn)，胸部B1/B2點(diǎn)，或膝部C點(diǎn)）S：方向盤外邊緣I：儀表板表面P：從目標(biāo)點(diǎn)投影到出風(fēng)口區(qū)域的儀表板面上，與方向盤外邊緣相切的直線簇，形成一個特殊的圓錐面。U：上身出風(fēng)口T：全身出風(fēng)口BLK:出風(fēng)口被P（投影線形成的圓錐面）阻擋的面積與整個出風(fēng)口面積的百分比圖12b）根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn)，評估出風(fēng)被阻擋的狀態(tài)。具體標(biāo)準(zhǔn)，見本文章節(jié)3.7標(biāo)準(zhǔn)262泄漏量泄漏量試驗：不大于2.2kg/h，試驗按照TL-VW82181。當(dāng)關(guān)閉風(fēng)門關(guān)緊時，對出風(fēng)口氣流泄漏的要求一般是：250Pa條件下，不超過1.41/s2.7出風(fēng)口手感2.7.1撥鈕操作力總成葉片、風(fēng)門

15、操作力，止動力合適，不能因為操作力、止動力變大或變小而出現(xiàn)操作困難，（水平/垂直葉片、風(fēng)門操作力2-3N,止動力為3.5-4.5N）。2.7.2撥輪操作力第3章試驗驗證與評估3.1設(shè)計驗證流程參照設(shè)計指導(dǎo)，建議在SOP之前做4次設(shè)計檢查。CheckinCheckonMath.vehicles.在“P”Release之前，電氣科內(nèi)部針對風(fēng)道及出風(fēng)口3D設(shè)計質(zhì)量做評估，并由總布置在虛擬裝配階段檢查所有的走向設(shè)計及干涉等問題。在“P”Release之后，由電氣科牽頭針對實車的風(fēng)道及出風(fēng)口質(zhì)量進(jìn)行評估。3.2設(shè)計驗證的內(nèi)容與方法1stCheck:在“T2”Release之前，對線束的3D設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行檢查評估，作為VI虛擬裝配之前的一次補(bǔ)充檢查。2ndCheck:在第一輛IV造車過程中檢查。在造車過程中對總裝的每個工位的裝配過程及裝配完的線束狀態(tài)做檢查。參照RQA指導(dǎo)，檢查所有的走向布置，裝配過程和要求及零件狀態(tài)等，并創(chuàng)建問題跟蹤表。3rdCheck:在第一輛PVV造車過程中檢查。跟隨總裝線的工位對每個區(qū)域逐一檢查，驗證在IV階段發(fā)現(xiàn)的問題，檢查所有制造過程中的問題和要求，更新問題清單。4thCheck:在NS1造車跟線檢查，跟隨總裝線的工位對每個區(qū)域逐一檢查。驗證跟蹤并關(guān)閉所有之前發(fā)現(xiàn)的問題。整理整個走向評估的結(jié)果，并作為以后項目的經(jīng)驗教訓(xùn)。第4章附錄4.1術(shù)語和縮寫CFD:C