____________E‘fr汽车工_师_________________F O C U S技术聚焦
技术看点
朱小波何浪
(贵州长江汽车有限公司)
摘要:为了提升汽车空调舒适性和用户满意度,该文利用环境模拟舱、底盘测功机及数据采集仪等设备,对11款汽车进行
调降温试验阶段11(单怠速工况)、降温速率2个新评价指标,完善了现有汽车空调性能评价方法,为汽车空调降温性能开发
工作提供了重要参考依据。
关键词:汽车空调;试验方法;评价标准
Analysis on Test Method and Evaluation Standard of Vehicle Air Conditioner Cooling
Performance
Abstract:In order to improve the comfort and customer satisfaction of vehicle air conditioner, 11 passenger cars were tested for vehicle conditioner cooling performance by using environment simulation chamber, chassis dynamometer and data acquisition instrument. Based on the analysis of test data and existing industry and enterprise standards, two new evaluation indexes of idle condition cooling performance and cooling rate are put forward. The existing evaluation methods of vehicle air conditioner performance are improved, which provides an important reference for the development of vehicle air conditioner cooling performance.
Key words:Vehicle air conditioner; Test method; Evaluation standard
景程多少钱汽车空调的降温性能关乎用户对汽车品质的评 价,是提高用户满意度的关键因素之一。目前汽车空调 降温性能试验以行业标准QC/T658—2000《汽车空调 整车降温性能试验方法》为依据[],各主机厂形成了各 自不同的企业标准。汽车空调降温要满足乘客的舒适 性要求,需充分考虑用户实际使用情况,进行多指标验 证。文章对行业标准及各企业标准进行了分析,分别对 4款5座、7款7座共11款车型进行空调降温性能试 验,并对试验结果进行统计分析,提出了汽车空调单怠 速工况及降温速率评
价指标,为汽车空调系统开发提 供了重要参考指标[2]。
1汽车空调降温性能试验
1.1部分主机厂试验标准
表1〜表3分别示出国内3家主机厂的汽车空调 降温试验企业标准。
表1某自主品牌主机厂汽车空调降温性能试验企业标准
评价指标参数值
车速/(km/h)50501000
时间/min10303030
自动挡车型前进挡前进挡前进挡驻车挡手动挡车型4挡4挡5/6挡空挡环境条件环境温度38 !,光照1 000 W/m2,
海马福美来3代50%,头部温度达到60 !
相对湿度空调状态空调打开、最大风速、最低温度、吹面、内循环表2某合资品牌主机厂1汽车空调降温性能试验企业标准
评价指标参数值
车速/(km/h)401000
时间/min402030
自动挡车型前进挡前进挡驻车挡手动挡车型4挡5/6挡空挡
环境条件 环境温度40 !,光照1 000 W/m2,相对湿度50%
"60%,头部温度达到60 !
空调状态 空调打开、最大风速、最低温度、吹面、内循环
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En勰fr汽车工_师FOCUS技术聚焦^
第2期Feature
表3某合资品牌主机厂2汽车空调降温性能试验企业标准
评价指标参数值
车速/(km/h)50501000
时间/min10202030
自动挡车型前进挡前进挡前进挡驻车挡
手动挡车型4挡4挡5/6挡空挡
环境条件环境温度43 !,光照1 000 W/m2,
50%,头部温度达到60 !
相对湿度
空调状态空调打开、最大风速、最低温度、吹面、内循环从表1〜表3可以看出,不同主机厂之间的试验方 法及评价标准各不相同,但都缺乏对单怠速的验证,且 未对降温速率进行评价。
1.2试验前车辆状态确认
试验前对车辆状态的确认能有效提高试验效率及 试验结果的有效性,避免试验过程中由于状态误差导 致试验结果的失真。试验前车辆状态的确认包括冷媒 加注量及是否存在泄漏、整车密封性是否满足要求、空 调系统是否能正常运转、控制面板各控制开关能否正 常切换、风机风量等。
1.3各参数监测点
试验监测参数主要包括:汽车主副驾和乘客座椅 处人体头部位置的温度、空调高低压力、蒸发器进出管 表面温度、冷凝器进出管表面温度、环境温度、各风口 温度及车速等,此外,试验后测量各出风口风速。
1.4试验前准备阶段
文章通过综合分析及结合实际环境的考虑,设定 了试验阶段I和试验阶段II,以此验证汽车空调系统的 降温能力及确定评价标准。将行业标准中预热阶段和 加热阶段合并为预热阶段,以实现在整车充分预热的 前提下缩短试验时间,降低试验成本的目的。
正式试验开展前,需要完成试验准备工作,准备阶 段相关参数,如表4所示。
表4汽车空调降温性能试验准备阶段参数表阶段环境条件车辆条件目的
预热阶段试验环境温度关闭车门、开启车使空调蒸发(40"2) !,光照窗,风机最大挡空器、风口风
1 000 W/m2,相对调关闭,外循环,道达到试验
湿度50%,微风怠速持续15 min环境温度
升温阶段试验环境温度关闭车门、关闭发使车内头部(40"2) !,光照动机及空调,内循温度达到
1 000 W/m2,相对环60 !
湿度50%,微风
1.&试验阶段I
准备阶段完成后,进人试验阶段I,具体参数,如表5所示。
表5汽车空调降温性能试验阶段I参数表
评价指标参数值
车速/(km/h)501000
时间/min303030
自动挡车型前进挡前进挡驻车挡
手动挡车型合理挡位合理挡位空挡
环境条件环境温度(40±2)°C,光照1 000 W/m2,相对湿度
50%,头部温度达到60 !
空调状态空调打开、最大风速、最低温度、吹面、内循环
1.6试验阶段II
试验阶段I完成后,重新对车辆进行预热和升温,在各头部温度达到6〇 °c时开始试验阶段n,具体参数 如表6所示。
表6汽车空调降温性能试验阶段I I参数表
评价指标参数值
车速(km/h)0合肥交通网
时间/min30
自动挡车型驻车挡
手动挡车型空挡
环境条件环境温度(40±2)°C,光照1 000 W/m2,相对湿度50%
空调状态空调打开、最大风速、最低温度、吹面、内循环
2试验结果及分析
2.1头部平均温度
2.1.1 试验阶段I
表7示出11款车型空调降温性能试验阶段I的头部平均温度。
表7 11款车型空调降温性能试验阶段I的头部平均温度表评价指标参数值
车速/(km/h)50.00100.000.00
时间/min30.0030.0030.00
5座车型头部平均温度/!21.4519.9522.75
7座车型头部平均温度/!21.7018.2025.25
从表7可以看出,此11款车型的5座车型和7座 车型的降温效果非常好,且在中速(50 km/h)和高速 (100km/h)工况下30min结束时的头部温度相近,怠 速工况时由于7座车型空间较大,后排乘员头部温度 相对较高,导致头部整体平均温度偏高,但仍然在舒适 的温度范围内。
2.1.2试验阶段II
表8示出11款车型空调降温性能试验阶段I I的头部平均温度。从表8可以看出,5座车型在工况结束 时的头部平均温度在舒适范围内,7座车型受后排头部 温度的影响使得平均温度偏高,但仍然低于30 C,是 可以接受的温度点。
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—技术聚焦FOCUS Er4i^汽车工_师2019年2月
技术看点
表8 11款车型空调降温性能试验阶段I I的头部平均温度表
评价指标参数值
车速/(km/h)0.00
时间/min30.00
5座车型头部平均温度/"26.85
7座车型头部平均温度/"29.85
2.2温度曲线
2.2.1 试验阶段I
图1示出11款车型空调降温性能试验阶段I的头部温度曲线。
&().()
二)().()
^ 2〇.〇
0 20 40 60 80 100
时间/min
图1 11款车型空调降温性能试验阶段I的头部温度曲线
从图1可以看出,前10 m i的综合降温接近直 线斜率,计算得出其降温速率为3.25 °C/min,中速后 20 min和高速30 min的降温速率缓慢,进人怠速时,由于迎面风很小及发动机转速低,使得空调降温能力 减弱,60〜70 min内头部温度会快速回升,70 min后头 部温度缓慢回升。
2.2.2 试验阶段II
图2示出11款车型空调降温性能试验阶段II的头 部温度曲线。从图2可以看出,前10 m i的综合降温同 样接近直线斜率,计算得出其降温速率为2.81 °C/min,然后趋于缓慢下降。
venz70.0
60.0f t
10.0
〇.〇0 10 20 30
时间/min
图2 11款车型空调降温性能试验阶段I I的头部温度曲线
2.3结果分析
根据试验结果可以得出,各大主机厂在试验阶段I 可以验证汽车空调系统的降温能力,但是忽略了用户 在车辆停放后怠速工况下使用空调降温的情况(试验阶段II)。通过试验阶段I I的验证发现,空调系统降温
速率及降温能力与试验阶段I是存在较大差异的,通
一汽大众高尔夫报价过增加此阶段的验证可以更充分全面地掌握空调系统
的降温性能,特别是前10 m i的降温速率直接影响用
户的迅速体验及主观感受,保证了用户使用车辆的空
调降温舒适性,对提高用户满意度有着重要意义。
3评价标准的确定
从该11款车型的试验结果可以看出,座车型和
7座车型尽管在试验阶段I怠速时有所区别,但也在舒
适的温度区间。在试验阶段I I的结果虽然存在较大的
差异,但是在前10 m i的降温速率只比试验阶段I低
0.44 °C/min,再结合实际使用中用户一般都会先打开窗
户或车门进行散热后再进人车内,这样车内空气热量
会迅速散失大部分,降温效果会得到很大的提高。
根据上面的试验数据,结合《汽车空调整车降温性
能试验方法》对试验阶段I和试验阶段II提出评价标
准:
1) 试验阶段I当车速为0时,标准温度不高于27 °C;车速为50 km/h时,标准温度不高于23 C;车速
为100 km/h时,标准温度不高于21 C;此阶段空调开
启前10 min降温速率应大于3.2 °C/min。
2) 试验阶段II:怠速工况即车速为0时,标准温度 不高于30 °C;此阶段空调开启前10 m i降温速率应大
于 2.8 0C/min。
4结论
行业标准作为基础标准,对汽车空调系统降温试
验方法作了基本规定,不同主机厂之间的试验方法及
评价标准又各不相同,部分主机厂还验证了外循环工
况,并充分考虑到了换气的需求,但都缺乏对试验阶段
11(即单怠速)的验证,且在前10 m i的降温速率上没
有明确要求。文章通过大量数据分析及考虑用户实
际使用过程中的需求,提出了单怠速工况验证及前
10 m i的降温速率要求,同时对常规试验方法中不同
工况提出了评价标准,有利于前期研发过程中的整车
性能评价及整车品质的提升。
参考文献
[全国汽车标准化委员会.QC/T658—2000汽车空调整车降温性能试 验方法[].北京:中国标准出版社,2000:2-4.
大众新领驭[]王新.某车型空调降温性能的提升J汽车工程师,2016(8) :46-47.
(收稿日期:018-12-05)
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