汽車空調出風口及風道設計規(guī)范

1、 .2.2出風口整車布置出風口數量：前排吹臉出風口：一般地，前排吹臉出風口的數量需要四個，兩兩對稱設計。兩個吹向駕駛員，另兩個吹向副駕駛。單獨地，駕駛員側兩個前排吹臉出風口，一般要求其中一個通過調節(jié)葉片能夠使得氣流吹到駕駛員身體上半部（頭部，胸部），稱之為上身出風口，另外一個通過調節(jié)葉片能夠使得氣流吹到駕駛員整個身體（頭部，胸部，膝部），稱之為全身出風口。通常地，上身出風口位于儀表板中間，在駕駛員內側；全身出風口位于儀表板兩側或門板上，在駕駛員外側。見下圖示。圖5整車出風口布置圖出風口高度：后排吹臉出風口的高度確定后排乘客H點，A點，后排出風口的中心點。并計算各個角度。H點：代表后排乘客臀部位

2、置，由總布置來確定。A點：代表后排乘客頭部點位置，應該使得從出風口外邊緣做出的，以連接出風口中心與A點直線為軸線的，22度圓錐面不被乘客膝蓋擋住。2.3通風性能風道中的壓力損失風道設計中要注意風道中的壓力損失,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、空氣分子內部之間的摩擦而產生的。對于分支管路多的空調系統(tǒng),沿程壓力損失不可忽視。它要求風道內的表面光滑平整,以降低風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;V風道內空氣的平均流速(m/s);p空氣的密度(kg/m3);L風道的長度(m);Rs風道的水力半徑(m);Rs=A/p。A風道的過流斷面面積(m2);P濕周，即風道的周長(m)。由上式可見風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。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,在風道內產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。如風道中的三通、彎頭、截面擴大或縮小及進出口處,都會使空氣的速度或流向發(fā)生改變,從而產生局部阻力損失。這種局部阻力損失,會使空調噪聲加大

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

5、積的計算方法也不同。基于通常經驗考慮，兩種出風口的有效面積估算公式如下：桶型出風口：出風口有效面積=0.45*出風口外輪廓投射到垂直面上的總面積雙葉片型出風口：出風口有效面積=0.6*出風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口輪廓投射到垂直面上的總面積。在設計初期，往往只需估算的出風口有效面積即可。如果需要得到精確的有效開口面積，則要通過帶有具體結構設計的數模，進行詳細的幾何投影計算，方可獲得。精確計算要到出風口數模設計完成后才能進行。校核出風口開口面積是否滿足工程要求一般地，從舒適性考慮，吹臉出風口的最大風速希望是在7.510.5m/s范圍。而在一定的氣流流量下，出風口有效開

6、口面積=風量量/風速，相應地，對出風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,在后排吹臉出風口關閉的情況下，假定要求最大氣流速度不超過9m/s。于是前吹臉出風口有效面積應該至少達到1201/s/9m/s=130cm2,在后排吹臉出風口打開的情況下，假定要求最大氣流速度不超過7.5m/s。于是后排吹臉出風口有效面積應該至少達到1201/s/7.5m/2T30cm2=30cm2.另外，為了保持各個出風口風量的均衡性，每個出風口的面積差異不應超過3cm2.后排出風量及出風口開口面積一般地，后排出風量占總風量的20%-25%，達

7、到25I/S左右。有效開口面積應當至少達到30cm2。2.4出風口水平葉片布置方式241葉片數量2.4.2葉片尺寸要求工程人員校核出風口高寬比，建議出風口主葉片的布置方式咼寬比RR=H/WH代表出風口的高度W代表出風口的寬度見下圖示：注：對圓形的出風口，高寬比定為1對不規(guī)則形狀的出風口，確定出風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，出風口有兩套葉片，分別位于出風口的外面和里面，用以調節(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Rv1時，建議調節(jié)氣流上下方向的葉片（即水平葉片）為主葉片；當R1時，建議調節(jié)氣流左右方向的葉片（即豎

8、直葉片）為主葉片。當然，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口。下表列出了各種類型的出風口。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F04v=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出風口垂直葉片布置方式251葉片數量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,則需要進行CFD分析。26氣流性能261氣流方向性工程人員校核出風口導向能力實際上，出風口導向能力主要取決于出風口的布置，放置的高度及傾斜角，型式。確定

10、H,C,B1,B2,A點，1和2線H點：代表駕駛員臀部位置，由總布置來確定。A點：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點的直線直線2：與1線垂直，在H點上方325mm的直線。B1點：代表駕駛員胸部右半部分，位于直線1和2交點的左邊75mm處。B2點：代表駕駛員胸部左半部分，位于直線1和2交點的右邊75mm處C點：代表駕駛員膝蓋部分，H點垂直上方的125mm處見下圖示。圖8檢查出風方向角度。對上身出風口，確定A1,B1和U角。A1角：上下方向，調節(jié)上身出風口的出風導向從正常狀態(tài)到A點所需的角度。B1角：上下方向，調節(jié)上身出風口的出風導向從正常狀態(tài)到B1點所需的角

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對全身出風口，確定A2,B2,C2和T角。A2角：上下方向，調節(jié)全身出風口的出風導向從正常狀態(tài)到A點所需的角度。B2角：上下方向，調節(jié)全身出風口的出風導向從正常狀態(tài)到B2點所需的角度C2角：調節(jié)全身出風口的出風導向從正常狀態(tài)到C點所需

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，調節(jié)上身出風口的出風方向從正常狀態(tài)到A點所需的角度S2角：水平方向上，調節(jié)全身出風口的出風方向從正常狀態(tài)到A點所需的角度根據校核標準，評估出風方向角度狀態(tài)。出風口的導風能力需要從上下和水平方向進行評估。不同類型的出風口，角度的要求標準有所差異。出風口的導向能力一般地，后排出風口位于副儀表板上，位置較低。因此，后排出風口對氣流的導向能力主要取決于出風口的高度，其次取決于出風口表面的角度。下面就這方面進行校核。確定后排乘客H點，A點，后排出風口的中心點。并計算各個角度。H點：代表后排乘客臀部位置，由總

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

14、阻擋的面積百分比。見下圖示。X：乘客身上的目標點（臉部A點，胸部B1/B2點，或膝部C點）S：方向盤外邊緣I：儀表板表面P：從目標點投影到出風口區(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：上身出風口T：全身出風口BLK:出風口被P（投影線形成的圓錐面）阻擋的面積與整個出風口面積的百分比圖12b）根據判斷標準，評估出風被阻擋的狀態(tài)。具體標準，見本文章節(jié)3.7標準262泄漏量泄漏量試驗：不大于2.2kg/h，試驗按照TL-VW82181。當關閉風門關緊時，對出風口氣流泄漏的要求一般是：250Pa條件下，不超過1.41/s2.7出風口手感2.7.1撥鈕操作力總成葉片、風門

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操作困難，（水平/垂直葉片、風門操作力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設計驗證流程參照設計指導，建議在SOP之前做4次設計檢查。CheckinCheckonMath.vehicles.在“P”Release之前，電氣科內部針對風道及出風口3D設計質量做評估，并由總布置在虛擬裝配階段檢查所有的走向設計及干涉等問題。在“P”Release之后，由電氣科牽頭針對實車的風道及出風口質量進行評估。3.2設計驗證的內容與方法1stCheck:在“T2”Release之前，對線束的3D設計質量進行檢查評估，作為VI虛擬裝配之前的一次補充檢查。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，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。驗證跟蹤并關閉所有之前發(fā)現的問題。整理整個走向評估的結果，并作為以后項目的經驗教訓。第4章附錄4.1術語和縮寫CFD:C