三維空調系統(tǒng)對車內(nèi)熱舒適性的影響研究

汽車供熱通風與空調系統(tǒng)的功能也不斷擴展。供熱通風與空調系統(tǒng)能提供一個舒適的車內(nèi)環(huán)境。但供熱通風與空氣調節(jié)系統(tǒng)排風口處于前儀表板處，通過強行改變流通空氣的方向、強度和溫度對車內(nèi)溫度、濕度進行調節(jié)，由于空氣從前排流動到后排，因此導致車內(nèi)不同位置表現(xiàn)出不同的熱舒適性。本文則通過利用輔助空氣壓縮機形成三維空調系統(tǒng)，實現(xiàn)車內(nèi)不同位置具有相同的熱舒適性，并對多種情況下三維空調系統(tǒng)的性能進行了模擬驗證。

三維空調系統(tǒng)主要是在原有供熱通風與空調系統(tǒng)的基礎上，在車內(nèi)固定安裝一個輔助空氣壓縮機輔助車內(nèi)空氣流通。由于輔助空氣壓縮機可以較為快速地實現(xiàn)對車內(nèi)環(huán)境的調節(jié)，因而節(jié)省了汽車燃料消耗，降低了對環(huán)境的危害。在氣候風洞試驗室對三維空調系統(tǒng)進行測試。風洞試驗室可以控制汽車外部溫度、濕度、太陽輻射和風速等，并能模擬各種駕駛條件如公路駕駛和山路駕駛。試驗時，設定汽車外部環(huán)境溫度為45℃、太陽輻射功率為1000W/m2，汽車置于該環(huán)境下一段時間直至車內(nèi)溫度達到60℃，三維空調系統(tǒng)開始運行。為了測量車內(nèi)平均溫度，8個熱電偶分別安裝在前后座椅處，高度約為乘員胸部高度處。測試內(nèi)容包括4種情況：①不使用輔助空氣壓縮機，僅使用傳統(tǒng)的供熱通風與空調系統(tǒng)；②輔助空氣壓縮機安裝在后排天花板處；③輔助空氣壓縮機安裝在后排地板處；④輔助空氣壓縮機安裝在車內(nèi)C柱處。測試選用的駕駛條件包括城市駕駛、公路駕駛和停車怠速3種狀態(tài)。測試結果表明，①安裝輔助空氣壓縮機對冷卻舒適性沒有較大影響，但卻改善了車內(nèi)的熱舒適性；②輔助空氣壓縮機安裝在車內(nèi)C柱處效果最好；③使用三維空調系統(tǒng)可降低了燃料消耗。

刊名：International Journal of Automotive Technology（英）

刊期：2015年第16期

作者：D.W.Lee

編譯：陳丁躍