方曉南
(江西應用技術職業(yè)學院 汽車學院,江西 贛州 341000)
隨著國內(nèi)自主品牌汽車工業(yè)的快速發(fā)展和國民收入日益增長,家用車市場獲得了井噴式發(fā)展。汽車空調(diào)系統(tǒng)作為家用汽車的基本功能配置,它通過調(diào)節(jié)車內(nèi)的溫度、濕度、流動速度、空氣的潔凈度等參數(shù),可以大大提高駕乘人員的舒適性,其中空調(diào)溫度調(diào)節(jié)中的制冷性極易被主觀感知。因此,汽車空調(diào)的制冷性能是影響用戶滿意度的重要因素。
每逢夏季各大主機廠經(jīng)常會收到諸如空調(diào)不涼、空調(diào)制冷慢、空調(diào)噪聲大等市場抱怨,但這些投訴往往來自用戶的主觀感受,主機廠或者汽車制造廠商為了把握準確的投訴要點,一般需要進行定量的空調(diào)制冷性能的測試,用來客觀評價汽車的制冷性能,從而制定有效的改善對策,實現(xiàn)降低用戶投訴、提高用戶滿意度的目標。本文以某自主品牌實際量產(chǎn)車型為例,通過對比測試各車型的溫度、風速、噪聲等數(shù)據(jù),橫向比較各車型的制冷曲線,提出簡明快捷的測試方法和評價指標,在工程及生產(chǎn)應用中具有實踐參考意義。
目前我國對于整車空調(diào)系統(tǒng)的標準測試方法主要包括一個國家標準試驗方法GB 11555—2009《汽車風窗玻璃除霜和除霧系統(tǒng)的性能和試驗方法》、一個推薦性試驗方法GB/T 12782—2007《汽車采暖性能要求和試驗方法》和兩個行業(yè)標準試驗方法即QC/T 658—2000《汽車空調(diào)整車降溫性能試驗方法》、QC/T 658—2009《汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)性能道路試驗方法》,其中GB 11555—2009與GB/T 12782—2007為除霜、除霧和采暖性能相關的試驗方法,QC/T 658—2009《汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)性能道路試驗方法》是對QC/T 658—2000中的室外靜態(tài)、室外行駛試驗方法進行部分修訂。
汽車空調(diào)的制冷性能測試方法主要以行業(yè)標準QC/T 658—2000《汽車空調(diào)整車降溫性能試驗方法》為主要依據(jù),該標準為推薦性行業(yè)標準,它定義了室內(nèi)模擬、室外靜態(tài)和實車行駛 3種試驗方法,一般要求環(huán)境溫度35 ℃~38 ℃、相對濕度為45%~55%,陽光強度為800 W/m~1 000 W/m。由于試驗包含預熱、升溫、不同車速行駛共 3部分,順利完成也共需4 h。但不同的汽車企業(yè)會考慮用戶的各種使用情況,或者借鑒參考一些國外的標準,形成各自的企業(yè)標準。
標準QC/T 658—2000中室內(nèi)環(huán)境模擬試驗對設備要求較高,需要特定的風速、溫濕度和輻射強度等參數(shù)條件,一般在主機廠或者生產(chǎn)制造現(xiàn)場無法滿足其設備要求,由于工程實踐中的時效性和緊急性,需要針對市場投訴做現(xiàn)狀把握,行業(yè)主流做法為選擇市場滿意度高、口碑較好的車型作為橫向?qū)塑囕v進行對比測試,將用戶抱怨數(shù)據(jù)量化并分析與對標車型的差異點,以指導制定合理有效的對策改善。
由于接收到市場用戶投訴反饋廣汽品牌某車型空調(diào)噪聲大且制冷不夠快,此時季節(jié)已為秋季且問題緊迫性高,本文將參考行業(yè)標準QC/T 658—2000并遵循對標測試的基本原則,即在生產(chǎn)制造現(xiàn)場,以初始條件相同為前提,采用相同的作業(yè)標準來獲得有效的對標測試結果,例如降溫速率、耳旁噪聲、出風口風速等信息,以供決策部門參考。
為模擬用戶露天停車場尋車上車后啟動車輛制冷的工況,先將測試車輛停放在太陽底下30 min,主要測試設備為四通道熱電偶溫度計、便攜式風速儀、聲級計、秒表,本次對比測試的方法如下:
(1)將測試和對標車輛均停放在太陽底下暴曬30 min,目的是讓車輛內(nèi)部溫度與環(huán)境溫度盡可能相近,此時車輛狀態(tài)為靜止熄火,全車車門、車窗均為開啟狀態(tài),鼓風機和壓縮機均不工作。
(2)對車內(nèi)出風口布置熱電偶探頭、風速儀和主駕座椅頭枕處布置熱電偶探頭與聲級計,對車輛初始狀態(tài)進行測量記錄。
(3)設置相同的制冷工況,即四門及車窗和天窗全部關閉,發(fā)動機為怠速,吹風模式為吹面,內(nèi)外循環(huán)模式為內(nèi)外循環(huán),設定溫度為L0(最低溫度),鼓風機風量為最大風量擋、測試時間為1 min~6 min。試驗現(xiàn)場如圖1所示。
圖1 試驗現(xiàn)場布置
對比測試車型為廣汽傳祺某A車型和吉利品牌某B車型,均有后排吹面功能,在13:30起先將測試車輛停放在太陽底下30 min,記錄環(huán)境溫度為25 ℃環(huán)境背景噪聲為39.8 dB,相對濕度為50%,聲級計測量采用A計權方式。從0 min時刻起按照上述試驗方法,分別記錄每間隔1 min后的溫度、分貝值、出風口風速,結果分別如圖2—圖4所示。
圖2 制冷溫度曲線
圖3 駕駛員耳噪聲曲線(1-7擋風)
圖4 中央出風口風速
因目前國內(nèi)行業(yè)標準均無統(tǒng)一明確的空調(diào)制冷評價指標體系,但空調(diào)制冷性能嚴重影響用戶的駕乘舒適度,且用戶在酷夏時節(jié)對空調(diào)系統(tǒng)的要求主要是降溫速率和噪聲情況,因此可以把0~5 min的降溫速率和駕駛員耳旁噪聲作為重要的評價指標。由圖2、圖3可得:(1)當風量最大擋位7擋風,設置溫度為L0即最低溫度時,其余相同制冷工況下,經(jīng)過4 min后,廣汽傳祺A車型和吉利B車型的吹面出風口溫度都基本趨于穩(wěn)定分別在(9.5±0.3)℃和(13.3±0.2)℃,同時主駕面部溫度基本在(17.6±0.3)℃和(18.6±0.4)℃,在前4 min中廣汽傳祺A車型和吉利B車型的降溫速率分別為3.8 ℃/min和3.0 ℃/min,可見2款車型在用戶開啟空調(diào)全冷模式后3 min~4 min左右即可達到較低溫度的平衡穩(wěn)定狀態(tài),且在制冷效果廣汽傳祺A車型略優(yōu)于吉利B車型。(2)但考察駕駛員耳旁噪聲可得:廣汽傳祺 A車型在 1至6擋風時噪聲都高于吉利B車型,其中特別在吹面模式時,在1至7擋風量的駕駛員耳旁噪聲平均高出吉利B車型11.7 dB,廣汽傳祺A車型在6擋風量噪聲值相比同擋位的吉利 B車型要高出16.4 dB,達到最高差值,僅在7擋除霜模式時候略低于吉利B車型2.9 dB。(3)廣汽傳祺A車型的噪聲增加隨風量擋位增加呈線性關系,在1至3擋風量時平均每提高 1擋風量,噪聲值增加 3.7 dB,而吉利B車型在1至3擋風時,駕駛員耳旁噪聲基本保持不變,均在(39±0.5)dB區(qū)間,通過以上對比可知廣汽傳祺A車型容易存在鼓風機噪聲大的市場投訴風險。
結合圖 4可得:(1)在相同的風量擋位下,廣汽傳祺A車型出風口風速大于吉利B車型,廣汽傳祺A車型在1至7擋風量的風速平均高于吉利B車型1.5 m/s,如在1至3擋風階段,廣汽傳祺A車型的風速分別對應高于吉利B車型1 m/s、1.5 m/s、1.8 m/s,這與圖3中鼓風機噪聲較大相符合,可以推測吉利B車型在1至3擋風量做了降噪處理,例如通過降低鼓風機的擋位電壓值,來獲得較低的鼓風機轉(zhuǎn)速,從而減小出風口的風速和駕駛員耳旁噪聲,提高用戶的駕乘體驗感。(2)相較而言廣汽傳祺A車型較高的風速有利于車內(nèi)環(huán)境的對流和快速降溫,但鼓風機噪聲大,這也與圖2、圖3的數(shù)據(jù)表現(xiàn)相吻合。
通過對以上汽車空調(diào)系統(tǒng)的對比試驗和分析,能夠得到以下結論:
(1)汽車空調(diào)系統(tǒng)進入全冷模式后的最初1 min后降溫效果均較為一般,主駕頭部溫度的降低值多在2 ℃~4 ℃,3 min~5 min后,制冷效果開始顯現(xiàn),制冷較好的空調(diào),已經(jīng)開始降到體感舒適的溫度,溫度降低值在6 ℃~8 ℃之間;制冷效果較差的空調(diào)不會超過5 ℃。5 min之后,車內(nèi)基本都已變得涼爽。故建議對前5 min的降溫速率作為空調(diào)制冷性能的評價指標之一,它直接影響用戶的感官體驗,保證用戶在此段時間的空調(diào)降溫舒適性,對提高用戶滿意度有重要意義。
(2)汽車主機廠一般要在整車制冷效果和噪聲之間把握較好平衡,不能追求制冷效果而不重視噪聲的升高,更不能一味追求低噪聲而犧牲空調(diào)制冷效果,這樣反而會引起重大投訴??梢詤⒖技鸅車型的風量升高邏輯,在1至3擋風量時候選擇較小的風速,獲得較好靜音舒適性,4至 7擋風量時候采用較大的風速,以滿足用戶對制冷效果的需求,因此做好新車型前期的市場用戶調(diào)研是非常有必要的,其結果可以指導空調(diào)制冷效果和噪聲之間的權衡取舍。
(3)行業(yè)標準QC/T 658-2000作為基礎標準,對汽車空調(diào)系統(tǒng)降溫試驗方法做了基本規(guī)定,但是不同主機廠的標準和試驗方法又各不相同,在考慮用戶實際用車工況和自然環(huán)境、工具設備較為缺乏的工程現(xiàn)場中,可以采用對比試驗的方法來把握問題的客觀現(xiàn)狀,同時也為用戶駕乘舒適度的評價提供了參考方法。