汽車除霜除霧性能提升

于亞杰，方舜民，胡建成，湛先好，許華芹

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

前言

隨著汽車越來(lái)越多的成為人們的日常代步工具，消費(fèi)者對(duì)汽車性能要求也不斷提高，而整車除霜除霧性能直接影響消費(fèi)者的駕車安全和舒適性。因此，駕駛員對(duì)整車除霜除霧效果和時(shí)間也提出了更高的要求，為此，如何提高整車除霜除霧性能，減少客戶抱怨，成為各汽車廠都面臨的重要課題。清除。

圖1

1 整車除霜除霧原理

如下圖1所示，汽車的除霜除霧功能主要由汽車空調(diào)實(shí)現(xiàn)，汽車空調(diào)系統(tǒng)把空氣加熱成高溫的干空氣，然后從空調(diào)風(fēng)口送出，通過(guò)空調(diào)風(fēng)道和出風(fēng)口吹到擋風(fēng)玻璃和側(cè)玻璃區(qū)域，通過(guò)熱空氣將玻璃加熱融化掉霜層或利用干空氣將霧氣

2 除霜除霧的影響因素

汽車空調(diào)一般有手動(dòng)空調(diào)和自動(dòng)空調(diào)之分。不同空調(diào)系統(tǒng)在啟動(dòng)除霜除霧功能時(shí)壓縮機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)動(dòng)作如下表1：

對(duì)于手動(dòng)空調(diào)來(lái)說(shuō)，在暖風(fēng)除霧的情況下，影響除霧的因素有：鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，出風(fēng)的角度及發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫；在冷風(fēng)除霧的情況下，影響除霧的因素除了以上三個(gè)因素外還有人為因素。

對(duì)于自動(dòng)空調(diào)來(lái)說(shuō)，在除霧的模式下，影響因素除了鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，出風(fēng)角度與發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫外，還涉及到控制邏輯。

因此，影響空調(diào)除霜除霧效果的因素主要有風(fēng)量、水溫、落點(diǎn)角度、控制邏輯四個(gè)。

表1

3 除霜除霧問(wèn)題排查與分析

整車除霜除霧效果問(wèn)題排查一般從CAE分析入手，下圖2為某車型除霜除霧效果的CAE分析結(jié)果。

圖2

從上圖的CAE分析結(jié)果看出：

（1）前風(fēng)擋和側(cè)窗除霜風(fēng)量分配不夠合適，側(cè)窗風(fēng)量偏低，暖風(fēng)在玻璃上的著落點(diǎn)未能落在視野區(qū)域，側(cè)窗除霜效果較差，其原因是出口結(jié)構(gòu)及格柵角度不合適；

（2）前風(fēng)擋主、副駕側(cè)風(fēng)量基本一致，但主駕側(cè)不夠均勻，風(fēng)擋中間部分風(fēng)速較低，其原因是陽(yáng)光傳感器安裝處的風(fēng)道結(jié)構(gòu)影響。前風(fēng)擋上半部分風(fēng)速偏低，其原因可能是出風(fēng)口射流方向與前風(fēng)擋夾角不合適。

針對(duì)以上分析，建議的提升除霜除霧性能方案如下：

（1）更改前出風(fēng)格柵角度，校正出風(fēng)落點(diǎn)以提高除霜除霧效果；

（2）對(duì)兩側(cè)風(fēng)道進(jìn)行優(yōu)化，增大側(cè)面出風(fēng)量；

（3）自動(dòng)空調(diào)控制邏輯更改與優(yōu)化。

4 新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中除霜除霧問(wèn)題規(guī)避

（1）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及布置方面：汽車空調(diào)的風(fēng)在風(fēng)道中流動(dòng)時(shí)，受到風(fēng)道截面、轉(zhuǎn)角、漸變角度的影響非常大。因此，汽車空調(diào)的前期設(shè)計(jì)時(shí)，風(fēng)道布置應(yīng)該與HVAC儀表板相配合開(kāi)發(fā)，對(duì)于轉(zhuǎn)彎處的倒角及轉(zhuǎn)過(guò)的角度，漸縮及漸擴(kuò)的角度，要求通風(fēng)量與風(fēng)道截面要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算，并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行論證。

（2）質(zhì)量控制方面：車輛下線時(shí)加一道工序，對(duì)除霜風(fēng)速進(jìn)行檢測(cè)，保證產(chǎn)品的一致性。

（3）風(fēng)道設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)：依據(jù)歷年工作經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算模擬結(jié)果顯示，提出風(fēng)管依據(jù)一定的質(zhì)流量確定一個(gè)最小的風(fēng)管截面數(shù)值，DC推薦的數(shù)值為：每10CFM的空氣質(zhì)流量需要最小的風(fēng)管截面值為1.0 inch2，其中1CFM=1.7m3/h，即17m3/h的空氣質(zhì)流量需要最小風(fēng)管截面值為 645.16mm2。舉例說(shuō)明：某段風(fēng)口的風(fēng)量值為 65CFM(120.5 m3/h)，那么此段風(fēng)管的最小風(fēng)管截面值為 6.5 inch2，即 4193.54 mm2(0.00419m2)。（如下圖3）

圖3

風(fēng)管截面數(shù)值受到周邊數(shù)據(jù)影響不可能總是保持為定值，那么為了避免渦流和能量損失，要堅(jiān)決避免出現(xiàn)幾何突變的狀況，但是必須在保證最小截面要求的前提下，對(duì)于風(fēng)管漸縮漸擴(kuò)要求，DC作了如下規(guī)定供參考：防止流體分叉和不必要的壓力損失，和流量減少或者一定程度上的噪音源問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)汽車空調(diào)除霜除霧問(wèn)題排查與分析解決及新車產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中規(guī)避措施的提出，對(duì)于各汽車主機(jī)廠除霜除霧問(wèn)題的分析和解決提供了分析思路和方法，為空調(diào)除霜除霧性能的不斷提升和客戶抱怨的降低，將起到指導(dǎo)作用。