三维空调系统对车内热舒适性的影响研究

三维空调系统对车内热舒适性的影响研究

汽车供热通风与空调系统的功能也不断扩展。供热通风与空调系统能提供一个舒适的车内环境。但供热通风与空气调节系统排风口处于前仪表板处，通过强行改变流通空气的方向、强度和温度对车内温度、湿度进行调节，由于空气从前排流动到后排，因此导致车内不同位置表现出不同的热舒适性。本文则通过利用辅助空气压缩机形成三维空调系统，实现车内不同位置具有相同的热舒适性，并对多种情况下三维空调系统的性能进行了模拟验证。

三维空调系统主要是在原有供热通风与空调系统的基础上，在车内固定安装一个辅助空气压缩机辅助车内空气流通。由于辅助空气压缩机可以较为快速地实现对车内环境的调节，因而节省了汽车燃料消耗，降低了对环境的危害。在气候风洞试验室对三维空调系统进行测试。风洞试验室可以控制汽车外部温度、湿度、太阳辐射和风速等，并能模拟各种驾驶条件如公路驾驶和山路驾驶。试验时，设定汽车外部环境温度为45℃、太阳辐射功率为1000W/m2，汽车置于该环境下一段时间直至车内温度达到60℃，三维空调系统开始运行。为了测量车内平均温度，8个热电偶分别安装在前后座椅处，高度约为乘员胸部高度处。测试内容包括4种情况：①不使用辅助空气压缩机，仅使用传统的供热通风与空调系统；②辅助空气压缩机安装在后排天花板处；③辅助空气压缩机安装在后排地板处；④辅助空气压缩机安装在车内C柱处。测试选用的驾驶条件包括城市驾驶、公路驾驶和停车怠速3种状态。测试结果表明，①安装辅助空气压缩机对冷却舒适性没有较大影响，但却改善了车内的热舒适性；②辅助空气压缩机安装在车内C柱处效果最好；③使用三维空调系统可降低了燃料消耗。

刊名：International Journal of Automotive Technology（英）

刊期：2015年第16期

作者：D.W.Lee

编译：陈丁跃