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

隨著汽車越來越多的成為人們的日常代步工具，消費者對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者的駕車安全和舒適性。因此，駕駛員對整車除霜除霧效果和時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)一般有手動空調(diào)和自動空調(diào)之分。不同空調(diào)系統(tǒng)在啟動除霜除霧功能時壓縮機和鼓風(fēng)機動作如下表1：

對于手動空調(diào)來說，在暖風(fēng)除霧的情況下，影響除霧的因素有：鼓風(fēng)機的風(fēng)量，出風(fēng)的角度及發(fā)動機的水溫；在冷風(fēng)除霧的情況下，影響除霧的因素除了以上三個因素外還有人為因素。

對于自動空調(diào)來說，在除霧的模式下，影響因素除了鼓風(fēng)機的風(fēng)量，出風(fēng)角度與發(fā)動機的水溫外，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、落點角度、控制邏輯四個。

表1

3 除霜除霧問題排查與分析

整車除霜除霧效果問題排查一般從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)落點以提高除霜除霧效果；

（2）對兩側(cè)風(fēng)道進行優(yōu)化，增大側(cè)面出風(fēng)量；

（3）自動空調(diào)控制邏輯更改與優(yōu)化。

4 新產(chǎn)品開發(fā)中除霜除霧問題規(guī)避

（1）設(shè)計結(jié)構(gòu)及布置方面：汽車空調(diào)的風(fēng)在風(fēng)道中流動時，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)計時，風(fēng)道布置應(yīng)該與HVAC儀表板相配合開發(fā)，對于轉(zhuǎn)彎處的倒角及轉(zhuǎn)過的角度，漸縮及漸擴的角度，要求通風(fēng)量與風(fēng)道截面要經(jīng)過嚴格的計算，并結(jié)合經(jīng)驗進行論證。

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

（3）風(fēng)道設(shè)計的注意事項：依據(jù)歷年工作經(jīng)驗和計算模擬結(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，對于風(fēng)管漸縮漸擴要求，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題。

5 結(jié)束語

本文對汽車空調(diào)除霜除霧問題排查與分析解決及新車產(chǎn)品開發(fā)中規(guī)避措施的提出，對于各汽車主機廠除霜除霧問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。