汽車空調(diào)制冷舒適性的對(duì)比試驗(yàn)及評(píng)價(jià)

方曉南

（江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院 汽車學(xué)院，江西 贛州 341000）

隨著國(guó)內(nèi)自主品牌汽車工業(yè)的快速發(fā)展和國(guó)民收入日益增長(zhǎng)，家用車市場(chǎng)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(dòng)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(jī)廠經(jīng)常會(huì)收到諸如空調(diào)不涼、空調(diào)制冷慢、空調(diào)噪聲大等市場(chǎng)抱怨，但這些投訴往往來自用戶的主觀感受，主機(jī)廠或者汽車制造廠商為了把握準(zhǔn)確的投訴要點(diǎn)，一般需要進(jìn)行定量的空調(diào)制冷性能的測(cè)試，用來客觀評(píng)價(jià)汽車的制冷性能，從而制定有效的改善對(duì)策，實(shí)現(xiàn)降低用戶投訴、提高用戶滿意度的目標(biāo)。本文以某自主品牌實(shí)際量產(chǎn)車型為例，通過對(duì)比測(cè)試各車型的溫度、風(fēng)速、噪聲等數(shù)據(jù)，橫向比較各車型的制冷曲線，提出簡(jiǎn)明快捷的測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)，在工程及生產(chǎn)應(yīng)用中具有實(shí)踐參考意義。

1 整車空調(diào)系統(tǒng)試驗(yàn)方法現(xiàn)狀

目前我國(guó)對(duì)于整車空調(diào)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法主要包括一個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法GB 11555—2009《汽車風(fēng)窗玻璃除霜和除霧系統(tǒng)的性能和試驗(yàn)方法》、一個(gè)推薦性試驗(yàn)方法GB/T 12782—2007《汽車采暖性能要求和試驗(yàn)方法》和兩個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法即QC/T 658—2000《汽車空調(diào)整車降溫性能試驗(yàn)方法》、QC/T 658—2009《汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)性能道路試驗(yàn)方法》，其中GB 11555—2009與GB/T 12782—2007為除霜、除霧和采暖性能相關(guān)的試驗(yàn)方法，QC/T 658—2009《汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)性能道路試驗(yàn)方法》是對(duì)QC/T 658—2000中的室外靜態(tài)、室外行駛試驗(yàn)方法進(jìn)行部分修訂。

汽車空調(diào)的制冷性能測(cè)試方法主要以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 658—2000《汽車空調(diào)整車降溫性能試驗(yàn)方法》為主要依據(jù)，該標(biāo)準(zhǔn)為推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它定義了室內(nèi)模擬、室外靜態(tài)和實(shí)車行駛 3種試驗(yàn)方法，一般要求環(huán)境溫度35 ℃～38 ℃、相對(duì)濕度為45%～55%，陽(yáng)光強(qiáng)度為800 W/m～1 000 W/m。由于試驗(yàn)包含預(yù)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(huì)考慮用戶的各種使用情況，或者借鑒參考一些國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)，形成各自的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)QC/T 658—2000中室內(nèi)環(huán)境模擬試驗(yàn)對(duì)設(shè)備要求較高，需要特定的風(fēng)速、溫濕度和輻射強(qiáng)度等參數(shù)條件，一般在主機(jī)廠或者生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)無法滿足其設(shè)備要求，由于工程實(shí)踐中的時(shí)效性和緊急性，需要針對(duì)市場(chǎng)投訴做現(xiàn)狀把握，行業(yè)主流做法為選擇市場(chǎng)滿意度高、口碑較好的車型作為橫向?qū)?biāo)車輛進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，將用戶抱怨數(shù)據(jù)量化并分析與對(duì)標(biāo)車型的差異點(diǎn)，以指導(dǎo)制定合理有效的對(duì)策改善。

2 本文試驗(yàn)方法

由于接收到市場(chǎng)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(shí)季節(jié)已為秋季且問題緊迫性高，本文將參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 658—2000并遵循對(duì)標(biāo)測(cè)試的基本原則，即在生產(chǎn)制造現(xiàn)場(chǎng)，以初始條件相同為前提，采用相同的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來獲得有效的對(duì)標(biāo)測(cè)試結(jié)果，例如降溫速率、耳旁噪聲、出風(fēng)口風(fēng)速等信息，以供決策部門參考。

為模擬用戶露天停車場(chǎng)尋車上車后啟動(dòng)車輛制冷的工況，先將測(cè)試車輛停放在太陽(yáng)底下30 min，主要測(cè)試設(shè)備為四通道熱電偶溫度計(jì)、便攜式風(fēng)速儀、聲級(jí)計(jì)、秒表，本次對(duì)比測(cè)試的方法如下：

（1）將測(cè)試和對(duì)標(biāo)車輛均停放在太陽(yáng)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(shí)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(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)均不工作。

（2）對(duì)車內(nèi)出風(fēng)口布置熱電偶探頭、風(fēng)速儀和主駕座椅頭枕處布置熱電偶探頭與聲級(jí)計(jì)，對(duì)車輛初始狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量記錄。

（3）設(shè)置相同的制冷工況，即四門及車窗和天窗全部關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)為怠速，吹風(fēng)模式為吹面，內(nèi)外循環(huán)模式為內(nèi)外循環(huán)，設(shè)定溫度為L(zhǎng)0（最低溫度），鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量為最大風(fēng)量擋、測(cè)試時(shí)間為1 min～6 min。試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

對(duì)比測(cè)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(cè)試車輛停放在太陽(yáng)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(duì)濕度為50%，聲級(jí)計(jì)測(cè)量采用A計(jì)權(quán)方式。從0 min時(shí)刻起按照上述試驗(yàn)方法，分別記錄每間隔1 min后的溫度、分貝值、出風(fēng)口風(fēng)速，結(jié)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(fēng)）

圖4 中央出風(fēng)口風(fēng)速

因目前國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均無統(tǒng)一明確的空調(diào)制冷評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，但空調(diào)制冷性能嚴(yán)重影響用戶的駕乘舒適度，且用戶在酷夏時(shí)節(jié)對(duì)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(píng)價(jià)指標(biāo)。由圖2、圖3可得：（1）當(dāng)風(fēng)量最大擋位7擋風(fēng)，設(shè)置溫度為L(zhǎng)0即最低溫度時(shí)，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(fēng)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(shí)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(dá)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(fēng)時(shí)噪聲都高于吉利B車型，其中特別在吹面模式時(shí)，在1至7擋風(fēng)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(fēng)量噪聲值相比同擋位的吉利 B車型要高出16.4 dB，達(dá)到最高差值，僅在7擋除霜模式時(shí)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(fēng)量擋位增加呈線性關(guān)系，在1至3擋風(fēng)量時(shí)平均每提高 1擋風(fēng)量，噪聲值增加 3.7 dB，而吉利B車型在1至3擋風(fēng)時(shí)，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(duì)比可知廣汽傳祺A車型容易存在鼓風(fēng)機(jī)噪聲大的市場(chǎng)投訴風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)合圖 4可得：（1）在相同的風(fēng)量擋位下，廣汽傳祺A車型出風(fēng)口風(fēng)速大于吉利B車型，廣汽傳祺A車型在1至7擋風(fēng)量的風(fēng)速平均高于吉利B車型1.5 m/s，如在1至3擋風(fēng)階段，廣汽傳祺A車型的風(fēng)速分別對(duì)應(yīng)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(fēng)機(jī)噪聲較大相符合，可以推測(cè)吉利B車型在1至3擋風(fēng)量做了降噪處理，例如通過降低鼓風(fēng)機(jī)的擋位電壓值，來獲得較低的鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，從而減小出風(fēng)口的風(fēng)速和駕駛員耳旁噪聲，提高用戶的駕乘體驗(yàn)感。（2）相較而言廣汽傳祺A車型較高的風(fēng)速有利于車內(nèi)環(huán)境的對(duì)流和快速降溫，但鼓風(fēng)機(jī)噪聲大，這也與圖2、圖3的數(shù)據(jù)表現(xiàn)相吻合。

4 結(jié)論

通過對(duì)以上汽車空調(diào)系統(tǒng)的對(duì)比試驗(yàn)和分析，能夠得到以下結(jié)論：

（1）汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)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(huì)超過5 ℃。5 min之后，車內(nèi)基本都已變得涼爽。故建議對(duì)前5 min的降溫速率作為空調(diào)制冷性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，它直接影響用戶的感官體驗(yàn)，保證用戶在此段時(shí)間的空調(diào)降溫舒適性，對(duì)提高用戶滿意度有重要意義。

（2）汽車主機(jī)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(huì)引起重大投訴。可以參考吉利B車型的風(fēng)量升高邏輯，在1至3擋風(fēng)量時(shí)候選擇較小的風(fēng)速，獲得較好靜音舒適性，4至 7擋風(fēng)量時(shí)候采用較大的風(fēng)速，以滿足用戶對(duì)制冷效果的需求，因此做好新車型前期的市場(chǎng)用戶調(diào)研是非常有必要的，其結(jié)果可以指導(dǎo)空調(diào)制冷效果和噪聲之間的權(quán)衡取舍。

（3）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 658－2000作為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)降溫試驗(yàn)方法做了基本規(guī)定，但是不同主機(jī)廠的標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法又各不相同，在考慮用戶實(shí)際用車工況和自然環(huán)境、工具設(shè)備較為缺乏的工程現(xiàn)場(chǎng)中，可以采用對(duì)比試驗(yàn)的方法來把握問題的客觀現(xiàn)狀，同時(shí)也為用戶駕乘舒適度的評(píng)價(jià)提供了參考方法。