汽车空调出风口及风道设计规范

1、 .2.2出风口整车布置出风口数量：前排吹脸出风口：一般地，前排吹脸出风口的数量需要四个，两两对称设计。两个吹向驾驶员，另两个吹向副驾驶。单独地，驾驶员侧两个前排吹脸出风口，一般要求其中一个通过调节叶片能够使得气流吹到驾驶员身体上半部（头部，胸部），称之为上身出风口，另外一个通过调节叶片能够使得气流吹到驾驶员整个身体（头部，胸部，膝部），称之为全身出风口。通常地，上身出风口位于仪表板中间，在驾驶员内侧；全身出风口位于仪表板两侧或门板上，在驾驶员外侧。见下图示。图5整车出风口布置图出风口高度：后排吹脸出风口的高度确定后排乘客H点，A点，后排出风口的中心点。并计算各个角度。H点：代表后排乘客臀部位

2、置，由总布置来确定。A点：代表后排乘客头部点位置，应该使得从出风口外边缘做出的，以连接出风口中心与A点直线为轴线的，22度圆锥面不被乘客膝盖挡住。2.3通风性能风道中的压力损失风道设计中要注意风道中的压力损失,压力损失是由沿程压力损失和局部阻力损失组成。沿程压力损失沿程压力损失是空气沿管壁流动时,由空气与管壁之间的摩擦、空气分子内部之间的摩擦而产生的。对于分支管路多的空调系统,沿程压力损失不可忽视。它要求风道内的表面光滑平整,以降低风道表面的绝对粗糙度,从而减少摩擦阻力,减低压力损失。空气在截面不变的管道中流动且空气量保持不变,沿程压力损失可按下式计算:AP=入(V2PL)/(8RS)式中:入

3、一摩擦阻力系数;V风道内空气的平均流速(m/s);p空气的密度(kg/m3);L风道的长度(m);Rs风道的水力半径(m);Rs=A/p。A风道的过流断面面积(m2);P湿周，即风道的周长(m)。由上式可见风道直管段摩擦阻力与空气本身的黏度、管壁粗糙度、水力半径、气流速度等因素有关。局部压力损失局部阻力是由于空气在管道中的流动时,其流动的方向、流量或速度骤然突变,在风道内产生涡流和速度的重新分布,从而使流动阻力大大增加,造成能量损失。这类损失称为局部阻力损失。如风道中的三通、弯头、截面扩大或缩小及进出口处,都会使空气的速度或流向发生改变,从而产生局部阻力损失。这种局部阻力损失,会使空调噪声加大

4、。出风量对不同大小的车而言，由于系统风量大小不同，出风口的有效面积也不一样。以下是对不同车型的出风口面积要求的参考信息。大型轿车：出风口总有效面积至少达到160cm2(最大推荐风量在1401/s左右)中型轿车：出风口总有效面积至少达到140cm2(最大推荐风量在125I/S左右)小型轿车：出风口总有效面积至少达到120cm2(最大推荐风量在1101/s左右)实践和经验加以判断。2.3.3通风有效面积出风口开口面积的估算方法：由于出风口的叶片，连杆机构，拨杆，关闭风门的存在会挡住气流，所以真正有意义的开口面积应该是开口总面积减去被它们遮挡的面积，称之为有效面积。不同类型的出风口的机构不同，有效面

5、积的计算方法也不同。基于通常经验考虑，两种出风口的有效面积估算公式如下：桶型出风口：出风口有效面积=0.45*出风口外轮廓投射到垂直面上的总面积双叶片型出风口：出风口有效面积=0.6*出风口外轮廓投射到垂直面上的总面积下图介绍了如何获得出风口轮廓投射到垂直面上的总面积。在设计初期，往往只需估算的出风口有效面积即可。如果需要得到精确的有效开口面积，则要通过带有具体结构设计的数模，进行详细的几何投影计算，方可获得。精确计算要到出风口数模设计完成后才能进行。校核出风口开口面积是否满足工程要求一般地，从舒适性考虑，吹脸出风口的最大风速希望是在7.510.5m/s范围。而在一定的气流流量下，出风口有效开

6、口面积=风量量/风速，相应地，对出风口的开口面积有一个最低要求。举例说明，对有前吹脸口和后副仪表板吹脸出风口的系统，假定系统最大气流流量是1201/s,在后排吹脸出风口关闭的情况下，假定要求最大气流速度不超过9m/s。于是前吹脸出风口有效面积应该至少达到1201/s/9m/s=130cm2,在后排吹脸出风口打开的情况下，假定要求最大气流速度不超过7.5m/s。于是后排吹脸出风口有效面积应该至少达到1201/s/7.5m/2T30cm2=30cm2.另外，为了保持各个出风口风量的均衡性，每个出风口的面积差异不应超过3cm2.后排出风量及出风口开口面积一般地，后排出风量占总风量的20%-25%，达

7、到25I/S左右。有效开口面积应当至少达到30cm2。2.4出风口水平叶片布置方式241叶片数量2.4.2叶片尺寸要求工程人员校核出风口高宽比，建议出风口主叶片的布置方式咼宽比RR=H/WH代表出风口的高度W代表出风口的宽度见下图示：注：对圆形的出风口，高宽比定为1对不规则形状的出风口，确定出风口的平均高度和宽度后，再计算高宽比。主叶片的布置方式一般地，出风口有两套叶片，分别位于出风口的外面和里面，用以调节气流上下（水平叶片）和左右（竖直叶片）流动的方向。主叶片指的是位于外面的叶片。一般地，当Rv1时，建议调节气流上下方向的叶片（即水平叶片）为主叶片；当R1时，建议调节气流左右方向的叶片（即竖

8、直叶片）为主叶片。当然，由于不同的造型，就会有不同型式，不同高宽比，主叶片布置组合的出风口。下表列出了各种类型的出风口。表1类型代号咼宽比型式主叶片A0.6v=Rv=1.67桶式，水平轴水平叶片B04v=Rv06，1.67vRv=2.5桶式，水平轴水平叶片C0.6v=Rv=1.67桶式，竖直轴竖直叶片D04v=Rv06，1.67vRv=2.5桶式，水平轴竖直叶片E0.6v=Rv=1.67桶式，竖直轴竖直叶片F04v=Rv06，1.67vRv=2.5桶式，竖直轴竖直叶片G0.6v=Rv=1.67桶式，竖直轴水平叶片H04v=Rv06，1.67vRv=2.5桶式，竖直轴水平叶片I0.6v=Rv=1

9、.67双叶片式，规则形状水平叶片J0.6v=Rv=1.67双叶片式，不规则形状水平叶片K04v=Rv06，1.67vRv=2.5双叶片式水平叶片L0.6v=Rv=1.67双叶片式，不规则形状竖直叶片M04v=Rv06，1.67vRv=2.5双叶片式竖直叶片N其他2.5.3叶片间距2.5出风口垂直叶片布置方式251叶片数量252叶片尺寸要求253叶片间距叶片间距会影响到对气流的限制和涡流损失，一般要求在4到12mm之间。大于12mm或小于4mm,则需要进行CFD分析。26气流性能261气流方向性工程人员校核出风口导向能力实际上，出风口导向能力主要取决于出风口的布置，放置的高度及倾斜角，型式。确定

10、H,C,B1,B2,A点，1和2线H点：代表驾驶员臀部位置，由总布置来确定。A点：代表驾驶员眼睛位置，眼球椭球轨迹中心，由总布置确定。直线1：连接H,A点的直线直线2：与1线垂直，在H点上方325mm的直线。B1点：代表驾驶员胸部右半部分，位于直线1和2交点的左边75mm处。B2点：代表驾驶员胸部左半部分，位于直线1和2交点的右边75mm处C点：代表驾驶员膝盖部分，H点垂直上方的125mm处见下图示。图8检查出风方向角度。对上身出风口，确定A1,B1和U角。A1角：上下方向，调节上身出风口的出风导向从正常状态到A点所需的角度。B1角：上下方向，调节上身出风口的出风导向从正常状态到B1点所需的角

11、度U角：Al和Bl中的最大角度见下图示。:喪1_L1nE-t&p9:喪1_L1nE-t&p9：L屛Jtoutls匸匚epterpeantIIdtir1jfsfitB.fromoutletcenter35-dint.歸tdEyeEfli；pg亡SccticmViewafULmenormalto匚h.orddrawnfromedgeofotiElet-谒电dgBt图9对全身出风口，确定A2,B2,C2和T角。A2角：上下方向，调节全身出风口的出风导向从正常状态到A点所需的角度。B2角：上下方向，调节全身出风口的出风导向从正常状态到B2点所需的角度C2角：调节全身出风口的出风导向从正常状态到C点所需

12、的角度。T角：A2,B2和C2中的最大角度。见下图示。图10确定S1,S2角。S1角：水平方向上，调节上身出风口的出风方向从正常状态到A点所需的角度S2角：水平方向上，调节全身出风口的出风方向从正常状态到A点所需的角度根据校核标准，评估出风方向角度状态。出风口的导风能力需要从上下和水平方向进行评估。不同类型的出风口，角度的要求标准有所差异。出风口的导向能力一般地，后排出风口位于副仪表板上，位置较低。因此，后排出风口对气流的导向能力主要取决于出风口的高度，其次取决于出风口表面的角度。下面就这方面进行校核。确定后排乘客H点，A点，后排出风口的中心点。并计算各个角度。H点：代表后排乘客臀部位置，由总

13、布置来确定。A点：代表后排乘客头部点位置，图11a）后排吹脸出风口的高度应该使得从出风口外边缘做出的，以连接出风口中心与A点直线为轴线的，22度圆锥面不被乘客膝盖挡住。b）后排吹脸出风口的调节角度把出风口从限制出风到最小的极限位置调节到使出风吹到A点，调节的角度不应超过15度。同样地，把出风口调节到使出风吹到膝盖区域，调节的角度不应超过30度。后排吹脸出风口的关闭风门一般地，后排吹脸出风口需要设计关闭风门。2.6.2出风口遮挡：吹向驾驶员的两个吹脸出风口由于受到方向盘，仪表盘的限制，往往是设计的关注所在。下面就它们的设计过程给予阐述。通常只需检查方向盘对驾驶员侧出风的阻挡情况。a）计算出风口被

14、阻挡的面积百分比。见下图示。X：乘客身上的目标点（脸部A点，胸部B1/B2点，或膝部C点）S：方向盘外边缘I：仪表板表面P：从目标点投影到出风口区域的仪表板面上，与方向盘外边缘相切的直线簇，形成一个特殊的圆锥面。U：上身出风口T：全身出风口BLK:出风口被P（投影线形成的圆锥面）阻挡的面积与整个出风口面积的百分比图12b）根据判断标准，评估出风被阻挡的状态。具体标准，见本文章节3.7标准262泄漏量泄漏量试验：不大于2.2kg/h，试验按照TL-VW82181。当关闭风门关紧时，对出风口气流泄漏的要求一般是：250Pa条件下，不超过1.41/s2.7出风口手感2.7.1拨钮操作力总成叶片、风门

15、操作力，止动力合适，不能因为操作力、止动力变大或变小而出现操作困难，（水平/垂直叶片、风门操作力2-3N,止动力为3.5-4.5N）。2.7.2拨轮操作力第3章试验验证与评估3.1设计验证流程参照设计指导，建议在SOP之前做4次设计检查。CheckinCheckonMath.vehicles.在“P”Release之前，电气科内部针对风道及出风口3D设计质量做评估，并由总布置在虚拟装配阶段检查所有的走向设计及干涉等问题。在“P”Release之后，由电气科牵头针对实车的风道及出风口质量进行评估。3.2设计验证的内容与方法1stCheck:在“T2”Release之前，对线束的3D设计质量进行检查评估，作为VI虚拟装配之前的一次补充检查。2ndCheck:在第一辆IV造车过程中检查。在造车过程中对总装的每个工位的装配过程及装配完的线束状态做检查。参照RQA指导，检查所有的走向布置，装配过程和要求及零件状态等，并创建问题跟踪表。3rdCheck:在第一辆PVV造车过程中检查。跟随总装线的工位对每个区域逐一检查，验证在IV阶段发现的问题，检查所有制造过程中的问题和要求，更新问题清单。4thCheck:在NS1造车跟线检查，跟随总装线的工位对每个区域逐一检查。验证跟踪并关闭所有之前发现的问题。整理整个走向评估的结果，并作为以后项目的经验教训。第4章附录4.1术语和缩写CFD:C