一种轿车空调HVAC的性能改进
汽车双层流HVAC的研究及应用
汽车双层流HVAC的研究及应用作者：陈金卫刘建国陈丽来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》2021年第05期關键词：汽车;双层流;HVAC ;节能;1 概述HVAC是安装在仪表台下具有加热、通风和空气调节功能的单元，通过吸入内气或者外气，经过蒸发器和暖风芯体将其调节成设定温度，吹入驾驶室内，起着向乘客提供舒适环境的重要作用[1]。
作为汽车空调的核心部件，HVAC 结构设计的优劣直接影响空调系统的性能和用户体验。
现有的汽车自动空调系统都设置有外循环和内循环送气，但是无论是单独的外循环还是内循环都存在一定的弊端。
如外循环内耗大，且在重污染地带会吸入污染;而内循环则吸入新鲜空气少，不是很健康。
如何在保证乘客舒适性的前提下，通过调节内外进风的混风比例，更多地利用车内处于比较舒适温度的空气参与换热，来实现降低能耗的需求，一直是汽车空调工程师攻关的课题。
北方冬季行车，车窗易起雾起霜，必须开启外循环+ 除雾模式。
车外冷空气经过暖风芯体加热后给车内提供热空气，需要消耗较大热量。
对于燃油车，在气温较低时需要较长时间车内才能达到舒适温度;对于电动车，需要消耗更多的电量用于整车的采暖，从而降低整车续航里程[2-3]。
如果能从HVAC 结构上进行优化改进，合理利用车内空气余热，将可以进一步降低能量消耗，达到降低油耗或电量的目的。
双层流HVAC 则具备同时导入内气和外气的功能。
下面将对双层流HVAC 的结构及其性能进行阐述。
2 双层流HVAC 结构说明双层流HVAC 与常规HVAC 相比具有不同的进风箱和分配箱，可以实现内外气同时导入。
2.1 双层流HVAC 结构双层流HVAC 进风箱分为上下2 个叶轮，其中上部叶轮可以导入新鲜外气，下部叶轮可以导入车内的内气。
低湿度的外气通过外循环风门，经上层叶轮流入DEF 风道吹出。
车内的内气通过内循环风门，经过叶轮内部导流槽进入下层叶轮，由吹脚风道吹出。
HVAC 分配箱通过隔板分为上下两层，将内外气分开，内气从下层经吹脚风道吹出，可用于整车采暖;外气湿度较低，从上层经除霜风道吹出，吹向玻璃防止起雾（图1）。
浅谈暖通空调能耗问题及对策
浅谈暖通空调能耗问题及对策摘要：暖通空调作为建筑物的重要组成部分，在为人们带来舒适的室内环境的同时，也带来了能源的大量消耗及污染。
本文主要对于暖通空调系统能耗进行分析，并提出降低能源损耗的一些措施，供同行借鉴参考。
关键词：暖通空调系统；能耗；节能措施一、暖通空调系统暖通空调是一种集采暖、通风、空气调节为一体的空调机。
它的英文简称为HVAC，它的主要功能是加热、通风和空调。
采暖：也叫供热，根据需要为建筑供热，确保室内的温度能始终保持在外部环境的水平。
散热器是常用的。
通风：将气体送入室内或将室内的气体排放的过程。
利用室内空气进行室内换气，一般分为自然通风与机械通风两种。
空调器：是一种用于调节室内温度、湿度、洁净度及气流的流速的建筑物环境控制系统。
二、暖通空调的能耗与排放问题分析一般而言，暖通空调在建筑能源消耗中所消耗的能源总量为30%一50%，在建筑能源消耗中占有很大比重，而且每年都有增加的趋势。
我国是一个人口大国，暖通空调的需求量很大，其能源消耗也很大。
在国内，暖通空调所用的能源基本都是非再生能源，非常珍贵。
由于我国的油气资源相对贫乏，而煤的储量很大，所以在暖通空调系统中，主要采用的是燃煤。
因此，我国的暖通空调排放的方式包括：碳排放、SO2排放、 NOx排放和废热排放。
以下是我们和其它几个主要国家的二氧化碳排放情况。
如图1所示，中国的二氧化碳排放量是27亿吨，排在美国28亿吨之后，位列全球第二。
很明显，二氧化碳的排放非常巨大。
2009年，在哥本哈根的联合国气候变化会议上，我们保证，到2020年，我们的二氧化碳排放将比2005年减少40%到45%。
在“十二五”期间，全国能源消费总量减少16%，二氧化碳排放减少17%，非矿物能源的比重提高到11.4%。
这是暖通空调产业面临的重大挑战。
暖通空调在建筑能源消耗中所消耗的能量大约为30-50%，可见其能源消耗非常庞大，同时其节能降耗潜力也很大。
暖通空调系统的能源消耗有两大类。
hvac主要功能评价试验及方法
空调风道设计要求1 范围本标准规定了汽车进行空调风道及空气过滤器设计时提供应遵循和考虑的要素，明确应完成的主要设计工作内容。
本标准适用于汽车进行空调风道与空气过滤器设计。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 11555—1994 汽车风窗玻璃除雾系统的性能要求及试验方法GB 11556—1994 汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1 风道指空调系统中输送空气的管道及相关部件，包括进风管路、出风管路、除霜管路。
本标准也包含了进风管路中设置的新风口、过滤网及粉尘过滤器。
3.2 过渡分配风道指从HVAC出风口到各个风道之间的过渡管段，起到连接风管、分配空气流量、改变气流方向、分解加工难度的作用。
3.3 新风口指将车外新鲜空气导入车内的部件。
3.4 新风过渡风道指从新风口到HVAC入风口之间的进风管道。
3.5 前风道指输送前HVAC出风的管道。
3.6 后风道指输送后HVAC出风的管道。
4 空调风道设计所包含的主要工作内容4.1配合样件测量。
4.2 根据点云逆向初步设计。
4.3 确定风道布置方式与安装方式。
4.4 确定风道的成型加工方式。
4.5 建立三维数模。
4.6 根据造型改动要求修改风道设计。
4.7 进行二维图设计。
4.8 与模具厂及制造厂进行协调，修改设计。
4.9 参与样车试制、试装、试验，进行修改设计。
5 风道设计的基本要求应充分认识到送风管道的阻力及车内气流组织对空调及除霜、除雾效果及噪声有着重要影响，风道设计应尽量减少风阻和噪声，合理组织气流分配。
5.1 首先应确定风道安装方式与安装次序。
5.2 风道走向应合理，尽量避免急转弯。
汽车空调HVAC的温度线性分析
汽车空调HVAC的温度线性分析
中国汽车行业在近10年内发展势头迅猛,随着汽车工业水准的不断提升,人们对乘员舱内的舒适性要求随之也越来越苛求。
汽车空调可以调节车内空气的温度、湿度,改善车内空气的流动,并且能提高乘员舱空气的清洁度。
所以汽车空调作为调节乘员舱舒适性的重要的汽车组成系统之一,也越来越受到汽车厂商和研究学者的关注。
HVAC又称为汽车空调总成系统,主要包括蒸发器、暖风芯体、鼓风机等部件。
汽车空调出风口的空气温度线性是汽车乘员舱舒适性中关键的一项指标,这项指标能明确断定该汽车空调系统是否能有效、精确的调控乘员舱内的温度分布。
所以汽车空调出风口的温度线性就有了很大的研究价值。
本课题根据重庆某企业提供的5个汽车空调的三维模型图和性能指标,利用计算机服务器和CFD仿真软件,本文主要研究了以下三个方面:一、对5个汽车空调的HVAC总成模型进行CFD模拟,得到每个模型内部的流场域内的温度分布;二、根据FULENT里得到的仿真模拟数据,分析各个空调HVAC总成的内温度场的特性,最终得到每个模型出风口的温度线性,并且针对每个空调模型的出风口的温度线性进行分析;三、根据得出的每个空调模型的仿真模拟数据的分析,选出当前具有最优温度线性的空调模型,并且进行深入的空调HVAC总成内的温度场分析,最终提出了两套优化方案,根据优化方案修改空调模型并再进一步进行仿真计算,将得到的优化方案的模拟结果与原模型的模拟结果进行对比,择出最优方案并且计算得到优化过后的温度线性。
最终创新型的设计出了一种在汽车空调冷、热风道上的均风板,能大幅度优化汽车空调出风口的温度线性。
上海德尔福汽车空调系统有限公司
上海德尔福汽车空调系统有限公司公司概况上海德尔福汽车空调系统有限公司是由上海汽车空调厂与美国德尔福汽车系统公司合资组建的国内最大的汽车空调系统开发制造商。
具备年产120多万套汽车空调系统的生产能力。
公司目前的主要OEM客户是上海通用、上海大众、一汽大众、重庆五十铃、武汉神龙、长安铃木、昌河铃木、沈阳金客等。
主要产品有HVAC系统，管片式、管带式和平行流试冷凝器，层叠式蒸发器、暖风和其他热交换零件。
公司拥有强大的汽车空调产品研制和开发能力，除拥有一批经验丰富、专业能力强的工程技术人员，还得到DELPHI集团在产品开发和生产制造技术、及质量方面的支持。
公司研发中心是经国家认证的、汽车空调行业国家级技术中心；SDAAC实验室是经认证的国家级实验室，具有包括汽车空调全天候环境模拟试验、CAD工作站、激光扫描、内部腐蚀等设备和试验能力。
公司管理体系分别通过了ISO/TS 16949质量体系和ISO14001环境管理体系的第三方认证。
公司将紧随中国汽车工业的发展，积极开拓、不断进取，为用户开发制造具有世界一流水平的新一代汽车空调系统产品。
公司的质量管理获得了以下证书：ISO14001环境管理体系认证证书ISO-IEC 17025 CNAS国家级实验室认可证书ISO/TS16949质量体系认证证书企业文化德尔福的远景：成为客户心目中的最佳供应商。
德尔福的任务：成为全球汽车系统及相关产品的市场领先者。
我们必须与员工、供应商和股东通力合作，在赢利的基础上，为客户提供高附加值的解决方案。
德尔福的目标：客户——以高技术、高质量、低成本、快速回应和正确的态度，充满热情的不断追求客户的满意。
实力——卓越的零部件实力，全球化的汽车系统供应商。
成长——通过培育广泛的客户群来增加公司的销售额。
价值——通过销售额增长和提供优厚回报来为股东增值。
人员——创造使员工乐于奉献、不断成长的公司文化。
德尔福的原则：热心为客户服务；相互信任；诚信；社会责任；追求杰出。
汽车空调内循环风量改善设计
Automotive E ngineer^i FOCUS技术聚焦E调内循环凤量改善设计王坤摘要：某款汽车在空调风量测试试验过程中发现內循环进风量小于外循环进风量。
通过STAR-CCM+软件对车內流场进行仿真分析，发现空调H*AC总成內循环开孔面积是空调进风量的关键因素。
增加內循环进风口面积后，经过台架和整车空调风量试验验证，空调內循环进风量提升7%以上，且有利于H*AC总成噪声的改善，对于H*AC总成的布置设计具有很好的指导意义。
关键词:汽车空调；内循环;风量Improvement Design of Internal Circulation Air Volume of Automobile Air Conditioner Abstract：In the air conditioning volume test of a vehicle,the internal circulation air volume is less than the outer circulation.Through the simulation analysis of the flow field by STAR-CCM+,it is found that the opening area of the internal circulation of the HVAC assembly is the key factor of the air inlet volume of the air conditioner.After increasing the area of internal circulation,through the bench and vehicle air conditioning volume test verification,the air volume of the inner circulation of the air conditioner is increased by more than7%,and it can improve the HVAC noise,which has a good guiding significance for the layout design of HVAC.Key words：HVAC;Internal circulation;Air volume随着汽车工业的发展，汽车上的通风装置与空调逐步成为必备设施。
汽车空调HVAC技术概论
目前一般轿车用加热器是利用从发动机来的高温冷却水的热量与其周围空气进行热交换而达到制热效果，也有为了加大制热量而增加电辅助加热器。
加热器芯按照结构划分可以分为管片式加热器、全铝制钎焊平行流式加热器，目前市场大多采用管片式和平行流式。管片式加热器芯采用多根U-型圆形铝管穿过一层层铝片，经过胀型，装配水槽（一般是塑料材料）等工序加工而成，平行流式加热器是采用多根平行的铝扁管，扁管之间镶嵌百叶窗蛇形翅片，装配好水槽（铝合金材料）后进行钎焊等工序加工而成。
图14Audi B8-4 zones HVAC
4．热空气流道设计使其风速能够达到7-10m/s,如图15中S为最小热空气流道截面，这个截面大小的设计就要考虑到使风速能在7-10m/s的范围之内，当然还要考虑到风门的厚度，大小等因素。D最少要大于40mm，以保证有足够的风量进入加热器芯。
图15
5．如图16、17：
49271运动机构设计要素微电机的控制力矩根据外部温度的变化而变化一般两个风门以上传动的力矩计算要考虑到微电机能提供的最大力矩手动空调采用拉丝传动最多采用2根拉丝wwwdocincom30选择模数为15的齿轮系统采用不同材料的零件避免由于零件间由于摩擦造成的噪音wwwdocincom31hvac主要功能评价试验及方法验证某hvac设计是否符合认可要求最终需要用试验来验证这一章节将介绍hvac主要功能评价试验这些试验可以统称风洞台架试验在这些试验最先做的试验必须是风量试验因为如果风量都达不到要求后续的试验如制冷制热温度平衡等就没有必要再做了噪音试验可以在做其它试验如风量试验时完成然后做制冷制热试验冷凝水排出试验风量分配试验温度平衡试验
管片式加热器芯加工工艺及设备简单，其在国内是一种很成熟的产品，而全铝制钎焊平行流式加热器加工工艺复杂，相关技术要求很高，目前很少有国内本土空调厂家生产这种加热器，主要依赖进口，如日本的Denso，美国的德尔福，法国的法雷奥，德国贝洱等汽车零部件供应商都具备设计，生产此种加热器的能力。这两种加热器相比较，平行流式加热器具有更高的换热性能，在同样外部条件下，同等散热体积的平行流式加热器要比管片式加热器制热能力高出25%-40%。在以后的发展中，全铝制钎焊平行流式将会逐渐取代管片式加热器。
汽车双层流空调箱体性能分析
汽车双层流空调箱体性能分析【摘要】随着新能源汽车市场占有率的不断提升，消费者对于汽车的要求也在不断提高。
一方面追求乘员舱更高的舒适性，另一方面对于续航里程也有着较高的敏感度。
空调改善了乘员舱的热湿环境，但也使得电动车的续驶里程恶化，冬季制热工况下空调的使用使得续驶里程的衰减愈加凸显。
针对电动汽车空调系统冬季运行能耗高而导致续航里程大幅衰减的问题，本文通过对空调箱体进行研究，采用双层流HVAC结构、热泵系统，在除霜/除雾工况下上层箱体送风模式为外循环，下层箱体送风模式为内循环，保证乘员舒适性的情况下，降低汽车电量消耗，缓解“续航焦虑”。
【关键词】双层流HVAC;热泵; 节能引言在“双碳”的目标背景下，新能源汽车的高效节能环保成为各大主机厂主要的技术发展路线。
从传统燃油车道电动汽车，脱离发动机的新能源电动汽车由于失去主动热源，对于热利用效率的追求愈发极致[1]。
汽车空调是汽车必不可少的配件之一，可以起到调节乘员舱内的温度、湿度、洁净度的作用，有效消除车内的余热、余湿，为乘客提供舒适良好的乘车环境；避免冬季车窗玻璃结霜、结雾影响驾驶员视线，保障驾驶安全性。
但空调的使用会导致能耗的增加，电动汽车的续驶里程下降18%-53.7%[2]。
长期的内循环模式导致车厢内空气无法与外界流通，含氧量的不足容易引起乘员头晕、嗜睡等症状，舒适性差且不利于驾驶员的行车安全。
另外冬季由于车内乘员散湿等，车内空气湿度增大，车窗容易起雾起霜，因此冬季采暖常采用全外循环模式。
但车内的热空气直接排出造成了热量的浪费，同时100%新风引入加剧了空调负荷，空调需要消耗更多的电量。
双层流空调箱体能够合理利用车内空气的余热，同时导入车内空气和车外低湿度的新鲜空气，保证舒适性和驾驶安全的同时，降低空调能耗。
为了进一步提高采暖效率，减少空调的能耗占比，采用热泵空调来替代制热效率低、能耗高的PTC电加热器。
下面将对双层流热泵空调系统进行介绍。
1双层流空调系统本文所示双层流空调系统主要由电动压缩机、风冷冷凝器、蒸发器、车内冷凝器、电池直冷板等主要零器件组成，可以实现乘员舱的制冷、制热、除雾、电池冷却等功能模式，下面对双层流空调系统的制冷、制热和除霜除雾模式进行简单地介绍。
基于CFD的汽车空调除霜性能分析及优化
基于CFD的汽车空调除霜性能分析及优化王凯晨;王淑坤【摘要】The Computational Fluid Dynamics ( CFD ) method was used in this study to test the defrosting effect of the air conditioner vents in a car of a certain brand .And the defrosting effect on the windscreen was simulated ,build a model of the vents and the car ,and the software was used to simulate the air flow in it ,after which ,the vectogram of the simulated defrosting effect and the air flow could be obtained .The dissertation analyzed the vectogram of the simulated defrosting effect and the air flow got from the simulation to learn the distribution of the velocity field ,the flow distribution at the air outlets and the deicing performance .Against the shortcomings ,the structure of the vents was optimized improve the original one .%本研究运用计算流体动力学(CFD)方法对某款汽车空调除霜风道的除霜效果进行考察,对挡风玻璃上的除霜效果进行模拟实验,建立汽车风道与车厢的模型,运用软件对其内部气流流动进行模拟,得到模拟的汽车除霜空调除霜效果以及空气流动矢量图.通过对模拟所得的汽车空调除霜效果以及空气流动矢量图进行分析,得出速度场分布,出风口流量分配和除冰性能情况,并针对其中的不足点对风道结构进行优化,改良原风道设计.【期刊名称】《吉林化工学院学报》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】5页(P72-76)【关键词】挡风玻璃;除霜;风道;计算流体动力学(CFD)【作者】王凯晨;王淑坤【作者单位】长春理工大学机电工程学院,吉林长春 130022;长春理工大学机电工程学院,吉林长春 130022【正文语种】中文【中图分类】TH122随着人们生活水平的提高，在购买汽车时都有了更多的选择，为了让更多的消费者选择自己满意的产品，各大汽车企业都在不断的提高自身产品的竞争力.而在冬季冰雪交加的东北地区，挡风玻璃易结霜的问题始终困扰着人们，这些厚度达到0.5～1 mm的霜层会将汽车前挡风玻璃的视野全部挡住，使驾驶员观察不到前方的情况，导致无法正常的驾驶车辆，严重时更会导致交通事故的发生.因此，关系到汽车的舒适性与安全性的除霜系统的能力便成为了消费者衡量车辆性能的一个重要指标[1].在传统的设计方法中，通常基于以往的设计经验进行结构设计，之后制造实物模型进行环境模拟实验，这样实验测试出的结果可信性高.但是依赖经验进行的设计无法保证一次成型，往往需要多次实验，这就会导致实验的周期变得很长，而且会耗费大量的资金，有时还会受到实验设备、实验环境的影响.而CFD技术的应用弥补了传统方法的不足，将计算流体力学数值模拟技术与除霜风道的开发设计进行结合，运用计算机软件技术模拟气流在除霜系统运行时的流动状态，通过数值分析的方法得到车厢内部温度场、速度场的分布，模拟霜层瞬态变化情况，从中发现影响除霜效果的各个因素并进行优化.由于运用CFD技术进行设计，几乎所有的实验都在计算机中完成，这样会节省大量的时间和金钱，因此许多汽车公司和相关机构的学者在此方面都大量的投入人力物力.本文采用CFD方法，建立空调风道模型，对稳态性能进行分析，以此为基础指导相关的优化，达到提高空调除霜性能的目的.1 空调除霜风道CFD计算数学模型空调风道的CFD计算过程中主要关注风道内部冷流场信息，计算过程中不考虑空气压缩性，其控制方程及湍流模型如下[2]：质量守恒方程：(1)x、y和z三个方向的动量守恒方程：(2)(3)(4)标准k-ε模型是典型的两方程湍流模型，该模型是目前使用最广泛的湍流模型.在标准k-ε模型中，湍动能k和湍动能耗散率ε为两个基本未知量，与之相对应的输运方程为：(5)(6)湍动粘度μt可表示成k和ε的函数，即：(7)方程中的五个经验常数分别为：Cμ=0.09，σk=1.00，σε=1.30，Cε1=1.44，Cε2=1.92.2 汽车除霜系统仿真模型的建立2.1 汽车除霜系统模型建立汽车除霜系统主要由暖通空调系统与除霜风道两部分组成，由暖通空调系统产生暖风，之后由除霜风道将暖风导流并喷射向车窗.暖通空调系统，简称HVAC(Heating，Ventilation and Air Conditioning)，几何模型如图1所示.暖通空调吸入新鲜空气并将其送进热交换机中，与热源进行热交换获得热量，使空气的温度提高，之后将加热后的空气送入空调风道中[3,4]. 除霜风道则是连接HVAC与车厢内部的通道，几何模型如图2所示.图1 暖通空调系统模型在除霜风道的各部分中，主除霜风道与两侧除霜风道组成导流结构，引导并分流暖风到达各个出风口，之后由出风口的结构决定暖风射流的前进方向[5].除霜风道的结构会影响到各出风口的风量分配比例以及从进入除霜风道到由出风口射出这个过程中压力的损失情况.本次实验选用的除霜风道结构来自某公司的某款车型，这款车型的除霜系统效果未能达标，需要进行改进.图2 除霜风道模型2.2 导入模型与网格划分首先导入HVAC模型，并将暖通空调的暖风排出口设定为入口，如图1所示.之后导入除霜风道部分模型，并将其入风口与暖通空调暖风排出口组合.最后导入汽车车厢模型，如图3所示.所导入的汽车车厢模型与完整汽车相比，去掉了车头、车尾等部分，只保留车厢内部的结构.由于车厢内部空间结构会对流体流动情况产生影响，所以在车厢内部的座椅、中控、方向盘、后视镜等结构都表现在模型中，保证车厢内部细节与实车相同.另外设置车厢后部后备箱隔板为出口.图3 汽车车厢模型之后应用STAR-CCM+进行网格划分，采用多面体网格生成器，最后生成网格如图4所示，共有网格7 752 242个.图4 模型生成网格2.3 边界条件设置物理模型使用K-Epsilon湍流模型，设定空气为不可压缩气体，其动力粘度1.855 08e-5Pa-s，密度1.184 15 kg/m3.同时设定入口边界条件为质量流量进口，质量流率为0.108 5 kg/s，出口边界条件为压力出口，设定其它边界为壁面边界.2.4 除霜系统设计要求除霜风道是空调机与车厢内部沟通的通道，热气通过除霜风道喷射到挡风玻璃内侧表面，将热量传导到挡风玻璃上融化挡风玻璃外表面的霜层，同时也能防止挡风玻璃内表面发生结雾现象.除霜系统的除霜效率能否达标，关键点在于除霜风道和出风口的结构能否使发射出的喷射气流到达合适的位置和方向.同时除霜系统产生的气流必须有足够的动量和速度，保证气流能够遍布整个前挡风玻璃和侧玻璃的内表面.在本次实验中对设计方案提出的要求是：前风窗A区、B区范围内玻璃内表面附近风速大于2 m/s，A区风速大于2 m/s区域应大于A′区风速大于2 m/s区域；C区、C`区风速应大于1.5 m/s[6].3 除霜仿真模拟对方案进行CFD分析，得到各出风口风量分配见表1，前挡风玻璃风速分布见图5，左、右车窗风速分布见图7.表1 各出风口风量分配位置出风量(kg·s-1)出风比例/%压力损失/pa左侧风道0.004123.8152.2中央左侧风道0.04541.11127.4中央右侧风道0.05450.47129.3右侧风道0.004023.71%160.5总体0.108638图5 前挡风玻璃风速分布(仅显示≥1 m/s区域)图6 左、右侧窗玻璃风速分布(仅显示≥1 m/s区域)综合图、表进行分析可以发现，虽然除霜系统在前挡风玻璃表面的风速分布完全符合设计要求，但中央左、右风道所占出风比例过大，使得左、右侧除霜风道风量几乎没有.这就导致左、右侧窗表面风速过低，没有任何一个位置的风速超过2 m/s，与设计要求相差甚远.而且左、右侧车窗表面气流中心区域都在需要重点除霜的C、C′区域下方，说明左、右侧除霜风道出风口射出的射流方向产生了问题.上述分析显示，现有的除霜风道不符合设计要求，除霜风道结构如图7所示，综合参考文献[7-11]和行业经验，对除霜系统提出如下优化策略：(1) 计划修改两侧除霜风道结构，加大侧除霜风道末端横截面面积并调整侧除霜风道出风口叶片角度，旨在对两侧玻璃表面风速分布进行优化.(2) 计划对主除霜风道导流结构进行优化，加大中央左侧风道出风比例，旨在平衡主除霜风道左右出风口的出风比例.优化后的除霜风道结构如图8所示.图7 整体风道结构图8 优化后整体风道结构对优化后的除霜风道结构进行分析，得到各出风口风量分配见表2，前挡风玻璃风速分布见图9，左、右车窗风速分布见图10.表2 优化后各出风口风量分配位置出风量/(kg·s-1)出风比例/%压力损失pa左侧风道0.014013.0128.6中央左侧风道0.036133.5132.3中央右侧风道0.043740.6133.8右侧风道0.013812.9129.4总体0.1076-629通过分析可以发现，在进行优化之后，在前挡风玻璃上，A区、A`区整体风速在2.8 m/s以上，B区大部分区域风速在2.8 m/s以上，平均风速达到设计要求.左、右侧窗玻璃上的气流中心区域都在观察后视镜视野区域之内.左侧窗玻璃表面有很大一部分区域风速达到2.2 m/s以上，气流中心区域面积达到车窗大半部分，并且风速达到3 m/s，气流中心区域完全覆盖了观察后视镜视野范围；右侧窗玻璃表面同样有很大一部分区域风速达到2.2 m/s以上，气流中心区域面积达到车窗大半部分，并且风速达到3 m/s，同样气流中心区域完全覆盖了观察后视镜视野范围.总体来说，在优化之后除霜风道已经能够达到设计要求.图9 优化后前挡风玻璃风速分布(仅显示≥1 m/s区域)图10 优化后左、右侧窗玻璃风速分布(仅显示≥1 m/s区域)4 结论本文通过CFD系列软件之一STAR-CCM+，建立汽车空调除霜风道模型并对其进行数值模拟分析，将汽车空调除霜风道结构与经过数值分析得出的挡风玻璃表面速度分布云图相对应，综合两方面进行分析，最终得出最优的结构和理想的风量分配比例，并得出如下结论.(1)当侧除霜风道所获风量分配比例过低时，扩大侧除霜风道截面可以使更多风量导流向侧除霜风道.(2)主除霜风道中央导流结构对中央左、右风道截面积的分配会影响到中央左、右风道的风量分配.(3)侧除霜风道射出的射流是否能准确抵达侧窗最需要除霜的区域，重点在于侧除霜风道出风口处的叶片是否调整到正确的角度.【相关文献】[1] 朱娟娟，苏秀平，陈江平.汽车空调除霜风道结构优化研究[J].汽车工程，2004(26):6-10.[2] R.Rahimi,D.Abbaspour,Determination 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浅析汽车空调HAVC设计技巧
浅析汽车空调HA VC设计技巧随着汽车工业的不断发展，汽车经历了无数次的升级和改进。
汽车空调是随着汽车的发展而产生的装置。
伴随科技的进步和人们生活水平的提高，人们对汽车空调的要求也越来越高，从最初单纯的制冷或制热需求，发展到今天对整个空调的舒适性的要求，如温度、湿度、噪音、多温区控制等。
HV AC作为汽车空调的重要组成部分，是使上述功能得以实现的装置。
文章针对汽车空调HA VC设计技巧进行分析和阐述。
标签：汽车；空调；HV ACHV AC是英文Heating Ventilating Air Conditioning的缩写，即采暖、通风与空调。
主要功能有制冷、加热、风量分配控制、内外空气调节等。
HV AC 由于有其上述功能，因此其构成必然包含制冷部分、制热部分、鼓风部分、机构控制部分、进气控制部分。
为满足上述的空调要求，在汽车空调HV AC 设计过程中，以下几个方面的信息必须加以考虑和应用。
1 设计原则1.1 轻量化原则，这是整个汽车行业的需要。
可以降低车身重量，降低油耗，减少排放。
1.2 经济性原则，这也是市场的需要。
只有较低的成本才能在市场竞争中具有优势。
1.3 技术先进原则，只有功能和技术越先进才能越有优势，才能与时俱进。
1.4 先进的设计手段，必须要有先进的CAD＼CAE分析手段和先进的试验能力，才能缩短开发的周期，占有市场的主导地位。
1.5 通用性，各功能部件尽量模块化设计，一方面可以减少试验的周期，缩短开发时间，另一方面，可以适用于多种车型。
2 设计方法2.1 从性能的角度出发，根据汽车热负荷的计算，确定各主要性能件的规格。
主要有三个关键的零部件：一是蒸发器的规格，蒸发器是HV AC的制冷单元，其最大的制冷能力将决定空调的制冷能力，决定是否能满足汽车车内空间的制冷要求，因此，蒸发器的设计须满足足够的制冷量。
目前主要的主流结构形式有管片式蒸发器、管带式蒸发器、层叠式蒸发器、平行流式蒸发器，其中层叠式和平行流式蒸发器制冷效率最高；平行流式与层叠式相比，用料少，重量轻，目前广泛应用的是层叠式和平行流式，厚度规格有多种。