汽车空调出风口及风道设计的要求规范
汽车空调出风口及风道设计规范
风道连接空调器与出风口,是空调系统中制冷和制热空气的通道。目前空调系统由空调厂商提供,作为空调系统一部分的风道设计,需汽车整车设计部门做匹配设计,车厢内的空气流场与温度场不仅与车厢结构以及空调制冷系统有关,还与空调风道的结构形状密切相关。风道的布置走向、风道占用空间(截面积)以及风道中空气的流速等均影响车厢内的制冷效果,影响系统的经济性和外观造型。
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7.5~10.5m/s范围。而在一定的气流流量下，出风口有效开口面积=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
120l/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120l/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120l/s /7.5m/2 –130cm2=30cm2.
对不同的车型，出风口的数量及位置也会不同。一般地，普通带两排座位的装空调系统的车，都配有前排吹脸出风口，前排吹脚出风口，前吹窗出风口和侧吹窗出风口。一些档次较高的车，为了照顾后排乘客的舒适性，往往会增配后排吹脸出风口和后排吹脚出风口；一些三排座位的旅行车或更多排座位的大型车，往往还需增配第三排出风口或更多的出风口。
汽车空调出风口及风道设计要求规范
汽车空调出风口及风道设计作者:成台单位:一汽轿车股份目录第1章风道及出风口介绍 (4)1.1 风道介绍 (4)1.2 出风口介绍 (4)1.3 相关法规/标准要求 (5)1.3.1 国家/政府/行业法规要求 (6)1.3.2 FCC相关标准要求 (6)第2章风道及出风口设计规 (7)2.1风道及出风口结构 (7)2.1.1风道结构 (7)2.1.2出风口结构 (7)2.1.3出风口及风道实例 (8)2.1.4材料 (8)2.2风道及出风口整车布置 (8)2.2.1风道整车布置 (8)2.2.2出风口整车布置 (9)2.3通风性能 (10)2.3.1 风道中的压力损失 (10)2.3.2出风量 (10)2.3.3通风有效面积 (10)2.4 出风口水平叶片布置方式 (11)2.4.1叶片数量 (11)2.4.2叶片尺寸要求 (11)2.5.3叶片间距 (13)2.5 出风口垂直叶片布置方式 (13)2.5.1叶片数量 (13)2.5.2叶片尺寸要求 (13)2.5.3叶片间距 (13)2.6 气流性能 (13)2.6.1气流方向性 (13)2.6.2泄漏量 (17)2.7 出风口手感 (17)2.7.1拨钮操作力 (17)2.7.2拨轮操作力 (17)第3章试验验证与评估 (18)3.1 设计验证流程 (18)3.2 设计验证的容与方法 (18)第4章附录 (19)4.1 术语和缩写 (19)4.2 设计工具 (19)4.3 参考 (19)第1章风道及出风口介绍在整个汽车空调系统中，风道和出风口组成空调的通风系统，担负着将经过处理（温度调节，湿度调节，净化）的气流送到汽车驾驶舱，以完成驾驶舱通风，制冷，加热，除霜除雾，净化空气等的功能。
图 1 某车型空调通风系统及周围环境结构爆炸图1.1 风道介绍风道连接空调器与出风口,是空调系统中制冷和制热空气的通道。
目前空调系统由空调厂商提供,作为空调系统一部分的风道设计,需汽车整车设计部门做匹配设计,车厢的空气流场与温度场不仅与车厢结构以及空调制冷系统有关,还与空调风道的结构形状密切相关。
汽车空调出风口及风道设计规范标准
汽车空调出风口及风道设计**:***单位:一汽轿车股份目录第1章风道及出风口介绍 (4)1.1 风道介绍 (4)1.2 出风口介绍 (4)1.3 相关法规/标准要求 (5)1.3.1 国家/政府/行业法规要求 (6)1.3.2 FCC相关标准要求 (6)第2章风道及出风口设计规 (7)2.1风道及出风口结构 (7)2.1.1风道结构 (7)2.1.2出风口结构 (7)2.1.3出风口及风道实例 (8)2.1.4材料 (8)2.2风道及出风口整车布置 (8)2.2.1风道整车布置 (8)2.2.2出风口整车布置 (9)2.3通风性能 (10)2.3.1 风道中的压力损失 (10)2.3.2出风量 (10)2.3.3通风有效面积 (10)2.4 出风口水平叶片布置方式 (11)2.4.1叶片数量 (11)2.4.2叶片尺寸要求 (11)2.5.3叶片间距 (13)2.5 出风口垂直叶片布置方式 (13)2.5.1叶片数量 (13)2.5.2叶片尺寸要求 (13)2.5.3叶片间距 (13)2.6 气流性能 (13)2.6.1气流方向性 (13)2.6.2泄漏量 (17)2.7 出风口手感 (17)2.7.1拨钮操作力 (17)2.7.2拨轮操作力 (17)第3章试验验证与评估 (18)3.1 设计验证流程 (18)3.2 设计验证的容与方法 (18)第4章附录 (19)4.1 术语和缩写 (19)4.2 设计工具 (19)4.3 参考 (19)第1章风道及出风口介绍在整个汽车空调系统中，风道和出风口组成空调的通风系统，担负着将经过处理（温度调节，湿度调节，净化）的气流送到汽车驾驶舱，以完成驾驶舱通风，制冷，加热，除霜除雾，净化空气等的功能。
图 1 某车型空调通风系统及周围环境结构爆炸图1.1 风道介绍风道连接空调器与出风口,是空调系统中制冷和制热空气的通道。
目前空调系统由空调厂商提供,作为空调系统一部分的风道设计,需汽车整车设计部门做匹配设计,车厢的空气流场与温度场不仅与车厢结构以及空调制冷系统有关,还与空调风道的结构形状密切相关。
汽车空调出风口技术规范
> 160
维卡软化点
℃
> 200
1.1.7 PP-T20 材料性能：见表 7
表 7 PP-T20 机械性能
项目
单位
技术要求
拉伸强度
MPa
> 24
断裂伸长率
％
> 15
弯曲强度
MPa
> 30
冲击强度
KJ/m2
>15
缺口冲击强度
KJ/m2
>2
球压痕硬度
N/mm2
>80
维卡软化点
℃
> 105
燃烧残余
％
20±2
表 5 POM 机械性能
单位
技术要求
g/cm 3 N/mm2 N/mm2 kJ/m2
MPa %
MPa ℃ N/mm2 C0(在硅油中进行)
DIN 53 497 方法 B
1.42±0.02 >60 >65 >4.5 不断 50 >15 >60 >140
120±10
>150
成品件不得脆化，也不得产生肉眼可辨或影 响功能的形状、颜色表面变化。
1.1.8 对油漆性能的基本要求：见表 8
表 8 油漆性能的基本要求
项目
试验方法
要求
表面附着力和脆性 按 EN ISO 2409,紧贴着快速撕下胶带（Beiersdorf 公司，
油漆不能有任何脱落
型号 4657 绝缘布带）
耐划伤性
在 10N 负荷作用力下，观察油漆表面的划伤情况
塑件表面不能有划痕
热存放试验
技术要求 1.12±0.01 120±10
>65
汽车空调出风口与风道设计规范标准
风道走向尽量避免过大的转角，这样会增加风阻；在风道内部尽量不要有尖角或突出物，这样容易产生蜗旋气流，并有可能产生噪音；风道截面大小尽量做到均匀；总之，我们需要得到的风道具有风阻小，出风均匀，没有噪音的特点。
2.1.2出风口结构
出风口有前排吹脸出风口和后排吹脸出风口之分，属于外观零件，造型设计师会对它们的形状，外观，颜色，表面处理等进行重点设计，以达到期望的美学效果。
2.1.3出风口及风道实例
2.1.4材料
风道类零件一般采用吹塑或注塑工艺制成,吹塑零件主要采用PE材料,而注塑则采用PP材料,以一定比例的滑石粉作为填充物，如PP-TD20。
出风口类零件材料如下：
面框、拨轮骨架：采用ABS+PC。
装饰框、壳体、拨钮：采用ABS。
连杆，曲柄：采用POM。
风门包胶、拨轮包胶：采用EPDM。
这些风道的布置于主仪表板和副仪表板内部空间布局有很大关系，布置要求满足风道最小截面面积的需要，同时要求具有良好的装配和可拆卸性能。
2.2.2出风口整车布置
j)调节拨钮造型与叶片应当统一。
k)对后排吹脚出风口而言，为了美观，需要被座椅遮住，应该特别关注滑动座椅。
组成
结构示意图：
图8出风口结构示意图
外形及结构：前排出风口外形为异形，后排出风口外形为方形，其上设计有拨轮和拨钮，拨轮上下有标识指示风门的开启和关闭。拨轮控制风门的开启和关闭，控制出风口出风量。叶片上的拨钮控制出风口水平及垂直出风方向。
客车空调送风风道设计
客车空调送风风道设计客车空调送风风道设计1、评价客车空调使用效果的指标（1）降温能力——从一定的车内高温环境降低到乘员舒适性温度环境所用的时间，时间越短，空调使用效果越好。
（2）车内温度场的均匀性——即在同一时间车内任意两点的温差，一般要求不能超过3℃2、降温能力决定因素（1）空调名义制冷量Q1不同的车长，不同车型空调的空调名义制冷量选择要由该车空调制冷负荷的决定。
通常需要通过计算整车的空调制冷负荷，工程上按车型有不同的标准来确定旅游车、团体车——ＪＴ/T２１６《客车空调系统技术条件》按人均制冷量选取公交车、校车、机场摆渡车——CJ-T134《城市公交空调客车空调技术条件》按车厢容积选取。
（2）冷气在风道内的热损失Q2冷气在风道内的热损失Q2由空调风道的设计来决定。
通常与风道的长度，风道的气流阻力，风道的隔热保温能力有关。
（3）整车的实际制冷量Q3Q3=Q1-Q2同等条件下整车的实际制冷量Q3越大，降温能力越强，空调的使用效果越好。
3、车内温度场的均匀性车内温度场的均匀性由空调风道的设计来决定，通常涉及如下几个因素：（1）空调的布置——决定了风道的截面积和风道的长度，影响了风道内压力分布，进而影响风道上每个出风口的风量。
（2）风道出风口布置—由于车箱内不同处热负荷不同，要确保车内温度场的均匀性，风道出风口的数量和布置要依据此处的制冷负荷设计。
4、风道设计重要性由此可见，风道的设计不仅影响整车降温能力，而且影响车内温度的均匀性，在整个空调布置设计中占据重要的位置由于整车布置的原因，空调布置型式多变————风道外型和设计发生变化；由于整车不同位置热负荷不同——风道出风口设计发生变化5、风道设计计算（1）风道截面面积计算风道总的送风截面面积 0003600v L F m2式中：0L —蒸发器的送风量，m3/h 。
0v —风道内冷空气的流速，一般取为5～8m/s 。
风道的截面面积 n F S 0= m2式中：n —对双侧前后送风风道，其值为4；对双侧单方向送风风道，其值为2。
汽车风道设计
3. I 汽车风道通用设计规范3.1. 风道系统设计需考虑的因素在汽车风道系统设计时，要保证将其制冷和采暖设备的出风均匀地送入车厢内。
在满足该使用效果的前提下，尽可能地做到结构简单，制造方便，与车内内饰设计及附件相协调。
风道系统设计时，需考虑以下因素：1. 必须考虑车身总布置设计、内饰造型设计以及底盘设计中和风道设计相关的情况；2. 由于汽车车厢空间有限，空调汽车的风道压力损失问题较为严重，因此在设计、布置风道时，应特别注意风道中的压力损失；3. 要考虑风道各支管路之间的风量平衡，各支管路之间的空气流动的压力损失差值不得超过15％，并要详细计算各支管路的沿程阻力损失；4. 必须将风道的气流噪声控制在允许的范围内，因此要对风道的风速进行控制。
通常出风口风速控制在6.5～11m/s ，新风入口处风速5～6m/s ，主风道风速5.5～8m/s ，支风道风速4～5.5m/s ，过滤器风速1～1.5m/s ；5. 风道不能有大的泄漏点，以保证空调系统功能的发挥；6. 对风道要进行隔热保温处理，以减少空气在风道输送过程中的冷、热量损失，并防止低温风道表面结露。
常用的保温材料有聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉、聚氨脂泡沫塑料等，为了防止火灾，车外风道最好用泡沫石棉隔热，并用石棉布包扎；3.2. 风道中的压力损失由于汽车车室内部的空气流动受有限的车厢空间的限制，汽车空调风道的压力损失问题较为严重，风道压力损失是由沿程压力损失和局部压力损失两部分组成。
3.2.1. 风道沿程压力损失风道沿程压力损失是空气沿风道管壁流动时，由空气与管壁之间的摩擦、空气分子与分子之间的摩擦而产生。
风道单位长度的沿程压力损失p m （又称比摩阻）的计算式如下：2412ρυλs m R p =式中：λ——摩擦阻力系数；ν——风道内空气的平均速度（m/s ）；R S ——风道的水力半径（m ）；R S ＝A/P ；A ——风道的过流横截面面积（m 2）；P ——风道的周长（m ）；摩擦阻力系数λ是雷诺数Re 和管壁粗糙度n 的函数。
风道设计规范
风道设计规范编制校对审核版本日期目录1. 目的、介绍 (3)2.引用标准 (3)3 风道开发流程图 (4)3.1设计流程图 (4)3.2 设计输入 (4)4详细设计 (5)4.1 风道的设计 (5)4.1.1 注意要点 (5)4.1.2 风道的分类 (5)4.1.3风道中的压力损失 (6)4.1.3.1沿程压力损失 (6)4.1.3.2局部压力损失 (7)4.1.4出风量 (7)4.1.5 风道的安装 (8)4.1.5.1风道之间连接 (8)4.1.5.2 风道的安装定位 (10)4.1.6 材料选用 (11)4.2 出风口的设计 (12)4.2.1 出风口的介绍 (12)4.2.2 出风口的详细结构与分类 (12)4.2.3出风口整车布置 (14)4.2.4 材料的选用 (16)5.模拟分析 (16)5.1 风速分析 (16)5.2 风量分析 (16)5.3 风阻分析 (17)5.4 出风口风速方向 (17)5.5 样件测试结果 (18)6.附录 (18)1.目的、介绍目的：本规范描述了一般风道设计开发流程，用于指导风道的开发设计，本规范仅适用于多种类型汽车设计功能：在整个汽车空调系统中，风道和出风口组成空调的通风系统，担负着将经过处理（温度调节，湿度调节，净化）的气流送到汽车驾驶舱内，以完成驾驶舱内通风，制冷，加热，除霜除雾，净化空气等的功能。
2.引用标准根据客户的目标市场确定整车要满足哪些国家或地方法规，一般规定：国家/政府/行业法规要求中华人民共和国国家标准汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法，GB 11556-94中华人民共和国国家标准汽车风窗玻璃除雾系统的性能要求及试验方法，GB 11555-94FCC相关标准要求GMW3037 乘用车最大制冷性能验证试验3 风道开发流程图3.1设计流程图在风道3D数据设计完成后面增加模拟分析及台架试验分析过程；3.2 设计输入风道设计需要输入暖风空调的相关系统参数，具体要求如下表单位mm2名称暖风机器出口除霜管道（前）侧除霜风道吹脚风道吹面风道截面积7000 5000 2000 3000 40004详细设计4.1 风道的设计4.1.1 注意要点1）由于风道都是与仪表板本体形成总成，为了节省仪表板下的空间，而又能够满足风道的截面积，所以风道的布置尽量跟着仪表板的大面趋势来做断面布置。
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汽车空调出风口及风道设计作者:胡成台单位:一汽轿车股份有限公司目录第1章风道及出风口介绍......................................................... 错误!未指定书签。
1.1风道介绍................................................................................................. 错误!未指定书签。
1.2出风口介绍............................................................................................. 错误!未指定书签。
1.3相关法规/标准要求................................................................................ 错误!未指定书签。
1.3.1国家/政府/行业法规要求................................................................ 错误!未指定书签。
1.3.2FCC相关标准要求.......................................................................... 错误!未指定书签。
第2章风道及出风口设计规范 ............................................ 错误!未指定书签。
2.1风道及出风口结构................................................................................. 错误!未指定书签。
2.1.1风道结构.......................................................................................... 错误!未指定书签。
2.1.2出风口结构...................................................................................... 错误!未指定书签。
2.1.3出风口及风道实例.......................................................................... 错误!未指定书签。
2.1.4材料.................................................................................................. 错误!未指定书签。
2.2风道及出风口整车布置......................................................................... 错误!未指定书签。
2.2.1风道整车布置.................................................................................. 错误!未指定书签。
2.2.2出风口整车布置.............................................................................. 错误!未指定书签。
2.3通风性能................................................................................................. 错误!未指定书签。
2.3.1风道中的压力损失.......................................................................... 错误!未指定书签。
2.3.2出风量.............................................................................................. 错误!未指定书签。
2.3.3通风有效面积.................................................................................. 错误!未指定书签。
2.4出风口水平叶片布置方式..................................................................... 错误!未指定书签。
2.4.1叶片数量.......................................................................................... 错误!未指定书签。
2.4.2叶片尺寸要求.................................................................................. 错误!未指定书签。
2.5.3叶片间距.......................................................................................... 错误!未指定书签。
2.5出风口垂直叶片布置方式..................................................................... 错误!未指定书签。
2.5.1叶片数量.......................................................................................... 错误!未指定书签。
2.5.2叶片尺寸要求.................................................................................. 错误!未指定书签。
2.5.3叶片间距.......................................................................................... 错误!未指定书签。
2.6气流性能................................................................................................. 错误!未指定书签。
2.6.1气流方向性...................................................................................... 错误!未指定书签。
2.6.2泄漏量.............................................................................................. 错误!未指定书签。
2.7出风口手感............................................................................................. 错误!未指定书签。
2.7.1拨钮操作力...................................................................................... 错误!未指定书签。
2.7.2拨轮操作力...................................................................................... 错误!未指定书签。
第3章试验验证与评估 ........................................................ 错误!未指定书签。
3.1设计验证流程......................................................................................... 错误!未指定书签。
3.2设计验证的内容与方法......................................................................... 错误!未指定书签。
第4章附录 ............................................................................ 错误!未指定书签。
4.1术语和缩写............................................................................................. 错误!未指定书签。
4.2设计工具................................................................................................. 错误!未指定书签。
4.3参考......................................................................................................... 错误!未指定书签。
第1章风道及出风口介绍在整个汽车空调系统中，风道和出风口组成空调的通风系统，担负着将经过处理（温度调节，湿度调节，净化）的气流送到汽车驾驶舱内，以完成驾驶舱内通风，制冷，加热，除霜除雾，净化空气等的功能。
图错误!未指定顺序。
某车型空调通风系统及周围环境结构爆炸图1.1风道介绍风道连接空调器与出风口,是空调系统中制冷和制热空气的通道。
目前空调系统由空调厂商提供,作为空调系统一部分的风道设计,需汽车整车设计部门做匹配设计,车厢内的空气流场与温度场不仅与车厢结构以及空调制冷系统有关,还与空调风道的结构形状密切相关。