淺談環境模擬倉在整車采暖故障分析中的應用

葉振興 黃巧俊 韋巍

摘 要：針對于冬季反饋的暖風系統出現的車型，因其在自然條件狀態下問題復現難度大，往往很難得到準確的分析、排查以及解決。環境類試驗由于其試驗邊界條件的特殊性受場地、溫度的影響特別嚴重。論文通過對針對某公司的某款市場反饋冬季采暖效果差的測試樣車在環境倉內進行采暖試驗并對數據進行分析，重點闡述了環境模擬倉在整車采暖故障分析中的應用。

關鍵詞：空調采暖;進出水溫度;便攜式數采系統;環境模擬倉

中圖分類號：U270.38+3? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）22-121-02

Abstract： For the winter feedback of the heating system of the car， because of its natural conditions under the state of the problem is difficult to reproduce， often difficult to accurately analyze， check and solve. Due to the particularity of the boundary conditions， environmental tests are seriously affected by site and temperature. This paper focuses on the application of environmental simulation bin in the analysis of vehicle heating failure through the heating test of a company's sample car with poor heating effect in winter， and analyzes the data.

Keywords： Air-conditioning and heating; Inlet and outlet water temperature; Portable data acquisition system; Environment simulation chamber

CLC NO.： U270.38+3? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）22-121-02

1 引言

隨著國民經濟的增長，國民的購買能力逐漸提高。消費者在關注汽車動力性、經濟性的同時，對車輛的乘坐舒適性也越來越重視[3]。在寒冷的冬季，尤其在高寒地區，整車乘坐舒適性中的熱舒適性（即整車的采暖性能）尤為受到消費者的重視。

2 測試設備、評價指標及測試方法

2.1 測試設備

便攜式數采設備（又稱FLUKE 2638A-100），是美國FLUKE公司生產的一款桌上型數據記錄儀，它擁有的模擬量記錄通道可以用于測量和記錄溫度等一系列數據。本次測試中所使用的便是其測量和記錄溫度的功能。

環境模擬倉，是一種整車測試中使用的環境模擬設備，它可以為測試樣車提供不同的環境條件以便測試車輛的性能。

2.2 評價指標

空調系統，優先需要達成的目標是使駕乘人員感受舒適。但這僅是一種人的主觀感受。在空調采暖系統的正向設計中，需滿足一定的最低要求。即根據《汽車采暖性能要求和試驗方法》（GB/T12782-2007）中空調采暖的要求，汽車用直接檔以40km/h的穩定車速行駛40分鐘后，駕駛員、副駕駛員足部溫度不低于15℃[1]。

2.3 測試方法

對于常規燃油車而言，其采暖效果直接受暖風加熱芯體溫度的影響。而發動機冷卻液溫度即進入暖風加熱芯體的冷卻液溫度，是影響整車空調采暖性能的關鍵因素。因此，本次測試選取進入暖風加熱芯體的冷卻液溫度作為研究對象。

3 試驗舉例及分析

以市場反饋的某公司生產的某款卡車在冬季采暖效果差的故障為例，使用環境模擬倉和便攜式數采設備對其進行故障復現和數據采集。

3.1 整車測試數據采樣

先將測試樣車置于環境模擬倉中進行-25℃的低溫浸置，使正、副駕駛腳部，空調出風口溫度均降至與環境溫度一致，同時將車輛進行怠速，使其暖風芯體進出水溫度在不開風的情況下達到平衡，隨后采用與國標相同的工況進行運行。由于該樣車市場反饋故障為冬季采暖效果差。故在隨車測試人員反饋采暖效果差后對樣車進行排查方案的分析、驗證，最終利用采集的數據形成圖1。

3.2 整車測試數據分析

根據FLUKE的采集、記錄的結果，在車輛怠速至水溫平衡時，暖風進出水溫度已達到75℃左右。但在車輛起步，打開空調進行制暖的瞬間，暖風出水的溫度快速降至0℃以內。隨后隨著車輛的行駛，車輛的暖風進水溫度逐漸降低。

在試驗開始后約10分鐘左右，暖風進水溫度降低至40℃以內，出水溫度和腳部風口溫度降低至與環境基本相當，且此時駕駛員主觀感覺很冷。

隨后，按照既定方案對樣車進行排查、分析發現，當樣車在原地怠速，空調系統關閉且發動機轉速維持在3500rpm時，暖風進出水溫度可以得到快速的升高。在進出水溫度恢復至幾乎相同的狀態下，打開空調，此時，雖然暖風出水溫度有所下降，但仍能維持在40℃以上，且此時腳部風口的溫度也能達到將近20℃。在此狀態下，使用4檔將車輛正常運行，車輛的故障再現。而將檔位切換為3檔后，情況略有好轉。

據此，初步判斷出該故障的原因為該樣車低轉速下暖風進水溫度較低所致。而引起該問題發生的原因為該樣車低轉速下水流量過低。在將該問題反饋給對應的設計人員進行整改后，復測時該問題消失。同時，將樣車發至市場路試，市場反饋較好。

4 結論

本文闡述了利用環境模擬倉和便攜式數采設備通過采集時間-溫度數據，實現對樣車低溫采暖問題的排查的可行性。該試驗方法試驗效率高，及曲線圖直觀，完全滿足對比分析的需要。同時，通過對該方法采集的數據進行分析可以更好地對問題進行判定并提出整改意見和建議。

因此，環境模擬倉和便攜式數采設備實現對整車采暖故障分析是切實可行的，可在汽車制造商對車輛進行正向開發、分析時使用。

參考文獻

[1] GB/T 12782-2007.汽車采暖性能要求和試驗方法[S].

[2] 張寶元.汽車空調熱舒適性試驗評價方法研究[J].北京汽車，2019（1）.

[3] 端方勇.試驗工況對整車空調采暖性能影響的研究[J].汽車實用技術，2017（17）.

[4] 孫宇.淺談輕型卡車空調采暖系統配置和設計方案[J].汽車實用技術，2018（2）.

[5] 王若平.汽車空調[M].機械工業出版社.