仪表台出风口设计及布置研究

2018-05-24黄伟杜涛张明薛国银任德买

汽车实用技术 2018年2期

黄伟，杜涛，张明，薛国银，任德买

（陕西重型汽车有限公司，陕西西安 710200）

前言

随着汽车内饰的不断发展，消费者早已不仅仅满足汽车内饰的基本功能需求，对内饰的舒适性、可靠性和外观提出了更高的要求。汽车空调作为汽车的一个最基本的配置，仪表台风口的结构、风量的分配以及风口位置的布置关系到驾驶室的舒适性需求，已越来越被汽车工程师及消费者所重视。

1 出风口简介

仪表台出风口大小以及布置直接影响了空调气体的流向和流速，对驾驶员及乘客的舒适性有重要影响。

通常仪表台有至少4个吹面风口，2个吹脚风口。如图1所示，A、B、C、D为吹面风口，E、F为吹脚风口。吹面风口通常两两对称设计，左侧两风口满足驾驶员的使用需求，右侧两风口则满足副驾驶的使用需求。有些车型上吹面风口又有区别，能够通过叶片调节使气流吹到驾驶员的上半身（头部、胸部）称为上身出风口，能够通过叶片调节使气流吹到驾驶员全身（头部、胸部、膝部）称为全身出风口。一般情况下要保证每侧至少有一个全身出风口，如图 2所示 A、B为上身出风口。

图1

图2

2 出风口的结构

2.1 外观和材料

常见的出风口有筒型和双叶片型。筒型风口结构较为简单，通常有一套可动的叶片和轴，整体可以绕轴旋转。双叶片型结构相对复杂一些，有两套转动的叶片控制Y向和Z向的风向。

常见的风口通常由叶片、拨钮、拨轮、壳体等结构组成。有些为了外观的需求，还安装了镀铬装饰条。风口通常为黑匣子件，详细结构如拉杆机构、风门密封机构由专业的供应商设计完成。图3为风口的基本组成机构。

图3

出风口的零件基本都为注塑成型，具体的材料参考如下：

面框、壳体：ABS+PC

曲柄连杆：POM

风门、拨轮包胶：EPDM

叶片：PA6

风门骨架：PP

镀铬装饰条：ABS

2.2 详细结构参数

叶片数量：由风口的尺寸和叶片的间距决定，叶片的数量=风口尺寸/叶片间隙。

叶片尺寸要求：考虑的叶片的刚度，叶片的肉厚大多选择2.8mm。长度则由风口尺寸决定。

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4mm到12mm之间。

3 出风口面积和风量的确定

单个吹面风口的最小面积要大于4000mm²。图4为一商用车的风口面积参考。

图4

从舒适性的方面来考虑，吹面的最大风速希望在 7～10 m/s。而在一定的气流流量下，出风口有效开口面积=风量/风速，相应地，对出风口的开口面积有一个最低要求。例如：空调系统的最大气体流量是 532m³/h，最大气流速度定位9m/s，那么最小的吹面风口有效面积应该为 532m³/h/ 9m/s=16420mm²。