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浅谈环境模拟仓在整车采暖故障分析中的应用

2020-12-15叶振兴黄巧俊韦巍

汽车实用技术 2020年22期

叶振兴 黄巧俊 韦巍

摘 要:针对于冬季反馈的暖风系统出现的车型,因其在自然条件状态下问题复现难度大,往往很难得到准确的分析、排查以及解决。环境类试验由于其试验边界条件的特殊性受场地、温度的影响特别严重。论文通过对针对某公司的某款市场反馈冬季采暖效果差的测试样车在环境仓内进行采暖试验并对数据进行分析,重点阐述了环境模拟仓在整车采暖故障分析中的应用。

關键词:空调采暖;进出水温度;便携式数采系统;环境模拟仓

中图分类号:U270.38+3  文献标识码:A  文章编号: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

随着国民经济的增长,国民的购买能力逐渐提高。消费者在关注汽车动力性、经济性的同时,对车辆的乘坐舒适性也越来越重视[3]。在寒冷的冬季,尤其在高寒地区,整车乘坐舒适性中的热舒适性(即整车的采暖性能)尤为受到消费者的重视。

2 测试设备、评价指标及测试方法

2.1 测试设备

便携式数采设备(又称FLUKE 2638A-100),是美国FLUKE公司生产的一款桌上型数据记录仪,它拥有的模拟量记录通道可以用于测量和记录温度等一系列数据。本次测试中所使用的便是其测量和记录温度的功能。

环境模拟仓,是一种整车测试中使用的环境模拟设备,它可以为测试样车提供不同的环境条件以便测试车辆的性能。

2.2 评价指标

空调系统,优先需要达成的目标是使驾乘人员感受舒适。但这仅是一种人的主观感受。在空调采暖系统的正向设计中,需满足一定的最低要求。即根据《汽车采暖性能要求和试验方法》(GB/T12782-2007)中空调采暖的要求,汽车用直接档以40km/h的稳定车速行驶40分钟后,驾驶员、副驾驶员足部温度不低于15℃[1]。

2.3 测试方法

对于常规燃油车而言,其采暖效果直接受暖风加热芯体温度的影响。而发动机冷却液温度即进入暖风加热芯体的冷却液温度,是影响整车空调采暖性能的关键因素。因此,本次测试选取进入暖风加热芯体的冷却液温度作为研究对象。

3 试验举例及分析

以市场反馈的某公司生产的某款卡车在冬季采暖效果差的故障为例,使用环境模拟仓和便携式数采设备对其进行故障复现和数据采集。

3.1 整车测试数据采样

先将测试样车置于环境模拟仓中进行-25℃的低温浸置,使正、副驾驶脚部,空调出风口温度均降至与环境温度一致,同时将车辆进行怠速,使其暖风芯体进出水温度在不开风的情况下达到平衡,随后采用与国标相同的工况进行运行。由于该样车市场反馈故障为冬季采暖效果差。故在随车测试人员反馈采暖效果差后对样车进行排查方案的分析、验证,最终利用采集的数据形成图1。

3.2 整车测试数据分析

根据FLUKE的采集、记录的结果,在车辆怠速至水温平衡时,暖风进出水温度已达到75℃左右。但在车辆起步,打开空调进行制暖的瞬间,暖风出水的温度快速降至0℃以内。随后随着车辆的行驶,车辆的暖风进水温度逐渐降低。

在试验开始后约10分钟左右,暖风进水温度降低至40℃以内,出水温度和脚部风口温度降低至与环境基本相当,且此时驾驶员主观感觉很冷。

随后,按照既定方案对样车进行排查、分析发现,当样车在原地怠速,空调系统关闭且发动机转速维持在3500rpm时,暖风进出水温度可以得到快速的升高。在进出水温度恢复至几乎相同的状态下,打开空调,此时,虽然暖风出水温度有所下降,但仍能维持在40℃以上,且此时脚部风口的温度也能达到将近20℃。在此状态下,使用4档将车辆正常运行,车辆的故障再现。而将档位切换为3档后,情况略有好转。

据此,初步判断出该故障的原因为该样车低转速下暖风进水温度较低所致。而引起该问题发生的原因为该样车低转速下水流量过低。在将该问题反馈给对应的设计人员进行整改后,复测时该问题消失。同时,将样车发至市场路试,市场反馈较好。

4 结论

本文阐述了利用环境模拟仓和便携式数采设备通过采集时间-温度数据,实现对样车低温采暖问题的排查的可行性。该试验方法试验效率高,及曲线图直观,完全满足对比分析的需要。同时,通过对该方法采集的数据进行分析可以更好地对问题进行判定并提出整改意见和建议。

因此,环境模拟仓和便携式数采设备实现对整车采暖故障分析是切实可行的,可在汽车制造商对车辆进行正向开发、分析时使用。

参考文献

[1] GB/T 12782-2007.汽车采暖性能要求和试验方法[S].

[2] 张宝元.汽车空调热舒适性试验评价方法研究[J].北京汽车,2019(1).

[3] 端方勇.试验工况对整车空调采暖性能影响的研究[J].汽车实用技术,2017(17).

[4] 孙宇.浅谈轻型卡车空调采暖系统配置和设计方案[J].汽车实用技术,2018(2).

[5] 王若平.汽车空调[M].机械工业出版社.