在车窗出现雾气时人们常常将通风换气系统调整到最大的换气程度,但大多数人都不知道这黑白色换气百叶窗之后所蕴含的技术。Fischer汽车系统公司就是一家集设计、生产通风嘴的专业企业。该公司在其世界各地的生产基地生产着汽车仪表板和中控台的零部件。
为了保证车内乘员有着最佳的乘车环境,Fischer公司在产品研发和以用户为主导的产品设计中给予了高度的重视。在完成这些设计任务时,专用的模拟软件能够提供许多有用的信息。在方案设计阶段,该公司能够利用这一模拟软件对通风嘴的性能进行测试。公司研发中心在测试时采用了CFD计算流体动力学技术。Fischer汽车系统公司的研发负责人Martin Kurth博士在谈到这一模拟软件时强调说:“这里的关键是怎样使用模拟软件,也就是说,如何正确地使用这一工具、并通过模拟发现问题。设计人员要根据发现的问题修改几何参数,保证达到设计任务书中的要求。”

Fischer汽车系统公司为梅赛德斯—奔驰C级轿车研发生产的通风嘴
通风气流的高要求
对汽车仪表板中的通风气流提出了许多要求:气流应是轻柔、均匀的,不能出现口哨般的“啸叫声”。除此以外,应能够单独地、同时也是有目的地为某个目标通风供气,而且是按照乘员大小、高矮胖瘦通风供气。最后,通风嘴还应保证车内2~3 m2内的空气可以在循环、更新的同时保持乘员舒适的温度。通风嘴好坏的决定性因素是其输送出来的气流方向和气流量。
在通风换气系统的开发设计中还要考虑不同国家的特殊因素。因为仪表板中的通风嘴设计因不同国家文化需要而有所不同。Kurth先生说道:“美国用户喜欢的气流情况与欧洲用户不同,美国的用户喜欢直接吹来的气流,而欧洲和中国的用户则喜欢扩散开来的气流。”
通风嘴的工作方式相对比较简单:水平的叶片控制着气流向上或者向下,垂直的叶片控制着气流向左或者向右。可以通过通风嘴内部的挡板调节通风气流的大小。通风嘴的发展趋势是在汽车内饰中采用间隔槽的表面通风孔。这里看不到传统的出气口了。而且通风换气的基本原理也发生了变化:不再是叶片控制的通风换气,相反是气流控制下的通风换气。
通风换气系统模拟
在设计通风换气系统零部件之前就利用模拟技术对换气气流进行了仿真模拟。利用仿真模拟对气流在零部件之间的流动情况进行分析,从中得出结论:如可以显示由通风嘴引起的压力损失图像,而OEM对通风嘴的气流导向角、气流流速和气流流动过程也非常重视,而且OEM对每一条通风换气通道的气流体积流量都有要求,这一体积流量要在整个车辆内有序地分布。OEM感兴趣的是每一个通风嘴都有着尽可能最大的功能面积,以保证车内有足够的气流,而在设计时则不希望有较大的孔洞,相反需要的是令人满意的解决方案。在涉及通过通风换气通风嘴和出口处的气流速度时,要事先清楚是否会产生啸叫、气流问题等。这时,仿真模拟就能保证通风嘴的调节范围能够满足用户的要求。
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