技術(shù)文章
對于汽車工程師而言,汽車的舒適性開發(fā)無疑是一門綜合性的藝術(shù)。他們不僅要確保車輛的安全性,還需在細節(jié)上追求精細,如柔軟的內(nèi)飾設(shè)計,旨在為乘客營造一種賓至如歸的感覺。但除此之外,車內(nèi)的溫度環(huán)境同樣至關(guān)重要,因為適宜的溫度能夠直接影響乘客的舒適感。
隨著新能源汽車市場的迅速擴張和技術(shù)的持續(xù)進步,汽車的續(xù)航能力與空調(diào)電量的矛盾逐漸浮出水面。面對這一挑戰(zhàn),汽車開發(fā)工程師需要深入思考,如何在保持高續(xù)航的同時,確??照{(diào)系統(tǒng)的效率與性能,為乘客提供持久而穩(wěn)定的舒適環(huán)境。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo),工程師們不僅要對傳統(tǒng)的汽車工程知識有深入的了解,還需掌握新能源技術(shù)的前沿動態(tài)。他們可能需要對電池管理系統(tǒng)進行優(yōu)化,以提高能量使用效率;或者研發(fā)新型的熱交換技術(shù),使空調(diào)系統(tǒng)在消耗更少電量的同時,維持車內(nèi)溫度的恒定。
這一過程不僅需要工程師們具備扎實的專業(yè)知識和創(chuàng)新思維,更需要他們對用戶需求有深入的了解和敏銳的洞察力。只有這樣,他們才能創(chuàng)造出既安全、又舒適,同時又兼具環(huán)保與經(jīng)濟效益的新能源汽車,滿足現(xiàn)代社會的多樣化需求。
空調(diào)假人測試系統(tǒng),這一前沿科技的應(yīng)用,不僅優(yōu)化了空調(diào)系統(tǒng)的標(biāo)定,更深化了對座艙熱舒適性的精確測試與評估。該系統(tǒng)猶如一個精準(zhǔn)的舞者,在座艙內(nèi)演繹著人體的坐姿,對座艙內(nèi)的環(huán)境因子,如溫度、濕度、熱輻射和風(fēng)速等,進行詳盡無遺的測量。
它構(gòu)建了一個三維數(shù)值假人模型,這一模型借鑒了汽車座艙空調(diào)熱舒適性的CFD仿真開發(fā)理念,并在優(yōu)化分析方面展現(xiàn)出了強大的能力。更值得一提的是,該系統(tǒng)還融入了中國人體生理特征的考量,構(gòu)建了適用于非均勻、瞬態(tài)環(huán)境下的Berkeley-Zhang人體熱感覺和舒適性評價模型。
這一創(chuàng)新技術(shù)的誕生,不僅國內(nèi)在汽車關(guān)鍵核心測試裝備領(lǐng)域的空白,更在人體熱生理、熱舒適等基礎(chǔ)研究和測評模型軟件開發(fā)方面取得了突破性的進展??照{(diào)假人測試系統(tǒng),以其魅力和實力,為汽車行業(yè)的進步注入了新的活力。
假人系統(tǒng)基本情況介紹:
測試系統(tǒng):
假人本體為中國男性50th人體尺寸和特征,高約168-171cm,單套質(zhì)量:≤25kg;
適用環(huán)境:溫度-20-70℃,濕度5-95%RH(非凝結(jié))等復(fù)雜惡劣和電磁環(huán)境;
支持有線、4G或Wifi無線通訊連接,采樣頻率1Hz等可選;
支持4套假人實時同步測試和評價,全面監(jiān)測艙內(nèi)各駕乘位置的座艙環(huán)境參數(shù);
評價系統(tǒng):
測評軟件系統(tǒng):網(wǎng)絡(luò)版、單機版,并支持功能模塊定制化;
假人測試數(shù)據(jù)及舒適性評價結(jié)果,以多種形式實時同步顯示,并支持?jǐn)?shù)據(jù)文件導(dǎo)出;
數(shù)據(jù)后處理和報告系統(tǒng)支持各維度參數(shù)的3D云圖快速回放、動靜態(tài)記錄等功能實現(xiàn);
熱舒適評價模型:基于Berkeley zhang理論模型的局部、整體熱感覺和熱舒適指數(shù),基于ISO14505-2的等效均勻溫度(EHT)指數(shù),經(jīng)典的PMV-PPD指數(shù)等;
測試系統(tǒng)--空調(diào)假人調(diào)節(jié)范圍:
假人身高:168~171cm可調(diào)
頸部:-30°~30°
肩部:-45°~180°
上臂外展:0~20°
肘部:0~90°
手腕部:繞小臂軸向±180°
腰部:0~90°
腿部外展:0~20°
膝部:0~90°
腳踝部:-30~30°
高精度傳感器 · 全面數(shù)據(jù)采集
根據(jù)人體各部位的表面積大小及舒適性相關(guān)的重要程度,進行傳感器布置。此外,還可根據(jù)客戶需求,定制增配更多傳感器模塊的假人版本。
傳感器保護蓋能避免在運輸或安裝調(diào)試過程中因誤碰而導(dǎo)致的傳感器損傷,有效延長使用壽命。
每個模塊由溫度、全向型風(fēng)速、相對濕度及雙譜輻射四種傳感器組成,全面覆蓋試驗所需的測試范圍。
靈動關(guān)節(jié)設(shè)計 · 豐富場景應(yīng)用
假人的頸部、肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)設(shè)計擁有大幅的自由度調(diào)節(jié)區(qū)間,可站可坐,能較大程度展現(xiàn)出各種乘員姿勢。
靈動的關(guān)節(jié)設(shè)計和精確的調(diào)節(jié)系統(tǒng)支持按照工況測試模型進行姿態(tài)比對調(diào)整,并可依據(jù)各關(guān)節(jié)角度顯示在模擬仿真中,最終創(chuàng)建姿態(tài)一致的數(shù)據(jù)模型。
舒適測評軟件系統(tǒng)
基于中國體征空調(diào)假人與舒適性評價模型的耦合計算
空調(diào)假人測評系統(tǒng)的主要應(yīng)用場景:
基于“數(shù)字孿生"的汽車虛擬座艙環(huán)境的空調(diào)CFD仿真開發(fā)及熱舒適性能耦合分析;
基于實時環(huán)境參數(shù)測量以及熱舒適性能預(yù)測結(jié)果的實車匹配標(biāo)定優(yōu)化;
基于“實車"環(huán)境的空調(diào)熱舒適性能對標(biāo)、開發(fā)、驗證驗收等測試和評價。
中國體征空調(diào)假人、3D數(shù)值假人模型以及人體熱舒適性測評軟件系統(tǒng),這一系列創(chuàng)新工具的出現(xiàn),為汽車行業(yè)的仿真開發(fā)與熱舒適性預(yù)測分析提供了強大的技術(shù)支持。這些工具能夠精準(zhǔn)模擬人體在汽車座艙內(nèi)的熱反應(yīng),以及空調(diào)系統(tǒng)對人體的影響,為車企研發(fā)端提供了直觀可靠的測試數(shù)據(jù)和評價結(jié)果。
在汽車CFD仿真開發(fā)中,這些工具的應(yīng)用使得預(yù)測分析更加精確,從而指導(dǎo)車企在設(shè)計階段就優(yōu)化汽車座艙的空調(diào)熱舒適性能。通過智能自動標(biāo)定優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)域控制器和控制策略,車企能夠進一步提升汽車座艙的空調(diào)性能,確保駕乘人員在各種氣候條件下都能享受到舒適的駕乘體驗。
此外,這些工具還能應(yīng)用于整車采暖、空調(diào)降溫和自動空調(diào)性能試驗的汽車座艙熱舒適性測評項目。通過精確的測試數(shù)據(jù)和評價結(jié)果,車企可以及時發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題,進一步提升汽車座艙的空調(diào)熱舒適性能、空氣質(zhì)量和駕乘體驗品質(zhì)。
陽光模擬、碰撞照明、金屬鹵素光源以及紅外光源等先進技術(shù)的應(yīng)用,為這些測評工具提供了更加真實的環(huán)境模擬條件。這使得測試結(jié)果更加貼近實際使用場景,為車企的研發(fā)工作提供了更加有力的支持。