本发明公开了一种汽车乘员舱新风热负荷测量方法，通过在样车内对应的测点布置温度传感器、湿度传感器、压力传感器和电加热器；启动样车的新风系统鼓风机至预设挡位，直至样车内外达到热平衡；开启样车内的电加热器，直至样车内外重新达到热平衡，记录此过程中样车内各个测点的温度、湿度、压力随时间的变化，并得到对应的变化曲线；调整实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速改变为多个不同的预设风速，并对应每个预设风速，重复步骤3‑5，得到多个变化曲线；根据所述变化曲线，得到汽车乘员舱新风热负荷，从而实现汽车乘员舱新风热负荷的简单有效的测量及标定，为整车热负荷标定系列实验提供参考。
1.一种汽车乘员舱新风热负荷测量方法，其特征在于，所述汽车乘员舱新风热负荷测量方法包括：步骤1，在样车内对应的测点布置温度传感器、湿度传感器、压力传感器和电加热器；
步骤2，将样车置于实验舱内，设定实验舱内环境温度为预设温度，启动实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速为预设风速；
步骤3，启动样车的新风系统鼓风机至预设挡位，直至样车内外达到热平衡；
步骤4，开启样车内的电加热器，直至样车内外重新达到热平衡，记录此过程中样车内各个测点的温度、湿度、压力随时间的变化，并得到对应的变化曲线；
步骤5，调整实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速改变为多个不同的预设风速，并对应每个预设风速，重复步骤3-5，得到多个变化曲线；
步骤6，根据所述变化曲线，得到汽车乘员舱新风热负荷；
在步骤6之后，所述汽车乘员舱新风热负荷测量方法还包括：调整样车的新风系统鼓风机至不同的预设挡位，重复步骤3-6，得到不同的预设挡位对应的汽车乘员舱新风热负荷；
利用以下公式得到不同鼓风机档位和不同迎面风速下的乘员舱进风量，并通过空气温湿度求出焓值，标定汽车乘员舱新风热负荷：Qheating＝Qven+Qamb
其中，Qheating为电加热功率，W；Qven为新风负荷导致的散热，W；Qamb为车身导热导致的散热，W；
利用测得的车围结构综合导热系数K,得新风量与迎面风速u之间的关系:其中,V为新风量，m3/s；ΔT为车内均温与环境温度温差，开尔文；ρ为平均新风密度，kg/3
根据各个变化曲线，发现新风量跟迎面风速接近线性的关系，拟合关系式如下：鼓风机高档位，V＝1.4435×u+275.01；
Qven＝(1.4435×u+275.01)×ρ×ΔH鼓风机低档位，V＝1.857×u+191.79；
Qven＝(1.857×u+191.79)×ρ×ΔH其中，V为新风量，m3/s；ρ为平均新风密度，kg/m3；ΔH为车体内外空气焓差，J/kg；u为迎面风速，km/h。
2.根据权利要求1所述的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，其特征在于，所述电加热器设置在乘员舱内的中心位置。
3.根据权利要求2所述的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，其特征在于，在所述电加热器外部设置护栏，使得所述电加热器通过护栏设置在乘员舱内的前排座椅与后排座椅之间。
4.根据权利要求1所述的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，其特征在于，所述预设温度小于等于25摄氏度。
5.根据权利要求1所述的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，其特征在于，所述风力喷口到样车前沿的距离范围为1m～1.5m。
6.根据权利要求5所述的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，其特征在于，所述步骤2中，所述启动实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速为预设风速，具体包括：在风力喷口与样车前沿之间中间的位置设置风速仪；
通过风速仪进行风速测量，当风速仪的显示值在10秒内变化小于3％时，采集风速数据；
7.根据权利要求1所述的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，其特征在于，所述步骤3与所述步骤4中，样车内外达到热平衡的时间大于等于60min。
8.根据权利要求1所述的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，其特征在于，所述电加热器为恒定功率的电加热器。
一种汽车乘员舱新风热负荷测量方法
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车乘员舱新风热负荷测量领域，尤其涉及一种汽车乘员舱新风热负荷测量方法。
背景技术
[0002] 随着汽车工业的不断发展及人民的物质生活水平持续提高，人们除了追求汽车的安全性、可靠性之外，对乘用车的舒适性要求也在日益增加。整车热舒适性作为舒适性评价体系中的重要一环，越来越受到各大整车厂的重视。整车热负荷标定实验是整车热舒适性的性能开发中不可或缺的重要组成部分，而对汽车乘员舱新风热负荷的标定则从属于整车热负荷标定系列实验。通常而言，新风的热负荷能占到汽车总热负荷的一半以上。目前并没有明确的方法来进行汽车乘员舱新风热负荷的标定测量。为解决此问题，本行业需要一种汽车乘员舱新风热负荷的测量方法。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种汽车乘员舱新风热负荷测量方法，以解决现有技术中的问题，可对汽车乘员舱新风热负荷进行测量，为整车热负荷标定系列实验提供参考。
[0004] 本发明提供一种汽车乘员舱新风热负荷测量方法，所述汽车乘员舱新风热负荷测量方法包括：
[0005] 步骤1，在样车内对应的测点布置温度传感器、湿度传感器、压力传感器和电加热器；
[0006] 步骤2，将样车置于实验舱内，设定实验舱内环境温度为预设温度，启动实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速为预设风速；
[0007] 步骤3，启动样车的新风系统鼓风机至预设挡位，直至样车内外达到热平衡；
[0008] 步骤4，开启样车内的电加热器，直至样车内外重新达到热平衡，记录此过程中样车内各个测点的温度、湿度、压力随时间的变化，并得到对应的变化曲线；
[0009] 步骤5，调整实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速改变为多个不同的预设风速，并对应每个预设风速，重复步骤3-5，得到多个变化曲线；
[0010] 步骤6，根据所述变化曲线，得到汽车乘员舱新风热负荷。
[0011] 作为优选，在步骤6之后，所述汽车乘员舱新风热负荷测量方法还包括：
[0012] 调整样车的新风系统鼓风机至不同的预设挡位，重复步骤3-6，得到不同的预设挡位对应的汽车乘员舱新风热负荷。
[0013] 作为优选，所述电加热器设置在乘员舱内的中心位置。
[0014] 作为优选，在所述电加热器外部设置护栏，使得所述电加热器通过护栏设置在乘员舱内的前排座椅与后排座椅之间。
[0015] 作为优选，所述预设温度小于等于25摄氏度。
[0016] 作为优选，所述风力喷口到样车前沿的距离范围为1m～1.5m。
[0017] 作为优选，所述步骤2中，所述启动实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速为预设风速，具体包括：
[0018] 在风力喷口与样车前沿之间中间的位置设置风速仪；
[0019] 启动实验舱内风力喷口；
[0020] 通过风速仪进行风速测量，当风速仪的显示值在10秒内变化小于3％时，采集风速数据；
[0021] 调整风力喷口，直至所述风速数据等于预设风速。
[0022] 作为优选，所述步骤3与所述步骤4中，样车内外达到热平衡的时间大于等于60min。
[0023] 作为优选，所述电加热器为恒定功率的电加热器。
[0024] 本发明提供的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，通过在样车内对应的测点布置温度传感器、湿度传感器、压力传感器和电加热器；将样车置于实验舱内，设定实验舱内环境温度为预设温度，启动实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速为预设风速；启动样车的新风系统鼓风机至预设挡位，直至样车内外达到热平衡；开启样车内的电加热器，直至样车内外重新达到热平衡，记录此过程中样车内各个测点的温度、湿度、压力随时间的变化，并得到对应的变化曲线；调整实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速改变为多个不同的预设风速，并对应每个预设风速，重复步骤3-5，得到多个变化曲线；根据所述变化曲线，得到汽车乘员舱新风热负荷，从而实现汽车乘员舱新风热负荷的简单有效的测量及标定，为整车热负荷标定系列实验提供参考。
附图说明
[0025] 图1为本发明实施例提供的汽车乘员舱新风热负荷测量方法的流程示意图；
[0026] 图2为本发明又一实施例提供的新风量随迎面风速的变化折线图。
具体实施方式
[0027] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0028] 如图1所示，本发明实施例提供一种汽车乘员舱新风热负荷测量方法，所述汽车乘员舱新风热负荷测量方法包括：
[0029] 步骤1，准备实验样车，检查样车的密封性和新风系统是否正常工作，当密封性达到标准要求即可；
[0030] 在样车内对应的测点布置温度传感器、湿度传感器、压力传感器和电加热器；布置温度传感器、湿度传感器、压力传感器的测点均是根据国家标准设置的，一般均匀设置在样车内部各个地方；
[0031] 步骤2，将样车置于实验舱内，设定实验舱内环境温度为预设温度，启动实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速为预设风速；预设温度一般不高于25摄氏度，可选择20摄氏度；预设风速初步可设置为0；
[0032] 所述启动实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速为预设风速，具体包括：
[0033] 在风力喷口与样车前沿之间中间的位置设置风速仪；
[0034] 启动实验舱内风力喷口；
[0035] 通过风速仪进行风速测量，当风速仪的显示值在10秒内变化小于3％时，采集风速数据；
[0036] 调整风力喷口，直至所述风速数据等于预设风速。
[0037] 步骤3，启动样车的新风系统鼓风机至预设挡位，直至样车内外达到热平衡；预设挡位根据实际样车的情况设定，如样车具有高挡位和低挡位两个，则先测高挡位的情况，之后再转换挡位测试；
[0038] 步骤4，确保车门关闭，车体密闭良好。开启样车内的电加热器，直至样车内外重新达到热平衡，记录此过程中样车内各个测点的温度、湿度、压力随时间的变化，并得到对应的变化曲线，如图2所示；
[0039] 步骤5，调整实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速改变为多个不同的预设风速，如40km/h、60km/h等，并对应每个预设风速，重复步骤3-5，得到多个变化曲线，如图2所示；
[0040] 步骤6，根据所述变化曲线，得到汽车乘员舱新风热负荷。
[0041] 作为优选，在步骤6之后，所述汽车乘员舱新风热负荷测量方法还包括：
[0042] 调整样车的新风系统鼓风机至不同的预设挡位，重复步骤3-6，得到不同的预设挡位对应的汽车乘员舱新风热负荷。
[0043] 表1试验工况表
[0044]
[0045] 其中，利用以下公式得到不同鼓风机档位和不同迎面风速下的乘员舱进风量，并通过空气温湿度求出焓值，标定汽车乘员舱新风热负荷。
[0046] 本发明所基于的实验原理为：在不同的风速、鼓风机档位和风力喷口模式下，车身新风量将会出现很大区别。在确定的工况下对车体进行加热，温度稳定后，记录车内平均温度、环境温度和加热功率即可知：
[0047] Qheating＝Qven+Qamb
[0048] 其中，Qheating为电加热功率，W；Qven为新风负荷导致的散热，W；Qamb为车身导热导致的散热，W。
[0049] 利用测得的车围结构综合导热系数K,得新风量与迎面风速u之间的关系:
[0050]
[0051] 其中,V为新风量，m3/s；ΔT为车内均温与环境温度温差，开尔文。ρ为平均新风密度，kg/m3；ΔH为车体内外空气焓差，J/kg。
[0052] 根据各个变化曲线，发现新风量跟迎面风速接近线性的关系，拟合关系式如下：
[0053] 鼓风机高档位，风量V＝1.4435×迎面风速u+275.01；
[0054] 鼓风机低档位，风量V＝1.857×迎面风速u+191.79；
[0055] 实验结论：在0km/h～60km/h的迎面风速下，新风量跟迎面风速接近线性的关系，拟合关系式如下：
[0056] 鼓风机高档位，风量V＝1.4435×迎面风速u+275.01；
[0057] Qven＝(1.4435×迎面风速u+275.01)×ρ×ΔH
[0058] 鼓风机低档位，风量V＝1.857×迎面风速u+191.79；
[0059] Qven＝(1.857×迎面风速u+191.79)×ρ×ΔH
[0060] 其中，V为新风量，m3/s；ρ为平均新风密度，kg/m3；ΔH为车体内外空气焓差，J/kg；u为迎面风速，km/h；
[0061] 因此，只需测得不同风力喷口状态和风速下车内的最终温度，即可获得该工况下车身的新风量，由此计算新风负荷。
[0062] 本发明提供的汽车乘员舱新风热负荷测量方法，通过在样车内对应的测点布置温度传感器、湿度传感器、压力传感器和电加热器；将样车置于实验舱内，设定实验舱内环境温度为预设温度，启动实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速为预设风速；启动样车的新风系统鼓风机至预设挡位，直至样车内外达到热平衡；开启样车内的电加热器，直至样车内外重新达到热平衡，记录此过程中样车内各个测点的温度、湿度、压力随时间的变化，并得到对应的变化曲线；调整实验舱内风力喷口，使得样车的车前迎面风速改变为多个不同的预设风速，并对应每个预设风速，重复步骤3-5，得到多个变化曲线；根据所述变化曲线，得到汽车乘员舱新风热负荷，从而实现汽车乘员舱新风热负荷的简单有效的测量及标定，为整车热负荷标定系列实验提供参考。
[0063] 作为优选，所述电加热器为恒定功率的电加热器，所述电加热器设置在乘员舱内的中心位置。作为优选，在所述电加热器外部设置护栏，使得所述电加热器通过护栏设置在乘员舱内的前排座椅与后排座椅之间，避免电加热器温度过高损坏座椅。
[0064] 作为优选，所述预设温度小于等于25摄氏度。
[0065] 作为优选，所述风力喷口到样车前沿的距离范围为1m～1.5m。
[0066] 作为优选，所述步骤3与所述步骤4中，样车内外达到热平衡的时间大于等于60min。
[0067] 其中，为了增加热平衡后车内外的温差以提高实验精度，SUV车型电功率设置至少在1800W以上，普通的小轿车电功率设置至少在1000W以上；环境温度设置不大于25℃；车内所有传感器的线路若要跨到车外，则需要经过车门密封条的位置；电加热器的功率要按实际功率计算，所以需要使用功率计进行实时检测；车内外温度在10min内变化小于0.5℃，压力传感器在10min内变化小于2Pa，视为达到平衡；迎面风速的范围为0～120km/h。
[0068] 以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。
