汽車艙內(nèi)溫度及空氣質(zhì)量的效果

時間:2022-06-15 10:22:04

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汽車艙內(nèi)溫度及空氣質(zhì)量的效果

摘要:本文針對市場現(xiàn)有車輛冬夏長途行車、短時停車存在車艙空氣質(zhì)量差、溫控操作復雜的問題,提出一體化設計理念,集成并優(yōu)化車內(nèi)外循環(huán)、車艙溫度及空氣質(zhì)量控制功能模塊,滿足客戶多樣化需求,提高客戶駕乘體驗。

關鍵詞:車艙溫度;一體化設計;優(yōu)化集成;駕乘體驗

隨著新時代國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,客戶對汽車舒適性的要求越來越高,車艙內(nèi)溫度空氣質(zhì)量作為駕乘體驗的重要部分,對整車的舒適性、安全性有著重要影響。車艙溫度及內(nèi)部空氣質(zhì)量的管控顯得尤為重要,對提升高速行車車艙環(huán)境,減輕駕乘疲乏感有重要作用[1]。基于車艙內(nèi)溫度及空氣質(zhì)量的管控進行了有效研究,設計了冬夏長途行車、短時停車智能模塊。

1車艙內(nèi)溫度及空氣質(zhì)量管控模塊介紹

車艙內(nèi)溫度及空氣質(zhì)量管控模塊是基于車內(nèi)外循環(huán)的基礎上,致力于解決冬夏長途行車車艙溫度不適、空氣質(zhì)量較差致使駕乘人員頻繁開窗換氣的窘境,致力于解決夏季短暫停車車艙座椅溫度高、空氣悶濁等問題的模塊。此模塊以杯托、外循環(huán)模塊為載體,通過杯托內(nèi)置風機吸取車艙內(nèi)悶濁空氣,由外循環(huán)通道涌出,利用負壓迫使新鮮空氣勻入車艙,達到降低車艙溫度,提升客戶群駕乘體驗,滿足客戶群多層次、個性化等方面的需求。

2管控模塊組成

根據(jù)駕乘體驗反饋數(shù)據(jù)顯示,有必要對傳統(tǒng)外循環(huán)功能改造。為了更好向駕乘者提供更多個性化的服務,優(yōu)化其空間布局,智能感知并改善車艙環(huán)境。管控模塊包含溫度管控模塊、空氣質(zhì)量模塊及對應執(zhí)行機構組成。管控模塊如圖1所示。

2.1車艙溫度及空氣質(zhì)量控制邏輯

車艙溫度及空氣質(zhì)量控制可實現(xiàn)夏季停車臨時應酬或短時離車處理事務,且需生命體短暫留車時,改善車艙空氣質(zhì)量與溫度,為車艙內(nèi)生命體提供舒適空間,避免出現(xiàn)生命體出現(xiàn)暈厥,避免因暴曬而出現(xiàn)用車時座椅過燙而耽擱行車,同時可在一定程度排出車艙內(nèi)飾所散發(fā)異味[1]。冬季可智能優(yōu)化車艙空氣質(zhì)量,避免密閉車艙內(nèi)駕乘人員因悶濁暖風犯困而出現(xiàn)頻繁開窗換氣,進而增加駕駛風險。控制程序流程如圖2。

2.2車艙溫度及空氣質(zhì)量工作原理

啟動程序后,車艙天窗外置太陽能板可根據(jù)天氣智能為蓄電瓶充能,運行中智能檢測蓄電池剩余電量,當電量不足30%時,發(fā)出停止指令,此時外循環(huán)控制進出口舵機處于關閉狀態(tài),監(jiān)測有雨時系統(tǒng)自檢天窗是否關閉,避免因駕駛員疏忽致使車艙透水。當電量大于30%時,系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器、濕度傳感器、CO2濃度傳感器、PM2.5傳感器、雨量傳感器等智能端所采集數(shù)據(jù),判定車艙內(nèi)溫度及空氣質(zhì)量是否良好,如出現(xiàn)CO2、PM2.5等不合格,系統(tǒng)將發(fā)出指令啟動內(nèi)置杯托的風機,同時舵機打通外循環(huán)出入口,以側杯托為端口,將車艙悶濁空氣吸入通道,從外循環(huán)出口排除。車艙負壓將新鮮空氣經(jīng)凈化、除濕后勻入車艙[2]。此終端可在高速行車不開車窗的情況下,改善車艙空氣質(zhì)量,減少風噪胎噪對駕乘體驗影響。在夏季暴曬中一定程度改善車艙溫度及空氣質(zhì)量,保證車艙生命體必要的空氣。在駐車時密閉車艙內(nèi)小憩時改善內(nèi)部溫度及空氣質(zhì)量,避免出現(xiàn)CO2濃度過高造成缺氧出現(xiàn)昏厥等影響生命健康的事故。

3整體布局及效果

車艙頂加裝太陽能電池板,沿左側B柱布線,陽光充足時可將太陽能轉化為化學能儲存于蓄電池[3],且蓄電池欠壓時可由發(fā)動機提供,當電量低至30%以下時,系統(tǒng)自檢并關閉。以車輛手扶箱內(nèi)置杯托為出入風口,手扶箱后端內(nèi)置車艙溫度傳感器、濕度傳感器,二氧化碳傳感器,手扶箱側面加裝壓縮風機,下端接外循環(huán)空氣流道,配合手扶箱內(nèi)置杯托內(nèi)置風機共同提升車艙內(nèi)空氣質(zhì)量和控制艙內(nèi)溫度,提升駕駛體驗和乘客舒適性。布局如圖3-圖5所示。通過系統(tǒng)對夏季駐車與高速行車180分鐘車艙溫度及空氣質(zhì)量動態(tài)測試發(fā)現(xiàn)效果顯著。能夠在一定程度滿足駕乘者實際需求。數(shù)據(jù)分析如圖6、圖7所示。通過在夏季平均氣溫36℃環(huán)境下180分鐘內(nèi)對比亞迪F0車艙溫度的動態(tài)檢測不難發(fā)現(xiàn),剛離車時因空調(diào)系統(tǒng)原因,車艙內(nèi)溫度小于車艙外溫度時,車艙溫度管控模塊未介入工作。60分鐘至80分鐘時車艙溫度管控模塊開始介入工作,艙內(nèi)溫度出現(xiàn)明顯下降趨勢,直至趨于艙外溫度。未加裝溫度管控模塊的車艙內(nèi)溫度因陽光暴曬,溫度持續(xù)升高,迫近42℃。對比發(fā)現(xiàn),此溫度管控模塊效果顯著,能夠解決夏季場外停車因車艙內(nèi)溫度過高造成座椅發(fā)燙,有效改善車艙內(nèi)寵物等生命體留存環(huán)境。按照通用標準CO2濃度采用PPM值表征。PPM400-700之間為駕乘人員舒適區(qū),PPM700-1000時駕乘人員會有沉悶、心悸、注意力不集中等癥狀,PPM1500-2000時會氣喘、眩暈、注意力不集中、精神疲勞等癥狀,PPM值趨于5000時,駕乘人員會喪失知覺、神志不清甚至窒息等癥狀[3]。圖7不難看出密閉車艙內(nèi)如長時不開車窗透氣致使車艙內(nèi)PPM值趨于疲勞駕駛甚至喪失知覺,近年來時有發(fā)生有駕駛員密閉車艙休息窒息死亡的事件發(fā)生可印證。如未加裝空氣質(zhì)量監(jiān)測模塊,每30分鐘開車窗換氣,分散駕駛員注意力,增加車內(nèi)氣流噪音,影響駕乘體驗,尤其是有嬰幼兒及年老乘客。配有空氣質(zhì)量監(jiān)控時車艙會動態(tài)監(jiān)測PPM值,使駕乘者始終處于PPM值處于400-700的舒適區(qū)。

4結束語

車艙內(nèi)溫度及空氣質(zhì)量的管控有助于優(yōu)化操作空間,滿足后排乘客在空調(diào)、USB等方面的差異化需求,進一步提升冬夏行車停車的駕駛體驗,改善艙內(nèi)空氣質(zhì)量和適當降低車內(nèi)溫度。對傳統(tǒng)外循環(huán)的改造目的是為了向車主提供更多的服務,優(yōu)化其使用性能,并且此車艙溫度及空氣質(zhì)量管控在一定程度上能帶給車主優(yōu)越感。

參考文獻:

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[3]史黎薇.空氣中二氧化硫濃度測定的不確定度評定[J].中國自然醫(yī)學雜志,2009(03).

作者:劉彪杰 蔡順燕 董小杏 司云飛 李定明