CN109520573B - 一种汽车暖通风量准确度测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车暖通风量准确度测试方法，其利用压力差与暖通风量等效的方式，分别测试暖通总成样件在“吹面‑全冷‑内循环”和“吹面‑全冷‑外循环”两个模式中预设的内、外循环鼓风机端电压下，对应的冷凝水排水口处与消声室内的内、外循环压力差，并进行内、外循环压力差与内、外循环暖通风量多项式拟合，然后再计算暖通总成标准风量压力差百分比ηj，将暖通总成标准风量压力差百分比ηj中的最小值作为暖通风量准确度。其避免了为了获得暖通总成真正风量数据而搭建台架和制作测试夹具的繁琐工作，降低了成本，并且也提高了测试效率。

Description

一种汽车暖通风量准确度测试方法
技术领域
本发明属于汽车电器暖通空调噪声性能测试技术领域，具体涉及一种汽车暖通风量准确度测试方法。
背景技术
随着人们对汽车舒适性要求的不断提高，汽车空调系统噪声性能越来越受到人们的关注。暖通噪声是汽车空调系统的主要声源，汽车暖通工作噪声会直接传递给车内乘客，提升其噪声性能，特别是对气动噪声的降低与控制已愈显重要；另一方面，为了使用户体验到更高的热舒适性，主机厂不断提升暖通风量载荷，增大了气流湍流动能因素对暖通噪声的贡献和影响。因而，如何有效降低汽车空调系统的噪声水平已成为行业中亟待解决的问题。
暖通风量直接影响暖通噪声对空调系统噪声贡献，制定暖通噪声与风量相结合的单体噪声目标以实现对暖通总成噪声性能的真正意义上的管控，并为实现整车级噪声目标的达成打下基础。配套厂提供的暖通总成样件是已经完了风量测试，并且记录了“吹面-全冷-内循环”模式下i组预设的内循环鼓风机端电压V1与内循环暖通风量Q1的对应数据和“吹面-全冷-外循环”模式下i组预设的外循环鼓风机端电压V2与外循环暖通风量Q2的对应数据。主机厂拿到暖通总成样件后为了获得暖通总成真正风量数据，需要搭建台架和制作测试夹具进测试，工作繁琐，成本高、测试效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车暖通风量准确度测试方法，以对配套厂提供的暖通总成样件的暖通风量数据进行准确度测试。
由于暖通总成在“吹面-全冷”模式时，无论采用内循环还是外循环，当相同空气流量(风量)的Q流经暖通总成时，冷凝水排水口处与消声室内的压力差(即冷凝水排水口处的压力与消声室内压力的差值)Δp相等，暖通风量Q与压力差Δp满足以下关系：
Q＝y×Δpt
其中，y为由暖通总成内部几何结构和流体特性等因素决定的系数，t为压力差Δp的次数。
因此，可以利用压力差与暖通风量等效的方式来测试配套厂提供的暖通总成样件的暖通风量数据的准确度。
本发明所述的汽车暖通风量准确度测试方法包括：
第一步、利用压力表分别测试暖通总成样件在“吹面-全冷-内循环”模式下，鼓风机以i个预设的内循环鼓风机端电压V1运行时，冷凝水排水口处与消声室内的内循环压力差(即内循环时冷凝水排水口处的压力与消声室内压力的差值)Δp1，得到i个(与预设的内循环鼓风机端电压V1对应的)内循环压力差Δp1，将i个内循环压力差Δp1和(已完成风量测试并记录的)i个与预设的内循环鼓风机端电压V1对应的内循环暖通风量Q1对应进行多项式拟合，得到Q1-Δp1拟合曲线(即内循环暖通风量与内循环压力差对应关系曲线)和内循环拟合多项式及其决定系数：
Figure BDA0001887031380000021
R2＝W
式中，Ak为k次多项式系数、n为多项式最高次数、R2为该多项式决定系数，|W-1|＜0.0001；
利用压力表分别测试暖通总成样件在“吹面-全冷-外循环”模式下，鼓风机以i个预设的外循环鼓风机端电压V2运行时，冷凝水排水口处与消声室内的外循环压力差(即外循环时冷凝水排水口处的压力与消声室内压力的差值)Δp2，得到i个(与预设的外循环鼓风机端电压V2对应的)外循环压力差Δp2，将i个外循环压力差Δp2和(已完成风量测试并记录的)i个与预设的外循环鼓风机端电压V2对应的外循环暖通风量Q2对应进行多项式拟合，得到Q2-Δp2拟合曲线(即外循环暖通风量与外循环压力差对应关系曲线)和外循环拟合多项式及其决定系数：
Figure BDA0001887031380000022
R2＝X
式中，Bk为k次多项式系数、n为多项式最高次数、R2为该多项式决定系数，|X-1|＜0.0001。
第二步、利用内循环拟合多项式，在Q1-Δp1拟合曲线上取内循环暖通风量Q1分别为m个标准风量时的内循环压力差Δp1，得到标准风量内循环压力差Δp1j；利用外循环拟合多项式，在Q2-Δp2拟合曲线上取外循环暖通风量Q2分别为所述m个标准风量时的外循环压力差Δp2，得到标准风量外循环压力差Δp2j；其中，m≥4，j依次取1至m的所有整数。
第三步、将标准风量内循环压力差Δp1j和标准风量外循环压力差Δp2j对应带入公式：
Figure BDA0001887031380000023
计算得到暖通总成标准风量压力差百分比ηj，将暖通总成标准风量压力差百分比ηj中的最小值作为暖通风量准确度，百分比越高表示暖通风量准确度越好；其中，Δq＝Δp1j或者Δp2j(即Δq等于标准风量内循环压力差Δp1j或者等于标准风量外循环压力差Δp2j)。
优选的，所述m＝4，所述的4个标准风量分别为2m3/min、4m3/min、6m3/min和8m3/min。
优选的，所述压力表为数字式压力表。
本发明利用压力差与暖通风量等效的方式，测得暖通总成标准风量压力差百分比ηj，并将暖通总成标准风量压力差百分比ηj中的最小值作为暖通风量准确度，通过暖通风量准确度判断配套厂提供的暖通总成样件的暖通风量数据准确性，如果准确度足够高，则可将配套厂提供的暖通总成样件的暖通风量数据作为暖通总成噪声性能管控的参考数据，避免了为了获得暖通总成真正风量数据而搭建台架和制作测试夹具的繁琐工作，降低了成本，并且也提高了测试效率，对评价暖通总成单体噪声水平具有重要作用，同时也可为暖通空调系统压力损失分析研究提供参考建议。另外，本发明是建立在暖通噪声测试基础上而进行的，抗外界干扰性强，操作简单。
附图说明
图1为实施例中暖通总成样件固定及测试设备布置示意图。
图2为实施例中Q1-Δp1拟合曲线与Q2-Δp2拟合曲线的关系图。
图3为实施例中暖通总成标准风量压力差百分比趋势图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1所示，在进行测试前需要完成暖通总成样件固定及测试设备布置。配套厂提供的暖通总成样件3是已经完了风量测试，并且记录了“吹面-全冷-内循环”模式下i组预设的内循环鼓风机端电压V1与内循环暖通风量Q1的对应数据和“吹面-全冷-外循环”模式下i组预设的外循环鼓风机端电压V2与外循环暖通风量Q2的对应数据。首先，将已完成风量测试和记录(该风量测试和记录由配套厂完成)的暖通总成样件3用柔软的橡胶绳2悬挂于固定夹具1上，确保暖通总成样件3水平放置，无明显晃动；其次，连接塑料软管5与冷凝水排水管7，塑料软管5内插至冷凝水排水管7的深度约2～3cm，连接处用密封泥4密封，防止出现空气泄露，完成压力表6(为数字式压力表)清零设置后，将压力表6与塑料软管5相连；然后，用连接线8、12分别将直流稳压电源14、万用表13与鼓风机11进行连接；最后，检查暖通总成样件3、压力表6、直流稳压电源14及万用表13等设备状态。
本实施例的汽车暖通风量准确度测试方法包括：
第一步、将暖通总成样件3调节至“吹面-全冷-内循环”模式，从第一进风口10处进风，调节直流稳压电源14，使万用表13显示的鼓风机端电压分别与i个预设的内循环鼓风机端电压V1(该i个预设的内循环鼓风机端电压V1为配套厂提供的完成了风量测试的鼓风机端电压)相同，利用压力表6分别测试鼓风机11以i个预设的内循环鼓风机端电压V1运行时，冷凝水排水口处与消声室内的内循环压力差(即内循环时冷凝水排水口处的压力与消声室内压力的差值)Δp1，得到i个内循环压力差Δp1，利用软件将i个内循环压力差Δp1和i个与预设的内循环鼓风机端电压V1对应的内循环暖通风量Q1对应进行多项式拟合(该多项式拟合方式为现有技术)，得到Q1-Δp1拟合曲线(即内循环暖通风量与内循环压力差对应关系曲线，参见图2)和内循环拟合多项式及其决定系数：
Figure BDA0001887031380000041
R2＝W
式中，Ak为k次多项式系数、n为多项式最高次数、R2为该多项式决定系数，|W-1|＜0.0001。
第二步、将暖通总成样件3调节至“吹面-全冷-外循环”模式，从第二进风口9处进风，调节直流稳压电源14，使万用表13显示的鼓风机端电压分别与i个预设的外循环鼓风机端电压V2(该i个预设的外循环鼓风机端电压V2为配套厂提供的完成了风量测试的鼓风机端电压)相同，利用压力表6分别测试鼓风机11以i个预设的外循环鼓风机端电压V2运行时，冷凝水排水口处与消声室内的外循环压力差(即外循环时冷凝水排水口处的压力与消声室内压力的差值)Δp2，得到i个外循环压力差Δp2，利用软件将i个外循环压力差Δp2和i个与预设的外循环鼓风机端电压V2对应的外循环暖通风量Q2对应进行多项式拟合(该多项式拟合方式为现有技术)，得到Q2-Δp2拟合曲线(即外循环暖通风量与外循环压力差对应关系曲线，参见图2)和外循环拟合多项式及其决定系数：
Figure BDA0001887031380000042
R2＝X
式中，Bk为k次多项式系数、n为多项式最高次数、R2为该多项式决定系数，|X-1|＜0.0001。
第三步、利用内循环拟合多项式，在Q1-Δp1拟合曲线上取内循环暖通风量Q1分别为标准风量2m3/min、4m3/min、6m3/min和8m3/min时的内循环压力差Δp1，得到内循环暖通风量Q1为2m3/min时的标准风量内循环压力差Δp11＝40pa，内循环暖通风量Q1为4m3/min时的标准风量内循环压力差Δp12＝120pa，内循环暖通风量Q1为6m3/min时的标准风量内循环压力差Δp13＝230pa，内循环暖通风量Q1为8m3/min时的标准风量内循环压力差Δp14＝380pa。
第四步、利用外循环拟合多项式，在Q2-Δp2拟合曲线上取外循环暖通风量Q2分别为标准风量2m3/min、4m3/min、6m3/min和8m3/min时的外循环压力差Δp2，得到外循环暖通风量Q2为2m3/min时标准风量外循环压力差Δp21＝38pa，外循环暖通风量Q2为4m3/min时标准风量外循环压力差Δp22＝118pa，外循环暖通风量Q2为6m3/min时标准风量外循环压力差Δp23＝228pa，外循环暖通风量Q2为8m3/min时标准风量外循环压力差Δp24＝379pa。
第五步、参见图3，将标准风量2m3/min对应的标准风量内循环压力差Δp11和标准风量外循环压力差Δp21带入公式：
Figure BDA0001887031380000051
计算得到第一个暖通总成标准风量压力差百分比η1＝95％；将标准风量4m3/min对应的标准风量内循环压力差Δp12和标准风量外循环压力差Δp22带入公式：
Figure BDA0001887031380000052
计算得到第二个暖通总成标准风量压力差百分比η2＝98.33％；将标准风量6m3/min对应的标准风量内循环压力差Δp13和标准风量外循环压力差Δp23带入公式：计算得到第三个暖通总成标准风量压力差百分比η3＝99.13％；将标准风量8m3/min对应的标准风量内循环压力差Δp14和标准风量外循环压力差Δp24带入公式：
Figure BDA0001887031380000054
Figure BDA0001887031380000055
计算得到第四个暖通总成标准风量压力差百分比η4＝99.74％。
第六步、将四个暖通总成标准风量压力差百分比η1、η2、η3、η4中的最小值作为暖通风量准确度，即暖通风量准确度等于95％。

Claims (3)

1.一种汽车暖通风量准确度测试方法，其特征是，包括：
第一步、利用压力表(6)分别测试暖通总成样件(3)在“吹面-全冷-内循环”模式下，鼓风机(11)以i个预设的内循环鼓风机端电压V1运行时，冷凝水排水口处与消声室内的内循环压力差Δp1，得到i个内循环压力差Δp1，将i个内循环压力差Δp1和i个与预设的内循环鼓风机端电压V1对应的内循环暖通风量Q1对应进行多项式拟合，得到Q1-Δp1拟合曲线和内循环拟合多项式及其决定系数：
Figure FDA0002188690820000011
R2＝W
式中，Ak为k次多项式系数、n为多项式最高次数、R2为该多项式决定系数，|W-1|＜0.0001；
利用压力表(6)分别测试暖通总成样件(3)在“吹面-全冷-外循环”模式下，鼓风机(11)以i个预设的外循环鼓风机端电压V2运行时，冷凝水排水口处与消声室内的外循环压力差Δp2，得到i个外循环压力差Δp2，将i个外循环压力差Δp2和i个与预设的外循环鼓风机端电压V2对应的外循环暖通风量Q2对应进行多项式拟合，得到Q2-Δp2拟合曲线和外循环拟合多项式及其决定系数：
Figure FDA0002188690820000012
R2＝X
式中，Bk为k次多项式系数、n为多项式最高次数、R2为该多项式决定系数，|X-1|＜0.0001；
第二步、利用内循环拟合多项式，在Q1-Δp1拟合曲线上取内循环暖通风量Q1分别为m个标准风量时的内循环压力差Δp1，得到标准风量内循环压力差Δp1j；利用外循环拟合多项式，在Q2-Δp2拟合曲线上取外循环暖通风量Q2分别为所述m个标准风量时的外循环压力差Δp2，得到标准风量外循环压力差Δp2j；其中，m≥4，j依次取1至m的所有整数；
第三步、将标准风量内循环压力差Δp1j和标准风量外循环压力差Δp2j对应带入公式：
Figure FDA0002188690820000013
计算得到暖通总成标准风量压力差百分比ηj，将暖通总成标准风量压力差百分比ηj中的最小值作为暖通风量准确度；其中，Δq＝Δp1j或者Δp2j。
2.根据权利要求1所述的汽车暖通风量准确度测试方法，其特征是：所述m＝4，所述的4个标准风量分别为2m3/min、4m3/min、6m3/min和8m3/min。
3.根据权利要求1或2所述的汽车暖通风量准确度测试方法，其特征是：所述压力表(6)为数字式压力表。
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