風(fēng)道設(shè)計規(guī)范

XXXXXX有限公司風(fēng)道設(shè)計規(guī)范編制：校對：審核：同意：--公布--實施XXXXXX有限公司公布前言本規(guī)范的重要目的在于提高汽車乘坐的舒適性以及汽車空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)性能。1、范疇本文獻(xiàn)合用于XXXXXX有限公司本部乘用車儀表板風(fēng)道總成（下列簡稱風(fēng)道總成），事業(yè)部/分子公司遵照執(zhí)行。2、規(guī)范性引用文獻(xiàn)GB11555-汽車風(fēng)窗玻璃除霜和除霧系統(tǒng)的性能規(guī)定及實驗辦法GB11556-汽車風(fēng)窗玻璃除霜系統(tǒng)的性能規(guī)定及實驗辦法3、術(shù)語和定義新風(fēng)口：指將車外新鮮空氣導(dǎo)入車內(nèi)部的部件。新風(fēng)過分風(fēng)道：指從新風(fēng)口道HVAC入風(fēng)口中間的進(jìn)風(fēng)管道。前風(fēng)道：指輸送前HVAC入風(fēng)口之間的進(jìn)風(fēng)管道。后風(fēng)道：指輸送后HVAC入風(fēng)口之間的進(jìn)風(fēng)管道。本指南合用于汽車儀表板風(fēng)道總成系列，普通涉及除霜風(fēng)管總成、吹面風(fēng)道總成、及包覆風(fēng)道表面泡棉等系列。全車風(fēng)道總成的功效為：運輸暖風(fēng)機(jī)吹出的風(fēng)，確保吹出來的風(fēng)在風(fēng)道中按規(guī)定的截面積、規(guī)定的風(fēng)速、風(fēng)量和規(guī)定的方向且以最小的壓力損失吹到駕駛室及前擋風(fēng)玻璃和前排側(cè)玻璃；材料性能滿足下列規(guī)定；GB8410-《汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性》GB/T30512-《汽車禁用物質(zhì)規(guī)定》GB/T27630-《乘用車內(nèi)空氣質(zhì)量評價指南》4、概述在整個汽車空調(diào)系統(tǒng)中，風(fēng)道和出風(fēng)口構(gòu)成空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，肩負(fù)著將通過解決（溫度調(diào)節(jié)，濕度調(diào)節(jié)，精髓）的氣流送到汽車駕駛艙內(nèi)，以完畢駕駛艙內(nèi)通風(fēng)，制冷，加熱，除霜除霧，凈化空氣等的功效。風(fēng)道連接空調(diào)器與出風(fēng)口，是空調(diào)系統(tǒng)中制冷和制熱空氣的通道。現(xiàn)在空調(diào)系統(tǒng)由空調(diào)廠商加工設(shè)計，車廂內(nèi)的空氣流場與溫度流場不僅與車廂構(gòu)造以及空調(diào)制冷系統(tǒng)親密有關(guān)。風(fēng)道的布置走向、風(fēng)道占用空間（截面積）以及風(fēng)道中空氣的流速等均影響車廂內(nèi)的制冷效果，影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和外觀造型。重要設(shè)計內(nèi)容1、配合樣件測量2、根據(jù)點云逆向初步設(shè)計3、擬定風(fēng)道布置方式和安裝方式4、擬定風(fēng)道的成型加工方式5、建立三維數(shù)模6、根據(jù)造型改動規(guī)定修改風(fēng)道設(shè)計7、進(jìn)行二維圖設(shè)計8、與模具廠及制造商進(jìn)行協(xié)調(diào)，修改設(shè)計6、設(shè)計規(guī)范6.1材料選擇 風(fēng)道總成部件慣用材料見表1，實際設(shè)計時可根據(jù)需要適宜調(diào)節(jié)。表1風(fēng)道總成慣用材料序號零件名稱材料名稱基本壁厚工藝備注1吹面風(fēng)道總成PP\HDPE1.5mm注塑\吹塑\2除霜風(fēng)道總成PP\HDPE1.5mm注塑\吹塑\3包覆風(fēng)道泡棉PU+FOAM+帶背膠\PP/PET雙組分吸音棉10mm\\備注：普通采用中空成型工藝，通過吹漲比來控制產(chǎn)品壁厚尺寸。材料基本選用吹塑級的HDPE。熔點約為130℃，相對密度0.94~0.97，含有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，剛性和韌性較高。機(jī)械強度好，介電性能、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性較好；如果規(guī)定通風(fēng)管比較軟易于裝配，能夠添加適量的LDPE。有關(guān)風(fēng)道泡棉：普通PU+FOAM+帶背膠的泡棉密度為20-25Kg\m3，厚度5-10mm;其中背膠應(yīng)為低VOC、氣味背膠符合長安規(guī)定；PP/PET雙組分吸音棉密度為200-250g\㎡，厚度為10-15mm；泡棉均為全部包覆風(fēng)管表面，達(dá)成保溫性能，避免產(chǎn)生冷凝水，有關(guān)包覆泡棉保溫效果需電裝實驗驗證確認(rèn)；6.2除霜風(fēng)道總成布置、設(shè)計規(guī)定6.2.1暖風(fēng)機(jī)布置；暖風(fēng)機(jī)布置：對除霜通風(fēng)影響重要有暖風(fēng)機(jī)的性能和所處的位置關(guān)系所擬定，暖風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口位置最佳處在以XZ為對稱平面再向Y向正方向移動不大于20mm；6.2.2暖風(fēng)機(jī)通風(fēng)原理；空調(diào)系統(tǒng)的重要作用是凈化空氣，調(diào)節(jié)車內(nèi)空氣溫度，空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的最后體現(xiàn)形式就是使車內(nèi)氣體與車外氣體不停交換，氣流的流動過程：車內(nèi)氣體與車外氣體混合，進(jìn)入HVAC在這里進(jìn)行配氣，（調(diào)配成符合設(shè)定值的空氣），然后進(jìn)入通風(fēng)道路，通過各個出風(fēng)口吹出，與車內(nèi)空氣混合，最后排除到車外；6.2.3前除霜風(fēng)道總成布置6.2.3.1前除霜風(fēng)道總成尺寸布置長度方向的實際通風(fēng)口尺寸L：500≤L，最佳在左右位置能達(dá)成B區(qū)的邊界限在儀表板上垂直的投影線；寬度方向的實際通風(fēng)口尺寸A：推薦：15≤A≤20；最后輸入由電裝空調(diào)及CFD輸入為準(zhǔn)。LL圖1：除霜風(fēng)口總成長度圖2圖2：除霜風(fēng)口位置尺寸前除霜風(fēng)口開口長度L和寬度A比例關(guān)系：通過實驗和CAE驗證成果分析，普通來講A區(qū)風(fēng)速>2m/s區(qū)域80%;B區(qū)風(fēng)速>1m/s區(qū)域95%能夠達(dá)成法規(guī)規(guī)定。同理除霜風(fēng)口的最小風(fēng)速不得低于2m/s（除霜區(qū)域最外兩側(cè)除外）。其中風(fēng)速和面積的關(guān)系。風(fēng)量風(fēng)量/有效通風(fēng)截面積=截面平均風(fēng)速其中風(fēng)量來源于空調(diào)鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)量，為空調(diào)設(shè)計時的性能定值。如果有效面積過大，則風(fēng)速減少，達(dá)不到2m/s的最低速度規(guī)定，那么除霜除霧裝置就有可能失效。因此通過：通風(fēng)面積=風(fēng)口長度L×寬度A關(guān)系，判斷L和A的選用，對于除霜除霧的性能至關(guān)重要。6.2.3.2前除霜風(fēng)道位置布置；根據(jù)不同的狀況，選用下面的辦法進(jìn)行計算辦法一：以玻璃下邊沿為起點，沿玻璃向上達(dá)成玻璃的1/3處為終點，連接起點與終點作一條直線L，同時做出與L成17°28°的兩線，做出的兩條線與儀表板的交線即為前除霜風(fēng)口的位置，見圖三；普通狀況確保從前風(fēng)玻璃以出風(fēng)口中心距離為60-80mm左右；最佳能超出組合儀表板的對稱平面對Y向負(fù)向50mm；對于前除霜風(fēng)口，要設(shè)計導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造使風(fēng)均勻分布；最后布置還需通過CAE進(jìn)行CFD分析成果進(jìn)行修正；此辦法重要適應(yīng)用于B、C級車型；圖圖3：前除霜風(fēng)口的位置辦法二：按風(fēng)擋玻璃與IP的夾角進(jìn)行選擇，此辦法適應(yīng)于全部M1類車型；圖四：前除霜風(fēng)口總成位置圖圖四：前除霜風(fēng)口總成位置圖4：前除霜風(fēng)口總成位置6.3除霜風(fēng)道的設(shè)計6.3.1前除霜風(fēng)道的類型6.3.1.1動壓型風(fēng)道：合用中小型轎車圖圖5動壓型風(fēng)道圖五是動壓式前除霜風(fēng)口處斷面示意（虛線框處所示），風(fēng)管從HVAC到出風(fēng)口截面積是減小的，風(fēng)管中空氣壓力逐步增大，吹風(fēng)速度逐步加緊，出風(fēng)口處壓力最大，風(fēng)速最快。動壓性風(fēng)管優(yōu)點是風(fēng)速快，使得目的區(qū)域的積霜直接快速的得到解除。缺點在于由于風(fēng)向不能有大的變化，因此對于前風(fēng)窗面積大、空調(diào)風(fēng)量偏小的狀況，開口寬度L不能做足夠長，對兩端進(jìn)行充足的送風(fēng)很難。圖6靜壓型風(fēng)道6.3.1.2靜壓型風(fēng)道；合用于大型轎車、前擋風(fēng)玻璃傾角較小和裝備送風(fēng)能力較弱的圖6靜壓型風(fēng)道圖六是靜壓式前除霜風(fēng)口處斷面示意（虛線框處所示），風(fēng)管從HVAC到出風(fēng)口截面積是增大的，在出口附近為一空腔，由空調(diào)通過風(fēng)管進(jìn)入空腔后形成一固定壓力，然后從空腔所連接的全部的風(fēng)管的開口送出同等壓力的風(fēng)至玻璃。靜壓式風(fēng)管優(yōu)點在于在前擋風(fēng)玻璃面積大的狀況下，前除霜風(fēng)口寬度L能夠做大（如圖七），能夠有助于風(fēng)被送至兩端。靜壓式風(fēng)管缺點在于：1.相對于動壓式：出風(fēng)速度較動低，化冰速度慢。2.前擋風(fēng)玻璃的傾斜角度大的車采用靜壓式且HVAC風(fēng)量偏小時，前除霜的風(fēng)在儀表板和玻璃之間形成滯留，在乘員的臉附近產(chǎn)生暖風(fēng)，產(chǎn)生一種不舒適的環(huán)境（如圖八）。方法只能加大HAVC風(fēng)量，提高風(fēng)口出風(fēng)速，將此滯留區(qū)吹散。圖7圖7動壓型風(fēng)道和靜壓型風(fēng)道風(fēng)口寬度比較圖圖8低風(fēng)量HVAC靜壓式風(fēng)管暖風(fēng)區(qū)位置圖示6.3.2前除霜風(fēng)道構(gòu)造設(shè)計6.3.2.1前除霜風(fēng)道構(gòu)造分為整體式和兩片式圖圖9：中央除霜風(fēng)道與側(cè)除霜風(fēng)道---集成整體式圖圖10：中央除霜風(fēng)道---兩片式6.3.2.2安裝點與定位點的布置(僅討論普通狀況)定位點：主定位普通選在Y0處，中央除霜風(fēng)口附近，如圖1區(qū)域；次定位設(shè)計在兩側(cè)，普通在側(cè)除霜風(fēng)口及及側(cè)吹面風(fēng)口處，設(shè)計局部定位構(gòu)造，如圖23所示區(qū)域；安裝點：在中央除霜風(fēng)口周邊布置某些（緊固6至10個，卡接2至4個）安裝點，以確保與儀表板上的處出風(fēng)口格柵配合良好；如圖1.2.3.4.5.6.7.8.9.10區(qū)域；連接點：在進(jìn)風(fēng)口處布置與吹面風(fēng)管連接點，如圖8.9.10區(qū)域，確保兩者與HVAC的對接均可靠；圖圖11：前除霜風(fēng)道定位點、安裝點布置風(fēng)量分派；中央除霜風(fēng)管直接擔(dān)任著左、右及中央除霜風(fēng)口風(fēng)量分派的任務(wù)，普通的分派比例是1：8：1；中央除霜口位置；除霜口的位置、形狀最小截面積應(yīng)合理，以確保最后的除霜效果符合GB-11555-《汽車風(fēng)窗玻璃除霜和除霧系統(tǒng)的性能規(guī)定及實驗辦法》的第4.1、4.2、4.3條以及GB11556-<汽車風(fēng)窗玻璃除霜系統(tǒng)的性能規(guī)定及實驗辦法》的第4條規(guī)定；強度規(guī)定：規(guī)定中央除霜風(fēng)管要有足夠的強度，整體的強度對儀表板前部起支撐作用或者起加強儀表板前部強度的作用，在進(jìn)風(fēng)口處要有加強構(gòu)造，避免進(jìn)風(fēng)口變形，在中央除霜口處要有加強構(gòu)造；6.3.2.3前除霜風(fēng)道與周邊零件配合形式及規(guī)定1、與儀表板的配合關(guān)系：螺釘連接、固定和震動摩擦焊接連接、固定；圖圖12：中央除霜風(fēng)道與儀表板的固定方式—螺釘固定圖圖13：中央除霜風(fēng)道與儀表板的固定方式—震動摩擦焊接固定2、與側(cè)除霜管道的配合關(guān)系；搭接、卡接或集成一體式；密封泡棉厚度普通為8mm，壓縮量為6mm;圖圖14：中央除霜風(fēng)管與側(cè)除霜風(fēng)管連接方式---搭接（左圖）卡接（右圖）3、與暖風(fēng)機(jī)的配合關(guān)系及規(guī)定；風(fēng)道總成與暖風(fēng)機(jī)通過對接方式推薦斷面圖以下；推薦斷面尺寸；a：暖風(fēng)機(jī)開口尺寸與風(fēng)道總成開口尺寸相似（兩者橫截面積相似），確保風(fēng)量順暢；b:暖風(fēng)機(jī)開口與風(fēng)道總成開口之間配合間隙5-7.5mm；泡棉厚度10—15mm,風(fēng)管裝上后壓縮量50%;c：風(fēng)道總成開口外邊沿處設(shè)計翻邊，確保裝配后風(fēng)道總成開口能夠完全蓋住暖風(fēng)機(jī)開口，確保風(fēng)道總成開口與暖風(fēng)機(jī)配合出不漏風(fēng)；d：風(fēng)道總成內(nèi)部搭接翻邊與暖風(fēng)機(jī)搭接處寬度不得不大于15mm圖15圖15；前除霜風(fēng)道與暖風(fēng)機(jī)的配合關(guān)系、規(guī)定4、與前除霜口的配合關(guān)系及規(guī)定除霜管與儀表板本體貼合之間增加泡棉，避免出現(xiàn)漏風(fēng)和異響，配合關(guān)系以下圖；圖圖16：前除霜風(fēng)道與前除霜口的配合關(guān)系6.3.3前除霜風(fēng)道尺寸設(shè)計規(guī)范（適限于動壓型風(fēng)管）6.3.4前除霜風(fēng)道導(dǎo)風(fēng)板設(shè)計為了達(dá)成法規(guī)規(guī)定的除霜除霧功效，規(guī)定除霜口的風(fēng)量分派合理，引導(dǎo)從HVAC出來的風(fēng)部份向車寬方向吹出，因此需要設(shè)計導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造，導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造能夠作為獨立的構(gòu)造安裝在除霜管內(nèi)，也能夠通過除霜口的構(gòu)造實現(xiàn)，還能夠通過除霜管本身的構(gòu)造實現(xiàn)，全部除霜風(fēng)口均需要設(shè)計導(dǎo)風(fēng)板，具體構(gòu)造需通過CAE分析確認(rèn)；圖17圖17：前除霜導(dǎo)風(fēng)分板6.3.5側(cè)除霜風(fēng)管的設(shè)計6.3.5.1側(cè)除霜構(gòu)造形式：整體式和分離式；圖18圖18：側(cè)除霜構(gòu)造形式整體式（左圖）、分離式（右圖）6.3.5.2側(cè)除霜風(fēng)管安裝與定位點布置定位點擬定在出風(fēng)口處，在出風(fēng)口處一定要布置安裝點，安裝點的布置要避免在風(fēng)管的一側(cè)，最佳兩側(cè)交錯布置；圖圖19：側(cè)除霜風(fēng)管布置點（左圖合理、右圖不合理）強度規(guī)定；整體強度普通規(guī)定不高，如果儀表板需要支撐，則應(yīng)加強整體的構(gòu)造，在風(fēng)管表面加加強筋，在近出霜口處適宜做加強構(gòu)造；6.3.5.3側(cè)除霜風(fēng)管與周邊零件配合形式及規(guī)定；1、與儀表板配合關(guān)系；螺釘連接固定、震動摩擦焊接固定圖圖20：側(cè)除霜與儀表板配合關(guān)系2、與側(cè)除霜蓋板配合關(guān)系；普通沒有連接、只是在出口處有定位點和安裝點；圖21圖21：側(cè)除霜風(fēng)管與側(cè)除霜口配合關(guān)系3、與吹面風(fēng)管的配合關(guān)系：普通用彈簧螺母加螺釘固定；圖圖22：側(cè)除霜風(fēng)管與吹面風(fēng)管配合關(guān)系6.4吹面風(fēng)管的設(shè)計6.4.1吹面風(fēng)管的構(gòu)成：前排吹面風(fēng)管和后排吹面風(fēng)管；前排吹面風(fēng)管又涉及中央吹面風(fēng)管和側(cè)吹面風(fēng)管；這里僅討論前排吹面風(fēng)管；6.4.2吹面風(fēng)管安裝點與定位點的布置；a：中央吹面風(fēng)管、側(cè)吹面風(fēng)管（左、右）都有一種主定位，布置在出風(fēng)口附近；以下圖1.2.3所示區(qū)域；b：中央吹面風(fēng)管、側(cè)吹面風(fēng)管（左、右）在出風(fēng)口處一定要布置安裝點，安裝點的布置要避免在風(fēng)管的一側(cè)，最佳兩側(cè)交錯布置；如圖1.2.3.4.5.6.7.8所示區(qū)域；圖23圖23：吹面風(fēng)管定位點、安裝點布置強度規(guī)定與側(cè)除霜風(fēng)管形同；風(fēng)量分派：普通狀況下，前排吹面四個風(fēng)口的風(fēng)量分派是均勻的，各位25%±2%.若有后排吹面，后排吹面約占全部吹面風(fēng)量的20%，風(fēng)管的橫截面積的比例直接影響風(fēng)量的分派，參考風(fēng)量分派比例擬定和截面積的比例，同一種風(fēng)管，要盡量保持橫截面積不變化或者變化極少；6.4.3、吹面風(fēng)管與周邊零件的配合關(guān)系；6.4.3.1吹面風(fēng)口與出風(fēng)口的配合關(guān)系，推薦斷面尺寸(以下圖)；a：風(fēng)口殼體直徑與風(fēng)管出風(fēng)口處直徑相似，確保風(fēng)量順暢；b；風(fēng)口殼體與風(fēng)管最小間隙A應(yīng)不不大于4mm；確保裝配不干涉；c：風(fēng)管開口處做翻邊、導(dǎo)向，確保裝配簡樸，風(fēng)口殼體進(jìn)一步風(fēng)管量B應(yīng)不不大于15mm;風(fēng)管轉(zhuǎn)角半徑C應(yīng)不不大于70mm，且轉(zhuǎn)角后的直線距離D應(yīng)不不大于100mm（最小不能不大于80mm）;圖圖24：吹面風(fēng)管與吹面風(fēng)口配合關(guān)系6.4.3.2吹面風(fēng)管與儀表板的連接方式：螺釘連接、固定，超聲波焊接；6.4.3.3吹面風(fēng)管之間的連接：普通采用搭接（圖14），卡接的連接方式；圖圖25：吹面風(fēng)管與吹面本身連接---卡接連接6.4.4.4吹面風(fēng)管與暖風(fēng)機(jī)的配合關(guān)系，如上圖15所示；6.4.4.5吹面風(fēng)管導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造為確保出風(fēng)口的出風(fēng)方向與總體給的方向相似，普通規(guī)定吹面風(fēng)管（涉及除霜風(fēng)管）離出風(fēng)口有一定的導(dǎo)風(fēng)長度；如圖24中比較直的一段距離D部分就是導(dǎo)風(fēng)構(gòu)造；6.5其它設(shè)計規(guī)定6.5.1產(chǎn)品設(shè)計時擬定外形輪廓時，一定要充足考慮產(chǎn)品的壁厚，確保接插位置順暢無干涉，外形與其它產(chǎn)品無干涉且連接牢固。6.5.2過長過大的通風(fēng)管能夠采用分開設(shè)計成型，減少產(chǎn)品成型工藝難度，并減少成本；普通長