空調(diào)熱舒適性測試假人及測試系統(tǒng)—適用人體熱舒適性能測試和評價

  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(xì)節(jié)上追求精細(xì)，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(kuò)張和技術(shù)的持續(xù)進(jìn)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，確保空調(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(jìn)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(jì)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(jìn)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(jìn)展。空調(diào)假人測試系統(tǒng)，以其魅力和實力，為汽車行業(yè)的進(jìn)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(jìn)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(hù)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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。