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技術(shù)文章
夏日炎炎，剛鉆進(jìn)暴曬后的汽車，那撲面而來(lái)的熱浪，讓人瞬間煩躁，迫不及待把空調(diào)溫度調(diào)到較低、風(fēng)速拉滿；冬日凜凜，手腳凍僵地坐進(jìn)車?yán)铮值泌s緊調(diào)高溫度，盼著暖意快點(diǎn)襲來(lái)。以往，汽車空調(diào)溫度調(diào)節(jié)好不好，全憑乘車人的主觀感受來(lái)評(píng)判。但人的感覺(jué)差異大，有人覺(jué)得 25℃剛剛好，有人卻直喊熱。而且，人體對(duì)溫度變化的感知有延遲，也不夠精準(zhǔn)。現(xiàn)在，汽車空調(diào)舒適性假人出現(xiàn)了，讓車內(nèi)溫度調(diào)節(jié)走向科學(xué)化、精準(zhǔn)化。
一、傳統(tǒng)方式的局限
過(guò)去，車企研發(fā)汽車空調(diào)，會(huì)邀請(qǐng)大量志愿者參與測(cè)試。讓不同年齡、性別、地域的人坐在車內(nèi)，在各種環(huán)境條件下感受空調(diào)效果，然后填寫主觀評(píng)價(jià)問(wèn)卷，描述熱、冷、舒適、不舒適等感受。可這種方式弊端明顯：
個(gè)體差異干擾大：由于每個(gè)人的體質(zhì)、耐熱耐寒程度不同，對(duì)溫度的主觀感受也千差萬(wàn)別。年輕人新陳代謝快，可能覺(jué)得 23℃正好，而老人或小孩則可能覺(jué)得偏涼。這就導(dǎo)致車企收到的反饋各不相同，難以確定一個(gè)能滿足大多數(shù)人的空調(diào)調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)。
難以量化：主觀描述模糊，“有點(diǎn)熱"“不太舒服"，到底多熱、多不舒服，沒(méi)有具體數(shù)值，車企難以據(jù)此精準(zhǔn)改進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)。像描述熱感，有人覺(jué)得出汗算熱，有人覺(jué)得燥熱才算，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。
環(huán)境因素難控：實(shí)際測(cè)試時(shí)，環(huán)境很難做到全部一致。即使在同一實(shí)驗(yàn)室，不同時(shí)間的光照、濕度等也有差異，這些都會(huì)影響測(cè)試者對(duì)空調(diào)的感受，干擾測(cè)試結(jié)果，讓車企難以分辨是空調(diào)問(wèn)題還是環(huán)境因素導(dǎo)致的感受差異。
二、舒適性假人的工作原理
舒適性假人從原理上模擬人體與環(huán)境熱交換，內(nèi)置多種高精度傳感器，模擬人體皮膚感知，數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)，為科學(xué)調(diào)溫提供依據(jù)。
模擬人體生理特征：舒適性假人依照人體形態(tài)和尺寸 1:1 打造，內(nèi)部構(gòu)造大有乾坤。它有模擬人體血液循環(huán)的管路系統(tǒng)，通過(guò)循環(huán)特定溫度的液體，模擬人體產(chǎn)熱與散熱。比如，人體活動(dòng)時(shí)肌肉產(chǎn)熱，假人可通過(guò)調(diào)節(jié)液體流量和溫度模擬這一過(guò)程。軀殼采用特殊材料，類似人體皮膚的熱傳導(dǎo)和隔熱性能，能像人體皮膚一樣與外界進(jìn)行熱量交換。
傳感器精密布局：假人表面像人體布滿神經(jīng)末梢一樣，密密麻麻分布著大量傳感器，覆蓋頭、臉、頸、胸、背、四肢等部位。這些傳感器分工明確，溫度傳感器快速精準(zhǔn)感知假人表面各點(diǎn)溫度變化，精確到 0.1℃；風(fēng)速傳感器捕捉周圍空氣流動(dòng)速度，對(duì)微弱氣流也能敏銳察覺(jué)；濕度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)假人周邊空氣濕度，誤差極小。以假人面部為例，鼻子、臉頰、額頭等不同區(qū)域都有對(duì)應(yīng)傳感器，多方位采集數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集與分析：假人工作時(shí)，傳感器每秒采集大量數(shù)據(jù)，傳輸至配套數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)匯總、整理，用復(fù)雜算法分析。一方面，生成溫度、風(fēng)速、濕度等參數(shù)的實(shí)時(shí)變化曲線，直觀呈現(xiàn)車內(nèi)環(huán)境動(dòng)態(tài)；另一方面，結(jié)合熱舒適模型，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為人體熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)，如預(yù)測(cè)平均熱感覺(jué)指數(shù)（PMV）、不滿意者百分比（PPD），量化車內(nèi)熱環(huán)境舒適度。
三、數(shù)據(jù)收集與分析
舒適性假人工作時(shí)，在不同場(chǎng)景收集大量數(shù)據(jù)，經(jīng)專業(yè)軟件和算法分析，為車內(nèi)溫度調(diào)節(jié)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。
不同工況測(cè)試：
日常駕駛場(chǎng)景：模擬城市擁堵、郊區(qū)暢行、高速行駛等工況，假人收集數(shù)據(jù)。城市擁堵時(shí)，頻繁啟停使發(fā)動(dòng)機(jī)散熱變化，影響車內(nèi)空調(diào)制冷制熱效果，假人能精準(zhǔn)捕捉溫度波動(dòng)。
惡劣氣候環(huán)境：在高溫 40℃以上的沙漠地區(qū)或低溫 - 30℃以下的極寒地帶，測(cè)試空調(diào)性能。高溫時(shí)，檢測(cè)假人表面溫度多久能從暴曬后的高溫降至舒適區(qū)間；低溫時(shí)，看空調(diào)多久能讓假人 “體感" 升溫，以及不同部位升溫是否均勻。
特殊情況模擬：模擬車輛暴曬后啟動(dòng)、快速除霜除霧等場(chǎng)景。車輛暴曬后，車內(nèi)溫度ji高，假人記錄空調(diào)快速降溫時(shí)各部位溫度變化；除霜除霧時(shí)，監(jiān)測(cè)假人周邊濕度變化及玻璃表面溫度，評(píng)估空調(diào)效果。
數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用：
確定舒適溫度區(qū)間：通過(guò)分析大量測(cè)試數(shù)據(jù)，結(jié)合不同人群熱舒適偏好，確定適合多數(shù)人的車內(nèi)溫度范圍。如夏季制冷，綜合數(shù)據(jù)顯示 24℃-26℃讓多數(shù)人感覺(jué)舒適；冬季制熱，20℃-22℃較為適宜。
優(yōu)化溫度調(diào)節(jié)策略：根據(jù)假人數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)車內(nèi)溫度分布不均問(wèn)題，如前排溫度合適，后排偏熱或偏冷。車企據(jù)此改進(jìn)空調(diào)出風(fēng)口設(shè)計(jì)、調(diào)整風(fēng)道布局，讓溫度更均勻。還可優(yōu)化溫度調(diào)節(jié)算法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。
節(jié)能與舒適平衡：在保證舒適度前提下，分析假人數(shù)據(jù)，找到空調(diào)能耗與溫度調(diào)節(jié)的平衡點(diǎn)。如夏季，適當(dāng)提高設(shè)定溫度，微調(diào)風(fēng)速，既保證舒適，又降低能耗，提升新能源汽車?yán)m(xù)航。
四、對(duì)汽車空調(diào)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)
舒適性假人的應(yīng)用，為汽車空調(diào)技術(shù)發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力，促使車企在提升舒適性、優(yōu)化設(shè)計(jì)、創(chuàng)新功能等方面不斷突破。
提升舒適性：車企利用假人測(cè)試數(shù)據(jù)，優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)，使車內(nèi)溫度更穩(wěn)定、均勻，風(fēng)速和濕度適宜。如今不少頂配車型，空調(diào)能精準(zhǔn)維持設(shè)定溫度，波動(dòng)極小，出風(fēng)柔和，避免直吹不適，濕度也保持在宜人范圍。
優(yōu)化設(shè)計(jì)：假人數(shù)據(jù)助力車企改進(jìn)空調(diào)硬件設(shè)計(jì)。通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)局部溫度異常，改進(jìn)出風(fēng)口形狀、角度，調(diào)整蒸發(fā)器、冷凝器結(jié)構(gòu)，提高熱交換效率，讓空調(diào)制冷制熱更快、更高效。
智能空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展：舒適性假人數(shù)據(jù)為智能空調(diào)系統(tǒng)研發(fā)奠定基礎(chǔ)。結(jié)合傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，智能空調(diào)可自動(dòng)感知車內(nèi)人員數(shù)量、位置、體溫，以及車外環(huán)境溫度、濕度、光照等，自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、風(fēng)速、風(fēng)向，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、精準(zhǔn)舒適體驗(yàn)。如檢測(cè)到后排有兒童，自動(dòng)調(diào)節(jié)后排溫度和風(fēng)速，提供更適宜環(huán)境。
汽車空調(diào)舒適性假人讓車內(nèi)溫度調(diào)節(jié)擺脫對(duì)主觀感受的依賴，邁入科學(xué)精準(zhǔn)時(shí)代。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，舒適性假人將更智能、精準(zhǔn)，為我們帶來(lái)更舒適的車內(nèi)環(huán)境。
（文章摘自網(wǎng)絡(luò)）