汽车空调风门模式设计方案解析

　　随着汽车行业的快速发展， 乘客对舒适性的要求也越来越高， 如何提高乘客的舒适性， 成为汽车设计公司关注的焦点。空调作为保证舒适性的最重要的产品之一， 尤其空调模式盘由于同时控制着吹脚、吹面、除霜三个风门运动， 其的运动轨迹是三个风门运动的耦合， 设计难度大， 精度要求高。随着科学技术的高度发展， 传统的AUTOCAD 在三维设计产品开发上越来越不能满足人们的需求， 不仅开发时间长， 而且往往只在制造成品时才能发现问题， CATIA模式仿真模块利用了“角度-时间”这一对应的曲线法则，可有效地控制在进行空调模式切换之时各风门离开当前模式、进入下一个模式和在下一个模式保持的时间，可有效避免由此而引起的噪声问题，极大地降低了开发成本， 有效的保证了空调设计的可行性和合理性。

　　汽车空调风门模式设计要素

　　一、 基础知识

　　空调HVAC总成的模式总共有吹面、吹面吹脚、吹脚、吹脚除霜、除霜，五种模式。而空调的风门通常有2～3个，要取到前述的五种模式，需要通过一个机构将各个风门的动作协调起来。

　　二、风门模式要求的功能和要素

 

 

　　1. 由于受控制侧动作的影响，主 *** 纵杆的停止位置存在偏差。设计时有必要设计出富余空间。 （主 *** 纵杆角2°）

　　2. 由于发生副 *** 纵杆的速度变化剧烈，噪音和难于 *** 作，所以变曲点的边缘应该用圆滑的R进行相连。 （R6销直径5㎜时）

 

 

　　3. 风门动作角设计时，为减少 *** 纵臂的由于缝隙松动而导致实动角减少和压缩壳体及两侧，使壳体两侧更薄。 *** 纵杆侧角度比壳体的风门动作角度大2°。

 

 

　　理论行程为60°实际总行程应为两侧各加2°富余量，避免风门由于旋转和样件误差造成风门关闭不严的隐患。

　　基于CATIA模拟仿真进行空调运动机构设计应用实例

　　一、利用CATIA进行空调运动机构设计需要以下步骤

　　步骤一：确定所需要设计的HVAC总成中风门位置信息

　　步骤二：确定模式调节时，风门位置和调节时间的关系

　　步骤三：生成轨迹线，完成空调模式盘的设计

　　步骤四：提取模式盘凸轮槽中心轨迹线，进行仿真分析验证

　　二、模式风门角度定义

　　2.1 风门位置示意图

 

   

 

　　吹脚风门角度定义

　　模式盘（102度）初始位置吹面

　　三、在CATIA模拟仿真进行模式盘设计

　　3.1将3D产品零部件在DUM模块进行运动副设计

 

 

　　结论与展望

　　CATIA建模与模拟仿真有效的验证了模式盘及机构的有效运行，确保开发的有效性和合理性，为优化空调系统模式控制提供了依据，并且此类仿真方法可以拓展其他领域，为产品的可开发提供新方法，提高产品设计的效率和质量

　　参考文献

　　1．王国义， 南文虎， 肖根先。基于UG运动仿真的汽车空调设计［M］。 甘肃科技。 2009第17期

　　2. 潘文斌。 CATIA V5中文版设计基础与实践。 机械工业出版社： 北京 2012

　　作者简介

　　许振华 祖润青 马建文 吴远培

　　长城汽车股份有限公司技术中心