汽车空调出风口及风道
设计规范
Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
汽车空调出风口及风道设计
作者:胡成台
单位:一汽轿车股份有限公司
目录
第1章风道及出风口介绍
在整个汽车空调系统中，风道和出风口组成空调的通风系统，担负着将经过处理（温度调节，湿度调节，净化）的气流送到汽车驾驶舱内，以完成驾驶舱内通风，制冷，加热，除霜除雾，净化空气等的功能。
图 1 某车型空调通风系统及周围环境结构爆炸图
风道介绍
风道连接空调器与出风口,是空调系统中制冷和制热空气的通道。目前空调系统由空调厂商提供,作为空调系统一部分的风道设计,需汽车整车设计部门做匹配设计,车厢内的空气流场与温度场不仅与车厢结构以及空调制冷系统有关,还与空调风道的结构形状密切相关。风道的布置走向、风道占用空间(截面积)以及风道中空气的流速等均影响车厢内的制冷效果,影响系统的经济性和外观造型。
图 2 奔腾B90通风风道
出风口介绍
空调出风口的布置，大小，型式直接影响到车内气流速度，流动方向，流场组织，从而对空调系统性能，车内安静程度，乘客舒适性有着相当重要的影响。
图 3 2001款凯美瑞出风口
空调出风口处于乘客可见区域，属于外观零件，造型设计师会对它们的形状，外观，颜色，表面处理等进行重点设计，以达到期望的美学效果。
从系统性能要求而言，空调出风口的面积大小，布置，型式会直接影响空调出风口气流速度，方向，流动组织，气流噪音等，对它们的校核设计需要分别进行详尽的描述。
空调出风口作为空调通风系统的终端，对气流组织有着至关重要的作用。
空调系统对出风口的要求：
通常在车厢降温时用，主要将适当风速适当温度的气流吹到乘客脸部区域，来满足对温度，气流流动的要求，并可通过调节出风口叶片方向，来将气流吹到胸部膝部区域，也能通过调节叶片将气流避开乘客身体部位。同时，为了达到车内安静要求，要求风速要合适，过大会造成噪音过大。最大风速一般要求在~10.5m/s范围内。
对不同的车型，出风口的数量及位置也会不同。一般地，普通带两排座位的装空调系统的车，都配有前排吹脸出风口，前排吹脚出风口，前吹窗出风口和侧吹窗出风口。一些档次较高的车，为了照顾后排乘客的舒适性，往往会增配后排吹脸出风口和后排吹脚出风口；一些三排座位的旅行车或更多排座位的大型车，往往还需增配第三排出风口或更多的出风口。
图 4 标致308出风口
相关法规/标准要求
1.3.1 国家/政府/行业法规要求
中华人民共和国国家标准汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法，GB 11556-94
中华人民共和国国家标准汽车风窗玻璃除雾系统的性能要求及试验方法，GB 11555-94
1.3.2 FCC相关标准要求
GMW3037 乘用车最大制冷性能验证试验
第2章风道及出风口设计规范
风道及出风口结构
2.1.1风道结构
风道零件一般根据空间布置来确定走向及截面形状。风道可分为除霜风道、通风（吹面）风道、吹脚风道，其中除霜风道又分为前除霜、侧除霜风道；通风（吹面）风道又分为左、右、中左、中右、后通风（吹面）风道；吹脚风道一般分为前左、前右、后左、后右吹脚风道。
风道走向尽量避免过大的转角，这样会增加风阻；在风道内部尽量不要有尖角或突出物，这样容易产生蜗旋气流，并有可能产生噪音；风道截面大小尽量做到均匀；总之，我们需要得到的风道具有风阻小，出风均匀，没有噪音的特点。
2.1.2出风口结构
出风口有前排吹脸出风口和后排吹脸出风口之分，属于外观零件，造型设计师会对它们的形状，外观，颜色，表面处理等进行重点设计，以达到期望的美学效果。
外观:
出风口属于内饰外观零件，必须符合以下外观及人机工程要求：
a)造型分割线应与仪表板或其他内饰零件特征线统一匹配。
b)叶片与面板之间，拨轮与面板之间的间隙必须小而均匀。
c) 出风口里面的叶片连接结构，海绵，密封材料，转动轴等，应当不能或尽量避免直接被看见，否则影响美观。
d) 叶片的分型线应当不明显。
e)当叶片在关闭位置时，应当避免叶片之间存在明显的可见问题。
f) 叶片，拨轮或拨钮，一般会被造型设计师定义成亚光零件
g)如果有关闭风门，当风门关紧时，手感及关闭声音应当明显可感知的。
h) 调节拨轮与面板应当有适当的高度差，造型统一，既保持美观又要使得操作便易。
i) 调节拨轮应当尽量避免使用纯塑料，尽可能地覆盖上橡胶材料，以获得良好的手感，操作手感应当平顺。拨轮上装饰材料应精细，质感好。
j) 调节拨钮造型与叶片应当统一。
k) 对后排吹脚出风口而言，为了美观，需要被座椅遮住，应该特别关注滑动座椅。
组成
结构示意图：
图8 出风口结构示意图
外形及结构：前排出风口外形为异形，后排出风口外形为方形，其上设计有拨轮和拨钮，拨轮上下有标识指示风门的开启和关闭。拨轮控制风门的开启和关闭，控制出风口出风量。叶片上的拨钮控制出风口水平及垂直出风方向。
出风口由装饰框（见图1-4）、面框（见图1-4）、壳体、风门、拨轮、拨钮、连杆、叶片等部件组成
型式
造型设计人员造型，与产品工程人员一起确定出风口的型式，般地，吹脸出风口有以下两种型式：
桶型出风口
经济而简单。通常有一套可动的叶片和轴，整体可以绕轴转动。下图给出了几个例子。
双叶片型出风口。
比桶型出风口复杂，造型灵活多样，成本也较高。整体固定，有两套不同方向可动的叶片。见下图。
2.1.3出风口及风道实例
2.1.4材料
风道类零件一般采用吹塑或注塑工艺制成,吹塑零件主要采用PE材料,而注塑则采用PP材料,以一定比例的滑石粉作为填充物，如PP-TD20。
出风口类零件材料如下：
面框、拨轮骨架：采用ABS+PC。
装饰框、壳体、拨钮：采用ABS。
连杆，曲柄：采用POM。
风门包胶、拨轮包胶：采用EPDM。
风门骨架：采用PP-TD30。
叶片：采用PA6。
风道及出风口整车布置
2.2.1风道整车布置
风道的布置根据不同车型需要而不一样，如奔腾B70风道布置包括左、中左、中右、右通风风道；中、左侧、右侧除霜风道；前左、前右、后左、后右吹脚风道。而有的车型如本田的雅阁八代除了以上风道外，还布置了后通风风道。
这些风道的布置于主仪表板和副仪表板内部空间布局有很大关系，布置要求满足风道最小截面面积的需要，同时要求具有良好的装配和可拆卸性能。
2.2.2出风口整车布置
出风口数量:
前排吹脸出风口：
一般地，前排吹脸出风口的数量需要四个，两两对称设计。两个吹向驾驶员，另两个吹向副驾驶。单独地，驾驶员侧两个前排吹脸出风口，一般要求其中一个通过调节叶片能够使得气流吹到驾驶员身体上半部（头部，胸部），称之为上身出风口，另外一个通过调节叶片能够使得气流吹到驾驶员整个身体（头部，胸部，膝部），称之为全身出风口。
通常地，上身出风口位于仪表板中间，在驾驶员内侧；全身出风口位于仪表板两侧或门板上，在驾驶员外侧。见下图示。
图 5 整车出风口布置图
出风口高度:
后排吹脸出风口的高度
