設計未來的車輛HVAC系統

士盟科技-部落格圖片

車輛設計時需要考慮眾多因素,安全、效能、外觀、舒適度等,對於乘客來說,舒適程度也包含了噪音的消除;車輛噪音的來源有很多,風切聲、輪胎鼓動、引擎運轉、以及HVAC暖通空調系統。 大部分的噪音來源可以透過外型設計去改良,然而空調系統會直接讓乘客產生強烈的體驗感受。根據Biermann博士的說法,HVAC噪音是「汽車整體聲學舒適性的主要驅動力」,因此BMW欲設 計其廠牌車輛的HVAC系統,將在聲音舒適度與有效性能之間取得平衡。

HVAC系統考慮氣流帶給乘客的舒適性、車內環境有效的加熱和冷卻、以及快速且徹底的除霜,僅從氣流層面進行設計是無效的,必須從設計的最初階段就考慮聲學效應。BMW的NVH開發專家Dr. Jan Biermann表示,必須在目標時程內達到符合高度準確和敏銳的需求,SIMULIA PowerFLOW是唯一可行的解決方案。

使用PowerFLOW能夠捕獲空氣聲學和暫態熱學的性能表現,以確定關鍵設計趨勢,這些趨勢在滿足除霜法規的同時也降低了噪聲水平。研究表明,除霜性能的精確同源性測試可以在模擬中準確 複製,藉由PowerFLOW模擬,BMW使聲音舒適度與有效性兩者皆調整至最佳表現,將總體聲壓級提高了6至13 db(A)。PowerFLOW在計算的同時保留了HVAC的所有幾何細節,並模擬驅動流 動的實際旋轉幾何;它還可以顯示功能面的資訊,例如熱舒適性和除霜效率,該功能可以代替除霜認證測試。最重要的是,PowerFLOW可以在呈現實際環境條件與物理特性的同時,快速、準確 地進行此各項運算。

在競爭激烈的汽車市場中,隨著設計變數與顧客需求不斷增加,製造商必須不斷優化自己的車輛;除了效率和安全性的規定越來越嚴格,客戶也期待能夠擁有越來越舒適的駕駛與乘車體驗,目的 能夠在控制成本、時間、精力的情況下提出最好的設計。Biermann博士說:「模擬將佔據設計流程的主要地位,尤其是具備多種多樣特性的HVAC」。而模擬帶來的好處對於環境和消費者都是 一個好消息,透過模擬製造多種樣本車所產生的浪費將大大降低,因此PowerFLOW所推出的強大功能對於汽車製造商和消費者而言都相當激動人心。

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