乘用车座舱制冷负荷计算书：逐项取值、UA 标定与环境舱对账

课程大纲

• 能分清稳态账与 pull-down 峰值账两本账的用途与去向，并说明交给 C1-01 的是哪个数、交给 C1-02 与 B1-04 的又是哪个数
• 能先声明口径四件套（环境温湿度与辐照 / 热浸初始条件与停放朝向 / 载员数与内外循环比例 / 座舱设定温度与考核测点）再动手算，并说明缺任一件为何计算书不可复现
• 能按分部位（玻璃/顶棚/侧围与门板/地板/前围含穿舱件）估出乘用车等效 UA 的量级带，并逐格标注取值来源（供应商件参数 / 实测 / 标准规定值 / 待实测）
• 能把太阳得热拆成玻璃透射与车身吸收再传导两条路径，正确区分 SHGC 与透射比 τ、有效投影面积与玻璃展开面积，并给出与 J4-01 CFD 边界同源的 τ_g/α_s 取值
• 能用焓差法把新风、渗透与乘员三项落到乘用车量级，说明内外循环比例与渗透 ACH 各自的杠杆大小
• 能用环境舱稳态功率法与热浸自然升温法联立反标定出 UA 与内饰有效热容，并说明为何单靠一条曲线是欠定的
• 能交付一份可签字的计算书（稳态表 + 峰值表 + 取值来源栏 + 实测对账栏），并按残差把误差归因到具体分项而不是笼统调系数

1. 边界与两本账：这份计算书交给谁、按什么口径写
   • 本课交付的是"数"不是"件"：稳态账回答"守不守得住"（持续制冷功率），峰值账回答"冲不冲得动"（pull-down 峰值功率）；峰值数交 C1-01 定压缩机排量，稳态与峰值一并交 C1-02 定换热面积与节流能力，UA 与有效热容交 B1-04 做目标可行性预检
   • 口径四件套必须先声明再算：环境温湿度与辐照强度、热浸初始条件与停放朝向、载员数与内外循环比例、座舱设定温度与考核测点；缺任一件，两份计算书之间没有可比性，与实测也对不上账
   • 与采暖侧的分工："稳态账 + 峰值账、内饰热容只进峰值账"这套记账法在 C3-01 已经立完（P_peak ≈ Σm_i·c_p,i·ΔT/t_pullup + Q_舱），本课是制冷侧镜像，只换工况与符号，不重推来源；采暖侧负荷与 PTC 功率倒推整体前指 C3-01
   • 五项拆解的方法论与三条公式承 C6-03（客车口径），本课不重讲方法、只换乘用车口径：客车是人体/新风/开门渗透三项常常过半，乘用车是玻璃与太阳辐射占比高、渗透量级小得多，两边的经验系数双向不可移植
   • 不进本课的账：夏季 kWh 与续航分项台账归 B4-05（本课只交两个功率数、不算电耗）；pull-down 的策略与时序（预通风、最大风量、内外循环切换判据、远程预降温）归 C6-05，本课只给它负荷数
   • 交付物形态在第一讲就定死：分项表必须带"取值来源"列与"实测对账"列——有这两列才是计算书，没有就只是一次性算题，第 5 讲的误差归因全靠这两列
2. 围护项：分部位 U 值、等效 UA 的构成与取值来源
   • 整车给一个 U 值糊算是最常见的失手：玻璃、顶棚、侧围与门板、地板、前围（含穿舱件与线束孔）的 U 值与面积占比差别大，不拆到部位就找不到可动的杠杆（客车侧的对应判据是"顶棚别用侧壁 U 值糊过去"，见 C6-03；乘用车侧的主项是玻璃）
   • 每一格的取值来源分三类，写进来源列：玻璃走供应商光学/热工数据表（U 值、SHGC、可见光透射比），钣金+隔音垫+内饰板夹层走一维热阻串联估算（方法见 A1-06），密封条、穿舱件与地板贯通处走"待实测"——这类结构性传热路径图纸上算不出来
   • 面积与 U 值必须同一侧口径：统一按内表面净面积记账；玻璃倾角带来的展开面积与法向投影面积之差只在太阳辐射项里处理，围护项不重复扣
   • 等效 UA 只给量级带、不给单值：站内红线是公式用于量级估算与相对判断，写成带小数点的单值等于伪造精度；量级带须与第 5 讲的实测标定值对账后才允许签字
   • UA 与内饰有效热容是一对孪生量：UA 决定稳态账，(m·c_p)_eff 决定峰值账。有效热容用清单法逐件列（座椅、仪表台、顶衬、地毯、玻璃、内饰板、方向盘），比拿整备质量乘一个系数可靠，也才知道减哪件最有效
   • 边界：整车级五类热源清单与能量流闭合校核归 B1-01，本课只是它座舱那一格的展开；τ 的一阶模型与 pull-down 可行性预检归 B1-04，本课只向它交 UA 与有效热容两个输入
3. 太阳得热项：透射与车身吸收两条路径的取值与数据来源
   • 两条路径分开记、不能并成一笔：玻璃透射直接进舱按 Σ A_i·SHGC_i·I_i 算，不透明车身吸收后经围护再传入按短波吸收比 α_s 折成综合温度（sol-air）并入围护项——并成一笔会同时丢掉遮阳杠杆与漆色杠杆
   • SHGC ≠ 透射比 τ：SHGC 包含玻璃吸收后再向舱内的二次传热份额，τ 只是它的下界；镀膜玻璃与吸热玻璃两者差别可观，拿 τ 代 SHGC 会系统性低估辐射项（该口径承 L4-01 公式注解）
   • 面积取有效投影面积而不是玻璃展开面积：投影面积随太阳高度角、方位与停放朝向变，这正是停放朝向必须写进口径四件套的原因；背阴面只计散射与地面反射分量，单面集总近似的适用边界见 A4-07
   • h_o 决定车身那条路径的量级，驻车与行驶不是一个值：驻车时外表面对流弱、sol-air 温升大，行驶时 h_o 成倍增大、温升明显回落；两个工况的 h_o 必须分别确认，不能取一个值走天下（该判据承 J4-01，本课只负责给取值来源）
   • 与 CFD 同源是本讲的硬约束：J4-01 的太阳直射角、玻璃透过率 τ_g 与内饰短波吸收比 α_s 输入统一走本课的取值表，避免仿真边界与系统级计算书各用一套数、结果对不上还互相甩锅
   • 本项的设计杠杆只有玻璃与遮阳：SHGC 档位、镀膜/隔热玻璃与遮阳配置的比选放在这里做，效果一律用"辐射项占比的变化"表达，不给单值节能百分比
4. 新风、渗透与乘员：焓差法落到乘用车量级
   • 三项都走焓差法，方法与状态点判读承 A2-04 不重推；本课只定乘用车的质量流量与状态从哪来：新风侧走鼓风机风量 MAP 与风门开度标定（部件级见 C2-09），渗透侧走整车实测的换气次数
   • 内外循环比例是设计者能动的最大杠杆，也是与安全的直接冲突：全外循环把新风潜热吃满，全内循环省能却把舱内露点抬上去逼近起雾边界；负荷账必须写死"考核工况用哪个循环状态"，取平均值等于两头都不成立（起雾判据本身归 A2-04 第 5 讲，本课不展开）
   • 渗透不是零、关窗也换气：车身自然渗透始终存在，全内循环下正是它把 CO₂ 托在稳态浓度上（新风口径见 A4-07 与 J4-01 的 ACH 定义）；乘用车渗透量级远小于客车开门渗透，C6-03 的城市公交等效 ACH 标定值不可移植
   • 乘员项显热与潜热分算：潜热直接决定除湿量与蒸发温度目标；载员工况必须写明几人——单人通勤与满载是两本不同的账，故载员数属口径四件套而不是可选参数
   • 潜热判据：当外气露点接近或高于蒸发器表面温度时必然大量凝水，高温高湿地区潜热可与显热同量级；只算干球温差的负荷必然偏小，排量与换热面积跟着一起选小
   • 边界：焓湿图判读、显热/潜热拆分与 SHF、湿源盘点全部归 A2-04；大空间的开门渗透与人体负荷占比重排归 C6-03；商用车驾驶室的驻车负荷账归 P1-03
5. UA 与有效热容的实测反标定、环境舱对账与误差归因
   • 两个未知量需要两个独立试验：环境舱稳态功率法（关灯组、关新风、舱内以已知电功率加热至稳态）直接解 UA = P_in/ΔT；热浸自然升温或降温曲线拟合只给时间常数 τ = (m·c_p)_eff/UA 一个方程——单靠一条曲线是欠定的，两法联立才能把 UA 与有效热容分开
   • 稳态功率法的三条有效性前提：日照/灯组关闭且舱内无其它未计热源；新风与渗透路径的状态被明确（或按 A2-04 口径单独扣除）；判稳不能只看温度收敛，须与其它参量一起收敛（判据结构承 L3-01，本课沿用不重立）
   • 热浸取数的纪律：soak 是负初始条件不是稳态工况（承 B1-01）；路试侧的日晒浸车（solar soak）与停机后热浸（soak-back）是两件事，写标定规范时必须点明取的是哪一义（承 L4-01）
   • 对账三步且顺序不可颠倒：先对边界（实测环温、辐照、朝向、载员、循环状态是否与计算口径一致，环境折算按试验侧规程做），再对分项（哪一项残差最大），最后才动模型参数；顺序反了就是把边界误差改进模型里
   • 误差归因落到"取值来源"列：残差异常时先查标"待实测"的那几格，这正是分项表带来源列的用途（记账纪律与 B1-01 的闭合校核行同源）
   • 交付与再用：签字版计算书对外只输出两个数（稳态功率、峰值功率）加一套口径说明；下游 C1-01/C1-02 消费这两个数、B1-04 用 UA 与有效热容做预检；口径一旦变更必须由本课重发，不允许下游各自改口径再算一遍

• 以为算完稳态负荷就能定压缩机排量，其实定尺寸的是 pull-down 峰值账——稳态账只回答"守不守得住"；两本账的去向不同，混用一个数下游必然选小
• 以为太阳项用玻璃透射比 τ 就够，其实 τ 只是 SHGC 的下界——玻璃吸收后向舱内的二次传热没算进去，镀膜/吸热玻璃上两者差别可观（判据见 L4-01 的 SHGC 注解）
• 以为面积就用玻璃展开面积，其实要用随朝向与太阳高度角变化的有效投影面积；停放朝向不写进口径，同一台车两次计算就对不上，也无法与实测复现
• 以为整车给一个 U 值就能糊算围护，其实玻璃、顶棚、侧围、地板的 U 值与面积占比差别大，不分部位拆就找不到可动的杠杆，也看不出乘用车主项在玻璃
• 以为关窗就没有换气、渗透可以略去，其实车身自然渗透始终存在，全内循环时正是它把 CO₂ 托在稳态浓度上；乘用车渗透量级要单独给，不能套 C6-03 的城市公交开门渗透值
• 以为 UA 能从图纸算准，其实密封条、穿舱件、地板与前围贯通处的实际传热远比图纸复杂，UA 必须经热浸升温法/稳态功率法反标定后才能签字
• 以为一条环境舱曲线就能同时定出 UA 与有效热容，其实一条曲线只给 τ = (m·c_p)_eff/UA 一个方程，两个未知量欠定；必须再补一次稳态功率法
• 以为计算书填得越精确越专业，其实站内红线要求取值只给区间/量级 + 来源；把未确认的数填成单值小数，残差一大就无从归因、只能盲调系数
• 以为对账对不上先调模型参数最快，其实顺序是先对边界（环温、辐照、朝向、载员、循环状态）、再对分项、最后才动参数；顺序反了等于把边界误差永久改进模型里

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