TMS BOOK · ACADEMY 讲义

空调箱密封与漏风(air leakage)控制

大纲的完整展开版——讲师授课蓝本 / 学员自学材料

C2-10 空调箱密封与漏风(air leakage)控制

课程代码 C2-10 · 板块 C 乘员舱空调与 HVAC / HVAC 空调箱(总成) 时长 约 3.5 小时(10 讲) 前置 C2-01 HVAC 空调箱总体架构与分类;C2-07 风道设计与出风分配(风量口径) 本讲义定位 讲师授课蓝本 / 学员自学讲义,是 C2-10 大纲的完整展开版


按任务导航

你手上的事 直接看 还要配
审一份漏风试验报告,判它能不能采信 第 4 讲:Δp_test 按同段 Δp_work 取的口径、本底扣除做法、分区封堵方案 第 9 讲——台架 Q_leak 与整车 Q_diff 是两套口径,报数必须带口径
排查「整车吹面风量对不上账,还有一股机舱味」 第 2 讲:正压段/负压段的划分与优先级,漏点分段表 第 6 讲(先分区定段、再定位找点、最后回到定量复测)
定合模面的卡扣间距与密封件压缩余量 第 7 讲:δ_res 单点裕度账、g_mid–k_seg 判据与全链算例 第 3 讲(唇边搭接+压紧筋+卡扣的结构形态与那条单点铁律)
查「全热工况出风温度上不去、左右温差做不开」 第 8 讲:内漏三支(冷热串腔/隔断串腔/芯体绕流)与症状反查 第 4 讲(分区堵口加压——内漏要靠它才归得到位置)
给本平台定一条漏风目标与验收判据 第 10 讲:从后果倒推目标、三层验收口径各管一段 第 1 讲(把「保住风量还是保住空气品质」折回 η_leak 的那本账)

⛔ 本课不覆盖:

【栏一 · 不讲哪些题目】凝水、排水口倒吸与停机/滑行时段的漏(压差由车底外流场或温差建立,不由鼓风机建立)→ C2-12 冷凝水排放、防霉与蒸发器自清洁;出风口以后的舱内→车外空气收支、排气格栅/泄压阀与车身渗透 → C2-18 座舱空气收支与舱压平衡:排气格栅/泄压阀(PRV)、车身渗透与整车换气量实测;出风口本体「全关却关不严」的全关漏风率与出风口风量口径 → C2-07 风道设计与出风分配(吹面/吹脚/除霜);残余翘曲量怎么压下来(选材与玻纤含量、壁厚与筋、分型浇口、模流读判)→ C2-17 空调箱壳体与大件风路塑料件的本体设计与注塑成型(选材·壁厚筋·分型脱模·模流读判),本课只承接翘曲量作为已知的不平度输入;箱→车那一段尺寸链(安装点—骨架横梁—风道法兰—出风面板)→ C2-16 空调箱与整车的机械/热接口集成:定位基准、穿舱密封、外壁结露与维修可达性;平面度的测量方案与检具设计 → I5-06 热管理件的尺寸测量、检具与尺寸报告判读(尺寸工程验证侧);密封材料牌号选型 → H4-01 密封材料(EPDM/HNBR/氟胶)选型;压缩量沿线怎么分配、法兰刚度与紧固点间距怎么互相牵制 → I3-04 壳体级面密封:紧固点间距、法兰刚度与压缩量沿线分布(本课只给单点);CFD 求解设置 → J4-04 HVAC 空调箱总成级 CFD:箱内建模、开度扫描与内漏标定;下线检测项集排布、节拍与判定限制定 → C2-14 空调箱总成的量产工艺、合箱路线与下线(EOL)检测;缝隙的隔声侧判据 → C2-11 空调箱 NVH:风噪/风门异响/鼓风机噪声/再生噪声(缝堵到不漏风⛔ 不等于隔声达标);冷媒进舱后的浓度后果与响应逻辑 → H7-05 R290(丙烷)可燃工质安全设计 / K5-03 制冷剂泄漏检测与安全响应 / N3-02 天然工质(R290/R744)系统与安全。

【栏二 · ⛔ 真正不给的数】① 标准条款的限值与等级号:GB/T 21361、ISO 5801、ISO GPS 与 ASME Y14.5、橡胶密封件压缩永久变形试验相关标准,本课未独立核对原文,只写它们各自管什么与去向,⛔ 不复述条款文字、不写限值、不钉死版次年号 → 以现行目录为准,引用前须自行核原文。② 本项目自己的验收阈值:整箱与分区 η_leak 的目标值、下线气密项的判定限(判定限的制定归 C2-14 空调箱总成的量产工艺、合箱路线与下线(EOL)检测)、w_warp 的允许值、k_seg 的具体取值、冷媒接口的允许泄漏率(归安全侧标准)→ 去向是第 10 讲那条「从后果倒推目标」的取法,加上本平台实测建立的基线。③ 教学假设之外的具体产品参数:某牌号密封件的压缩力—变形曲线与热老化后永久变形数据 → 供应商数据表;某型检漏设备分辨得出的最小漏率 S_det → 该设备说明书与本项目的标定记录。⚠ 平台相关量(η_leak 的典型带、Δp_work、装配压缩率窗口)本课在正文里给典型区间与常见值锚点,⛔ 不在本栏之列——它们是典型值、⛔ 不是验收依据,你的平台须实测确认。


引言:鼓风机吹出去的风,没从出风口出来的那部分去哪了

这是本课唯一要回答的问题。它听上去像一道算术题,实际不是——因为答案不是一个数,是四条互斥的去向,而它们在同一台箱子上同时发生:

① 外漏——箱内已经花钱冷过或热过的风,从合模面、穿壳口、风门轴孔漏到箱外去;② 内吸——箱外的空气被吸进箱内,未过滤、带异味、带机舱热风;③ 内漏——风没出箱,只是在箱内绕过了它应该走的那条路(冷风绕过温度门混进热风路径、左右温区互串、气流从换热器芯体四周溜过去);④ 出风口本体全关不严——风从一个「已经关上」的口出去了。

四格的和才等于「对不上的那个差额」。⛔ 不要把它们读成「一个主因加三个次要因素」:它们是并列的去向,每一格有自己的判据、自己的手段、自己的治法;⛔ 更不要把这四格做成一张可加权打分的因素表——加权意味着可以用一格的好去抵另一格的差,而内吸吸进来的未过滤空气,正压段漏得再少也抵不掉。不拆开,你最多只能拿到一个总数,而总数指导不了任何一个设计动作。

整箱漏风率 η_leak 常见落在 3%~8%,多数量产平台在 5% 附近。⚠ 典型值、⛔ 不是验收依据,你的平台须实测确认,取法见第 4 讲(怎么测出这个数)与第 10 讲(怎么定你自己的目标)。这个量级不写在任何一张性能指标表上,却同时吃掉三样东西:风量、冷热量、空气品质。

钉子 A:漏风的治理优先级由「位置」决定,⛔ 不由总量决定。以鼓风机为界,气流路径分成两段。负压段(鼓风机进口侧、滤芯上游)箱内压力低于外界,那里的缝是往里吸的——它把上游花钱买来的过滤能力整个短路,吸进来的是未过滤空气、异味与机舱热风。这是「质」的损失,⛔ 加大风量补不回来(风量越大,负压越深,吸得越多)。正压段(鼓风机出口至出风口)漏出去的是已经处理过的风,是「量」的损失,原理上能用能耗去补——不该补,但补得回来。⇒ 同等漏量下,负压段的优先级高于正压段:负压段漏 1% 比正压段漏 3% 更该治。这条结论是本课交给下游各课的既定输入。

钉子 B:杠杆在等效缝隙面积上,而它由一条几何链决定,⛔ 不由密封件牌号决定。缝隙漏风按孔口流模型走:Q_leak ≈ C_d·A_gap·√(2Δp_gap/ρ_air)。读这条式子只要读两件事——对压差是开方关系,对缝隙面积是线性关系。⇒ 把压差降一半,漏风只少三成;把缝隙面积压掉一半,漏风直接少一半。所以杠杆在 A_gap 上。而 A_gap 是残余翘曲量 w_warp + 密封件压缩余量 + 卡扣间距 k_seg + 装配一致性这条几何链的结果:换一款更贵的密封条,通常一环都动不了;加密卡扣、把翘曲压小、把压缩余量按老化后留够,才动得了。

最容易被读反的一条,先在这里点破:「加压压差取小一点,结论更保守」。⛔ 这是反的。直觉是「压差小=温和=偏安全」,而实际情况是 A_gap 本身随压差变化——很多缝在低压差下是闭合或半闭合的,压差升到工作量级才被顶张开。⇒ 低压差试验测的是一个还没张开的箱子,它把判据放在了必然给出「合格」的那一侧:不是数算错了,是这个工况下这条判据永远得不出「漏」。读反之后你会做错一串很具体的动作:报告漂亮 ⇒ 判定密封设计够用 ⇒ 卡扣不加密、压缩余量不按老化后留、翘曲不去追 ⇒ 实车跑到额定风量,缝张开,漏风翻倍,而当年那份「合格」的报告没有任何一行是算错的。

⚠ 它还有一个同源的第二形态,更隐蔽也更危险:用正压堵口试验去判负压段。堵住出风口给箱体加正压是最顺手的做法,而负压段的漏点在实车上是被往里吸、在正压试验里是被往外顶——两种受力方向下缝的张开程度不同。⇒ 最危险的那类漏,恰恰在最常做的那个试验里看不见。破法是一条口径而不是一句提醒:Δp_test 必须按该段自己的 Δp_work 取,正压段加正压、负压段抽负压,方向要对,取法见第 4 讲。作为量级参照:额定风量下正压段箱内表压常见 200~600 Pa、多数平台 400 Pa 附近,负压段常见 −150 ~ −400 Pa、多数平台 −250 Pa 附近(越靠近鼓风机进口越负,滤芯积尘后继续往负走)。⚠ 典型值、⛔ 非验收依据,随风道流阻、滤芯阻力与鼓风机特性移动,本平台须按第 4 讲的取法实测确认。

本课的射程,一句话划清:鼓风机运转时、空调箱壳体这一段的漏。压差由鼓风机建立的,本课管;压差由车底外流场与车速建立的(排水口倒吸)、由温差与停放建立的,不在本课射程内;漏的是凝水的、漏在出风口以后的,也不在。⚠ 有一格例外必须单独立出来:冷媒穿壳口(直接式热泵的箱内冷凝器接口)漏的不是空气而是冷媒、直接进乘员舱,它与压差方向无关,孔口流模型在它身上不适用(相变+高压)⇒ 它是安全项而不是性能项,检测手段随之分野(空气侧发烟/堵口加压,冷媒接口须走氦检或卤素检漏)。本课只管「箱壳上这个孔怎么设计与验收」。

还有一条分界,请从这里就记住:「本课不给限值」与「本课没交付」是两件完全不同的事。本课交付给你的是口径 + 判据结构 + 取数路径 + 算例——不是一张可以抄走的限值表。缺的那个数必须在你的平台上实测得到,而本课给的正是得到它的那条路。这条分界在第 10 讲会被写成正式的一段。

全课十讲的走法:第 1 讲立账——总账式、焓差损失(漏掉的是已经花钱处理过的风,损失按焓差算不按体积算)、孔口流模型、漏风率,以及「漏的是什么 × 漏去哪 × 压差由谁建立」这张三维全集;第 2 讲把正压段与负压段分开,定优先级,建那张漏点分段表并把它的射程写在表上;第 3 讲讲密封结构——合模面的唇边搭接+压紧筋+卡扣、密封件的有效回弹区间与热老化后永久变形、风门轴孔的动密封、风道法兰、穿壳口,以及「先减少接合面数量、再谈把每个面密封好」;第 4 讲讲怎么测——堵口加压法、加压压差的口径、分区测量、四类定位手段、整车差值法,以及怎么把实测口径接到仿真口径上;第 5 讲讲装配、公差与量产一致性——装配敏感性、尺寸链要算不靠首件试装、输入可不可信、下线抽检与售后门盖;第 6 讲把定位与部件级检漏单独立成一条工作线,交付方法、灵敏度与合格判据的结构;第 7 讲把第 3 讲的定性铁律变成算路——单点裕度账 δ_res、卡扣中点鼓开量与间距的判据、一条会静默失效的温度陷阱,以及一个走完全链的算例;第 8 讲讲内漏那一整类;第 9 讲回到整车,把差额拆成三样,说清台架与整车两套口径的边界;第 10 讲收口——目标怎么定、三层验收各管一段、数据怎么留痕、十二个交棒点各交什么给谁。

前两讲是把账立起来,第 3、7 讲是设计侧的形态与算路,第 4、6、9 讲是测量侧的口径与手段,第 5、8、10 讲收一致性、内漏与验收。学完的验收标准很朴素:拿到一份漏风报告,你能说出它的 Δp_test 是怎么取的、本底扣没扣、分区分到哪一级;拿到一个漏点,你能立刻判它在正压段还是负压段,并据此排出该先治谁。

第 1 讲 漏风账:漏在哪、赔多少

鼓风机吹出的风,没从出风口出来的那部分去哪了——本课从头到尾就在回答这一个问题。它之所以难,不是因为机理深,而是因为漏风没有自己的传感器:没有哪个零件上装着一个读数叫「漏风量」,它只能被算出来——用「进的量」减去「出的量」。这也解释了为什么它容易被当成测量误差放过:一个说不清来路的差额,最省事的处置就是归到仪器头上。

本讲先把这个差额变成一笔可以逐项对上的账:账里有几项、每项归谁、每项赔多少、账的边界画在哪。后面九讲讲的全是「怎么把某一项测出来、堵回去」,而它们共用的分母、共用的口径、共用的边界,都在这一讲定下来。

本讲的符号与口径约定(一次说完,后面不再打断):

  • Q_blower=鼓风机送风量,指定档位与电压下的实测值,单位 m³/h。它是本课一切百分比的分母。
  • Q_i=第 i 个出风口的实测风量(i 遍历吹面、吹脚、除霜各口),单位 m³/h。
  • Q_leak=箱壳漏风量,取台架口径——即堵口加压法在设定压差下实测、已扣本底的那个量,单位 m³/h。
  • ρ_air=空气密度,全课一律取 1.2 kg/m³(≈20 ℃、101.325 kPa 干空气;来源=标准大气条件下的空气物性表)。高原或低温工况下要代入实际密度时,必须当场写明,⛔ 不许默默换数。
  • ⚠ 报任何百分比时必须同时给出所用的档位与电压——Q_blower 随档位与供电电压变,分母变了百分比就不可比。裸写一个百分数无效。

1.1 先画全集,再立总账式

第一个动作不是去数漏点,是先画全集。「沿着漏点清单数下去」是本课历史上最容易整类漏掉东西的枚举方式:合模面、穿壳口、轴孔、法兰、门盖……数得再全,看起来清单已经闭合,而内漏这一整类根本不在这条线索上——它不发生在箱壳的任何一个接合面上,所以沿接合面数,永远数不到它。

⇒ 本课的全集按三个正交的维度展开,再逐格核对「这一格有没有内容、归谁」:

维度 各格 本课射程
① 漏的是什么 空气(性能项)/冷媒(安全项,直接式热泵的箱内冷凝器接口)/凝水 空气;冷媒单列为安全项;凝水归 C2-12,本课不代讲
② 漏去哪 外漏(箱内→箱外)/内吸(箱外→箱内)/内漏(箱内绕过应走的路径)/出风口本体全关不严 前三格;第四格在堵口位下游,账外,归 C2-07
③ 压差由谁建立 鼓风机建立/车底外流场与车速建立/温差与停放建立 只有第一格;后两格归 C2-12(排水口倒吸)与 C2-18(舱压平衡)

⚠ 这三个维度是正交的分类轴,⛔ 不是一条优先级链,也⛔ 不是可加权打分的因素表——你不能把「漏的是什么」和「漏去哪」加起来排个序,只能逐格去问它归谁。

⇒ 逐格核对之后,浮出四件按单线索数一定会漏掉的:

  1. 内漏整类(维度②第三格)——本讲 1.4 展开,量化归第 8 讲;
  2. 冷媒穿壳口(维度①第二列)——它与箱内外压差方向无关,⛔ 孔口流模型在它身上不适用(相变+高压),必须单列为安全项而非性能项,检测手段也随之分野(第 3 讲展开);
  3. 出风口本体全关不严——它在账的边界之外(1.5);
  4. 停机段(维度③第二、三格整列)——不在本课射程内,而它恰恰是排水口倒吸的主场,归 C2-12。
自「风量对不上账」出发的判据分流链:第一个判断框「漏的是什么」分出空气、冷媒、凝水三支并各带归属标签;空气支进入第二个判断框「漏去哪」,分出外漏、内吸、内漏、出风口本体全关不严四支;前三支进入第三个判断框「压差由谁建立」,分出鼓风机建立(框加粗,标本课射程)、车底外流场与车速建立、温差与停放建立三支;图侧一栏「按单线索数一定会漏的四格」逐行列出内漏整类、冷媒穿壳口、出风口全关不严、停机段整列,各用虚线指回它在链上的位置。本图为判据分类的定性示意图,不含任何限值与数值,⛔ 不得据图取值、⛔ 不得据图判断某一具体方案是否合格
图1 本课的射程是链上被加粗的那一条路径(空气 × 外漏/内吸/内漏 × 鼓风机建立),其余每一支旁边都写着它归谁;三个判断框是正交的分类轴,⛔ 不可加权、⛔ 不可排序;侧栏四行指回的,正是沿漏点清单数下去会整类不出现的那四格;冷媒那一支上写着它与压差方向无关,因此⛔ 不能沿用空气侧的模型与手段

全集画好了,才轮到立账。本课的总账式是:

Σ Q_i(各出风口)= Q_blower − Q_leak

也就是说,漏风被定义成一个账目差额,而不是某个零件的属性。这是漏风唯一一个「可以被直接测出来」的定义:各出风口实测风量加起来对不上鼓风机送风量,差额就是漏风。

教学算例(教学假设值,⛔ 不对应任何平台、⛔ 不得被当作可取用值):取 Q_blower = 450 m³/h(最高档)、η_leak = 5%,则 Q_leak = 22.5 m³/h。全课所有算例只用这一套假设值,中途不换。

⇒ 今天就能用的一条判据:差额要被当成漏风来看,得同时满足两件——它稳定复现(同档位同电压重复测,差额不在零附近跳),而且它远超仪器精度(差额至少比流量测量的合成不确定度大一个可辨的量级)。两件里缺一件,这个差额判不了是漏风还是误差,正确动作是回到 1.5 的边界检查与第 4 讲的本底扣除,⛔ 不是先记成漏风。

⚠ 易错点:把这个式子当成整车上也成立的等式。它在台架上成立(因为边界是堵口位),在整车上不成立——整车差额里还装着另外两样东西,完整拆账见第 9 讲;⛔ 不许把整车差额直接当 Q_leak 用。差值法本身的风量测量口径按 ISO 5801 的风量测量方法确认,版次以现行目录为准,引用前须核。

一根代表鼓风机送风量 Q_blower 的总长条,自左向右切分成四段并各带文字标签:各出风口风量之和 ΣQ_i、箱壳外漏 Q_leak(再细分负压段与正压段两小格)、内漏 Q_int(细分冷热串腔、隔断串腔、芯体绕流三小格,并注明它不减少 ΣQ_i、只改变温度与分区能力,另有一条回流箭头画出它仍进入出风口)、出风口本体全关不严(用不同填充,画在总条之外的一条支线上,标堵口位下游、账外、归 C2-07);条下方一条标尺写明分母一律是 Q_blower 且必须注明档位与电压;条右侧小方框写出教学算例 Q_blower 450 m³/h、漏风率 5%、Q_leak 22.5 m³/h。各段长度为示意,⛔ 不按真实比例绘制,⛔ 不得据图取值
图2 四段的和才等于 Q_blower,⛔ 其中任何一段都不能单独代表「漏风」;内漏那一段不出现在 ΣQ_i 的减项里——这正是「只测风量看不见内漏」的机理;第四段画在总条之外,表示它在账的边界之外;分母口径写在标尺上,任何百分比都必须带档位与电压

1.2 赔多少:按焓差算,不按体积算

账立起来之后,第二个问题是这笔差额值多少钱。答案是:按焓差算,⛔ 不按体积算——漏掉的不是「一些空气」,是已经花钱冷过或热过的那股空气。

先把体积流量换成质量流量:

ṁ_leak = ρ_air·Q_leak / 3600 (Q_leak 单位 m³/h,ṁ_leak 单位 kg/s)

再乘上送风侧与另一侧的比焓差:

ΔQ_cool = ṁ_leak·(h_sup − h_amb)

其中 h_sup 是送风侧(已经花钱处理过的那股空气)的比焓,h_amb 是漏风另一侧(环境或机舱)空气的比焓,单位都是 kJ/kg。⛔ 本课全程不许裸写一个 h——两侧各有各的符号,混起来写就没人分得清损失算的是哪一侧。

教学算例(教学假设值,⛔ 不对应任何平台):

  • Q_leak = 22.5 m³/h、ρ_air = 1.2 kg/m³ ⇒ ṁ_leak = 1.2 × 22.5 / 3600 = 0.0075 kg/s;
  • 夏季工况取 h_sup − h_amb = −25 kJ/kg(送风比环境低 25 kJ/kg)⇒ |ΔQ_cool| ≈ 188 W。

为什么非要走焓差这条路:同样体积的漏风,在大温差、深度除湿工况下代价高得多——因为那时 h_sup 与 h_amb 拉得最开。⇒ 这正是漏风在「最需要性能的工况」下最贵的原因:夏季高温 pull-down 与冬季强制热,恰恰是两侧焓差最大的时候。

h_sup 与 h_amb 怎么拿到:用干球温度+湿度两个状态量按湿空气物性算(CoolProp 的 HAPropsSI,或查焓湿图),⛔ 不能用单一温度折算——除湿工况下潜热那部分占比很大,只按温差算会把损失算小。本课只给这条算法与上面那一组教学假设的焓差,⛔ 不给「某工况下焓差是多少」的通用表。

⚠ 易错点一:按体积比例直接折算制冷量损失——「漏 5% 就少 5% 制冷量」。它只有在漏掉那股风的焓差与出风口那股相同时才近似成立。 ⚠ 易错点二(更要命):负压段的账不能这么算。负压段吸进来的是高焓的机舱空气,它不是「少送了一点冷量」,而是往气流里加了一笔热——账要单独算,符号还可能相反。负压段为什么更该治,第 2 讲展开。

横轴为送风侧与另一侧的比焓差、纵轴为损失功率的坐标图,同一漏风体积流量下画出一族直线(不同漏风量各一条),显示损失与焓差成正比;图上标出教学算例点:漏风量 22.5 m³/h、焓差 −25 kJ/kg、结果 188 W,该点三个量各带文字标签;图右侧一栏对照「按体积折算」与「按焓差折算」两条,在大温差深度除湿工况下两者明显分叉,分叉处标注同样体积的漏风代价随焓差走;图上另标出负压段那一支的箭头方向与正压段相反,并注明负压段吸进高焓空气、账要单独算、符号可能相反。纵轴数值基于教学假设值,⛔ 不对应任何平台,⛔ 不得据图取值
图3 损失对焓差是线性的 ⇒「漏 5% 就少 5% 制冷量」这种体积折算只在两股风焓差相同时才近似成立;教学算例点的三个量在图上都有标签,⛔ 没有无标签的箭头或曲线;负压段与正压段的箭头方向相反,提示两者的账必须分开算

1.3 两个指标:漏风率把总量,孔口流模型指出杠杆在哪

指标一:漏风率

η_leak = Q_leak / Q_blower × 100%

分母一律取实测的 Q_blower。后面第 2 讲要拆出的分区漏风率 η_leak,neg(负压段)与 η_leak,pos(正压段),分母同样是 Q_blower,⛔ 不用该段自己的过风量——这样定义的好处是各分区百分比可以直接相加成整箱 η_leak,一张分区表才对得上账。

典型参考值(⚠ 典型值,⛔ 非验收依据,你的平台须实测确认):整箱 η_leak 典型 3%~8%,多数平台在 5% 附近;负压段另卡 典型 1%~2%。这两组数来源是行业普遍口径,用途只有一个——判「我这台箱子离不离谱」。→ 拿到你自己那个数的路:先按第 4 讲的口径把 Q_leak 测出来(设定压差怎么取、怎么分区、本底怎么扣),再按第 10 讲的取法从后果倒推出本平台的目标值;量产判定限的制定归 C2-14。

⚠ 注意这两组典型带不同档:整箱 5% 附近算常见,而负压段只给到 1%~2%。这不是笔误——它就是本课那句「位置比总量更重要」的量化表达:负压段漏 1%,比正压段漏 3% 更该治。理由在第 2 讲。

⚠ 易错点:报一个裸百分数。不说档位与电压,这个数谁也复核不了;⛔ 也不许拿该段自己的过风量当分区率的分母——那样各分区加起来不等于整箱,整张表就废了。

指标二:孔口流模型

把一条缝当成一个孔口来估算它的流量:

Q_leak ≈ C_d·A_gap·√(2Δp_gap / ρ_air)

其中 C_d 是流量系数(无量纲),A_gap 是等效缝隙面积(mm²),Δp_gap 是某一条具体缝两端的压差(Pa)。

这条式子给出本课的第二条钉子:漏风量对压差是开方关系、对缝隙面积是线性关系。两个指数不同,意味着两个杠杆不对等:

  • 把 A_gap 减半 ⇒ 漏风直接减半;
  • 把 Δp 减半 ⇒ 漏风只降到约 0.71 倍(√0.5 ≈ 0.707),而且降压差要赔风量——你是在用性能换密封。

⇒ 治漏风的杠杆在 A_gap 上,⛔ 不在压差上。而 A_gap 不是密封件牌号决定的,它是一条几何链决定的:残余翘曲量 + 密封件压缩余量 + 卡扣间距 + 装配一致性。⇒ 换更贵的密封件通常动不了这条链;加密卡扣、压小翘曲、把压缩余量按老化后留够才动得了。这条链的四项分别在第 3、5、7 讲展开。

C_d 怎么取(这一项与平台无关、是几何决定的可查量,⇒ 可以直接取用,⛔ 不要跟着平台相关量一起写成「不给数」):

几何形态 C_d
薄壁锐边孔口 0.60~0.62(工程上常取 0.61)
缝隙深度与缝宽相当、更像一小段短通道的缝 0.70~0.85
入口带圆角或喇叭的通道 0.95 以上

合模面、搭接面这类薄壁缝按 0.60~0.65 取,用于估算精度足够。来源=流体力学教科书与手册里孔口/节流件的流量系数章节。

⚠ 易错点一:把 A_gap 当成静态量出来的「缝宽×缝长」。它是在 Δp_gap 作用下张开后的面积——很多缝在低压差下是闭合或半闭合的,压差升到工作量级才被顶张开。这一条正是第 4 讲那个「加压压差取小一点更保守」陷阱的机理,那里会把它讲透。 ⚠ 易错点二:把这个模型用到冷媒接口上。⛔ 它在那里不适用(相变+高压,且与箱内外压差方向无关);冷媒穿壳口是安全项不是性能项,检测手段也另走一路(第 3 讲)。

1.4 内漏:与外漏并列的一整类,它不在任何接合面上

内漏是与外漏并列的一整类,而不是外漏的一个子项。它的定义是:风仍在箱内,但走了一条不该走的路。三种形态:

  • 冷热串腔——冷风绕过温度门,直接混进热风路径;
  • 隔断串腔——左右温区互串;
  • 换热器芯体绕流——气流从芯体与壳体之间的间隙溜过去,根本没经过芯体。

⇒ 它在出风口账上「不缺风」:ΣQ_i 一点不少,Q_blower 也对得上。缺的是温度与分区能力——出风温度上不去、左右温差做不出来。这就是为什么只测风量的试验对它完全是盲的(回看图2:内漏那一段不在 ΣQ_i 的减项里)。

⇒ 这也是它必须在全集里单占一格的原因:沿「数漏点」的线索,这一类整类不出现,而清单看起来是完整的。

它的量化路径:⛔ 内漏的分流比是平台相关量,本课不给数。→ 拿到它的路是两步:先按第 4 讲的口径做分区堵口加压拿到分区数据,再用这批数据去反标 CFD 里的等效系数(第 8 讲给二选一判据与反标的数据口径,求解设置的落地归 J4-04)。

⚠ 易错点(这条会让你把钱花反):全热工况出风温度上不去,第一反应是去查 PTC 功率或水路流量——而真因常常是冷热串腔。照错的因去改,动作是加大加热能力去补一条本该堵掉的旁路:能耗上去了、成本上去了,而那条旁路还在,换个工况它又会露出来。⇒ 正确的分辨动作:在同一档位下对比「温度门全热位」与「温度门全冷位」两个状态的出风温度上限,若全热位怎么也追不到暖芯/PTC 出口该有的温度,而风量账是对的,先去查串腔,⛔ 不要先加热。

1.5 账的边界有两条,两条都必须写在结论旁边

一笔账不写边界,它就会被两门课各记一遍,或者两门都不记。本课的边界有两条,都要写在每一个漏风结论的旁边:

边界一(对外):止于空调箱壳体。合模面、风门轴孔、穿壳口、滤芯门盖——这些都在本课射程内。而出风口以后的舱内→车外空气收支与舱压平衡(排气格栅/泄压阀、车身渗透、整车换气量)归 C2-18。这条边界是两门课成对写的,C2-18 已在它那一侧写明同一条边界。

边界二(对内):止于堵口位。堵口加压法把出风口全部封死,堵口位就是账的边界——出风口本体「全关却关不严」那部分漏风发生在堵口位下游,堵口加压法从原理上测不到;它属出风口件的技术要求(全关漏风率),归 C2-07。

⚠ 整车差值法与它的关系是另一回事,这里把口径一次钉死:本课的 ΣQ_i 只累加该模式下指令打开的各出风口,指令「全关」的口不计入 ΣQ_i。照这个口径,从全关口跑掉的那股风既不在 ΣQ_i 里、也不在台架 Q_leak 里,它把 Q_diff 撑大、在整车差额里露面 ⇒ 差值法看得见它、却分不出它,只能按 C2-07 的口径单独测一次再从差额里扣(完整三段拆账见第 9 讲 9.1)。⚠ 若你的试验规程把指令全关的口也一并测进 ΣQ_i,结论就反过来:那股风仍被计进 ΣQ_i、差额里根本不显示,只表现为模式分配比例不对。⇒ 所以报数时必须写明 ΣQ_i 的累加范围——两套规程下的「差额」不是同一个量,⛔ 不许混着比。

⇒ 由这两条边界直接得出一条纪律:整车上算出来的差额,装着三样东西——

  1. 箱壳漏风(本课射程);
  2. 出风口本体全关不严(C2-07);
  3. 出风口以后的车身侧泄压与渗透(C2-18 的射程,它不是箱体的漏,⛔ 不许记到箱体头上)。

⇒ ⛔ 不许把整车差额直接当 η_leak 的分子。本课的符号表里,台架口径的 Q_leak 与整车差额是两个分开的符号,就是为了防这件事;完整的三段拆账见第 9 讲。

⚠ 易错点:把整车差额全部记到箱体头上。这是「整车与台架漏风率对不上账」的一个系统性根因,⛔ 不是测量误差——它每次都往同一个方向偏(整车看起来总是更漏),而误差不会。⇒ 分辨动作:差额若随车身状态(车窗开合、泄压阀状态、车门密封条状态)变化,那部分就不在箱体账上。

1.6 本讲收束:报一个漏风数时,必须同时写出的六项

本讲交给你的不是一个数,是一张报数规格。任何一个漏风数据,只要少了下面任何一项,接收方都没法判它是什么——不是「不够严谨」,是真的判不了:

# 必写项 少了它会怎样
1 口径名:这是台架 Q_leak 还是整车差额 两者不是同一个量,差额里还装着另外两样(1.5)
2 档位与电压(即分母 Q_blower 是在什么条件下测的) 分母不明,百分数不可比(1.3)
3 试验压差及其方向(加正压还是抽负压) 缝张没张开取决于压差;方向错了测的是另一件事(第 4 讲)
4 堵口位(账的边界画在哪) 边界不明,出风口全关不严会被记进来(1.5)
5 本底占实测读数的比例 本底与信号同量级时,该次测量判不了,⛔ 不许直接相减了事(第 4 讲)
6 分区方案(整箱一个数,还是分了哪几段) 一个总数指导不了任何设计动作(第 4 讲)

⇒ 这张表今天就能用:拿它去核你手上任何一份现成的漏风报告,缺哪一项就去补哪一项;六项齐了,这个数才进得了账。

⇒ 本讲留下的三条主线,后面逐一兑现:差额是怎么被测出来的(第 4 讲的堵口加压法与压差口径)· 漏在哪一段比漏多少更重要(第 2 讲的正压段/负压段)· 杠杆在 A_gap 那条几何链上(第 3、5、7 讲的密封结构、装配敏感性与裕度账)。

后面还有 9 讲正文 · 关键公式 · 案例拆解 · 常见误区 · 动手做

会员专属

后续为会员深水区内容——四库数据与深度拆解。

查看会员方案