在商用车、改装作业车辆的顶棚结构设计中,经常会遇到安装边界受限的问题,尤其是部分低顶车型,其后壁结构与上方车顶线的预留空间十分局促,常规带通风功能的顶棚往往无法顺利安装,要么挤占车内头部空间,要么通风气流组织不合理,无法满足舱内换气、气压调节的实际需求。这款带反向增压的顶棚结构,正是针对这类受限安装场景开发的专用部件,从结构布局到气流设计都做了针对性优化。
从实际应用场景来看,这类顶棚多用于舱内需要稳定微正压环境的作业车辆,比如工程抢修车、环境监测车、短途通勤的低顶厢式车,这类车辆的车顶本身没有预留过高的安装空间,后壁往往还要布置线束、内饰衬板或者小型车载设备,留给顶棚通风结构的安装余量非常小。常规的正向送风顶棚会把增压风机布置在顶棚前部上方,需要占用至少120mm的顶部垂直空间,在低顶车型上很容易出现安装后突出内饰面、乘员头部磕碰的问题,而这款结构把增压流道做了反向布局,将增压腔体整合在顶棚主体的斜向结构内,不需要额外在车顶上方突出安装结构,整体安装后的垂直占用高度可以控制在75mm以内,完美适配低顶车型的顶部空间约束。
在功能特性上,这款顶棚的反向增压设计和常规通风结构有明显区别,常规通风顶棚是从车顶外部取风后直接向下送入舱内,气流直吹乘员头部区域,体感舒适度差,而且当车辆行驶时,车顶外部的负压区会导致送风效率下降,车速越快进风量反而越小。反向增压结构则是把进风口布置在顶棚后侧靠近后壁的位置,利用车辆行驶时后壁附近的气流堆积区形成的初始正压,配合内置的导流增压斜面,让进入流道的气流先经过一次折流增压,再从顶棚前部的散流格栅均匀送入舱内,不需要额外配备大功率风机就能实现稳定的送风量,即使车辆处于怠速状态,依靠流道本身的结构设计也能保证基础的换气量,当车速提升到60km/h以上时,反向增压结构的进风效率比常规直吹结构高40%左右,同时气流经过散流格栅后是沿顶棚内表面缓慢扩散到舱内,不会产生直吹的不适感。
设计思路上,这款结构完全围绕安装边界约束展开,首先是整体外形采用了多段斜面的楔状造型,后侧靠近后壁的位置做了收窄处理,刚好可以避开后壁上方的车顶加强筋位置,不需要对原车的车顶钣金做任何切割改动,安装时只需要通过顶棚四周的预埋卡扣和原车内饰安装点固定即可,适配性很强。流道的设计上没有采用规则的矩形腔体,而是顺着顶棚的外形斜面做了渐变截面的流道,后侧进风口位置的流道截面较窄,气流进入后随着流道向前延伸逐渐变宽,利用文丘里效应实现被动增压,同时在流道内部设置了两道弧形导流板,避免气流在折流位置产生涡流导致风噪增大,经过实际测试,在车辆以80km/h行驶时,顶棚位置的风噪可以控制在42分贝以内,不会对舱内交谈产生明显干扰。
安装边界方面,这款顶棚的整体横向尺寸适配常规窄体商用车的顶棚宽度,两侧预留了和车内立柱饰板配合的搭接边,安装后和周边内饰的缝隙可以控制在2mm以内,不需要额外打胶或者做装饰遮盖。前部的散流格栅采用了可拆卸设计,后期清理流道内部积尘时不需要整体拆卸顶棚,只需要撬开格栅盖板就可以擦拭导流板和流道内壁,维护十分方便。考虑到部分车型需要在顶棚位置加装阅读灯、扬声器等部件,这款顶棚的结构上预留了标准化的安装位,用户可以根据实际需求选装对应的功能部件,不需要自行在结构上打孔,避免破坏流道的密封性影响增压效果。
从实际使用的角度来看,这类带反向增压的顶棚解决了低顶车型通风系统安装的痛点,不需要改动原车结构就能实现稳定的舱内通风换气,同时被动增压的结构减少了对车载电气系统的依赖,即使在车载供电紧张的作业场景下,也能依靠车辆行驶的气流实现有效换气,对于经常在户外作业、需要保持舱内空气流通同时避免外部粉尘大量进入的车辆来说,这种结构还可以在进风口位置适配简易的过滤模块,利用增压形成的舱内微正压阻止外部粉尘从车门缝隙进入舱内,实用性很强。结构本身采用了一体化的注塑成型工艺,整体刚性足够,日常使用中不会因为温度变化产生形变或者异响,表面的哑光处理也不会在挡风玻璃上形成反光,影响驾驶员的视线,这些细节设计都是在实际装车验证中不断优化调整的结果,完全符合车载部件的使用要求。
- 上一篇:中型乘用车辆空调系统结构设计
- 下一篇:法拉利2020款方程式赛车结构设计
- 全部评论(0)
- 模板大小: 2.05 MB
- 售价:5金币
- 下载次数: 3
- 系统要求: SOLIDWORKS
- 软件分类: 汽车










