5.1 开发需求和目标
性能开发需求的来源在3.2节中已有详细介绍,这里仅简要说明与整车热管理性能开发相关的需求来源。
1.用户需求:来自各种渠道的用户对性能需求的反馈
整车热管理系统的千台车维修频次R/1000、千台车问题数TGW/1000、用户满意度(Customer Satisfaction, CS)、权威调研机构的测评,如J. D. Power的汽车性能、运行和设计调研(Automotive Performance, Execution and Layout, APEAL)、售后服务满意度指数(Customer Service Index, CSI)、新车质量研究(Initial Quality Study, IQS)等,是对用户购车、使用以及维护保养整车热管理系统时出现的问题的标准统计。这是最直接的整车热管理性能反馈与表现,很多消费者在购车时都会参考这些数据。同时,这些数据也为整车热管理性能开发提供了改进与优化的方向。
另外,针对整车热管理的某一特定性能或需求,如制冷能力不足、车窗易起雾、出口中东极热地区等,也可以发起针对性的用户语言研究(Voice of Customer, VOC),帮助获取用户的真实使用场景和诉求,调整产品设计工况和性能目标,优化性能以满足用户需求。
2.法规需求
整车热管理性能的强制法规仅有GB 11555—2009《汽车风窗玻璃除霜和除雾系统的性能和试验方法》,是为了保证行车安全的强制要求。对于动力系统热管理、制冷和采暖性能,还有GB/T 12542—2009《汽车热平衡能力道路试验方法》、QC/T 658—2009《汽车空调制冷系统性能道路试验方法》、GB/T 12782—2007《汽车采暖性能要求和试验方法》等国家和汽车行业的推荐性标准。另外,对于出口销售的车型,还应满足出口地的整车热管理性能的相应法规要求,如出口俄罗斯的GOST R50866—1996《关于机动车通风、加热、空调系统的统一规定》、GOST R50993—1996《通风采暖技术要求》,出口美国的SAE J2763—2015《确定车用空调系统制冷剂泄漏的试验规程》等。针对不同的法规需求,整车热管理性能开发的设计工况点和目标要求都需要相应调整。
3.竞争力需求
整车热管理性能的竞争力需求主要来源于目标市场的整车热管理性能水平,通用和亮点配置需求,据此锁定竞品车型和标杆车型、确定性能定位和竞争策略LACU,定义配置和新技术搭载需求。例如出口极热地区的车型,乘员舱热管理性能定位L,燃油经济性定位为C,国内车型乘员舱热管理性能定位C,燃油经济性定位为L;然后运用Benchmark方法开展主客观对标,确定工程化目标。
4.其他性能达成对整车热管理的需求
传统内燃机汽车通常采用非独立式乘员舱热管理系统,即压缩机和发电机通过传动带与发动机相连,由发动机为乘员舱热管理系统提供动力。乘员舱热管理系统运行时,压缩机的功率消耗约1~5kW,鼓风机和冷却风扇等电器部件的功率消耗约0.5~0.8kW。车辆正常行驶时,发动机需要克服车辆行驶阻力、提供转向和制动助力,此时若乘员开启乘员舱热管理系统,发动机负载额外增加,动力性能明显下降;尤其在中低速工况时,发动机效率更低,油耗也会明显加大。因此,乘员舱热管理系统的使用对整车的动力性和经济性有较大影响,需要在开发前期确定乘员舱热管理系统相应的能耗目标,保证动力性和经济性的达成。
乘员舱热管理系统包含压缩机、冷却风扇、鼓风机等旋转部件和离合器、膨胀阀等动作部件,在空调启停和运行时可能产生压缩机辐射噪声、压力脉动、加减速异响、转向盘抖动、电机异响和噪声、风机动平衡等NVH问题。因此,在乘员舱热管理性能开发前期考虑NVH性能指标,并进行针对性设计,是保证整车NVH性能达成的首选途径。
随着国内汽车市场的日趋成熟,市场环境对乘员舱热管理系统的舒适性、安全性、能耗、成本、布置空间等方面的要求越来越高,各整车厂应根据各项需求来源,运用3.2节介绍的质量功能展开(Quality Function Deployment, QFD)工具,将需求分解转化为性能目标,见表5-1,表中数据仅为示意。
表5-1 整车热管理性能目标示例
(续)