冬季汽车座舱不均匀热环境及人体舒适性研究

杨宇鑫; 余娟; 金妍薇; 林波荣; 师劭航

西安交通大学学报 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (3) : 1 -8.

杨宇鑫, 余娟, 金妍薇, 林波荣, 师劭航

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摘要

针对汽车座舱环境瞬态、不均匀、强辐射等特性引发的热响应机制不明确的问题，采取现场实验研究方法，基于冬季早晚通勤期间实车驾驶实验，探究冬季汽车空调系统工作时舱内环境时空异质性及人体动态热反应规律。结果表明：首先，冬季空调供暖期间垂直方向存在显著“头热脚冷”分层，平均温差达（7.20±1.16）℃,水平方向脚部区域温差最大，为（5.15±1.36）℃,前后舱平均温差为（2.12±0.54）℃。其次，座舱热环境呈现显著动态变化，前3 min平均升温速率高达1.8℃/min, 20 min后趋于稳定（变化率小于0.3℃/min）;“环境-主观反馈解耦”现象明显，人体心理感知响应更快，约6 min即趋于稳定；光环境虽存在昼夜差异（0～3 837 lx）,但人体能适应较大照度范围的光。最终，确定了典型冬季着装服装热阻为1.45 clo（1 clo=0.155 m²·K/W）下冬季座舱环境的热中性温度(空气温度T_a=19.3℃,操作温度T_o=16.8℃,等效空间温度T_eq=16.5℃),该值显著低于ISO标准推荐值。研究成果为提升座舱舒适性及优化空调控制策略提供理论支撑，助力汽车行业低碳化、人因化绿色发展。