Автомобильный тепловой манекен HVAC — это специализированный манекен для оценки теплового комфорта внутри салона транспортного средства. Он имитирует теплообмен человека, потоотделение и физиологические реакции в различных условиях окружающей среды. Современные автомобильные бренды используют HVAC-манекены для разработки более комфортных, энергоэффективных и ориентированных на пользователя климатических систем.
Автомобильный HVAC-манекен — это манекен полного или частичного тела, оснащённый:
Множество датчиков теплового потока
Зоны измерения температуры поверхности
Сегментированные системы управления нагревом
Опциональные модули потоотделения (испарительные модели)
Интегрированные системы сбора данных
Манекен воспроизводит, как человеческое тело обменивается теплом с автомобильной средой, позволяя инженерам количественно оценивать тепловой комфорт в автомобилях, грузовиках, автобусах или самолётах.
В отличие от стандартных тепловых манекенов, используемых для тестирования одежды, HVAC-манекены оптимизированы для взаимодействия с сиденьем, распределения воздуха, воздействия солнечной нагрузки и локализованных воздушных потоков в салоне.
Разработка климат-контроля салона
HVAC-манекены помогают инженерам оптимизировать:
Расположение воздуховодов кондиционера
Скорость и направление потока воздуха
Распределение температуры
Эффективность обдува стекол (размораживание, дефростинг)
Стратегии смешивания воздуха
Измеряя локальные температуры кожи и тепловой поток, инженеры выявляют зоны дискомфорта (горячие и холодные точки) и улучшают равномерность климата в салоне.
Оценка систем вентиляции и подогрева сидений
Сиденья являются ключевым компонентом комфорта. HVAC-манекены используются для оценки:
Времени отклика подогрева сиденья
Эффективности вентиляции сидений
Теплового комфорта на стыке сиденье–тело
Удаления влаги в жарких условиях
Особенно важно для премиальных автомобилей и платформ электромобилей, где комфорт влияет на восприятие бренда.
Оптимизация энергопотребления для электромобилей (EV)
Электромобили сильно зависят от эффективности HVAC из-за ограниченной ёмкости батареи.
Манекены помогают оценить:
Режимы HVAC с низким энергопотреблением
Локализованный микроклимат
Производительность теплового насоса в холодных условиях
Персонализированные решения комфорта (зональный HVAC, интеллектуальные воздуховоды)
Цель — поддерживать комфорт при минимальном энергопотреблении.
Симуляция солнечной нагрузки и условий окружающей среды
Климатические камеры и лаборатории солнечного воздействия используют HVAC-манекены для оценки:
Нагрева салона при высокой солнечной радиации
Реакции системы охлаждения при экстремальной жаре
Производительности окон и стекол
Влияния влажности и потока воздуха
Данные позволяют брендам разрабатывать климатические системы для глобальных рынков — пустыни, тропики, зимние регионы.
Оценка теплового комфорта и материалов интерьера
Манекены измеряют комфорт при использовании различных материалов:
Кожа vs. ткань
Синтетическая обивка
Свойства поролона сидений
Материалы приборной панели под солнечным воздействием
Это помогает выбирать материалы с балансом между комфортом, стоимостью и устойчивостью.
Тепловые показатели
Скорость потери тепла
Температура поверхности кожи
Локальный тепловой поток
Эквивалентная температура (Teq)
Тепловая асимметрия
Показатели влаги и испарения (для моделей с потоотделением)
Скорость испарительного охлаждения
Накопление влаги
Влажность микроклимата между манекеном и сиденьем
Время высыхания материалов сидений
Метрики комфорта
Общая оценка теплового комфорта
Локальные зоны дискомфорта
Прогностические модели комфорта (PMV/SET*)
Индексы комфорта для автомобильной отрасли
Эти показатели необходимы для проектирования салонов автомобилей, комфортных для водителей и пассажиров в разных климатических условиях.
Высокая повторяемость и контроль: Точные условия окружающей среды, поток воздуха и температура — надежнее, чем тесты с участием человека.
Безопасная оценка экстремальных климатов: Манекены выдерживают жару, холод, влажность и солнечное излучение, опасные для человека.
Объективные количественные данные: Предоставляют измеримые показатели комфорта вместо субъективных отзывов.
Ускорение циклов R&D: Быстрая итерация климатических систем без усталости и вариативности человека.
Поддержка энергоэффективных решений HVAC: Особенно важно для электромобилей и оптимизации нагрузки HVAC.
Не полностью моделируют человеческое поведение: движения, изменения позы, метаболизм и психологический комфорт не учитываются полностью.
Ограниченная точность потоотделения: только манекены с испарительными модулями дают данные о влаге; сухие модели могут не отражать реальное потоотделение.
Высокая стоимость и техническая сложность: покупка, калибровка, эксплуатация климатических камер и обслуживание дорогие.
Требуются квалифицированные операторы: интерпретация данных требует экспертизы в области теплового комфорта и автомобильных испытаний.
Автомобильные HVAC-манекены поддерживают ряд стандартов:
ISO 14505-2 — Оценка тепловой среды автомобиля с использованием тепловых манекенов
SAE J2234 — Оценка климат-контроля транспортного средства
ISO 7730 (связанный) — Тепловой комфорт (PMV/PPD)
ASHRAE 55 (справочный) — Оценка внутреннего комфорта
Производители также используют отраслевые процедуры тестирования, разработанные OEM и Tier-1 поставщиками.
Идеальные пользователи:
Производители автомобилей (легковые, EV, грузовики, автобусы)
Поставщики интерьеров (Tier-1/Tier-2)
Производители сидений
Поставщики климатических систем и HVAC
Разработчики климат-контроля для авиации
Независимые климатические лаборатории и исследовательские институты
Манекены помогают достичь точного инженерного проектирования климата, сниженного энергопотребления и повышенного комфорта пассажиров.
Стратегическая ценность тестирования HVAC-манекенов
Автомобильные HVAC-манекены стали ключевой технологией в современной автомобильной инженерии. Способность моделировать реальные тепловые реакции человека позволяет проектировать более комфортные, энергоэффективные и адаптивные климатические системы.
От подогрева сидений до оптимизации воздушного потока, от энергосберегающих стратегий для EV до глобальной валидации комфорта — HVAC-манекены дают научно обоснованные данные, критически важные для инноваций в автомобильной отрасли.
