一、典型试验工况
（一）低温制热工况
1. 环境条件：环境温度-20℃±2℃、相对湿度≤70%、无光照（模拟北方严寒冬季）；
2. 车辆状态：整车冷浸8h（车内初始温度≤-18℃，发动机冷却液温度≤-15℃，新能源车电池温度≤-15℃），启动车辆后，燃油车怠速10min后以40km/h匀速行驶，新能源车直接以40km/h匀速行驶，空调设为最大制热模式（温度设定26℃，风量最大）；
3. 测试目标：验证极端低温下制热系统的升温速率、制热量稳定性及对整车动力、电池性能的影响。
（二）严寒高海拔制热工况
1. 环境条件：海拔5000m±500m、环境温度-15℃±2℃、大气压力约50kPa、相对湿度50%±5%；
2. 车辆状态：模拟高原公路行驶工况（车速40-60km/h交替），空调开启制热模式（设定温度24℃），持续运行1.5h；
3. 测试目标：验证高海拔低气压环境对燃油车发动机热效率、新能源车热泵系统换热效率的影响，确保制热性能满足需求，无系统压力异常。
（三）常温制热与除雾工况
1. 环境条件：环境温度5℃±2℃、相对湿度95%±3%、无光照（模拟阴雨潮湿天气）；
2. 车辆状态：整车静置2h，启动车辆后空调设为制热除雾模式（温度设定22℃，风量自动），车辆怠速运行，持续监测风窗雾区消除情况及车内温度变化；
3. 测试目标：验证常温高湿环境下制热系统的除雾效率及温度控制精度，保障行车视野安全。
（四）能耗优化制热工况
1. 环境条件：环境温度-10℃±2℃（燃油车）/0℃±2℃（新能源车）、相对湿度60%±5%；
2. 车辆状态：燃油车按NEDC循环行驶，新能源车按CLTC循环行驶，分别测试空调开启制热（自动模式）与关闭时的整车能耗；
3. 测试目标：量化制热系统对整车经济性的影响，优化电控逻辑（如燃油车智能调节冷却液循环、新能源车热泵与PTC协同控制）。
二、试验设备与流程
（一）核心设备
1. 整车环境舱：可精准模拟-40℃~80℃温度、0~100%湿度、0~8000m海拔，温度控制精度±0.5℃，湿度控制精度±3%，满足低温、高海拔等工况模拟需求；
2. 数据采集系统：含温度传感器（车内12个关键测点、出风口、发动机冷却液/电池包、PTC/热泵系统）、压力传感器（热泵系统高低压端）、流量计（出风口风量）、功率分析仪（新能源车PTC/热泵功耗）、油耗仪（燃油车油耗监测）；
3. 底盘测功机：模拟车辆行驶阻力（风阻、滚动阻力），最大牵引力≥20kN，配合环境舱实现动态行驶工况下的协同测试；
4. 专用测试设备：除雾除霜测试系统（含高速相机、雾区面积分析软件）、故障诊断仪（读取空调控制器、整车控制器VCU、电池管理系统BMS数据）、热成像仪（监测制热部件温度分布）。
（二）试验流程
1. 预处理阶段：将试验车辆置于环境舱，按工况要求进行冷浸（如低温工况冷浸8h）或静置，确保车内及各部件初始温度、状态达标；
2. 校准阶段：检查设备精度（温度传感器误差≤±0.5℃、压力传感器误差≤±0.01MPa）、车辆状态（燃油车冷却液液位正常、新能源车电池电量≥80%、制热系统无泄漏）；
3. 测试阶段：启动车辆，开启空调至目标制热模式，按设定时间间隔（如1min/次）采集温度、压力、风量、能耗等数据，除雾除霜工况同步拍摄风窗状态，持续至系统稳定（如车内温度波动≤1℃/10min）；
4. 数据分析阶段：对比测试数据与设计目标（如升温速率、除雾时间是否达标），识别问题（如某区域升温慢可能因风道堵塞），输出《制热能力试验报告》；
5. 优化验证阶段：针对问题实施改进（如调整风道结构、优化热泵控制逻辑），重复对应工况试验验证优化效果。
三、不同车型的试验差异
（一）燃油车vs 新能源车（纯电/混动）
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维度 |
燃油车 |
新能源车（纯电/混动） |
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制热方式 |
依赖发动机余热（通过暖风芯体换热），无额外制热能耗 |
PTC加热器（电阻制热）或热泵系统（节能制热），依赖电池供电 |
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核心关注点 |
发动机怠速/低速时的制热性能（避免水温过低）、冷却液循环效率 |
制热能耗对续航的影响、低温下热泵效率、电池与制热系统的能量分配 |
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特殊试验 |
发动机冷启动后制热响应速度测试、怠速长时间制热对发动机的影响 |
低温（-20℃/-30℃）下热泵与PTC协同制热性能、电池低温制热时的充放电安全 |
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能耗评估指标 |
百公里油耗增幅、怠速制热单位时间油耗 |
续航里程衰减率、制热单位时间耗电量（kWh/h） |
（二）乘用车vs 商用车
1. 乘用车：侧重驾乘区域温度均匀性、快速升温能力及除雾除霜效率，试验测点集中于主驾、副驾、后排座椅位置，关注小空间内的舒适性体验；
2. 商用车（如客车、货车）：需增加客舱/驾驶室大空间温度分布测试（如客车前后排温差≤3℃），关注制热系统与车身隔热性能的匹配（客舱体积大，热负荷更高）；货车需额外测试卧铺区域制热效果，客车需验证多出风口风量分配均匀性。
四、相关标准规范
（一）国内标准
1. GB/T 12782-2017《汽车采暖性能要求和试验方法》；
2. GB/T 21361-2008《汽车用空调器》；
3. GB 11555-2014《汽车风窗玻璃除雾除霜系统的性能和试验方法》；
4. GB/T 18386-2021《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》（含制热对续航的影响测试）。
（二）国际标准
1. ISO 14505-1:2017《道路车辆 空调系统 第1部分：性能试验》；
2. SAE J991-2019《汽车采暖系统性能试验方法》；
3. IEC 61987-3:2017《电动车辆 空调系统 第3部分：制热性能测试》。
五、试验意义
1. 保障用户核心体验：通过验证低温下的升温能力与温度均匀性，避免用户在冬季出现“制热慢、局部冷”等问题，提升驾乘舒适性；
2. 满足法规与安全要求：确保除雾除霜性能符合GB 11555-2014等标准，消除低温潮湿环境下的视野障碍，保障行车安全；
3. 提升产品竞争力：优化制热系统匹配性能（如新能源车低温续航衰减减少10%），降低能耗，成为车型核心卖点；
4. 降低研发与量产风险：提前发现制热系统与动力/电池系统的匹配缺陷（如PTC与电池兼容性问题），避免量产后召回损失；
5. 适应多元使用场景：通过不同工况（严寒、高海拔）测试，确保车辆在各类低温复杂环境下均能提供稳定制热性能，扩大产品适用范围。