随着汽车技术的日益成熟,汽车竞争力逐渐从汽车动力性能,安全性能与经济性能等向舒适性方面转移,汽车乘员舱舒适性尤其是热舒适性是人体可以直观感受到的。汽车热舒适性作为人们选择现代汽车的另一指标越来越受到消费者的青睐,消费者在最短时间内接触和感受到的信息均来自于汽车内饰,汽车顶棚作为整车内饰的重要组成部分,对提高汽车竞争力有着不可或缺的作用,其功能也在发生着变化,不仅是提高车内的装饰性,更要求顶棚具有良好的隔热绝热效果以及降低车内噪声等作用。然而由于汽车乘员舱内外部环境极其复杂,影响温度场和气流的因素过多,包括车内空调运行,车内开窗情况和有无天窗,车内人员自身的散热以及多变的太阳辐射等等。国内外有关汽车隔热方面的研究多关注于乘员舱的流场情况以及汽车空调的结构设计优化以及降低空调的负荷,很少有人从汽车结构如顶棚上的材料入手探讨并进行相关隔热材料与隔热层的设计优化。影响隔热层的隔热指标是其综合传热系数,其与太阳的辐射,各层材料间的热传导以及材料与空气的对流密切相关。而影响材料本身的隔热保温性能的关键指标是导热系数,材料导热系数越小其隔热保温性能也越好。因此,本文的研究内容是首先通过选择导热系数较小以及具有强的反射热波辐射功能的隔热材料等作为汽车顶棚保温基材,接着优选出隔热能力强的复合隔热材料,其次以某款国产车为主线分别进行以下试验和仿真:参照GB/T12546-2007《汽车隔热通风试验方法》在按比例缩小的密闭与半密闭汽车乘员舱模型上进行隔热性能模拟试验以及参照整车厂隔热性能测试要求在第三方实验室进行整车隔热测试,最后将试验测试结果与数值计算软件Fluent计算结果进行分析和比较并验证数值模拟计算的可靠性。研究表明,汽车顶棚内饰材料在满足必要功能性要求前提下,制成多层结构复合隔热材料是合理性选择。多层复合隔热材料应同时满足对热传导、对流及热辐射传热方式阻隔作用,即用反射热波辐射材料包裹导热系数尽可能小的疏松结构材料并将它们复合。试验优选出的复合隔热材料隔热性能提高显著,采用隔热性能优化后的复合隔热层比现用某原车顶棚材料室内温度降低约1-2℃,数值模拟结果与试验结果吻合度较好。试验证明车窗对于汽车隔热影响明显,整车隔热性能进一步提高期待玻璃隔热的提升。