汽車空調(diào)系統(tǒng)開發(fā)過程中的噪音控制

吳 波

（華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

汽車空調(diào)系統(tǒng)開發(fā)過程中的噪音控制

吳 波

（華晨汽車工程研究院，遼寧 沈陽 110141）

汽車空調(diào)系統(tǒng)噪音是影響整車品質(zhì)的一個(gè)重要因素，文章從汽車空調(diào)氣流噪音、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)噪音、制冷劑流動(dòng)噪音、振動(dòng)與結(jié)構(gòu)噪音等多方面進(jìn)行仿真分析，提出相應(yīng)噪音控制措施，從而解決了空調(diào)系統(tǒng)噪音對(duì)整車品質(zhì)影響的問題。

汽車空調(diào)；噪音；振動(dòng)；強(qiáng)度

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.01.002

CLC NO.:U463.6 Document Code:B Article ID:1671-7988(2016)01-04-02

前言

當(dāng)前，汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展，汽車市場(chǎng)蒸蒸日上，尤其是轎車也進(jìn)入了尋常百姓家。因此，人們對(duì)汽車動(dòng)力性、舒適性等要求越來越高。其中，車內(nèi)噪音高低是人們選車的一個(gè)重要評(píng)價(jià)點(diǎn)，若車內(nèi)的噪音高則容易引起駕駛者和乘員的不適，因此如何控制車內(nèi)噪音是設(shè)計(jì)者需要解決的重要問題。在汽車噪音源中，汽車空調(diào)系統(tǒng)是容易引起噪音的部件之一，這樣，解決空調(diào)系統(tǒng)噪音問題是非常必要的，這也是提升整車品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。

汽車空調(diào)系統(tǒng)噪音源包括：

(1)氣流噪音

(2)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)噪音

(3)制冷劑流動(dòng)噪音

(4)振動(dòng)與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

1、汽車空調(diào)系統(tǒng)噪音分析及控制

1.1 氣流噪音

氣流噪音主要源是鼓風(fēng)機(jī)或風(fēng)扇，風(fēng)機(jī)工作過程中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)烈的壓力脈動(dòng)導(dǎo)致噪音。

氣流噪音控制措施及方法：

（1）通過直接仿真獲取噪音信息

（2）通過CFD軟件獲取高湍流動(dòng)能區(qū)域而間接判斷噪音源的可能區(qū)域

噪音模擬值不一定準(zhǔn)確，但噪音源可以比較準(zhǔn)確的判斷。氣流噪音控制原則：

（1）合理的結(jié)構(gòu)尺寸，控制合適的氣流速度；

（2）避免氣流流動(dòng)方向的急劇變化，減小沿程阻力；

（3）避免不合理的細(xì)小結(jié)構(gòu)特征而導(dǎo)致氣流通過狹縫的嘯叫；

（4）合理的鼓風(fēng)機(jī)蝸殼參數(shù)，特別是蝸舌處；

（5）合理的空調(diào)箱壓降控制，避免鼓風(fēng)機(jī)工作在非穩(wěn)定區(qū)域；

（6）合理的鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)，避免進(jìn)口氣流；

（7）平衡/穩(wěn)定導(dǎo)致踹振。

1.2 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)噪音

運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)噪音主要是空調(diào)箱模式、冷暖、內(nèi)外循環(huán)等機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的噪音，主要原因有潤(rùn)滑不好、材料摩擦異響、機(jī)構(gòu)剛性不好、間隙不合理等。

運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)噪音控制措施及方法：

（1）采用CATIA/UG的運(yùn)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；

（2）根據(jù)需求與空間要求，采用靈活的連桿、曲柄、齒輪及凸輪等設(shè)計(jì)柔性實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；

（3）建議涂潤(rùn)滑脂，且潤(rùn)滑脂具備基本的高低溫性能要求，確保-30℃到85℃可以正常工作；

（4）采用低的敏感系數(shù)、良好的壓力角、且選擇合理的被動(dòng)部件重量、密封壓縮量；

（5）對(duì)于所有的運(yùn)動(dòng)部件間隙通過計(jì)算避免產(chǎn)生極端可能的干涉、卡滯、碰撞。

1.3 制冷劑流動(dòng)噪音

制冷劑的流動(dòng)形態(tài)與噪音直接相關(guān)，處于間歇、過渡狀態(tài)的制冷劑流態(tài)更容易導(dǎo)致噪音的增大，豎直流動(dòng)比水平流動(dòng)更易導(dǎo)致間歇、過渡流。

制冷劑流動(dòng)噪音的控制措施與方法：

（1）消音器是利用管道上突變的界面或旁接共振腔，使沿管道傳播的某些頻率聲波，在突變的截面處發(fā)生反射、干涉等現(xiàn)象，減弱壓縮波的前度，達(dá)到消聲的目的；

（2）壓縮機(jī)吸氣管路上增加消音器，吸收系統(tǒng)內(nèi)部壓力脈動(dòng)，起到降噪目的；

（3）避免噪音傳入空調(diào)箱，增長(zhǎng)低壓軟管長(zhǎng)度從而減弱從壓縮機(jī)通過低壓管傳入空調(diào)箱的噪音；

（4）避免噪音傳入空調(diào)箱，將膨脹閥移到發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)。

1.4 振動(dòng)與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

振動(dòng)與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度即空調(diào)箱、冷卻模塊、壓縮機(jī)模塊等安裝到整車后與整車振動(dòng)模態(tài)、振型、應(yīng)力分布、安裝點(diǎn)受力情況的分析。

2、結(jié)論

本文對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音現(xiàn)象進(jìn)行了研究，通過仿真計(jì)算及振動(dòng)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析、安裝點(diǎn)受力分析等有效避免空調(diào)系統(tǒng)噪音現(xiàn)象的產(chǎn)生，有效的提升了整車品質(zhì)。

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Noise controlin automotive air-conditioningsystemsdevelopment process

Wu Bo
（Brilliance Automotive Engineering Research Institute, Liaoning Shenyang 110141）

Automotive air conditioningsystem noiseisan important factor inthe impact ofvehicle quality.In this article, air conditioningsystem noise is analyzed fromair flownoise, motion mechanismnoise, refrigerant flownoise, vibrationand structuralnoisecontroland other aspects by the simulationmethod, and suitable measures are givento solve theproblemsof air conditioningsystemnoise onvehicle quality.

Automotive air-condition; Noise; Vibration; Strength

U463.6

B

1671-7988(2016)01-04-02

吳波，就職于華晨汽車工程研究院。