广告
纯电动客车空调噪声研究
2021-05-25 23:26:49· 来源：北京海纳川汽车部件股份有限公司 作者：李 卓，孙嘉钰，张 亮
摘 要：NVH性能是体现车辆性能的重要指标，人们对车辆NVH的要求越来越高。空调系统作为车辆的重要系统，空调的NVH性能的好坏，直接影响整车NVH性能。以纯电动客
摘 要：NVH性能是体现车辆性能的重要指标，人们对车辆NVH的要求越来越高。空调系统作为车辆的重要系统，空调的NVH性能的好坏，直接影响整车NVH性能。以纯电动客车为例，对纯电动客车的空调噪声展开研究。
引 言
在众多性能指标中，用户对NVH（Noise，Vibration，Harshness；噪声、振动、声振粗糙度）性能敏感度最高。NVH的优劣将直接影响到产品在市场上的竞争力，乘客可对一辆车的振动和噪声进行最直接、最真切的感受，振动和噪声的大小和品质会直接影响乘客的乘坐舒适性，进而影响车辆在市场中的竞争力。
车内噪声主要有两个来源：噪声源和振动源，包括发动机、进排气系统、附件系统、路面、冷却风扇、空调系统、燃油系统等。各个激励有各自不同的传递路径，最终叠加到达目标位置形成噪声。为了优化车内噪声，需要对各个激励及其传递路径进行研究。传递路径主要包括结构和空气。结构声是振动源或声源激励车身板件，车内空气又在车身板件的振动激励下产生噪声；空气声主要通过门、窗、车身板件间的缝隙传入车内。车内噪声的优化方式有两种，包括削弱噪声源或激励源，以及切断噪声或振动的传递路径。
近些年我国大力发展电动汽车，与传统燃油车不同，由于没有发动机噪声，车内空调系统的噪声显得尤为突出。因此，研究电动汽车的空调NVH 性能十分必要。以某型电动客车为例，对车内的空调噪声进行研究。
1 空调噪声原理及传递路径
根据噪声特性，由空调系统传入车内的噪声可分为空气声和结构声，如图1所示。空气声包括压缩机、送风机等噪声源直接穿透车厢板件或通过风口，传入车内。结构声包括压缩机、送风机等振动源通过空调系统与车体相连的减振垫，将振动传到车体结构上，激起车体结构振动，向车内辐射噪声。
图1 空调噪声传递路径
2 电动客车车内噪声测试
2.1 试验车辆
试验车辆为某公司电动客车，测试地点为空旷的公交车停车场，测试工况为静置、空载，测试不同压缩机转速下的车内噪声。车内测点如图2～5所示。
图2 客车后部测点
图3 客车中部测点
图4 客车前部测点
图5 驾驶员座位测点
2.2 测试结果
表1 原状态样机测试数据部分截图
以客车前部噪声为例，车内噪声基本随送风机的挡位及压缩机转速的升高而逐渐增大，见表1。当送风机为7挡、压缩机为5 000 r/min时，车内噪声达到最大值67.4 dB(A)，以此工况作为目标进行分析。
3 测试结果分析
3.1 车内噪声成分分析
开启不同设备时，车内噪声声压级频谱如图6所示。可以看出：
1）只有冷凝风机工作时，车内噪声为55.9 dB（A），只有送风机工作时，车内噪声为65.9 dB（A），故在正常开空调情况下，冷凝风机对车内噪声贡献很小，所以从压缩机及送风机两个声源进行降噪可行性分析；
2）在目标工况时，车内噪声比送风机工作工况高1.5 dB（A），从图6可以看出，压缩机的主要贡献频段在400 Hz以下。
图6 开启不同设备车内噪声声压级频谱
3.2 送风机噪声特性分析
只开启送风机工况车内噪声声压级频谱如图7所示。
图7 只开启送风机工况车内噪声声压级频谱图
可以看出：当只有送风机工作时，车内噪声主要分布在400 Hz以上的频段，这部分为送风机本体噪声及风管内的风噪。可通过优化送风机本体辐射噪声，降低送风机传入车内的空气声；可通过提高空调系统减振垫的隔振率，降低送风机传入车内的结构声；可通过优化风管走向，降低风管内的风噪；可通过在风管外加吸声材料，降低风管的辐射噪声。
3.3 压缩机噪声特性分析
开启送风机及压缩机工况车内噪声声压级频谱如图8所示。
图8 开启送风机及压缩机工况车内噪声声压级频谱图
可以看出：当压缩机工作时，压缩机1阶、3阶、4阶对应的车内噪声明显升高，这部分噪声可通过优化压缩机本体辐射噪声，降低传入车内空气声；可通过提高空调系统减振垫的隔振率，降低传入车内的结构声。
4 小 结
通过以上可行性分析，可得结论：
1）送风机噪声主要分布在400 Hz以上的频段，这部分噪声为送风机本体噪声及风管内的风噪。压缩机噪声主要成分为压缩机1阶、3阶及4阶，主要分布在400 Hz以下的频段内。
2）对于送风机噪声，可通过优化送风机本体辐射噪声、空调系统减振垫的隔振率及风管走向，在风管外加吸声材料，降低该频段噪声。
3）对于压缩机噪声，可通过优化压缩机本体辐射噪声及提高空调系统减振垫的隔振率，降低该频段噪声。
引 言
在众多性能指标中，用户对NVH（Noise，Vibration，Harshness；噪声、振动、声振粗糙度）性能敏感度最高。NVH的优劣将直接影响到产品在市场上的竞争力，乘客可对一辆车的振动和噪声进行最直接、最真切的感受，振动和噪声的大小和品质会直接影响乘客的乘坐舒适性，进而影响车辆在市场中的竞争力。
车内噪声主要有两个来源：噪声源和振动源，包括发动机、进排气系统、附件系统、路面、冷却风扇、空调系统、燃油系统等。各个激励有各自不同的传递路径，最终叠加到达目标位置形成噪声。为了优化车内噪声，需要对各个激励及其传递路径进行研究。传递路径主要包括结构和空气。结构声是振动源或声源激励车身板件，车内空气又在车身板件的振动激励下产生噪声；空气声主要通过门、窗、车身板件间的缝隙传入车内。车内噪声的优化方式有两种，包括削弱噪声源或激励源，以及切断噪声或振动的传递路径。
近些年我国大力发展电动汽车，与传统燃油车不同，由于没有发动机噪声，车内空调系统的噪声显得尤为突出。因此，研究电动汽车的空调NVH 性能十分必要。以某型电动客车为例，对车内的空调噪声进行研究。
1 空调噪声原理及传递路径
根据噪声特性，由空调系统传入车内的噪声可分为空气声和结构声，如图1所示。空气声包括压缩机、送风机等噪声源直接穿透车厢板件或通过风口，传入车内。结构声包括压缩机、送风机等振动源通过空调系统与车体相连的减振垫，将振动传到车体结构上，激起车体结构振动，向车内辐射噪声。
图1 空调噪声传递路径
2 电动客车车内噪声测试
2.1 试验车辆
试验车辆为某公司电动客车，测试地点为空旷的公交车停车场，测试工况为静置、空载，测试不同压缩机转速下的车内噪声。车内测点如图2～5所示。
图2 客车后部测点
图3 客车中部测点
图4 客车前部测点
图5 驾驶员座位测点
2.2 测试结果
表1 原状态样机测试数据部分截图
以客车前部噪声为例，车内噪声基本随送风机的挡位及压缩机转速的升高而逐渐增大，见表1。当送风机为7挡、压缩机为5 000 r/min时，车内噪声达到最大值67.4 dB(A)，以此工况作为目标进行分析。
3 测试结果分析
3.1 车内噪声成分分析
开启不同设备时，车内噪声声压级频谱如图6所示。可以看出：
1）只有冷凝风机工作时，车内噪声为55.9 dB（A），只有送风机工作时，车内噪声为65.9 dB（A），故在正常开空调情况下，冷凝风机对车内噪声贡献很小，所以从压缩机及送风机两个声源进行降噪可行性分析；
2）在目标工况时，车内噪声比送风机工作工况高1.5 dB（A），从图6可以看出，压缩机的主要贡献频段在400 Hz以下。
图6 开启不同设备车内噪声声压级频谱
3.2 送风机噪声特性分析
只开启送风机工况车内噪声声压级频谱如图7所示。
图7 只开启送风机工况车内噪声声压级频谱图
可以看出：当只有送风机工作时，车内噪声主要分布在400 Hz以上的频段，这部分为送风机本体噪声及风管内的风噪。可通过优化送风机本体辐射噪声，降低送风机传入车内的空气声；可通过提高空调系统减振垫的隔振率，降低送风机传入车内的结构声；可通过优化风管走向，降低风管内的风噪；可通过在风管外加吸声材料，降低风管的辐射噪声。
3.3 压缩机噪声特性分析
开启送风机及压缩机工况车内噪声声压级频谱如图8所示。
图8 开启送风机及压缩机工况车内噪声声压级频谱图
可以看出：当压缩机工作时，压缩机1阶、3阶、4阶对应的车内噪声明显升高，这部分噪声可通过优化压缩机本体辐射噪声，降低传入车内空气声；可通过提高空调系统减振垫的隔振率，降低传入车内的结构声。
4 小 结
通过以上可行性分析，可得结论：
1）送风机噪声主要分布在400 Hz以上的频段，这部分噪声为送风机本体噪声及风管内的风噪。压缩机噪声主要成分为压缩机1阶、3阶及4阶，主要分布在400 Hz以下的频段内。
2）对于送风机噪声，可通过优化送风机本体辐射噪声、空调系统减振垫的隔振率及风管走向，在风管外加吸声材料，降低该频段噪声。
3）对于压缩机噪声，可通过优化压缩机本体辐射噪声及提高空调系统减振垫的隔振率，降低该频段噪声。
广告 
广告
最新资讯
-
荷兰Zepp氢燃料电池卡车-Europa
2024-12-22 10:13
-
NCACFE -车队油耗经济性报告（2024版）
2024-12-22 10:11
-
R54法规对商用车轮胎的要求（上）
2024-12-22 10:10
-
蔚来ET9数字架构解析
2024-12-22 09:53
-
4G/5G网络新时代的高效紧急呼叫系统NG-eCal
2024-12-20 22:33
广告
广告
