分析汽车空调系统开发过程中的噪声控制
2018-10-21刘铭周
刘铭周
摘要:汽车的空调系统对于汽车使用中的整体舒适感有着重要的意义,所以对汽车空调系统做科学合理的设计,保证其功能发挥的正常十分必要。利用实践发现空调系统在使用中会出现噪声,这种情况严重影响了驾驶者的驾车体验。对资料进行总结发现,要对空调系统产生的噪声进行控制,需要从系统开发过程入手,做具体的系统优化,因此分析和研究噪声产生的具体原因,并在开发中做到有效的控制意义显著。本文就汽车空调系统开发过程中的噪声控制做详细的分析和讨论。
关键词:汽车;空调系统;开发过程;噪声控制
中图分类号:U472.4 文献标示码:A
随着人们对生活质量和品质的追求提升,在做产品选择时不仅会考虑价格和功能,更会考虑舒适感。所以在汽车选购的时候,更多的消费者会关注驾车体验。众所周知,噪声污染对于人体危害是十分显著的,而空调系统又是汽车提供舒适感不可获取的一个系统,所以在空调系统运行的时候,其是否会产生噪声直接决定顾客的购买意向,控制空调系统的噪声是该系统开发过程中需要重点关注的内容。本文分析汽车空调系统的具体噪声,并就噪声的控制做分析,这对于现实问题解决具有重要的意义。
1空调系统的噪声组成
要具体控制噪声,必须要对汽车空调系统噪声的构成做分析。就目前的实践分析来看,汽车空调系统的噪声源主要有4个[1]:一是气流噪声,这种噪声在汽车驾驶的时候很常见;二是运动机构噪声,这种噪声产生与空调系统中的设备使用状况有关;三是制冷剂流动噪声,这种噪声的形成有特定的条件;四是振动与结构强度,其主要和整车的运行有关。总之,了解了噪声源并对其做控制,汽车空调系统噪声控制效果自然提升。
2汽车空调系统的噪声分析和控制
汽车空调系统的噪声严重影响驾驶员的驾驶体验,噪声会对人的健康产生严重的危害,所以要对噪声做分析并从开发过程入手对其进行控制。以下是关于汽车空调系统噪声的分析和控制。
2.1气流噪声
气流噪声是当前空调系统在工作时产生的一种主要噪声类型,其主要是因为鼓风机、风扇或风机工作时,旋转产生了比较强劲的压力脉动,由此导致了噪声的产生。要解决此问题,对压力脉动进行消除即可。首先需要判断空调系统的噪声为气流噪声,具体的判断方法有2个:第一,通过仿真的方法对噪声进行获取;第二,利用CED软件读取相关区域的声源信息,通过比对确定噪声来源。
在确定为气流噪声后,便可针对其产生过程进行控制,具体的控制原则有4个:第一,对气流相关设备的尺寸做设计,保证其合理性和科学性,而且对于设备的工作频率等要进行设计控制,避免出现较为急剧的变化;第二,对气流系统的结构组合进行优化,避免气流在通过狭缝时产生噪声;第三,对气流系统中需要特殊处理的零部件以及结构做单独的优化,保证结构效果发挥的持续性和稳定性;第四,对鼓风机进出口做合理的优化设计,避免进出口出现气流变化较大的情况。
2.2运动机构噪声
在汽车空调系统的使用中,比较常见的另一种噪声是运动机构噪声,其产生原因是因为空调机模式、冷却及内外循环筒机的运动产生了噪声。这些设备之所以能够产生噪声,一方面是因为设备本身的结构优化性不强,另一方面是结构材料存在问题[2]。
要解决上述问题,需要在系统开发过程中对运动做合理的设计,所以具体的控制方法主要有以下5种:第一,采用CATIA/UO的运动模块做运动机构设计,并做好分析工作;第二,根据具体需求和空间要求,采用比较灵活的零部件实现各种运动机构的设计;第三,在空调的运动部分涂抹具备高、低温性能的润滑脂,这样保证系统设备可以在要求的温度条件下正常工作;第四,在系统开发过程中,采用较低的敏感系数和比较良好的压力角,利用较为合理的被动部件对质量和密封压缩量等进行重置;第五,对所有运动部件间隙进行计算,设置好间隙距离,避免出现极端可能的干涉和卡滞。
2.3制冷剂流动噪声
在汽车空调的噪声中,第三种噪声的产生与制冷剂有关,制冷剂的流动状态不同,其产生的噪声情况也明显不同。当制冷剂处于间歇、过渡状态时,其更容易产生比较大的噪声,而且竖直的流动比水平流动更容易造成间歇、过渡状态。
要对制冷剂流动噪声进行有效控制,主要方法和措施有4个:第一,使用消音器,利用管道突变的界面或者是旁边的共振腔,将沿着管道做传播的声波,在图面的截面处使其发生反射或干涉,这样,压缩波的强度可以减弱,噪声也就得以消除;第二,在压缩机的吸气管道上增加消音器,对系统内部压力产生的脉动做吸收,从而降低甚至消除噪声;第三,增加低压软管的长度,将压缩机通过低压管传入空调机的噪声进行减弱,这样,人体感知的噪声会得到有效控制;第四,将膨胀阀转移到发动机舱内,这样,噪声传入空调机的现象得到控制,噪声问题得以解决。
2.4振动与结构强度
最后,对汽车空调系统中出现的噪声进行控制,需要分析振动与结构的强度。所谓的振动与结构的强度指的是在空调箱、冷却模块以及压缩机模块等位置,将其安装到整车之后对其与整车振动的模态、振型以及应力点做分析,可以判断具体设备的振动和结构强度是否能够达到噪声控制的目的。如果达到目的,即按安装的具体情况作设备布置,如若未达到噪声控制的目的,则需要对具体的安装做调整,从而实现对振动和结构强度的控制。
3结束语
汽车空调系统的噪声对于汽车驾驶舒适感体验有重要的影响,所以在具体的汽车驾驶中,噪声要尽可能控制和消除。分析研究汽车空调系统噪声的产生,并对具体的控制策略和方法做讨论,这可以指导汽车空调系统的开发实践,做到系统优化。
【参考文献】
[1]邹春一.整车环境下汽车空调系统气动噪声分析[J].声学技術,2018(1).
[2]杨诚,肖尧,胡美龙.小波分析在汽车空调启动异响诊断中的应用[J].噪声与振动控制,2016,36(4):151-155.