空调系统噪音测试规范

空调系统噪声控制方法及测试规范

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XX研究院

电XX部

目录

引言 (3)

1、噪声原理 (3)

1.1 噪声产生机理 (3)

1.2 汽车空调噪声来源 (3)

2、噪声控制措施 (3)

2.1 风机噪声控制方法 (3)

2.2 空调系统噪声控制措施 (4)

3、HV AC总成噪声测试规范 (5)

3.1 主观评价项目 (5)

3.2. HV AC台架测试方法 (6)

4、整车状态下的空调噪声测试 (7)

4.1.主观评价项目 (7)

4.2 整车状态下空调系统噪声测试 (8)

5、鼓风机总成测试规范 (10)

5.1 主观评价项目 (10)

5.2鼓风机总成噪声测试方法 (10)

6、附件 (11)

空调系统噪声控制方法及测试规范

引言

本规范简单介绍了噪声产生机理及控制方法，重点介绍了HV AC单体噪音测试方法，以及在整车上进行空调系统噪音测试方法。适用于安装在奇瑞汽车股份有限公司生产车型及竞争车型上的HVAC总成。

1、噪声原理简介

1.1 噪声产生机理

噪声是一种声音，声音是由物体的机械振动而产生的，振动的物体称为声源，它可以是固体、气体或液体。声音可以通过介质（空气、固体或液体）进行传播，形成声波。

声音的强弱用声压表示，人耳刚能听到的最小声压为2 x 10-5Pa。声波振动的快慢用频率f来表示，单位是Hz（赫兹），人类只能听到20Hz~20000Hz的声音。

在噪声测量中常用的是1/3倍频程分段法测试，采用A计权的方法作为噪声测量的基本方法。本规范测试均采用1/3倍频程、A计权方法测试的。

按照声源的不同，噪声可以分为机械噪声、空气动力性噪声和电磁性噪声。

机械噪声主要是由于固体振动而产生的，如HV AC风门或连杆运动产生的“卡擦声”等属于机械噪声。

空气动力性噪声指气体与气体、气体与其它物体（固体或液体）之间做高速相对运动时，由于粘滞作用引起了气体扰动，如各类风机进排气噪声、空调系统风噪声所产生的噪声。

电磁性噪声是由于磁场脉动、磁致伸缩引起电磁部件振动而发生的噪声，如变压器产生的噪声、无刷风机的电机噪声等。

1.2 汽车空调噪声来源

汽车空调产生的噪声有车内外机器发生的噪声，如压缩机、冷凝器和风扇等产生的噪声，还有膨胀阀的动作声，制冷剂的流动声、鼓风机电机声、调速机构的传动声以及鼓风机、HV AC、风道等通风系统风噪声。最大的噪声源是通风系统。而鼓风机又是通风系统中最大的噪声源，风机转速的变化造成气体压力的变化，蜗壳内产生涡流、紊流等都是噪声源。从鼓风机鼓出的风经过通风管道、风门、格栅等产生的变化就是气流噪声。因此，下面的噪声控制措施主要从这两个方面入手。

2、噪声控制措施

2.1 风机噪声控制方法

风机噪声根据来源主要分为空气动力性噪声和机械噪声，其中气动性噪声是

主要噪声（无刷风机还会产生由磁致伸缩引起的电磁性噪声，因无刷风机的噪音研究在国内还属于前沿技术，它的噪音产生除去电机本体结构的因素，同时电源部分的波形和频率也有很大影响，因此本规范暂不作详细的说明）。气动噪声又有涡流噪声和离散噪声，涡流噪声主要是作用在叶片上的随机脉动力所引起的，而离散噪声是转子叶片和紊流层相互干扰周期性的打击空气质点或临近部位引起空气的压力脉动所产生的。

降低风噪声的途径一般有两种，一是利用气动声学原理来设计低噪声风机，主动控制噪声；一种是采用消声隔声或吸声等措施被动控制噪声。

2.1.1 利用气动声学原理控制噪声

从风机气动噪声产生原因可知，合理的气动设计是获得低气动噪声最根本的办法，风机无源噪声控制基本上都是从优化风机结构方面入手，合理选择和匹配结构参数相当关键。——

主要方法有：

——增强叶栅的气动载荷，降低圆周速度。一般离心风机叶轮圆周线速度不应高于18m/s,轴流风机圆周线速度不应高于20m/s；

——合理选择蜗舌半径和蜗舌间隙；

——叶轮出入口处加紊流化装置；

——叶轮上增设分流叶片；

——在动叶进出气边上设锯齿形结构；

——在蜗舌处设置声学共振器；

——在蜗壳内设置挡流圈；

风机有源噪声控制方法是人为的利用声场或声波干扰，通过引入二次声源建立一个相消干频模式，从而实现指定区域内噪声降低或消除的目的，主要方法有：旁道管反声降噪；结构辐射声的有源控制；风机空气动力噪声的有源控制；有源声吸收；双层板结构有源控制；

2.1.2 采用消声、隔声和吸声控制噪声

消声控制措施主要是在风机气流通道中装消声装置，使风机本身发生的噪声和管道中的空气动力噪声降低。常用的消声装置有阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合消声器。

隔声控制噪声是利用各种板材及构件作为屏蔽物或利用维护结构把噪声控制在一定范围之内，使噪声在空气传播中受阻，从而达到降噪的目的。

常用方法有：采用单层密实均匀构件隔声；采用双层结构隔声，两个单层中间夹有空气或多孔材料，比单层隔音效果好；采用隔声罩或隔音间。

吸声控制措施指采用吸音材料或吸声结构吸收噪声，常用方法有纤维材料、颗粒材料和共振吸声结构。

2.2 空调系统噪声控制措施

空调系统噪声主要为鼓风机噪声、风噪声、异响等。鼓风机噪声已经作过相

关介绍，这里就只说风噪声和异响。控制策略和风机噪声相关控制策略大致一致。

2.2.1 空调系统异响

首先进行HV AC单体测试检查，看是否存在硬件干涉，如风机刮擦、风门运动机构干涉，或小缝隙漏风形成“啸叫”“口哨声”电机“嗡嗡声”等异响，若有，请空调供应商解决这些问题。若无，则需检查整车状态。检查HV AC和各个风道的配合、风道和出风口格栅的配合情况，是否存在对接不良漏风情况，风道内部是否存在涡流等，一一排查这些影响因素，查找到原因后对症下药。2.2.2 空调系统噪声控制措施

针对空调系统噪声控制，可采取以下措施：

——对HV AC内部流道分析，通过壳体加台阶或导流片破坏涡流，消减涡流噪声；

——优化鼓风机结构，合理设计鼓风机和蜗壳的配合，在鼓风机和蜗壳之间增加橡胶软垫；

——选择低噪音的鼓风机，这个主要从电机本身的转动部分改进（比如更换低噪音的轴承）、电磁硅钢片的形状、以及控制励磁的电流波形等；

——对风道进行CFD分析，降低风管的空气阻力，改进风管结构；对一定的送风系统，风机转速越小、风压越低，则风机的噪声也越低。因此，风管内的空气流速不宜选择过大；对风管弯头、变截面过渡段、调节风门等地方做成流线型、渐缩型或设置导流片，以减小气流阻力和避免引起涡流。

——改进风管之间的连接结构。在通风系统的吸、排风口及空气分配器与风管之间设置适当长度的喇叭管（减振软管），在空气分配器出风口尽可能增加出风格栅面积等，以减小空气动力噪声。

——在流道中加消声器；

——在HV AC壳体外部或风道外壁贴隔音材料或吸音材料；

——增大出风口面积，适当降低风速以减小风噪声；

——加强HV AC壳体强度，减小振动；

——通过CAE模拟计算或者NVH测试排查和整车有无共振点，若有可采取改变HV AC部分结构或质量改变振动频率，以消除共振引起的噪音。

3、HV AC总成噪声测试规范

3.1 主观评价项目

3.1.1 操作异响测试

主要指风门、连杆等动作时发出的异常声音。（建议在鼓风机低速时检测此类声音）

（1）手动空调

以3cm/s的速度操作控制拉索勾连部分，判断此时风门和连杆等动作是否正常，是否有刮擦、干涉等运行异响。

（２）自动空调

向电机施加测试电压（13V），进行反复的操作，并测量电机、风门和连杆