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        客車空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)降噪研究

        2019-12-24 01:58:28梁輝耀
        客車技術(shù)與研究 2019年6期
        關(guān)鍵詞:制冷量擋位風(fēng)機(jī)

        梁輝耀

        (廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司,福建 廈門 361023)

        客車空調(diào)的蒸發(fā)器和冷凝器一般都布置在頂蓋骨架上方,空調(diào)制冷時(shí)由于蒸發(fā)風(fēng)機(jī)工作產(chǎn)生的氣流直接傳入車內(nèi)空調(diào)風(fēng)道,所以噪聲較大,直接影響乘坐舒適性;而空調(diào)冷凝風(fēng)機(jī)由于布置在車外,噪聲不直接傳入車內(nèi)空調(diào)風(fēng)道,噪聲影響不大[1-2]。隨著乘客對(duì)乘坐舒適性要求的提高,客車空調(diào)蒸器發(fā)風(fēng)機(jī)降噪已經(jīng)成為迫切需求[3-4]。

        1 怠速工況噪聲測(cè)試

        以我司某款11 m客車為例,根據(jù)空調(diào)噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出,在怠速工況下空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)噪聲對(duì)整車噪聲的影響尤為突出,最大噪聲差為11 dB(A),測(cè)試結(jié)果見表1。

        表1 怠速工況噪聲對(duì)比 dB(A)

        表1中,怠速狀態(tài)下開空調(diào)低擋、中擋、高擋時(shí),蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速分別為3 000 r/min、3 500 r/min、4 000 r/min,冷凝風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速分別為5 000 r/min、6 000 r/min、7 000 r/min。

        空調(diào)系統(tǒng)噪聲主要由蒸發(fā)風(fēng)機(jī)工作產(chǎn)生的氣流噪聲與空調(diào)壓縮機(jī)工作產(chǎn)生的噪聲組成[5-6]。本文分析車輛的現(xiàn)有狀況,制定了兩套改善客車空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)噪聲的方案:

        1) 在保證空調(diào)制冷量與降溫速度的前提下,優(yōu)化蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,進(jìn)而降低蒸發(fā)風(fēng)機(jī)噪聲。

        2) 更換吸音性能更好的降噪材料,從而降低蒸發(fā)風(fēng)機(jī)噪聲。

        2 空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)降噪設(shè)計(jì)

        2.1 優(yōu)化蒸發(fā)風(fēng)機(jī)擋位轉(zhuǎn)速

        進(jìn)行空調(diào)制冷量與蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速試驗(yàn),模擬怠速開空調(diào)工況進(jìn)行測(cè)試(壓縮機(jī)800 r/min)[7-8]。該試驗(yàn)通過對(duì)空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)添加調(diào)速模塊,實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)多擋位風(fēng)量可調(diào)(由原標(biāo)配低、中、高3擋控制優(yōu)化設(shè)置為8擋控制),從而找出3個(gè)新的3擋狀態(tài)的最優(yōu)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

        圖1 怠速工況蒸發(fā)風(fēng)機(jī)不同擋位與制冷量關(guān)系

        綜合考慮空調(diào)系統(tǒng)制冷性能與NVH性能,由圖1可知,優(yōu)化空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)擋位后,空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在新的第1擋轉(zhuǎn)速2 800 r/min的情況下空調(diào)制冷量15.26 kW與原3個(gè)擋位狀態(tài)的低擋3 000 r/min的轉(zhuǎn)速情況空調(diào)制冷量15.43 kW接近;空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在新的第3擋轉(zhuǎn)速3 300 r/min的情況下空調(diào)制冷量16.23 kW與原3個(gè)擋位狀態(tài)的中擋3 500 r/min 的轉(zhuǎn)速情況空調(diào)制冷量16.29 kW接近;空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速在新的第5擋轉(zhuǎn)速3 800 r/min的情況下空調(diào)制冷量16.31 kW與原3個(gè)擋位狀態(tài)的高擋 4 000 r/min的轉(zhuǎn)速情況空調(diào)制冷量16.35 kW接近。

        這樣,在基本上不影響空調(diào)制冷量的情況下將原標(biāo)配3個(gè)擋位狀態(tài)對(duì)應(yīng)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速分別調(diào)整為新的3擋:低擋2 800 r/min、中擋3 300 r/min、高擋 3 800 r/min。優(yōu)化蒸發(fā)風(fēng)機(jī)擋位轉(zhuǎn)速后的噪聲測(cè)試結(jié)果見表2,作為后續(xù)進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)。

        表2 蒸發(fā)風(fēng)機(jī)擋位轉(zhuǎn)速優(yōu)化后噪聲 dB(A)

        表2中,怠速狀態(tài)下開空調(diào)新低擋、新中擋、新高擋時(shí),蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速分別為2 800 r/min、3 300 r/min、3 800 r/min,冷凝風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速分別為5 000 r/min、6 000 r/min、7 000 r/min。

        對(duì)比表1和表2可知,優(yōu)化空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)擋位轉(zhuǎn)速后,在保證空調(diào)制冷量及降溫速度達(dá)到要求的同時(shí),空調(diào)的噪聲明顯降低,最大降幅達(dá)3.03 dB(A)。

        2.2 更換吸音降噪材料

        1) 空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)降噪材料選取。選取4種常用降噪材料,測(cè)試不同降噪材料的實(shí)際降噪效果,進(jìn)而選出效果最好的降噪材料。4種降噪材料如圖2所示,厚度都為25 mm。

        (a) 金字塔吸音棉

        (b) 楔形吸音棉

        (c) 波峰吸音棉

        (d) 復(fù)合材料吸音棉

        2) 降噪材料噪聲測(cè)試。分別將以上降噪材料均勻粘貼在蒸發(fā)風(fēng)機(jī)后側(cè)蓋板的車內(nèi)側(cè)上,在試驗(yàn)車上測(cè)試4種不同降噪材料在怠速開空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)擋位轉(zhuǎn)速優(yōu)化后的中擋狀態(tài)下的噪聲,對(duì)比結(jié)果見表3。

        表3 試驗(yàn)噪聲對(duì)比 dB(A)

        從表3可以看出,復(fù)合材料吸音棉的降噪效果最好,最大降幅達(dá)1.61 dB(A)。

        3) 降噪材料-整車空調(diào)試驗(yàn)。將試驗(yàn)車空調(diào)降噪材料(波峰吸音棉)更換為復(fù)合材料吸音棉,再次進(jìn)行整車噪聲測(cè)試,怠速開空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)擋位轉(zhuǎn)速優(yōu)化后中擋狀態(tài)下的測(cè)試結(jié)果見表4。

        表4 整車噪聲對(duì)比 dB(A)

        從表4可以看出,整車狀態(tài)下更換降噪材料為復(fù)合材料吸音棉后,開空調(diào)的噪聲跟原狀態(tài)相比,最大降幅達(dá)1.64 dB(A)。

        3 結(jié) 論

        本文通過試驗(yàn)車優(yōu)化空調(diào)蒸發(fā)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速后,在不影響空調(diào)制冷性能的情況下整車空調(diào)噪聲有明顯降低,最大降幅達(dá)3.03 dB(A);同時(shí),進(jìn)一步聯(lián)合供應(yīng)商開發(fā)吸音性能更好的降噪材料,結(jié)合空調(diào)廠家對(duì)空調(diào)結(jié)構(gòu)、整車風(fēng)道結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步優(yōu)化,能取得更優(yōu)的NVH性能[9-10]。

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