王朝會(huì)，張愛(ài)磊，王一鳴

（南京依維柯汽車(chē)有限公司，江蘇 南京 211806）

隨著人們生活水平的提高，整車(chē)空調(diào)系統(tǒng)只有降溫和采暖功能已經(jīng)不能滿(mǎn)足乘客對(duì)車(chē)內(nèi)環(huán)境的需求，人們對(duì)車(chē)內(nèi)噪聲等提出了越來(lái)越高的要求。本文對(duì)一款風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行情況下雜音較大的情況進(jìn)行優(yōu)化，提升人體主觀(guān)舒適性。

1 問(wèn)題來(lái)源

品質(zhì)部門(mén)反饋，某款搭載8kW、10kW后蒸的車(chē)型在后空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)低速擋運(yùn)行時(shí)噪聲雜音較大，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)整車(chē)排查發(fā)現(xiàn)，噪聲為后蒸器上自帶的風(fēng)機(jī)在1～3擋低速運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)存在刺耳低頻雜音，影響乘客乘坐的舒適性。

2 原因分析

拆下后蒸風(fēng)機(jī)后，單獨(dú)給后蒸風(fēng)機(jī)提供獨(dú)立外接可調(diào)電源，在低速運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)雜音依然存在。排除了安裝結(jié)構(gòu)的不合理導(dǎo)致雜音較大的可能性，判定為后蒸系統(tǒng)自帶風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)雜音較大。

目前空調(diào)后蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)軸承采用的是供應(yīng)商的一款機(jī)油密封結(jié)構(gòu)的軸承。這款軸承由轉(zhuǎn)軸與軸承孔徑配合，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)間隙中的潤(rùn)滑油減小摩擦，外部原因及其本身結(jié)構(gòu)機(jī)理將導(dǎo)致一些噪聲問(wèn)題，我們使用的這款蒸發(fā)風(fēng)機(jī)就明顯表現(xiàn)在低速運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生低頻雜音，導(dǎo)致乘客乘坐舒適性變差。

3 問(wèn)題整改及驗(yàn)證過(guò)程

根據(jù)風(fēng)機(jī)廠(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，將含油軸承風(fēng)機(jī)電機(jī)更換為滾軸軸承風(fēng)機(jī)電機(jī)，并對(duì)相關(guān)性能進(jìn)行測(cè)試。

3.1 含油軸承風(fēng)機(jī)與滾軸軸承風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)對(duì)比

從結(jié)構(gòu)上來(lái)看：含油軸承結(jié)構(gòu)的電機(jī)（圖1），由于軸與軸承是滑動(dòng)摩擦，貢獻(xiàn)了較大的噪聲；改為滾珠軸承結(jié)構(gòu)后的電機(jī)（圖2），由于軸與軸承是滾動(dòng)摩擦，改善了電機(jī)的噪聲。在護(hù)套總成中集成了電容、電感濾波電路，有益于系統(tǒng)的電磁兼容。

圖1 含油密封軸承風(fēng)機(jī)及結(jié)構(gòu)圖

圖2 滾珠軸承風(fēng)機(jī)及結(jié)構(gòu)圖

3.2 含油軸承結(jié)構(gòu)和滾珠軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)在定轉(zhuǎn)速1000r/min、1500r/min、3000r/min噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比

3.2.1 定轉(zhuǎn)速1000r/min噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比

滾珠軸承結(jié)構(gòu)使用電機(jī)比含油軸承結(jié)構(gòu)使用電機(jī)距聲級(jí)計(jì)徑300mm處噪音低11.22dB （A）和7.76dB （A）。如圖3～圖6所示。

3.2.2 定轉(zhuǎn)速1500r/min噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比

滾珠軸承結(jié)構(gòu)使用電機(jī)比含油軸承結(jié)構(gòu)使用電機(jī)距聲級(jí)計(jì)徑向300mm處噪音低10.9dB （A）和8.86dB （A）。如圖7～圖10所示。

圖3 1000r/min含油軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值1

圖4 1000r/min滾珠軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值1

圖5 1000r/min含油軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值2

圖6 1000r/min滾珠軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值2

圖7 1500r/min含油軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值1

圖8 1500r/min滾珠軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值1

圖9 1500r/min含油軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值2

圖10 1500r/min滾珠軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值2

3.2.3 定轉(zhuǎn)速3000r/m噪聲測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比

滾珠軸承結(jié)構(gòu)使用電機(jī)比含油軸承結(jié)構(gòu)使用電機(jī)距聲級(jí)計(jì)徑向300mm處噪音低10.91dB （A）和9.58dB （A）。如圖11～圖14所示。

從各個(gè)風(fēng)機(jī)頻段轉(zhuǎn)速來(lái)看，滾珠軸承的風(fēng)機(jī)在各轉(zhuǎn)速下噪聲均比含油密封軸承表現(xiàn)要好一些，因此，從噪聲角度來(lái)說(shuō)可選擇滾珠軸承風(fēng)機(jī)。

圖11 3000r/min含油軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值1

圖12 3000r/min滾珠軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值1

圖13 3000r/min含油軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值2

圖14 3000r/min滾珠軸承結(jié)構(gòu)電機(jī)噪聲值2

3.3 含油軸承風(fēng)機(jī)與滾珠軸承風(fēng)機(jī)性能特性數(shù)據(jù)及曲線(xiàn)

1）含油密封軸承風(fēng)機(jī)負(fù)載性能參數(shù)見(jiàn)表1，性能曲線(xiàn)見(jiàn)圖15。

表1 含油密封軸承風(fēng)機(jī)負(fù)載性能參數(shù)

圖15 含油密封軸承風(fēng)機(jī)負(fù)載性能曲線(xiàn)圖

2）滾珠軸承風(fēng)機(jī)負(fù)載性能參數(shù)見(jiàn)表2，性能曲線(xiàn)見(jiàn)圖16。

圖16 滾珠軸承風(fēng)機(jī)負(fù)載性能曲線(xiàn)圖

表2 滾珠軸承風(fēng)機(jī)負(fù)載性能參數(shù)

從風(fēng)機(jī)單體性能最大效率點(diǎn)、最大轉(zhuǎn)速點(diǎn)、最大輸出功率點(diǎn)來(lái)看，滾珠軸承風(fēng)機(jī)性能均優(yōu)于含油軸承風(fēng)機(jī)性能，因此從這兩款風(fēng)機(jī)背壓能力來(lái)看，滾珠軸承風(fēng)機(jī)性能要優(yōu)于含油密封軸承性能。

3.4 整車(chē)怠速情況下由含油密封軸承風(fēng)機(jī)更換為滾珠軸承后風(fēng)速對(duì)比（表3）

表3 樣車(chē)8kW空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)更換前后風(fēng)速對(duì)比

從樣車(chē)裝車(chē)驗(yàn)證來(lái)看，帶滾珠軸承風(fēng)機(jī)的后蒸發(fā)器風(fēng)速在相同工況下與含油軸承的蒸發(fā)風(fēng)機(jī)性能相差較小，滾珠軸承風(fēng)機(jī)在整車(chē)上比含油軸承風(fēng)機(jī)性能略好。

4 總結(jié)

在同樣滿(mǎn)足依維柯相關(guān)試驗(yàn)及技術(shù)文件對(duì)后蒸風(fēng)機(jī)性能要求的情況下，從以上各角度看，滾珠軸承風(fēng)機(jī)整體性能均優(yōu)于含油軸承風(fēng)機(jī)性能，從產(chǎn)品角度來(lái)看，滾珠軸承風(fēng)機(jī)均可以代替含油密封軸承風(fēng)機(jī)，滿(mǎn)足整車(chē)對(duì)噪聲、風(fēng)量及降溫的要求。