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NVH指Noise(噪聲),Vibration(振動)和Harshness(聲振粗糙度)，業(yè)界將噪聲、振動與舒適性的英文縮寫為NVH，統(tǒng)稱為車輛的NVH問題。NVH是衡量汽車制造質(zhì)量的一個綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的, 因而對用戶來說顯得尤為重要。對于汽車而言，NVH問題是處處存在的，根據(jù)問題產(chǎn)生的來源又可分為發(fā)動機(jī)NVH、車身NVH和底盤NVH三大部分，進(jìn)一步還可細(xì)分為空氣動力NVH、空調(diào)系統(tǒng)NVH、道路行駛NVH、制動系統(tǒng)NVH等等。本文將圍繞汽車空調(diào)系統(tǒng)的NVH技術(shù)進(jìn)行敘述。
空調(diào)系統(tǒng)及其NVH性能概述
汽車空調(diào)一般主要由壓縮機(jī)(compressor)、電控離合器、冷凝器（condenser）、蒸發(fā)器（evaporator）、膨脹閥(expansion valve)、貯液干燥器（receiver drier）、管道（hoses）、冷凝風(fēng)扇、真空電磁閥(vacuum solenoid)、怠速器和控制系統(tǒng)等組成。汽車空調(diào)管路又分高壓管路和低壓管路。高壓側(cè)包括壓縮機(jī)輸出側(cè)、高壓管路、冷凝器、貯液干燥器和液體管路；低壓側(cè)包括蒸發(fā)器、積累器、回氣管路、壓縮機(jī)輸入側(cè)和壓縮機(jī)機(jī)油池。傳統(tǒng)空調(diào)的NVH性能主要集中在四個方面，分別是壓縮機(jī)的輻射噪聲、壓力脈動、扭矩波動，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動和開空調(diào)升降速異響。冷卻風(fēng)扇的NVH問題主要有：冷卻風(fēng)扇噪聲、冷卻風(fēng)扇煽動平衡和冷卻風(fēng)扇拍頻率，鼓風(fēng)機(jī)的NVH性能主要有：鼓風(fēng)機(jī)噪聲、電機(jī)異響、電機(jī)電刷噪聲、鼓風(fēng)機(jī)動平衡。新能源汽車空調(diào)系統(tǒng)NVH性能要求則更高一點(diǎn)，電動壓縮機(jī)會出現(xiàn)壓縮機(jī)輻射噪聲問題以及一階振動問題。暖風(fēng)水循環(huán)容易有暖風(fēng)水路流水問題，水泵還有振動噪聲問題，熱泵空調(diào)管路會出現(xiàn)冷媒流動聲問題以及閥門切換聲問題。通常來說，空調(diào)系統(tǒng)NVH問題的產(chǎn)生是因?yàn)?strong>在空調(diào)系統(tǒng)性能開發(fā)前期設(shè)計里，沒有把空調(diào)系統(tǒng)NVH性能指標(biāo)作為設(shè)計目標(biāo)要求，沒有進(jìn)行目標(biāo)分解，沒有進(jìn)行針對性或者兼顧性開發(fā)，沒有納入開發(fā)節(jié)點(diǎn)各環(huán)節(jié)。因此，在開發(fā)前，有必要對NVH性能進(jìn)行目標(biāo)設(shè)定，并逐步規(guī)劃好開發(fā)階段。
空調(diào)系統(tǒng)NVH性能的開發(fā)過程 空調(diào)系統(tǒng)NVH性能的開發(fā)過程主要分為4個階段：產(chǎn)品概念設(shè)計階段、產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計階段、產(chǎn)品設(shè)計驗(yàn)證階段和生產(chǎn)準(zhǔn)備階段。在產(chǎn)品概念設(shè)計階段，首先要進(jìn)行競品分析，根據(jù)研發(fā)車型的市場定位，以及對目標(biāo)消費(fèi)人群的分析，確定幾個對標(biāo)車型。根據(jù)整車和系統(tǒng)的目標(biāo)值，制定對標(biāo)車型測試計劃，測試對標(biāo)車型的性能參數(shù)，并對主要的設(shè)計方案和關(guān)鍵尺寸進(jìn)行測量和記錄，最終形成對標(biāo)報告。之后要依據(jù)造型、成本、環(huán)境件和沿用件等輸入的綜合分析，寫出整車的空調(diào)系統(tǒng)振動噪聲開發(fā)策略，包括對零部件選型、零件安裝和幾何匹配、軟件方案和模態(tài)匹配的建議，并綜合運(yùn)用仿真和試驗(yàn)的方法，證明上述建議可以達(dá)到整車空調(diào)系統(tǒng)振動噪聲目標(biāo)值。依據(jù)競品分析和開發(fā)策略，設(shè)定整車目標(biāo)，即：與車型平臺和使用工況密切結(jié)合的目標(biāo)值振動噪聲體系，輸入產(chǎn)品品牌的定位，市場反饋、客戶需求以及對標(biāo)數(shù)據(jù)庫。最后依據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的主要構(gòu)成對其進(jìn)行目標(biāo)分解。目標(biāo)大體上可以分為空調(diào)管路的軟管長短，消聲器布置的空間，壓縮機(jī)的輻射噪聲、壓力脈動、支反力，HVAC空調(diào)總成的鼓風(fēng)機(jī)動平衡、電機(jī)異常響動、電機(jī)破刷聲和風(fēng)門切換聲，冷卻風(fēng)扇的輻射噪聲、煽動平衡及電機(jī)異響。在產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計階段，根據(jù)從整車空調(diào)系統(tǒng)NVH目標(biāo)分解值分解而成的零部件NVH目標(biāo)值對HVAC空調(diào)總成、壓縮機(jī)、冷卻風(fēng)扇和鼓風(fēng)機(jī)分別制定零部件級別的目標(biāo)值，根據(jù)供應(yīng)商提供的選型前的實(shí)驗(yàn)報告判斷NVH風(fēng)險，制定防止措施或者提出選型建議。由產(chǎn)品工程師整合在零部件選型的技術(shù)建議中。在布置校檢階段，要對出風(fēng)口面積（有效面積）、空調(diào)軟管長度、鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口DMU、暖風(fēng)水管管路、空調(diào)風(fēng)管壓降、通過噪聲和壓損，外循環(huán)進(jìn)風(fēng)口面積等進(jìn)行校對核準(zhǔn)。同時也要對出風(fēng)口噪聲、風(fēng)速和壓損、雙腔擴(kuò)張衰減率進(jìn)行仿真分析。在產(chǎn)品設(shè)計驗(yàn)證階段，首先要對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)束后進(jìn)行整車匹配和優(yōu)化。最后進(jìn)入生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，要特別注意控制生產(chǎn)的一致性綜上所述，空調(diào)NVH的總體開發(fā)思路可以可以概括為以下流程
案例介紹 開空調(diào)壓縮機(jī)方向盤抖動分析空調(diào)的振動傳遞：在發(fā)動機(jī)怠速工況下，開空調(diào)壓縮機(jī)后方向盤抖動出現(xiàn)，抖動無法容忍。開啟出壓縮機(jī)以外的其他用電設(shè)備如大燈音響系統(tǒng)后，方向盤也抖動，但幅度有所不同，可以初步得出結(jié)論是由于發(fā)動負(fù)荷變大振動變大造成的問題。從懸置、方向盤的模態(tài)，剛度等分析，查出懸置剛度隔振量不滿足要求， 方向盤模態(tài)也不滿足要求； 從發(fā)動機(jī)ECU扭矩補(bǔ)償量分析，通過調(diào)整扭矩補(bǔ)償量可以改善，減小振動。因此，方向盤抖動是綜合的NVH問題，可以通過優(yōu)化懸置剛度、優(yōu)化方向盤模態(tài)為 Hz，調(diào)整了ECU扭矩補(bǔ)償量， 最終解決問題。結(jié)構(gòu)傳遞典型案例 ：在空調(diào)后鼓風(fēng)機(jī)開啟4檔和5檔，中通道手扶箱蓋板振動明顯。問題的原因可能是從振動傳遞路徑分析，見下圖: 由此可以看出振動是由硬性聯(lián)接造成的， 可以通過增加橡膠墊解決。暖風(fēng)系統(tǒng)典型案例： 發(fā)動機(jī)啟動瞬間，特別是冷車狀態(tài)下，儀表臺下有1-2S時長的“嘩啦啦”流水聲。初步判斷是加熱器芯體內(nèi)有空氣造成，根據(jù)發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)循環(huán)原理可以的出結(jié)論：發(fā)動機(jī)小循環(huán)冷卻系統(tǒng)中存在空氣致使發(fā)動機(jī)啟動瞬間存在流水聲。根本原因是發(fā)動機(jī)小循環(huán)冷卻系統(tǒng)不能排氣，大循環(huán)很難排氣。未來汽車空調(diào)系統(tǒng)NVH性能挑戰(zhàn) 隨著空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來空調(diào)的壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速更高，給空調(diào)NVH性能帶來的挑戰(zhàn)就越多：對此，要嚴(yán)格控制壓縮機(jī)的噪聲，盡量采用縱向壓縮機(jī)布置、壓縮隔振或二級隔振。加強(qiáng)空調(diào)管路置頂隔振；采用更大長度的或者更低剛度的空調(diào)軟管；嚴(yán)格閥門選型控制閥門噪聲；優(yōu)化暖風(fēng)水管回路設(shè)計?？照{(diào)軟件標(biāo)定方面，制定壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速限速和避頻策略、制定暖風(fēng)水泵啟動策略、考慮消除冷媒流動聲的冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速標(biāo)定。 說明：文章觀點(diǎn)僅供分享交流，不代表焉知汽車熱管理的立場，轉(zhuǎn)載請注明出處，如涉及版權(quán)等問題，請您告知13636581676微信同，我們將及時溝通處理。
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