客车空调蒸发风机降噪研究

梁辉耀

(厦门金龙联合汽车工业有限公司，福建 厦门 361023)

客车空调的蒸发器和冷凝器一般都布置在顶盖骨架上方，空调制冷时由于蒸发风机工作产生的气流直接传入车内空调风道,所以噪声较大，直接影响乘坐舒适性；而空调冷凝风机由于布置在车外，噪声不直接传入车内空调风道，噪声影响不大[1-2]。随着乘客对乘坐舒适性要求的提高，客车空调蒸器发风机降噪已经成为迫切需求[3-4]。

1 怠速工况噪声测试

以我司某款11 m客车为例，根据空调噪声测试数据可以看出，在怠速工况下空调蒸发风机噪声对整车噪声的影响尤为突出，最大噪声差为11 dB(A)，测试结果见表1。

表1 怠速工况噪声对比 dB(A)

表1中，怠速状态下开空调低挡、中挡、高挡时，蒸发风机转速分别为3 000 r/min、3 500 r/min、4 000 r/min，冷凝风机转速分别为5 000 r/min、6 000 r/min、7 000 r/min。

空调系统噪声主要由蒸发风机工作产生的气流噪声与空调压缩机工作产生的噪声组成[5-6]。本文分析车辆的现有状况，制定了两套改善客车空调蒸发风机噪声的方案：

1) 在保证空调制冷量与降温速度的前提下，优化蒸发风机转速，进而降低蒸发风机噪声。

2) 更换吸音性能更好的降噪材料，从而降低蒸发风机噪声。

2 空调蒸发风机降噪设计

2.1 优化蒸发风机挡位转速

进行空调制冷量与蒸发风机转速试验，模拟怠速开空调工况进行测试(压缩机800 r/min)[7-8]。该试验通过对空调蒸发风机添加调速模块，实现蒸发风机多挡位风量可调(由原标配低、中、高3挡控制优化设置为8挡控制)，从而找出3个新的3挡状态的最优蒸发风机转速，测试结果如图1所示。

图1 怠速工况蒸发风机不同挡位与制冷量关系

综合考虑空调系统制冷性能与NVH性能，由图1可知,优化空调蒸发风机挡位后，空调蒸发风机转速在新的第1挡转速2 800 r/min的情况下空调制冷量15.26 kW与原3个挡位状态的低挡3 000 r/min的转速情况空调制冷量15.43 kW接近;空调蒸发风机转速在新的第3挡转速3 300 r/min的情况下空调制冷量16.23 kW与原3个挡位状态的中挡3 500 r/min 的转速情况空调制冷量16.29 kW接近；空调蒸发风机转速在新的第5挡转速3 800 r/min的情况下空调制冷量16.31 kW与原3个挡位状态的高挡 4 000 r/min的转速情况空调制冷量16.35 kW接近。

这样，在基本上不影响空调制冷量的情况下将原标配3个挡位状态对应蒸发风机的转速分别调整为新的3挡：低挡2 800 r/min、中挡3 300 r/min、高挡 3 800 r/min。优化蒸发风机挡位转速后的噪声测试结果见表2，作为后续进一步研究的基础。

表2 蒸发风机挡位转速优化后噪声 dB(A)

表2中，怠速状态下开空调新低挡、新中挡、新高挡时，蒸发风机转速分别为2 800 r/min、3 300 r/min、3 800 r/min，冷凝风机转速分别为5 000 r/min、6 000 r/min、7 000 r/min。

对比表1和表2可知，优化空调蒸发风机挡位转速后，在保证空调制冷量及降温速度达到要求的同时，空调的噪声明显降低，最大降幅达3.03 dB(A)。

2.2 更换吸音降噪材料

1) 空调蒸发风机降噪材料选取。选取4种常用降噪材料，测试不同降噪材料的实际降噪效果，进而选出效果最好的降噪材料。4种降噪材料如图2所示，厚度都为25 mm。

(a) 金字塔吸音棉

(b) 楔形吸音棉

(c) 波峰吸音棉

(d) 复合材料吸音棉

2) 降噪材料噪声测试。分别将以上降噪材料均匀粘贴在蒸发风机后侧盖板的车内侧上，在试验车上测试4种不同降噪材料在怠速开空调蒸发风机挡位转速优化后的中挡状态下的噪声，对比结果见表3。

表3 试验噪声对比 dB(A)

从表3可以看出，复合材料吸音棉的降噪效果最好，最大降幅达1.61 dB(A)。

3) 降噪材料-整车空调试验。将试验车空调降噪材料(波峰吸音棉)更换为复合材料吸音棉，再次进行整车噪声测试，怠速开空调蒸发风机挡位转速优化后中挡状态下的测试结果见表4。

表4 整车噪声对比 dB(A)

从表4可以看出，整车状态下更换降噪材料为复合材料吸音棉后，开空调的噪声跟原状态相比，最大降幅达1.64 dB(A)。

3 结 论

本文通过试验车优化空调蒸发风机转速后，在不影响空调制冷性能的情况下整车空调噪声有明显降低，最大降幅达3.03 dB(A)；同时，进一步联合供应商开发吸音性能更好的降噪材料，结合空调厂家对空调结构、整车风道结构做进一步优化，能取得更优的NVH性能[9-10]。