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此類汽車空調(diào)風(fēng)門異響問題，究竟該如何解決

2020-04-25 00:11:07·  來源：汽車異響B(tài)SR  
　
汽車空調(diào)的通風(fēng)系統(tǒng)包括內(nèi)外循環(huán)的通道、HVAC、風(fēng)管及出風(fēng)口，除車身側(cè)進(jìn)風(fēng)口以外，其余主體部分幾乎全部位于乘員艙內(nèi)。因此，在這一系統(tǒng)中，任何部位產(chǎn)生的噪聲
汽車空調(diào)的通風(fēng)系統(tǒng)包括內(nèi)外循環(huán)的通道、HVAC、風(fēng)管及出風(fēng)口，除車身側(cè)進(jìn)風(fēng)口以外，其余主體部分幾乎全部位于乘員艙內(nèi)。因此，在這一系統(tǒng)中，任何部位產(chǎn)生的噪聲和異響問題都將是極易辨識(shí)且無法容忍的。然而汽車內(nèi)飾造型設(shè)計(jì)既要追求科技感又需兼顧設(shè)計(jì)感，隨著這種造型美學(xué)訴求與性能需求并存的發(fā)展趨勢，使通風(fēng)系統(tǒng)也成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師、性能開發(fā)工程師、造型工程師和總布置工程師爭奪的一塊高地。所以，為滿足科技感和體驗(yàn)感，一些附加的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)必然會(huì)導(dǎo)致某些稀奇古怪的噪音和異響問題。
 
這篇文章給大家介紹的異響問題仍屬于常規(guī)的氣動(dòng)聲學(xué)范疇，但問題的現(xiàn)象和解決方案卻十分典型。
 
問題現(xiàn)象
 
問題來源于一款常規(guī)能源的轎車，其表現(xiàn)為：在整車狀態(tài)的任何空調(diào)模式下，鼓風(fēng)機(jī)工作在3檔風(fēng)量以上（共7檔），內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門執(zhí)行切換任務(wù)的時(shí)候，當(dāng)風(fēng)門關(guān)閉到接近最小開度時(shí)就出現(xiàn)了一種嘯叫噪聲，隨著風(fēng)門開度的增大嘯叫逐漸消失。HVAC單體在系統(tǒng)臺(tái)架上，在外循環(huán)進(jìn)氣口加載一部分背壓，內(nèi)外循環(huán)風(fēng)門切換時(shí)整車上的異響問題復(fù)現(xiàn)，具體如以下視頻所示：
 
問題分析
從客觀測試的噪聲頻譜上分析，問題頻率是呈規(guī)律分布的，分別以1230Hz、2300Hz、3330Hz、4300Hz為中心頻率的寬頻噪聲，其過程由于受背壓負(fù)載的影響，內(nèi)循環(huán)開啟時(shí)聲音由強(qiáng)到弱，內(nèi)循環(huán)關(guān)閉時(shí)聲音由弱到強(qiáng)變化。
 
Fig. 1 異響頻譜特征圖
解決方案
這個(gè)問題的優(yōu)化方案為將風(fēng)門外圈密封膠條剪成鋸齒狀，如下圖所示，該問題的優(yōu)化方案看似很簡單，卻十分有效。
 
Fig.2 風(fēng)門密封膠條優(yōu)化方案
機(jī)理分析
該類問題屬于典型的氣動(dòng)噪聲問題，可以通過CFD手段從流場上進(jìn)行分析。嘯叫產(chǎn)生的機(jī)理在于剪切層附近不斷產(chǎn)生擬序渦結(jié)構(gòu)并脫落，脫落的擬序渦結(jié)構(gòu)隨流場向后移動(dòng)并且不斷擴(kuò)散、破裂、融合，這個(gè)過程會(huì)產(chǎn)生較為規(guī)則的壓力脈動(dòng)，進(jìn)而輻射到遠(yuǎn)場后產(chǎn)生比較規(guī)則的聲壓變化，因此，會(huì)在噪聲頻譜上出現(xiàn)特征明顯的噪聲頻帶，從而產(chǎn)生嘯叫現(xiàn)象。將密封膠條改為鋸齒狀結(jié)構(gòu)，是由于改變了流流場結(jié)構(gòu)，從而消除了嘯叫問題。
用這種鋸齒結(jié)構(gòu)來規(guī)避氣動(dòng)噪聲問題，在汽車空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，如風(fēng)門密封條、出風(fēng)口內(nèi)框和出風(fēng)口擋板等部件，如下圖所示：
 
Fig. 3 出風(fēng)口邊框結(jié)構(gòu)
 
Fig. 4 出風(fēng)口擋板結(jié)構(gòu)
 
 
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