依維柯空調后蒸發風機噪聲優化

王朝會，張愛磊，王一鳴

（南京依維柯汽車有限公司，江蘇 南京 211806）

隨著人們生活水平的提高，整車空調系統只有降溫和采暖功能已經不能滿足乘客對車內環境的需求，人們對車內噪聲等提出了越來越高的要求。本文對一款風機低速運行情況下雜音較大的情況進行優化，提升人體主觀舒適性。

1 問題來源

品質部門反饋，某款搭載8kW、10kW后蒸的車型在后空調系統風機低速擋運行時噪聲雜音較大，經現場整車排查發現，噪聲為后蒸器上自帶的風機在1～3擋低速運行時，風機存在刺耳低頻雜音，影響乘客乘坐的舒適性。

2 原因分析

拆下后蒸風機后，單獨給后蒸風機提供獨立外接可調電源，在低速運行時風機雜音依然存在。排除了安裝結構的不合理導致雜音較大的可能性，判定為后蒸系統自帶風機低速運行時雜音較大。

目前空調后蒸發器風機軸承采用的是供應商的一款機油密封結構的軸承。這款軸承由轉軸與軸承孔徑配合，運轉時通過間隙中的潤滑油減小摩擦，外部原因及其本身結構機理將導致一些噪聲問題，我們使用的這款蒸發風機就明顯表現在低速運行時產生低頻雜音，導致乘客乘坐舒適性變差。

3 問題整改及驗證過程

根據風機廠使用經驗，將含油軸承風機電機更換為滾軸軸承風機電機，并對相關性能進行測試。

3.1 含油軸承風機與滾軸軸承風機結構對比

從結構上來看：含油軸承結構的電機（圖1），由于軸與軸承是滑動摩擦，貢獻了較大的噪聲；改為滾珠軸承結構后的電機（圖2），由于軸與軸承是滾動摩擦，改善了電機的噪聲。在護套總成中集成了電容、電感濾波電路，有益于系統的電磁兼容。

圖1 含油密封軸承風機及結構圖

圖2 滾珠軸承風機及結構圖

3.2 含油軸承結構和滾珠軸承結構電機在定轉速1000r/min、1500r/min、3000r/min噪聲測試數據對比

3.2.1 定轉速1000r/min噪聲測試數據對比

滾珠軸承結構使用電機比含油軸承結構使用電機距聲級計徑300mm處噪音低11.22dB （A）和7.76dB （A）。如圖3～圖6所示。

3.2.2 定轉速1500r/min噪聲測試數據對比

滾珠軸承結構使用電機比含油軸承結構使用電機距聲級計徑向300mm處噪音低10.9dB （A）和8.86dB （A）。如圖7～圖10所示。

圖3 1000r/min含油軸承結構電機噪聲值1

圖4 1000r/min滾珠軸承結構電機噪聲值1

圖5 1000r/min含油軸承結構電機噪聲值2

圖6 1000r/min滾珠軸承結構電機噪聲值2

圖7 1500r/min含油軸承結構電機噪聲值1

圖8 1500r/min滾珠軸承結構電機噪聲值1

圖9 1500r/min含油軸承結構電機噪聲值2

圖10 1500r/min滾珠軸承結構電機噪聲值2

3.2.3 定轉速3000r/m噪聲測試數據對比

滾珠軸承結構使用電機比含油軸承結構使用電機距聲級計徑向300mm處噪音低10.91dB （A）和9.58dB （A）。如圖11～圖14所示。

從各個風機頻段轉速來看，滾珠軸承的風機在各轉速下噪聲均比含油密封軸承表現要好一些，因此，從噪聲角度來說可選擇滾珠軸承風機。

圖11 3000r/min含油軸承結構電機噪聲值1

圖12 3000r/min滾珠軸承結構電機噪聲值1

圖13 3000r/min含油軸承結構電機噪聲值2

圖14 3000r/min滾珠軸承結構電機噪聲值2

3.3 含油軸承風機與滾珠軸承風機性能特性數據及曲線

1）含油密封軸承風機負載性能參數見表1，性能曲線見圖15。

表1 含油密封軸承風機負載性能參數

圖15 含油密封軸承風機負載性能曲線圖

2）滾珠軸承風機負載性能參數見表2，性能曲線見圖16。

圖16 滾珠軸承風機負載性能曲線圖

表2 滾珠軸承風機負載性能參數

從風機單體性能最大效率點、最大轉速點、最大輸出功率點來看，滾珠軸承風機性能均優于含油軸承風機性能，因此從這兩款風機背壓能力來看，滾珠軸承風機性能要優于含油密封軸承性能。

3.4 整車怠速情況下由含油密封軸承風機更換為滾珠軸承后風速對比（表3）

表3 樣車8kW空調系統風機更換前后風速對比

從樣車裝車驗證來看，帶滾珠軸承風機的后蒸發器風速在相同工況下與含油軸承的蒸發風機性能相差較小，滾珠軸承風機在整車上比含油軸承風機性能略好。

4 總結

在同樣滿足依維柯相關試驗及技術文件對后蒸風機性能要求的情況下，從以上各角度看，滾珠軸承風機整體性能均優于含油軸承風機性能，從產品角度來看，滾珠軸承風機均可以代替含油密封軸承風機，滿足整車對噪聲、風量及降溫的要求。