空调系统噪音测试规范.docx
《空调系统噪音测试规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《空调系统噪音测试规范.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
空调系统噪音测试规范
空调系统噪声控制方法及测试规范
编制：
审核：
部门批准：
XX研究院
电XX部
引言…………………………………………………………………….3
1、噪声原理……………………………………………………………3
1.1噪声产生机理………………………………………………….3
1.2汽车空调噪声来源…………………………………………….3
2、噪声控制措施………………………………………………………3
2.1风机噪声控制方法…………………………………………….3
2.2空调系统噪声控制措施……………………………………….4
3、HVAC总成噪声测试规范………………………………………...5
3.1主观评价项目…………………………………………………..5
3.2.HVAC台架测试方法…………………………………………...6
4、整车状态下的空调噪声测试………………………………………7
4.1.主观评价项目……………………………………………………7
4.2整车状态下空调系统噪声测试…………………………………8
5、鼓风机总成测试规范……………………………………………….10
5.1主观评价项目……………………………………………………10
5.2鼓风机总成噪声测试方法……………………………………….10
6、附件………………………………………………………………….11
空调系统噪声控制方法及测试规范
引言
本规范简单介绍了噪声产生机理及控制方法，重点介绍了HVAC单体噪音测试方法，以及在整车上进行空调系统噪音测试方法。
适用于安装在奇瑞汽车股份有限公司生产车型及竞争车型上的HVAC总成。
1、噪声原理简介
1.1噪声产生机理
噪声是一种声音，声音是由物体的机械振动而产生的，振动的物体称为声源，它可以是固体、气体或液体。
声音可以通过介质（空气、固体或液体）进行传播，形成声波。
声音的强弱用声压表示，人耳刚能听到的最小声压为2x10-5Pa。
声波振动的快慢用频率f来表示，单位是Hz（赫兹），人类只能听到20Hz~20000Hz的声音。
在噪声测量中常用的是1/3倍频程分段法测试，采用A计权的方法作为噪声测量的基本方法。
本规范测试均采用1/3倍频程、A计权方法测试的。
按照声源的不同，噪声可以分为机械噪声、空气动力性噪声和电磁性噪声。
机械噪声主要是由于固体振动而产生的，如HVAC风门或连杆运动产生的“卡擦声”等属于机械噪声。
空气动力性噪声指气体与气体、气体与其它物体（固体或液体）之间做高速相对运动时，由于粘滞作用引起了气体扰动，如各类风机进排气噪声、空调系统风噪声所产生的噪声。
电磁性噪声是由于磁场脉动、磁致伸缩引起电磁部件振动而发生的噪声，如变压器产生的噪声、无刷风机的电机噪声等。
1.2汽车空调噪声来源
汽车空调产生的噪声有车内外机器发生的噪声，如压缩机、冷凝器和风扇等产生的噪声，还有膨胀阀的动作声，制冷剂的流动声、鼓风机电机声、调速机构的传动声以及鼓风机、HVAC、风道等通风系统风噪声。
最大的噪声源是通风系统。
而鼓风机又是通风系统中最大的噪声源，风机转速的变化造成气体压力的变化，蜗壳内产生涡流、紊流等都是噪声源。
从鼓风机鼓出的风经过通风管道、风门、格栅等产生的变化就是气流噪声。
因此，下面的噪声控制措施主要从这两个方面入手。
2、噪声控制措施
2.1风机噪声控制方法
风机噪声根据来源主要分为空气动力性噪声和机械噪声，其中气动性噪声是主要噪声（无刷风机还会产生由磁致伸缩引起的电磁性噪声，因无刷风机的噪音研究在国内还属于前沿技术，它的噪音产生除去电机本体结构的因素，同时电源部分的波形和频率也有很大影响，因此本规范暂不作详细的说明）。
气动噪声又有涡流噪声和离散噪声，涡流噪声主要是作用在叶片上的随机脉动力所引起的，而离散噪声是转子叶片和紊流层相互干扰周期性的打击空气质点或临近部位引起空气的压力脉动所产生的。
降低风噪声的途径一般有两种，一是利用气动声学原理来设计低噪声风机，主动控制噪声；一种是采用消声隔声或吸声等措施被动控制噪声。
2.1.1利用气动声学原理控制噪声
从风机气动噪声产生原因可知，合理的气动设计是获得低气动噪声最根本的办法，风机无源噪声控制基本上都是从优化风机结构方面入手，合理选择和匹配结构参数相当关键。
——
主要方法有：
——增强叶栅的气动载荷，降低圆周速度。
一般离心风机叶轮圆周线速度不应高于18m/s,轴流风机圆周线速度不应高于20m/s；
——合理选择蜗舌半径和蜗舌间隙；
——叶轮出入口处加紊流化装置；
——叶轮上增设分流叶片；
——在动叶进出气边上设锯齿形结构；
——在蜗舌处设置声学共振器；
——在蜗壳内设置挡流圈；
风机有源噪声控制方法是人为的利用声场或声波干扰，通过引入二次声源建立一个相消干频模式，从而实现指定区域内噪声降低或消除的目的，主要方法有：
旁道管反声降噪；结构辐射声的有源控制；风机空气动力噪声的有源控制；有源声吸收；双层板结构有源控制；
2.1.2采用消声、隔声和吸声控制噪声
消声控制措施主要是在风机气流通道中装消声装置，使风机本身发生的噪声和管道中的空气动力噪声降低。
常用的消声装置有阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合消声器。
隔声控制噪声是利用各种板材及构件作为屏蔽物或利用维护结构把噪声控制在一定范围之内，使噪声在空气传播中受阻，从而达到降噪的目的。
常用方法有：
采用单层密实均匀构件隔声；采用双层结构隔声，两个单层中间夹有空气或多孔材料，比单层隔音效果好；采用隔声罩或隔音间。
吸声控制措施指采用吸音材料或吸声结构吸收噪声，常用方法有纤维材料、颗粒材料和共振吸声结构。
2.2空调系统噪声控制措施
空调系统噪声主要为鼓风机噪声、风噪声、异响等。
鼓风机噪声已经作过相关介绍，这里就只说风噪声和异响。
控制策略和风机噪声相关控制策略大致一致。
2.2.1空调系统异响
首先进行HVAC单体测试检查，看是否存在硬件干涉，如风机刮擦、风门运动机构干涉，或小缝隙漏风形成“啸叫”“口哨声”电机“嗡嗡声”等异响，若有，请空调供应商解决这些问题。
若无，则需检查整车状态。
检查HVAC和各个风道的配合、风道和出风口格栅的配合情况，是否存在对接不良漏风情况，风道内部是否存在涡流等，一一排查这些影响因素，查找到原因后对症下药。
2.2.2空调系统噪声控制措施
针对空调系统噪声控制，可采取以下措施：
——对HVAC内部流道分析，通过壳体加台阶或导流片破坏涡流，消减涡流噪声；
——优化鼓风机结构，合理设计鼓风机和蜗壳的配合，在鼓风机和蜗壳之间增加橡胶软垫；
——选择低噪音的鼓风机，这个主要从电机本身的转动部分改进（比如更换低噪音的轴承）、电磁硅钢片的形状、以及控制励磁的电流波形等；
——对风道进行CFD分析，降低风管的空气阻力，改进风管结构；对一定的送风系统，风机转速越小、风压越低，则风机的噪声也越低。
因此，风管内的空气流速不宜选择过大；对风管弯头、变截面过渡段、调节风门等地方做成流线型、渐缩型或设置导流片，以减小气流阻力和避免引起涡流。
——改进风管之间的连接结构。
在通风系统的吸、排风口及空气分配器与风管之间设置适当长度的喇叭管（减振软管），在空气分配器出风口尽可能增加出风格栅面积等，以减小空气动力噪声。
——在流道中加消声器；
——在HVAC壳体外部或风道外壁贴隔音材料或吸音材料；
——增大出风口面积，适当降低风速以减小风噪声；
——加强HVAC壳体强度，减小振动；
——通过CAE模拟计算或者NVH测试排查和整车有无共振点，若有可采取改变HVAC部分结构或质量改变振动频率，以消除共振引起的噪音。
3、HVAC总成噪声测试规范
3.1主观评价项目
3.1.1操作异响测试
主要指风门、连杆等动作时发出的异常声音。
（建议在鼓风机低速时检测此类声音）
（1）手动空调
以3cm/s的速度操作控制拉索勾连部分，判断此时风门和连杆等动作是否正常，是否有刮擦、干涉等运行异响。
（２）自动空调
向电机施加测试电压（13V），进行反复的操作，并测量电机、风门和连杆等的操作噪声。
3.1.2鼓风机电机运行噪声
主观评价鼓风机电机低频噪声，不得出现电机运行的嗡嗡声、转轴噪声等异常声音；同时在电机启动和关闭的情况下不得出现异响。
3.1.3各个出风模式转换时的噪声
将HVAC和控制面板及稳压电源连接好，将风档设定在1档，稳定后切换空调出风模式；再依次将风挡设定在2档、3档直至最高档，分别在各个档位下切换出风模式，在此切换过程中人耳主观感受不能出现啸声、声音突变等异常噪声。
3.1.4系统运行噪声
无论温度和分配器的调节装置处于何位置，也无论鼓风机处于何档位，都不允许发出如哨声、嘘声、呜声和振颤声等一类的干扰性噪声。
3.2.HVAC台架测试方法
3.2.1测试仪器：
（1）．使用精密声级计或普通声级计。
（2）．声级计误差应不超过±2dB（A）。
（3）．在测量前后，仪器应按规定进行校准。
（4）．使用全指向性的传声器。
3.2.2测试条件：
在静音室测试，保证背景噪音30dB以下。
采取全频谱分析（范围20Hz~20kHz），A计权方法，分辨率1/3倍频谱。
3.2.3测试位置如下图示：
测试位置：
将麦克风探头布置在鼓风机总成循环进风口中心与水平成45度1m处点，沿Y轴线与HVAC总成出风口对称面的交点；
3.2.4测试方法：
将HVAC总成放在静音室内的台架上，台架距地面的高度位1m，并用专用夹具固定好，将HVAC线束和控制面板及电源接好，并调试一下HVAC出风模式确认HVAC能够正常运行。
将测试电压设定在3V，6V，9V，12V，13V分别进行测量以下项目（若是无刷电机则将稳压电源设定在13V，调节空调面板风量档位进行测试）：
3.2.4.1内循环噪声测试
如下表所示，将模式调到内循环，电压设定3V，风量最大档，调节各个出风模式，待状态稳定后测量记录噪声值，测试3遍取平均值。
同样电压设定6V、9V、12V、13V，进行各个模式的噪声测试。
根据以上测试的数据计算出声压级，填写表格1，并绘制1/3倍频图。
3.2.4.2外循环测试
将空调开到外循环模式进行测试，测试方法同3.2.4.1。
记录整理测试数据，填写表格1，并绘制出1/3倍频图。
表格1HVAC总成噪声测试值
出风模式
温度设定
内循环（dB）
外循环（dB）
推荐值（低档/高档）
吹面
LO
50/64（dB）
吹面吹脚
LO
/
50/64（dB）
吹面吹脚
HI
/
50/64（dB）
吹脚
HI
/
50/64（dB）
吹脚除霜
HI
/
50/68（dB）
除霜
HI
50/64（dB）
3.2.4.3内外循环转换时的噪声测试
将测试电压设定13V（或将鼓风机开到最高档位），空调开启稳定后2s，切换外循环，稳定5s后再切换到内循环，如此进行测试3次，记录这一段时间的噪声变化。
4、整车状态下的空调噪声测试
4.1.主观评价项目
空调异响测试
对被测车辆进行主观评价，确保空调系统正常运行；开启空调，调节风量开关，使鼓风机从低档→高档→低档循环，判别HVAC在运行过程中是否有异常声响；
调节各种出风模式，判断各个模式转换时是否有异常声响。
4.2整车状态下空调系统噪声测试
4.2.1测试仪器
同3.2.1
4.2.2测试条件
⑴．测量场地应平坦而空旷，在测试中心以25m为半径的范围内，不应有大
的反射物，如建筑物、围墙等。
⑵．测试场地跑道应有20m以上的平直、干燥的沥青路面或混凝土路面。
路
面坡度不超过0.5％。
⑶．本底噪声（包括风噪声）应比所测车辆噪声至少低10dB（A）。
并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。
注：
本底噪声是指测量对象噪声不存在时，周围环境的噪声。
⑷．为避免风噪声干扰，可采用防风罩，但应注意防风罩对声级计灵敏度的影响。
⑸．声级计附近除测量者外，不应有其他人员，如不可缺少时，则必须在测量者背后。
⑹．被测车辆不载重。
测量时发动机应处于正常使用温度，车辆带有其他辅
助设备亦是噪声源，测量时是否开动，应按正常使用情况而定。
⑺气象条件
汽车外面的气温必须在-5℃到+35℃范围内，沿着测量路线在约1.2m高度的风速不得超过5m/s，其它的气象条件不得影响测量结果。
⑻被测车辆门窗必须全关，辅助装置如雨刮器等在测量试验过程中不得工作。
4.2.3测试位置
对于双排座椅单蒸空调系统，测试点的位置参照下图中1、3、5三点执行；为考察空调噪声的情况，可在仪表板的左右吹面风口15cm处各布一个点作为参考；
对于双排座椅前HVAC+后BOOSTER的空调系统，除了以上布点外，可在后BOOSTER出风口增加一个测试点作为参考。
对于三排或多排座椅单蒸空调系统，前排和后排的测试点位置与下图中的1、3、5三点一致，同时可在仪表板两侧出风口各布一个测试点作为参考；
对于三排或多排座椅双蒸空调系统，除了以上测试点外需在最后一排座椅中间位置增加一个测试点，同时可在后蒸出风口15cm布一个测试点作为参考。
4.2.4测试方法
4.2.4.1将车子选择空档，启动车子几分钟，使车子达到正常工作温度范围。
之后关闭发动机，用稳压电源代替车用电瓶。
4.2.4.2将稳压电源调到13V，测试背景噪声。
4.2.4.3开启空调系统，待送风稳定后记录测量值。
设定各个空调出风模式，分别测试空调风档设定在不同档位状况下的噪声值。
每次测试不少于3次。
4.2.4.4发动机怠速，待温度后开启空调系统，调节空调出风模式，分别测试风挡设定在不同档位下的噪声值，并记录数据。
4.2.5测试结果处理
对数据进行排查，剔除不正常数据；
对以上测试数据按照各种工况计算出声压级，填写附件表格2和表格3，并绘制1/3倍频图。
4.2.6车内噪声目标值推荐
车内噪声标准没有严格的规定，一般情况下可分如下几种情况：
（1）听力障碍界限允许值：
80dB（A）；
（2）不舒适感允许值：
60dB（A）；
（3）不妨碍成员对话的允许值：
45~50dB（A）；
（4）正常工作、操作允许值：
35dB（A）；
（5）休息、睡眠允许值：
30dB（A）；
对成员来说主要控制上述1~3项。
因此，我们做空调设计时也要把空调中低档噪声值作为考察项。
通过对其他车型的分析，建议设定以下目标值：
在发动机怠速情况下，最低档的噪声不应高于50dB（A），中速档噪声不应高于58dB（A），最大档噪声不高于65±2dB（A）。
5、鼓风机总成测试规范
5.1主观评价项目
5.1.1鼓风机电机运行噪声
主观评价鼓风机电机低频噪声，不得出现电机运行的嗡嗡声、转轴噪声等异常声音；同时在电机启动和关闭的情况下不得出现异响。
5.2鼓风机总成噪声测试方法
5.2.1测试仪器：
（同1.2.1）
5.2.2测试条件：
（同1.2.2）
5.2.3测试位置如下图示：
测点1布在距鼓风机出风口1m、45°处，如下图示
5.2.4测试方法如下：
将鼓风机放在静音室内的台架上（台架距地面的高度约1m），将鼓风机线束和稳压电源接好；麦克风布在鼓风机进风口1m、45°处；将测试电压设定在3V，6V，9V，12V，13V分别进行测量以下项目：
⑴鼓风机电机单体（不带叶轮和涡壳），测试位置：
鼓风机轴线距电机1m处；
⑵鼓风机单体（带叶轮和不带涡壳），测试位置：
鼓风机轴线距涡壳上端面1m处；⑶鼓风机总成（带叶轮和涡壳），测试位置：
鼓风机总成出风口端面中心法向1m处；
以上测量每种工况测3次，记下每次测量的数据。
5.2.5测试结果处理
对数据进行排查，剔除不正常数据；
对以上测试数据按照各种工况计算出声压级，填写表格3，并绘制1/3倍频图。
表格4鼓风机总成噪声测试值
电压（V）
测试项目（dB）
3
6
9
12
13
电机单体（不带叶轮和涡壳）
鼓风机单体（带叶轮和不带涡壳）
鼓风机总成（带叶轮和涡壳）
注：
鼓风机总成噪声测试可作为选测项目；
6、附件:
整车噪声测试填写表格示例。
升级会员 