汽车空调系统NVH性能与整体开发思路.pdf

汽车空调系统汽车空调系统 NVH性能与整体开发思路NVH性能与整体开发思路 GWMPPT V2015.4 整车空调系统NVH性能 整体开发思路 案例介绍案例介绍 GWMPPT V2015.4 一整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 整车制冷性能 除霜除雾性能 以往概念 空调 整车采暖性能整车通风性能 空调 系统 性能 GWMPPT V2015.4 一整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 随着整车NVH越来越受到行业和客户的重视，NVH性能成为了整车舒适 性彰显技术实力的重要标志是整车级诸多性能的关键性能辆车是能 1、空调系统NVH性能背景 性、彰显技术实力的重要标志，是整车级诸多性能的关键性能，一辆车是否能 赢得市场青睐，NVH性能已成为衡量标准。 而对于汽车空调系统而言，开空调产生的各类NVH问题直接影响到客户 在车内的舒适感（主观感受）影响整车NVH水平在车内的舒适感（主观感受），影响整车NVH水平。 汽车NVH开发技术成为整车开发的核心技术。 包含 空调NVH空调NVH GWMPPT V2015.4 一、整车空调系统NVH性能 2、空调系统NVH问题 、整车空调系统NVH性能 GWMPPT V2015.4 一、整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 2、空调系统NVH问题 制冷循环系统 暖风循环系统 制冷循环系统 暖风循环系统 空音大响涉到部件的单体水以相应振动共振等问开空调噪音大、异响（涉及到零部件的单体NVH水平以及相应振动、共振等匹配问题） 开空调后出风噪音大（涉及到风量的分配、风道的设计、HVAC设计匹配等） 开空调后空调系统的噪音（涉及到冷媒脉动噪音、冷媒哨音、膨胀阀流量调节振动等） 开空调后怠速车身振动方向盘抖动等（涉及到ECU标定以及关联系统模态匹配） GWMPPT V2015.4 开空调后怠速车身振动、方向盘抖动等（涉及到ECU标定以及关联系统模态匹配） 发动机启动瞬间HVAC产生的流水声 一、整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 2、空调系统NVH问题 一种是由力和力偶通过结构传递车身引起的NVH问题称为结构噪音种是由力和力偶通结构传递车身引起的问题称为结构噪音 结构传递噪声主要是低频（1000 Hz)NVH问题空气传播噪声主要是高频(1000Hz)NVH问题 这两种问题都通过下面形式分析： 1、源的强度 2NVH路径衰减或放大问题2、NVH路径衰减或放大问题 提高NVH性能的方法： 1、从源头解决 2从传递路径解决2、从传递路径解决 GWMPPT V2015.4 一、整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 3、空调系统NVH问题产生的原因 整车性能 整车各种试验 测试、评价 各类NVH问题出现 包含空调系统NVH 整车性能 系统性能 定义 各级性能目标 逐级 各种评价 零部件性能 各级性能目标 与分解 进行性能验证 各种评价 测试、分析 各种设变 验证、评价 系统与零部件 设计开发工作 系统与零部件 设计验证工作 验收 设计开发工作设计验证工作 在空调系统性能开发存在前期设计没有把空调系统NVH性能指标作为设计目标要 求，没有进行目标分解，没有进行针对性或者兼顾性开发，没有纳入开发节点各环节 GWMPPT V2015.4 的控制，没有建立起相应的开发控制流程，可以说对于空调系统NVH性能，在开发前 期和开发过程中没有开展任何系统性的NVH开发工作。 一整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 4、空调系统NVH性能的诞生 GWMPPT V2015.4 汽车空调系统NVH性能成为了整车NVH性能关键性能之一 一整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 5、整车空调系统NVH性能的组成 整车气整车气 密性 车身车身 隔音 发动机发动机 轮系 空支架 空调 系统 整车空调系 统NVH性能 空支架 模态 整车冷整车冷 却系统 ECU GWMPPT V2015.4 发动机EMS ECU 标定 一整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 6、整车空调系统NVH功能框图 GWMPPT V2015.4 一整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 7、整车空调系统NVH性能目标与分解 整车空调系 统NVH性能统NVH性能 目标分 设计验 空调系统 NVH性能 HVAC总成+风道台架系统,NVH性能（各风挡、各 模式下的的整体噪音和各出风口噪音等） 空调系统制冷NVH性能（冷媒脉动部件振动等） 分解与设 验证与目标 NVH性能 空调系统制冷NVH性能（冷媒脉动、部件振动等） 暖风系统NVH性能（运行状态评估） HVAC总成单体及附件NVH性能 压缩机单体NVH性能（含模态阶次） 设计 标验收 空调系统 NVH性能 压缩机单体NVH性能（含模态、阶次） 冷凝器模态、减振结构NVH相关要求 空调管路及其附件NVH性能要求 空调风道NVH性能要求 GWMPPT V2015.4 NVH性能 空调风道NVH性能要求 各类堵件（膨胀阀、水管、排水管等处） 各类减振垫、橡胶垫、减振管夹） 一整车空调系统NVH性能、整车空调系统NVH性能 8、空调系统NVH性能与其他系统匹配方面 发动机 与发动机主轴传动比的选择 压缩机及其支架模态与发动机的阶次规避 发动机 方面 压缩机及其支架模态与发动机的阶次规避 与发动机本体的安装强度的CAE分析 发动机轮系NVH要求 ECU标定：开压缩机扭矩补偿确定（转速提升、扭（ 矩提升根据实际情况选择） 防火墙 仪表台 HVAC总成固定在前防火墙或者IP支架上 需要进行CAE分析以确定各模态之间是否 仪表台 产生共振 , HVAC安装点车身侧刚度 从结构上选择合适的橡胶减振垫 冷凝器布置在水箱、中冷上等需要共同考 虑减振垫的效果减振垫的刚度 前端 冷却模块虑减振垫的效果，减振垫的刚度 冷却风扇控制策略以及风扇运行后的振动 冷却模块 整车 进风面积与结构；后通风面积与后通风框结构 通风路径结构 通风系统 通风路径结构 各风道及出风口结构设计 其他：整车气密性水平车身NVH设计水平发动机悬置静刚度动刚度 GWMPPT V2015.4 其他：整车气密性水平，车身NVH设计水平，发动机悬置静刚度、动刚度， 车身与空调相关处模态、刚度等 二整体开发思路二、整体开发思路 1、空调系统NVH性能整体开发思路 把空调系统NVH性能与空调制冷性能、除霜除雾性能、采暖性能、通风性能 并列为整车空调系统性能纳入整车级性能从设计源头开始控制树立空调系统并列为整车空调系统性能，纳入整车级性能从设计源头开始控制，树立空调系统 NVH性能的核心战略位置！ 整车空调系统性能 降温性能 整车空调系统性能 空调降温性能 空调除霜除雾性能 降温性能 除霜除雾性能 采暖性能 通风性能 空调除霜除雾性能 空调采暖性能 通风性能 通风性能 通风性能 空调系统NVH性能 从空调系统的概念设计起始在零部件和系统的设计构想、设计方案、设计任务书 以及关联系统的设计要求和输出，就把空调系统NVH性能设计开发作为关键性能进行 设计开发。 GWMPPT V2015.4 设计开发。 二整体开发思路二、整体开发思路 2、空调系统NVH性能的开发理念 按照国际”V“字形开发理念，进行设计开发。 在空调系统性能设计开发前期把空调系统NVH性能指标作为空调系统关键性能目 标要求，进行目标分解，进行针对性或者兼顾性开发，纳入开发节点各环节的控制， 建立起相应的开发控制流程在开发前期和开发过程中开展系统性的空调系统NVH性 GWMPPT V2015.4 建立起相应的开发控制流程，在开发前期和开发过程中开展系统性的空调系统NVH性 能开发工作。 二整体开发思路二、整体开发思路 3、空调系统NVH性能开发的基本工作 1、从NVH基础知识、空 NVH基础NVH知识NVH基本分 能 、从基础知识、空 调系统NVH基本性能入手进 行有关空调方面的NVH知识 了解与掌握。 知识了解初步掌握析能力 空调系统 NVH性能 单件 NVH性能 整车空调系 统NVH性能NVH性能NVH性能统NVH性能 2、购买设备测试标杆车 和公司车型建立空调系统 NVH性能数据库。 设备可行性 分析报告 设备厂家 交流 设备申请 NVH交流 空调系统单件整车空调系 3、识别出空调系统本身 与整车其他关联系统 空调系统 NVH性能 单件 NVH性能 整车空调系 统NVH性能 空调系统NVH性能关联系统识别以及相互影响 GWMPPT V2015.4 空调系统NVH性能关联系统识别以及相互影响 二整体开发思路二、整体开发思路 3、空调系统NVH性能开发的基本工作 4、借助空调系统NVH设 备逐步建立空数库 利用NVH设备建立空调系统NVH性能数据库 备逐步建立空调NVH数据库 标杆车型+公司车型 利用NVH设备建立空调系统NVH性能数据库 5、借助空调系统NVH设 备测试分析各类NVH问题 利用NVH设备建立空调系统NVH性能数据库 标杆车型+公司车型 6、初步建立起空调系统 NVH相关设计要求及文件 在各类技术文件以及流程中增加NVH性能方 面的要求如设计任务书、技术协议、 NVH相关设计要求及文件 面的要求如设计任务书、技术协议、 checklist、开发控制流程、DV/PV等 空调系统NVH问题分 空调系统噪音大、异 7、 借助空调系统NVH设 备逐步建立起空调系统NVH 性能开发能力 空调系统NVH问题分 析、解决能力建立； 空调系统NVH匹配开 发能力建立 响分析和匹配能力； 空调系统出风风噪的 分析和匹配能力； 空调系统脉动哨音 GWMPPT V2015.4 发能力建立 空调系统脉动、哨音、 振动的分析和匹配能力 三案例介绍 1、空调的振动传递（以压缩机为例） 三、案例介绍 GWMPPT V2015.4 三案例介绍 2、空调的振动传递（开空调压缩机方向盘抖动） 三、案例介绍 问题描述 问题描述： 在发动机怠速工况下，开空调压缩机后方向盘抖动出现，抖动无法容忍。 问题分析： 开启出压缩机以外的其他用电设备如大灯音响系统方向盘也抖动a、开启出压缩机以外的其他用电设备：如大灯、音响系统，方向盘也抖动， 幅度有所不同，可以初步得出结论是由于发动负荷变大振动变大造成的问题 b、分析方向： 从振动传递路径分析：压缩机到发动机再到悬置到转向机到方向盘从振动传递路径分析：压缩机到发动机再到悬置到转向机到方向盘 从压缩机与发动机共振分析：无共振 从悬置、方向盘的模态，刚度等分析，查出悬置刚度隔振量不满足要求， 方向盘模态也不满足要求达不到Hz方向盘模态也不满足要求，达不到Hz 从发动机ECU扭矩补偿量分析，通过调整扭矩补偿量可以改善，减小振动 问题结论：方向盘抖动是综合的NVH问题需要综合全面分析问题 问题结论：方向盘抖动是综合的NVH问题，需要综合全面分析问题。 最终解决：优化悬置刚度、优化方向盘模态为Hz，调整了ECU扭矩补偿量， 最终解决问题 GWMPPT V2015.4 三案例介绍 3、结构传递典型案例 三、案例介绍 问题描述： 问题描述： 在空调后鼓风机开启4档和5档，中通道手扶箱盖板振动明显。 问题分析：从振动传递路径分析，见下图: 问题结论：硬性联接造成的，振动传递，典型的结构传递。问题结论硬性联接造成的，振动传递，典型的结构传递。 问题解决：增加橡胶垫问题解决。 增加减振 橡胶垫 硬性连接 橡胶垫 问题解决 硬性连接 GWMPPT V2015.4 三案例介绍 4、暖风系统典型案例 三、案例介绍 问题描述： 问题描述： 发动机启动瞬间，特别是冷车状态下，仪表台下有1-2S时长的“哗 啦啦”流水声。 问题分析：问题分析 问题初步判断是加热器芯体内有空气造成，分析为什么会有空气？ 具体见下面发动机冷却系统循环图 问题结论：，发动机小循环冷却系统中存在空气致使发动机启动瞬间存在 流水声。根本原因是发动机小循环冷却系统不能排气，大循环很难排气。 GWMPPT V2015.4 Thank you for your time GWMPPT V2015.4