摘要：本篇通过对风骏风机噪声形成的原因分析，提供一种设计改进思路和手段，通过试验数据验证此解决方案是有效可靠的。

    风骏皮卡是长城汽车股份有限公司推出的经典车型，连续14年全国销量第一，市场保有量70万，出口100个国家和地区，连续10年中国汽车出口额第一。风骏皮卡外形与国际接轨，威猛大气，做工精细，是引领皮卡发展的时尚先锋；舒适丰富的配置，更是全面提升了驾乘者的感受，是皮卡行业的绝对标杆。

1问题描述
    汽车空调系统可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全，而空调风机的噪声是影响舒适性的重要因素之一。
    我们在进行风骏HVAC （Heating Ventilation andAir Conditioning，空调器总成）总成测试的时候，发现风机有比较尖锐的声音，单鼓风机总成的时候更加明显，这样乘客会感到明显的不舒服，这是我们必须要改进的。

2原因分析
    风机及匹配结构功能如图1所示。

    我们首先对鼓风机单体进行测试，并没有听到明显的尖锐声音，因此确定是风机和蜗壳在匹配上产生了问题。接下来对风机的频谱进行了测试，结果见表1。

    通过以上试验数据可以看出，风机总成明显存在30～40倍频（倍频：风机基本频率的整数倍频率。基频=1／周期；周期为风机转一圈所需要的时间）的高频音，风机端电压在DC（直流电源）6 V, DC8V时尤其明显，频域峰值超出其附近声压级在10 dB左右，这样人耳听起来会感觉有比较尖锐的声音。

    同时我们进行了风道流场的CFD（计算流体动力学，用以模拟仿真实际的流体流动情况）分析，结果如图2所示。

    通过分析可以看出，在蜗壳的出风口处靠近蜗舌（图1）的地方存在一个较大的涡流区，而蜗舌区域恰恰是产生高频音的重灾区，因此可以初步确认，蜗舌和风机的叶轮的匹配是产生问题的原因。

3设计改进思路
    根据经验理论值，小型风机蜗舌与叶轮间的间隙t取值为：t/D=0.07～0.15（前向叶轮今，其中D为叶轮直径。经过测量，目前风骏风机蜗舌与叶轮间的间隙为9.713 mm，叶轮直径D=150 mm, t/D =0.065，处于合理取值的下限值以下，即风机叶轮和蜗壳蜗舌处间隙偏小。由于蜗壳模具比较难改，因此我们决定采用叶轮直径小一些（D=135 mm）的风机进行匹配，此时t=17.213，t/D=0.128，处于合理取值中间值附近，理论上较为理想，之后进行风道流场的CFD分析来验证我们的判断。结果如图3所示。

    通过分析可以看出在蜗壳的出风口处靠近蜗舌的涡流区明显变小，因而产生的高频音也会变小，这也初步验证了我们的设计改进思路。

4效果验证
    有了充分的依据，我们经过一段时间的准备，制作了叶轮直径为135 mm的风机手工样件，随后进行了实物验证，验证过程主要分为3个步骤。
    第1步，首先对鼓风机总成、HVAC总成状态下的噪声进行评审，大家一致认定基本上听不到比较尖锐的声音，有的只是呼呼的风声，在此基础上，开始下一步的验证。
    第2步，我们对风机的频谱进行了测试，并对设计改进前后进行了对比，结果见表2、图4和图5。

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