摘要:本着以客户需求为导向,以提升产品品质为主,尽量减少或避免空调系统显性品质问题,因此要加强汽车空调HVAC总成在产品开发阶段或品质抽查阶段的品质控制;具体阐述了HVAC总成噪声测试方法和过程监控要点,为判断异常现象提供参考依据。
目前,随着人们物质生活的提高,消费者对汽车空调舒适度要求也越来越高,而对于噪声这显性的评价要求更高。为了使汽车空调在噪声舒适度方面有所提高,对于单体部件的要求也更加严格,因此在新产品研发初期阶段,应根据产品的自身特点和结合整车状况,制定合理有效的测试方案及方法,加强产品开发初期验证的充分性。
1试验介绍
由声学知识可知,为了模拟人耳听觉在不同频率下有不同的灵敏性,在声级计内设有一种能够模拟人耳的听觉特性,就是将电信号修正为与听感近似值的网络,这种网络叫作计权网络。通过计权网络所测得的声压级,已不再是客观物理量的声压级(叫线性声压级),而是经过听感修正的声压级,叫作计权声级或噪声级。计权(又叫加权)参数是在对频响曲线进行了一些加权处理后测得的参数。
为了更真实地反映人的主观听感,对低频和高频都加以适度的衰减,这样中频便更突出。把这种加权网络接在被测器材和测量仪器之间,于是器材中频噪声的影响就会被该网络“放大”,换言之,对听感影响最大的中频噪声被赋予了更高的权重。根据所使用的计权网不同,分别称为A声级、B声级和C声级,声级计单位记作dB (A), dB (B)和dB(C)。A计权声级是模拟人耳对55 dB以下低强度噪声的频率特性;B计权声级是模拟55 dB-85 dB的中等强度噪声的频率特性;C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性;三者之间的主要区别是对噪声低频成分的衰减程度不同,A衰减最多,B次之,C最少。A计权声级由于其特性曲线接近于人耳的听感特性,因此在噪声测量中应用是最广泛的一种;所以,这里我们所说的汽车空调HVAC总成的噪声评价,也是采用A声级来进行评价噪声的量。
图1所示的方框图是声音信号的输入转换过程。即由传声器将声信号转换成需要的电信号,此时的信号是比较微弱的,为了能够推动下一级电路,需要将信号进行放大,然后根据仪器的量程范围,再将信号通过衰减器转换成合适的信号(衰减器实际上也就是量程转换开关的一种),再将信号放大来推动下一级电路。在此,为了能正确地反映被测对象的实际状态,必须对所测量的值进行修正(也就是加权),即在测量噪声时还需要通过一个与听觉频率特性等效的滤波器。
2试验要求
1)试验室内的本底噪声值与被测样件的噪声值差值应不小于10 dB (A)。
2)试验室内的环境条件通常情况下按照常温条件,额定工作电压按QC/T 413-2002中4.1的规定进行,特殊条件可按照实际检测需求进行设定。
3具体操作方法及要点
1)测试前首先打开测试软件界面,利用声级校准器(可产生频率为1000 Hz,声压级为94 dB的恒定声压级,精度为±0.3 dB)将测试仪器进行校准;然后确保试验室内无任何的发声源、关好隔音门、无外界干扰的条件下,对试验室内的本底噪声进行测试并做好记录。
2)将被测试的样件固定在图2所示的测试台面上,传感器按照图3所示进行布置。然后利用直流稳压电源给样件通入额定工作电压(鼓风机工作时的端电压,不是稳压电源设备的显示值,因此,一定要用万用表进行核对),其次,需要确认HVAC总成内的运动机构功能正常与否,要采用与之相匹配的控制器对HVAC总成内的各个模式进行调节,观察是否能够正常工作,同时,在通过用控制器调节的过程中,需要注意观察各风门动作情况及电机运转时是否有异常声音产生,在此过程中我们通过耳朵的听觉来感受是否有不舒服的声音。在这里需要强调两点:第一,我们在听的时候,耳朵与被测样件需要保持有一定的距离(推荐1m)及角度(推荐45°);第二,被测样件在各个模式下的各个方位都要听。
4异音判断方法
1)主观评价在试验室内若发现被测样件有异常声音时,首先我们让被测样件在额定工作电压下运行20 min,也就是进行预热处理,若预热后,异音依然存在的话,再看一下频谱是否有异常,若频谱显示也异常(排除软件自校准错误等),那就可以断定这个被测样件肯定是有问题的;若主观感受有异常声音,但是频谱显示正常,对此,对于比较难以断定的异常声音,建议可多人进行辨别,进行评审决定。
2)软件频谱分析(案例分析)若发觉异常噪声后,建议按图4的要求进行频谱分析,计算最大的相邻频带噪声差值。并进入试验室,将噪声测试探头的位置放在感觉异常噪声最明显的位置,重新进行测试、计算最大的相邻频带噪声差值。
观察40 Hz~10 kHz的频带内是否有类似图4形状的尖峰波形频谱,分别计算出峰顶与左右峰谷的相邻频带噪声差值DL和DR,取左右两侧最大差值作为相邻频带噪声差值D。左右峰谷的相邻频带噪声差值的计算方法为:①D2<D1则D=D1(见图4a) ;②D2≥ D1则D=D1+D2(见图4b)。异音值判断可参考表1
异音类型可参考表2。