禹 樂，何景林，塗家富

（重慶長安（ān）汽車（chē）股份有限公司合肥研究院）

摘　要：汽（qì）車空調在低溫環（huán）境下，會出現（xiàn）一種鼓風機異響現象，本文（wén）通過分析，查找出問題原（yuán）因並製定了解決措施。

關鍵詞：低溫；鼓風機；異響

目前，汽車已成為日常出行的主要交通工具，用戶對其乘座舒適性的要求（qiú）越來越高。汽車空調作為汽車重要的電器附件，可實現製冷、製（zhì）熱、除霜、除霧等功能，為車內駕乘人員提供良好舒適的環境。舒適環（huán）境包含適宜的溫（wēn）度（dù）、濕度、良好的噪聲水平。其中的噪聲水平，用戶越來越關（guān）注，關（guān）於空調噪聲，筆者通過查閱（yuè）著述（shù），發現關於低溫（wēn）環境（jìng）下鼓風機噪（zào）聲問題總結較少，因此本文就低溫環境下一種鼓風機常見噪聲問題進行探討。低溫環境下，汽車空調主要實現製熱功能，對於傳統燃油（yóu）車來說，其原理是利用發動（dòng）機的餘熱（rè）來（lái）進行製熱，HVAC內部有暖（nuǎn）風芯體，暖風芯體與發動機冷卻係統（tǒng）相連，當發動機（jī）冷卻液溫度上升到一定值後，在水泵的作用下，將（jiāng）高溫冷卻液輸送到暖風芯（xīn）體內，暖風芯體將周圍的（de）空氣（qì）加熱，通過鼓風機將加熱後的空氣吹出，實現製熱效果。實現熱交換的冷（lěng）卻液將被水泵重新送到發動機冷卻係統，以進（jìn）行下（xià）一個製熱（rè）循環，空調係統製熱原理圖如圖1所示。

1　故障（zhàng）描述

汽車在產品開發階段，會模擬用戶（hù）的各種使用環境，進行充分驗證，這其中，各極限（xiàn）工（gōng）況下（xià）的道（dào）路耐久專項試驗必不可少，比如吐魯番高溫試驗、海南高溫高濕試驗（yàn）、漠河低（dī）溫試（shì）驗（yàn）等。筆者開發的某款（kuǎn）車型，在（zài）漠河開展低溫道路適應性試驗時，發現冷車狀態下 （環境溫度-36℃），次開啟汽車空調，HVAC會發出一種“吱吱”的幹摩（mó）擦聲噪聲，聲（shēng）音屬於高頻尖（jiān）銳聲，維持15s左右後，自行消失，空調（diào）恢複（fù）正常工作狀態。

2　問題分析

2.1 低溫試驗排查

根據問題發生（shēng）的條件（jiàn），采用環境模擬的方式，對問題原因進行（háng）試驗分析。選取5套樣件 （1套（tào）故障件和4套新件），依次編號為1#-5#，將試驗（yàn）樣件放入低溫（wēn）箱，溫度維持在-40℃，低溫儲存8h後（hòu），分別對試（shì）驗樣件進行通（tōng）電測試，故障複（fù）現，主要表現為HVAC有吱吱幹摩擦尖叫聲，故障率100%，低溫測試結果見表1。

通過（guò）本次試驗，得出如下結論。

1）因新件和故（gù）障件均出現（xiàn）該問題，可確（què）認該現象與耐久性能無關，屬普遍現象。

2）常溫下，無（wú）異常噪聲，可確認該現象（xiàng）僅（jǐn）在低溫下出現，與溫度有關。

3）經現場識別，確認噪聲源為（wéi）HVAC鼓風機電機軸承部位發出，排除鼓風機葉輪和蝸殼（ké）摩擦聲等零部件幹涉原因。

為便於說（shuō）明問題，對鼓風機電機位置進行示意，如圖2所示。

2.2 鼓風機電機分（fèn）解

為排查故障原因，需要進一步對鼓風機電機進行拆解，電機組成示（shì）意圖（tú）見圖（tú）3，通過拆解（jiě），發（fā）現產生異響的軸承為（wéi）含油軸承。

查閱相關（guān）資料，含油軸承的工作原理為：電（diàn）機轉軸與軸承內孔采取間（jiān）隙配合，電機不工作（zuò）時，潤（rùn）滑油被軸承的內壁油孔吸入軸承內（nèi），含油軸承電（diàn）機（jī）結（jié）構示意圖見圖4。

1）常溫啟動：常溫條件下，潤滑油流動（dòng）性好，電機啟（qǐ）動後，在離心力（lì）作用下，油從軸承流出來，在軸和軸承間充分潤滑，電機無異響。

2）低溫啟動：低溫環境下啟動電機，此時潤（rùn）滑油粘稠，油流出速（sù）度變慢，不能及時的在（zài）軸和軸承內壁形成油膜，導致剛啟動（dòng）時，轉軸與軸承產生幹摩擦（cā）聲音，摩擦生熱，再加上離心（xīn）力，油膜慢慢（màn）產生（shēng），異響消失。

綜上所述，本次（cì）異響產生原因為鼓風機電機軸承選用不合理，在低溫環境下，軸承油（yóu）脂流動不暢，不能及時形成油膜，導致（zhì）異響（xiǎng）產生。

3　解決方案

解決方案主要（yào）從改善鼓風機電機軸承低溫（wēn）性能差方（fāng）麵著手（shǒu），目前常用電（diàn）機軸承有含油軸承和滾珠軸承兩種，從耐低溫性能角（jiǎo）度來看，滾珠軸承性能更為優良，滾珠（zhū）軸承電機結（jié）構示意圖見圖5，該種軸承轉軸與軸承內圈采用過盈配（pèi）合，鋼?表麵被油脂包裹，在-40℃低溫環境下，油脂潤滑性能仍然保持良好。電機工作時，軸（zhóu）承內圈滾珠轉動，油（yóu）脂直接給滾珠潤滑（huá），不會因為幹摩擦引起吱吱的異響聲。

電機改善前後對?圖見圖6，采用新電機後的（de）HVAC低溫台架試驗，冷啟動無異響，HVAC運行正（zhèng）常（cháng）。新方案電（diàn）機在漠河進行低溫適應性（xìng）路試，整個試驗階段（duàn），冷啟動無異常噪聲產生。綜合台架和道路試（shì）驗結（jié）果，本案例中（zhōng）出現的低溫異響（xiǎng）問題得到解決（jué）。

4　結（jié）論

隨著乘客對汽車空調舒適性要求越來越高，空調噪聲（shēng）、異響問題越來越受關注。在極限低溫環境下（xià），一般低於-30℃時，車輛放置一段時間後（hòu），鼓風機次冷啟動時，會（huì）產生吱吱的幹摩擦音。該（gāi）問題（tí）主要是HVAC鼓風機電機（jī）軸承極限（xiàn）低溫性能差導致，可以通過采（cǎi）用耐低溫性能好的滾珠軸承解決該類問題（tí）。

來源：《汽車（chē）電（diàn）器》2019年12期