CN113624532A - 一种汽车冷媒流动噪音测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车冷媒流动噪音测试装置及方法，属于汽车空调系统噪音测试领域，该装置包括焓差性能台，以及设于其内的采集与分析系统、减噪系统和被测空调。焓差性能台包括相互隔离设置的第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室，以及设置在第一蒸发室、第二蒸发室或冷凝室外侧的制冷/制热系统及其控制器。通过控制器控制制冷/制热系统向第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室提供环境温度和湿度，从而在噪音测试时保证环境底噪较小的同时，引入环境温度和湿度控制因素，更加真实地模拟实车运行中冷媒流动出现噪音的情况。

Description

一种汽车冷媒流动噪音测试装置及方法

技术领域

本发明属于汽车空调系统噪音测试领域，涉及一种汽车冷媒流动噪音测试装置及方法。

背景技术

空调是汽车的重要零部件，传统汽车空调系统冷媒流动噪音测试阶段时，只保证环境底噪≤38dB，对环境温度和湿度不做明确要求。

汽车空调在现实路况运行中，受到不同季节、地域等环境因素影响(温度、湿度、压缩机转速)，会影响汽车空调系统内部冷媒压力，现在的冷媒流动噪音测试方式未对环境温湿度进行控制，导致传统冷媒流动噪声测试过程不仿真，在实车运行中冷媒流动出现噪声。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽车冷媒流动噪音测试装置及方法，以解决传统汽车冷媒流动噪音测试未对环境温湿度进行控制带来的不能模拟实况的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车冷媒流动噪音测试装置，包括焓差性能台、采集与分析系统、减噪系统和被测空调；焓差性能台包括相互隔离设置的第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室，以及设置在第一蒸发室、第二蒸发室或冷凝室外侧的制冷/制热系统及其控制器；被测空调包括冷凝器、压缩机和蒸发器，冷凝器通过一路冷媒管路与蒸发器相连，通过另一路冷媒管路经压缩机与蒸发器相连；冷凝室内设置有风道，被测空调的压缩机和冷凝器设置在冷凝室内，并且冷凝器与风道连通；减噪系统和采集与分析系统分别设置两个不同蒸发室内并相互连通，被测空调的蒸发器设置在减噪系统内；通过控制器控制制冷/制热系统向第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室提供环境温度和湿度。

进一步，采集与分析系统包括动态热机械分析仪、噪音采集麦克风、头部声学多通道数据采集系统和头部声学数据分析软件；动态热机械分析仪和噪音采集麦克风设置在减噪系统内，动态热机械分析仪与蒸发器相接触，头部声学数据分析软件设置在与减噪系统不同的蒸发室内，头部声学多通道数据采集系统的信号线贯通两个蒸发室，一端与动态热机械分析仪和噪音采集麦克风相连，另一端与头部声学数据分析软件相连，接收动态热机械分析仪和噪音采集麦克风采集的信息，传输给头部声学数据分析软件进行分析，得出噪音测试分贝值。

进一步，噪音采集麦克风通过支撑架安装在与蒸发器水平距离10mm处。

进一步，减噪系统包括由隔音板围成的隔音间、设置在隔音间外侧且与隔音间连通的消音器、一端与消音器连通的保温管、与保温管另一端连通的共振消音腔，以及与共振消音腔连通的鼓风机；蒸发器设置在隔音间内；由鼓风机抽吸所在蒸发室的环境温度和湿度，依次经共振消音腔、保温管和消音器向隔音间内提供测试所需的环境温度和湿度。

进一步，被测空调还包括膨胀阀，膨胀阀安装在与蒸发器相连的两路冷媒管路上，并设置在减噪系统内。

进一步，第一蒸发室和第二蒸发室中的一个或全部及冷凝室设有可启闭的门，第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室两两之间也设有可启闭的门。

一种汽车冷媒流动噪音测试方法，采用如上任一项所述的汽车冷媒流动噪音测试装置，包括以下步骤：

调试试验工况：开启焓差性能台，根据试验要求，利用控制器调节并输出试验所需的试验工况，制冷/制热系统受到控制器的输出，调节第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室的环境温度和湿度；

测试噪音：通过采集与分析系统测试被测空调的噪音测试分贝值，模拟汽车在实际运行情况下空调冷媒流动出现的噪音。

进一步，减噪系统内的环境底噪控制在≤38dB。

进一步，环境温度的控制精度±0.3℃，环境湿度的控制精度±3％RH。

本发明的有益效果在于：

在通过减噪系统保证环境底噪的同时，通过焓差性能台为噪音测试提供环境温度和湿度，更加真实地模拟实车运行中冷媒流动出现噪音的情况。

环境温度的控制精度±0.3℃，环境湿度的控制精度±3％RH，提供了一个低成本、高标准的噪音测试方案。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明汽车冷媒流动噪音测试装置的整体布置示意图；

图2为减噪系统的布置示意图。

附图标记：第一蒸发室1、第二蒸发室2、风道3、冷凝室4、控制器5、制冷/制热系统6、动态热机械分析仪7、噪音采集麦克风8、头部声学多通道数据采集系统9、头部声学数据分析软件10、隔音间11、隔音板12、消音器13、保温管14、共振消音腔15、鼓风机16、冷媒管路17、冷凝器18、压缩机19、膨胀阀20、蒸发器21。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1和图2，为一种汽车冷媒流动噪音测试装置，包括焓差性能台、采集与分析系统、减噪系统和被测空调。

焓差性能台包括相互隔离设置的第一蒸发室1、第二蒸发室2和冷凝室4，以及设置在第二蒸发室2外侧的制冷/制热系统及其控制器5。通过控制器5控制制冷/制热系统向第一蒸发室1、第二蒸发室2和冷凝室4提供环境温度和湿度。第二蒸发室2和冷凝室4分别设有可启闭的门，以便出入相应空间，第一蒸发室1、第二蒸发室2和冷凝室4两两之间也设有可启闭的门，方便在三个空间内切换出入。

被测空调包括冷凝器18(模拟不同情景下发动机舱的环境条件)、压缩机19(调节压缩机19转速模拟不同状态下的空调模式运行)、蒸发器21(也可称为空调箱)和膨胀阀20，冷凝器18通过一路冷媒管路17与蒸发器21相连，通过另一路冷媒管路17经压缩机19与蒸发器21相连。膨胀阀20安装在与蒸发器21相连的两路冷媒管路17上。

冷凝室4内设置有风道3，被测空调的压缩机19和冷凝器18设置在冷凝室4内，并且冷凝器18与风道3连通。

减噪系统设置在第一蒸发室1内，包括由隔音板12围成的隔音间11、设置在隔音间11外侧且与隔音间11连通的消音器13、一端与消音器13连通的保温管14、与保温管14另一端连通的共振消音腔15，以及与共振消音腔15连通的鼓风机16。隔音间11内部空间的长宽高≥1.4*1.4*2.16m。被测空调的蒸发器21和膨胀阀20设置在隔音间11内。

由鼓风机16抽吸所在第一蒸发室1的环境温度和湿度，依次经共振消音腔15、保温管14和消音器13向隔音间11内提供测试所需的环境温度和湿度。隔音间11提供了一个静音试验仓，消音器13消除保温管14振动源带来的噪音，共振消音腔15切除或减缓鼓风机16鼓风振动传播的噪音。

采集与分析系统包括动态热机械分析仪7(本实施例采用Artemis分析仪)、噪音采集麦克风8、头部声学多通道数据采集系统9和头部声学数据分析软件10；动态热机械分析仪7和噪音采集麦克风8设置在隔音间11内，动态热机械分析仪7与蒸发器21相接触(通过三轴振动传感器采集蒸发器21的振动频谱传递到分析仪)，噪音采集麦克风8通过支撑架安装在与蒸发器21水平距离10mm处；头部声学数据分析软件10设置在第二蒸发室2内，头部声学多通道数据采集系统9的信号线贯通两个蒸发室，一端与动态热机械分析仪7和噪音采集麦克风8相连，另一端与头部声学数据分析软件10相连，接收动态热机械分析仪7和噪音采集麦克风8采集的信息，传输给头部声学数据分析软件10进行分析，得出噪音测试分贝值。

该汽车冷媒流动噪音测试装置的测试方法，包括以下步骤：

S1.前处理：

S101.安装减噪系统：在第一蒸发室1内通过隔音板12围成一个内部空间长宽高≥1.4*1.4*2.16m的隔音间11，然后依次安装消音器13、保温管14、共振消音腔15和鼓风机16；保证隔音间11内环境底噪≤38dB；

S102.安装被测空调：在冷凝室4内固定压缩机19和冷凝器18，冷凝器18镶入风道3与风道3连通，在隔音间11内安装蒸发器21，用冷媒管路17将冷凝器18、压缩机19及蒸发器21连接；

S103.安装采集与分析系统：将动态热机械分析仪7贴在蒸发器21表面，噪音采集麦克风8通过支撑架安装在与蒸发器21水平距离10mm处，头部声学数据分析软件10设置在第二蒸发室2内，头部声学多通道数据采集系统9的信号线贯通两个蒸发室，一端与动态热机械分析仪7和噪音采集麦克风8相连，另一端与头部声学数据分析软件10相连；

S2.调试试验工况：开启焓差性能台，根据试验要求，利用控制器5调节并输出试验所需的试验工况，制冷/制热系统受到控制器5的输出，调节第一蒸发室1、第二蒸发室2和冷凝室4的环境温度和湿度；环境温度的控制精度±0.3℃，环境湿度的控制精度±3％RH；

S3.测试噪音：通过动态热机械分析仪7和噪音采集麦克风8采集膨胀阀20、冷媒管路17或蒸发器21的信息，头部声学多通道数据采集系统9接收动态热机械分析仪7和噪音采集麦克风8采集的信息，并传递给头部声学数据分析软件10，头部声学数据分析软件10根据采集的信息得出噪音测试分贝值，模拟汽车在实际运行情况下空调冷媒流动出现的噪音。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种汽车冷媒流动噪音测试装置，其特征在于：包括焓差性能台、采集与分析系统、减噪系统和被测空调；焓差性能台包括相互隔离设置的第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室，以及设置在第一蒸发室、第二蒸发室或冷凝室外侧的制冷/制热系统及其控制器；被测空调包括冷凝器、压缩机和蒸发器，冷凝器通过一路冷媒管路与蒸发器相连，通过另一路冷媒管路经压缩机与蒸发器相连；冷凝室内设置有风道，被测空调的压缩机和冷凝器设置在冷凝室内，并且冷凝器与风道连通；减噪系统和采集与分析系统分别设置两个不同蒸发室内并相互连通，被测空调的蒸发器设置在减噪系统内；通过控制器控制制冷/制热系统向第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室提供环境温度和湿度。

2.根据权利要求1所述的汽车冷媒流动噪音测试装置，其特征在于：采集与分析系统包括动态热机械分析仪、噪音采集麦克风、头部声学多通道数据采集系统和头部声学数据分析软件；动态热机械分析仪和噪音采集麦克风设置在减噪系统内，动态热机械分析仪与蒸发器相接触，头部声学数据分析软件设置在与减噪系统不同的蒸发室内，头部声学多通道数据采集系统的信号线贯通两个蒸发室，一端与动态热机械分析仪和噪音采集麦克风相连，另一端与头部声学数据分析软件相连，接收动态热机械分析仪和噪音采集麦克风采集的信息，传输给头部声学数据分析软件进行分析，得出噪音测试分贝值。

3.根据权利要求2所述的汽车冷媒流动噪音测试装置，其特征在于：噪音采集麦克风通过支撑架安装在与蒸发器水平距离10mm处。

4.根据权利要求1所述的汽车冷媒流动噪音测试装置，其特征在于：减噪系统包括由隔音板围成的隔音间、设置在隔音间外侧且与隔音间连通的消音器、一端与消音器连通的保温管、与保温管另一端连通的共振消音腔，以及与共振消音腔连通的鼓风机；蒸发器设置在隔音间内；由鼓风机抽吸所在蒸发室的环境温度和湿度，依次经共振消音腔、保温管和消音器向隔音间内提供测试所需的环境温度和湿度。

5.根据权利要求1所述的汽车冷媒流动噪音测试装置，其特征在于：被测空调还包括膨胀阀，膨胀阀安装在与蒸发器相连的两路冷媒管路上，并设置在减噪系统内。

6.根据权利要求1所述的汽车冷媒流动噪音测试装置，其特征在于：第一蒸发室和第二蒸发室中的一个或全部及冷凝室设有可启闭的门，第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室两两之间也设有可启闭的门。

7.一种汽车冷媒流动噪音测试方法，其特征在于：采用如权利要求1～6任一项所述的汽车冷媒流动噪音测试装置，包括以下步骤：

调试试验工况：开启焓差性能台，根据试验要求，利用控制器调节并输出试验所需的试验工况，制冷/制热系统受到控制器的输出，调节第一蒸发室、第二蒸发室和冷凝室的环境温度和湿度；

测试噪音：通过采集与分析系统测试被测空调的噪音测试分贝值，模拟汽车在实际运行情况下空调冷媒流动出现的噪音。

8.根据权利要求7所述的汽车冷媒流动噪音测试方法，其特征在于：减噪系统内的环境底噪控制在≤38dB。

9.根据权利要求7所述的汽车冷媒流动噪音测试方法，其特征在于：环境温度的控制精度±0.3℃，环境湿度的控制精度±3％RH。

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