某1.5T燃油車型暖風流水聲問題分析及整改

徐明華 謝益波 邊鋒 王紅學

摘 要：本文對暖風芯體的流水聲問題進行分析及整改，在對整車影響較小的情況下，解決了駕駛艙內流水聲問題。

關鍵詞：冷卻系統 暖風芯體 流水聲

近幾年來，隨著人們生活水平的不斷提升，對汽車的舒適性、NVH性能要求越來越高。一款動力性強，舒適性高，NVH性能好的汽車不僅能夠滿足車主的基本代步要求，同時給車主帶來身心上的享受。而人們對駕駛艙內的噪聲異常敏感，車內噪聲是主機廠應當特別重視的問題。

本文就對某1.5T燃油車型售后出現的暖風異響問題進行分析及改進，為后期新車型開發設計提供參考，優化車內噪聲問題。

1 故障描述及故障確認

1.1 故障描述

某車型以三擋全油門、發動機轉速4000r/min的條件行駛10km以上后，馬上熄火，等待約2min后重新啟動車輛。啟動后在車內會聽到儀表臺內發出“咕嚕咕嚕”異響，持續5～10s后消失。再次熄火，重新啟動異響聲未重現。乘員艙內前排乘客感受明顯，對客戶使用感影響較大。

1.2 故障確認

為進一步確認該異響來源，初步分析該聲音由儀表臺內的暖風芯體傳出，并分別在暖風芯體邊緣殼體、暖風芯體出水口、暖風芯體進水口3處布置傳感器及噪聲探頭按照故障模式進行數據采集（詳見圖1～3）。經檢測結果發現上述位置均有異響，且暖風芯體出水管處異響最為明顯，其余位置相對較輕。

2 原因分析

如圖4所示，冷卻回路（含暖風芯體）最高點低于膨脹壺補水口，冷卻系統各零部件布置位置滿足要求。將暖風出水管改為透明管，在同樣的條件下運行。停機后，發現有大量的氣泡由渦輪增壓器回水管逆流向暖風出水口，并最終存積在暖風芯體出水口最高點處。基本確定暖風芯體里的咕咚流水聲由冷卻系統中的氣體未及時排除引起。氣體沖擊暖風芯體，產生“咕嚕”聲。

當車輛啟動時，水泵開啟，小循環開通。冷卻液經水泵流向氣缸體，并分別流向機油冷卻器、渦輪增壓器及氣缸蓋和暖風芯體，最后匯總至發動機回水管回到水泵，依次循環。機油冷卻器、渦輪增壓器及氣缸蓋和暖風芯體三者并聯。當水溫達到82℃時，節溫器打開，冷卻液溫度上升至90℃，節溫器全開。大循環開始工作，流入氣缸蓋的部分冷卻液流入散熱器，由散熱器帶走熱量，同時冷卻循環中的水蒸氣通過散熱器上的除氣管排到膨脹壺中，冷卻后的冷卻液通過節溫器回到水泵。

當車輛熄火后，水泵停止工作，冷卻液停止流動，此時發動機和增壓器溫度持續上升，使增壓器中冷卻液汽化，增壓器出水口中的氣體會向周邊最高點（暖風芯體出水口）竄動，并積存在該處。發動機啟動后，冷卻液混合著氣體沖擊芯體管口，且通過循環再次沖擊暖風芯體，在乘員艙會聽到明顯咕嚕聲，持續幾秒。車輛持續運行一段時間后，氣體通過散熱器上的除氣管排出系統，聲音消失。

3 整改方案

根據上述故障現象及其產生的原因，結合冷卻系統各零部件的布置位置及對整車的影響程度，提出通過以下方案對此問題進行優化。

方案一：在暖風機進水管較高點增加除氣管連接至膨脹壺，優化冷卻系統排氣效果，同時將膨脹壺補水口改至節溫器前，并優化膨脹壺內部結構，增強氣液分離效果。

方案二：原車渦輪增壓器回水管離暖風出水管較近，將渦輪增壓器回水管接至靠近機油冷卻器端，同時將暖風出水管改為U型管，防止停機后渦輪增壓器局部過熱產生的氣泡流向暖風出水口。

方案三：暖風出水管增加單向閥，確保正常工作時，水流能夠由暖風芯體流向水泵，停機后阻止因增壓器過熱產生的水蒸氣逆流至暖風出水口處。

4 驗證結果

給方案驗證結果如表1所示。

方案二及方案三均對該問題由良好的解決效果，綜合考慮，方案三變動較小，對整車影響較小，最終按方案三整改此問題，并經過多次實車驗證后，該問題未重現。

5 結語

冷卻系統的除氣問題是前期開發設計過程中比較容易忽視的問題，也是售后出現的較多的問題，開發設計前期應當避免此問題的發生。在前期開發設計時除了要考慮車輛正常工作時的除氣問題，同時也要考慮停機后發動機溫度持續上升帶來的影響。

參考文獻：

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