基于testlab的空压机噪声诊断与试验研究

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1、陈志勇,毛阳，史文库(吉林人学汽车仿真与控制国家重点实验室长春，130022)摘要为寻找某国产侨车空调开启时车内噪声较大及怠速车内出现间皈?性异帘噪声问题，通过LMS公司的TcstJab对样车及其压缩机系统进行了试验诊断与分析，试验内容包括样车摸底试验、压缩机安装状态的刚体模态试验、压缩机在消声室屮的台架试验等，故终确定压缩机噪声较大原因为空调管路制冷剂冲击导致的管路振动噪声向车内的直接传递，间欢性异常噪声问题原因为圧缩机工作频率与发动机8阶工作频率的拍频。根据诊断结果，提出了相应的两项改进措施，并用Test.

2、lab对改进后的样车进行了试验验证，结果农明改进效果比较明显。关键词汽车；空压机；噪声；试验诊断；Test,lab中图分类号U463.8引言随着乘客对车辆振动噪声要求的不断提高，NVH特性逐渐成为车辆乘坐舒适性的一个重要评价指标。空调压缩机作为汽车空调系统的心脏，在车辆温度调节的过程中起着相当重耍的作用，但其同时也作为一个不町忽略的振动源，影响着整车的乘坐舒适性"切。轴向活塞式压缩机冃前广泛应用于汽车空调系统上，由于活塞的往复惯性力和制冷剂在压缩机及管路中的振动，使得压缩机噪声往往成为除了发动机噪声外的第一大噪

3、声源，这一问题在汽不怠速或低速时表现的尤为突出空调压缩机负荷随着环境温度的升高而变大，负荷增人往往噪声也会增人,在夏季高温地区，界常的压缩机噪声更加令驾驶者难以接受，使汽车的驾驶舒适性急剧下降木文针对某自主品牌轿车空调开启时车内噪音较大且怠速时出现周期约为3秒的间歇性杲常噪声等问题，通过LMS公司的Test.lab对整车及台架进行问题诊断和试验研究，提出改进方案并进行方案验证。1噪声异常问题描述问题样车如图1所示，其所用空调压缩机为7缸变排量轴向活塞式压缩机。图1问题样车为了分析异常噪声原因，对问题样车进行了摸

4、底试验，试验工况为怠速空调开关，和驻车发动机升转速空调开关，在压缩机木体、车内乘员朋椅导轨布置加速度传感器，在午外压缩机近场和车内驾驶员右耳处布置传声器测量加速度信号和声压信号，如图2所示。图2测试传感器位置怠速工况开关空调车内声压值分别为46.75dB(A)和43.76dB(A),如图3所示,可以看出空调开启后车内噪声提高3dB(A),造成车内噪声环境恶化。*作者简介：陈志勇，1980年生，博士，讲师，主要研究方向：汽车系统动力学与控制。国家自然科学基金资助项目(编号51205158)；中国博士后科学基

5、金面上资助项目(编号2013M541294)。50.001.0030.003.761OveralIlevelsound_inter(A)空调关闭Overalllevelsound-inter(A)空调开启0.000.0030.00图3怠速工况空调开关车内声压值为了研究噪声的频率成分,进行噪声源的识别,対车内噪声进行了谱分析，如图4,可以看出车内噪声101.5Hz峰值达到43.6dB(A),甚至高于发动机二阶工作频率峰值，怠速开空调压缩机工作频率为:发动机转速＜750rpm)x压缩机速比(1.16)x缸数(7)

6、_小＜口=101.DU17.60图6车内噪声101.5Hz频率切片从图6可以看出,车内101.5Hz频率噪声随时间呈周期为3秒、幅值为3dB(A)的变化，这是造成车内间/性噪声的原因。50.000.0010.00□F□*h/vi厂25.00J1101.50心—怠速车内噪r?AutoPower750rprc怠遼压细机木体扼动AutoPower750rpn200.002问题诊断与研究针对怠速空调开启车内噪声101Hz峰值最高问题，需要进行压缩机及英支架系统的模态试验，以验证是否共振引起振动噪声问题，测试状态为压缩机

7、在整车安装状态，在压缩机本体上布置8个三向加速度传感器，以力锤激励，测试频响函数进行压缩机刚体模态的计算。第一阶刚体模态振型如图7所示，其它阶模态振型限于篇幅没冇列出。模态频率如表1所示。图4车内噪声与斥缩机振动频谱为了进一步确认噪声来源，提取了压缩机木体振动加速度频谱，如图4所示，可以看出，压缩机本体振动以其工作频率101.5Hz峰值最高，由此可以基本确认，怠速空调开启时车内噪声明显升高是由压缩机引起。针对车内间歇性界常噪声问题，对车内声压信号进行了时域跟踪，如图5所示，并针对101.5Hz进行了频率切片，如

8、图6所示。模态阶次123456模态频率/Hz136161169184247356表1压缩机刚体模态频率0.0030.000.00sound_inter(CH29>200.00io.oo0.00§£图5乍内噪声时域跟踪图图7压缩机第一阶刚体模态模态测试结果显示，笫一阶刚体模态频率为136Hz,远大于压缩机怠速时丄作频率101.5Hz,所以排除压缩机共振可能。由于膨胀阀连接空调低压管路，是