梁輝耀， 方 馨， 馮還紅， 葉福裕

(廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司， 福建 廈門 361023)

汽車空調(diào)壓縮機(jī)由發(fā)動機(jī)前端輪系驅(qū)動，是發(fā)動機(jī)的重要附件之一。由于空調(diào)壓縮機(jī)的質(zhì)量相對其他附件較大，它需要通過支架直接或者間接地安裝固定于車架上，因此空調(diào)壓縮機(jī)支架的設(shè)計安裝方案，直接影響壓縮機(jī)的疲勞壽命以及整機(jī)的NVH性能[1-3]。相關(guān)試驗(yàn)證實(shí)，由空調(diào)壓縮機(jī)工作所引起的整車振動噪聲較為明顯，隨著乘客對客車乘坐舒適性要求的提高，空調(diào)壓縮機(jī)的減振降噪已經(jīng)成為提高客車乘坐舒適性的一個迫切要求[4-5]。

1 壓縮機(jī)新型固定底板結(jié)構(gòu)

1.1 壓縮機(jī)傳統(tǒng)底板結(jié)構(gòu)

常見的空調(diào)壓縮機(jī)底板結(jié)構(gòu)為傳統(tǒng)剛性翹板軸連接結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 剛性連接結(jié)構(gòu)簡圖

其工作原理：由空調(diào)壓縮機(jī)翹板結(jié)構(gòu)1與上底板固定支座總成2組成剛性連接，再通過它與壓縮機(jī)下底板3剛性連接，以及彈簧調(diào)節(jié)支座4與壓縮機(jī)下底板3的剛性連接構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的弊端是：振動噪聲大、機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性差、車廂內(nèi)乘客乘坐舒適性較差，容易導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備使用壽命短、整車振動噪聲售后反饋等問題的發(fā)生；且該安裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量較大，占用發(fā)動機(jī)艙空間較大，須定期保養(yǎng)和添加潤滑劑等，不利于發(fā)動機(jī)的整體布置。

傳統(tǒng)的剛性連接壓縮機(jī)支架已經(jīng)無法滿足NVH性能指標(biāo)要求，針對此瓶頸開發(fā)了NVH性能更優(yōu)秀的ROSTA減振結(jié)構(gòu)。

1.2 ROSTA減振結(jié)構(gòu)

新型減振結(jié)構(gòu)為ROSTA扭轉(zhuǎn)減振單元結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

其工作原理：ROSTA扭轉(zhuǎn)減振單元總成1通過壓縮機(jī)安裝銷軸與壓縮機(jī)底板支座總成2連接，再通過它與調(diào)節(jié)連桿3連接，以及螺桿調(diào)節(jié)支座4與調(diào)節(jié)連桿3的連接構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：免維護(hù)，無須定期保養(yǎng)和添加潤滑劑；實(shí)現(xiàn)扭矩穩(wěn)定傳遞、振動噪聲小，可提高機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命；且該安裝結(jié)構(gòu)自動張緊、安裝簡單、重量較輕，占用發(fā)動機(jī)艙空間較小，有利于發(fā)動機(jī)艙的整體布置。

圖2 ROSTA減振結(jié)構(gòu)簡圖

ROSTA產(chǎn)品的核心部件是ROSTA扭轉(zhuǎn)減振單元總成。該結(jié)構(gòu)在壓縮機(jī)安裝底座上增加ROSTA扭轉(zhuǎn)減振單元，通過減振單元中4根橡膠條的扭轉(zhuǎn)彈性變形，有效地將壓縮機(jī)振動與支架底座隔離開來，并且實(shí)現(xiàn)了皮帶的自動張緊。

2 ROSTA減振結(jié)構(gòu)NVH性能試驗(yàn)

以我司某款車型為例，進(jìn)行ROSTA減振結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)翹板軸底板結(jié)構(gòu)NVH性能對比試驗(yàn)。

2.1 振動噪聲測試

選取幾個不同測試點(diǎn)(駕駛員、中排、后排)，在相同工況下，對傳統(tǒng)翹板軸底板結(jié)構(gòu)和ROSTA減振結(jié)構(gòu)用專用振動測試儀器對各測試點(diǎn)的噪聲分別進(jìn)行測試，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄及分析。不同測試點(diǎn)分貝值測試結(jié)果見表1。

表1 傳統(tǒng)翹板軸底板結(jié)構(gòu)/ROSTA結(jié)構(gòu)減振效果比較 dB(A)

從表1可以看出，空調(diào)壓縮機(jī)減振結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)翹板軸底板結(jié)構(gòu)更改為ROSTA減振結(jié)構(gòu)后，車內(nèi)噪聲下降較大。開空調(diào)，怠速工況時，車內(nèi)噪聲最多降低了3.8 dB(A)；50 km/h勻速時，車內(nèi)噪聲最多降低了3.5 dB(A)；80 km/h勻速時，車內(nèi)噪聲最多降低了3.7 dB(A)。不開空調(diào)，怠速工況時，車內(nèi)噪聲最多增加了0.6 dB(A)；50 km/h勻速時，車內(nèi)噪聲最多降低1.8 dB；80 km/h勻速時，車內(nèi)噪聲最多降低了1.9 dB(A)。

2.2 振動加速度測試

選取幾個不同測試點(diǎn)(駕駛員、中排、后排)，在相同工況下，對傳統(tǒng)翹板軸底板結(jié)構(gòu)和ROSTA減振結(jié)構(gòu)用專用振動測試儀器對各測試點(diǎn)的噪聲分別進(jìn)行測試，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄及分析。怠速狀態(tài)下不同測試點(diǎn)加速度測試結(jié)果見表2。

表2 怠速狀態(tài)下傳統(tǒng)翹板軸底板結(jié)構(gòu)/ROSTA結(jié)構(gòu)減振效果比較 m/s2

從表2可以看出，相比原有的剛性連接結(jié)構(gòu)，ROSTA減振結(jié)構(gòu)在怠速不開空調(diào)工況下，測點(diǎn)振動最多減少0.27 m/s2；在怠速開空調(diào)工況下，測點(diǎn)振動最多減少0.39 m/s2。

從以上測試結(jié)果可以看出，ROSTA減振結(jié)構(gòu)擁有更出色的NVH性能，可以滿足客戶更高的性能要求；其次，ROSTA壓縮機(jī)支架重量小、結(jié)構(gòu)輕便，減少了發(fā)動機(jī)艙空間的占有量，有利于發(fā)動機(jī)艙的總體布置。

該款新型壓縮機(jī)減振結(jié)構(gòu)的分析與研究勢必為今后整車的NVH性能改善產(chǎn)生重要意義，也勢必會成為未來幾年的發(fā)展趨勢及研究方向。

3 結(jié)束語

NVH性能的提升是客車乘坐舒適性的直觀體現(xiàn)，振動噪聲不僅影響著人們的生活和工作環(huán)境，同時還危害人們的健康，是影響最為廣泛的一種公害[6-9]。同時，振動對機(jī)械系統(tǒng)的危害也是很大的，有害的振動不僅會降低機(jī)械設(shè)備的工作精度，還會加劇磨損、縮短機(jī)器使用壽命[10]。隨著對振動噪聲的持續(xù)研究和國家主管部門越來越嚴(yán)格的要求，汽車NVH性能要求的提升將備受關(guān)注?？傊瑢τ谄嘚VH的研究，在汽車研究與產(chǎn)品開發(fā)過程中的作用越來越突出。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李洪亮，丁渭平，王務(wù)林.汽車噪聲控制技術(shù)的最新進(jìn)展與發(fā)展趨勢[J].汽車技術(shù)，2007(4)：1-4.

[2] 顧燦松, 鄧國勇，何森東.汽車空調(diào)系統(tǒng)異響引起的車內(nèi)噪聲研究與解決[J].汽車技術(shù),2008(11):21-23.

[3] 田旭東,黃承宏,張秀平,等.汽車空調(diào)壓縮機(jī)的可靠性試驗(yàn)[J].制冷與空調(diào)，2012，12 (2):106-110.

[4] 孫啟甲.實(shí)車空調(diào)系統(tǒng)異響診斷技術(shù)研究[D].重慶:重慶大學(xué),2012 .

[5] SATANSFELD S.A. Noise sensitivity and psychiatric disorder: epidemiological and psychophysiological studies[J]. Psychol med monogr suppl,1992 (Suppl) 22:1-44.

[6] 楊可.電動汽車NVH特點(diǎn)以及研究現(xiàn)狀[D].重慶：重慶理工大學(xué)，2017.

[7] 蔡俊.噪聲污染控制工程[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2011:3-4.

[8] 張義民.機(jī)械振動學(xué)漫談[M].北京：科學(xué)出版社，2010:3-6.

[9] 龐劍,諶剛,何華.汽車噪聲與振動——理論與研究[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2006:5-7.

[10] 朱愛武.空調(diào)壓縮機(jī)對車內(nèi)噪聲的影響[J].噪聲與振動控制,2010,30 (4):47-49.