汽车空调压缩机支架NVH性能分析

耿希

摘要：本文主要对汽车空调压缩机支架NVH的性能进行了分析，通过对噪声源分析和震动噪声测试结果分析得出了提高汽车车空调压缩机支架NVH性能的措施。汽车空调压缩机是汽车制冷的核心组成部分，在运作时处于剧烈震动的工作环境下，对其性能进行分析并提出问题解决方案是提高车辆舒适度的关键。本文希望就该方面研究起到一些积极作用。

关键词：汽车；空调压缩机支架；NVH；性能；优化措施

1空调压缩机支架NVH性能试验分析

随着人们对车辆舒适度要求的提高，汽车空调压缩机的震动问题和噪声问题获得了人们的关注。当车辆进行怠速行驶时，往往这种空调内部震动的“嗡嗡”声比较明显，根据实验结果显示这种震动声往往是由于共振引起的，根据此作出实验是得出优化措施的第一步。

1.1怠速噪声测试分析

在选取好实验设备，设定好重要参数后采用麦克风收集声音的方法进行噪声分析。在实验中为了确定噪声源采用了谱分析法，这种方法能够较准确的获取噪声的位置信息。在实验中发现无论是驾驶员耳朵位置，还是后排的乘客位置，噪声都集中在四百赫兹以下，这是典型的低频噪声，又通过怠速状态下发动机的不同转速加以进一步实验得出，当空调压缩机进行工作时，由于共振很容易引发一百二十五赫兹的低频噪声。综合各种实验数据来进行分析发现，空调压缩机的支架系统的模态频率过低时导致车内噪声的直接原因。对于这种现象的合理解释是在怠速状态下发动机和空调系统容易发生共振产生低频率的噪声，并且噪声的频率相对比较集中。

1.2空调压缩机支架的模態实验分析

在这个实验阶段主要借助了数学的研究方法，通过对固有频率、振型和阻尼等数据的测量求出了模态参数，最终在综合分析各种结果和模拟后得出：空调压缩机支架低阶模态过低发生共振是噪声的主要来源，这种低频共振在很大程度上直接影响了整个车体的NVH性能。利用这种较抽象的方法进行模拟，通过数据和软件推理的结合进一步验证了噪声的来源。

2压缩机支架建模、模态仿真分析

建模、模态仿真技术是目前各领域广泛应用的模拟实验技术，这种技术将整体划分为有限多个简单微小网格单元，通过其综合反应进行相关测算，大大提高了实验的效率，这种方法的核心叫做有限元方法。

2.1建立有限元模型

在建立有限元模型阶段主要用到了CAD等软件，模型研究阶段主要是为了探究材料的属性以及部件之间的连接方式对于共振以及噪声的影响。在实验中为了更好地提高测算精度，需要根据实验模型的整体大小进行网格尺寸规划和单元划分总数规划，一般网格尺寸要定义在三毫米到七毫米之间，这样有利于分析结果。在实验中要找到模型的重心，将不同的网格进行重量点分析，要充分借助平面坐标以及三维坐标的工具进行模拟，在实验中首先要赋予空调机一个固定的质量六千克，之后要对支架四角的连接方式和质量分配做分析，在分析过程中要注意对各种参数的不断变化进行控制变量处理。

2.2压缩机支架模态仿真分析

进行该模态仿真分析的主要目的是为了得出在固有频率确定的情况下整个车辆在实验过程中受到模态阻尼的影响，进行这项实验也要依赖于软件进行数据处理。实验通过对固有频率的变化进行控制最终得出在怠速条件下，车辆空调产生的噪音主要是有压缩机支架系统的过低固有频率和发动机高阶激励产生的共振所导致的。这也进一步验证了共振辐射噪声是导致NVH性能下降的主要原因。

3汽车空调压缩机支架NVH的性能优化措施

根据实验结果表明要从根本上提高汽车空调压缩机支架NVH的性能，减小空调压缩机的共振现象是关键。

3.1优化方案的依据

从压缩机和支架的力学特性分析入手，要切实减少空调压缩机的共振现象根据实验结论最直接的方法可以对系统的质量进行降低同时增加系统整体的刚度。由于在不更换材料时很难做到在保证强度的同时降低系统的质量，因此主要工作还应当放在提升整体的刚度上面。提升刚度可以采用找到系统薄弱点进行加强的方法，可以在支架的两端进行加固处理。经过实验发现在提升整体刚度后共振程度明显下降，噪音得到了有效的控制。

3.2优化方案的确定

为了切实保证优化方案的可行性对模型做出了以下处理，对压缩机支架的非必要部分进行挖孔再填充其他替代材料以减少整体的质量，在支架正面布置横纵交错的筋条来加强其抗震能力，一般筋条的截面宽十五毫米高四毫米，最后再将加强筋进行延伸，将螺栓处也进行拉筋处理，在这样处理过后材料的抗震能力明显得到提高。

4总结

综上而言，汽车在怠速状态下行驶时车内的噪声主要是由于压缩机固有频率过低的原因引起的，这样的状况影响力NVH的性能，为了解决这个问题在经过一系列的实验后得出，需要加强整个系统的刚度同时降低整体的质量来实现。随着未来更多轻量高强度材料的出现这个问题将得到更好的解决，在空调压缩机支架的安装层面上还要注意安装的精度问题。

参考文献

[1]孙强，陈昌瑞，杜士云等.汽车空调压缩机支架NVH性能分析[J].汽车实用技术，2017，（18）：167-169.

[2]徐小彬，郭明涛，李一等.某汽车空调压缩机支架振动噪声优化分析[J].汽车实用技术，2016，（3）：69-71.

（作者单位：南京奥特佳新能源科技有限公司）